CN101003059A - 小挠度高刚度宽板带轧机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小挠度高刚度宽板带轧机，包括机架和上、下塔形辊系，上、下塔形辊系分别包括一个工作辊、多个支撑辊以及轧辊座，轧辊座以多点支撑梁方式与多个支撑辊连接；机架顶板与上轧辊座之间和/或机架底板与下轧辊座之间设有至少二个压下装置或至少一个支撑装置，至少二个压下装置沿上工作辊或下工作辊的轴线方向排列通过安全臼压设在上轧辊座或下轧辊座上，最外侧的二个压下装置作用在上轧辊座或下轧辊座的作用力中两个最接近的作用力点之间的距离小于上支撑辊或下支撑辊作用在上轧辊座或下轧辊座的作用力中两个最远的作用力点之间的距离。本发明技术方案使工作辊的弯曲变形小，使轧制的板带材的横向厚差大大减少。

Description

小挠度高刚度宽板带轧机

技术领域

本发明涉及一种用于生产板带材的冷轧轧机，尤其是涉及一种使轧制的板带材具有很高横向厚度精度的小挠度高刚度宽板带轧机。

背景技术

在板带材生产中，产品的厚度精度和板形平直度是反映产品质量的重要指标。厚度自动控制技术在近年中已发展到很高的水平，但板形平直度控制技术一直处于研究之中，现有技术多种形式的轧机在轧制较大宽厚比的板带时仍存在严重的横向厚差问题。板带材的横向厚差取决于轧辊工作辊缝的大小与形状，而影响工作辊缝的主要原因之一是轧辊的弯曲变形，在巨大轧制力的作用下，轧辊产生的弯曲变形改变了工作绲缝的形状，因此产生横向厚差。

近年来，现有技术一直致力于研究减少轧辊的弯曲变形，包括辊型设计方法和辊型调整方法。辊型设计方法是通过相对稳定的轧制负荷为依据来设计原始辊型，如VC可变凸度轧辊、将工作辊磨成S形曲线的CVC轧机等，通过辊型设计来抵偿轧辊的弯曲变形对工作辊缝的影响。但轧机在轧制过程中其轧制力是变化的，影响轧制力的因素很多，坯料厚度、宽度偏差、轧件机械性能不均匀、轧制条件变化(如轧制速度、温度、摩擦条件、前后张力改变等)等都会引起轧制力的波动，也就引起轧辊的弯曲变形随着轧制力的波动而波动，原始辊型不可能适应这种波动，因此辊型设计方法无法彻底解决板带材的横向厚差问题。

HC轧机是一种采用辊型调整方法的轧机，其工作原理和结构是在传统的四辊轧机的基础上发展起来的。其结构是在辊系的上、下工作辊和支撑辊之间增加两个在轴向上可作相反方向移动的中心辊，通过中心辊的轴向移动对板形进行控制，起到一定效果。但由于该结构形式的压下装置位于轧辊的辊颈处(如图18所示)，工作辊始终承受一个较大的附加弯应力，因此使工作辊挠度变大，导致板形变坏和边部减薄。为了减少工作辊的弯曲，HC轧机在使用中一般需要配合弯辊装置，另外HC轧机还存在工作辊的弯曲变形随着轧制力变化而变化等技术缺陷。

森吉米尔二十辊宽带轧机也是采用辊型调整方法解决板带材横向厚差问题的轧机，图19为森吉米尔二十辊宽带轧机的结构示意图。森吉米尔二十辊宽带轧机包括整体机架、上下塔形辊系、轧辊传动装置、压下装置、辊型调整和补偿装置等组成。机架10为一个整体铸件，整体铸件中加工出8个梅花状通孔，用以安装支撑辊32，作用在工作辊31上的轧制力，通过中间辊33呈放射状分散到各支撑辊32上，而各支撑辊32为多支点梁的形式，将轧制力沿辊身长度方向通过支撑辊32的轴承座(鞍座)传递给整体机架10。其辊型调节是通过液压马达和蜗杆回转每个鞍座上带有螺纹的偏心环来动作的。根据轧制板形情况有目的地回转相应鞍座的偏心环使心轴弯曲，以消除局部的或总体的不均匀变形。同时，针对其中间部分压下比两边小产生边部减薄等缺陷，把第一中间辊的一端加工成锥形。由此可以看出，森吉米尔二十辊宽带轧机是在轧机的支撑辊上设置多个支撑装置，并通过众多的监测、控制设备控制支撑装置动作来修正支撑辊或工作辊的变形，该方法一方面使轧机结构复杂，体积增加，成本猛升，另一方面由于是采用对支撑辊的辊型进行被动的调整，控制、调整过程十分复杂，且不确定因素多，实际上很难实现有效的辊型变形修正，因此也没有很好地解决板带材的横向厚差问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种小挠度高刚度宽板带轧机，有效解决现有技术中因轧辊的弯曲变形带来轧制件较大横向厚差的技术问题，同时使工作辊弯曲变形不受轧制力波动的影响。

为实现上述目的，本发明提供了一种一种小挠度高刚度宽板带轧机，包括机架以及设置在机架内的上塔形辊系和下塔形辊系，所述机架是由面板、背板、顶板及底板围合构成的框架整体，背板和面板表面分别开设有供轧制件进出的进料口和出料口；所述上塔形辊系包括一个上工作辊、多个上支撑辊以及上轧辊座，所述上轧辊座以多点支撑梁方式与所述多个上支撑辊连接；所述下塔形辊系包括一个下工作辊、多个下支撑辊以及下轧辊座，所述下轧辊座以多点支撑梁方式与所述多个下支撑辊连接；所述机架顶板与所述上轧辊座之间和/或所述机架底板与所述下轧辊座之间设有至少二个压下装置或至少一个支撑装置，所述至少二个压下装置沿所述上工作辊或下工作辊的轴线方向排列通过安全臼压设在所述上轧辊座或下轧辊座上，最外侧的二个压下装置作用在所述上轧辊座或下轧辊座的作用力中两个最接近的作用力点之间的距离小于上支撑辊或下支撑辊作用在所述上轧辊座或下轧辊座的作用力中两个最远的作用力点之间的距离。

所述支撑装置为一个，设置在所述上工作辊或下工作辊的轴线上，所述支撑装置作用在所述上轧辊座或下轧辊座的作用力中两个最远作用力点之间的距离小于上支撑辊或下支撑辊作用在所述上轧辊座或下轧辊座的作用力中两个最远的作用力点之间的距离。

所述支撑装置为至少二个，所述至少二个支撑装置沿所述上工作辊或下工作辊的轴线方向排列，最外侧的二个支撑装置作用在所述上轧辊座或下轧辊座的作用力中两个最接近的作用力点之间的距离小于上支撑辊或下支撑辊作用在所述上轧辊座或下轧辊座的作用力中两个最远的作用力点之间的距离。

所述上塔形辊系还包括设置在所述一个上工作辊和多个上支撑辊之间的数个上中间辊，所述下塔形辊系还包括设置在所述一个下工作辊和多个下支撑辊之间的数个下中间辊。

所述压下装置包括压下杆和固定在上轧辊座上的球面垫，所述压下杆的弧形端部与所述球面垫的凹形表面紧密压合。所述压下杆可以为液压缸或压下螺纹装置。

所述支撑装置为液压缸或垫块，所述垫块为由二个楔形件组成，所述二个楔形件的倾斜面相对紧密贴合。进一步地，所述相对紧密贴合的倾斜面可以设置成使所述二个楔形件可以在所述底板和下轧辊座之间沿所述下工作辊的轴线方向移动，也可以设置成使所述二个楔形件可以在所述底板和下轧辊座之间沿所述下工作辊轴线的垂直方向移动。所述支撑装置为多个，沿与工作辊轴线平行的方向或与工作辊轴线垂直的方向排列。

本发明提出了一种工作辊的弯曲变形小、且其弯曲变形不随轧制力的波动而波动的小挠度高刚度宽板带轧机。本发明突破了传统轧机的结构模式和直接调整支撑辊或工作辊弯曲变形的技术方案，创造性的提出了采用压下装置的位置和结构形式调整轧辊座变形的技术方案。具体地，本发明设置至少二个压下装置，所述压下装置与上轧辊座以安全臼紧密压合，且最外侧二个压下装置与上轧辊座接触的最内侧接触点设置在上轧辊座多点支撑梁最外侧支撑梁的外缘内。本发明一方面通过压下装置的位置减小轧辊座的弯曲变形，进而减少工作辊的弯曲变形，另一方面通过压下装置将机架的变形转换成轧辊座乃至工作辊的刚性位移，使工作辊的弯曲变形不随轧制力的变化而波动。进一步地，本发明还在所述机架的底板和下轧辊座之间设置至少一个支撑装置，且支撑装置与下轧辊座接触的最外侧接触点设置在下轧辊座多点支撑梁最外侧支撑梁的外缘内，通过压下装置和支撑装置的配合最大限度减小工作辊的弯曲变形，将机架的变形转换成轧辊座乃至工作辊的刚性位移。

本发明小挠度高刚度宽板带轧机可使原始辊型的设计得到简化，并使轧制中辊型控制也大为简化，本发明具有体积小，重量轻、造价低等优点，由此可大量减少与轧机配套相关设备的投资。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明第一实施例的结构示意图；

图2为图1的侧向剖面图；

图3为上轧辊座的受力示意图；

图4、图5为压下装置在不同位置时上轧辊座的受力分析图；

图6为本发明机架变形示意图；

图7a、图7b为压下装置与上轧辊座压合示意图；

图8为本发明第二实施例的结构示意图；

图9为本发明第三实施例的结构示意图；

图10为图9的侧向剖面图；

图11为本发明第四实施例的结构示意图；

图12为图11的侧向剖面图；

图13为下轧辊座的受力示意图；

图14a～图14c、图15a～图15c为本发明垫块结构示意图；

图16为本发明第五实施例的结构示意图；

图17为图16的侧向剖面图；

图18为HC轧机工作辊受力示意图；

图19为森吉米尔二十辊宽带轧机的结构示意图。

附图标记说明：

10-机架；       20-压下装置；    30-上塔形辊系；  40-下塔形辊系；

50-上轧辊座；   60-下轧辊座；    70-支撑装置；    100-轧制件；

11-面板；       12-背板；        13-顶板；        14-底板；

121-进料口；    111-出料口；     31-上工作辊；    32-上支撑辊；

41-下工作辊；   42-下支撑辊；   321-轴芯；       322-背衬轴承；

51-上轧辊座最外侧支撑梁；        61-下轧辊座最外侧支撑梁。

具体实施方式

图1为本发明第一实施例的结构示意图，图2为图1的侧向剖面图。如图1、图2所示，本实施例为一六辊轧机，主体结构包括机架10、压下装置20、上塔形辊系30和下塔形辊系40。机架10是由面板11、背板12、顶板13及底板14围合构成的框架整体。背板12表面开设有供轧制件100进入的进料口121，面板11表面开设有出料口111。机架10可以为一整体铸造机架，或通过焊接等连接方式拼合成的整体机架。上塔形辊系30包括一个上工作辊31、数个上支撑辊32和上轧辊座50，下塔形辊系40包括一个下工作辊41、数个下支撑辊42和下轧辊座60，上工作辊31和下工作辊41对称设置在轧制件100的上、下两侧。上轧辊座50和下轧辊座60为多点支撑梁结构，一般至少在二段梁以上(如图2所示)，上轧辊座50的多点支撑梁与上支撑辊32连接，下轧辊座60的多点支撑梁与下支撑辊42连接，上轧辊座可在机架10的窗口内上下移动，下轧辊座60和机架底板14直接压合。具体地，每一上支撑辊32是由安装在支撑辊轴芯321上的数个背衬轴承322组成，轴芯321与上轧辊座50的支撑梁固接，背衬轴承322外缘与上工作辊31贴合，工作时随上工作辊31滚动；下支撑辊42的结构与上支撑辊32相同。至少二个压下装置20设置在机架顶板13和上轧辊座50之间，沿上工作辊31的轴线方向排列，压合在上轧辊座50上，用于提供轧制力并实现上、下工作辊间辊缝的调整。压下装置20可采用液压缸或电动加压装置，通过调整其长度使上轧辊座50在机架10的窗口内上下移动以调整辊缝。本实施例中压下装置20是二个，沿上工作辊31的轴线方向排列，对称设置在位于上轧辊座50上，且与上轧辊座50间采用安全臼方式紧密压合。

当轧制件通过上、下工作辊之间的辊缝时，对工作辊施加轧制力，轧制力经工作辊通过与其滚动接触的背衬轴承传递给支撑辊轴芯，支撑辊轴芯将轧制力分别通过其与轧辊座固接的支撑梁分别传递给上、下轧辊座，轧制力最后作用在机架上。机架同时会产生抗力，该抗力又通过轧辊座、支撑辊和工作辊作用在轧制件上，实现对轧制件的轧制。图3为上轧辊座受力示意图，在上述轧制力的传递过程中，上支撑辊32通过上轧辊座50的支撑梁向上轧辊座50施加向上的作用力f，上支撑辊32作用在上轧辊座50向上的作用力f中，存在两个最远的作用力点S0，该两个最远的作用力点S0之间的距离为SL0；压下装置20同时向上轧辊座50施加向下的作用力F，二个压下装置20作用在上轧辊座50向下的作用力F中，存在两个最接近的作用力点S1，该两个最接近的作用力点S1之间的距离为SL1。本实施例技术方案将二个压下装置20对称设置在上轧辊座50使SL1＜SL0的位置上。在本实施例中，压下装置20可以是沿上工作辊31轴线方向排列的三个或三个以上，也可以是沿上工作辊31轴线方向平行排列的二排或二排以上。当压下装置20是沿上工作辊31的轴线方向排列的三个或三个以上时，上述的二个压下装置20是指最外侧的二个压下装置；当压下装置20是沿上工作辊31轴线方向平行排列的二排或二排以上时，上述的二个压下装置20是指所有压下装置中最外侧的二个压下装置，即将最外侧的二个压下装置20对称设置在上轧辊座50使SL1＜SL0的位置上。

结合图1、图2所示技术方案采用的上轧辊座的结构形式，上支撑辊32作用在上轧辊座50上两个最远的作用力点S0是上轧辊座50多点支撑梁最外侧支撑梁51的外缘，也就是上支撑辊32轴芯321与上轧辊座50的支撑梁固接的最外侧接触点。压下装置20作用在上轧辊座50上两个最接近的作用力点S1是二个压下装置20与上轧辊座50接触的最内侧接触点。因此本实施例技术方案中压下装置20的位置，是将二个压下装置20与上轧辊座50接触的最内侧接触点设置在上轧辊座50多点支撑梁最外侧支撑梁51的外缘内。

本发明上述技术方案的综合效果一方面减小轧辊座的弯曲变形，进而减少支撑辊和工作辊的弯曲变形，另一方面将机架的弯曲变形转换成轧辊座乃至工作辊的刚性位移，使工作辊的弯曲变形不随轧制力的变化而波动。前述的机架弯曲变形来自轧机工作时的巨大轧制力，具体地说，在轧制力的传递过程中，机架、轧辊座、支撑辊和工作辊均会产生相应的变形，而其中机架的变形无疑是最大的。机架变形一方面导致轧辊座、支撑辊和工作辊的变形加剧，另一方面由于机架的变形程度取决于轧制力，轧制力越大，机架的变形程度越大，则使轧辊座、支撑辊和工作辊的变形程度与轧制力有关，即工作辊的弯曲变形随着轧制力的变化而波动。为了解决上述变形，现有技术一般将机架的刚性设计成很大，但机架的变形只能减小，不能完全消除。

本发明突破了传统轧机的结构模式，提出了设置压下装置与上轧辊座压合、且压下装置20与上轧辊座50接触的最内侧接触点位于上轧辊座多点支撑梁的最外侧支撑梁的外缘内的技术方案，一方面通过压下装置的位置减小轧辊座的弯曲变形，进而减少工作辊的弯曲变形，另一方面通过压下装置与上轧辊座50安全臼方式的压合结构将机架的变形转换成轧辊座乃至工作辊的刚性位移，使工作辊的弯曲变形不随轧制力的变化而波动。

图4、图5为压下装置在不同位置时上轧辊座的受力分析图。本发明上轧辊座50为多点支撑梁结构，一侧与压下装置20压合，另一侧通过多点支撑梁与上支撑辊32连接。每个支撑梁均承受向上的作用力f1和f2，二个压下装置20压合在上轧辊座50上，向上轧辊座50施加向下的作用力F。如图4所示，当压下装置20作用在上轧辊座50的作用力中两个最接近的作用力点S1位于上支撑辊作用在上轧辊座50的作用力中两个最远的作用力点S0之外时，向上的作用力f1和f2均位于向下的作用F内，所有作用力所产生的弯曲力矩都将使上轧辊座50的中部产生向上的弯曲变形，显然此时上轧辊座50的变形较大，上轧辊座50的变形将进一步导致上支撑辊32和上工作辊31弯曲变形加剧。如图5所示，当压下装置20作用在上轧辊座50的作用力中两个最接近的作用力点S1位于上支撑辊作用在上轧辊座50的作用力中两个最远的作用力点S0之内时，以压下装置20的作用力点S1作为分析参考点，该点将上轧辊座50受到的向上的作用力划分成位于作用力点S1内侧的作用力f1和位于作用力点S1外侧的作用力f2两部分。其中，作用力f1有使上轧辊座50的中部产生向上弯曲变形的弯曲力矩，而作用力f2则使上轧辊座50的两端产生向上弯曲变形的弯曲力矩，即二弯曲力矩的方向相反，也就是说作用力f2产生的弯曲力矩相对作用力f1是一个反力矩，将降低上轧辊座50中部的弯曲变形。图5所示的实线为上轧辊座50的实际变形，虚线为图4所示方案的变形。显然，当压下装置20与上轧辊座50接触的最内侧接触点位于上轧辊座多点支撑梁的最外侧支撑梁内时，虽然可能有部分作用力位于作用力点S0之外，但绝大部分作用力的作用结果使上轧辊座50的弯曲变形减小。通过分析可以看出，当上轧辊座50中部产生向上的弯曲变形时，二个压下装置20作用在上轧辊座50上两个最接近的作用力点S1将产生较大的压力，以抵抗上轧辊座50的弯曲变形，因此，当压下装置20作用在上轧辊座50的作用力中两个最接近的作用力点S1位于上支撑辊作用在上轧辊座50的作用力中两个最远的作用力点S0之内时，即压下装置20与上轧辊座50接触的最内侧接触点位于上轧辊座多点支撑梁的最外侧支撑梁内时，上轧辊座50的弯曲变形将明显减小，弯曲变形较小的上轧辊座50进而减小了上支撑辊32和上工作辊31弯曲变形，最终使轧制件获得较小的横向厚差。

图6为本发明机架变形示意图，图7a、图7b为压下装置与上轧辊座压合示意图，其中图7a为正常情况的压合示意图，图7b为机架变形情况的压合示意图。压下装置20包括压下杆21和球面垫22，其中压下杆21的上端顶住机架顶板13，下端为弧形端部211，球面垫22的下表面与上轧辊座50固接，上表面为凹形表面221，弧形端部211与凹形表面221紧密压合，且弧形端部211可在凹形表面221上左右移动。工作时，轧制力经上工作辊31、上支撑辊32、上轧辊座50和压下装置20传递给机架10，顶板13在巨大的轧制力作用下发生变形。同时顶板13产生的抗变形力通过上轧辊座20、上支撑辊32和上工作辊31作用在轧制件上。顶板13变形导致其中部向上凸起，顶板13表面倾斜将使压下杆21偏转。由于压下杆21下端的弧形端部211可在球面垫22的凹形表面221上移动，所以使整个压下杆21顷斜支撑在机架顶板13和上轧辊座50之间，如图6所示。此时，压下装置20对上轧辊座50施加的作用力F可以分解为水平方向分力Fx和垂直方向分力Fy，二个压下装置20的水平方向分力Fx大小相等，方向相反，水平方向的合力为零，而二个压下装置20的垂直方向分力Fy则垂直作用的上轧辊座50上，与上支撑辊32施加给上轧辊座50上的作用力相等。所以不管机架顶板13如何变形，压下装置20始终对上轧辊座50施加垂直向下的作用力，抵抗上轧辊座50的变形，因此使上轧辊座50、上支撑辊32乃至上工作辊31的变形量与机架顶板13的变形量无关，也就是说工作辊的弯曲变形不受轧制力波动的影响。

从上述分析可以看出，机架顶板13的变形不会导致压下装置20对上轧辊座50的作用力发生改变，即使当机架顶板13的变形较大导致机架顶板13与上轧辊座50之间的距离增加时，也只会导致上轧辊座50、上支撑辊32乃至上工作辊31的刚性上移。在实际生产中，轧制件厚度的自动控制可以做到很高的控制精度，因此本发明上工作辊31的刚性上移对轧制件厚度的影响可以通过控制技术得到控制。具体地，压下装置20的压下杆21可采用液压缸或电动加压装置，当压下杆21的偏转不能补偿机架顶板13和上轧辊座50之间的距离变化时，高精度的自动控制装置通过正确地检测辊缝宽度来调节压下杆21的长度，使上轧辊座50在机架10的窗口内上下移动以调整辊缝，从而最大限度地消除了工作辊的变形，保证轧制件具有高精度的横向厚度，生产出高精度的产品。

图8为本发明第二实施例的结构示意图，该实施例为十二辊轧机。本实施例在结构上与第一实施例的不同之处在于上塔形辊系30还包括设置在一个上工作辊31和多个上支撑辊32之间的数个上中间辊33，下塔形辊系40还包括设置在一个下工作辊41和多个下支撑辊42之间的数个下中间辊43。本实施例压下装置20的结构和功能作用与第一实施例相同。

图9为本发明第三实施例的结构示意图，图10为图9的侧向剖面图。如图9、图10所示，本实施例为一六辊轧机，在第一实施例的技术方案基础上，本实施例的压下装置20的压下杆21采用压下螺杆，压下螺杆的上端穿过机架顶板13，并螺接在机架顶板13上，下端的弧形端部紧密压合在球面垫22的凹形表面上。顶板13变形导致其中部向上凸起，顶板13表面倾斜带动压下螺杆偏转，由于压下螺杆下端的弧形端部可在球面垫22的凹形表面上移动，所以使压下螺杆倾斜支撑在机架顶板13和上轧辊座50之间。本实施例结构的功能作用与第一实施例相同。

图11为本发明第四实施例的结构示意图，图12为图11的侧向剖面图。如图11、图12所示，本实施例为一六辊轧机，在第一实施例技术方案基础上，本实施例在下轧辊座60和机架底板14之间设置一个支撑装置70，设置在下工作辊41的轴线上，紧密压合在机架底板14与下轧辊座60间，用于承受轧制力并实现轧制线的调整。本实施例中，支撑装置70可以是液压缸或电动加压装置，也可以不同尺寸规格的垫块，厚度形成系列，通过不同规格厚度的垫块来实现轧制线的调整。

图13为下轧辊座受力示意图，如图13所示，在轧制力的传递过程中，下支撑辊42通过下轧辊座60的支撑梁向下轧辊座60施加向下的作用力f，下支撑辊42作用在下轧辊座60向下的作用力f中，存在两个最远的作用力点X0，该两个最远的作用力点X0之间的距离为XL0；支撑装置70同时向下轧辊座60施加向上的作用力F，支撑装置70作用在下轧辊座60向上的作用力F中，存在两个最远的作用力点X1，该两个最远的作用力点X1之间的距离为XL1。本实施例技术方案将支撑装置70设置在下轧辊座60使XL1＜XL0的位置上。在本实施例中，支撑装置70可以是沿下工作辊41轴线方向排列的二个或二个以上，也可以是沿下工作辊41轴线方向平行排列的二排或二排以上。当支撑装置70是沿下工作辊41的轴线方向排列的二个或二个以上时，上述的支撑装置70是指最外侧的二个支撑装置70，当支撑装置70是与下工作辊41轴线方向平行排列的二排或二排以上时，上述的二个支撑装置70是指所有支撑装置中最外侧的二个支撑装置，即将最外侧的二个支撑装置70对称设置在下轧辊座60使XL1＜XL0的位置上。

结合图11、图12所示技术方案采用的下轧辊座的结构形式，下支撑辊42作用在下轧辊座60上两个最远的作用力点X0是下轧辊座60多点支撑梁最外侧支撑梁61的外缘，也就是下支撑辊42轴芯与下轧辊座60的支撑梁固接的最外侧接触点。支撑装置70作用在下轧辊座60上两个最远的作用力点X1是支撑装置70与下轧辊座60接触的最外侧接触点。因此本实施例技术方案中支撑装置70的位置，是将支撑装置70与下轧辊座60接触的最外侧接触点设置在下轧辊座60多点支撑梁最外侧支撑梁61的外缘内。

本实施例在第一实施例技术方案基础上，提出了设置支撑装置与下轧辊座压合、且支撑装置70与下轧辊座60接触的最外侧接触点位于下轧辊座多点支撑梁的最外侧支撑梁的外缘内的技术方案，通过压下装置和支撑装置的配合最大限度地减小工作辊的弯曲变形，最终使轧制件获得最小的横向厚差。本实施例支撑装置作用在下轧辊座的作用力分析与第一实施例基本相同，不再赘述。作为优选实施例，可以将支撑装置70的数量和位置设置成与压下装置20相同。具体地，多个压下装置的最外侧二个与上轧辊座接触的最内侧接触点位于上轧辊座多点支撑梁的最外侧支撑梁的外缘内，多个支撑装置的最外侧二个与下轧辊座接触的最外侧接触点位于下轧辊座多点支撑梁最外侧支撑梁的外缘内。

图14a、图14b、图14c、图15a、图15b、图15c为本发明垫块结构示意图。如图14a、图15a所示，本实施例垫块为由二个楔形件组成，二个楔形件一侧的倾斜面相对紧密贴合，二个楔形件的另一侧分别与底板和下轧辊座压合。轧制过程中，二个楔形件可以根据轧制力大小沿其倾斜面滑动，达到承受轧制力并实现轧制线调整的作用。二个楔形件的相对移动进一步使轧辊座、支撑辊乃至工作辊的变形量与机架的变形量无关，也就是说工作辊的弯曲变形不受轧制力波动的影响。图14a所示结构形式使二个楔形件可以在底板和下轧辊座之间沿下工作辊的轴线z-z方向移动，图15b所示结构形式使二个楔形件可以在底板和下轧辊座之间沿下工作辊轴线z-z方向的垂直方向移动。

图14b、图15b为多个楔形件依次排列组成的垫块结构，该结构可以将楔形件倾斜面的角度做大，调整相同量的轧制线时其相对移动的距离较短。图14c、图15c为多个楔形件以阵列形式排列组成的垫块结构，具有更广的应用范围。

显然，本实施例的支撑装置70还可以设置在图8所示的第二实施例和图9、图10所示的第三实施例中，形成新的技术方案。

图16为本发明第五实施例的结构示意图，图17为图16的侧向剖面图。如图16、图17所示，在第四实施例技术方案基础上，本实施例是将压下装置20和支撑装置70互换位置形成的技术方案，即顶板13与上轧辊座50之间设置一个支撑装置70，底板14与下轧辊座60之间设置二个压下装置20。其中，支撑装置70设置在上工作辊31的轴线上，紧密压合在机架顶板13与上轧辊座50间，用于承受轧制力并实现轧制线的调整，支撑装置作用在上轧辊座的作用力中两个最远作用力点之间的距离小于上支撑辊作用在上轧辊座的作用力中两个最远的作用力点之间的距离。压下装置20沿下工作辊41的轴线方向对称设置，且与下轧辊座60间采用安全臼方式紧密压合，用于提供轧制力并实现上、下工作辊间辊缝的调整，二个压下装置20作用在下轧辊座的作用力中两个最接近的作用力点之间的距离小于下支撑辊作用在下轧辊座的作用力中两个最远的作用力点之间的距离。

与现有技术相比，本发明小挠度高刚度宽板带轧机具有以下优点：

本发明将二个最外侧压下装置与轧辊座接触的最内侧接触点设置在轧辊座多点支撑梁最外侧支撑梁的外缘内，减小了轧辊座的变形，进而减少支撑辊和工作辊的弯曲变形；同时，压下装置与轧辊座通过安全臼方式压合，不管机架如何变形，压下装置始终对轧辊座施加垂直向下的作用力，使轧辊座乃至工作辊的变形量不受轧制力波动的影响，从而保证了工作辊母线的形状，使板带材的横向厚差大大减少。进一步地，本发明将支撑装置与轧辊座接触的最外侧接触点设置在轧辊座多点支撑梁最外侧支撑梁的外缘内，通过压下装置和支撑装置的配合最大限度地减小工作辊的弯曲变形。支撑装置由二个楔形件组成，轧制过程中二个楔形件可以根据轧制力大小沿其倾斜面滑动，达到承受轧制力并实现轧制线调整的作用，进一步使轧辊座、支撑辊乃至工作辊的变形量与机架的变形量无关。

本发明小挠度高刚度宽板带轧机可使原始辊型的设计得到简化，并使轧制中辊型的控制也大为简化。由于工作辊的弯曲变形基本上不随轧制力的波动而波动，在原始辊型设计中的诸影响因素如轧辊的弯曲变形、压扁变形、热膨胀和磨损等等，就可不考虑弯曲变形这一最重要的因素，而热膨胀和磨损又是变化缓慢的因素，因此可使辊型控制大为简化。

本发明体积小，重量轻、造价低，由此可减少车间生产面积、降低厂房高度，减小天车跨度和吨位，减少磨床及其辅助设备的吨位，从而减少投资。

本发明不只限于上述实施例的六辊、十二辊轧机，对其他多辊配置的轧机也同样适用。此外，本发明的机架不限于整体机架轧机，对于开口型机架也同样适用。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种小挠度高刚度宽板带轧机，包括机架以及设置在机架内的上塔形辊系和下塔形辊系，所述机架是由面板、背板、顶板及底板围合构成的框架整体，背板和面板表面分别开设有供轧制件进出的进料口和出料口；所述上塔形辊系包括一个上工作辊、多个上支撑辊以及上轧辊座，所述上轧辊座以多点支撑梁方式与所述多个上支撑辊连接；所述下塔形辊系包括一个下工作辊、多个下支撑辊以及下轧辊座，所述下轧辊座以多点支撑梁方式与所述多个下支撑辊连接；其特征在于，所述机架顶板与所述上轧辊座之间和/或所述机架底板与所述下轧辊座之间设有至少二个压下装置或至少一个支撑装置，所述至少二个压下装置沿所述上工作辊或下工作辊的轴线方向排列通过安全臼压设在所述上轧辊座或下轧辊座上，最外侧的二个压下装置作用在所述上轧辊座或下轧辊座的作用力中两个最接近的作用力点之间的距离小于上支撑辊或下支撑辊作用在所述上轧辊座或下轧辊座的作用力中两个最远的作用力点之间的距离。

2.如权利要求1所述的小挠度高刚度宽板带轧机，其特征在于，所述支撑装置为一个，设置在所述上工作辊或下工作辊的轴线上，所述支撑装置作用在所述上轧辊座或下轧辊座的作用力中两个最远作用力点之间的距离小于上支撑辊或下支撑辊作用在所述上轧辊座或下轧辊座的作用力中两个最远的作用力点之间的距离。

3.如权利要求1所述的小挠度高刚度宽板带轧机，其特征在于，所述支撑装置为至少二个，所述至少二个支撑装置沿所述上工作辊或下工作辊的轴线方向排列，最外侧的二个支撑装置作用在所述上轧辊座或下轧辊座的作用力中两个最接近的作用力点之间的距离小于上支撑辊或下支撑辊作用在所述上轧辊座或下轧辊座的作用力中两个最远的作用力点之间的距离。

4.如权利要求1所述的小挠度高刚度宽板带轧机，其特征在于，所述上塔形辊系还包括设置在所述一个上工作辊和多个上支撑辊之间的数个上中间辊，所述下塔形辊系还包括设置在所述一个下工作辊和多个下支撑辊之间的数个下中间辊。

5.如权利要求1所述的小挠度高刚度宽板带轧机，其特征在于，所述压下装置包括压下杆和固定在上轧辊座或下轧辊座上的球面垫，所述压下杆的弧形端部与所述球面垫的凹形表面紧密压合。

6.如权利要求5所述的小挠度高刚度宽板带轧机，其特征在于，所述压下杆为液压缸或压下螺纹装置。

7.如权利要求1～3任一所述的小挠度高刚度宽板带轧机，其特征在于，所述支撑装置为液压缸或垫块。

8.如权利要求7所述的小挠度高刚度宽板带轧机，其特征在于，所述垫块为由二个楔形件组成，所述二个楔形件的倾斜面相对紧密贴合。

9.如权利要求8所述的小挠度高刚度宽板带轧机，其特征在于，所述相对紧密贴合的倾斜面设置成使所述二个楔形件在所述底板和下轧辊座之间调整高度的移动方向与所述下工作辊的轴线方向平行或垂直。

10.如权利要求7所述的小挠度高刚度宽板带轧机，其特征在于，所述支撑装置为多个，沿与工作辊轴线平行的方向排列或沿与工作辊轴线垂直的方向排列。

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