§3.10 机架的基本尺寸及校核：
项目 影响因素 经验公式
窗口高度H 轧辊直径，轴承座高度，轧机最大开口度和压下螺丝最小伸出量，安全或测压元件及液压缸的高度。闭式机架中，还要
满足换辊时所要求的尺寸
1.H=21321SSHHH
2．对于普通四辊轧机H值可以控
制在以下范围H=(2.6～
3.5)(WD+bD)
窗口宽度B 开式机架：轧辊轴承座宽度 闭式机架：轧辊的最大直径
1.B = ZB+ 2s
2. 对于普通四辊轧机窗口宽度应
控制在B=（1.15～1.30）bD
3.对于闭式机架非传动侧窗口应比
传动侧宽0.005～0.01mm
立柱截面积A 机架的强度和刚度条件
1. 对于铸铁轧辊：A=（0.6～0.8）
2
d
2. 对于铸钢轧辊：
开坯机：A=（0.65～0.8）2d
一般轧机：A=（0.8～1.0）2d。
3. 对于合金钢轧辊：
四辊轧机：A=（1.0～1.2）2d
机架与轨座连接螺栓孔间距2B
轧辊辊身直径和窗口的宽度
1. 2B=(2.5～3)bD
式中bD——二辊轧机中为轧辊
辊身直径，四辊轧机中为支承辊辊
身直径（mm）
机架和轨座连接螺栓直径1d 机架承受的倾翻力矩
1
d
=0.1bD+（5～10）mm
轨座到地基的地脚螺栓直径2d 机架承受的倾翻力矩 1.轧辊直径<500mm：
2
d
=0.1bD+10mm
2.轧辊直径>500mm：
2
d
=0.08bD+10mm
轨座高度1h 机架下横梁的位置和截面的高度尺寸
1
h
=0.5bD
轨座底面积1A 轧机的全部重量和对基础的作用力 按基础的单位承压许可值为1.5～
2.0MPa确定
a
—轧辊、上下辊（三辊轧机）支承辊（四辊轧机）中心距（mm）；
d
—轧辊辊颈，支承辊辊颈（四辊轧机）直径（m）
S
—轴承和轴承座在高度方向径向厚度之和（m）
h
—上轧辊调整距离（m）
σ—考虑压下螺丝伸出机架的余量，安放测压元件或液压下时，液压缸的尺寸（m）；
Z
B
—支承辊(轧辊)轴承座宽度，mm；
s—窗口滑板厚度，一般取s
=20～40mm。
W
D
—工作辊辊身直径（mm）。
b
D
—支承辊辊身直径（mm）。
§3.10.1 机架的类型及结构:
轧钢机机架是工机座的重要部件，轧辊轴承座及轧辊调整装置等都安装在
机架上。机架要承受轧制力，必须有足够的强度和刚度。
根据轧钢机型式和工作要求，轧钢机机架分为闭式和开式两种。
机架的作用：用来安装轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置和导卫装置等工作
机座中全部零件，并承受全部轧制力的作用。
机架的地位：机架是轧机工作机座中尺寸和重量最大的部件，轧辊轴承和
轧辊调整装置都安装在机架上，机架承受巨大轧制力的作用。
机架的类型：
1、组成：机架主要由左右牌坊、联接两块牌坊的连接梁、位于牌坊窗口内侧的
滑板等零部件构成。由于牌坊是机架的主体部件，因此仅对牌坊的结构、参数和
强度介绍。
2、轧机牌坊分类：闭式牌坊和开式牌坊
2.1闭口式机架的牌坊
闭式机架是一个整体框架，具有较高强度和刚度。闭式机架主要用于轧制
力较大的初轧机、板坯轧机和板带轧机等。对于板带轧机来说，为提高轧制精度，
需要有较高的机架刚度。对于某些小型和线材轧机，也往往采用刚度较好的闭式
机架，以获得较好的轧件质量。采用闭式机架的工作机座，在换辊时，轧辊是沿
其轴线方向从机架窗口中抽出或装入，这种轧机一般都设有专用的换辊装置。
闭口式机架的特点：
a、大多是整体铸造的。当牌坊尺寸和重量太大，受到铸造条件或运输条件限制
时，则采用电渣焊焊成。
b、具有较高的强度和刚度。
c、主要用来轧制压力较大或对轧件尺寸要求严格的轧钢机上，如初轧机和板带
轧机。
d、使用闭式牌坊的轧辊换辊时，轧辊沿轴向从牌坊的窗口中进出。
2.2开口式机架的牌坊
开式机架由机架本体和上盖两部分组成，它主要用在横列式型钢轧机上，
其主要优点是换辊方便。因为，在横列式型钢轧机上如果采用闭式机架，由于受
到相邻机座和联接轴的妨碍，沿轧辊轴线方向换辊是很困难的。采用开式机架，
只要拆下上盖，就可以很方便地将轧辊从上面吊出或装入。开式机架主要缺点是
刚度较差。影响开式机架刚度和换辊速度的主要关键是上盖的联接方式。常见的
上盖联接方式有五种。其中为斜楔联接最为突出。斜楔联接的开式机架，除了换
辊方便外，还具有较高的刚度，故称为半闭口机架。这种机架使用效果较好，得
到了广泛应用。其特点为：
a、有用螺栓、套环、销轴、立销和斜楔将上盖和U形架连接的各种方式。
b、其强度和刚度均较闭口机架差，而且加工面多，造价高。
c、主要用来大中型横列式型钢轧机。
d、其突出优点是换辊方便。
2.2.1预应力牌坊
a、是开式牌坊中的另一种典型型式；
b、半牌坊结构是国内使用较多的一种；
c、它是用液压螺母和拉杆将割分的上、下半牌坊联结而成的；
d、这种牌坊由于液压螺母在未轧钢前对牌坊已施加1.2～1.5倍轧制力的预
应力，因而在轧制时可减少牌坊的变形，提高轧件的精度。
e、主要用于小型型钢轧机和线材轧机上具有明显的优势。
§3.10.2 机架的主要结构参数
机架的主要结构参数是窗口宽度、高度和立柱断面尺寸。
在闭式机架中，机架窗口宽度应稍大于轧辊最大直径，以便于换辊；而开式
机架窗口宽度主要决定于轧辊轴承座的宽度。
1、机架窗口的宽度B
对于闭式机架，窗口高度应稍大于支承辊最大直径，以使轴向换辊成为可
能。对于开口机架，窗口宽度决定与轧辊轴承座的宽度。
四辊轧机机架窗口宽度一般为支承辊直径的1.15～1.30倍。为换辊方便，
换辊侧的机架窗口应比传动侧窗口宽5～10mm，亦可表示为
B = ZB+ 2s
式中 B ——机架窗口宽度；
ZB——支承辊(轧辊)轴承座宽度，mm；
s——窗口滑板厚度，mm，一般取s=20～40mm。
2、机架窗口的高度H
取决于轧辊数目、轧辊直径、轴承座的高度、轧辊最大开口度、压下螺丝
的最小伸长量、安全臼和测压元件的高度、垫板高度等因素。对于液压压下的轧
机，则要考虑液压缸的安装尺寸。
机架窗口高度H主要根据轧辊最大开口度、压下螺丝最小伸出端(至少有
2～3扣螺纹长度)，以及换辊等要求确定。
H
=21321SSHHH
式中 1H —— 两个(或四个)轧辊接触时，上、下轴承座间的最大距离，
mm；
2H—— 安全臼或测压元件以及均压块的高度，mm；
3H——下轴承座底垫板厚度，mm；
1S——轧机换辊时的最大开口度，mm；
2S——机架窗口高度尺寸裕量，通常2S= 150～250mm。
对于四辊轧机，可取
H=(2.6～3.5)(WD+bD)
式中WD、bD——工作辊、支承辊直径，mm。
3、机架立柱的断面尺寸
机架立柱的断面尺寸是根据强度条件确定的。由于作用于轧辊辊颈和机架
立柱上的力相同，而辊颈强度近似地与其直径平方(2d)成正比，故机架立柱的
断面积(F)与轧辊辊颈的直径平方(2d)有关。在设计时，可根据比值(F/2d)
的经验数据确定机架立柱断面积，再进行机架强度验算。根据轧辊材料和轧钢机
类型，比值(F/2d)可按表3-1选取。
表3-1 机架立柱断面积轧辊辊颈直径平方的比值（2dF）
轧辊材料
轧机类型 比值（2dF） 备注
铸铁 0.6～0.8
碳钢
开坯机 0.7～0.9
其他轧机 0.8～1.0
铬钢 四辊轧机 1.2～1.6 按支承辊辊颈直径
计算
机架立柱断面尺寸对机架刚度影响较大。在现代板带轧机上，为了提高轧件
的轧制精度，有逐渐加大立柱断面的趋势。厚板轧机机架立柱断面积已增至
100002cm；热轧带钢轧机的机架立柱断面积达70002cm。
机架立柱的断面形状:a、方形断面b、长方形断c、工字形断面d、T字形断
面