[发明专利]一种可柔性调节辊型曲线的轧辊

说明书

技术领域

本发明涉及板带轧机技术领域，特别是涉及一种可柔性调节辊型曲线的轧辊。

背景技术

在板带材工业生产中，轧辊作为实现板带材加工的工具被安装在二辊轧机、四辊轧机、六辊HC（High Crown，高性能轧辊凸度）轧机和多辊轧机中。为了使轧机具有板形调节功能，通常采用液压弯辊、串辊、喷水、CVC（Continuous Variable Crown，连续可变凸度）辊型等多种辊型调节方式，借以改变承载辊缝形状，达到板形控制目的。除此之外，美国、英国、日本等也相继提出了将电加热器作为热源放置在轧辊通心孔内进行分段局部加热调节板形的构想。一种方式是在轧辊通心孔分段放置热源，采用由6组铠式加热棒组装成的加热器来对轧辊内孔进行局部加热，试图解决轧辊辊型曲线调节问题。另一种方式为检测辊型外部轮廓，在轧辊通心孔内部，利用分段柱棒式热源加热器对其接触部位进行局部加热，试图调节轧辊外部辊型曲线。

但是，发明人在进行本发明时发现，上述两种方式都具有以下缺陷：由于内孔不同加热区域不能沿径向定向传热，导致各段辊体径向温度沿轴向均化，各段之间所存在的温度耦联关系难以解决，热源处没有温度传感器，无法进行量化温度调节。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种可柔性调节辊型曲线的轧辊，可生成各种连续可变的高阶辊型曲线，实现板形的柔性调节。

为达到上述目的，本发明提供一种可柔性调节辊型曲线的轧辊，所述轧辊包括带有通心孔的轧辊本体、滑环部件、温度检测与控制模块、电源、k组内胀驱动力部件和k±1组绝热定距环，其中k为自然数；

所述k组内胀驱动力部件和k±1组绝热定距环间隔安装在所述轧辊本体的通心孔中。所述滑环部件安装在所述轧辊本体的端部；

所述内胀驱动力部件包括电热载流体、温度传感器和电热胀棒；所述电热胀棒与所述轧辊本体的通心孔过盈装配；所述电热载流体设置在所述电热胀棒上，用于对所述电热胀棒加热；所述温度传感器设置在所述电热胀棒上，用于采集所述电热胀棒的温度信号；

所述电源通过所述滑环部件为所述电热载流体供电，所述温度传感器通过所述滑环部件将采集到的温度信号发送给所述温度检测与控制模块；

所述温度检测与控制模块用于根据所述温度传感器采集到的温度信号和预先设定的温度值生成温控信号，通过所述温控信号控制所述电源对所述电热载流体的供电。

其中，所述轧辊本体和电热胀棒由不发生塑性变形的材料制成。

其中，所述电热胀棒由体胀系数大、强度高的金属材料制成。

其中，每组内胀驱动力部件由电源独立供电，并独立向所述温度检测与控制模块发送温度信号。

其中，所述k的范围为1~50；辊型曲线曲线函数可展开为泰勒级数，其阶次n等于电热胀棒的数量的2倍，该曲线函数如下：

其中n=2k。

其中，所述温控信号包括测量温度、供电时间和时断频率，所述电热胀棒的加热温度小于或等于300℃。

其中，所述电热载流体为热阻或电感。

其中，所述电热胀棒为中间细两端粗的柱形，所述电热载流体设置在所述电热胀棒的中间细的部位。

其中，所述电热胀棒为中间粗两端细的柱形，所述电热载流体设置在所述电热胀棒的两端细的部位。

其中，所述电热胀棒为表面具有螺旋槽状分布的螺柱，所述电热载流体设置在所述螺柱的凹槽内，所述螺柱或过盈装配有外套。

与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明通过对过盈装配在轧辊本体的通心孔中的电热胀棒进行加热，使电热胀棒产生内胀驱动力，促使轧辊辊型曲线按辊型控制要求进行预控和在线调节，并通过温度检测和信号分析，给出最优化辊型，实现最佳辊缝形状控制，达到板形控制的目的； 

（2）本发明可生成各种连续可变的高阶辊型曲线，具有辊型柔性调节功能，电热温度响应快、适应各种板形调节，对提高板带材平直度和实现高速轧制具有重要实用价值；

（3）本发明具有补偿轧辊磨损，消除局部高次浪形的功效；

（4）本发明不仅可调节具有四次曲线的浪形，还可以对各种高次浪形及局部浪形进行有效控制；辊型曲线易于构造，如CVC轧机辊型、HC轧机辊型等，板形调节功能较传统具有更强的调节能力；本发明不仅适用板带冷轧，还适用于板带热轧。

附图说明

图1是本发明实施例1的一种可柔性调节辊型曲线的轧辊的结构示意图。

图2是本发明实施例1的可柔性调节辊型曲线的轧辊轴剖面图。