CN109530440A - 异步非对称轧制轧机布局系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异步非对称轧制轧机布局系统，其包括主轧机、第一联轴器、第二联轴器、齿轮分配箱、第一电机和第二电机；所述主轧机包括上轧辊、下轧辊和机架牌坊，上轧辊和下轧辊通过轴承与机架牌坊相连接，上轧辊通过第一联轴器连接齿轮分配箱的上输出轴，下轧辊通过第二联轴器连接齿轮分配箱的下输出轴；第一电机通过齿轮分配箱连接上输出轴，第二电机通过齿轮分配箱连接下输出轴。本发明的具有占地面积小，设备和基建投资少的优点。
Description
技术领域
本发明涉及金属轧制领域，其特别是涉及一种异步非对称轧制轧机布局系统。
背景技术
高性能铝合金广泛应用于现代航空航天，船舶舰艇以及轨道交通等各个领域。在传统的对称铝合金板热轧中，轧件变形区只能形成前滑区与后滑区，轧件只承受压应力作用。变形无法渗透到板材芯部，容易造成轧件表面和中心的变形不均匀，最终导致铝合金板材微观组织与力学性能不均匀。
异步对称轧制为一种先进的强塑性变形工艺，比同步轧机具有很多的优点，其主要轧制方式有同径异速异步轧制（上、下辊辊径相同，转速不同）和异径同速异步轧制（上、下辊辊径不同，转速相同）。异步轧制过程中，由于上、下轧辊对轧件变形的不对称导致轧件内部产生剧烈的附加剪切变形，从而改善轧件沿厚度方向变形的均匀性，但存在轧件表面的物理机械性能与芯部的物理机械性能相差太大的缺陷。
现有异步轧机的布局如德国SMS公司的轧机，如图4所示，上部轧辊驱动系统布局在上层（二楼），下部轧辊驱动系统布局在下层（一楼）。下部驱动系统布局了一套传动轴，绕开上部驱动系统。轧机上、下辊分别配置了交流变频调速系统。采用了CVC板形控制技术，可实现同径、异速、同步轧制。由于该轧机采用立式布局，其万向联轴器本体长度要比水平布局的轧机万向联轴器本体长度长，而且其传动强度，廻转刚度相对要低。要想得到同等的强度与刚度。立式布局的轧机其万向联轴器要加大廻转直径与本体长度，存在占地面积大，设备和基建造价昂贵的缺陷。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种占地面积小，设备和基建投资少的异步非对称轧制轧机布局系统。
本发明的技术方案是：一种异步非对称轧制轧机布局系统，其包括主轧机、第一联轴器、第二联轴器、齿轮分配箱、第一电机和第二电机；所述主轧机包括上轧辊、下轧辊和机架牌坊，上轧辊和下轧辊通过轴承与机架牌坊相连接，上轧辊通过第一联轴器连接齿轮分配箱的上输出轴，下轧辊通过第二联轴器连接齿轮分配箱的下输出轴；第一电机通过齿轮分配箱连接上输出轴，第二电机通过齿轮分配箱连接下输出轴。
本发明进一步的技术方案是：所述主轧机为非对称轧制轧机，即上轧辊和下轧辊的轴线在水平方向相距偏移值S。
本发明进一步的技术方案是：所述第一电机通过第一减速箱与齿轮分配箱相连接，所述第二电机通过第二减速箱与齿轮分配箱相连接。
本发明进一步的技术方案是：所述第一联轴器、第二联轴器为万向联轴器。
本发明进一步的技术方案是：所述第一电机和第二电机与主轧机设置在同一层。
本发明进一步的技术方案是：所述第二减速箱的第二输入轴与第二输出轴设置在远离主轧机的一侧。
本发明进一步的技术方案是：所述第一电机的电机轴通过第一联轴器制动器与第一减速箱的第一输入轴相连接。
本发明进一步的技术方案是：所述第二电机的电机轴通过第二联轴器制动器与第二减速箱的第二输入轴相连接。
本发明进一步的技术方案是：所述第一减速箱的第一输出轴通过第三联轴器与齿轮分配箱的上输入轴相连接。
本发明进一步的技术方案是：所述第二减速箱的第二输出轴通过第四联轴器与齿轮分配箱的下输入轴相连接。
本发明与现有技术相比具有如下特点：
1、本发明较现有轧机布局占地面积小，设备和基建投资少，可节约设备和基建投资费用40%以上。
2、本发明也可进行常规轧制。适当调整上、下辊转速，达到同步轧机功能，可防止轧件上翘下榻，获得好的轧制板形控制。
3、本发明上、下轧辊可分别调速，可获得较大的异速比。
以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为上轧辊与下轧辊水平偏移值S示意图；
图4为现有轧机布局示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例公布的是一种异步非对称轧制（称之为龙形轧制）轧机的布局系统，当然也适应异步对称轧制轧机的布局。异步非对称轧制（称之为龙形轧制）是指上、下辊辊径相同，其转速不同，同时上、下辊轴线不在同一垂直面内，而是将线速度较小的上辊向轧制出口方向偏移一定的偏移值S。这样轧件在变形区能形成前滑区、搓轧区、后滑区。在“搓轧”区内，轧板在承受竖直方向压缩力的同时，还要承受水平方向的剪切应力。所以板材产生压缩的同时产生剪切应变。剪切变形有利于晶粒细化，提高板材组织均匀性，力学与物理性能，特别是铝合金材料，相对现有的异步对称轧制，能使铝合金板材的表面物理机械性能与芯部相关不超过10%，采用龙形轧制的铝合金板材广泛用于航空、航天和轨道交通技术等领域。
如图1-3所示，一种异步非对称轧制轧机布局系统，其包括主轧机、第一联轴器2、第二联轴器3、齿轮分配箱4、第一减速箱5、第一电机6、第二减速箱7和第二电机8。所述主轧机为异步非对称轧制轧机，其包括上轧辊11、下轧辊12和机架牌坊13，上轧辊11和下轧辊12通过轴承安装于位于地面的机架牌坊13内。异步非对称轧制轧机是指轧机的上轧辊11和下轧辊12的轴线不在同一垂直面内，如图3所示，即上轧辊11和下轧辊12的轴线在水平方向相距偏移值S，偏移值S的大小与轧制板材的厚度、压下量、上下轧辊速度比、上下轧辊的直径有关，一般S≤25mm。
上轧辊11通过第一联轴器2连接齿轮分配箱4的上输出轴41，下轧辊12通过第二联轴器3连接齿轮分配箱4的下输出轴42，优选地第一联轴器2、第二联轴器3为万向联轴器，这样便于因为安装的误差造成对机器的损坏。
第一电机6和第二电机8与主轧机设置在同一层，即安装在地面上，第一电机6的电机轴通过第一联轴器制动器61与第一减速箱5的第一输入轴51相连接，在第一减速箱5内部，第一输入轴51通过轮系与第一输出轴52联系在一起，第一输出轴52通过第三联轴器53与齿轮分配箱4的上输入轴43相连接，在齿轮分配箱4的内部，通过轮系将上输入轴43与上输出轴41相连接，即第一电机6控制上轧辊11的转速。
第二电机8的电机轴通过第二联轴器制动器81与第二减速箱7的第二输入轴71相连接，在第二减速箱7内部，第二输入轴71通过水平布置的人字齿轮与第二输出轴72联系在一起，第二减速箱7的第二输入轴71与第二输出轴72设置在远离主轧机的一侧，如图2所示，即第二输入轴71与第二输出轴72为第二减速箱7左边，这样便于齿轮分配箱4的上输出轴41和下输入轴（44）平行输出动力给上轧辊11和下轧辊12，节约设备安装空间。第二输出轴72通过第四联轴器73与齿轮分配箱4的下输入轴44相连接，在齿轮分配箱4的内部，通过轮系将下输入轴44与下输出轴42相连接，即第二电机8控制下轧辊12的转速。
第一电机6和第二电机8通过单独的交流变频调速系统由计算机控制。
采用本发明的水平轧机布局系统与现有的立式轧机布局，第一电机6和第二电机8与主轧机都设置在地面，使得第一联轴器2有斜向设置改为水平布置，节约了设备布局的空间，同时提高了第一联轴器2的强度和廻转刚度，延长其使用寿命。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种异步非对称轧制轧机布局系统，其特征在于：其包括主轧机、第一联轴器（2）、第二联轴器（3）、齿轮分配箱（4）、第一电机（6）和第二电机（8）；所述主轧机包括上轧辊（11）、下轧辊（12）和机架牌坊（13），上轧辊（11）和下轧辊（12）通过轴承与机架牌坊（13）相连接，上轧辊（11）通过第一联轴器（2）连接齿轮分配箱（4）的上输出轴（41），下轧辊（12）通过第二联轴器（3）连接齿轮分配箱（4）的下输出轴（42）；第一电机（6）通过齿轮分配箱（4）连接上输出轴（41），第二电机（8）通过齿轮分配箱（4）连接下输出轴（42）。
2.根据权利要求1所述的一种异步非对称轧制轧机布局系统，其特征在于：所述主轧机为非对称轧制轧机，即上轧辊（11）和下轧辊（12）的轴线在水平方向相距偏移值S。
3.根据权利要求1或2所述的一种异步非对称轧制轧机布局系统，其特征在于：所述第一电机（6）通过第一减速箱（5）与齿轮分配箱（4）相连接，所述第二电机（8）通过第二减速箱（7）与齿轮分配箱（4）相连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种异步非对称轧制轧机布局系统，其特征在于：所述第一联轴器（2）、第二联轴器（3）为万向联轴器。
5.根据权利要求1或2所述的一种异步非对称轧制轧机布局系统，其特征在于：所述第一电机（6）和第二电机（8）与主轧机设置在同一层。
6.根据权利要求3所述的一种异步非对称轧制轧机布局系统，其特征在于：所述第二减速箱（7）的第二输入轴（71）与第二输出轴（72）设置在远离主轧机的一侧。
7.根据权利要求3所述的一种异步非对称轧制轧机布局系统，其特征在于：所述第一电机（6）的电机轴通过第一联轴器制动器（61）与第一减速箱（5）的第一输入轴（51）相连接。
8.根据权利要求3所述的一种异步非对称轧制轧机布局系统，其特征在于：所述第二电机（8）的电机轴通过第二联轴器制动器（81）与第二减速箱（7）的第二输入轴（71）相连接。
9.根据权利要求3所述的一种异步非对称轧制轧机布局系统，其特征在于：所述第一减速箱（5）的第一输出轴（52）通过第三联轴器（53）与齿轮分配箱（4）的上输入轴（43）相连接。
10.根据权利要求3所述的一种异步非对称轧制轧机布局系统，其特征在于：所述第二减速箱（7）的第二输出轴（72）通过第四联轴器（73）与齿轮分配箱（4）的下输入轴（44）相连接。
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