CN104438318A - 一种多辊可换式冷轧机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多辊可换式冷轧机，包括：机架、压下装置、和依次对称设置的工作辊组件、传动辊、背衬轴承辊，所述压下装置至少为两个，位于两端的压下装置的中心线分别位于冷轧机轧制最大带宽与工作辊辊面宽度之间的区域内，且压下装置对称分布。实现降低轧制压力、提高轧制精度、增大轧机刚度。所述工作辊组件为整体组件，采用组件式快速换装，实现多辊转换，工作辊直径范围变大，从而可以轧制多品种，高精度，多种厚度的带材，能适应一台轧机上轧制多品种，小批量生产的市场需求，本发明集普通4、6辊轧机和多辊轧机优点于一身，实现低成本，高精度，产品多样化。

Description

一种多辊可换式冷轧机

技术领域

本发明涉及金属材料加工领域，涉及一种金属带材轧制的设备，尤其是一种多辊可换式冷轧机。

背景技术

目前，薄板带材轧制大多采用4辊轧机，HC轧机及CVC轧机等轧机。但由于这几种轧机的支承辊均为两点支承的简支梁结构，受轧制力后支承辊产生挠度，造成沿轧制带材横断面上不均匀延伸，并使带材平直度恶化。为解决这种问题，往往在轧机上增设各种板型调整机构，并增大支承辊直径以增加轧机横向刚性。但无疑增加了轧机的尺寸、重量及制造成本。且不能有效地控制厚差及板形。

多辊轧机以其小直径工作辊，大辊系刚度而闻名于世，但无论是Sendzimir20辊，及Sundwig，20辊轧机都结构复杂，制造困难，维护检修成本较高。

上世纪七十年代，美国Sendzimir公司发明了一种Z-High轧机，它既有普通4辊轧机制造简单，又具有小直径工作辊的优点。但并未解决支承辊两点支承结构造成沿轧制带，材横断面上不均匀延伸，并使带材平直度恶化问题。

专利号96211943.1的中国专利一种8辊轧机，其压下压上调节装置为扇形齿轮与齿条啮合的机构，其结构复杂，维护检修困难，且不具有小直径工作辊优点。

鉴于此提出本发明。

发明内容

本发明的目的为克服现有技术的不足，解决传统4、6辊轧机支承辊两点支承结构造成带材厚差较大，板形难以控制的问题，简化传统多辊轧机四个甚至八个传动辊的复杂结构，解决传统多辊轧机制造困难，维护检修的问题，能适应一台轧机上轧制多品种，小批量生产的市场需求，提供一种集普通4、6辊轧机和多辊轧机优点于一身，且12/16/18/32等多种辊系可换式冷轧机，调整压下装置位置，实现降低轧制压力、提高轧制精度、增大轧机刚度，采用组件式快速换装，实现多辊转换。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种多辊可换式冷轧机，该冷轧机包括：机架、压下装置、和依次对称设置的工作辊组件、传动辊、背衬轴承辊，所述压下装置至少为两个，位于两端的压下装置的中心线分别位于冷轧机轧制最大带宽与工作辊辊面宽度之间的区域内，且压下装置对称分布。

所述多辊可换式冷轧机包括多个工作辊组件，多个工作辊组件的工作辊直径不同，可根据轧制板厚更换不同工作辊直径的工作辊组件。

所述工作辊组件包括上、下工作辊组件，所述上、下工作辊组件分别为整体组件，所述整体组件与机架可拆卸、滑动或浮动式连接。

所述上、下工作辊组件直接悬挂，或者用弹簧和/或油缸，牵拉或支撑在传动辊轴承座上，或者所述上、下工作辊组件用弹性钢板片支撑在传动辊轴承座上。

所述上、下工作辊组件中工作辊直经的长细比为：5～40，优选所述上、下工作辊组件中工作辊直经的长细比为：10～30。

所述工作辊组件包括12辊工作辊组件、16辊工作辊组件、18辊工作辊组件、32辊工作辊组件，根据轧制板带厚度安装所需的工作辊组件。

所述12辊工作辊组件中上、下工作辊组件分别为一个工作辊，该工作辊直接和传动辊接触；所述16辊工作辊组件中上、下工作辊组件分别为：一个工作辊和工作辊上或下的一层中间辊，所述一层中间辊为两个中间辊，所述中间辊分别与工作辊和传动辊接触；所述18辊工作辊组件中上、下工作辊组件分别为：一个工作辊和工作辊上或下的两层中间辊，所述两层中间辊包括第一层与工作辊接触的两个中间辊和第二层与第一层两个中间辊接触的一个中间辊，所述第二层中间辊的另一侧与传动辊接触；所述32辊工作辊组件中上、下工作辊组件分别为：一个工作辊和工作辊上或下的四层中间辊，所述四层中间辊包括第一层与工作辊接触的两个中间辊、第二层与第一层两个中间辊接触的三个中间辊、第三层与第二层三个中间辊接触的两个中间辊和第四层与第三层两个中间辊接触的三个中间辊，所述第四层中间辊的另一侧与传动辊接触。

所述背衬轴承辊包括上、下背衬轴承辊和侧向背衬轴承辊，所述上背衬轴承辊包括两个并排设置的第一背衬轴承辊和第二背衬轴承辊，第一背衬轴承辊和第二背衬轴承辊设置在一上背衬轴承辊辊架上分别与传动辊相接触，所述上背衬轴承辊辊架为一与机架分体设置的独立结构，所述压下装置作用于上背衬轴承辊辊架上。

所述多辊可换式冷轧机还包括板形调整装置，所述板形调整装置为侧向直接作用板形控制机构，该机构为螺旋机构或液压机构。

所述板形调整装置为分段施力式机构，所述板形调整装置直接作用于侧向背衬轴承辊辊架上，该板形调整装置包括多个施力点，施力点的数量与背衬轴承数量相匹配，多个施力点分别作用在侧向背衬轴承辊上轴承两侧的位置。

采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：

1、采用组件式快速换装，实现多辊转换，能适应一台轧机上轧制多品种，小批量生产的市场需求，工作辊直径范围变大，从而轧制多品种，高精度，多种厚度的带材；

2、调整压下装置位置，压下装置的中心线分别位于冷轧机轧制最大带宽与工作辊辊面宽度之间，实现降低轧制压力、提高轧制精度、增大轧机刚度。

3、本发明采用多点支承的背衬轴承辊，解决了传统4、6辊轧机支承辊两点支承结构造成带材厚差较大，板形难以控制的问题；

4、本发明采用仅上下两个大传动辊的结构，简化了传统多辊轧机四个甚至八个传动辊的复杂结构；

5、本发明采用独立的背衬轴承辊辊架，解决了传统多辊轧机镗孔精度要求高、制造困难、维护检修的问题；

6、本发明集普通4、6辊轧机和多辊轧机优点于一身，低成本，高精度，产品多样化。

附图说明

图1：本发明中16辊冷轧机结构主视图

图2：本发明中16辊冷轧机结构侧视图

图3：本发明中12辊冷轧机结构主视图

图4：本发明中18辊冷轧机结构主视图

图5：本发明中简化16辊冷轧机结构主视图

图6：本发明中1种偏10辊冷轧机结构主视图

其中：1、机架，2、工作辊，3、传动辊，4、上背衬轴承辊，5、压下装置，6、轧制线调整装置，7、中间辊，8、侧向背衬轴承，9、板形调整装置，

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明所述一种多辊可换式冷轧机，包括：机架1、压下装置5、和依次对称（沿工作面上下对称）设置的工作辊组件、传动辊3、背衬轴承辊，所述压下装置5至少为两个，位于两端的压下装置5的中心线分别位于冷轧机轧制最大带宽与工作辊辊面宽度之间的区域内，且压下装置对称分布。与以往的压下装置设置在中部或辊颈部，本发明所述的压下装置5的中心线分别位于冷轧机轧制最大带宽与工作辊2辊面宽度之间，应力分布为小抛物线形式，轧制带材薄厚更加均匀，能降低轧制压力、提高轧制精度、增大轧机刚度，降低工作辊变形。

背衬轴承辊包括上、下背衬轴承辊和侧向背衬轴承，所述上背衬轴承辊4设置在一上背衬轴承辊辊架上，侧向背衬轴承辊设置在侧向背衬轴承辊辊架上，所述上背衬轴承辊包括两个并排设置的第一背衬轴承辊和第二背衬轴承辊，第一背衬轴承辊和第二背衬轴承辊设置在一上背衬轴承辊辊架上分别与传动辊相接触，所述上背衬轴承辊辊架为一与机架1分体设置的独立结构。这样，机架1做成窗口式机架，只对背衬轴承辊辊架进行精加工即可，解决了传统多辊轧机镗孔精度要求高、制造困难、维护检修的问题。

压下装置5作用于上背衬轴承辊辊架上，经传动辊3、中间辊7传递到工作辊2，背衬轴承辊辊架采用多点支承，可避免两点支撑的支承辊受轧制力后支承辊产生挠度，造成沿轧制带材横断面上不均匀延伸。

多辊可换式冷轧机包括多个工作辊组件，多个工作辊组件的工作辊直径不同，可根据轧制板厚更换不同工作辊直径的工作辊组件。所述工作辊组件包括上、下工作辊组件，所述上、下工作辊组件分别为整体组件，所述整体组件与机架可拆卸、浮动式或滑动式连接。所述上、下工作辊组件直接悬挂，或者用弹簧和/或油缸，牵拉或支撑在传动辊轴承座上，或者所述上、下工作辊组件用弹性钢板片支撑在传动辊轴承座上。所述整体组件为可根据轧制板厚更换不同直径工作辊的可拆卸结构，采用组件式快速换装，实现多辊转换，能适应一台轧机上轧制多品种，小批量生产的市场需求，工作辊直径范围变大，从而轧制多品种，高精度，多种厚度的带材。

所述工作辊2直经的长细比为：5～40，优选工作辊2直经的长细比为：10～30，工作辊直径范围变大，从而轧制多品种，高精度，多种厚度的带材。本发明的一个实施例中工作辊直径为10毫米长度为200毫米。

若需要更换不同直径的工作辊，将工作辊组件整体拆下，换上所需直径的工作辊组件。用户可根据所要轧制的板材厚度、精度、材料等选择工作辊2的直径，将工作辊组件整体拆下，换下所需直径的工作辊组件，可利用一台冷轧机通过更换工作辊组件，从而适应轧制多品种，小批量生产的市场需求，更换工作辊组件，从而轧制多品种，高精度，多种厚度的带材。

工作辊组件包括12辊工作辊组件、16辊工作辊组件、18辊工作辊组件、32辊工作辊组件，根据轧制板厚安装所需的工作辊组件。12辊工作辊组件满足大产能快速轧制，16辊工作辊组件、18辊工作辊组件和32辊工作辊组件能满足较薄、较高精密轧制。工作辊2直径在几毫米到几百毫米范围内，可根据具体需要选择相应直径的工作辊组件。

如图3所示，12辊工作辊组件包括两个工作辊2，工作辊2直接和传动辊3接触。12辊工作辊组件中上、下工作辊组件分别为一个工作辊，该工作辊直接和传动辊接触。

如图1所示，所述16辊工作辊组件中上、下工作辊组件分别为：一个工作辊和工作辊上或下的一层中间辊，所述一层中间辊为两个中间辊，所述中间辊分别与工作辊和传动辊接触。

如图4所示，所述18辊工作辊组件中上、下工作辊组件分别为：一个工作辊和工作辊上或下的两层中间辊，所述两层中间辊包括第一层与工作辊接触的两个中间辊和第二层与第一层两个中间辊接触的一个中间辊，所述第二层中间辊的另一侧与传动辊接触。

32辊工作辊组件中上、下工作辊组件分别为：一个工作辊和工作辊上或下的四层中间辊，所述四层中间辊包括第一层与工作辊接触的两个中间辊、第二层与第一层两个中间辊接触的三个中间辊、第三层与第二层三个中间辊接触的两个中间辊和第四层与第三层两个中间辊接触的三个中间辊，所述第四层中间辊的另一侧与传动辊接触。

所述多辊可换式冷轧机，还包括轧线调整装置6、板形调整装置9，所述板形调整装置9为侧向直接作用板形控制机构，该机构可以是螺旋机构，也可以是液压机构，其作用是施加力,从而改善板形，板形调整装置9直接作用于背衬轴承辊辊架上，分段施力与轴承之间进行调节，根据背衬轴承数量改变，若有5个背衬轴承,则为6段调节,如6个背衬轴承,则为7段调节。

板形调整装置9直接作用于侧向背衬轴承辊辊架上，所述板形调整装置9为分段施力式机构，该板形调整装置9包括多个施力点，施力点的数量与背衬轴承数量相匹配，多个施力点分别作用在侧向背衬轴承辊上轴承两侧的位置。

实施例一

如图2所示，本实施例所述压下装置5中心线位于轧制最大带宽和工作辊2辊面宽度之间，即施加轧制力位于轧制最大带宽和工作辊2辊面宽度之间，本实施例中，冷轧机工作辊2辊面宽度1400mm，轧制最大带宽1250mm，压下装置的中心线在1250mm到1400mm之间。即工作辊2辊面宽度为距工作辊2轴向中心线中心700mm，轧制最大带宽距工作辊2轴向中心线中心625mm，压下装置5分别位于工作辊2两端，压下装置5中心线位于距工作辊2轴向中心线中心625mm～700mm之间。

应力分布为小抛物线形式，轧制带材薄厚更加均匀，能降低轧制压力、提高轧制精度、增大轧机刚度，降低工作辊变形。

实施例二

如图3所示，本实施例所述12辊冷轧机，包括：机架1、12辊工作辊组件、传动辊3、背衬轴承辊和压下装置5，所述压下装置5为两个，位于两侧的压下装置5的中心线分别位于冷轧机轧制最大带宽与工作辊2辊面宽度之间，且压下装置对称分布。

12辊工作辊组件包括两个工作辊2，工作辊2直接和传动辊3接触。

实施例三

如图1、图2所示，本实施例所述16辊冷轧机，包括：机架1、16辊工作辊组件、传动辊3、背衬轴承辊和压下装置5，所述压下装置5为两个，位于两侧的压下装置5的中心线分别位于冷轧机轧制最大带宽与工作辊2辊面宽度之间，且压下装置对称分布。

16辊工作辊组件包括两个工作辊2和两个工作辊上、下的各一层中间辊7，所述一层中间辊分别包括与工作辊2接触的两个中间辊7，所述中间辊7与传动辊3接触。

实施例四

如图4所示，本实施例所述18辊冷轧机，包括机架1、18辊工作辊组件、传动辊3、背衬轴承辊和压下装置5，所述压下装置5为两个，位于两侧的压下装置5的中心线分别位于冷轧机轧制最大带宽与工作辊2辊面宽度之间，且压下装置对称分布。

18辊工作辊组件包括两个工作辊2和两个工作辊上、下的各两层中间辊7，所述两层中间辊分别包括第一层与工作辊2接触的两个中间辊7和第二层与第一层两个中间辊7接触的一个中间辊7，所述中间辊7与传动辊3接触。

18辊工作辊组件包括上、下工作辊组件，上、下工作辊组件包括上、下工作辊和位于上工作辊上部的一层上中间辊、位于下工作辊下部的一层下中间辊，所述一层上中间辊包括两个上中间辊，两个上中间辊分别与上工作辊接触，所述一层下中间辊包括两个下中间辊，两个下中间辊分别与下工作辊接触。

实施例五

本实施例所述32辊冷轧机（图中未画出），包括机架1、32辊工作辊组件、传动辊3、背衬轴承辊和压下装置5，所述压下装置5为两个，位于两侧的压下装置5的中心线分别位于冷轧机轧制最大带宽与工作辊2辊面宽度之间，且压下装置对称分布。

32辊工作辊组件包括两个工作辊2和两个工作辊2上、下各四层中间辊7，所述四层中间辊7包括第一层与工作辊2接触的两个中间辊7、第二层与第一层两个中间辊7接触的三个中间辊7、第三层与第二层三个中间辊7接触的两个中间辊7和第四层与第三层两个中间辊7接触的三个中间辊7，所述中间辊7与传动辊3接触。

32辊工作辊组件包括上、下工作辊组件，所述上、下工作辊组件包括上、下工作辊和位于上工作辊上部的二层上中间辊、位于下工作辊下部的二层下中间辊，所述二层上中间辊包括与上工作辊接触的两个第一层上中间辊和与第一层上中间辊接触的一个第二层上中间辊，所述二层下中间辊包括与下工作辊接触的两个第一层下中间辊和与第一层下中间辊接触的一个第二层下中间辊。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多辊可换式冷轧机，其特征在于：该冷轧机包括：机架、压下装置、和依次对称设置的工作辊组件、传动辊、背衬轴承辊，所述压下装置至少为两个，位于两端的压下装置的中心线分别位于冷轧机轧制最大带宽与工作辊辊面宽度之间的区域内，且压下装置对称分布。

2.根据权利要求1所述的多辊可换式冷轧机，其特征在于：所述多辊可换式冷轧机包括多个工作辊组件，多个工作辊组件的工作辊直径不同，可根据轧制板厚更换不同工作辊直径的工作辊组件。

3.根据权利要求1或2所述的多辊可换式冷轧机，其特征在于：所述工作辊组件包括上、下工作辊组件，所述上、下工作辊组件分别为整体组件，所述整体组件与机架可拆卸、滑动或浮动式连接。

4.根据权利要求3所述的多辊可换式冷轧机，其特征在于：所述上、下工作辊组件直接悬挂，或者用弹簧和/或油缸，牵拉或支撑在传动辊轴承座上，或者所述上、下工作辊组件用弹性钢板片支撑在传动辊轴承座上。

5.根据权利要求4所述的多辊可换式冷轧机，其特征在于：所述上、下工作辊组件中工作辊直经的长细比为：5～40，优选所述上、下工作辊组件中工作辊直经的长细比为：10～30。

6.根据权利要求5所述的多辊可换式冷轧机，其特征在于：所述工作辊组件包括12辊工作辊组件、16辊工作辊组件、18辊工作辊组件、32辊工作辊组件，根据轧制板带厚度安装所需的工作辊组件。

7.根据权利要求6所述的多辊可换式冷轧机，其特征在于：所述12辊工作辊组件中上、下工作辊组件分别为一个工作辊，该工作辊直接和传动辊接触；所述16辊工作辊组件中上、下工作辊组件分别为：一个工作辊和工作辊上或下的一层中间辊，所述一层中间辊为两个中间辊，所述中间辊分别与工作辊和传动辊接触；所述18辊工作辊组件中上、下工作辊组件分别为：一个工作辊和工作辊上或下的两层中间辊，所述两层中间辊包括第一层与工作辊接触的两个中间辊和第二层与第一层两个中间辊接触的一个中间辊，所述第二层中间辊的另一侧与传动辊接触；所述32辊工作辊组件中上、下工作辊组件分别为：一个工作辊和工作辊上或下的四层中间辊，所述四层中间辊包括第一层与工作辊接触的两个中间辊、第二层与第一层两个中间辊接触的三个中间辊、第三层与第二层三个中间辊接触的两个中间辊和第四层与第三层两个中间辊接触的三个中间辊，所述第四层中间辊的另一侧与传动辊接触。

8.根据权利要求1所述的多辊可换式冷轧机，其特征在于：所述背衬轴承辊包括上、下背衬轴承辊和侧向背衬轴承辊，所述上背衬轴承辊包括两个并排设置的第一背衬轴承辊和第二背衬轴承辊，第一背衬轴承辊和第二背衬轴承辊设置在一上背衬轴承辊辊架上分别与传动辊相接触，所述上背衬轴承辊辊架为一与机架分体设置的独立结构，所述压下装置作用于上背衬轴承辊辊架上。

9.根据权利要求1或8所述的多辊可换式冷轧机，其特征在于：所述多辊可换式冷轧机还包括板形调整装置，所述板形调整装置为侧向直接作用板形控制机构，该机构为螺旋机构或液压机构。

10.根据权利要求9所述的多辊可换式冷轧机，其特征在于：所述板形调整装置为分段施力式机构，所述板形调整装置直接作用于侧向背衬轴承辊辊架上，该板形调整装置包括多个施力点，施力点的数量与背衬轴承数量相匹配，多个施力点分别作用在侧向背衬轴承辊上轴承两侧的位置。