CN1016943B - 轧辊 - Google Patents

Abstract

一种用于轧制带材的轧辊(100)，包括一个回转的空心辊(1)，其轴向贯穿着一个固定的支承轴(3)，对着空心辊(1)的内圆周面(4)作用着结构为密封液压顶(14)的液压加载装置。在密封液压顶上开有一液压支承槽(25)，在支承轴(25)中输入液体压力介质。该密封液压顶(14)的滑动位置用限位销(42)限位。这样，就能使空心辊(1)相对于支承轴(3)在运转中有一确定的位移。

Description

本发明涉及一种用于轧制带材的轧辊。

这种用于轧制带材的轧辊具有一个其外圆周面作为轧制工作面的空心辊，在该空心辊内轴向贯穿一固定的支承轴，该支承轴的外表面同空心辊的内园周面保持一环形距离;在支承轴上设置了对空心辊的内圆周面进行顶压的加载装置（密封液压顶），通过它，该空心辊在工作平面内被支承在支承轴上;该密封液压顶有一活塞式本体，它装在位于支承轴径向的圆柱形凹孔中且可以滑动;该密封液压顶有一空心辊的内圆周面相吻合的配合面，在该配合面上开有一支承槽，从而在该配合面四周边缘形成一环形隔壁;还有一输送液力液体的导管通到密封液压顶本体和圆柱形凹孔所形成的圆柱腔，该圆柱腔通过在密封液压顶本体上的贯穿通道与支承槽相通;每个密封液压顶还有一通入可控压力液体的活塞一液压筒装置，该装置由与支承轴连接的活塞和密封液压顶本体上的圆柱形盲孔构成，并在该盲孔中形成一圆柱腔，可控压力液体通入该圆柱腔;此外，还有一控制密封液压顶相对支承轴在径向滑动的控制装置;该轧辊至少在一个密封液压顶中设置限位件以限定其滑动位置。

属于现有技术的这一类轧辊在西德发明公开说明书DE-OS3，834，294中已经公开。其中，空心辊可相对于支承轴在径向自由运动。实现这一运动的驱动装置的结构是在支承轴的圆柱腔中附加一个开口的圆筒体，再在该圆筒体中插入固定在密封液压顶上的 活塞。这一驱动装置设置在支承轴两端的密封液压顶中，以便在调整工作辊缝时保证空心辊有等量的位移。这一运动通过将压力液体通入该附加圆筒体中来实现。同时，由于上述压力液体的作用，插入的活塞将作滑出圆筒体的运动，直至离开该圆筒体。因此，该活塞的滑出运动存在一个界限，它是由几何形状所决定的，并且在空心辊的两端是等同的。该活塞滑出运动的界线就是紧临工作辊缝闭合之前。但是，现有的这种装置只能靠安装时来确保这一位置。因此，该密封液压顶在运行中仍可以完全滑出圆柱腔。显然，为了使密封液压顶或空心辊相对于支承轴具有一个确定的位置，现有这类装置是不适用的。

然而，这种限位却是非常必要的。因为，一个带有在工作平面内、即在支承轴的径向可相对于支承轴自由移动的空心辊的轧辊通常在精轧机中作为下辊工作。如果没有限位装置，空心辊的位置就不能限定;在极端情况下，回转的空心辊的内圆周面就可能同位于其内的弯曲的支承轴相接触。

因此，为了限定可在工作平面内自由移动的空心辊的位置，已经提出了几种装置。其中，西德发明展出说明书DE-AS2，849，253和西德发明公开说明书DE-053，026，865提出了控制与密封液压顶相类似的其它支承元件的装置;西德发明公开说明书DE-OS2，943，644，则提出了设置作用在支承轴上的外部施力元件。但是，在这些实施方案中，都必须增加从外部进行控制的附加装置。因而，控制灵敏度较低;同时，设备费用、消耗增高。

在密封液压顶本身的结构中直接设置控制其滑动的装置已在西德发明公开说明书DE-OS3，834，294，DE-OS3， 805，323中公开。但是，其中述及的密封液压顶属另一种类型，它们在圆柱腔与支承槽之间的通道是节流型通道。这样，在密封液压顶过分滑出的情况下，就使排放通道打开而使压力消失。因而，现有的这种类型的密封液压顶只能起到在某种紧急情况下，保证在一个方向上不超越其许可界限的作用。为了实现限位，或者说为了在两个方向上保持一个确定的位置，这种实施结构是不适用的。因此，上述实施结构也不适用于密封液压顶位置变化而使压力改变的情况;因为，这对于实现空心辊的工作限位是不允许的。

西德发明公开说明书DE-OS3，827，836公开了一种空心轧辊，其密封液压顶中的通道与本发明不同，是节流型通道。其中，在密封液压顶的下底面附加设置了活塞一液压筒装置。该装置的结构使得在活塞工作的极限位置同样能起到限位作用。然而，设置该活塞-液压筒装置的目的却不在于此而在于其它。即：该活塞在到达能起限位作用的位置之前，能给密封液压顶施加一个作用力;该作用力的方向同支承槽中压力液体对密封液压顶施加的作用力的方向相反，从而使密封液压顶可克服支承槽中的压力液体的作用力而总是倾向于顶住空心辊的内圆周面。当这一实施方案中的活塞到达其能起限位作用的极限位置时，上述功能也就没有了。

本发明的任务在于直接使空心辊相对于支承轴在工作平面内进行限位而不另加附属装置。

当使用限位件之后，密封液压顶就以机械方式实限了限位，从而不能再进一步滑出。但是在这种情况下，输入圆柱腔的压力液体依然通过通道到达支承槽并在该处形成液压式软垫。实际上，这种形式的轧辊，不但能控制轧制压力的分布，而且能控制轧辊的温度分布。为 了使压力液体同空心辊的内圆周面进行均匀的热交换，通常将输入到支承槽中的压力液体量控制在一过量水平并维持不变。这样，在支承槽边缘的配合表面上就连续不断地溢流着恒量的压力液体。如果在工作辊缝中的轧制力增大，那么在支承槽边缘的配合表面上的缝隙就变窄;在流量不变的情况下，压力就升高。如果轧制力下降，那么支承槽中的压力液体就能将空心辊稍稍顶起，其边缘配合表面上的缝隙就略为增大，压力液体就易干流过，支承槽中的压力也就相应地降低。其结果，对于每种轧制工作辊缝的工作状态，都可通过自行调节而达到一种平衡，得到与之相应的支承槽边缘配合表面上的缝隙。

在本发明的优选实施例中，只在支承轴两端的两个密封液压顶中设置该限位件。因为，这样做对于确保空心辊有一个确定的位置已经足够了。

关于限位件的具体结构有许多可能的方案，其中一种特别简单的实施方案具有这样的结构，即限位件由在圆柱腔底部固定的穿过密封液压顶的同心阶梯孔的限位销构成，该限位销具有直径较大的头部，其头部的底侧面紧贴在台阶上而实施限位。这种结构无论对支承轴或其本身来说，都因结构简单而容易加工，耗费低。

为了将本发明的轧辊用于轧制力分布不均的轧制，即为了精确控制带材的板型，必须采用这样的结构方案，即用于通入支承轴两端的密封液压顶以压力液体的管道同用于中间的其它几个密封液压顶的调节器相连接，在这些调节器上还通过管道附加连接一额定值发送器。在这一方案中，支承轴两端的两个密封液压顶以一额定压力值直接供压;该额定压力值同时也作为中间几个密封液压顶的调节器的额定压力值的组成分量。当然，也可以对上述每个密封液压顶均分别配置一 调节器单独供压;但是，通常的办法仍然是将密封液压顶分组共同供压，例如，分成一个中间组，两个侧边组。对这些调节器，可以借助于一个另外设置的额定值发送器来控制供给调节器压力液体的额定值分量，这一分量同支承轴两端的密封液压顶中的额定值（即调节器额定值的组成分量）一起即构成各调节器总的额定值。这样，在轧制力分布不均匀时也能实现对轧制带材板型的精确控制。

在附图中以简图方式描绘了本发明的实施例。

图1表示本发明第一实施例的带局部剖的简图。

图2表示通过下轧辊端部密封元件区域的截面图。

图3表示本发明另一实施例的带局部剖的简图，它与图1相比，增加了控制装置的结构。

表示在图1中的一对轧辊包括一个上轧辊10和一个下轧辊100，被轧制的带材30位于上、下轧辊之间的工作辊缝31中。该上轧辊10是一个常规的实心轧辊，而下轧辊100则相反，是一个空心辊。其结构是，可回转的空心辊1的外圆周面2作为下轧辊的工作面;不可回转的支承轴3位于空心辊1内并轴向贯穿;该支承轴3的外表面同空心辊1的内圆周面4保持一环形距离，以便空心辊1相对支承轴3在径向移动而其内圆周面4不致与支承轴3的外表面相接触。伸在空心辊1之外的支承轴3的端部3′，借助于带半球面的轴承5装在仅示意表示的轧辊支架6上。上轧辊10通过以箭头8表示的施载装置在轴颈施加轧制压力。

该空心辊1可在图示工作平面内相对支承轴3作整体移动。空心辊1经滚柱轴承9支承在导向环11上并可以绕导向环回转，而导向环11本身是不可回转的，但它可以在平行于图示工作平面的导向面 12的导引下作平行移动。

在位于轧辊的工作辊缝31那一侧的支承轴3的上表面3″上，在空心辊1的长度方向上，均布着几个液压加载装置，即密封液压顶14（在本实施例中为6个）。在本实施例中，该密封液压顶14具有一轴线A，且其横截面呈圆形。这些密封液压顶14具有一圆柱形本体28，该本体28可在位于支承轴3的上表面3″中的圆筒形凹孔27中，沿支承轴3的径向（图示工作平面内）滑动。该本体28的上表面为同空心辊1的内圆周面4相吻合的配合面24并同其密合。在该配合面24上，开有平底的支承槽25;该支承槽25占据配合面24的绝大部分而只剩下四周边缘的隔壁26。该本体28的底面同圆筒形凹孔27的底、侧面形成一圆柱腔40。在底面29上，固定着一圆柱形活塞32，其轴线同圆筒形凹孔27的轴线同心;该活塞32具有一轴向通孔33且与支承轴3的导管15相通。该活塞32从下方插入本体28的圆筒形盲孔34中并予密封，从而在该活塞32的上方形成一封闭的圆柱腔50以便通过导管15通入压力液体对其施加一个选定的压力。

在密封液压顶14的本体28上，在图示工作面的前后方开有不节流的通道35;这些通道35使位于密封液压顶下方的圆柱腔40和其上方的支承槽25相通。

该圆柱腔40通过支承轴3上的导管36同管道16相通，以便由一定量泵20经该管道16供给该圆柱腔40压力液体。该定量泵20无论反压情况如何总是在单位时间内输出恒量的压力液体。该压力液体进入圆柱腔40中并通过通道35输送到支承槽25中;该压力液体再由支承槽25经位于配合面24和空心辊1的内圆周面4之 间的缝隙37向外溢流，从而在该处形成具有支承能力的液体膜;该液体膜能使位于固定的密封液压顶14上的回转的空心辊1顺利地滑过而只有液体摩擦，没有金属间的摩擦。

密封液压顶14因圆柱腔50中压力液体的作用而顶压空心辊1的内圆周面4;其顶压力的大小取决于该压力液体压力的大小。由于这个顶压力的作用，密封液压顶14就总是倾向于顶压到空心辊1的内圆周面4上，从而保持住形成液体膜的缝隙37。这个顶压力越高，则在缝隙37处所形成的溢阻力就越大;这样，当通过定量泵20连续地供给恒量的压力液体时，在支承槽25中所形成的压力就越高。由上可见，这个作用在空心辊1的内圆周面4上的顶压力取决于支承槽25中压力液体的压力，从而，可影响位于轧辊的工作辊缝31中的带材的板型的作用力也取决于上述压力。

在本实施例的密封液压顶14的本体28上，还开有两个阶梯形通孔38，其下部直径较小形成一台阶39。在圆筒形凹孔27的底面29上固定着限位销42（例如用螺纹拧入）。这些限位销的杆部穿过阶梯孔38下部的直径较小部分41，而其上端直径较大的头部44则位于阶梯孔38上部的直径较大部分43中。图2所示的状态是限位销42的头部44的下底面紧贴在台阶39上，从而起到限位作用，以防止密封液压顶14离开支承轴3的上表面3″更远。然而，由于限位销42同阶梯孔38在周向具有间隙，可允许密封液压顶14向里自由运动。

限位销42决定3密封液压顶14具有一个确定的最大位移量，从而相应地，决定了空心辊1相对于支承轴3也有一个确定的最大位移量。

如图1和3所示，只在支承轴3两端的密封液压顶14中设置限位销42即可，中间的其它密封液压顶14则可省去该限位销42。

在图2中，对定量泵20只作了简单的表示。实际上，按照图1的实施例，在定量泵20上还连接了一个流量分配器21;该分配器总是将总流量的一半分配给同左、右两边各三个密封液压顶14相连接的左、右两根管道16的。导管15连接在图中未予表示的控制装置上，通过它供给密封液压顶14的圆柱腔50以具有一定压力的压力液体;该压力液体的压力可根据每个密封该压顶14所选定的顶压到空心辊1的内圆周面4的顶压力来确定。

在图3的实施例中，在支承轴3的两端的密封液压顶14同图1的实施例一样，由定量泵20经流量分配器21和管道16供给压力液体。但是，对中间的其它几个密封液压顶14，所供给的压力液体则可以调节。即，它们不是连接在管道16上，而是连接在装有调节器55，56，57，58的管道45，46，47，48上。调节器55，56，57，58决定了由定量泵20输出的压力液体有多少通过管道17到达管道45，46，47，48中。而通到支承轴3两端的密封液压顶14的管道16的压力总是通过支管道18、19而分流到调节器上作为调节器额定压力值的组成分量。另外，还设置了一个额定值发送器22，该发送器22经管道23控制供给调节器其额定压力值与该组成分量相差的那部分压力液体，以达到额定压力值。

采用图3实施例的结构，能够对位于轧辊的工作辊缝31中的带材的板型进行精确的控制。尤其是还能通过温度对板型进行调节，这时，只需增加一个用虚线表示的热交换装置即可。

Claims (2)

1、用于轧制带材的轧辊，具有一个其外圆周面作为轧制工作面的空心辊，在该空心辊内轴向贯穿一固定的支承轴，该支承轴的外表面同空心辊的内圆击面保持一环形距离；在支承轴上设置了对空心辊的内圆击面进行顶压加载装置(密封液压顶)，通过它，该空心辊在工作平面内被支承在支承轴上；该密封液压顶有一活塞式本体，它装在位于支承轴径向的圆柱形凹孔中且可以滑动；该密封液压顶有一同空心辊的内圆击面相吻合的配合面，在该配合面上开有一支承槽，从而在该配合面四周边缘形成一环形隔壁；还有一输送液力液体的导管通到密封液压顶本体和圆柱形凹孔的形成的圆柱腔，该圆柱腔通过在密封液压顶本体上的贯穿通道与支承槽相通；每个密封液压顶还有一通入可控压力液体的活塞一液压筒装置，该装置由与支承轴连接的活塞和密封液压顶本体上的圆柱形盲孔构成，并在该盲孔中形成一圆柱腔，可控压力液体通入该圆柱腔；此外，还有一控制密封液压顶相对支承轴在径向滑动的控制装置；其特征在于：该轧辊至少在一个密封液压顶(14)中设置限位件(42)以限定其滑动位置，它由在圆柱腔(40)底部固定的穿过密封液压顶(14)的同心阶梯孔(38)的限位销(42)构成，该限位销(42)具有直径较大的头部(44)，其头部的底侧面紧贴在台队(39)上而实现限位。

2、根据权利要求1所述的轧辊，其特征在于：只在支承轴两端的密封液压顶（14）中设置限位件（42）。

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