CN103084410A

CN103084410A - 一种薄带轧机轧辊辊缝形状的控制方式及设备

Info

Publication number: CN103084410A
Application number: CN 201310036864
Authority: CN
Inventors: 杨晓明; 郝桂梅; 田雅琴; 秦建平; 陈端
Original assignee: 杨晓明
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2013-05-08

Abstract

一种薄带轧机轧辊辊缝形状的控制方式及设备，在轧制金属薄带材过程中，由两个大直径的支持辊、两个可水平弯曲的工作辊以及工作辊两侧的侧支持辊组，组成了薄带材轧机的辊系。其最主要的特点是，上下工作辊作水平弯曲时，弯曲的方向相反，并以此获得最佳辊缝形状。这使得此设备不仅能够有效地减小带材中间浪、单边浪、双边浪等常见的板型问题，还能够有效地减小二次浪与复合浪缺陷，加强了对板型的控制手段。

Description

一种薄带轧机轧辊辊缝形状的控制方式及设备

技术领域：

本发明属于金属带材轧制中的板形质量控制领域。

背景技术：

为了改善薄板带的板形质量，国内外相继开发出了多种形式的板带轧机，如四辊液压弯辊轧机、HC轧机、PC轧机、CVC轧机、HCW轧机、FFC轧机、多辊冷轧机(如12辊轧机、20辊轧机)等，这些轧机确实在很大程度上改善了板型质量。随着钢板厚度的减薄，或者是板带产品宽度的增加，板型问题不再是仅仅表现出边浪或是中间浪，而是可能会随机出现复合浪或二次浪问题(如图1所示)。而对于这些板型问题，以上提到的这些轧机的控制效果，往往不是很理想，有些甚至无能为力。

发明内容：

本文所提出的控制方式如下：

图2为该轧机辊系侧向示意图，图3为其俯视图。该辊系包括上工作辊1、下工作辊3、侧向中间支持辊4、侧向支持辊5、大支持辊6等组件。图4为该轧机另一种辊系形式的侧向示意图，图5为其俯视图。此辊系没有侧向中间支持辊4，这使得辊系结构更加紧凑。无论哪种辊系形式，都要求上下两个工作辊在轧金属带材的时候，分别在各自的水平面上反方向弯曲，图6为该轧机上下工作辊水平方向弯曲示意图(俯视图)，图7显示出上下工作辊横截面沿水平方向向彼此相反方向移动时，上下工作辊辊缝会发生微小改变。两个工作辊弯曲的形式不同，得到的辊缝形状也不同，因而可以控制板型质量，这也正是本发明的关键部分。

本发明所述轧机特点：

1.与4辊轧机、HC轧机、PC轧机、CVC轧机相比较：本轧机由于大支持辊6直径很大，而工作辊直径很小，这使得总轧制力很小，但辊系垂直方向刚度却很大。这样可以减小由于轧制力引起的辊系弹性变形，改善板形质量，提高带材厚度尺寸精度，特别适合于轧制薄而宽的高强度合金薄带材产品。

2.与20辊轧机比较：20辊轧机是目前应用较多的冷轧薄带轧机，见图8，它有很多优点。为了提高辊系刚度，我们总是希望除工作辊之外的支持辊直径都大一些。但是该轧机的调节工作辊辊型的装置，却在最外一层支持辊上，中间隔着两层大直径支持辊，影响调整精度。这时，我们又希望支持辊直径都小一些，于是出现了矛盾。而本轧机，则不存在此问题，这是因为本轧机大支持辊并不担当调整板形质量的任务。

3.与FFC轧机比较FFC轧机为5辊轧机，其中一个工作辊也可以进行水平方向的弯曲，进而控制板型，见图9所示。控制辊凸度的方法类似于MKW偏八辊轧机，只是上工作辊不参与水平方向弯曲，无法实现对二次浪缺陷的矫正。

4.以上这些轧机，对板带的中浪、边浪缺陷，都有较强的板型控制能力，但对于复合浪缺陷(参见图1)，控制能力较差。而本轧机，对上面所述的这些板型缺陷，都有较强的控制能力。由于本轧机的板型形状调节与板带厚度调节是在工作辊两个相互垂直方向上进行的，因此调节板型时，对厚度AGC影响很小。并且此轧机辊系结构简单，与普通的4 辊轧机有一定的互换性，价格低廉。

5.本文提出的轧机，在水平弯曲每个工作辊时，是采用与该工作辊轴线平行的两组水平侧支持辊不同的压下量来实现的，如图3所示为工作辊及附近侧支持辊俯视图。由于工作辊直径较小，其水平方向的弯曲不受大支持辊阻碍，故水平方向弯辊力很小，这有助于减小水平侧支持辊的尺寸。如果轧机空间尺寸较小，也可以将图2、图3所示侧向中间支持辊4去掉，如图4、图5所示，但此时应加装工作辊轴向移动装置，防止辊面磨损不均匀。

6.本轧机不仅可以完成PC轧机的所有调节功能，而且能够实现复合型辊缝轧制。为图10所示完全模仿PC轧机时的轧辊等效凸度示意图；图11所示的工作辊等效凸度与图9所示基本相同，但每根工作辊轴向方向合力为0，因此工作辊没有轴向作用力问题；图12所示的工作辊等效凸度为负值，即凹辊缝轧制，可消除边浪缺陷；图13所示的工作辊辊间等效辊缝为复合辊缝，既不是凸辊缝，也不是凹辊缝，等效辊缝极小值有两个，可以消除二次浪；图14所示的工作辊辊间等效辊缝极小值有三个，可以消除复合浪。除此之外，还可以有很多组合形式，此不一一列举。这说明此轧机对板型有很强的控制能力。

7.如果采用没有侧向中间支持辊的形式，即图4、图5所示的形式，则为减少工作辊表面磨损不均匀对轧件表面的影响，可模仿MS轧机，时常沿其轴线方向移动工作辊，使其磨损均匀。另外，由于本轧机采用支持辊传动，轧制过程中应保持合适的前张力，有利于轧件正常咬入。

附图说明：

图1：展示出板形复合浪缺陷与二次浪缺陷。

图2：展示出本发明轧机辊系示意图。

图3：展示出本轧机工作辊及附近侧支持辊俯视图。

图4：展示出本发明轧机另一种形式辊系示意图，该辊系无侧向中间支持辊。

图5：图4所示辊系工作辊及附近侧支持辊俯视图，此辊系无侧向中间支持辊。

图6：展示出本发明轧机上下工作辊水平方向弯曲示意图(俯视图)。

图7：展示出上下工作辊横截面沿水平方向向彼此相反方向移动时，上下工作辊辊缝会发生微小改变示意图。

图8：展示出20辊轧机辊系示意图。

图9：展示出FFC轧机辊系示意图。

图10：为完全模仿PC轧机时的上下工作辊位置示意图(俯视图)。

图11：上下工作辊辊缝形状与图8基本相同，但每根工作辊轴向合力为0，因此工作辊没有轴向作用力问题。

图12：凹辊缝轧制时上下工作辊位置与弯曲形式示意图(俯视图)。

图13：一种上下工作辊位置与弯曲形式示意图(俯视图)。此时的上下工作辊辊缝既不是凸辊缝，也不是凹辊缝，而是可以消除二次浪的复合辊缝，此辊缝极小点位置有两处。

图14：另一种上下工作辊位置与弯曲形式示意图(俯视图)。此时的上下工作辊辊缝可以消除复合浪，此辊缝最小值有三处。

图中：1-上工作辊，2-辊缝极小点位置，3-下工作辊，4--侧向中间支持辊，5--侧向支持辊，6--大支持辊，7-轧件。

具体实施方式：

由于支持辊直径很大，而工作辊直径很小，因此本轧机具有辊系垂直方向刚度大，轧制负荷力小的特点，这样可以减小由于轧制力引起的轧辊变形，改善板形质量。另外，又利用工作辊水平方向容易弯曲的特点，将上下两个工作辊沿水平方向分别呈相反方向弯曲，并以此调节辊缝形状而控制板型质量，特别适合于轧制薄而宽的高强度低塑性金属合金薄带材产品，如合金钢、钛合金、镁合金等。

本轧机将大支持辊作为主传动辊，利用与工作辊之间的摩擦力带动工作辊，因此，应使轧件保持一定的前张力，防止出现打滑现象。上下工作辊水平方向弯曲，是通过每个工作辊左右两侧的侧支持辊组来实现的，每组侧支持辊组有多个辊片组成，每个辊片都能够单独进行侧压下量调整，具体的调整方式可由一组微型液压缸带动一楔块机构来实现。本轧机辊系与普通支持辊传动的四辊板带轧机有一定的互换性，可充分利用四辊板带轧机原有设备进行改装。

Claims

1.一种薄带轧机轧辊辊缝的控制方式，通过将位于两个大直径支持辊之间的上下两个工作辊进行方向相反的水平方向合理弯曲，其中，上工作辊作水平弯曲时，与下工作辊水平弯曲的方向相反，并以此获得所需要的各种辊缝形状，达到改善板形质量的目的。

2.由权利要求1所描述的辊缝控制方式，可以使上下工作辊辊缝产生一个、两个乃至三个极小点，不仅能够有效地克服带材中间浪、单边浪、双边浪等常见的板型问题，还能够有效地减小二次浪与复合浪缺陷，加强了对板型的控制手段。

3.由权利要求1所描述的上下工作辊水平方向弯曲，是通过每个工作辊左右两侧的侧支持辊组来实现的，每组侧支持辊组有多个辊片组成，每个辊片都能够单独进行侧压下量调整。

4.由权利要求1所描述的上下工作辊，可同时采用轴向周期移动方式，以减少辊面磨损不均对产品质量的影响。