CN104271276A - 用于轧制机架的集成的弯曲和平衡装置 - Google Patents

Abstract

用于弯曲和平衡轧制机架的辊的集成装置(10)，适合于一旦该装置被安置在轧制机架中，就弯曲工作辊(2、2’)和平衡顶部支承辊(4)，具有在轧制操作期间轴向移动工作辊的可能性，该装置包括：弯曲设备(8)，其设置有适合于在顶部工作辊(2)的轴承(3)上操作的至少一个顶部弯曲缸体(9)、和适合于在底部工作辊(2’)的轴承(3’)上操作的至少一个底部弯曲缸体(9’)；以及平衡设备(12)，其设置有适合于在顶部支承辊的轴承(5)上操作的至少一个平衡缸体(13)；其中平衡设备直接地固定至弯曲设备。轧制机架被描述为包括成对地布置在工作辊的端部处的四个装置(10)的系统。

Description

用于轧制机架的集成的弯曲和平衡装置

发明领域

本发明涉及用于轧制机架的集成的弯曲和平衡系统以用于扁平金属产品，特别适合于弯曲或弄弯工作辊或轧制辊且平衡轧制机架中的顶部支承辊(back-up roll)，轧制机架设置有用于在载荷下轴向地移动工作辊的移动设备。

背景技术

在用于诸如带或片的扁平金属产品的轧制机架中，使用用于弯曲或弄弯工作辊的弯曲设备和使用用于平衡顶部支承辊的平衡设备是已知的。所述弯曲设备(利用它们的液压活塞)的功能是弯曲工作辊以便对比由轧制力所引起的变形或为工作辊提供预定的变形形状。

另外已知的是，使用用于轴向地移动工作辊的移动设备，在一方面，移动设备允许分配工作辊的磨损，工作辊自身趋向于在具有同样宽度的运动(campaign)的情况下位于轧制带的较冷边缘处，且在另一方面，如果使用具有特定的非圆柱体外形的辊，则移动设备允许以更好的方式来控制产品的输出厚度。

目前的解决办法中的一种需要固定至轧制机架的壳体的弯曲设备。顶部液压弯曲活塞和底部液压弯曲活塞在相应的顶部工作轴承(chock)或底部工作轴承的角状部(horn)上直接操作。液压缸用于移动工作辊，其轴向地移动相应的工作轴承且随后轴向地移动相应的工作辊，利用在固定至轧制机架的壳体的框架中导向的活动支撑件来操作。

US4907439、US4934166、US4967582以及US7895871示出了设置有弯曲设备和移动设备的轧制机架的一些示例。在所有已知的解决方法中，顶部支承辊平衡设备是不同的且与弯曲设备分开，且设置有在梁上操作且支撑顶部支承轴承的一个或多个活塞(有杆或无杆)。该解决方法可行但因为其相当大的尺寸和成本而具有某些局限性。

另外的文件JP62009708A描述了替代的轧制机架，在该轧制机架中，平衡设备被固定至弯曲设备。该文件公开了对应于权利要求1的前序的集成的弯曲和平衡装置。

已知解决方法的另外的问题是，在工作辊轴向移动期间，由于在弯曲活塞与工作辊轴承之间不可避免地产生摩擦，引发在轴向移动方向上的反向力；作用在弯曲活塞上的所述力可损坏所述弯曲活塞，尤其当所述弯曲活塞处于延伸位置时。同样，对于弯曲缸体(bending cylinder)的密封系统(垫片和导向环)而言，可能发生损坏。

从而，感到需要提供用于轧制机架的集成的弯曲和平衡系统，其允许克服上述缺点，同时允许在工作辊中的至少一个的载荷下轴向移动。

发明概述

本发明的主要目标是提供用于轧制机架的集成的弯曲或弄弯和平衡装置，作为一个整体，其比目前市场上的解决方法更紧凑和划算。

本发明进一步的目标是提供包括四个集成装置的弯曲和平衡系统，该弯曲和平衡系统一旦安装在轧制机架中，由于工作辊的移动所产生的摩擦而保护弯曲缸体活塞免受轴向力，因此允许该系统也应用到具有在两个工作辊之间的大开口的轧制机架，且允许在载荷下轴向地移动。

因此，本发明旨在通过提供用于弯曲和平衡轧制机架的辊的集成的弯曲和平衡装置来实现上面所讨论的目标，该集成的弯曲和平衡装置根据权利要求1所述，适合于一旦该装置被安装在轧制机架中，就弯曲工作辊和平衡轧制机架的顶部支承辊，该装置包括：

-弯曲设备，其设置有适合于在顶部工作辊的轴承上操作的至少一个顶部弯曲缸体、和适合于在底部工作辊的轴承上操作的至少一个底部弯曲缸体，

-和平衡设备，其设置有适合于在顶部支承辊的轴承上操作的至少一个平衡缸体，所述平衡设备被固定至弯曲设备，

其特征在于，所述至少一个顶部弯曲缸体的弯曲活塞整体地固定至在平衡设备的第一端部上滑动的顶部活动滑块，据此，弯曲活塞可将顶部活动滑块推入至顶部工作辊的轴承上，且所述至少一个底部弯曲缸体的弯曲活塞整体地固定至在平衡设备的第二端部上滑动的底部活动滑块，据此，弯曲活塞可将底部活动滑块推入至底部工作辊的轴承上。

有利地，平衡设备直接地固定至弯曲设备。

本发明的第二方面包括用于弯曲和平衡轧制机架的辊的集成系统，该集成系统包括四个根据权利要求8所述的集成装置。

本发明的第三方面包括轧制机架，其包括根据权利要求10所述的上述弯曲和平衡系统。

有利地，本发明包括超过现有技术的常规解决方法的许多优势，特别是：

-新的整体解决方法允许具有单一装置，该装置具有稍大于常规弯曲设备(顶部支承辊的平衡设备和工作辊的弯曲设备二者)的那些尺寸的尺寸，由于存在用于轴向地移动工作辊中的至少一个工作辊的机构，所以轧制机架能够在轧制操作期间实现移动，该机构被配置成与设置在所述轧制机架中的集成的弯曲和平衡装置配合工作；

-切向力，其由于在工作辊轴向移动期间的工作辊轴承与弯曲设备的相应的活动支撑件之间的摩擦而发生，利用在顶部支承辊的平衡设备上的所述活动支撑件而消除，且因此不压在弯曲活塞上，避免它们或油封系统损坏；

-集成系统的牢固性允许在轧制操作期间实现工作辊的轴向移动而不弯曲该弯曲活塞；

-新的解决方法允许减少顶部支承辊的单个平衡设备的成本和尺寸，因为该平衡设备集成在相应的弯曲设备中；

-将新系统应用到具有顶部工作辊和底部工作辊之间的大开口的轧制机架也是可能的，因为在所有情况下，工作辊的弯曲活塞不受与它们轴线不一致的方向的载荷。

从属权利要求描述了本发明的优选的实施方式。

附图简述

本发明的另外的特征和优势鉴于参考附图通过非限制性的示例示出的用于轧制机架的集成的弯曲和平衡系统的优选但不排他的实施方式的详细描述而变得更加清晰，在附图中：

图1是包括根据本发明的系统的轧制机架的剖面图，其中视图的左侧部分指工作辊的打开位置，而视图的右侧部分指已部分磨损的工作辊的闭合位置；

图2是图1中的轧制机架沿H-H平面所截取的剖视图；

图3是根据发明的集成系统的侧视图；

图4是图3中的系统沿A-A平面所截取的剖视图；

图5是图3中的系统沿B-B平面所截取的剖视图；

图6是图3中的系统沿E-E平面所截取的剖视图；

图7是图3中的系统沿C-C平面所截取的剖视图；

图8是图3中的系统沿D-D平面所截取的剖视图；

图9是图3中的系统沿F-F平面所截取的剖视图；

图10是包括根据本发明的系统的轧制机架的透视图。

图中相同的参考标号表示相同的元件或部件。

本发明的优选实施方式的详细描述

附图示出了用于弯曲轧制机架中的工作辊和平衡顶部支承辊的集成系统的优选的实施方式，该集成系统被配置成允许在工作辊中的至少一个工作辊的载荷下轴向移动。

一般地，用于轧制扁平金属产品的轧制机架作为整体由图10中的参考标号1表示，其包括：

-顶部工作辊2；

-顶部工作辊2的两个轴承3，一个轴承布置在驱动侧且另一个轴承布置在操作员侧；

-底部工作辊2’；

-底部工作辊2’的两个轴承3’，一个轴承布置在驱动侧且另一个轴承布置在操作员侧；

-顶部支承辊4；

-顶部支承辊4的两个轴承5，一个轴承布置在驱动侧且另一个轴承布置在操作员侧；

-底部支承辊4’；

-底部支承辊4’的两个轴承5’，一个轴承布置在驱动侧且另一个轴承在操作员侧。

工作辊2、2’和支承辊4、4’布置在轧制机架的窗口或内部空间的壳体内。

根据本发明的轧制机架有利地设置有用于致动工作辊2、2’的致动机构，该致动机构配置成将至少一个平移运动沿着相应的纵轴X传递至工作辊2、2’中的至少一个。

这种致动机构包括例如设置有相应的液压缸27的四个移动装置7、7’。但是，可包括其他类型的致动机构。

首先的两个移动设备7与顶部工作辊2相关联，而两个移动设备7’与底部工作辊2’相关联(图10)。

特别地，图2示出了顶部工作辊2的两个移动设备7。每个移动设备7包括固定至轧制机架的壳体的支架6的主要框架26。顶部工作辊2的轴向移动利用移动缸体27而发生，其通过在相应的活动移动块28上操作，移动顶部工作轴承3。轴承3借助于锁定托架(bracket)29与相应的活动移动块28成一体地制成，如果需要，当替换辊时，锁定托架29可通过释放轴承且然后释放工作辊而打开。

相似地，底部工作辊2’利用移动设备7’移动，移动设备7’与刚在上面描述的移动设备7相似。

可选择的变体(未示出)可仅包括一个用于顶部工作辊2的移动设备和一个用于底部工作辊2’的移动设备。

在该轴向移动进行前，工作辊2、2’被打开，即，工作辊相互隔开，至少足够允许工作辊中的至少一个的轴向移动，因此避免所述工作辊的部件间的干涉，例如，在工作辊的环形凸出部和其它工作辊的衬套之间的干涉。

在一方面，这种移动设备允许分配工作辊的磨损，在相同宽度活动的情况下，工作辊置于正轧制的产品的最冷的边缘处，且在另一方面，如果使用具有特定外形的工作辊，则移动设备以更好的方式控制产品的输出厚度。

轧制机架有利地包括设置有四个集成的弯曲和平衡装置10的弯曲和平衡系统，是本发明的主题。

每个集成的弯曲和平衡装置10优选地布置在轧制机架的壳体的相应的支架6处。

是本发明的主题的每个集成的弯曲和平衡装置，包括：

-弯曲设备8，其设置有适合于与顶部工作辊2的轴承3上的相应活塞11一起操作的两个顶部弯曲缸体9、以及适合于与底部工作辊3的轴承3’上的相应活塞11’一起操作的两个底部弯曲缸体9’，

-和平衡设备12，其设置有适合于与顶部支承辊4的轴承5上的相应活塞14一起操作的至少一个平衡缸体13。

有利地，弯曲设备8例如利用螺钉20或其它合适的紧固机构整体地固定至相应的平衡设备12，使整个装置更紧凑。进而，平衡设备12例如利用螺钉19或其它合适的紧固机构固定至轧制机架的壳体的相应的支架6。

第一对缸体由顶部弯曲缸体9和底部弯曲缸体9’组成，且第二对缸体由另一个顶部弯曲缸体9和另一个底部弯曲缸体9’组成，该第一对缸体和第二对缸体相对于平衡设备12的中间平面对称地布置，中间平面还将平衡缸体13划成两半。

顶部弯曲缸体9布置成与相应的底部弯曲缸体9’相对。

进一步的优势是，缸体13的平衡活塞14被配置成直接地作用在顶部支承辊4的轴承5上，不需要在顶部支承辊的轴承的支撑梁上操作的中间杆。

平衡活塞14装配在平衡设备12上且在顶部支承辊的轴承5上直接操作，因此平衡了轴承5本身和顶部支承辊4的重量。

此外，创新的配置提供了顶部弯曲缸体9的活塞11整体地固定至在平衡设备12的第一端部上滑动的顶部活动滑块或支撑件15。相似地，底部弯曲缸体9’的活塞11’整体地固定至在平衡设备12的第二端部上滑动的底部活动滑块或支撑件15’。该配置允许由于工作辊的移动所产生的摩擦而保护弯曲缸体的活塞免受轴向力，因此允许该系统也应用于在具有两个工作辊之间的大开口的轧制机架且允许在载荷下实现轴向移动。

在附图中示出的变体中，活塞11利用螺钉18或其它合适的紧固机构整体地固定至顶部活动滑块15，且用于将平移运动传递至所述滑块15。相似地，活塞11’利用螺钉18’或其它合适的紧固机构整体地固定至底部活动滑块15’，且用于将平移运动传递至所述滑块15’。

因此，装配在弯曲设备8上的顶部活塞11将顶部活动滑块15推入至顶部工作辊的轴承3上，由此弄弯了顶部工作辊2；而装配在弯曲设备8上的底部活塞11’将底部活动滑块15’推入至底部工作辊轴承3’上，由此弄弯了底部工作辊2’。

此外，因为活动滑块15、15’具有至少一个面对平衡设备12的表面，具有大体上匹配且邻近于平衡设备12的所述端部的外形的外形，所以该配置允许当所述顶部工作辊2和所述底部工作辊2’中的一个工作辊利用移动设备沿着其纵轴平移时，在工作辊2、2’的轴承3、3’的角状部30、30’与所述顶部活动滑块15或所述底部活动滑块15’之间产生摩擦，摩擦产生了与所述顶部活动滑块15或底部活动滑块15’相切的力，力通过在平衡设备12上且不在弯曲缸体的活塞11或11’上的所述活动滑块而完全地消除。

通过以优选的变体的方式提供用于具有沿着水平平面的C形横截面的顶部活动支撑件15和底部活动支撑件15’，以便相应地将平衡设备12的所述第一端部的一部分和所述第二端部的一部分容纳在它们的腔中，甚至更加有效地实现这种优势的技术效果。

参考图9，顶部活动滑块15具有面向平衡设备12的五个面21、22、23、24、25，界定了大体上匹配于且邻近于平衡设备12的第一端部的对应面的外形的外形。面22、23和24界定了C形腔，其容纳由平衡缸体13穿过的平衡设备12的一部分。优选地填充有润滑油的槽布置在面21、22、23、24和25的边缘，润滑油减少当活动滑块15在平衡设备12上滑动时可能发生的磨损。以上的槽也应用于底部活动滑块15’，其中差别是滑块15’在平衡设备12上滑动的该部分没有被平衡缸体穿过，因为其未提供用于底部支承辊4’。

本发明的另一个优势在于，在每个集成装置10中设置了保护板16，该保护板16固定至顶部活动滑块15且被插入顶部工作辊轴承3与弯曲设备8之间，并设置尺寸成在热轧制机架的情况下，当活塞11至少部分地处于弯曲缸体9的室的外侧时，防止水和水垢沉积在顶部活动滑块15与弯曲设备8之间。可选择地，保护板16可与滑块15制成一整件，或者可固定至弯曲设备8的本体而非活动滑块15，或者可与弯曲设备8制成一整件。

如果该板16是固定至弯曲设备8的本体或活动滑块15的不同的元件，则所述板16可在认为关于该设备的水和水垢的量不损害其操作时被移除。

另外相似的保护板17也可设置在底部工作辊轴承3’与弯曲设备8之间，且设置尺寸成当活塞11’至少部分地处于弯曲缸体9’的室的外侧时，防止水和水垢沉积在底部活动滑块15’与弯曲设备8之间。

在多种优选的实施方式中示出的元件和特征可被组合，而不脱离本申请的保护范围。

Claims (14)

1.一种用于弯曲和平衡轧制机架的辊的集成的弯曲和平衡装置(10)，适合于一旦所述装置被安装在所述轧制机架中，就弯曲工作辊(2、2’)和平衡所述轧制机架的顶部支承辊(4)，所述装置包括：

-弯曲设备(8)，其设置有适合于在顶部工作辊(2)的轴承(3)上操作的至少一个顶部弯曲缸体(9)、以及适合于在底部工作辊(2’)的轴承(3’)上操作的至少一个底部弯曲缸体(9’)，

-和平衡设备(12)，其设置有适合于在所述顶部支承辊(4)的轴承(5)上操作的至少一个平衡缸体(13)，所述平衡设备(12)被固定至所述弯曲设备(8)，

其特征在于，所述至少一个顶部弯曲缸体(9)的弯曲活塞(11)整体地固定至在所述平衡设备(12)的第一端部上滑动的顶部活动滑块(15)，据此，所述弯曲活塞(11)能够将所述顶部活动滑块(15)推入至所述顶部工作辊(2)的轴承(3)上，

且所述至少一个底部弯曲缸体(9’)的弯曲活塞(11’)整体地固定至在所述平衡设备(12)的第二端部上滑动的底部活动滑块(15’)，据此，所述弯曲活塞(11’)能够将所述底部活动滑块(15’)推入至所述底部工作辊(2’)的轴承(3’)上。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述顶部活动滑块(15)和所述底部活动滑块(15’)具有面对所述平衡设备(12)且具有大体上匹配于并邻近于所述平衡设备(12)的所述端部的外形的外形的至少一个表面。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述顶部活动滑块(15)和所述底部活动滑块(15’)具有沿水平平面的C形横截面，以便分别地将所述第一端部的一部分和所述第二端部的一部分容纳在其腔内。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其中每个弯曲活塞(11、11’)借助于紧固机构(18、18’)整体地固定至相应的活动滑块(15、15’)以将移动运动传递至所述活动滑块。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的装置，其中设置有保护板(16、17)，所述保护板(16、17)插入在至少一个工作辊(2、2’)的轴承(3、3’)与所述弯曲设备(8)之间，且具有使得防止水和水垢沉积在所述活动滑块(15、15’)与所述弯曲设备(8)之间的尺寸。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中设置有两个顶部弯曲缸体(9)和两个底部弯曲缸体(9’)。

7.根据权利要求6所述的装置，其中第一对缸体包括顶部弯曲缸体(9)和底部弯曲缸体(9’)，且第二对缸体包括另一个顶部弯曲缸体(9)和另一个底部弯曲缸体(9’)，所述第一对缸体和所述第二对缸体相对于所述平衡设备(12)的中间平面对称地布置。

8.一种用于弯曲和平衡轧制机架的辊的弯曲和平衡系统，包括四个根据前述权利要求中任一项所述的集成的弯曲和平衡装置(10)，该四个集成的弯曲和平衡装置(10)适合于成对地布置在所述轧制机架的所述工作辊(2、2’)的各自的端部处。

9.根据权利要求8所述的系统，其中包括轴向移动机构，以沿着其相应的纵轴移动所述工作辊(2、2’)中的至少一个，且所述轴向移动机构被配置成与所述集成的弯曲和平衡装置(10)配合操作。

10.一种轧制机架，包括：

-顶部支承辊(4)，

-顶部工作辊(2)，

-底部工作辊(2’)，

-底部支承辊(4’)，

其中包括根据权利要求8所述的弯曲和平衡系统，该四个集成的装置(10)成对地布置在所述工作辊(2、2’)的各自的端部处。

11.根据权利要求10所述的轧制机架，其中在每个集成装置(10)中，所述平衡设备(12)被配置成使得所述平衡缸体(13)的平衡活塞(14)在所述顶部支承辊(4)的相应轴承(5)上直接地操作。

12.根据权利要求10或11所述的轧制机架，其中所述工作辊(2、2’)和所述支承辊(4、4’)布置在壳体中且每个集成装置(10)具有固定至所述壳体的相应的平衡设备(12)。

13.根据权利要求12所述的轧制机架，其中每个集成装置(10)布置在所述壳体的相应支架(6)处。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的轧制机架，其中包括轴向移动机构，以沿着其相应的纵轴移动所述顶部工作辊(2)和所述底部工作辊(2’)中的至少一个。