CN111672909A - 一种“以窄代宽”厚板实验轧机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种“以窄代宽”厚板实验轧机,包括超快冷装置、辊道和轧机,轧机包括机架、两个压下装置以及工作辊组件,两个压下装置设置在机架的上部,工作辊组件设置在机架内;工作辊组件包括上工作辊组件和下工作辊组件,上工作辊组件包括上工作辊,上工作辊两端分别设置有限宽板,限宽板套接在上工作辊两端并与上工作辊两端侧面固接,下工作辊组件包括下工作辊以及布设在下工作辊左右两侧的调整装置;上工作辊组件与压下装置固接,上工作辊组件与机架滑动连接,下工作辊组件设置在上工作辊组件正下方,调整装置与机架固接。本发明轧机结构简单、操纵灵活,可在实验室等小环境中进行厚板轧制,并保证与宽厚板工业化轧制实验相接近的研究效果。
Description
技术领域
本发明涉及金属轧制成形领域,特别是涉及一种“以窄代宽”厚板实验轧机。
背景技术
轧机是实现金属轧制过程的设备,泛指完成轧材生产全过程的装备。轧机包括生产用的大中型轧机、普通轧机和实验室用的小型轧机。
生产实际用的宽厚板轧机轧辊直径、轧辊宽度和轧制力较大,宽厚板轧制时由于宽厚比较大,有时可忽略轧制过程中的宽展,在进行宽厚板轧制过程科学技术研究时有时可将其简化为二维平面问题。但是,进行宽厚板轧制实验研究时,板材重量太大工业化实验成本太高,因此,在进行宽厚板轧制研究时,有时将板材等比例缩小,由于等比例缩小后板材厚度减小,失去了厚板的原有的特征,实验过程无法准确表征实际轧制过程。因此,如果能够使用宽度较小的窄厚板代替生产用的宽厚板进行轧制实验研究,将会大大节约实验成本和实验时间,有必要开发一种可以实现“以窄代宽”效果的新型厚板实验轧机。
本技术具有如下优点:通过对宽展的限制,能够实现窄厚板的轧制,同时达到与宽厚板轧制相同的研究效果,降低实验成本,避免厚度减小带来的实验和实际过程较大偏差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种“以窄代宽”厚板实验轧机,以解决上述现有技术存在的问题,采用该轧机可忽略厚板轧制中宽展的影响,为厚板的实验研究提供了一种方法和思路。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:本发明提供一种“以窄代宽”厚板实验轧机,包括超快冷装置、辊道和轧机,所述超快冷装置和所述辊道布设在所述轧机的两侧;
所述轧机包括机架、两个压下装置以及工作辊组件,两个所述压下装置设置在所述机架的上部,所述工作辊组件设置在所述机架内部;
所述工作辊组件包括上工作辊组件和下工作辊组件,所述上工作辊组件包括上工作辊,所述上工作辊两端分别设置有限宽板,所述限宽板套接在所述上工作辊两端并与所述上工作辊两端侧面固接,所述下工作辊组件包括下工作辊以及布设在所述下工作辊左右两侧的调整装置;
所述上工作辊组件与所述压下装置固接,所述上工作辊组件与所述机架滑动连接,所述下工作辊组件设置在所述上工作辊组件正下方,所述下工作辊组件搭接在所述机架上,所述调整装置与所述机架固接。
优选的,所述上工作辊两端套接有上轴承,两个所述上轴承外侧分别套接有第一轴承座、第二轴承座,所述第一轴承座、第二轴承座顶面分别与两个所述压下装置固接,所述第一轴承座、第二轴承座侧面与所述机架滑动连接。
优选的,所述上工作辊与所述限宽板套接处开设有A型键槽,所述限宽板内圈开设有凹槽,所述A型键槽与所述凹槽内装配有平键。
优选的,所述限宽板上开设有若干个通孔,所述通孔内通过螺栓与所述上工作辊两端侧面螺纹连接。
优选的,所述下工作辊组件还包括有两个下轴承以及套接在两个所述下轴承外侧的第三轴承座、第四轴承座,两个所述下轴承套接在所述下工作辊两端,所述调整装置包括有若干个液压缸,若干个所述液压缸缸体对称固接在所述支架内璧,若干个所述液压缸活塞杆对称固接在所述第三轴承座、第四轴承座左右侧面。
优选的,所述限宽板为圆盘状结构,所述限宽板的外径大于所述上工作辊轴心到轧件最大咬入处的距离。
优选的,所述机架底端设置有支撑块,所述支撑块与所述第三轴承座、第四轴承座底面滑动连接。
本发明公开了以下技术效果:
本发明用二辊轧机可调整压下量和错位量,并配备有超快冷装置,能够实现同步轧制、异步轧制、蛇形轧制、差温轧制及蛇形/差温轧制等多种轧制方式;
本实验轧机的限宽板能够限制金属板的在轧制过程中的宽展,可实现宽厚板轧制“以窄代宽”的研究效果,降低了实验难度和成本,避免厚度减小带来的实验和实际过程较大偏差的问题,实验效率大大提高;
轧机结构简单、操纵灵活,可在实验室等小环境中进行厚板轧制,并保证与宽厚板工业化轧制相接近的研究效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明主视图;
图2为本发明右视图;
图3为本发明工作辊部分结构示意图;
图4为本发明工作辊部分轴测图;
图5为本发明限宽板结构示意图;
图6为实施例二结构示意图。
其中,1为超快冷装置,2为轧机,3为限宽板,4为辊道,5为滑套,2-1为压下装置,2-2为机架,2-3为第一轴承座,2-4为液压缸,2-5为第三轴承座,2-6为支撑块,2-7为上工作辊,2-8为第二轴承座,2-9为下工作辊,2-10为第四轴承座,2-11为垫块,2-12为第一凹孔,2-13为第二液压缸,2-14为第二凹孔,2-15为T形滑轨,2-16为T形滑槽,2-7-1为A型键槽,3-1为凹槽,3-2为通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
参照图1-5,本发明提供一种“以窄代宽”厚板实验轧机,包括超快冷装置1、辊道4和轧机2,超快冷装置1和辊道4布设在轧机2的两侧;
轧机包括机架2-2、两个压下装置2-1以及工作辊组件,两个压下装置2-1设置在机架2-2的上部,工作辊组件设置在机架2-2内部;
工作辊组件包括上工作辊组件和下工作辊组件,上工作辊组件包括上工作辊2-7,上工作辊2-7两端分别设置有限宽板3,限宽板3套接在上工作辊2-7两端并与上工作辊2-7左右两侧面固接,下工作辊组件包括下工作辊2-9以及布设在下工作辊2-9左右两侧的调整装置;
上工作辊组件与压下装置2-1固接,上工作辊组件与机架2-2滑动连接,下工作辊组件设置在上工作辊组件正下方,下工作辊组件搭接在机架2-2上,调整装置与机架2-2固接。
进一步优选方案,上工作辊2-7两端套接有上轴承,两个上轴承外侧分别套接有第一轴承座2-3、第二轴承座2-8,第一轴承座2-3、第二轴承座2-8顶面分别与两个压下装置2-1固接,第一轴承座2-3、第二轴承座2-8侧面与机架2-2滑动连接。
进一步优选方案,上工作辊2-7与限宽板3套接处开设有A型键槽2-7-1,限宽板3内圈开设有凹槽3-1,A型键槽2-7-1与凹槽3-1内装配有平键。
进一步优选方案,限宽板3上开设有若干个通孔3-2,通孔3-2内通过螺栓与上工作辊2-7左右两侧面螺纹连接。
进一步优选方案,下工作辊组件还包括有两个下轴承以及套接在两个下轴承外侧的第三轴承座2-5、第四轴承座2-10,两个下轴承套接在下工作辊2-9两端,调整装置包括有若干个液压缸2-4,若干个液压缸2-4沿下工作辊2-9轴线对称设置,若干个液压缸2-4缸体嵌装在机架2-2上,若干个液压缸2-4活塞杆固接在第三轴承座2-5、第四轴承座2-10左右侧面。
进一步优选方案,限宽板3为圆盘状结构,限宽板3的外径大于上工作辊2-7轴心到轧件最大咬入处的距离。
进一步优选方案,若干个液压缸2-4平均分配在第三轴承座2-5、第四轴承座2-10侧面与机架2-2之间。
进一步优选方案,机架2-2底端设置有支撑块2-6,支撑块2-6与第三轴承座2-5、第四轴承座2-10底面滑动连接。
在本发明实施例中,限宽板3在实验轧机2中分别通过螺栓组固定在上工作辊2-7工作面的左右两侧,保证限宽板3的轴向定位;上工作辊2-7在限宽板3装配处须铣出A型键槽,通过平键保证限宽板3的周向定位,实现上工作辊2-7与限宽板3一起做旋转运动。限宽板3须在其内侧喷涂巴氏合金,并在该层巴氏合金表面涂抹固体润滑剂,从而减小实际轧制过程中轧件与限宽板3之间摩擦而导致的误差。在设计限宽板3的直径时须按照上工作辊2-7的最大压下量与轧件最大厚度来进行,保证限宽板3可以完全覆盖轧制变形区两端,避免热轧件从缝隙处向外扩散。
在本发明实施例中,第一轴承座2-3和第二轴承座2-8分别安装在两个限宽板3的外侧,第三轴承座2-5和第四轴承座2-10安装在下工作辊2-9的两侧并通过轴套实现轴向定位,限宽板3完全覆盖辊缝。传动装置安装在上工作辊2-7与下工作辊2-9的右端,从而实现上工作辊2-7与下工作辊2-9的旋转运动。
在本发明实施例中,轴承座支撑装置2-6与机架2-2连接,第三轴承座2-5和第四轴承座2-10放置于轴承座支撑装置2-6上方,8个液压缸2-4分置于第三轴承座2-5和第四轴承座2-10的左右两侧面,一端固定在机架2-2上,另一端与下工作辊左右轴承座的侧面连接,通过右侧的液压缸维持第三轴承座2-5和第四轴承座2-10的稳定,左侧的液压缸注油推动第三轴承座2-5和第四轴承座2-10向右移动,以实现上下工作辊的错位。
在本发明实施例中,第一轴承座2-3和第二轴承座2-8安装在机架2-2上,两组压下装置2-1固定连接在机架2-2的上方,其下端与第一轴承座2-3和第二轴承座2-8的顶部固定连接。通过压下装置2-1向下推动第一轴承座2-3和第二轴承座2-8移动来实现压下量的调整。
在本发明实施例中,两组辊道4分别设置在主轧机2入口处和出口处,超快冷装置1分别安装在轧机2入口处和出口处辊道4的上下两侧。启动超快冷装置1可以对金属板实行超快速冷却,以实现差温轧制的效果。
以厚板蛇形/差温轧制为例,具体实现步骤如下:
第一步,坯料准备。将所需轧制的金属板按照需求切割成坯料,坯料宽度以左右限宽板之间的距离为准;
第二步,设备调整。按照实验需求,通过压下装置2-1调整压下量,通过液压缸2-4调整错位量,设置超快冷装置1相关参数,提前调整好所需工况;
第三步,进行轧制。启动设备,准备好的坯料通过辊道4传送至超快冷装置1进行短时超快冷处理后进入轧机2,经过稳定轧制后由辊道4送出轧机2进行轧后冷却;
第四步,结束轧制。金属板从轧后超快冷装置1运出后,关停设备,待金属板完全冷却后即可进行相关数据的提取。
实施例二
进一步优选方案,本实施例中第一轴承座2-3、第二轴承座2-8、第三轴承座2-5和第四轴承座2-10外侧滑动连接有滑套5,滑套5与机架2-2内壁滑动连接,第一轴承座2-3、第二轴承座2-8左右两侧面固接有T型滑轨2-15,第三轴承座2-5、第四轴承座2-10底面固接有T型滑轨2-15,滑套5左右内壁和底面内壁开设有T型滑槽2-16,T型滑轨2-15与T型滑槽2-16相适配,第三轴承座2-5、第四轴承座2-10左右两侧面布设有8个液压缸2-4,8个液压缸2-4缸体嵌装在滑套5内,液压缸2-4活塞杆与第三轴承座2-5、第四轴承座2-10左右两侧面固接;
进一步优选方案,本实施例中第三轴承座2-5、第四轴承座2-10顶面两端开设有第一凹孔2-12,第一凹孔2-12内固接有第二液压缸2-13,第一轴承座2-3、第二轴承座2-8底面开设有第二凹孔2-14,第二凹孔2-14与第二液压缸2-13活塞杆上下对应设置,第二凹孔2-14与第二液压缸2-13活塞杆相适配,第一轴承座2-3、第二轴承座2-8顶面固接有压下装置2-1,压下装置2-1包括驱动部、垫块2-11,驱动部优选为推杆电机,推杆电机活塞杆端部可拆卸连接垫块2-11,在需要更换上工作辊2-7、下工作辊2-9时,首先将第二液压缸2-13活塞杆向上伸出至第二凹孔2-14中,实现对第一轴承座2-3、第二轴承座2-8以及上工作辊2-7的支撑以及定位,此时将垫块2-11与推杆电机拆开,拆开后通过滑套5可以将上工作辊组件、下工作辊组件从机架内壁整体推入或滑出,实现上工作辊2-7、下工作辊2-9整体式换辊,在换辊前提前将上工作辊2-7、下工作辊2-9间隙、定位、锁紧调整完毕,可以实现更快、更精准的换辊效率,在更换完新辊后,将推杆电机活塞杆与垫块2-11重新固接,并将上工作辊组件整体上移,此时第二液压2-13缸活塞杆与第二凹孔2-14分离,第二液压缸2-13不再支撑第一轴承座2-3、第二轴承座2-8,将第二液压缸2-13活塞杆缩回至第一凹孔2-12内,等待下一次换辊时使用,通过第三轴承座2-5、第四轴承座2-10左右两侧的8个液压缸2-4活塞杆的伸出量调整可以实现对下工作辊2-9相对于上工作辊2-7的左右偏移量的调整,可以实现异步/蛇形轧制的效果。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种“以窄代宽”厚板实验轧机,其特征在于:包括超快冷装置(1)、辊道(4)和轧机(2),所述超快冷装置(1)和所述辊道(4)布设在所述轧机(2)的两侧;
所述轧机包括机架(2-2)、两个压下装置(2-1)以及工作辊组件,两个所述压下装置(2-1)设置在所述机架(2-2)的上部,所述工作辊组件设置在所述机架(2-2)内部;
所述工作辊组件包括上工作辊组件和下工作辊组件,所述上工作辊组件包括上工作辊(2-7),所述上工作辊(2-7)两端分别设置有限宽板(3),所述限宽板(3)套接在所述上工作辊(2-7)两端并与所述上工作辊(2-7)两端侧面固接,所述下工作辊组件包括下工作辊(2-9)以及布设在所述下工作辊(2-9)左右两侧的调整装置;
所述上工作辊组件与所述压下装置(2-1)固接,所述上工作辊组件与所述机架(2-2)滑动连接,所述下工作辊组件设置在所述上工作辊(2-7)组件正下方,所述下工作辊组件搭接在所述机架(2-2)上,所述调整装置与所述机架(2-2)固接。
2.根据权利要求1所述的一种“以窄代宽”厚板实验轧机,其特征在于:所述上工作辊(2-7)两端套接有上轴承,两个所述上轴承外侧分别套接有第一轴承座(2-3)、第二轴承座(2-8),所述第一轴承座(2-3)、第二轴承座(2-8)顶面分别与两个所述压下装置(2-1)固接,所述第一轴承座(2-3)、第二轴承座(2-8)侧面与所述机架(2-2)滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种“以窄代宽”厚板实验轧机,其特征在于:所述上工作辊(2-7)与所述限宽板(3)套接处开设有A型键槽(2-7-1),所述限宽板(3)内圈开设有凹槽(3-1),所述A型键槽(2-7-1)与所述凹槽(3-1)内装配有平键。
4.根据权利要求1所述的一种“以窄代宽”厚板实验轧机,其特征在于:所述限宽板(3)上开设有若干个通孔(3-2),所述通孔(3-2)内通过螺栓与所述上工作辊(2-7)两端侧面螺纹连接。
5.根据权利要求2所述的一种“以窄代宽”厚板实验轧机,其特征在于:所述下工作辊组件还包括有两个下轴承以及套接在两个所述下轴承外侧的第三轴承座(2-5)、第四轴承座(2-10),两个所述下轴承套接在所述下工作辊(2-9)两端,所述调整装置包括有若干个液压缸(2-4),若干个所述液压缸(2-4)沿所述下工作辊(2-9)轴线对称设置,若干个所述液压缸(2-4)缸体嵌装在所述支架(2-2)内璧,若干个所述液压缸(2-4)活塞杆固接在所述第三轴承座(2-5)、第四轴承座(2-10)左右侧面。
6.根据权利要求1所述的一种“以窄代宽”厚板实验轧机,其特征在于:所述限宽板(3)为圆盘状结构,所述限宽板(3)的外径大于所述上工作辊(2-7)轴心到轧件最大咬入处的距离。
7.根据权利要求1所述的一种“以窄代宽”厚板实验轧机,其特征在于:所述机架(2-2)底端设置有支撑块(2-6),所述支撑块(2-6)与所述第三轴承座(2-5)、第四轴承座(2-10)底面滑动连接。
8.根据权利要求5所述的一种“以窄代宽”厚板实验轧机,其特征在于:所述第一轴承座(2-3)、第二轴承座(2-8)、第三轴承座(2-5)和第四轴承座(2-10)外侧滑动连接有滑套(5),所述滑套(5)与所述机架(2-2)内壁滑动连接,所述第一轴承座(2-3)、第二轴承座(2-8)左右两侧面竖直固接有T型滑轨(2-15),所述第三轴承座(2-5)、第四轴承座(2-10)底面水平固接有所述T型滑轨(2-15),所述滑套(5)左右内壁竖直开设有T型滑槽(2-16),所述滑套(5)底面内壁水平开设有所述T型滑槽(2-16),所述T型滑轨(2-15)与所述T型滑槽(2-16)相适配,若干个所述液压缸(2-4)缸体嵌装在所述滑套(5)内。
9.根据权利要求8所述的一种“以窄代宽”厚板实验轧机,其特征在于:所述第三轴承座(2-5)、第四轴承座(2-10)顶面两端开设有第一凹孔(2-12),所述第一凹孔(2-12)内固接有第二液压缸(2-13),所述第一轴承座(2-3)、第二轴承座(2-8)底面开设有第二凹孔(2-14),所述第二凹孔(2-14)与第所述二液压缸(2-13)活塞杆上下对应设置,所述第二凹孔(2-14)与所述第二液压缸(2-13)活塞杆相适配,所述第一轴承座(2-3)、第二轴承座(2-8)顶面固接有所述压下装置(2-1),所述压下装置(2-1)包括驱动部、垫块(2-11),所述驱动部伸出端部可拆卸连接所述垫块(2-11)。
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