[实用新型]轧辊座为二维组合结构的轧机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于生产板带材的轧机，特别是一种轧辊座为二维组合结构的轧机，可使得轧制的板带材具有很高的横向厚度精度的特性。

背景技术

在板带材生产中，产品的厚度精度和板形平直度是反映产品质量的重要指标。厚度自动控制技术在近年中已发展到很高的水平，但板形平直度控制技术一直处于研究之中，现有技术多种形式的轧机在轧制较大宽厚比的板带时仍存在严重的横向厚差问题。板带材的横向厚差取决于轧辊工作辊缝的大小与形状，而影响工作辊缝的主要原因之一是轧辊的弯曲变形，在巨大轧制力的作用下，轧辊产生的弯曲变形改变了工作绲缝的形状，因此产生横向厚差。

近年来，现有技术一直致力于研究减少轧辊的弯曲变形，包括辊型设计方法和辊型调整方法。辊型设计方法是通过相对稳定的轧制负荷为依据来设计原始辊型，如VC可变凸度轧辊、将工作辊磨成S形曲线的CVC轧机等，通过辊型设计来抵偿轧辊的弯曲变形对工作辊缝的影响。但轧机在轧制过程中其轧制力是变化的，影响轧制力的因素很多，坯料厚度、宽度偏差、轧件机械性能不均匀、轧制条件变化(如轧制速度、温度、摩擦条件、前后张力改变等)等都会引起轧制力的波动，也就引起轧辊的弯曲变形随着轧制力的波动而波动，原始辊型不可能适应这种波动，因此辊型设计方法无法彻底解决板带材的横向厚差问题。

HC轧机是一种采用辊型调整方法的轧机，其工作原理和结构是在传统的四辊轧机的基础上发展起来的。其结构是在辊系的上、下工作辊和支撑辊之间增加两个在轴向上可作相反方向移动的中心辊，通过中心辊的轴向移动对板形进行控制，起到一定效果。但由于该结构形式的压下装置位于轧辊的辊颈处(如图1所示)，工作辊始终承受一个较大的附加弯应力，因此使工作辊挠度变大，导致板形变坏和边部减薄。为了减少工作辊的弯曲，HC轧机在使用中一般需要配合弯辊装置，另外HC轧机还存在工作辊的弯曲变形随着轧制力变化而变化等技术缺陷。

森吉米尔二十辊宽带轧机也是采用辊型调整方法解决板带材横向厚差问题的轧机，图2为森吉米尔二十辊宽带轧机的结构示意图。森吉米尔二十辊宽带轧机包括整体机架、上下塔形辊系、轧辊传动装置、压下装置、辊型调整和补偿装置等组成。机架10为一个整体铸件，整体铸件中加工出8个梅花状通孔，用以安装支撑辊32，作用在工作辊31上的轧制力，通过中间辊33呈放射状分散到各支撑辊32上，而各支撑辊32为多支点梁的形式，将轧制力沿辊身长度方向通过支撑辊32的轴承座(鞍座)传递给整体机架10。其辊型调节是通过液压马达和蜗杆回转每个鞍座上带有螺纹的偏心环来动作的。根据轧制板形情况有目的地回转相应鞍座的偏心环使心轴弯曲，以消除局部的或总体的不均匀变形。同时，针对其中间部分压下比两边小产生边部减薄等缺陷，把第一中间辊的一端加工成锥形。由此可以看出，森吉米尔二十辊宽带轧机是在轧机的支撑辊上设置多个支撑装置，并通过众多的监测、控制设备控制支撑装置动作来修正支撑辊或工作辊的变形，该方法一方面使轧机结构复杂，体积增加，成本猛升，另一方面由于是采用对支撑辊的辊型进行被动的调整，控制、调整过程十分复杂，且不确定因素多，实际上很难实现有效的辊型变形修正，因此也没有很好地解决板带材的横向厚差问题；该轧机的刚性很大，机架为一个整体铸件，由于几何尺寸关系的限制，轧机的压下调整范围小，调整、操作复杂，轧制带钢的厚度受到限制，出现断带缠辊故障后，处理困难和费时。

轧机行业多年来的努力方向就是如何减小轧制件的横向厚差问题。在轧机轧制受力而产生挠度形变的部件中，主要是工作辊、支撑辊以及轧辊座，它们之间相互作用、传递轧制力。近年来，随着压下装置和调整装置的作用位置由过去的在工作辊轴颈处改变为作用在轧辊座顶部的新型轧机的出现，板形控制问题得到了很好的解决，其轧制件的横向截面的尺寸精度得到了大幅的提高。轧机行业多年来的努力方向就是如何减小轧制件的横向厚差问题。在轧机轧制受力而产生挠度形变的部件中，主要是工作辊、支撑辊以及轧辊座，它们之间相互作用、传递轧制力。对于塔形辊系的多辊轧机，经工作辊、中间辊和支撑辊传递的轧制力存在着垂直分力和水平分力，其中水平分力不仅会使工作辊、中间辊和支撑辊产生水平方向的变形，还进一步使轧辊座产生水平方向的变形。轧辊座水平方向的变形会使工作辊的弯曲变形加剧，改变工作辊缝的形状，影响板带材的板形平直度。

在轧辊座的加工生产过程中，由于轧辊座非常庞大、且较长，在其上开通孔，很难保证孔的平直度及精度，如果在一个轧辊座上要加工多个平行通孔，其精度就更难保证。

实用新型内容