CN111558632A

CN111558632A - 一种新型的辊式矫直机及矫直方法

Info

Publication number: CN111558632A
Application number: CN202010321875.7A
Authority: CN
Inventors: 姚养库; 刘睿平
Original assignee: China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Current assignee: China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2020-08-21

Abstract

本发明公开了一种新型的辊式矫直机及矫直方法，所述夹送辊压下油缸、夹送辊、上矫直辊压下油缸、上矫直辊、下矫直辊系均安装于机架上，多个上矫直辊设置于下矫直辊系上端，其中上矫直辊压下油缸为多个，其中上矫直辊压下油缸设置于对应的上矫直辊上端并连接，所述夹送辊包括夹送辊上辊和夹送辊下辊，其中夹送辊上辊设置于夹送辊下辊上端，其中夹送辊下辊的顶部高度与下矫直辊系顶部高度处于同一水平面，所述夹送辊压下油缸设置于夹送辊上辊顶部并连接，所述矫直辊传动组件分别连接多个上矫直辊和下矫直辊系，其中夹送辊传动组件分别连接夹送辊上辊和夹送辊下辊，其中夹送辊压下油缸和多个上矫直辊压下油缸分别与控制组件连接。

Description

一种新型的辊式矫直机及矫直方法

技术领域

本发明属于矫直机技术领域，具体涉及钢铁领域冷轧厂的酸洗连轧机组、镀锌机组或其他类似机组开卷段使用的5辊、7辊或9辊矫直机，尤其涉及一种新型的辊式矫直机及矫直方法。

背景技术

在钢铁领域冷轧厂的连轧机组、镀锌机组或其他类似机组的开卷段通常会设置一个辊式矫直机（3辊、5辊、7辊或9辊形式）用于矫直原料带钢的头部或对带钢进行连续矫直，提高原料的板形，方便其进入后续工序。现有技术条件下，这种矫直机的重叠量如果靠上矫直辊的升降来实现调整，上矫直辊升降时要相互依靠上矫直辊轴承座来相互导向才能升降。另外，现有技术条件下的矫直机机架一般为开式机架或两片式机架。

现有技术条件下，矫直机存在的问题有：1）采用轴承座导向，受力不佳，经常损坏轴承和工作辊；2）上工作辊无法独立更换，更换某一上工作辊时，必须将所有上工作辊全部拆下；3）更换上工作辊时，装配工作量大；4）开式机架或两片式机架刚性差，机架变形量大，影响矫直质量；5）工作速度高于300米/分钟时，故障频发；6）压下采用电机驱动蜗轮蜗杆减速机形式，无法实现过载保护和高频振动的冲击，蜗轮蜗杆减速机损坏频繁。本发明技术能够解决上述缺点，满足市场需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种新型的辊式矫直机及矫直方法，克服了现有技术中1：采用轴承座导向，受力不佳，经常损坏轴承和工作辊；2：上工作辊无法独立更换，更换某一上工作辊时，必须将所有上工作辊全部拆下；3：更换上工作辊时，装配工作量大；4：开式机架或两片式机架刚性差，机架变形量大，影响矫直质量；5：工作速度高于300米/分钟时，故障频发；6：压下采用电机驱动蜗轮蜗杆减速机形式，无法实现过载保护和高频振动的冲击，蜗轮蜗杆减速机损坏频繁等问题。

为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种新型的辊式矫直机，包括夹送辊压下油缸、机架、夹送辊、上矫直辊压下油缸、上矫直辊、下矫直辊系、矫直辊传动组件、夹送辊传动组件和控制组件，其中夹送辊压下油缸、夹送辊、上矫直辊压下油缸、上矫直辊、下矫直辊系均安装于机架上，所述上矫直辊为多个，其中多个上矫直辊设置于下矫直辊系上端，其中上矫直辊压下油缸为多个，其中上矫直辊压下油缸设置于对应的上矫直辊上端并连接，所述夹送辊的轴线与下矫直辊系的轴线平行，其中夹送辊包括夹送辊上辊和夹送辊下辊，其中夹送辊上辊设置于夹送辊下辊上端，其中夹送辊下辊的顶部高度与下矫直辊系顶部高度处于同一水平面，所述夹送辊压下油缸设置于夹送辊上辊顶部并连接，所述矫直辊传动组件分别连接多个上矫直辊和下矫直辊系，其中夹送辊传动组件分别连接夹送辊上辊和夹送辊下辊，其中夹送辊压下油缸和多个上矫直辊压下油缸分别与控制组件连接。

优选的，所述机架包括连接板、操作侧牌坊、底座、第一横梁、第二横梁、第三横梁、第四横梁、传动侧牌坊、夹送辊导向窗口、下矫直辊系安装窗口、上矫直辊独立导向窗口、夹送辊压下油缸安装孔和上矫直辊压下油缸安装孔，其中操作侧牌坊和传动侧牌坊利用螺栓相对固定在底座上，其中底座安装在设备基础上，所述第一横梁、第二横梁、第三横梁和第四横梁分别利用螺栓和定位销将操作侧牌坊和传动侧牌坊的侧面自上而下连接，其中连接板利用螺栓和定位销将操作侧牌坊和传动侧牌坊的顶部连接，所述夹送辊导向窗口设置于操作侧牌坊和传动侧牌坊之间，用于安装夹送辊上辊和夹送辊下辊，其中夹送辊导向窗口的形状为“8”型结构，所述下矫直辊系安装窗口设置于操作侧牌坊和传动侧牌坊之间，并且下矫直辊系安装窗口与夹送辊导向窗口平行设置，其中下矫直辊系安装窗口用于安装下矫直辊系，所述上矫直辊独立导向窗口设置于下矫直辊系安装窗口顶部，其中上矫直辊独立导向窗口用于安装上矫直辊，所述夹送辊压下油缸安装孔设置于夹送辊导向窗口顶部，其中夹送辊压下油缸安装孔用于安装夹送辊压下油缸，所述上矫直辊压下油缸安装孔设置于上矫直辊独立导向窗口顶部，其中上矫直辊压下油缸安装孔用于安装上矫直辊压下油缸，所述夹送辊导向窗口、下矫直辊系安装窗口、上矫直辊独立导向窗口的操作侧和传动侧均设有防止夹送辊或矫直辊轴向串动的压板。

优选的，所述操作侧牌坊和传动侧牌坊的钢板厚度为50~150mm，可采用整块钢板加工而成或整体铸造加工而成，所述第三横梁设置于上矫直辊独立导向窗口处，用于提高上矫直辊独立导向窗口的刚度和强度，其中第四横梁设置于下矫直辊系安装窗口底部，用于给下矫直辊系安装窗口提供支撑。

优选的，所述夹送辊压下油缸下端为法兰安装形式通过螺栓固定在夹送辊压下油缸安装孔中，其中夹送辊压下油缸下端通过螺纹连接夹送辊油缸接头，所述夹送辊油缸接头底部通过销轴连接过渡接头顶部，其中过渡接头底部与夹送辊上辊两侧的轴承座通过螺栓连接，其中夹送辊上辊的轴承座两侧与夹送辊导向窗口上部分形成间隙配合的滑动副，所述夹送辊下辊安装于夹送辊导向窗口下部分，其中夹送辊下辊的轴承座两侧与夹送辊导向窗口下部分形成间隙配合的滑动副，所述夹送辊导向窗口的操作侧和传动侧均设有夹送辊压板，其中夹送辊压板通过螺栓固定于机架上用于约束夹送辊上辊和夹送辊下辊的轴向串动，随着夹送辊压下油缸的伸出和缩回，夹送辊上辊将上升或下降。

优选的，所述上矫直辊压下油缸下端为法兰安装形式通过螺栓固定在上矫直辊压下油缸安装孔中，其中上矫直辊压下油缸下端与穿过石墨滑套的上矫直辊压下油缸接头连接，其中石墨滑套通过螺栓固定在机架内，所述上矫直辊压下油缸接头一端从石墨滑套的内孔穿过并与之形成间隙配合的滑动副并在机架内部通过螺纹与上矫直辊压下油缸下端连接，其中上矫直辊压下油缸接头的另一端通过压块与上矫直辊的轴承座连接，其中压块通过螺栓固定在上矫直辊的轴承座上，所述石墨滑套、上矫直辊压下油缸接头、压块和上矫直辊设置于上矫直辊独立导向窗口内部，所述上矫直辊由上矫直辊工作辊和两个上矫直辊轴承座组成，其中两个上矫直辊轴承座分别设置于上矫直辊工作辊的操作侧和传动侧，其中上矫直辊轴承座的两侧与上矫直辊独立导向窗口形成间隙配合滑动副，所述上矫直辊独立导向窗口两侧设有上矫直辊压板，其中上矫直辊压板通过螺栓固定于机架上用于约束上矫直辊的轴向串动，所述上矫直辊压下油缸可带动上矫直辊在上矫直辊独立导向窗口内独立上升或下降，进而调整矫直需要的重叠量。

优选的，所述下矫直辊系整体安装于下矫直辊系安装窗口内，其中下矫直辊系包括下矫直辊系工作辊和两组下矫直辊系轴承座，其中两组下矫直辊系轴承座分别设置于下矫直辊系工作辊的操作侧和传动侧，其中下矫直辊系轴承座两侧与下矫直辊系安装窗口形成间隙配合的滑动副，所述下矫直辊系安装窗口两侧设有下矫直辊系压板，其中下矫直辊系压板通过螺栓固定于机架上用于约束下矫直辊系的轴向串动，所述下矫直辊系整体不升降，其中下轴承座为整体结构。

优选的，所述矫直辊传动组件包括变频电机、减速机、齿轮分配箱和万向联轴器，其中变频电机与减速机通过联轴器连接，其中减速机与齿轮分配箱通过联轴器连接，其中齿轮分配箱与多个上矫直辊和下矫直辊系分别通过万向联轴器连接；所述夹送辊传动组件包括夹送辊传动变频电机、夹送辊减速机和夹送辊万向联轴器，其中夹送辊传动变频电机与夹送辊减速机通过联轴器连接，其中夹送辊减速机与夹送辊上辊和夹送辊下辊分别通过夹送辊万向联轴器连接。

优选的，所述控制组件包括伺服阀、压力传感器、位移传感器和控制器，其中每个上矫直辊的传动侧和操作侧上方均设有一个上矫直辊压下油缸，其中上矫直辊压下油缸通过管路连接伺服阀，其中伺服阀与控制器通过线缆连接，所述上矫直辊压下油缸无杆腔的进油管路上均设有压力传感器用于测量无杆腔的压力，其中内设有位移传感器用于精确测量油缸的伸出量，所述控制器为单片机。

优选的，一种如上任一项所述新型的辊式矫直机的矫直方法，包括以下步骤：

步骤1）对上矫直辊和下矫直辊系进行“零位”状态标定，并设定“打开”状态值、“开辊缝”状态值和“闭辊缝”状态值，同时设定保护压力值；

步骤2）将夹送辊上辊压下将带钢头部压住，并旋转拖拽将带钢送入机架内，使上矫直辊和下矫直辊系进入“闭辊缝”状态，然后让待矫直带钢进入矫直机进行矫直，在矫直过程中，控制组件不断调整使重叠量的变化量不超过0.05mm，同时控制组件实时测量出上矫直辊压下油缸无杆腔内的压力测量值，同一个上矫直辊传动侧和操作侧压力测量值的和即为该上矫直辊的矫直压力；

步骤3）当矫直压力大于设定的保护压力值时，迅速进入“开辊缝”状态，并报警提醒工作人员检查被矫直带钢是否超出范围；

步骤4）当某一上矫直辊出现故障不能工作时，通过控制组件操作使其处于“打开”状态，其他上矫直辊正常工作而不受影响；

步骤5）当需要更换某一上矫直辊时，通过控制组件操作使上矫直辊降到下矫直辊系上，然后将其与下矫直辊系一同拉出线外，将新的上矫直辊放在下矫直辊系相应的位置推入矫直机机架内。

优选的，所述步骤1）中“零位”状态标定方法是将标定板放置于上矫直辊和下矫直辊系之间，通过控制组件操作上矫直辊压下油缸活塞杆伸出，使上矫直辊下降，让上矫直辊与标定板的上表面接触，确认上矫直辊的操作侧和传动侧均与标定板接触且无间隙，从控制组件中读取并记录测量值，该测量值加上标定板的厚度值即为零位状态，使控制组件记录这个位置，并以此作为控制上矫直辊和下矫直辊系重叠量调整的基准，“零位”状态时上矫直辊压下油缸活塞杆伸出，但上矫直辊与下矫直辊系的重叠量为零；

设定“打开”状态值，即上矫直辊升至最高位，此时每个上矫直辊压下油缸的活塞杆完全缩回；

设定“开辊缝”状态值，是在控制组件中设定需要的“开辊缝”值，并使控制组件记录该值，“开辊缝”状态比矫直机能矫直带钢的最大厚度大2mm到3mm，此时上矫直辊压下油缸活塞杆也伸出；

设定“闭辊缝”状态值，即上矫直辊和下矫直辊系相互重叠产生了重叠量，在控制组件中设定工艺需要的重叠量，并使控制组件记录该值，重叠量可根据需要实时调整；

设定保护压力值，在控制组件中设定保护压力值，即当矫直压力大于保护压力值时，调整矫直机进入“开辊缝”状态。

相对于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本发明矫直机每个上矫直辊都有一个独立的导向窗口即上矫直辊独立导向窗口，上矫直辊压下油缸可带动上矫直辊在上矫直辊独立导向窗口内独立上升或下降，进而调整矫直需要的重叠量，升降不需要上矫直辊轴承座导向，实现了真正的独立调整，使每一个上矫直辊的升降不受其他上矫直辊的影响，增加了矫直机使用的灵活性，降低了维护工作量；同时矫直辊轴承座受力好，通过上矫直辊压板固定在机架上约束上矫直辊的轴向串动，轴向串动少；

（2）本发明当某一上矫直辊出现故障不能工作时，通过控制组件操作其处于“打开”状态，其他上矫直辊正常工作，而不受影响，当需要更换某一上矫直辊时，通过控制组件操作使上矫直辊降到下矫直辊系上，然后将其与下矫直辊系一同拉出线外，将新的上矫直辊放在下矫直辊系相应的位置推入矫直机机架内，该过程不需要拆解其他上矫直辊，提高了工作效率，降低了工作量；

（3）本发明矫直机处采用封闭式机架，操作侧牌坊和传动侧牌坊的侧面通过横梁连接，顶部通过连接板连接，连接组成了完整的机架，操作侧牌坊和传动侧牌坊的钢板厚度为50~150mm，可采用整块钢板加工而成或整体铸造加工而成，本发明机架刚性好，精度高，变形量小，能明显提高矫直质量；

（4）本发明的每一个上矫直辊的操作侧和传动侧均设计有上矫直辊压下油缸、伺服阀、位移传感器和压力传感器，用于精确独立控制其压下量和矫直压力闭环控制，本发明上矫直辊压下油缸无杆腔的进油管路上设计有压力传感器能实现矫直压力闭环控制和过载保护，从而避免由于过载而造成设备受损，同时采用控制组件来实现压下量的调整，一方面能够适应设备高速运行，另一方面实现过载保护；

（5）本发明结构简单、使用方便、控制效果好、实用性强、组合成本低、运行过程安全可靠，最高工作速度可达500米/分钟。

附图说明

图1、本发明一种新型的辊式矫直机主视结构示意图；

图2、本发明一种新型的辊式矫直机右侧俯视结构示意图；

图3、本发明一种新型的辊式矫直机的上矫直辊压下油缸控制原理图；

图4、本发明图1的A向视图；

图5、本发明一种新型的辊式矫直机的机架结构示意图；

图6、本发明图5的K向视图；

图7、本发明一种新型的辊式矫直机的上矫直辊结构示意图；

图8、本发明一种新型的辊式矫直机的下矫直辊系结构示意图；

图9、本发明一种新型的辊式矫直机的上矫直辊和下矫直辊系标定示意图。

附图标记说明

1-夹送辊压下油缸，2-机架，3-夹送辊油缸接头，4-过渡接头，5-夹送辊上辊，6-夹送辊下辊，7-上矫直辊压下油缸，8-石墨滑套，9-上矫直辊压下油缸接头，10-压块，11-上矫直辊，12-下矫直辊系，13-矫直辊传动组件，14-夹送辊传动组件，15-夹送辊压板，16-上矫直辊压板，17-下矫直辊系压板，18-标定板，19-伺服阀，20-压力传感器，21-位移传感器，22-控制器；

2-1-连接板，2-2-操作侧牌坊，2-3-底座，2-4-第一横梁，2-5-第二横梁，2-6-第三横梁，2-7-第四横梁，2-8-传动侧牌坊，2-9-夹送辊导向窗口，2-10-下矫直辊系安装窗口，2-11-上矫直辊独立导向窗口，2-12-夹送辊压下油缸安装孔，2-13-上矫直辊压下油缸安装孔；

11-1-上矫直辊工作辊，11-2-上矫直辊轴承座；

12-1-下矫直辊系工作辊，12-2-下矫直辊系轴承座；

13-1-变频电机，13-2-减速机，13-3-齿轮分配箱，13-4-万向联轴器；

14-1-夹送辊传动变频电机，14-2-夹送辊减速机，14-3-夹送辊万向联轴器。

具体实施方式

下面结合实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1、2所示，本发明公开了一种新型的辊式矫直机，包括夹送辊压下油缸1、机架2、夹送辊、上矫直辊压下油缸7、上矫直辊11、下矫直辊系12、矫直辊传动组件13、夹送辊传动组件14和控制组件，其中夹送辊压下油缸1、夹送辊、上矫直辊压下油缸7、上矫直辊11、下矫直辊系12均安装于机架2上，所述上矫直辊11为多个，其中多个上矫直辊11设置于下矫直辊系12上端，其中上矫直辊压下油缸7为多个，其中上矫直辊压下油缸7设置于对应的上矫直辊11上端并连接，所述夹送辊的轴线与下矫直辊系12的轴线平行，其中夹送辊包括夹送辊上辊5和夹送辊下辊6，其中夹送辊上辊5设置于夹送辊下辊6上端，其中夹送辊下辊6的顶部高度与下矫直辊系12顶部高度处于同一水平面，所述夹送辊压下油缸1设置于夹送辊上辊5顶部并连接，所述矫直辊传动组件13分别连接多个上矫直辊11和下矫直辊系12，其中夹送辊传动组件14分别连接夹送辊上辊5和夹送辊下辊6，其中夹送辊压下油缸1和多个上矫直辊压下油缸7分别与控制组件连接。

实施例2

优选的，如图5、6所示，所述机架2包括连接板2-1、操作侧牌坊2-2、底座2-3、第一横梁2-4、第二横梁2-5、第三横梁2-6、第四横梁2-7、传动侧牌坊2-8、夹送辊导向窗口2-9、下矫直辊系安装窗口2-10、上矫直辊独立导向窗口2-11、夹送辊压下油缸安装孔2-12和上矫直辊压下油缸安装孔2-13，其中操作侧牌坊2-2和传动侧牌坊2-8利用螺栓相对固定在底座2-3上，其中底座2-3安装在设备基础上，所述第一横梁2-4、第二横梁2-5、第三横梁2-6和第四横梁2-7分别利用螺栓和定位销将操作侧牌坊2-2和传动侧牌坊2-8的侧面自上而下连接，其中连接板2-1利用螺栓和定位销将操作侧牌坊2-2和传动侧牌坊2-8的顶部连接，所述夹送辊导向窗口2-9设置于操作侧牌坊2-2和传动侧牌坊2-8之间，用于安装夹送辊上辊5和夹送辊下辊6，其中夹送辊导向窗口2-9的形状为“8”型结构，所述下矫直辊系安装窗口2-10设置于操作侧牌坊2-2和传动侧牌坊2-8之间，并且下矫直辊系安装窗口2-10与夹送辊导向窗口2-9平行设置，其中下矫直辊系安装窗口2-10用于安装下矫直辊系12，所述上矫直辊独立导向窗口2-11设置于下矫直辊系安装窗口2-10顶部，其中上矫直辊独立导向窗口2-11用于安装上矫直辊11，所述夹送辊压下油缸安装孔2-12设置于夹送辊导向窗口2-9顶部，其中夹送辊压下油缸安装孔2-12用于安装夹送辊压下油缸1，所述上矫直辊压下油缸安装孔2-13设置于上矫直辊独立导向窗口2-11顶部，其中上矫直辊压下油缸安装孔2-13用于安装上矫直辊压下油缸7，所述夹送辊导向窗口2-9、下矫直辊系安装窗口2-10、上矫直辊独立导向窗口2-11的操作侧和传动侧均设有防止夹送辊或矫直辊轴向串动的压板。

实施例3

优选的，如图5、6所示，所述操作侧牌坊2-2和传动侧牌坊2-8的钢板厚度为50~150mm，可采用整块钢板加工而成或整体铸造加工而成，所述第三横梁2-6设置于上矫直辊独立导向窗口2-11处，用于提高上矫直辊独立导向窗口2-11的刚度和强度，其中第四横梁2-7设置于下矫直辊系安装窗口2-10底部，用于给下矫直辊系安装窗口2-10提供支撑。

实施例4

优选的，如图1、5所示，所述夹送辊压下油缸1下端为法兰安装形式通过螺栓固定在夹送辊压下油缸安装孔2-12中，其中夹送辊压下油缸1下端通过螺纹连接夹送辊油缸接头3，所述夹送辊油缸接头3底部通过销轴连接过渡接头4顶部，其中过渡接头4底部与夹送辊上辊5两侧的轴承座通过螺栓连接，其中夹送辊上辊5的轴承座两侧与夹送辊导向窗口2-9上部分形成间隙配合的滑动副，所述夹送辊下辊6安装于夹送辊导向窗口2-9下部分，其中夹送辊下辊6的轴承座两侧与夹送辊导向窗口2-9下部分形成间隙配合的滑动副，所述夹送辊导向窗口2-9的操作侧和传动侧均设有夹送辊压板15，其中夹送辊压板15通过螺栓固定于机架2上用于约束夹送辊上辊5和夹送辊下辊6的轴向串动，随着夹送辊压下油缸1的伸出和缩回，夹送辊上辊5将上升或下降。

实施例5

优选的，如图1、5、7所示，所述上矫直辊压下油缸7下端为法兰安装形式通过螺栓固定在上矫直辊压下油缸安装孔2-13中，其中上矫直辊压下油缸7下端与穿过石墨滑套8的上矫直辊压下油缸接头9连接，其中石墨滑套8通过螺栓固定在机架2内，所述上矫直辊压下油缸接头9一端从石墨滑套8的内孔穿过并与之形成间隙配合的滑动副并在机架2内部通过螺纹与上矫直辊压下油缸7下端连接，其中上矫直辊压下油缸接头9的另一端通过压块10与上矫直辊11的轴承座连接，其中压块10通过螺栓固定在上矫直辊11的轴承座上，所述石墨滑套8、上矫直辊压下油缸接头9、压块10和上矫直辊11设置于上矫直辊独立导向窗口2-11内部，所述上矫直辊11由上矫直辊工作辊11-1和两个上矫直辊轴承座11-2组成，其中两个上矫直辊轴承座11-2分别设置于上矫直辊工作辊11-1的操作侧和传动侧，其中上矫直辊轴承座11-2的两侧与上矫直辊独立导向窗口2-11形成间隙配合滑动副，所述上矫直辊独立导向窗口2-11两侧设有上矫直辊压板16，其中上矫直辊压板16通过螺栓固定于机架2上用于约束上矫直辊11的轴向串动，所述上矫直辊压下油缸7可带动上矫直辊11在上矫直辊独立导向窗口2-11内独立上升或下降，进而调整矫直需要的重叠量。

实施例6

优选的，如图1、5、8所示，所述下矫直辊系12整体安装于下矫直辊系安装窗口2-10内，其中下矫直辊系12包括下矫直辊系工作辊12-1和两组下矫直辊系轴承座12-2，其中两组下矫直辊系轴承座12-2分别设置于下矫直辊系工作辊12-1的操作侧和传动侧，其中下矫直辊系轴承座12-2两侧与下矫直辊系安装窗口2-10形成间隙配合的滑动副，所述下矫直辊系安装窗口2-10两侧设有下矫直辊系压板17，其中下矫直辊系压板17通过螺栓固定于机架2上用于约束下矫直辊系12的轴向串动，所述下矫直辊系12整体不升降，其中下轴承座12-2为整体结构。

实施例7

优选的，如图2、4所示，所述矫直辊传动组件13包括变频电机13-1、减速机13-2、齿轮分配箱13-3和万向联轴器13-4，其中变频电机13-1与减速机13-2通过联轴器连接，其中减速机13-2与齿轮分配箱13-3通过联轴器连接，其中齿轮分配箱13-3与多个上矫直辊11和下矫直辊系12分别通过万向联轴器13-4连接；所述夹送辊传动组件14包括夹送辊传动变频电机14-1、夹送辊减速机14-2和夹送辊万向联轴器14-3，其中夹送辊传动变频电机14-1与夹送辊减速机14-2通过联轴器连接，其中夹送辊减速机14-2与夹送辊上辊5和夹送辊下辊6分别通过夹送辊万向联轴器14-3连接。

优选的，如图3所示，所述控制组件包括伺服阀19、压力传感器20、位移传感器21和控制器22，其中每个上矫直辊11的传动侧和操作侧上方均设有一个上矫直辊压下油缸7，其中上矫直辊压下油缸7通过管路连接伺服阀19，其中伺服阀19与控制器22通过线缆连接，所述上矫直辊压下油缸7无杆腔的进油管路上均设有压力传感器20用于测量无杆腔的压力，其中上矫直辊压下油缸7内设有位移传感器21用于精确测量油缸的伸出量，所述控制器22为单片机。

实施例8

步骤1）对上矫直辊11和下矫直辊系12进行“零位”状态标定，并设定“打开”状态值、“开辊缝”状态值和“闭辊缝”状态值，同时设定保护压力值；

步骤2）将夹送辊上辊5压下将带钢头部压住，并旋转拖拽将带钢送入机架2内，使上矫直辊11和下矫直辊系12进入“闭辊缝”状态，然后让待矫直带钢进入矫直机进行矫直，在矫直过程中，控制组件不断调整使重叠量的变化量不超过0.05mm，同时控制组件实时测量出上矫直辊压下油缸7无杆腔内的压力测量值，同一个上矫直辊11传动侧和操作侧压力测量值的和即为该上矫直辊11的矫直压力；

步骤4）当某一上矫直辊11出现故障不能工作时，通过控制组件操作使其处于“打开”状态，其他上矫直辊11正常工作而不受影响；

步骤5）当需要更换某一上矫直辊11时，通过控制组件操作使上矫直辊11降到下矫直辊系12上，然后将其与下矫直辊系12一同拉出线外，将新的上矫直辊11放在下矫直辊系12相应的位置推入矫直机机架2内。

优选的，如图9所示，所述步骤1）中“零位”状态标定方法是将标定板18放置于上矫直辊11和下矫直辊系12之间，通过控制组件操作上矫直辊压下油缸7活塞杆伸出，使上矫直辊11下降，让上矫直辊11与标定板18的上表面接触，确认上矫直辊11的操作侧和传动侧均与标定板18接触且无间隙，从控制组件中读取并记录测量值，该测量值加上标定板18的厚度值即为零位状态，使控制组件记录这个位置，并以此作为控制上矫直辊11和下矫直辊系12重叠量调整的基准，“零位”状态时上矫直辊压下油缸7活塞杆伸出，但上矫直辊11与下矫直辊系12的重叠量为零；

设定“打开”状态值，即上矫直辊11升至最高位，此时每个上矫直辊压下油缸7的活塞杆完全缩回；

设定“开辊缝”状态值，是在控制组件中设定需要的“开辊缝”值，并使控制组件记录该值，“开辊缝”状态比矫直机能矫直带钢的最大厚度大2mm到3mm，此时上矫直辊压下油缸7活塞杆也伸出；

设定“闭辊缝”状态值，即上矫直辊11和下矫直辊系12相互重叠产生了重叠量，在控制组件中设定工艺需要的重叠量，并使控制组件记录该值，重叠量可根据需要实时调整；

本发明矫直辊的工作状态有如下几种：

1“打开”状态，即上矫直辊11升至最高位，此时每个上矫直辊压下油缸7的活塞杆完全缩回。

2“零位”状态，即确认每个上矫直辊的零位置，并作为调整的基准，零位状态时上矫直辊压下油缸7活塞杆伸出一定的长度，但上矫直辊11与下矫直辊系12的重叠量为零。

3“开辊缝”状态，即辊缝达到设定的辊缝值，这个值比矫直机能矫直钢板的最大厚度大2mm到3mm；此时上矫直辊压下油缸7活塞杆也伸出一定的长度。

4“闭辊缝”状态，即辊缝消失，上矫直辊11和下矫直辊系12相互重叠，产生了叠量，该重叠量从控制器22中进行设定。

本发明矫直辊首次工作时先做好如下准备工作：

1、对系统进行“零位”状态标定，方法是：将标定板18放置于上矫直辊11和下矫直辊系12之间(见图9)，操作上矫直辊压下油缸7活塞杆伸出，使上矫直辊11下降，让上矫直辊11中的上矫直辊工作辊11-1与标定板18的上表面接触，确认上矫直辊11的操作侧和传动侧均与标定板18接触且无间隙，从控制器22中读取并记录位移传感器21的测量值，该测量值加上标定板18的厚度值即为零位，使控制器22记录这个位置，并以此为控制重叠量调整的基准。

2、设定“开辊缝”状态值，在控制器中设定需要的“开辊缝”值，并使控制器22记录该值。

3、设定“闭辊缝”状态重叠量值，在控制器22中设定工艺需要的重叠量，并使控制器22记录该值，重叠量可根据需要在一定范围内实时调整。

4、设定保护压力值，在控制器22中设定保护压力值，即当压力传感器20测量值大于该值时，使矫直机处于“开辊缝”状态。

本发明的工作原理如下：

如图1所示，首先夹送辊上辊5压下将带钢头部压住，并旋转拖拽将其送入矫直机的机架2内，事先根据工艺需求将每个上矫直辊11的辊缝值设定好，并使其进入“闭辊缝”状态，然后让待矫直带钢进入矫直机进行矫直，在矫直过程中，控制器22不断调整伺服阀19的开口度，使重叠量的变化量不超过0.05mm，与此同时压力传感器20实时测量出上矫直辊压下油缸7无杆腔内的压力测量值，同一个上矫直辊11传动侧和操作侧压力传感器20测量值的和即为该上矫直辊11的矫直压力。

当矫直压力大于设定的保护压力值时，矫直机迅速进入“开辊缝”状态，并报警提醒工作人员检查被矫直钢板是否超出范围，也进一步保护设备免遭损坏。

当某一上矫直辊11出现故障不能工作时，操作其处于“打开”状态，其他上矫直辊11正常工作，而不受影响。

当需要更换某一上矫直辊11时，操作其降到下矫直辊系12上，然后将其与下矫直辊系12一同拉出线外，将新的上矫直辊11放在下矫直辊系12相应的位置推入矫直机机架内，该过程不需要拆解其他上矫直辊，提高了工作效率，降低了工作量。

本发明矫直机每个上矫直辊都有一个独立的导向窗口即上矫直辊独立导向窗口，上矫直辊压下油缸可带动上矫直辊在上矫直辊独立导向窗口内独立上升或下降，进而调整矫直需要的重叠量，升降不需要上矫直辊轴承座导向，实现了真正的独立调整，使每一个上矫直辊的升降不受其他上矫直辊的影响，增加了矫直机使用的灵活性，降低了维护工作量；同时矫直辊轴承座受力好，通过上矫直辊压板固定在机架上约束上矫直辊的轴向串动，轴向串动少。

本发明当某一上矫直辊出现故障不能工作时，通过控制组件操作其处于“打开”状态，其他上矫直辊正常工作，而不受影响，当需要更换某一上矫直辊时，通过控制组件操作使上矫直辊降到下矫直辊系上，然后将其与下矫直辊系一同拉出线外，将新的上矫直辊放在下矫直辊系相应的位置推入矫直机机架内，该过程不需要拆解其他上矫直辊，提高了工作效率，降低了工作量。

本发明矫直机处采用封闭式机架，操作侧牌坊和传动侧牌坊的侧面通过横梁连接，顶部通过连接板连接，连接组成了完整的机架，操作侧牌坊和传动侧牌坊的钢板厚度为50~150mm，可采用整块钢板加工而成或整体铸造加工而成，本发明机架刚性好，精度高，变形量小，能明显提高矫直质量。

本发明的每一个上矫直辊的操作侧和传动侧均设计有上矫直辊压下油缸、伺服阀、位移传感器和压力传感器，用于精确独立控制其压下量和矫直压力闭环控制，本发明上矫直辊压下油缸无杆腔的进油管路上设计有压力传感器能实现矫直压力闭环控制和过载保护，从而避免由于过载而造成设备受损，同时采用控制组件来实现压下量的调整，一方面能够适应设备高速运行，另一方面实现过载保护。

本发明结构简单、使用方便、控制效果好、实用性强、组合成本低、运行过程安全可靠，最高工作速度可达500米/分钟。

上面对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims

1.一种新型的辊式矫直机，其特征在于：包括夹送辊压下油缸（1）、机架（2）、夹送辊、上矫直辊压下油缸（7）、上矫直辊（11）、下矫直辊系（12）、矫直辊传动组件（13）、夹送辊传动组件（14）和控制组件，其中夹送辊压下油缸（1）、夹送辊、上矫直辊压下油缸（7）、上矫直辊（11）、下矫直辊系（12）均安装于机架（2）上，所述上矫直辊（11）为多个，其中多个上矫直辊（11）设置于下矫直辊系（12）上端，其中上矫直辊压下油缸（7）为多个，其中上矫直辊压下油缸（7）设置于对应的上矫直辊（11）上端并连接，所述夹送辊的轴线与下矫直辊系（12）的轴线平行，其中夹送辊包括夹送辊上辊（5）和夹送辊下辊（6），其中夹送辊上辊（5）设置于夹送辊下辊（6）上端，其中夹送辊下辊（6）的顶部高度与下矫直辊系（12）顶部高度处于同一水平面，所述夹送辊压下油缸（1）设置于夹送辊上辊（5）顶部并连接，所述矫直辊传动组件（13）分别连接多个上矫直辊（11）和下矫直辊系（12），其中夹送辊传动组件（14）分别连接夹送辊上辊（5）和夹送辊下辊（6），其中夹送辊压下油缸（1）和多个上矫直辊压下油缸（7）分别与控制组件连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型的辊式矫直机，其特征在于：所述机架（2）包括连接板（2-1）、操作侧牌坊（2-2）、底座（2-3）、第一横梁（2-4）、第二横梁（2-5）、第三横梁（2-6）、第四横梁（2-7）、传动侧牌坊（2-8）、夹送辊导向窗口（2-9）、下矫直辊系安装窗口（2-10）、上矫直辊独立导向窗口（2-11）、夹送辊压下油缸安装孔（2-12）和上矫直辊压下油缸安装孔（2-13），其中操作侧牌坊（2-2）和传动侧牌坊（2-8）利用螺栓相对固定在底座（2-3）上，其中底座（2-3）安装在设备基础上，所述第一横梁（2-4）、第二横梁（2-5）、第三横梁（2-6）和第四横梁（2-7）分别利用螺栓和定位销将操作侧牌坊（2-2）和传动侧牌坊（2-8）的侧面自上而下连接，其中连接板（2-1）利用螺栓和定位销将操作侧牌坊（2-2）和传动侧牌坊（2-8）的顶部连接，所述夹送辊导向窗口（2-9）设置于操作侧牌坊（2-2）和传动侧牌坊（2-8）之间，用于安装夹送辊上辊（5）和夹送辊下辊（6），其中夹送辊导向窗口（2-9）的形状为“8”型结构，所述下矫直辊系安装窗口（2-10）设置于操作侧牌坊（2-2）和传动侧牌坊（2-8）之间，并且下矫直辊系安装窗口（2-10）与夹送辊导向窗口（2-9）平行设置，其中下矫直辊系安装窗口（2-10）用于安装下矫直辊系（12），所述上矫直辊独立导向窗口（2-11）设置于下矫直辊系安装窗口（2-10）顶部，其中上矫直辊独立导向窗口（2-11）用于安装上矫直辊（11），所述夹送辊压下油缸安装孔（2-12）设置于夹送辊导向窗口（2-9）顶部，其中夹送辊压下油缸安装孔（2-12）用于安装夹送辊压下油缸（1），所述上矫直辊压下油缸安装孔（2-13）设置于上矫直辊独立导向窗口（2-11）顶部，其中上矫直辊压下油缸安装孔（2-13）用于安装上矫直辊压下油缸（7），所述夹送辊导向窗口（2-9）、下矫直辊系安装窗口（2-10）、上矫直辊独立导向窗口（2-11）的操作侧和传动侧均设有防止夹送辊或矫直辊轴向串动的压板。

3.根据权利要求2所述的一种新型的辊式矫直机，其特征在于：所述操作侧牌坊（2-2）和传动侧牌坊（2-8）的钢板厚度为50~150mm，可采用整块钢板加工而成或整体铸造加工而成，所述第三横梁（2-6）设置于上矫直辊独立导向窗口（2-11）处，用于提高上矫直辊独立导向窗口（2-11）的刚度和强度，其中第四横梁（2-7）设置于下矫直辊系安装窗口（2-10）底部，用于给下矫直辊系安装窗口（2-10）提供支撑。

4.根据权利要求2所述的一种新型的辊式矫直机，其特征在于：所述夹送辊压下油缸（1）下端为法兰安装形式通过螺栓固定在夹送辊压下油缸安装孔（2-12）中，其中夹送辊压下油缸（1）下端通过螺纹连接夹送辊油缸接头（3），所述夹送辊油缸接头（3）底部通过销轴连接过渡接头（4）顶部，其中过渡接头（4）底部与夹送辊上辊（5）两侧的轴承座通过螺栓连接，其中夹送辊上辊（5）的轴承座两侧与夹送辊导向窗口（2-9）上部分形成间隙配合的滑动副，所述夹送辊下辊（6）安装于夹送辊导向窗口（2-9）下部分，其中夹送辊下辊（6）的轴承座两侧与夹送辊导向窗口（2-9）下部分形成间隙配合的滑动副，所述夹送辊导向窗口（2-9）的操作侧和传动侧均设有夹送辊压板（15），其中夹送辊压板（15）通过螺栓固定于机架（2）上用于约束夹送辊上辊（5）和夹送辊下辊（6）的轴向串动，随着夹送辊压下油缸（1）的伸出和缩回，夹送辊上辊（5）将上升或下降。

5.根据权利要求2所述的一种新型的辊式矫直机，其特征在于：所述上矫直辊压下油缸（7）下端为法兰安装形式通过螺栓固定在上矫直辊压下油缸安装孔（2-13）中，其中上矫直辊压下油缸（7）下端与穿过石墨滑套（8）的上矫直辊压下油缸接头（9）连接，其中石墨滑套（8）通过螺栓固定在机架（2）内，所述上矫直辊压下油缸接头（9）一端从石墨滑套（8）的内孔穿过并与之形成间隙配合的滑动副并在机架（2）内部通过螺纹与上矫直辊压下油缸（7）下端连接，其中上矫直辊压下油缸接头（9）的另一端通过压块（10）与上矫直辊（11）的轴承座连接，其中压块（10）通过螺栓固定在上矫直辊（11）的轴承座上，所述石墨滑套（8）、上矫直辊压下油缸接头（9）、压块（10）和上矫直辊（11）设置于上矫直辊独立导向窗口（2-11）内部，所述上矫直辊（11）由上矫直辊工作辊（11-1）和两个上矫直辊轴承座（11-2）组成，其中两个上矫直辊轴承座（11-2）分别设置于上矫直辊工作辊（11-1）的操作侧和传动侧，其中上矫直辊轴承座（11-2）的两侧与上矫直辊独立导向窗口（2-11）形成间隙配合滑动副，所述上矫直辊独立导向窗口（2-11）两侧设有上矫直辊压板（16），其中上矫直辊压板（16）通过螺栓固定于机架（2）上用于约束上矫直辊（11）的轴向串动，所述上矫直辊压下油缸（7）可带动上矫直辊（11）在上矫直辊独立导向窗口（2-11）内独立上升或下降，进而调整矫直需要的重叠量。

6.根据权利要求2所述的一种新型的辊式矫直机，其特征在于：所述下矫直辊系（12）整体安装于下矫直辊系安装窗口（2-10）内，其中下矫直辊系（12）包括下矫直辊系工作辊（12-1）和两组下矫直辊系轴承座（12-2），其中两组下矫直辊系轴承座（12-2）分别设置于下矫直辊系工作辊（12-1）的操作侧和传动侧，其中下矫直辊系轴承座（12-2）两侧与下矫直辊系安装窗口（2-10）形成间隙配合的滑动副，所述下矫直辊系安装窗口（2-10）两侧设有下矫直辊系压板（17），其中下矫直辊系压板（17）通过螺栓固定于机架（2）上用于约束下矫直辊系（12）的轴向串动，所述下矫直辊系（12）整体不升降，其中下轴承座（12-2）为整体结构。

7.根据权利要求1所述的一种新型的辊式矫直机，其特征在于：所述矫直辊传动组件（13）包括变频电机（13-1）、减速机（13-2）、齿轮分配箱（13-3）和万向联轴器（13-4），其中变频电机（13-1）与减速机（13-2）通过联轴器连接，其中减速机（13-2）与齿轮分配箱（13-3）通过联轴器连接，其中齿轮分配箱（13-3）与多个上矫直辊（11）和下矫直辊系（12）分别通过万向联轴器（13-4）连接；所述夹送辊传动组件（14）包括夹送辊传动变频电机（14-1）、夹送辊减速机（14-2）和夹送辊万向联轴器（14-3），其中夹送辊传动变频电机（14-1）与夹送辊减速机（14-2）通过联轴器连接，其中夹送辊减速机（14-2）与夹送辊上辊（5）和夹送辊下辊（6）分别通过夹送辊万向联轴器（14-3）连接。

8.根据权利要求1所述的一种新型的辊式矫直机，其特征在于：所述控制组件包括伺服阀（19）、压力传感器（20）、位移传感器（21）和控制器（22），其中每个上矫直辊（11）的传动侧和操作侧上方均设有一个上矫直辊压下油缸（7），其中上矫直辊压下油缸（7）通过管路连接伺服阀（19），其中伺服阀（19）与控制器（22）通过线缆连接，所述上矫直辊压下油缸（7）无杆腔的进油管路上均设有压力传感器（20）用于测量无杆腔的压力，其中上矫直辊压下油缸（7）内设有位移传感器（21）用于精确测量油缸的伸出量，所述控制器（22）为单片机。

9.一种如权利要求1~8任一项所述新型的辊式矫直机的矫直方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）对上矫直辊（11）和下矫直辊系（12）进行“零位”状态标定，并设定“打开”状态值、“开辊缝”状态值和“闭辊缝”状态值，同时设定保护压力值；

步骤2）将夹送辊上辊（5）压下将带钢头部压住，并旋转拖拽将带钢送入机架（2）内，使上矫直辊（11）和下矫直辊系（12）进入“闭辊缝”状态，然后让待矫直带钢进入矫直机进行矫直，在矫直过程中，控制组件不断调整使重叠量的变化量不超过0.05mm，同时控制组件实时测量出上矫直辊压下油缸（7）无杆腔内的压力测量值，同一个上矫直辊（11）传动侧和操作侧压力测量值的和即为该上矫直辊（11）的矫直压力；

步骤4）当某一上矫直辊（11）出现故障不能工作时，通过控制组件操作使其处于“打开”状态，其他上矫直辊（11）正常工作而不受影响；

步骤5）当需要更换某一上矫直辊（11）时，通过控制组件操作使上矫直辊（11）降到下矫直辊系（12）上，然后将其与下矫直辊系（12）一同拉出线外，将新的上矫直辊（11）放在下矫直辊系（12）相应的位置推入矫直机机架（2）内。

10.根据权利要求9所述的一种新型的辊式矫直机的矫直方法，其特征在于：所述步骤1）中“零位”状态标定方法是将标定板（18）放置于上矫直辊（11）和下矫直辊系（12）之间，通过控制组件操作上矫直辊压下油缸（7）活塞杆伸出，使上矫直辊（11）下降，让上矫直辊（11）与标定板（18）的上表面接触，确认上矫直辊（11）的操作侧和传动侧均与标定板（18）接触且无间隙，从控制组件中读取并记录测量值，该测量值加上标定板（18）的厚度值即为零位状态，使控制组件记录这个位置，并以此作为控制上矫直辊（11）和下矫直辊系（12）重叠量调整的基准，“零位”状态时上矫直辊压下油缸（7）活塞杆伸出，但上矫直辊（11）与下矫直辊系（12）的重叠量为零；

设定“打开”状态值，即上矫直辊（11）升至最高位，此时每个上矫直辊压下油缸（7）的活塞杆完全缩回；

设定“开辊缝”状态值，是在控制组件中设定需要的“开辊缝”值，并使控制组件记录该值，“开辊缝”状态比矫直机能矫直带钢的最大厚度大2mm到3mm，此时上矫直辊压下油缸（7）活塞杆也伸出；

设定“闭辊缝”状态值，即上矫直辊（11）和下矫直辊系（12）相互重叠产生了重叠量，在控制组件中设定工艺需要的重叠量，并使控制组件记录该值，重叠量可根据需要实时调整；