CN111992585B - 一种非标辊环 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非标辊环，其包括环形的辊环体以及设置在辊环体外圆上的两个辊槽，所述辊环体中心为用于和轴连接的孔。非标辊环厚度的计算公式为：轧制中心距为Z，孔型宽度为W，f为修正系数，则满足H=3Z+1/2W‑f。当非标辊环在其中一个辊槽磨损后可将其拆下，调换到另一个辊槽继续进行生产，因而非标辊环的使用寿命可增加一倍，但原料的采购和开槽成本比单辊槽的辊环仅增加了45%，性价比很高。降低了备件的资金占用。当辊环的当两个辊槽均磨损后，将非标辊环拆下，之后将辊环体的外径修磨小后，然后将两个辊槽修磨到磨损前的尺寸即可。因此，非标辊环的修复成本较单辊槽的辊环可进一步降低。
Description
技术领域
本发明涉及高速线材生产设备技术领域，尤其涉及一种非标辊环。
背景技术
辊环在高速线材生产中是主要耗材之一。经过粗轧、中轧、预精轧和精轧工序，高温钢坯依次通过多对辊环，辊环的圆周上有标准尺寸的辊槽。经过轧制后，钢坯的截面形状由矩形逐渐变为椭圆形，最后变为圆形。由于辊环的工作环境恶劣，因此对其材料性能要求极高。目前预精轧和精轧工序中所使用的辊环是由碳化钨粉末和粘结剂在高温高压的条件下通过粉末冶金技术制造出来，具有高硬度、高红硬性、高耐磨性的特点，其价格昂贵。辊环在冶金行业是一种标准的耗材，其内外径尺寸和厚度均已标准化，但现场使用中往往因为辊环厚度的标准化，在相同厚度的辊环上只开有一个辊槽，如辊槽的宽度窄，就会造成辊环宽度过剩，因此现有的标准辊环在使用过程中存在严重的浪费现象。
辊槽在磨损严重不能使用后，可维修后继续使用。方法为：将磨损的辊环拆下，然后将其外圆修磨小，然后将其上已磨损的辊槽按磨损前的辊槽槽型尺寸修磨。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种非标辊环，用于解决标准辊环在使用中浪费严重的问题。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种非标辊环，其包括环形的辊环体以及设置在辊环体外圆上的至少一个辊槽，所述辊环体中心为用于和轴连接的孔。
进一步的，所述辊槽为形状相同的两个，两个辊槽同为半圆形或同为半椭圆形或同为矩形。
进一步的，辊环的辊环体厚度为H，轧制中心距为Z，孔型宽度为W，f为修正系数，则满足H＝3Z+1/2W-f。
进一步的，式中的H、Z、W单位均为毫米，f根据以下方式选取：扁料精轧时，f＝2毫米，扁料预精轧时，f＝3毫米；高碳钢圆料精轧或预精轧时，f＝0毫米，低碳钢精轧时，f＝1毫米，低碳钢预精轧时，f＝2毫米。
进一步的，f根据以下方式选取：辊槽的宽度为B1，辊槽内正在轧制的钢坯在辊环体轴向上的长度尺寸为B2，则f＝(B1-B2)/2。
本发明的积极效果为：
1、非标辊环包括辊环体和设置在辊环体上的两个辊槽，两个辊槽形状和尺寸相同，当非标辊环在其中一个辊槽磨损后可将其拆下，调换到另一个辊槽继续进行生产，因而非标辊环的使用寿命可增加一倍，但原料的采购和开槽成本比单辊槽的辊环仅增加了45％，性价比很高。降低了备件的资金占用。当辊环的当两个辊槽均磨损后，将非标辊环拆下，之后将辊环体的外径修磨小后，然后将两个辊槽修磨到磨损前的尺寸即可。因此，非标辊环的修复成本较单辊槽的辊环可进一步降低。
2、本发明提出了非标辊环厚度的计算公式，非标辊环的厚度H＝3Z+1/2W-f，式中Z为轧制中心距，W为孔型宽度，f为修正系数。根据此式计算得出的非标辊环厚度可满足开两个相同辊槽的要求，在满足辊环强度和生产要求的同时使辊环材料的用量降到最低。
附图说明
图1是本发明在轧钢时的示意图；
图2是实施例1的结构示意图；
图3是实施例2中非标辊环的结构示意图；
图4是实施例2中标准辊环的结构示意图；
图中，1、辊环体；2、钢坯；3、辊槽。
具体实施方式
如图1所示，在高线厂生产时，两个辊环体1以相反的方向转动，两个辊环体1外圆上均设有辊槽3。高温的钢坯2在辊环体1上的辊槽3的作用下，被轧制成与辊槽3截面形状相符的形状。
实施例1
如图2所示，一种非标辊环，其包括环形的辊环体1以及设置在辊环体1外圆上的两个辊槽3，所述辊环体1中心为用于和轴连接的孔。两个辊槽3槽型相同，均为半圆形，所述辊槽3的宽度为39.3毫米，辊环所对应的轧机轧制中心距为27.5毫米，辊环轧制时，辊槽3内的钢坯2在辊环体1轴向上的尺寸为35.2毫米。
非标辊环厚度的计算公式为：
辊环体1厚度为H，轧制中心距为Z，孔型宽度为W，f为修正系数，则满足
H＝3Z+1/2W-f。
式中的H、Z、W单位均为毫米，f根据以下方式选取：辊槽3的宽度为B1，辊槽3内正在轧制的钢坯在辊环体1轴向上的尺寸为B2，则f＝(B1-B2)/2。
根据上述计算公式，首先计算出f，f＝(B1-B2)/2＝(39.3-35.2)/2＝2.05毫米将Z、W和f代入公式，
H＝3Z+1/2W-f＝3×27.5+1/2×39.3-2.05＝100.1，取整后得出辊环体1的厚度为100毫米。
该工位原使用的辊环内径为160毫米，外径为285毫米，厚度为70毫米，因此得出改进后的非标辊环的辊环体1的外形尺寸为：内径160毫米，外径285毫米，厚度100毫米，该辊环体1上可开两个与原辊环尺寸相同的辊槽。
非标辊环的辊环体1从供应厂家定制，然后根据使用工位开出对应的标准辊槽3。非标辊环的厚度比原有辊环增加了30毫米，即可增加一个辊槽3，所述非标辊环在其中一个辊槽3磨损后可将其拆下，调换到另一个辊槽3进行生产，因而非标辊环的使用寿命可增加一倍，但原料的采购和开槽成本一共仅增加了45％，性价比很高。降低了备件的资金占用。当辊环的当两个辊槽3均磨损后，将非标辊环拆下，之后将辊环体1的外径修磨小后，然后将两个辊槽3修磨到磨损前的尺寸即可。因此，非标辊环的修复成本可进一步降低。
修磨后，对辊的两个辊环中心距可通过调整轧机进行修正。
实施例2
本实施例为针对工位上的原辊环所出现的问题进行改进。某高线厂轧机预精轧工位上轧制扁料时原使用八英寸标准辊环，该辊环的辊环体1尺寸为内径126mm，外径228.3毫米，厚度72毫米，如仅开一个半椭圆形的辊槽3，将造成很大的浪费，但是该辊环体1的厚度为标准尺寸，半椭圆形的辊槽3宽度比半圆形的辊槽3宽度大，因此辊环体1的厚度不够开两个半椭圆形的辊槽3。为了减少浪费，并充分利用辊环体1厚度，因此该辊环体1上开了如图4所示的一个半椭圆形的辊槽3和一个半圆形的辊槽3。
在实际生产中，该辊环上半椭圆形的辊槽3使用率较高，因而常常在半圆形的辊槽3未使用时就需要对辊环体1进行修磨。在修磨时辊环体1的外径需要修磨小，然后将半椭圆形的辊槽3深度和形状进行修磨，达到原有标准的尺寸和形状。因为辊环体1修磨后其外径变小，为保证半圆形的辊槽3尺寸和形状不变，也须对半圆形的辊槽3进行修磨，以恢复其尺寸和形状，因此就增加了维修的成本。为减小维修成本，常常根据该辊环上的两种辊槽3的利用率和磨损率，将半圆形的辊槽3在首次加工时使其深度大于标准尺寸，从而使半椭圆形的辊槽3在磨损后进行修磨时，辊环体1的外径减小后，半圆形的辊槽3尺寸刚好为标准尺寸，不影响半圆形的辊槽3正常使用。但是这种方法虽起到一定效果，但是对提高辊环的利用率作用不大，对生产成本的降低效果有限。
为进一步降低生产成本，本实施例提出了如图3所示的一种非标辊环，其包括环形的辊环体1以及设置在辊环体1外圆上的两个半椭圆形的辊槽3，所述辊环体1中心为用于和轴连接的孔。所述辊槽3的宽度为26.94毫米，辊环所对应的轧机轧制中心距为22.6毫米。
非标辊环厚度的计算公式为：
辊环体1厚度为H，轧制中心距为Z，孔型宽度为W，f为修正系数，则满足
H＝3Z+1/2W-f。
式中的H、Z、W单位均为毫米，f根据以下方式选取：扁料精轧时，f＝2毫米，预精轧时，f＝3毫米；高碳钢圆料精轧或预精轧时，f＝0毫米，低碳钢精轧时，f＝1毫米，低碳钢预精轧时，f＝2毫米。
根据上述计算公式，
式中的Z＝22.6毫米，W＝26.94毫米，由于非标辊环用于扁料的预精轧，因而f＝3毫米，将Z、W和f代入公式，
H＝3Z+1/2W-f＝3×22.6+1/2×26.94-3＝78.27，取整后得出辊环体1的厚度为78毫米。
该工位原使用的辊环内径为126毫米，外径为228.3毫米，厚度为72毫米，因此得出改进后的非标辊环的辊环体1的外形尺寸为：内径126毫米，外径228.3毫米，厚度78毫米，该辊环体1上可开两个半椭圆形的的辊槽3。
同理，计算出开两个半圆形的辊槽3所需的辊环体1厚度，得出原标准的八英寸辊环体1厚度即可。
非标辊环的辊环体1从供应厂家定制，标准的辊环体1可从供应厂家直接购买，两种辊环体1的采购数量根据半椭圆形辊槽3和半圆形辊槽3的利用率搭配并开槽，在满足生产要求的前提下降低了采购成本。由于同一个辊环上的辊槽3槽型相同，因此其中一个辊槽3磨损后可将其拆下，调换到另一个辊槽3进行生产，因而提高了辊环的使用寿命和利用率，并降低了修复成本。
修磨后，对辊的两个辊环中心距可通过调整轧机进行修正。
以上所述的实施例描述内容较为详细和具体，表达了本发明的优选实施例，仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，但并不仅仅局限于本发明，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所做的同等变化或修饰，对于本领域的研究人员或技术人员来讲，在不脱离本发明的结构之内，系统内部的局部改进和子系统之间的改动、变换等，仍是本发明的专利范围内。
Claims (2)
1.一种非标辊环，其特征在于，其包括环形的辊环体(1)以及设置在辊环体(1)外圆上的两个辊槽(3)，所述辊环体(1)中心为用于和轴连接的孔，辊环的辊环体(1)厚度为H，轧制中心距为Z，孔型宽度为W，f为修正系数，则满足H＝3Z+1/2W-f，f根据以下方式选取：辊槽(3)的宽度为B1，辊槽(3)内正在轧制的钢坯(2)在辊环体(1)轴向上的长度尺寸为B2，则f＝(B1-B2)/2。
2.根据权利要求1所述的一种非标辊环，其特征在于，所述辊槽(3)为形状相同的两个，两个辊槽(3)同为半圆形或同为半椭圆形或同为矩形。
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