CN103071703A - 型材矫直装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种型材矫直装置，包括设置在机体上的矫直辊系，在矫直辊系输出端还设置有轧矫辊系，所述轧矫辊系包括至少一对上下轧矫辊和至少一对左右轧矫辊，所述上下轧矫辊对称布置在过钢线的上下两侧且两辊之间形成使型材通过的辊缝Ⅰ，所述左右轧矫辊对称布置在过钢线的左右两侧且两辊之间形成使型材通过的辊缝Ⅱ，本发明型材矫直装置及方法可有效改善矫直后型材侧弯、减小型材主弯曲的矫直盲区长度、使型材断面尺寸更好、平直度更高、残余应力更小，特别是用于矫直钢轨时，可有效减小矫直盲区与矫直区轨高存在的高度差异，增加钢轨的成材率。

Description

型材矫直装置及方法

技术领域

本发明属于金属棒、管、型材或由此制造的特定产品的矫直或复形技术领域，具体的是涉及一种型材矫直装置及方法。

背景技术

型材轧制成型后因外力作用、温度变化及内力消长而发生弯曲或扭曲变形，为了获得合格成品必须进行矫直，如图1所示为现有普通型材矫直装置，该装置由一台包括上、下矫直辊组水平布置的矫直机组成，矫直后的型材容易出现在主弯曲方向上存在矫直盲区、在侧弯矫直方向上矫不直、型材放置一段时间后出现弯曲超出国家标准要求等缺陷。

针对型钢中的钢轨而言，其对断面形状及平直度要求较高，如图2所示为现有的钢轨矫直装置，该装置通过在一台包括上、下矫直辊组水平布置的矫直机的输出端增加一台包括上下矫直辊组垂直布置的矫直机，以保证钢轨矫直过程中的平直度要求，但仍然存在矫直后钢轨的两端存在矫直盲区、钢轨矫直盲区与矫直区轨高存在差异、残余应力过大等缺陷。

中国实用新型专利CN201432200Y说明书公开了一种钢轨矫直机，该专利通过在现有的钢轨矫直机上增设冷轧设备，从而降低钢轨矫直盲区的轨高，有效改善钢轨矫直盲区与钢轨矫直区的轨高差异，同时对钢轨轨高的全长波动能起到一定的纠正作用，然而这种钢轨矫直机对于矫直平直度、残余应力及断裂韧性能的要求比普通钢轨更高的高速钢轨（时速350公里以上高速钢轨）来讲，依然存在平直度不高、残余应力过大等缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种型材矫直装置及方法，该型材矫直装置及方法可以有效改善矫直后型材侧弯、减小型材主弯曲的矫直盲区长度、使型材断面尺寸更好、平直度更高、残余应力更小，特别是用于矫直钢轨时，可有效减小矫直盲区与矫直区轨高存在的高度差异，增加钢轨的成材率。

为了达到上述目的，本发明一种型材矫直装置包括设置在机体上的矫直辊系，在矫直辊系输出端还设置有轧矫辊系，所述轧矫辊系包括至少一对上下轧矫辊和至少一对左右轧矫辊，所述上下轧矫辊对称布置在过钢线的上下两侧且两辊之间形成使型材通过的辊缝Ⅰ，所述左右轧矫辊对称布置在过钢线的左右两侧且两辊之间形成使型材通过的辊缝Ⅱ。

进一步，所述矫直辊系由不少于3根交错布置在过钢线上下两侧的水平辊组成。

进一步，所述矫直辊系由不少于3根交错布置在过钢线上下两侧的水平辊和不少于3根交错布置在过钢线左右两侧的立辊组成。

进一步，所述矫直辊系中与轧矫辊系最接近的两水平辊和轧矫辊系中上轧矫辊或者下轧矫辊设置为矫直三角形，或所述矫直辊系中与轧矫辊系最接近的两立辊和轧矫辊系中左轧矫辊或者右轧矫辊设置为矫直三角形。

进一步，所述上下轧矫辊两轴线构成的平面与所述左右轧矫辊两轴线构成的平面设置在同一平面内。

进一步，所述上下轧矫辊上置有用于调整辊缝Ⅰ的调整装置Ⅰ，所述左右轧矫辊上置有用于调整辊缝Ⅱ的调整装置Ⅱ。

本发明另一种型材矫直装置包括设置在机体上的矫直辊系，所述矫直辊系由不少于3根交错布置在过钢线上下两侧水平辊和不少于3根交错布置在过钢线左右两侧的立辊组成，在所述矫直辊系中水平辊组输出端设置有轧矫辊系Ⅰ，所述轧矫辊系Ⅰ包括至少一对的上下轧矫辊，对称布置在过钢线的上下两侧且两辊之间形成使型材通过的辊缝Ⅲ，在所述矫直辊系中立辊组输出端设置有轧矫辊系Ⅱ，所述轧矫辊系Ⅱ包括至少一对的左右轧矫辊，对称布置在过钢线的左右两侧且两辊之间形成使型材通过的辊缝Ⅳ，所述矫直辊系中与轧矫辊系最接近的两水平辊和轧矫辊系中上轧矫辊或者下矫轧辊设置为矫直三角形，所述矫直辊系中与轧矫辊系最接近的两立辊和轧矫辊系中左矫轧辊或者右矫轧辊设置为矫直三角形。

本发明还揭示了一种型材矫直方法，其步骤如下：

1）通过矫直辊系对型材进行水平和/或左右矫直，且型材在矫直辊系中最后两个矫直辊和轧矫辊系中第一个轧矫辊设置为矫直三角形；

2）对矫直后型材进行水平轧制和左右轧制，从而降低型材矫直盲区与矫直区存在的轨高差异，改善型材断面尺寸和残余应力。

本发明的有益效果在于：

1.  本发明型材矫直装置及方法可在原有辊系进行矫直的基础上增加一次矫直，可使型材更充分的得到矫直，使型材断面尺寸更好、平直度更高，矫直效果更佳；

2.  本发明型材矫直装置及方法可在矫直后对型材进行轧制，可以有效缩短主弯曲方向上存在的矫直盲区的长度，同时对型钢侧弯方向上进行矫直、降低型材放置一段时间后出现弯曲的概率, 降低型材矫直盲区与矫直区存在的轨高差异，改善型材断面尺寸波动量和残余应力更小。

附图说明

图1为现有普通型材矫直装置的结构示意图；

图2为现有钢轨矫直装置的结构示意图；

图3为本发明型材矫直装置的第一种实施方式的结构示意图；

图4为图3的侧视图；

图5是本发明型材矫直装置的第二种实施方式的结构示意图；

图6为图5的侧视图；

图7是本发明型材矫直装置的第三种实施方式的结构示意图；

图8为图7的侧视图。

附图标记：1-矫直辊系；2-水平辊；3-轧矫辊系；4-上轧矫辊；5-下轧矫辊；6-左轧矫辊；7-右轧矫辊；8-过钢线；10-立辊；11-轧矫辊系Ⅰ；12-轧矫辊系Ⅱ。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

实施例一

如图3所示为本发明型材矫直装置的第一种实施方式的结构示意图；如图4所示为图3的侧视图；本发明型材矫直装置包括设置在机体上的矫直辊系1，在矫直辊系1输出端还设置有轧矫辊系3，所述轧矫辊系3包括至少一对上下轧矫辊4、5和至少一对左右轧矫辊6、7，所述上下轧矫辊4、5对称布置在过钢线8的上下两侧且两辊之间形成使型材通过的辊缝Ⅰ，所述左右轧矫辊6、7对称布置在过钢线8的左右两侧且两辊之间形成使型材通过的辊缝Ⅱ。

本实施例通过在矫直后对型材水平方向和垂直于水平方向进行轧制，可以有效缩短主弯曲方向上存在的矫直盲区的长度，同时对型材侧弯方向上进行矫直、降低型材放置一段时间后出现弯曲的概率, 降低型材矫直盲区与矫直区存在的轨高差异，改善型材断面尺寸波动量和残余应力更小。

进一步，所述矫直辊系1由不少于3根交错布置在过钢线8两侧的水平辊2组成，优选的水平辊2设置为7根且依次设置为水平辊R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，矫直辊系1中与轧矫辊系3最接近的两水平辊R6、R7和轧矫辊系3中上轧矫辊4设置为矫直三角形，优选的上矫轧辊4直径小于水平辊R7的直径，本实施例通过在原有矫直辊系进行矫直的基础上增加一次异辊径三角矫直，可以使型材得到充分矫直，使型材断面尺寸更好、平直度更高，矫直效果更佳。

进一步，所述上下轧矫辊4、5两轴线构成的平面与所述左右轧矫辊6、7两轴线构成的平面设置在同一平面内，上下轧矫辊4、5与左右轧矫辊6、7也可以沿过钢线依次设置，本实施例优选的上下轧矫辊4、5两轴线构成的平面与所述左右轧矫辊6、7两轴线构成的平面设置在同一平面内，可以减少型材出现镰刀弯及内并外扩现象的概率。

进一步，所述上下轧矫辊上4、5置有用于调整辊缝Ⅰ的垂直调整装置，所述左右轧矫辊6、7上置有用于调整辊缝Ⅱ的水平调整装置。

实施例二

如图5所示为本发明型材矫直装置的第一种实施方式的结构示意图；如图6所示为图5的侧视图；本实施例与实施例一不同之处在于：所述矫直辊系1由不少于3根交错布置在过钢线上下两侧的水平辊2和不少于3根交错布置在过钢线左右两侧的立辊10组成，优选的水平辊2设置为7根且依次设置为R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，优选的立辊组10设置为7根且依次设置为r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7，本实施例主要用于矫直平直度、残余应力及断裂韧性能的要求比普通钢轨更高的高速钢轨，与实施例一相比，矫直效果更好。

进一步，所述矫直辊系1中与轧矫辊系3最接近的两立辊r6、r7和轧矫辊系3中左轧矫辊6或者右轧矫辊7设置为矫直三角形。

本实施例的其他结构与实施例一相同，不再一一累述。

实施例三

如图7所示是本发明型材矫直装置的第三种实施方式的结构示意图；如图8所示为图7的侧视图。本实施例中型材矫直装置包括设置在机体上的矫直辊系1，所述矫直辊系1由不少于3根交错布置在过钢线上下两侧的水平辊2和不少于3根交错布置在过钢线左右两侧的立辊10组成，在矫直辊系1中水平辊组2输出端设置有轧矫辊系Ⅰ11，所述轧矫辊系Ⅰ11包括至少一对上下轧矫辊4、5，所述上下轧矫辊4、5对称布置在过钢线8的上下两侧且两辊之间形成使型钢通过的辊缝Ⅲ，在矫直辊系中立辊组输出端设置有轧矫辊系Ⅱ12，所述轧矫辊系Ⅱ12包括至少一对左右轧矫辊6、7，所述左右轧矫辊6、7对称布置在过钢线8的左右两侧且两辊之间形成使型钢通过的辊缝Ⅱ，所述矫直辊系1中与轧矫辊系3最接近的两水平辊R6、R7和轧矫辊系3中上轧矫辊4或下轧矫辊5形成矫直三角形，所述矫直辊系1中与轧矫辊系3最接近的两立辊r6、r7和轧矫辊系3中左轧矫辊6或右轧矫辊7形成矫直三角形。

本实施例的其他结构与实施例二相同，不再一一累述。

本发明还揭示了一种型材矫直方法，其步骤如下：

1）通过矫直辊系对型材进行水平和/或左右矫直，且型材在矫直辊系中最后两个矫直辊和轧矫辊系中第一个轧矫辊设置为矫直三角形；

2）对矫直后型材进行水平轧制和左右轧制，从而降低型材矫直盲区与矫直区存在的轨高差异，改善型材断面尺寸和残余应力。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种型材矫直装置，包括设置在机体上的矫直辊系，其特征在于：在矫直辊系输出端还设置有轧矫辊系，所述轧矫辊系包括至少一对上下轧矫辊和至少一对左右轧矫辊，所述上下轧矫辊对称布置在过钢线的上下两侧且两辊之间形成使型材通过的辊缝Ⅰ，所述左右轧矫辊对称布置在过钢线的左右两侧且两辊之间形成使型材通过的辊缝Ⅱ。

2.如权利要求1所述的型材矫直装置，其特征在于：所述矫直辊系由不少于3根交错布置在过钢线上下两侧的水平辊组成。

3.如权利要求1所述的型材矫直装置，其特征在于：所述矫直辊系由不少于3根交错布置在过钢线上下两侧的水平辊和不少于3根交错布置在过钢线左右两侧的立辊组成。

4.如权利要求2所述的型材矫直装置，其特征在于：所述矫直辊系中与轧矫辊系最接近的两水平辊和轧矫辊系中上轧矫辊或者下轧矫辊设置为矫直三角形。

5.如权利要求3所述的型材矫直装置，其特征在于：所述矫直辊系中与轧矫辊系最接近的两立辊和轧矫辊系中左轧矫辊或者右轧矫辊设置为矫直三角形。

6.如权利要求2～5任一项所述的型材矫直装置，其特征在于：所述上下轧矫辊两轴线构成的平面与所述左右轧矫辊两轴线构成的平面设置在同一平面内。

7.如权利要求1所述的型材矫直装置，其特征在于：所述上下轧矫辊上置有用于调整辊缝Ⅰ的调整装置Ⅰ，所述左右轧矫辊上置有用于调整辊缝Ⅱ的调整装置Ⅱ。

8.一种型材矫直装置，包括设置在机体上的矫直辊系，其特征在于：所述矫直辊系由不少于3根交错布置在过钢线上下两侧水平辊和不少于3根交错布置在过钢线左右两侧的立辊组成，在所述矫直辊系中水平辊组输出端设置有轧矫辊系Ⅰ，所述轧矫辊系Ⅰ包括至少一对的上下轧矫辊，对称布置在过钢线的上下两侧且两辊之间形成使型材通过的辊缝Ⅲ，在所述矫直辊系中立辊组输出端设置有轧矫辊系Ⅱ，所述轧矫辊系Ⅱ包括至少一对的左右轧矫辊，对称布置在过钢线的左右两侧且两辊之间形成使型材通过的辊缝Ⅳ，所述矫直辊系中与轧矫辊系最接近的两水平辊和轧矫辊系中上轧矫辊或者下矫轧辊设置为矫直三角形，所述矫直辊系中与轧矫辊系最接近的两立辊和轧矫辊系中左矫轧辊或者右矫轧辊设置为矫直三角形。

9.如权利1～8所述的型材矫直装置的型材矫直方法，其步骤如下：

1）通过矫直辊系对型材进行水平和/或左右矫直，且型材在矫直辊系中最后两个矫直辊和轧矫辊系中第一个轧矫辊设置为矫直三角形；

2）对矫直后型材进行水平轧制和左右轧制，从而降低型材矫直盲区与矫直区存在的轨高差异，改善型材断面尺寸和残余应力。

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