CN107442569B - 一种用于轧制金属带材的十八辊轧机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于轧制金属带材的十八辊轧机,主要包括上辊系和下辊系,上辊系由上工作辊、上中间辊装配和上支承辊装配组成,下辊系包括下工作辊、下中间辊装配和下支承辊装配,其特征在于:各工作辊的入口侧和出口侧还各设置一个侧支撑装置;上下工作辊轴向通过传动侧和操作侧的止推装置定位。换辊更加方便快捷,侧支撑布局更加紧凑合理,弯辊效果更加理想,且辊径适应范围更大。

Description

一种用于轧制金属带材的十八辊轧机
技术领域
本发明属于冶金设备领域,具体涉及一种新型的十八辊轧机结构。
背景技术
十八辊轧机是生产冷轧带钢的一种重要机型,对于轧制难变形的材料及极薄带材有着明显的优势,比如工作辊辊径较小,轧制时变形区域小,轧制力小;工作辊采用多点支撑,辊系刚度较大;可以得到较大的道次压下率和轧程总压下率,可不经中间退火达到成品厚度;不存在开口度小穿带困难的问题,相比二十辊轧机工作辊寿命长,换辊次数减少等。十八辊轧机实际上是由六辊轧机演化而来,普通六辊轧机要轧制更薄的带材,必须减小工作辊直径,而减小工作辊直径带来的问题就是其水平刚度无法保证。科学研究及实践表明,可以通过水平移动工作辊和对工作辊施加侧支撑来保证工作辊水平挠度,由于轧机几何结构限制,可以通过两种方法的结合有效的解决问题。实际上工作辊受水平力发生水平挠曲,可以类似中间辊弯辊,对工作辊施加水平弯辊,由于十八辊轧机工作辊没有轴承座是光辊,所以必须施加支撑才能实施弯辊,支撑力和弯辊力方向相反,弯辊进一步要求增大支撑力,故最终只选择增加侧向支撑力而不采用水平弯辊来改善工作辊水平挠曲。
森基米尔十八辊轧机(DE3324562C2、US4270377)有其优点:轧机刚度大,工作辊辊径小,可以轧更薄的产品。但其也有不足:轧机开口度小,润滑冷却效果差,速度较低,设备维护不方便,设备造价较高等;十八辊轧机(WO2004052568)在森吉米尔轧机基础上做了进一步优化,并且新增加了工作辊水平移动功能,改良了中间辊组(WO2011003561)的组束臂装置。但其轧机在换辊时时耗时耗力,不管是更换中间辊还是更换众多背衬轴承(84个)中的任意一个,都需要将中间辊及两侧支撑辊盒从机架内拖出,再更换一套新的中间辊及侧支撑辊盒上去,还要在线下进行繁琐复杂的拆卸安装工作,大大增加了人工成本及时间成本。此种机型由于侧支撑直接悬挂在中间辊轴承座上,在中间辊弯辊时,侧支撑装配会随着中间辊轴承座上升或者下降,而此时侧支撑装配上的侧支撑辊紧紧压靠在工作辊上,特别当中间辊负弯时工作辊与侧支撑辊会发生干涉,影响甚至阻碍了弯辊;而当中间辊正弯时,侧支撑辊与工作辊会在比较大的正压力下有相对滑动,这就增加了轧辊损耗磨损,增加了设备成本。十八辊轧机(WO0121334)采用液压缸驱动侧支撑直接支撑工作辊的形式,这种轧机通过水平移动工作辊来降低工作辊水平力比较困难,所有的水平力必须由侧支撑承担,故其侧支撑结构强度就必须足够大,势必导致侧支撑结构臃肿庞大,工作辊周围空间更为狭小,乳化液难以进入轧制区域,轧制温升大,对于板形以及背衬轴承的寿命有一定影响。同时,由于侧支撑结构所占空间较大,必须把上下工作辊及上下中间辊都移出轧机,才能更换背衬轴承,过程复杂耗时,影响生产效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于轧制金属带材的十八辊轧机,用于解决现有技术中的上述技术缺陷,换辊更加方便快捷,侧支撑布局更加紧凑合理,弯辊效果更加理想,且辊径适应范围更大。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种用于轧制金属带材的十八辊轧机,主要包括上辊系和下辊系,上辊系由上工作辊、上中间辊装配和上支承辊装配组成,下辊系包括下工作辊、下中间辊装配和下支承辊装配,其特征在于:各工作辊的入口侧和出口侧还各设置一个侧支撑装置;
侧支撑装置包括水平驱动装置、侧支撑辊盒、悬臂架、侧支撑滑动块和相互配合的侧支撑滑动槽,侧支撑滑动块可在侧支撑滑动槽中水平滑动,侧支撑滑动块外侧端与水平驱动装置末端连接,悬臂架上端通过转动铰轴连接在侧支撑滑动块内侧端,侧支撑辊盒与悬臂架下端连接在一起且可沿悬臂架轴向滑动;侧支撑滑动槽设置在机架和弯辊缸块内侧;
侧支撑辊盒由侧支撑辊、背衬轴承及辊盒架组成,其中,两排背衬轴承均与侧支撑辊接触而呈三角形布置,该侧支撑辊盒再固定安装在悬臂架上;所述悬臂架、侧支撑滑动块及侧支撑辊盒在水平驱动装置的驱动下可沿侧支撑滑动槽滑行,同时,悬臂架及侧支撑辊盒可绕悬臂架上的转动铰轴转动;
在各侧支撑装置内侧,还设置用于工作辊水平力的支撑及工作辊水平移动的侧支撑梁装置,侧支撑梁装置包括液压马达和千斤顶、以及与工作辊轴向平行设置的侧支撑梁,液压马达驱动千斤顶,液压马达和千斤顶共同安装在侧支撑梁外侧与工作辊轴向平行的固定支撑架上,固定支撑架安装在机架牌坊内侧,千斤顶朝向轧制中心线设置的前端与侧支撑梁连接;侧支撑梁的一端安装活塞杆水平朝向工作辊中心线伸出的预压缸,预压缸活塞杆前端连接有铰接头,铰接头通过销轴滑块和连接架连接,连接架固定安装在悬臂架上,在连接架上开有销轴滑块滑槽,销轴滑块可在销轴滑块滑槽中滑动。
进一步的,所述水平驱动装置为液压缸,液压缸活塞杆与侧支撑滑动块外侧端连接。
进一步的,在机架内侧设置水平方向轨道,侧支撑梁沿该轨道向着靠近或远离工作辊中心线的方向滑动。
进一步的,各悬臂架的背部与侧支撑梁相接触部位安装有弧形衬板,弧形衬板与侧支撑梁装置接触的一边朝外弧形凸出。
进一步的,在侧支撑梁内部安装有乳化液喷射装置。
进一步的,千斤顶头部安装有测压头,侧面安装有位置传感器。
进一步的,在悬臂架内侧安装有供上中间辊装配和下中间辊装配换辊用的凸台轨道,当侧支撑装置绕旋转铰轴旋转到设定角度时,凸台轨道的上表面与中间辊弯辊块凸台上表面平齐,该表面能够与中间辊轴承座上的滚轮接触,便于中间辊随滚轮拉出换辊。
进一步的,还设置有机架牌坊、压下缸装置、辊系装配、及轧制线调整装置。
进一步的,轧制准备步骤如下:
穿带完毕之后,入口侧侧支撑装置靠近工作辊,同时,液压马达工作驱动千斤顶推动侧支撑梁在其轨道中向靠近工作辊中心线的方向滑行,此时预压缸行程为零且处于锁死状态;当侧支撑装置驱动缸到达工作位之后,预压缸处于完全泄压状态,再查看侧支撑梁装置位移传感器是否显示已到其工作位,若已到位,则进行下一步工作;如果此时显示侧支撑梁装置还未到其工作位,则液压马达继续工作直到到达指定位置为止;在入口侧侧支撑装置及侧支撑梁装置前进的同时,出口侧侧支撑装置及侧支撑梁装置亦向工作辊靠近,等到两侧的设备都到工作位之后,再次单独调节出口侧侧支撑梁装置,使其后退设定距离,然后出口预压缸工作,紧紧压靠侧支撑装置,使工作辊与出口侧侧支撑辊之间存在一定预压力;
此时,按预设定调整工作辊水平移动距离,工作辊两侧侧支撑梁一进一退,两侧移动相同距离,在侧支撑梁的作用下工作辊被推到出口侧预设定距离;确保上述操作已经完成,检查无误后启动轧机,开始轧制。
进一步的,当需要换辊时,先停轧机,工作辊在侧支撑装置及侧支撑梁装置的作用下回到轧制中心位置,工作辊两端设备后退的同时,使用工作辊提升装置托住工作辊,并把上下工作辊都移动到其换辊位,上下中间辊装配在弯辊缸的作用下到达中间辊换辊位;此时若需要更换侧支撑辊盒,需要把侧支撑装置和侧支撑梁装置后退到侧支撑辊盒更换位,先把工作辊撤出机架,预压缸行程为零且锁死,这时侧支撑悬臂架紧紧靠在侧支撑梁前端衬板上,再加上侧支撑旋转铰轴和销轴滑块组成一个稳定的架构,保证侧支撑装置不会旋转,然后换辊小车钳住侧支撑辊盒从悬臂架中拖出,再次装入新的侧支撑辊盒,反向进行上述操作即完成侧支承辊盒的更换,更换过程省时省力;此时若需要更换中间辊,需要把侧支撑装置和侧支撑梁装置后退到中间辊换辊位,旋转铰轴位置固定,通过调节侧支撑梁装置,侧支撑装置绕铰轴发生旋转,等到侧支撑装置上的凸台轨道处于水平状态,并且与中间辊弯辊块保持在同一平面上时,预压缸行程为零且锁死,固定侧支撑梁装置,通过换辊小车更换中间辊,同时亦可更换工作辊,换上新辊后反向进行上述操作,各设备就位之后,重新开始轧制。
综上,本发明十八辊轧机是一种轧制金属带材的冷轧机,主要结构包括机架牌坊、压下缸装置、辊系装配、侧支撑装置、侧支撑梁装置及轧制线调整装置,其中辊系装配包括上辊系和下辊系,上辊系由上工作辊、上中间辊装配和上支承辊装配组成。下辊系包括下工作辊、下中间辊装配和下支承辊装配。上下工作辊轴向通过传动侧和操作侧的止推装置定位。
由于十八辊轧机在轧制硅钢、不锈钢和特殊钢等高强度带钢时,需要采用较小的工作辊直径,而随着辊径的减小,工作辊的水平挠曲显著增加,水平刚度明显减小,对板形控制有很大影响,故本发明通过设计侧向支撑和工作辊水平移动来减小工作辊的水平挠曲,进而增加工作辊的水平刚度。具体来说,除了工作辊水平移动以外,还对工作辊两侧增设了侧支撑装置,本实施例中的侧支撑装置由侧支撑辊、背衬轴承、辊盒架及悬臂架等设备构成。在机架和弯辊缸块内侧设计有滑行槽,整个侧支撑装置在液压缸(以液压缸为例)的驱动下可沿滑行槽前后滑行,同时,整个侧支撑装置可绕悬臂架上设计的旋转轴转动。侧支撑装置外侧安装有与侧支撑梁相接触的弧形衬板,工作辊水平力通过侧支撑装置传递到侧支撑梁上,侧支撑梁可沿机架内侧的轨道前后滑动,其由液压马达(或是液压缸)驱动千斤顶施加侧支撑力,千斤顶头部安装有测压头,侧面安装有位置传感器,能保证侧支撑的位置精度和测量出水平力大小,一旦水平力超出设计范围马上发出报警,有效保护了设备。在侧支撑梁内部安装有乳化液喷射装置,能有效降低带钢温度并提供良好的轧制润滑条件。
在侧支撑的头部安装有预压缸,当轧制时出口侧预压缸压紧工作辊,保证轧制时工作辊的稳定性。同时,预压缸挤压侧支撑使侧支撑辊压紧工作辊,能保证侧支撑辊与工作辊之间有一定预压力,避免临界接触时摩擦辊面,延长轧辊换辊周期。预压缸与侧支撑装置之间通过销轴滑块连接在一起,这样既保证了侧支撑辊盒换辊时的稳定性,又为侧支撑装置适应工作辊辊径或工作辊水平移动提供了旋转的驱动力。
在侧支撑装置悬臂架上设计有可供中间辊换辊用的滚轮轨道,中间辊通过弯辊缸提升到换辊位,再通过换辊小车拖出机架,在操作侧和传动侧中间的悬空地带,侧支撑装置很巧妙的起到支撑轨道的作用,使得更换中间辊更加快速简捷。同时,由于侧支撑装置可水平移动,单独更换侧支撑辊盒变得可行,更换时需要将上下中间辊移动到其换辊位,换辊车拉出工作辊,再将侧支撑装置水平移动到其换辊位,可实现快速省力的换辊工作,节省了换辊时间,提高了生产效率。
由于侧支撑装置不再安装于中间辊轴承座上,而是由液压缸驱动在固定于中间辊弯辊缸块上的滑行槽中前后滑动,中间辊弯辊时不再影响侧支撑装置的位置,不会发生工作辊与侧支撑辊之间的干涉,使中间辊弯辊能达到预期的效果。
在垂直方向上工作辊被上下中间辊及支承辊支撑,轧制力由压下缸再经过辊系传递到带材上。为了提高成品带钢平直度和表面质量,减少轧辊有害接触区的磨损,中间辊设计有弯辊和轴向窜辊功能。
通过设计侧支撑装置的水平移动解决了换辊过程中空间不足的问题,再通过侧支撑装置的旋转,满足了工作辊水平移动的功能,同时也对工作辊辊径变化时作了侧向支撑的补偿。
本十八辊轧机具有以下优点:
1)本十八辊轧机通过设计可移动侧支撑装置,实现侧支撑旋转铰点的水平位移,
附加侧支撑装置灵活可控的旋转,使得轧机内部侧支撑装置位置可按需调节,对于工作辊辊径的适应范围也更广,有效拓展了可生产产品范围,增强了轧机适应性。
2)通过设计液压缸(或其他驱动元件)驱动侧支撑装置在滑槽内水平移动,而不是把侧支撑装置悬挂于中间辊轴承座上,此安装方式的改变显著提升了Z-HIGH轧机中间辊弯辊效果,特别对于中间辊负弯时,不会出现侧支撑辊与工作辊干涉的情况,保证了成品带钢的表面质量。
3)通过设计液压缸(或其他驱动元件)驱动侧支撑装置在滑槽内水平移动,拓宽了换辊空间,使单独更换侧支撑辊盒变得可行,提高了换辊工作效率,避免了Z-HIGH型十八辊轧机换辊时线下复杂繁琐的拆装工作,同时也省掉了S-HIGH型十八辊轧机更换侧支撑(背衬轴承)时需要先把工作辊和中间辊拉出机架的麻烦操作。
4)通过控制侧支撑装置旋转角度,利用侧支撑悬臂架上的凸台作为中间辊换辊的滚轮轨道,方便快捷的更换中间辊,可不必单独增设轨道,增加轧机内部操作空间亦节省了设备成本。
5)由于侧支撑装置与侧支撑梁装置通过可滑动铰点连接,两种装置的驱动采用关联控制,既保证了设备安全也保证了移动的位置精度。
6)本十八辊轧机设计有水平力测压元件,能准确测出轧制时工作辊的水平受力情况,设置了水平力超限报警,有效保护了设备安全,避免由于偶发水平力超限引起的事故。
7)本十八辊轧机设置有预压缸,轧制时对工作辊有一个反向支撑,能保证轧制时工作辊的稳定性,同时,也保证侧支撑辊与工作辊之间有一定的正压力,防止接触临界状态时擦伤辊面。在更换侧支撑辊盒时能保证侧支撑装置不绕铰点转动,保持整个结构稳定,方便换辊车精确定位,也确保设备之间不会干涉。
8)通过工作辊水平移动与工作辊侧向支撑双重措施减小工作辊水平挠曲,有效提高了轧制成品的表面质量。
9)本十八辊轧机结构合理,轧机性能稳定可靠,换辊省时省力,投资成本低,操作维护简单快捷,有良好的推广前景。
附图及序号说明
图1为本发明十八辊轧机窗口布置图;
图2为本发明十八辊轧机侧支撑梁装置布置图;
图3为本发明十八辊轧机侧支撑装置布置图;
图4为本发明十八辊轧机中间辊换辊窗口布置图;
图5为本发明十八辊轧机侧支撑辊盒更换窗口布置图;
图6为本发明十八辊轧机侧支撑装置与侧支撑梁装置连接示意图;
图7为本发明中间辊换辊示意图;
图8位图7的A-A截面局部视图。
沿图1中带钢13的箭头方向依次为入口侧和出口侧,由于入口侧和出口侧设备相对称,故在以下描述中使用相同代号:
1-压下缸装置 2- 上支承辊装配 3-上中间辊装配
4-上工作辊 5- 下工作辊 6-下中间辊装配
7-下支撑辊装配 8-轧制线调整装置 9- 机架牌坊
10-弯辊装置 11-侧支撑装置 12-侧支撑梁装置
13-带钢 14-预压缸
10-1 ——中间辊弯辊块 10-2 ——中间辊弯辊缸块
10-3 ——中间辊弯辊缸 10-4 ——中间辊弯辊块凸台
10-5——滚轮
11-1 ——驱动缸 11-2 ——驱动缸支架
11-3 ——侧支撑滑动槽 11-4 ——侧支撑滑动块
11-5 ——侧支撑辊盒 11-6 ——侧支撑辊
11-7 ——背衬轴承 11-8 ——悬臂架
11-9 ——衬板 11-10 ——辊盒架
11-11 ——转动铰轴 11-12 ——凸台轨道
12-1 ——千斤顶 12-2 ——液压马达
12-3 ——测压元件 12-4 ——侧支撑梁滑动轨道
12-5 ——乳化液管道接口 12-6 ——固定支撑架
12-7 ——侧支撑梁 12-8 ——乳化液喷嘴
14-1 ——预压缸活塞杆 14-2 ——铰接头
14-3 ——连接架 14-4 ——销轴滑块
14-5 ——销轴滑块滑槽
15-1 ——轴向锁紧缸 15-2 ——轴向锁紧块
15-3 ——中间辊窜辊缸 15-4 ——中间辊窜辊锁紧块。
具体实施方式
下面结合示图对本发明实施例进行进一步的说明:
如图1所示,所描述一种新型十八辊轧机,主要结构包括机架牌坊9、压下缸装置1、辊系装配、侧支撑装置11、侧支撑梁装置12及轧制线调整装置8,其中辊系装配包括上辊系和下辊系,上辊系由上工作辊4、上中间辊装配3和上支承辊装配2组成。下辊系包括下工作辊5、下中间辊装配6和下支承辊装配7。其中侧支撑装置11的部件侧支撑滑动块11-4可在侧支撑滑动槽11-3中前后滑动,侧支撑滑动槽11-3固定在机架牌坊9和中间辊弯辊缸块10-2内侧,支撑滑动块11-4与驱动缸11-1连接,驱动缸11通过驱动缸支架11-2固定在机架牌坊9上。如图3,悬臂架11-8通过转动铰轴11-11连接在侧支撑滑动块11-4前端,侧支撑辊盒11-5与悬臂架11-8连接在一起且可沿其轴向滑动。侧支撑辊盒11-5由侧支撑辊11-6、背衬轴承11-7及辊盒架11-10组成,两排背衬轴承11-7与侧支撑辊11-6呈三角形布置,再由辊盒架11-10固定共同安装在悬臂架11-8上。悬臂架11-8的背部安装有与侧支撑梁装置12接触的弧形衬板11-9,弧形衬板11-9与侧支撑梁装置12接触的一边是弧形的,由于悬臂架11-8会绕转动铰轴11-11旋转,所以侧支撑梁装置12支撑悬臂架11-8的支撑点会发生变化,为保证支撑的可靠性及稳定性,弧形衬板11-9与侧支撑梁装置12接触面设计成弧形,在悬臂架11-8内侧安装有供上中间辊装配3和下中间辊装配6换辊用的凸台轨道11-12。
如图2所示,侧支撑梁装置12主要用于工作辊水平力的支撑及工作辊水平移动的驱动件,侧支撑梁装置12的部件液压马达12-2驱动千斤顶12-1,液压马达12-2和千斤顶12-1共同安装在固定支撑架12-6上,固定支撑架12-6安装在机架牌坊9内侧,千斤顶12-1的前端(装有测压元件12-3)与侧支撑梁12-7连接,侧支撑梁12-7可沿布置在机架牌坊9内侧的侧支撑梁滑动轨道12-4上前后滑动(前后方向是指靠近或远离工作辊中心线的方向(X轴向),图2中四个水平的小箭头既表示此运动方向);图2中心比较大的垂直箭头(Y轴向)表示中间辊装配窜辊的方向。在图4和图5中,12为侧支撑梁装置(包括12-1,12-2,12-3,12-4,12-5,12-6,12-7,12-8)。在侧支撑梁12-7上安装有乳化液管道接口12-5,侧支撑梁12-7靠近带钢13侧安装有乳化液喷嘴12-8,可以有效冷却带钢13和提供轧制润滑。在侧支撑梁装置12的前端安装有预压缸14,其预压缸活塞杆14-1前端连接有铰接头14-2,铰接头14-2通过销轴滑块14-4和连接架14-3连接,连接架14-3固定安装在悬臂架11-8上,在连接架14-3上开有销轴滑块滑槽14-5,销轴滑块14-4可在其中滑动。
上中间辊装配3可在中间辊弯辊缸10-3的作用下,使中间辊弯辊块10-1连同上中间辊装配3一同提升到换辊位置,中间辊弯辊缸10-3安装在弯辊缸块10-2内部,而弯辊缸块10-2安装在机架牌坊9上,同时中间辊弯辊缸10-3可提供中间辊弯辊需要的弯辊力。另外,上中间辊装配3有窜辊功能,中间辊共有三个轴承座,其中两个连接在一起并通过轴向锁紧缸15-1驱动轴向锁紧块15-2锁紧,同时亦驱动中间辊窜辊锁紧块15-4锁紧另外一个轴承座,轴向锁紧块15-2安装有中间辊窜辊缸15-3,中间辊窜辊缸15-3推动中间辊窜辊锁紧块15-4拖动中间辊进行窜辊。下中间辊装配6与上中间辊装配3结构相同,窜辊方向相反。
本十八辊轧机关键设备工作过程描述如下:
带钢13穿带完毕之后,工作辊4、5两侧的侧支撑装置11在其驱动缸11-1的作用下沿固定在机架牌坊9和中间辊弯辊缸块10-2上的侧支撑滑动槽11-3中向前滑动,同时,安装在固定支撑架12-6上的液压马达12-2开始工作,驱动千斤顶12-1推动侧支撑梁12-7在侧支撑梁滑动轨道12-4中向前滑行,此时预压缸14行程为零且处于锁死状态。由于侧支撑装置11和侧支撑梁装置12通过预压缸14连接在一起,其连接是通过销轴滑块14-4(允许旋转同时可以滑动)的方式,此种连接方式可允许侧支撑装置11和侧支撑梁装置12的运动速度在一定范围内有存在速差,相当于对两者前进速度误差的一种过渡补偿。当侧支撑装置11的驱动缸11-1到达工作位之后,预压缸14处于完全泄压状态,再查看侧支撑梁11装置位移传感器是否显示已到其工作位,弱已到位,则进行下一步工作;如果此时显示侧支撑梁装置12还未到其工作位,则液压马达12-2继续工作直到到达指定位置为止。工作辊4、5两侧的设备都到工作位之后。再次反向启动出口侧液压马达12-2,调节出口侧侧支撑梁装置12,使其后退一个很小距离(约0.2mm),然后出口预压缸14工作,紧紧压靠侧支撑装置11,使工作辊4、5与出口侧侧支撑辊11-6之间存在一定预压力。
此时,如果需要调整工作辊水平移动距离,工作辊4、5两侧侧支撑梁12-7一进一退,具体为入口侧侧支撑梁12-7前进,出口侧侧支撑梁12-7后退,在两侧侧支撑梁12-7的作用下,悬臂架11-8和侧支撑辊盒11-5一同随转动铰轴11-11转动,由于预压缸14行程为零且处于锁死状态,销轴滑块14-4为适应悬臂架11-8的旋转,在销轴滑块滑槽14-5中滑动,销轴滑块14-4在与14-2连接处反生转动。而后工作辊4、5被两侧侧支撑辊11-6夹推到出口侧预设定距离,水平移动过程中工作辊4、5保持稳定。确保上述操作完成后,核查并启动轧机,开始轧制生产。通过侧支撑装置11的旋转,不仅实现了工作辊4、5水平移动的功能,而且当工作辊4、5的辊径发生变化时,能够保证侧支撑辊11-6贴身支撑工作辊4、5。
当需要换辊时,先停轧机,工作辊4、5在侧支撑装置11及侧支撑梁装置12的推动下回到轧制中心位置,然后在工作辊4、5两侧设备后退的同时,工作辊提升装置(可以采用两个液压缸推动的连杆机构,因为不是本发明的重点在图中没有画出结构示意图),把上下工作辊4、5都移动到其换辊位,上下中间辊装配3、6在中间辊弯辊缸10-3的作用下到达中间辊换辊位。此时若需要更换侧支撑辊盒11-5,需要把侧支撑装置11和侧支撑梁装置12后退到侧支撑辊盒11-5更换位,先把工作辊4、5撤出机架牌坊9,预压缸14行程为零且锁死,这时侧支撑悬臂架11-8紧紧靠在侧支撑梁12-7前端,再加上侧支撑旋转铰轴11-11和销轴滑块14-4组成一个稳定的架构,保证侧支撑装置11不会绕旋转铰轴11-11旋转,然后换辊小车钳住侧支撑辊盒11-5从悬臂架11-8中拖出,再次装入新的侧支撑辊盒11-5,反向进行上述操作即完成侧支承辊盒11-5的更换,更换过程省时省力;此时若需要更换上中间辊装配3和下中间辊装配6,需要把侧支撑装置11和侧支撑梁装置12后退到中间辊换辊位,旋转铰轴11-11位置固定,通过调节侧支撑梁装置12,侧支撑装置11绕旋转铰轴11-11发生旋转,等到侧支撑装置11上的凸台轨道11-12与中间辊弯辊块凸台10-4两者上表面A表面平齐时,如图4、图7-8中,可以看到凸台轨道11-12与中间辊弯辊块凸台10-4两者在图7中的分布情况,沿中间辊轴向,凸台轨道11-12和两端的中间辊弯辊块凸台10-4成直线分布, 凸台轨道11-12位于中间,在传动侧和操作侧均对称设置一个中间辊弯辊块凸台10-4,当侧支撑装置11上的凸台轨道11-12与中间辊弯辊块凸台10-4上平面A平齐,该表面A与中间辊轴承座上的滚轮10-接触,便于中间辊连同轴承座及滚轮10-5拉出滑动;预压缸14行程为零且锁死,中间辊装配3、6可沿凸台轨道11-12被换辊小车拖出机架牌坊9,同时亦可更换工作辊4、5,换上新辊后反向进行上述操作,各设备就位之后,重新开始轧制。需要补充的是,更换上中间辊装配3和下中间辊装配6时,另一种方案为不用调节侧支撑梁装置12的位置,而是通过预压缸14工作,预压缸活塞杆14-1推动铰接头14-2,继而施加推力给销轴滑块14-4,悬臂架11-8在销轴滑块14-4的推动下,带动侧支撑辊盒11-5绕旋转铰轴11-11转动,旋转到侧支撑装置11上的凸台轨道11-12与中间辊弯辊块10-1凸台表面平齐时,上中间辊装配3和下中间辊装配6可沿凸台轨道11-12被换辊小车拖出机架牌坊9。整个换辊过程时间大大缩短,提高了劳动效率,并且简化了设备结构,不需要单独增设中间辊换辊轨道,减少了设备成本。
由于本发明中提到的压下装置和轧制线调整装置等设备与现有十八辊轧机结构、操作类似,在本专利中不再单独详述,但作为本专利整体的一部分,亦应包含在本专利的保护范围之内。
本发明结构巧妙,操作维护方便,能保证成品良好的板形,换辊快速又省时省力,有比较广阔的市场前景。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于轧制金属带材的十八辊轧机,主要包括上辊系和下辊系,上辊系由上工作辊、上中间辊装配和上支承辊装配组成,下辊系包括下工作辊、下中间辊装配和下支承辊装配,其特征在于:各工作辊的入口侧和出口侧还各设置一个侧支撑装置;
侧支撑装置包括水平驱动装置、侧支撑辊盒、悬臂架、侧支撑滑动块和相互配合的侧支撑滑动槽,侧支撑滑动块可在侧支撑滑动槽中水平滑动,侧支撑滑动块外侧端与水平驱动装置末端连接,悬臂架上端通过转动铰轴连接在侧支撑滑动块内侧端,侧支撑辊盒与悬臂架下端连接在一起且可沿悬臂架轴向滑动;侧支撑滑动槽设置在机架和弯辊缸块内侧;
侧支撑辊盒由侧支撑辊、背衬轴承及辊盒架组成,其中,两排背衬轴承均与侧支撑辊接触而呈三角形布置,该侧支撑辊盒再固定安装在悬臂架上;所述悬臂架、侧支撑滑动块及侧支撑辊盒在水平驱动装置的驱动下可沿侧支撑滑动槽滑行,同时,悬臂架及侧支撑辊盒可绕悬臂架上的转动铰轴转动;
在各侧支撑装置内侧,还设置用于工作辊水平力的支撑及工作辊水平移动的侧支撑梁装置,侧支撑梁装置包括液压马达和千斤顶、以及与工作辊轴向平行设置的侧支撑梁,液压马达驱动千斤顶,液压马达和千斤顶共同安装在侧支撑梁外侧与工作辊轴向平行的固定支撑架上,固定支撑架安装在机架牌坊内侧,千斤顶朝向轧制中心线设置的前端与侧支撑梁连接;侧支撑梁的一端安装活塞杆水平朝向工作辊中心线伸出的预压缸,预压缸活塞杆前端连接有铰接头,铰接头通过销轴滑块和连接架连接,连接架固定安装在悬臂架上,在连接架上开有销轴滑块滑槽,销轴滑块可在销轴滑块滑槽中滑动;
轧制准备步骤如下:
穿带完毕之后,入口侧侧支撑装置靠近工作辊,同时,液压马达工作驱动千斤顶推动侧支撑梁在其轨道中向靠近工作辊中心线的方向滑行,此时预压缸行程为零且处于锁死状态;当侧支撑装置驱动缸到达工作位之后,预压缸处于完全泄压状态,再查看侧支撑梁装置位移传感器是否显示已到其工作位,若已到位,则进行下一步工作;如果此时显示侧支撑梁装置还未到其工作位,则液压马达继续工作直到到达指定位置为止;在入口侧侧支撑装置及侧支撑梁装置前进的同时,出口侧侧支撑装置及侧支撑梁装置亦向工作辊靠近,等到两侧的设备都到工作位之后,再次单独调节出口侧侧支撑梁装置,使其后退设定距离,然后出口预压缸工作,紧紧压靠侧支撑装置,使工作辊与出口侧侧支撑辊之间存在一定预压力;
此时,按预设定调整工作辊水平移动距离,工作辊两侧侧支撑梁一进一退,两侧移动相同距离,在侧支撑梁的作用下工作辊被推到出口侧预设定距离;确保上述操作已经完成,检查无误后启动轧机,开始轧制。
2.根据权利要求1所述的一种用于轧制金属带材的十八辊轧机,其特征在于:所述水平驱动装置为液压缸,液压缸活塞杆与侧支撑滑动块外侧端连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于轧制金属带材的十八辊轧机,其特征在于:在机架内侧设置水平方向轨道,侧支撑梁沿该轨道向着靠近或远离工作辊中心线的方向滑动。
4.根据权利要求1所述的一种用于轧制金属带材的十八辊轧机,其特征在于:各悬臂架的背部与侧支撑梁相接触部位安装有弧形衬板,弧形衬板与侧支撑梁装置接触的一边朝外弧形凸出。
5.根据权利要求1所述的一种用于轧制金属带材的十八辊轧机,其特征在于:在侧支撑梁内部安装有乳化液喷射装置。
6.根据权利要求1所述的一种用于轧制金属带材的十八辊轧机,其特征在于:千斤顶头部安装有测压头,侧面安装有位置传感器。
7.根据权利要求1所述的一种用于轧制金属带材的十八辊轧机,其特征在于:在悬臂架内侧安装有供上中间辊装配和下中间辊装配换辊用的凸台轨道,当侧支撑装置绕转动铰轴旋转到设定角度时,凸台轨道的上表面与中间辊弯辊块凸台上表面平齐,该表面能够与中间辊轴承座上的滚轮接触,便于中间辊随滚轮拉出换辊。
8.根据权利要求1所述的一种用于轧制金属带材的十八辊轧机,其特征在于:还设置有机架牌坊、压下缸装置、辊系装配、及轧制线调整装置。
9.根据权利要求1所述的一种用于轧制金属带材的十八辊轧机,其特征在于:当需要换辊时,先停轧机,工作辊在侧支撑装置及侧支撑梁装置的作用下回到轧制中心位置,工作辊两端设备后退的同时,使用工作辊提升装置托住工作辊,并把上下工作辊都移动到其换辊位,上下中间辊装配在弯辊缸的作用下到达中间辊换辊位;此时若需要更换侧支撑辊盒,需要把侧支撑装置和侧支撑梁装置后退到侧支撑辊盒更换位,先把工作辊撤出机架,预压缸行程为零且锁死,这时侧支撑悬臂架紧紧靠在侧支撑梁前端衬板上,再加上侧支撑转动铰轴和销轴滑块组成一个稳定的架构,保证侧支撑装置不会旋转,然后换辊小车钳住侧支撑辊盒从悬臂架中拖出,再次装入新的侧支撑辊盒,反向进行上述操作即完成侧支承辊盒的更换,更换过程省时省力;此时若需要更换中间辊,需要把侧支撑装置和侧支撑梁装置后退到中间辊换辊位,转动铰轴位置固定,通过调节侧支撑梁装置,侧支撑装置绕铰轴发生旋转,等到侧支撑装置上的凸台轨道处于水平状态,并且与中间辊弯辊块保持在同一平面上时,预压缸行程为零且锁死,固定侧支撑梁装置,通过换辊小车更换中间辊,同时亦可更换工作辊,换上新辊后反向进行上述操作,各设备就位之后,重新开始轧制。
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