[发明专利]悬臂紧凑式高精度差动调速精轧连轧机

说明书

本发明涉及一种轧制多品种、较复杂断面的中小型钢的精轧连轧机。特别是一种悬臂紧凑式高精度差动调速连轧机。它具有极良好的紧凑式传动和精确调速性能，适于采用无套连轧工艺，生产各种规格的圆钢、螺纹钢、扁钢、角钢、窄带钢及其它较复杂断面的中小型钢。

目前，在我国（中）小轧机厂生产中，由于轧件短、规格型号小，轧制过程中红坯经受不住张力，一般采用活套装置，闭锁反馈调节速度闭环控制。但活套装置起落有时间差，对于轧件长度不长的成品，头尾无法保证公差尺寸，这是一般（中）小轧机生产上所无法接受的。而世界各国轧钢生产实践中，仅在大截面轧件的连轧区实现了无套连轧。这类无套连轧点均处在连轧机的粗轧区或中轧区，这两个区域内的轧件断面积大，且轧出的是中间产品，对张拉控制的要求不严格。在精轧区由于所轧材料的截面积已相当小，且愈轧愈小，所受张拉的绝对值甚低，对张拉波动量的检测已相当困难。因此小规格钢材的轧制只能采用“带套轧制”的连轧工艺。因活套量的存在而可缓冲因各种工艺外扰因素而引起轧件所受张拉应力的影响，否则，连轧机不能轧出稳定的合格产品。虽然高速线材轧机依靠配辊方法，实现了单独品种规格的无套连轧生产，但对多品种型钢精轧尚无紧凑式先例。

对于轧钢的连轧技术领域，自由连轧状态一直属于技术上的“禁区”，因为使轧件永远处于不张不拉的连轧，以保持轧件成品尺寸处于同一状态是十分困难的。绝对的不张不拉取决于许多因素，其中包括设备制造精度、调速精度、相互干扰、工艺压下，轧制温度等等。由于传统的主传动电机是直流电动机，其速度控制精度仅为1%-5%。采用复杂的厚度自动控制技术（AGC）和张力控制技术（ATC）后，控制精度能够达到0.2%-0.4%，仍无法满足自由连轧的要求，而且设备复杂、造价昂贵，中小型轧机难于接受。

在差动连轧机上，各种简单小截面钢材已成功的采用了无套连轧的生产工艺，当采用直流辅机时，其调速精度达到0.2%-0.4%，轧机间距最小为2200mm，但尚无紧凑式的先例。

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种悬臂紧凑式高精度差动调速精轧连轧机。本发明的连轧机采用集中传动、紧凑式布置和轧辊悬臂结构，使设备重量和造价大幅度降低，而且操作简单、维修方便。

本发明的另一个目的在于采用双机拖动差动调速原理并采用交流变频调速技术，使本发明的连轧机调速精度高，调速范围宽，反应速度快，咬钢速降小。

本发明的技术解决方案如下：一种悬臂紧凑式高精度差动调速精轧连轧机，包括：轧辊座、轧辊、轧辊轴、联轴器、轴承、上、下轧辊传动齿轮系、差速器、中间齿轮、箱体、辅助调速电机和主交流电机，其特征在于：所述的轧辊轴为悬臂式结构，所述的轧辊安装在轧辊轴的端头，形成悬臂式二辊轧机，所述的轧机架数至少为二架，二轧机轧辊座之间的距离等于相邻二差速器外齿轮半径及中间齿轮直径之和，主交流电机通过联轴器与中间齿轮连接，中间齿轮与差速器外齿轮啮合，差速器的中心轴与辅助调速电机联接，经差速器合成后的力矩和在一定范围内改变的转速通过差速器输出轴输出，该输出轴通过联轴器与位于轧辊轴中部的上、下轧辊传动齿轮系联接，使上、下轧辊轴获得转动方向相反的相同功率和转速，进而分别驱动上、下轧辊。所述的轧机架数可在二至八架之间选择，所述的辅助调速电机、差速器和上、下轧辊传动齿轮系的数目与轧机架数相同，中间齿轮数等于轧机架数减一。所述的辅助调速电机为交流变频调速器控制的交流电机。所述的上、下轧辊传动齿轮系由四个齿轮构成，两个相互啮合的中间传动轮分别与固定在上、下轧辊轴中部的齿轮啮合，在上轧辊轴上还作用有平衡调整装置，以在轴向和径向上调整上轧辊轴与下轧辊轴对正。所述的轧机轧辊座之间的距离1.0-2.0m内，最好小于1.5m。所述的上、下轧辊传动齿轮系、差速器、中间齿轮、联轴器等都装在一个密封的箱体内。所述的差速器为内齿型差速器。