CN100393435C - 一种用于轧机的辊型稳定垫块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于轧机的辊型稳定装置。其技术方案是：在压下装置(1)下端联接有球面安全臼(2)，球面安全臼(2)的下表面设置有辊型稳定垫块(3)，在辊型稳定垫块(3)的下表面与上辊座(5)的上表面之间铺有辅助垫块(4)。辅助垫块(4)为塑性好的金属。辊型稳定垫块(3)的下表面中部与轧件宽度所对应的部分为曲面，辊型稳定垫块(3)的曲面两边到辊型稳定垫块(3)的两端或为曲面光滑连接、或为斜面连接、或呈台阶状连接。辊型稳定垫块(3)的曲面呈中心对称，其半曲面的外廓曲线为指数函数：Y=a₁·X^a2。本发明能改善板型、能提高轧制产品尺寸精度、减少了轧辊备用、亦可取消轧机辊系中各轧辊的辊型以简化辊型制度、使构成辊缝的上下工作辊母线在轧制时能保持平行。

Description

一种用于轧机的辊型稳定垫块

一、技术领域

本发明属于多辊轧机设备。尤其涉及一种用于轧机的辊型稳定装置。

二、背景技术

为使轧制产品板型良好、尺寸精确，理论上轧辊常需带有一定的辊型以补偿其在工作过程中的变形，对于给定规格产品需有给定的辊型与之相匹配。因此若轧机生产的品种规格较多，则需多种辊型与之相适应。从而导致轧辊的储备量增多且磨辊频繁，使生产成本增大，轧辊管理复杂。为此，国内外一些学者曾在这些方面进行过不少的研究，主要是通过优化辊型曲线来改善轧辊摩损、同时降低板凸度。这些研究先、后在生产中也得到了一定的生产应用，但他们的工作都是围绕在轧辊辊型上进行研究。

三、发明内容

本发明的任务是提供一种能改善板型、提高轧制产品尺寸精度、减少轧辊备用、亦可取消轧机辊系中各轧辊的辊型以简化辊型制度、且使构成辊缝的上下工作辊母线在轧制时能保持平行的轧机辊型稳定垫块。

为实现上述任务，本发明采用的技术方案是：由机架、轧辊、上辊座、压下装置及下辊座组成的轧机，在压下装置下端联接有球面安全臼，球面安全臼的下表面设置有辊型稳定垫块，在辊型稳定垫块的下表面与上辊座的上表面之间或铺有、或不铺有辅助垫块。

辊型稳定垫块的下表面中部与轧件宽度所对应的部分为曲面，辊型稳定垫块的曲面两边到辊型稳定垫块的两端(即轧件宽度以外的整个区域)或为曲面光滑连接、或为斜面连接、或呈台阶状连接。

辊型稳定垫块的曲面呈中心对称，其半曲面的外廓曲线为指数函数：

$y=a_1\·X^{a_2}$ (0＜X≤B/2)

式中：X-以曲线中心线处为原点的距离；

y-曲线的垂直高度；

a₁-系数，取值范围为2.071×10^-13～1.586×10^-5；

a₂-指数，取值范围为1.1998～3.8251；

B-轧件宽度。

辅助垫块的厚度为0.1～5mm、长和宽小于或等于辊型稳定垫块，材质为塑性好的金属铝、铜、低碳钢材料中的一种。

采用上述技术方案，即在轧机上辊座与压下装置间加一具有特定曲面的辊型稳定垫块，该垫块与上辊座间的接触长度能随轧制力的变化而变化，其曲面凸度与保持板型良好的凸度相对应。由于将轧辊辊型由直接放置于上辊座上表面中部、或放置于辅助垫块上表面中部的辊型稳定垫块来取代，轧辊的辊型可“转”至辊型稳定垫块来实现。另外，还在辊型稳定垫块的下表面与上辊座的上表面之间铺有塑性较好的金属材料辅助垫块，以在线修正该辊型稳定垫块的形状，确保轧辊不产生挠曲变形，使构成辊缝的上下工作辊母线在轧制时能保持平行，因而实现了可轧产品板型好、横向厚差小的目的。同时，使复杂的辊型制度和辊型的修改工序简单化。

本发明的辊型稳定垫块与上辊座间无摩擦接触，其形状不会像轧辊辊型那样会随轧制量的增加而改变。

因此，本发明能改善板型、能提高轧制产品尺寸精度、减少了轧辊备用、亦可取消轧机辊系中各轧辊的辊型以简化辊型制度、使构成辊缝的上下工作辊母线在轧制时能保持平行，从而可在保证轧制产品板型及尺寸精度的前提下实现轧辊无辊型化生产。

四、附图说明

图1为本发明的一种安装示意图；

图2为图1的剖面示意图；

图3为图1中稳定垫块(3)下表面中部曲面的外廓曲线的半曲线示意图。

五、具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述：

一种用于轧机的辊型稳定垫块，如图1、图2所示，由机架(8)、轧辊(6)、上辊座(5)、压下装置(1)及下辊座等组成。在压下装置(1)下端联接有球面安全臼(2)，球面安全臼(2)的下表面设置有辊型稳定垫块(3)，在辊型稳定垫块(3)的下表面与上辊座(5)的上表面之间铺有辅助垫块(4)。辅助垫块(4)的厚度为1～3mm、长和宽同辊型稳定垫块(3)，材质为塑性好的金属铝。

辊型稳定垫块(3)的下表面中部与轧件宽度的对应部分为曲面，辊型稳定垫块(3)的曲面两边到辊型稳定垫块(3)两端的轧件宽度以外区域为曲面光滑连接。辊型稳定垫块(3)的曲面呈中心对称，其半曲面由图1方向看去所形成的外廓曲线如图3所示，该曲线为指数函数：

$y=a_1\·X^{a_2}$ (0＜X≤B/2)

式中：X-以曲线中心线处为原点的距离；

y-曲线的垂直高度；

a₁-系数，取值范围为(2.071×10^-13～1.586×10^-5)；

a₂-指数，取值范围为(1.1998～3.8251)；

B-轧件宽度。

本实施例为200mm高精度多辊冷轧机，轧件宽度B为130mm、轧制压力为200KN。当辊型稳定垫块(3)的材质为45Cr、宽度为200mm、高度为50mm时，由于系数a₁、a₂均与轧件宽度、轧制压力和辊型稳定垫块(3)的材质、宽度、高度相关，故系数a₁、a₂的取值分别为0.0000158、1.926，则Y_max为0.049mm。

当轧件(7)被轧制变形时，轧辊(6)受有一作用力P。为了使整个辊系受力平衡，安装于机架(8)上的左右压下装置(1)处会产生反作用力P/2。该反作用力P/2通过球面安全臼(2)作用在辊型稳定垫块(3)上，使辊型稳定垫块(3)产生弯曲变形，显然反作用力P/2愈大，辊型稳定垫块(3)弯曲变形亦愈大，辊型稳定垫块(3)与上辊座(5)的接触长度亦随之增长。通过对辊型稳定垫块(3)的合理设计及辅助垫块(4)的调整，可保证辊型稳定垫块(3)与上辊座(5)的接触长度L同轧件宽度B尺寸相近，从而使轧辊(6)不产生弯曲变形且使构成辊缝的上下工作辊母线在轧制时能保持平行，可保证在平辊条件下轧出板型好、横向厚差小的产品。

Claims (3)

1.一种用于轧机的辊型稳定垫块，该轧机由机架(8)、轧辊(6)、上辊座(5)、压下装置(1)及下辊座组成，其特征是在压下装置(1)下端联接有球面安全臼(2)，球面安全臼(2)的下表面设置有辊型稳定垫块(3)，在辊型稳定垫块(3)的下表面与上辊座(5)的上表面之间或铺有、或不铺有辅助垫块(4)；

辊型稳定垫块(3)的下表面中部与轧件宽度所对应的部分为曲面，辊型稳定垫块(3)的曲面两边到辊型稳定垫块(3)的两端或为曲面光滑连接、或为斜面连接、或呈台阶状连接。

2.根据权利要求1所述的用于轧机的辊型稳定垫块，其特征在于所述的辊型稳定垫块(3)的曲面呈中心对称，其半曲面的外廓曲线为指数函数：

Y＝a₁X^a ₂

式中：X-以曲线中心线处为原点的距离，0＜X≤B/2；

Y-曲线的垂直高度；

a₁-系数，取值范围为2.071×10^-13～1.586×10^-5；

a₂-指数，取值范围为1.1998～3.8251；

B-轧件宽度。

3.根据权利要求1所述的用于轧机的辊型稳定垫块，其特征是所述的辅助垫块(4)的厚度为0.1～5mm、长和宽小于或等于辊型稳定垫块(3)，材质为塑性好的金属铝、铜、低碳钢材料中的一种。

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