CN103521530B - 板带轧机及板带边缘形状控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轧机及轧制方法。一种板带轧机，包括两组对向设置的轧辊组，所述轧辊组包括依次设置的工作辊、中间辊和支撑辊，所述中间辊包括柱形段和连接在柱形段一端的锥形段，两组轧辊组中的中间辊的所述锥形段所在方向相反。本发明提供了一种能够改变中间辊辊面接触长度的板带轧机及板带边缘形状控制方法，解决了现有的中间辊辊面接触长度不可变而导致的板带边缘形状不能够调整到符合要求的问题。

Description

板带轧机及板带边缘形状控制方法

技术领域

    本发明涉及轧机及轧制方法，尤其涉及一种板带轧机及板带边缘形状控制方法。

背景技术

    金属冷轧板带轧机大量采用6辊轧机或多辊轧机，即除了工作辊和支撑辊外还采用中间辊。在中国专利号为2012203566440、公开日为2013年3月13日、名称为“轧机”的专利文件中即公开了一种六辊轧机。然而板带轧制中，在轧辊施加给扎带（带钢）很大的轧制力下，带钢的变形力使与带钢直接接触的工作辊发生弹性弯曲，使得带钢边缘发生急剧下降，从而导致形成边部浪形和边缘变薄。为此6辊轧机或多辊轧机通过中间辊的横移来控制板带的边部受力，以改善板形。但现有技术中的中间辊的形状均为圆柱形，实际轧制工作中预先设定好中间辊的位置，中间辊的圆柱体部分与工作辊的接触长度是固定的。中间辊的以上结构的缺点是，由于轧材的厚度、物理性能是动态变化的，轧制力是动态变化的，这种柱形结构的中间辊不能根据条件变化动态改变中间辊辊面接触长度进入改变板带受力状态，故难于使板形的调整作用达到较佳。

发明内容

本发明提供了一种能够改变中间辊辊面接触长度的板带轧机及板带边缘形状控制方法，解决了现有的中间辊辊面接触长度不可变而导致的板带边缘形状不能够调整到符合要求的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种板带轧机，包括两组对向设置的轧辊组，所述轧辊组包括依次设置的工作辊、中间辊和支撑辊，所述中间辊包括柱形段和连接在柱形段一端的锥形段，两组轧辊组中的中间辊的所述锥形段所在方向相反。设计锥形段，在轧制过程中锥形段部分根据轧制力的变化动态地与工作辊辊面发生不同长度的接触，通过沿中间辊轴向移动中间辊去改变锥形段距离板带边缘的距离来改变板带边缘发生急剧下降部位的位置，进而改变板带边部受力状态，达到控制板带边部板形良好的目的，使得板带边缘形状符合要求。

作为优选，所述锥形段通过球面配合的方式铰接在所述柱形段的端面，所述锥形段和支撑辊之间设有锥形段倾角调节机构，所述锥形段倾角调节机构包括推块和驱动推块移动的驱动机构，所述推块设有限位槽，所述锥形段抵接在所述限位槽内。如果锥形段同柱形段固接在一起则锥形段的锥面和工作辊之间的夹角为固定不变的，使得中间辊对边缘形状调整只能适应一种厚度、物理性能和轧力范围的扎带的轧制工作，当需要轧制其它厚度、物理性能和轧力范围的扎带时则需要改变具有同该其它扎带匹配的锥度的锥形段的中间辊，从而导致中间辊的生产适应性差，更换中间辊时十分费力与费时、因此轧制时换产作业不便；由于理论与实际的偏差等原因，也会产生理论上可行的中间辊不能适应生产需要而需要再次更换中间辊的情况产生，从而进一步导致了作业的不便。采用该技术方案后，能够通过驱动机构去驱动推块移动，推块驱动锥形段摆动而改变锥形段的锥面和工作辊之间的夹角，从而实现更换扎带品种时无需更换中间辊，使得中间辊能够适应不同扎带的轧制，提高了中间辊的适应性和生产时的方便性。

作为优选，所述柱形段的轴线和锥形段的轴线都经过所述柱形段和锥形段配合面所在的球面的中心，所述锥形段的底端的大小和所述柱形段横截面的大小相等，所述柱形段和锥形段配合面所在的球面的中心位于所述锥形段的底端所在的平面上。能够降低锥形段和柱形段的连接处形成的断口而导致的扎带的不平整区域的宽度。锥形段轴线和柱形段轴线之间的夹角改变时，锥形段的低端周面始终不会突出于柱形段的周面，使得锥形段和柱形段的铰接处不容易产生断裂现象。

作为优选，所述推块远离所述限位槽的一端和所述支撑辊抵接在一起，所述驱动机构包括驱动所述推块沿所述柱形段轴向平移的平移机构。结构简单，制作方便。但不能够保证锥形段和工作辊之间的夹角改变时锥形段和限位槽始终保持面接触，而非面接触则容易导致锥形段上产生压痕。压痕的存在会导致板带表面的平整度下降。

作为优选，所述平移机构为气缸，所述气缸的活塞杆和所述推块连接在一起，所述气缸的活塞杆沿所述柱形段轴向延伸。

作为另一优选，所述限位槽和所述锥形段之间为面接触，所述驱动机构包括液压缸和推杆，所述液压缸包括液压缸缸体和位于液压缸缸体内的液压缸活塞，所述推杆的一端固接于所述液压缸活塞、另一端同所述推块固接在一起，所述缸体抵接于所述支撑辊，所述液压缸缸体的中心线为圆弧线，所述液压缸缸体的中心线所在的圆的中心线沿板带的行进方向延伸且经过所述柱形段和锥形段配合面所在的球面的中心。调整锥形段时方便且推块能够一直和锥形段保持面接触，推块不容易在锥形段上产生压痕，轧制处的扎带的平整度好；。

作为优选，所述推块的同所述锥形段的配合的面上设有石墨层。能够使得锥形段转动使通畅省力且磨损小。

作为优选，所述轧辊组还包括碾压轮，所述锥形段和柱形段之间形成断口，所述碾压轮和断口二者沿板带的行进方向从前向后依次分布。能够提高轧制处的板带的表面平整度。驱动机构作用于推块的力不会产生破坏锥形段和柱形段铰接点的扭矩。

一种板带边缘形状控制方法，其特征在于：通过驱动中间轴沿轴向移动以改变中间辊上的锥形段距离板带边缘的距离来改变中间辊辊面同工作辊的接触长度、使得板带边缘断面形状符合要求。

作为优选，还通过锥形段倾角调节机构改变锥形段的倾角来改变中间辊辊面同工作辊的接触长度、使得板带边缘断面形状符合要求；其中判断板带边缘纵断面形状是否符合要求的方法为：通过摄像设备沿工作辊的轴向对板带的边缘进行正向摄影而获得板带纵向侧面正头影实时图像，通过数据处理设备将板带纵向侧面正头影实时图像和板带纵向侧面正头影设定图像比较，如果偏差范围在设定范围内则表示板带边缘形状合格，如果偏差范围超出设定范围则表示板带边缘形状不合格。生产适应性好，进行边缘形状控制时方便且准确性好。

本发明具有下述优点：设计锥形段，在轧制过程中锥形段部分根据轧制力的变化动态地与工作辊辊面发生不同长度的接触，通过沿中间辊轴向移动中间辊去改变锥形段距离板带边缘的距离来改变板带边缘发生急剧下降部位的位置，进而改变板带边部受力状态，达到控制板带边部板形良好的目的，使得板带边缘形状符合要求。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为本发明锥形段和柱形段处于同轴状态时的实施例二的结构示意图。

图3为图2中的位于板带上方的支撑杆和中间辊的左视示意图。

图4为本发明实施例三的结构示意图。

图5为图4的B处的局部放大示意图。

图6为本发明实施例四的结构示意图。

图7为本发明实施例五的局部放大示意图。

图中：轧辊组1、工作辊11、中间辊12、柱形段121、柱形段横截面1212、锥形段122、锥形段的底端1222、断口123、支撑辊13、碾压轮14、板带2、锥形段倾角调节机构3、推块31、限位槽311、石墨层312、驱动机构32、气缸321、气缸缸体3211、气缸活塞杆3212、连接杆322、液压缸323、液压缸缸体3231、活塞3232、推杆324、缸体的中心线L1、柱形段的轴线L3、锥形段的轴线L4、柱形段和锥形段配合面所在的球面S1、锥形段的底端所在的平面S2。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种板带轧机，包括两组沿上下方向对向设置的轧辊组1。轧辊组1包括依次设置的工作辊11、中间辊12和支撑辊13。

中间辊12包括柱形段121和锥形段122。锥形段122位于柱形段121的轴向一端。锥形段122和柱形段121通过一体结构的形式连接在一起。当然通过焊接的方式连接在一起也可以。两组轧辊组1中的中间辊上的锥形段122，一根中间辊上的锥形段位于中间辊的左端、另一根中间辊上的锥形段位于中间辊的右端。

使用时，板带2从两组轧辊组1之间以垂直进入纸面的方向前行，工作辊11同板带2接触而对板带进行轧制作业。

本实施例中对板带边缘形状控制方法为（以下以对板带左边缘形状进行控制的方法作具体说明）：通过摄像设备（如摄影机、数码相机等）沿工作辊11的轴向（即图中左右方向、也即板带2的宽度方向）从左向右对板带2的左边缘进行正向摄影而获得板带纵向左侧面正头影实时图像，通过数据处理设备（如计算机、PLC等）将板带纵向左侧面正头影实时图像和板带纵向左侧面正头影设定图像比较，如果偏差范围在设定范围内则表示板带左边缘形状合格；如果偏差范围超出设定范围则表示板带左边缘形状不合格，不合格时通过沿左右方向调整位于板带2上方的中间辊来改变该中间辊上的锥形段距离板带2左边缘的距离来改变位于板带上方的中间辊辊面同工作辊的接触长度、到板带左边缘断面形状符合要求时停止中间辊的轴向移动。对板带2右边缘形状进行控制的方法同以上对板带左侧边缘进行控制的方法相同，不作复述。

实施例二，参见图2，同实施例一的不同之处为：锥形段122通过球面配合的方式铰接在柱形段121的端面。锥形段122和支撑辊13之间设有锥形段倾角调节机构3。锥形段倾角调节机构3包括推块31和驱动机构32。推块31一端同支撑辊13抵接在一起、另一端同锥形段122抵接在一起。柱形段的轴线L3和锥形段的轴线L4都经过柱形段和锥形段配合面所在的球面S1的中心。柱形段和锥形段配合面所在的球面S1的中心位于锥形段的底端所在的平面S2上。驱动机构32包括平移机构321和连接杆322。平移机构321为气缸，该气缸包括气缸缸体3211和气缸活塞杆3212。连接杆322的一端和气缸活塞杆3212固接在一起、另一端和推块31固接在一起。

参见图3，锥形段的底端1222和柱形段横截面1212的大小相等。推块31设有限位槽311。锥形段122抵接在限位槽311内。

参见图2和图3，本实施例中还通过驱动机构32驱动推块31沿柱形段121的轴向即图中左右方向移动、使得锥形段和工作辊之间的夹角A改变来改变中间辊辊面同工作辊的接触长度、使得板带边缘断面形状符合要求。

实施例三，参见图4，同实施例二的不同之处为：推块31上的限位槽和锥形段122之间为面接触。推块31通过驱动机构32支撑于支撑辊13。

参见图5，驱动机构32包括液压缸323和推杆324。液压缸323包括液压缸缸体3231和位于液压缸体内的液压缸活塞3232。推杆324一端固接于液压缸活塞3232、另一端同推块31固接在一起。液压缸缸体3231抵接于支撑辊13。液压缸缸体的中心线L1为圆弧线。液压缸缸体的中心线L1所在的圆的中心线沿板带的行进方向（即垂直进入纸面的方向）延伸且经过柱形段和锥形段配合面所在的球面S1的中心。

工作过程中液压缸活塞3232沿液压缸缸体的中心线L1做圆周运动，液压缸活塞3232通过推杆324驱动推块31做圆周运动，推块31推动锥形段122以铰接点即柱形段和锥形段配合面所在的球面S1的中心为圆心摆动，在锥形段122摆动过程中，推块31能够始终以面接触的方式和锥形段122抵接在一起，且该推动方法推块31的推力设置垂直于锥形段的轴线，故推动时对锥形段和柱形段的铰轴点的损害最小。

实施例四，参见图6，同实施例三的不同之处为：

轧辊组1还包括碾压轮14。锥形段122和柱形段121之间形成断口123（在实施例二和三中都会有该断口）。碾压轮14和断口123二者沿板带进料方向从前向后依次分布。

实施例五，参见图7，同实施例四的不同之处为：推块31的和锥形段的配合的面上设有石墨层312。

Claims (8)

1.一种板带轧机，包括两组对向设置的轧辊组，所述轧辊组包括依次设置的工作辊、中间辊和支撑辊，其特征在于，所述中间辊包括柱形段和连接在柱形段一端的锥形段，两组轧辊组中的中间辊的所述锥形段所在方向相反，所述锥形段通过球面配合的方式铰接在所述柱形段的端面，所述锥形段和支撑辊之间设有锥形段倾角调节机构，所述锥形段倾角调节机构包括推块和驱动推块移动的驱动机构，所述推块设有限位槽，所述锥形段抵接在所述限位槽内。

2.根据权利要求1所述的板带轧机，其特征在于，所述柱形段的轴线和锥形段的轴线都经过所述柱形段和锥形段配合面所在的球面的中心，所述锥形段的底端的大小和所述柱形段横截面的大小相等，所述柱形段和锥形段配合面所在的球面的中心位于所述锥形段的底端所在的平面上。

3.根据权利要求1或2所述的板带轧机，其特征在于，所述推块远离所述限位槽的一端和所述支撑辊抵接在一起，所述驱动机构包括驱动所述推块沿所述柱形段轴向平移的平移机构。

4.根据权利要求3所述的板带轧机，其特征在于，所述平移机构为气缸，所述气缸的活塞杆和所述推块连接在一起，所述气缸的活塞杆沿所述柱形段轴向延伸。

5.根据权利要求1或2所述的板带轧机，其特征在于，所述限位槽和所述锥形段之间为面接触，所述驱动机构包括液压缸和推杆，所述液压缸包括液压缸缸体和位于液压缸缸体内的液压缸活塞，所述推杆的一端固接于所述液压缸活塞、另一端同所述推块固接在一起，所述缸体抵接于所述支撑辊，所述液压缸缸体的中心线为圆弧线，所述液压缸缸体的中心线所在的圆的中心线沿板带的行进方向延伸且经过所述柱形段和锥形段配合面所在的球面的中心。

6.根据权利要求5所述的板带轧机，其特征在于，所述推块的同所述锥形段的配合的面上设有石墨层。

7.根据权利要求1或2所述的板带轧机，其特征在于，所述轧辊组还包括碾压轮，所述锥形段和柱形段之间形成断口，所述碾压轮和断口二者沿板带的行进方向从前向后依次分布。

8.一种适用于权利要求1所述的板带轧机的板带边缘形状控制方法，其特征在于：通过驱动中间轴沿轴向移动以改变中间辊上的锥形段距离板带边缘的距离来改变中间辊辊面同工作辊的接触长度、使得板带边缘断面形状符合要求，还通过锥形段倾角调节机构改变锥形段的倾角来改变中间辊辊面同工作辊的接触长度、使得板带边缘断面形状符合要求；其中判断板带边缘纵断面形状是否符合要求的方法为：通过摄像设备沿工作辊的轴向对板带的边缘进行正向摄影而获得板带纵向侧面正头影实时图像，通过数据处理设备将板带纵向侧面正头影实时图像和板带纵向侧面正头影设定图像比较，如果偏差范围在设定范围内则表示板带边缘形状合格，如果偏差范围超出设定范围则表示板带边缘形状不合格。