CN1113709C - 用于影响平坦度的轧辊 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种可以简单且快速地适应于轧制条件变化的抗弯曲套装轧辊尤其是用作支撑辊的套装轧辊，在所述套装轧辊中是一个成转动体(1)形状的滑动轴承，可以可转动地调节所述转动体并如此形成该转动体，即其对应于辊套受力区的受力面(2)是一个旋转对称体的圆周面的一部分，如此设计此圆周面的边界(4)，即所述受力面的宽度和/或位置沿所述转动体圆周变化。
Description
本发明涉及一种用于轧制扁平产品的轧辊且尤其是支撑辊，它是由一个转动辊套构成的，该辊套具有设置在辊套内的且影响辊套抗弯刚度的机构。
在轧制过程中，通过压在扁平产品如金属带材上的工作辊获得了轧制力，此时必须尽可能均匀地将轧制力分布到整个轧辊长度上，即辊身和带材之间的接触线应该成直线形状。直线形状因轧件而受到干扰，这明显可以在承受高负荷的区域内和辊凸度上看出来。
为避免于此，通常在工作辊上叠置支撑辊，而支撑辊必须具有足够的抗弯刚度。为了防止凸度，还知道这样的系统，即它通过液压机构改变辊凸度并且还在个别情况下改变了支撑范围。在此系统中，可以借助油压垫和/或液压操纵的支承靴块通过沿辊身的外部力影响辊凸度和可能有的辊挠度并使辊挠度和辊凸度适应于轧制条件。在这里，某些很昂贵的高压-液压系统以及密封性问题是不利的。上述密封性问题造成轧制油或乳化剂与液压油的混杂。此外，结构尺寸限制了使用范围，因而所述系统到目前位置只能被用作支撑辊。
为了在金属带材轧制时影响平坦度和板型，还公开了带有可移动轧辊的系统。在这种情况下，通过部分驱动至少两个轧辊来调节轧辊之间的负荷分布情况或是影响辊缝。CVC技术提出了通过相反移动具有适当形状的轧辊而对轧辊凸度作出反应。
还知道将套装轧辊用作支撑辊，尽管套装轧辊具有内部空腔，但它仍然有很高的抗弯刚度。德国专利申请19637584.3为此提出了这样的方案，即利用内置滑动轴承抵消套装轧辊的弯曲。它们例如可以是在支承轴或辊轴上的球形滑动轴承，可以间距可调地并可固定地安置所述滑动轴承。滑动轴承可以被设计成油膜轴承。但实践证明，通过各自的轴承宽度、轴承数目和轴承布局来预定内置轴承套和支撑辊套之间的补偿区是不利的。因此，此系统在没有其它平坦度调节机构的情况下是不行的。
US4,407,151作为影响套装轧辊抗弯刚度方案提出了将支承机构装入空腔中。例如，装在辊轴上的支承盘被安置在挑选出的辊段位置上。可以通过压力使支承盘本身沿轧辊空腔移动。还提出了在辊套中间隙配合地装入辊轴。通过两个支撑辊各辊轴的移动实现了与待轧制扁平产品的匹配。
本发明的任务在于提供一种抗弯曲的轧辊，它可以简单快速地适应于轧制条件的变化且尤其是带宽的变化。
上述任务的技术方案在于这种轧辊是由一个转动辊套构成的，所述辊套具有设置在该辊套内的并用于影响该辊套的抗弯刚度的机构，其中，所述机构可以是一个成转动体形状的滑动轴承，可以可转动地调节所述转动体并如此形成该转动体，即其对应于辊套受力区的受力面是一个旋转对称体的圆周面的一部分，如此设计此圆周面的边界，即所述受力面的宽度和/或位置沿所述转动体圆周变化。
提出了这样一种轧辊，它是由一个转动辊套构成的，所述辊套具有设置在该辊套内的并用于影响该辊套抗弯刚度的转动体形状的滑动轴承。该转动体在由轧件产生的辊套受力区面前是一个反作用力施加区。通过此反作用力抵消了轧辊或工作辊凸度。
快速且最佳地适应于轧制条件的变化是如此实现的，即如此形成该转动体，即其对应于辊套受力区的受力面是一个旋转对称体的圆周面的一部分，如此设计此圆周面的边界，即所述受力面的宽度和/或位置沿所述转动体圆周变化。
旋转对称体和边界曲线的选择是计算的结果且可以根据待轧制带材宽度和必需的轧制力表确定上述参数。
受力面例如可以是一个圆柱体圆周面的一部分，也可以是凸起的，例如，它描绘出椭圆形或抛物线。还可以想象出，受力面具有一定的图案。
在轧制过程中，如此匹配地制成的转动体可以通过转动简单快速地适应于变化的金属带材宽度并进而适应于作用于辊套的轧制力。
由于滑动体不是固定不动的而是可转动地支承的且由于所提出的几何形状，可以通过转动使在与其它轧辊或轧件接触的区域内的受力面进入这样一个位置，即转动体受力面在此位置上约相当于待轧制带宽和由此产生的辊套负载区。
为了提高转动体的适应性而提出了，所述转动体在其受力面的区域内具有一个凹空部，任意地形成所述凹空部的边界曲线及其内轮廓。同样可以设置许多这类凹空部。同样与转动体圆周面边界那样地专门计算出边界曲线和凹空部轮廓。作为卸压区的掏空区在同时出现带材边浪和中间浪形时或在带材出现四分之一浪形时是很有利的。
所述转动体具有与中央受力面相连的边缘区。所述边缘区同样可以具有任意一种形状，但边缘区的圆周向着辊端递减是有利的，例如所述边缘区成截锥形。但是，边缘区形状不必非要成旋转对称的。
一个实施例提出了给辊套装入单个滚动体。但还可以想象到的是，许多并列的转动体被安置在辊套内，它们分别可以单独地或一致地通过转动适应于轧制条件。
另外，最好采用这样一个转动体，即所述转动体是由许多局部区域拼装而成的，这些局部区域适当地交错连接或者它们可以相对偏移。
可以有利地将所提出的轧辊用作支撑辊。在这种情况下，例如可以想象到四辊轧机或其它的多辊轧机。
本发明的其它细节和优点在权利要求书和后续说明书中给出了，在以下说明书中详细描述了附图所示的本发明实施例。其中：
图1是所提出的转动体的示意图；
图2示出了带有支撑辊的四辊轧机辊组的上半部分，支撑辊是由图1所示的转动体和辊套构成的；
图3示出了当利用图3所示支撑辊支承结构进行轧制时的在整个带宽上的辊缝形状。
图4示出了当利用传统支撑辊支承结构进行轧制时的在整个带宽上的辊缝形状。
图5示出了在整个带宽上的在辊套和转动体之间的负荷分布情况。
图1示出了所提出的转动体1的一个实施例，而在图2中示意地画出了在四辊轧机支撑辊中的转动体1结构。
转动体1具有一个中央受力面2，在特殊的圆柱体圆周面的情况下，所述受力面是一个旋转对称体圆周面的一部分。受力面2的边缘由4表示。边界曲线是生产计划的产物且是分别计算出来的。在此实施例中，滚动圆周面的边缘4分别描绘出一条正弦曲线。结果，边界距离在转动体的圆周上递增(距离a)并又递减(距离b)。
除了中央受力区2外，转动体还具有分别相连的边缘区3。在所示例子中，边缘区3在圆柱形中央区2处被斜分开且它们成截锥形。圆柱体2和斜分开的边缘区3具有相同的转轴。
在转动体受力面2的后退区内设有一个凹空部10(虚线)，它例如是通过铣削被引入转动体的。在所示实施例中，凹空部显示出一个漏斗形边界曲线11。转动体内的凹空部10的轮廓未被示出，它可以是任何一种曲线。
图2示意地画出了在剖分开的辊套5内作为滑动轴承提出的转动体1。所述辊套在工作辊6上转动地运动，此时以一定的转动角制动转动体。工作辊6压在待轧制的金属带材8上。
在轧制过程中，轧件施加的轧制力影响着工作辊6的凸度并进而影响了带材8的平坦度。由轧件产生的负载区和工作辊6的鼓起受到了支撑辊且尤其是转动体1的反作用力。通过转动调节和固定转动体1，从而使负载区9获得了对于出现的力来说是最佳的转动体受力面2。
图3示出了当在四辊轧机(2000mm×420mm(工作辊)×1500mm(支撑辊))中轧制800毫米宽金属带材时的辊缝形状。可以采用根据上述原则工作的支撑辊。受力面宽度选择得比带材宽度窄30毫米。由于采用了本发明的轧辊，结果出现了近似成箱形的辊缝形状，而无需请求其它辊缝形状控制辅助机构如弯辊机构或轧辊轴向移动机构的帮助。
图4对照地示出了在使用传统支撑辊支承时的轧制过程中的辊缝形状，它对1200毫米宽带材的凸度影响是最佳的。可以看到，辊缝形状更不象箱形并因此运转不利。
图5示出了在整个带材宽度(在此为800毫米宽的带材)上的转动体与辊套间的负荷分布情况。调节后的受力面宽度为770毫米。
通过适当地选择转动体圆周面的直径变化曲线和凸起而调节受力面和转动辊套之间的均匀负荷分布。均匀的负荷分布与滑动轴承中的几乎不变的油膜厚度具有相同意义且它避免了不希望出现的滑动轴承表面接触。在这种情况下，为此所需的转动体中央段的成型相当于沿辊身(如在2000毫米辊身)为0.4毫米直径差的传统凸度。转动体中央段即受力面成抛物线桶形。
不仅可以利用所提出的轧辊来补偿带宽变化，而且可以抵消变化的轧制力的影响。可以通过转动体的转动和由此造成的对受力面的调节对不同轧制力作出反应并产生所希望的箱形辊缝形状及均匀的轴承负荷。
Claims (7)
1.轧辊，它是由一个转动辊套构成的，所述辊套具有设置在该辊套内的并用于影响该辊套的抗弯刚度的机构，其特征在于，所述机构可以是一个成转动体(1)形状的滑动轴承，可以可转动地调节所述转动体并如此形成该转动体，即其对应于辊套受力区的受力面(2)是一个旋转对称体的圆周面的一部分，如此设计此圆周面的边界(4)，即所述受力面的宽度和/或位置沿所述转动体圆周变化。
2.如权利要求1所述的轧辊，其特征在于，所述转动体在其受力面(2)的区域内具有一个凹空部(10)，任意地形成所述凹空部的边界曲线及其内轮廓。
3.如权利要求1或2所述的轧辊，其特征在于，所述转动体(1)具有与受力面(2)相连的边缘区(3)，所述边缘区的圆周向着辊端递减。
4.如权利要求3所述的轧辊，其特征在于，所述边缘区(3)成截锥形。
5.如权利要求1或2所述的轧辊，其特征在于，许多并列的转动体(1)设置在辊套(5)内。
6.如权利要求1或2所述的轧辊，其特征在于，所述转动体是由许多局部区域拼装而成的，这些局部区域适当地交错连接或者它们可以相对偏移。
7.如权利要求1或2所述的轧辊，其特征在于，所述轧辊作为用于轧制带材的四辊轧机或任意的多辊轧机中的支撑辊。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20030709 Termination date: 20170220 |