[发明专利]待轧钢材的导向方法及其辊式导向装置

说明书

本发明涉及辊式导向方法和装置，用于将钢材通过导辊送入轧钢机，轧制出诸如钢丝条那样具有不同截面形状的线型产品、各种钢棒以及H形截面钢梁在内的型钢，同时防止轧制过程中钢材在导辊间所限定的夹持间隙中发生倾斜。

用于传导需要轧制成线型钢、型钢的传统辊式导向装置只具备防止因未能将钢材输入轧机所引起轧偏的功能。但是，众所周知，这种传统的辊式导向装置已不能满足目前对最终产品截面形状和外形尺寸精度的严格要求。具体来讲，当待轧钢材被导辊夹持住并送向后面的轧机的过程中发生倾斜时，这种传统装置就无法达到线材产品的圆度和最终产品其他尺寸精度的要求。

因此，目前人们已提出一些方法，用以有效地防止轧制过程中钢材发生上述轧偏和倾斜问题。所提出的待轧钢材导向方法的先有技术之一为公开号为平60-40933的日本专利申请。(此后称之为第一先有技术)。在这一方法中，为了可靠地将原料钢条送入导辊限定的夹持间隙并防止钢条在夹持间隙中倾斜，要使钢条所经过的导辊彼此离开一定距离，使夹持空间比通过此处的钢条直径大一些，直到钢条的前端到达导辊，然后，当钢条前端进入导辊之间后，在将导辊彼此靠拢以使上述的夹持间隙变窄。钢条末端通过导辊后，再将导辊间的夹持间隙恢复到原始位置。

公开号为平年52-66865的日本专利申请(此后称之为第二先有技术)也公开了一种导辊导向装置，轧制过程中该装置对在导辊间的钢材施加一定的预压力从而完成精确轧制过程。公开号为平年39-4250(第三先有技术)和平年61-1929的(第四先有技术)日本实用新型也公布了另外两种对辊式导向装置施加预压力(预负荷)来增大装置刚度的方法。

上面提到的第一先有技术中的导向方法采用的思路是，对导辊施加一定的“夹紧力”来夹持住钢材。但是，实验表明，实际上即使施加了这样的夹紧力，钢材还是可能倾斜。人们逐渐认识到发生这种情况的原因是这样，目前轧钢的原料往往是用诸如特种钢这样的高强度钢或高阻变形钢材以及小批量的轧钢产品，为了适应这种趋势，甚至于某种只适合于一定轧钢用途的辊式导向装置也常常被用于各种像冷轧那样的高速、高载轧钢系统，而这些系统在生产不同轧钢产品时，所处的工作条件是不同的，因此使辊式导向器在超载环境下工作。

第一先有技术中提出使用液压系统对夹持在导辊间的钢材施加紧抱力。但是，这里使用的液压系统只能控制“启动”或“停止”状态。因此，当钢材处于被导辊夹持状态时，液压系统所产生的紧抱力仅是一个常数。这一恒定的夹紧力表示，由导辊组成的辊式导向装置是一非刚性的挠性结构。即使当夹持在导辊之间的钢材开始倾斜时，这种挠性结构也不能对促使导辊彼此开启的力产生弹性阻力，所述的开启力是由于钢材倾斜产生的。因而就不能阻止夹持在导辊间的钢材发生倾斜。

在第三和第四先有技术中提出了施加预压力，逐级增加辊式导向装置刚度等方法也不能适合近年来恶劣的工作条件。因此这些先有技术都不能防止夹持在导辊间的钢材发生倾斜。

每种先有技术都产生这样一个问题；需要被轧制成包括定尺钢材，条钢或型钢的原料所产生的倾斜问题，这些先有技术都无法克服，因而造成轧偏或轧制品的截面形状和外形尺寸精度低。

本发明的目的是提出一个方法和装置，可用来防止轧制过程中待轧钢材在导辊间发生倾斜，以避免轧偏、轧制产品的截面形状和外形尺寸精度低以及产品表面缺损等问题。

为了达到上述目的，本发明提出了一种用辊式导向装置将待轧钢材导入轧机的方法，这种辊式导向装置在辊式导向部分的轧机架之间安置了导辊，辊式导向装置导辊部分的弹性系数〔K(N/mm)〕与在轧制过程中对夹持在导辊间钢材施压时所得出的塑性特性曲线的斜率〔K(N/mm)〕之比(K/M)确定为等于或大于0.5。

本发明还提供了一个用于将待轧钢材导入轧机的轮式导向装置，该装置的轧导向部分在轧机架之间安置了导辊，辊导向部分的弹性系数〔K(N/mm)〕与对导辊间的钢材施压所得塑性特性曲线的斜率〔K(N/mm)〕之比(K/M)确定为等于或大于0.5。

虽然刚度小的导辊导向装置会使导辊容易开启，但会引起夹持在导辊间的钢材倾斜。我们可以通过加大辊导向部分弹性系数K，使其足以经受对钢材施加的紧抱力，使通过导辊的钢材不发生倾斜。

根据上述限定的比率来增加导向器的刚度，就可以使被夹持在导辊间的钢材不再倾斜，最终产品的截面形状和外形尺寸精度会大大改善。根据本发明，由于可以防止轧偏，轧机的生产率和产量可以显著增加。

本发明其它更为详尽的目的将通过对下述实施例的理解而变得更为明显，本专业的技术人员通过实际运用本发明还会体会到至此尚未提及的其它各种优点。