[发明专利]大直径管/棒材二辊矫直机凹辊辊形曲线

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶金机械技术领域，特别是涉及一种大直径(Φ100-200mm)管/棒材二辊矫直机凹辊。

背景技术

二辊矫直机的两工作辊沿轴线方向交叉布置，两矫直辊为一凸一凹，同向旋转。被矫直管、棒材位于辊缝间螺旋前进，前进过程中在辊形曲线的作用下反复弯曲达到矫直的目的。二辊矫直机具有矫直精度高的特点，已被发达国家广泛采用。英国的布朗克斯(BRONX)公司的二辊矫直机专利技术(专利号为US4176537)，公开了二辊矫直机矫直辊布置形式、传动方式和辊形曲线等技术特征，其辊形为两段双曲线光滑连接，但是未给出辊形曲线的数学表达式。但是，该辊形曲线加工制造复杂，产品尺寸范围变化后辊形参数不便于调整。而国内采用的大直径管/棒材二辊矫直机凹辊辊形的两段圆弧辊形曲线虽然制造简单，但无法满足大直径管棒材的矫直需要。国内对于大直径二辊矫直机的核心技术及其辊形曲线一直没能掌握。

二辊式管棒材矫直机的凹形矫直辊过去多采用双曲线或两段圆弧组成，对于矫直Φ50mm以下的管棒材可以达到较好的效果。管棒材直径超过Φ100mm以后，现有辊形曲线难以满足矫直质量，同时易发生甩尾事故。

发明内容

为了克服现有技术存在凹辊辊形曲线难以满足矫直质量以及容易发生甩尾事故等不足，本发明提供一种大直径管/棒材二辊矫直机凹辊。这种矫直机凹辊矫直效果好，矫直过程稳定，可与多种凸辊相配套使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：以辊形对称线为对称轴，辊形曲线由三段不等半径圆弧AA/2、AB、BC、一段斜线CD、一段反向圆弧DE和一段过渡圆弧EF组成，其中圆弧AA半径为R1，圆弧AB半径为R2，圆弧BC半径为R3，圆弧DE半径为R4，圆弧EF半径为R5，各段圆弧和斜线相切在矫直辊母线上且平滑连接，其中：

R1＝X₁×d_min×π×tgα_max mm；

R2＝X₂×d_min×π×tgα_max mm；

R3＝X₃×d_min×π×tgα_max mm；

R4＝X₄×d_min×π×tgα_max mm；

R5＝(20～50)mm；

凹辊辊形曲线上各段曲线AA、BB、CC、DD、EE对应的水平方向投影长度为：

L1＝Y₁×d_min×π×tgα_maxmm；

L2＝Y₂×d_min×π×tgα_maxmm；

L3＝Y₃×d_min×π×tgα_maxmm；

L4＝Y₄×d_min×π×tgα_maxmm；

L5＝Y₅×d_min×π×tgα_maxmm；

其中：

X₁、X₂、X₃-三段不等半径圆弧的系数，取值范围

X₁＝15～50；X₂＝15～50；X₃＝15～50；

X₄-反向圆弧的系数，X₄＝2～4；

Y₁、Y₂、Y₃、Y₄、Y₅-辊形曲线上各段曲线AA、BB、CC、DD、EE对应的水平方向投影长度系数，取值范围：Y₁＝1～8；Y₂＝1～8；Y₃＝1～8；Y₄＝1～8；Y₅＝1～8；

a-斜线段与轴线的夹角，a＝5°～7°；

d_min-被矫直管材最小直径；

α_max-矫直辊与矫直方向最大夹角，α_max＝10°～20°。