CN113828635B

CN113828635B - 一种带有水平机架的十辊轧机

Info

Publication number: CN113828635B
Application number: CN202111175849.9A
Authority: CN
Inventors: 孙登月; 庆小康; 吴艳飞; 朱东林; 闫宏斌; 李绍波
Original assignee: Yanshan University
Current assignee: Yanshan University
Priority date: 2021-10-09
Filing date: 2021-10-09
Publication date: 2022-07-19
Anticipated expiration: 2041-10-09
Also published as: CN113828635A

Abstract

本发明涉及一种带有水平机架的十辊轧机，包括机架、上支承辊、上中间辊、上水平机架、下水平机架、下中间辊、下支承辊、侧支撑和侧支撑调整机构；上工作辊、两个侧支撑及侧支撑调整机构安装在上水平机架内；下工作辊、两个侧支撑及侧支撑调整机构安装在下水平机架内；上、下水平机架分别将上、下工作辊侧支撑力化为其内力，上水平机架相当于上工作辊轴承座在机架窗口内随压下量上下运动。本发明通过引入水平机架替代十八辊轧机的复杂臃肿、不易调节的侧支撑方案，在保证工作辊水平刚度的前提下，极大地简化了侧支撑的结构及调整过程，维护和综合生产成本大幅度降低，满足广大用户的使用需求，推广前景广阔。

Description

一种带有水平机架的十辊轧机

技术领域

本发明涉及冶金设备技术领域，尤其涉及一种带有水平机架的十辊轧机。

背景技术

随着工业的高速发展，金属板带的生产向高强度、低厚度、高精度等方向发展，由此多辊轧机应运而生。近几十年，多辊轧机因其工作辊辊径小、轧机刚度大、体积小、重量轻等优势不断发展和完善，其中十八辊轧机是冷连轧带钢、不锈钢、高强钢等轧制的重要机型。

十八辊轧机的核心技术是在传统六辊HC轧机基础上增设了四组侧支撑装置，其辊系结构使其同时具备了六辊轧机直线型布置与二十辊轧机塔形布置的优点，即通过塔形布置的侧支撑装置来支撑小直径工作辊，保证了工作辊具有抵抗水平方向挠曲的能力，同时直线型布置的工作辊、中间辊及支承辊与机架构成较大的工艺润滑冷却、散热空间，并可采用全液压压下的结构。根据侧支撑装置的不同，目前广泛使用的十八辊轧机可以大致分为Z-high、X-HI与S6三种机型，但随着生产制造的不断进行，各式各样的生产问题也不断暴露，在此基础上出现了众多改进，例如中国专利201720891625.0与201811488382.1所公开的两种十八辊轧机，虽然其在一定程度上解决了现有的例如换辊效率低等问题，但是观察其结构与工作原理不难发现，其四组侧支撑装置均配备了单独的调整机构，不仅导致其结构臃肿，而且其复杂的调整过程也为系统整体的可靠性、稳定性带来影响，给加工制造和生产维护带来很大不便。

在多辊轧机发展的过程中也出现过与十八辊轧机有着相同核心技术的十辊轧机，例如安德里茨公司的HDK530轧机与中国专利201220068362.0所公开的一种十辊轧机，就后者而言，其结构较十八辊轧机简单，但是依旧为每个侧支承辊配备了一套调整机构，其调整困难的问题依旧没有得到本质解决，而且其采取的两端支撑的方式也使得其工作辊在水平方向刚度不够，给生产维护带来极大不便，亦不可大力推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有水平机架的十辊轧机，通过引入水平机架的方式以解决现有十八棍轧机结构臃肿复杂、调整困难以及简化的十辊轧机侧支撑刚度不足等问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明所提出的一种带有水平机架的十辊轧机，包括机架、上支承辊、下支承辊、上中间辊、下中间辊、上工作辊、下工作辊和上水平机架、下水平机架、侧支撑和侧支撑调整机构；所述上支承辊和下支承辊分别设置在机架窗口的上下两侧；所述上中间辊和下中间辊分别设置在上支承辊和下支承辊的内侧，且所述上中间辊与上支承辊接触，所述下中间辊与下支承辊接触；所述上工作辊和下工作辊分别通过上水平机架和下水平机架设置在上中间辊和下中间辊的内侧；所述上工作辊和下工作辊的两端分别通过轴承座连接在上水平机架和下水平机架的内部，且所述上工作辊和下工作辊的两端分别通过轴承部件与轴承座连接；所述上工作辊与上中间辊接触，所述下工作辊与下中间辊接触；所述侧支撑分别设置在上工作辊和下工作辊的两侧且关于工作辊对称分布；所述侧支撑调整机构分别设置在侧支撑的外侧且关于工作辊对称分布；所述水平机架将工作辊、侧支撑及其调整机构联合为一个整体，使得工作辊所受水平轧制力化为水平机架的内力，水平机架相当于工作辊轴承座在机架窗口内工作。

进一步的，所述侧支撑调整机构包括上斜楔和下斜楔；所述下斜楔可活动的安装在上、下水平机架上；所述上斜楔对应设置在下斜楔的内侧，且与侧支撑外侧固定连接；所述下斜楔由液压缸或丝杆驱动，通过调节下斜楔改变上斜楔和下斜楔的相对位置来调整侧压下量，从而实现侧支撑预压力的调整。

进一步的，所述侧支撑包括背衬轴承、芯轴和支撑座；所述支撑座与侧支撑调整机构的上斜楔固定连接且处于其内侧；所述芯轴固定安装在支撑座内；所述背衬轴承均匀布置在芯轴的圆周外侧。

进一步的，所述轴承部件由滚针轴承和推力轴承构成。

进一步的，所述上水平机架和下水平机架的厚度小于上工作辊和下工作辊最小直径5-10mm，且宽度应小于机架窗口宽度。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明与传统十八辊轧机相比，通过引入水平机架的方式，替代了十八辊轧机的复杂臃肿、不易调节的侧支撑方案，在保证工作辊水平刚度的前提下，只需预设侧支撑预压力，后续无需对侧支撑进行调节、仅靠本身结构特点即可实现对水平轧制力的平衡，极大地简化了侧支撑装置的结构及调整过程，于此同时调整精度也得到很大的改善，使得设备操作简单有效，维护成本和综合生产成本大幅度降低，满足广大用户的使用需求，推广前景广阔。

附图说明

图1是本发明所提出的一种带有水平机架的十辊轧机一个实施例的整体结构示意图；

图2是图1的侧视剖面结构示意图；

图3是图2中上水平机架、上工作辊、侧支撑和侧支撑调整机构的连接结构示意图；

图4是图3的侧视剖面结构示意图；

图5是图3的剖面结构示意图。

其中，附图标记：1-机架；2-上支承辊；3-下支承辊；4-上中间辊；5-下中间辊；6-上工作辊；7-下工作辊；8-上水平机架；9-下水平机架；10-侧支撑；11-侧支撑调整机构；12-轴承座；13-轴承部件；14-机架窗口；101-背衬轴承；102-芯轴；103-支撑座；111-上斜楔；112-下斜楔。

具体实施方式

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”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和简化描述，而不是指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。

参见附图1至5，给出了本发明所提出的一种带有水平机架的十辊轧机的一个实施例的具体结构，所述轧机包括机架1、上支承辊2、下支承辊3、上中间辊4、下中间辊5、上工作辊6、下工作辊7和上水平机架8、下水平机架9、侧支撑10、侧支撑调整机构11、轴承座12和轴承部件13。

所述机架1两侧设置有机架窗口14；所述上支承辊2和下支承辊3均为实心辊，且分别安装在机架窗口14的上下两侧，且可上下活动；所述上中间辊4和下中间辊5均为实心辊，且分别安装在上支承辊2和下支承辊3的内侧，且可上下活动的安装在机架1上；所述上水平机架8和下水平机架9分别安装在上中间辊4和下中间辊5内侧，且可在机架窗口14内上下活动；所述上工作辊6通过轴承座12安装在上水平机架8中部内，且位于上中间辊4的内侧，所述下工作辊7通过轴承座12安装在下水平机架9中部内，且位于下中间辊5的内侧；所述侧支撑10分别设置在上工作辊6和下工作辊7的左右两侧且分别关于上、下工作辊对称分布；所述侧支撑调整机构11分别设置在侧支撑10的外侧且分别关于上、下工作辊对称分布；所述上工作辊6与上中间辊4接触，上中间辊4与上支承辊2接触，上工作辊6所受竖直方向轧制力经上中间辊4传递到上支承辊上2并最终作用到机架1上；所述下工作辊7与下中间辊5接触，下中间辊5与下支承辊3接触，下工作辊辊7所受竖直方向轧制力经下中间辊5传递到下支承辊3上并最终作用到机架1上，辊系竖直方向的刚度得以维持。本实施例中，所述轴承部件13由滚针轴承和推力轴承组成；所述上水平机架8和下水平机架9的厚度均应小于上工作辊6和下工作辊7的最小直径5-10mm，且宽度应小于机架窗口14的宽度。

所述上水平机架8将上工作辊6、侧支撑10及侧支撑调整机构11联合为一个整体，使得上工作辊6所受的水平方向轧制力经过侧支撑10及其调整机构11传递到上水平机架8上，而上工作辊6安装在上水平机架8内，上水平机架8相当于工作辊轴承座在机架窗口14内工作，使得上工作辊6所受水平轧制力化为水平机架的内力，辊系水平方向的刚度得以维持；所述下水平机架9的具体工作原理与上水平机架8相同。本实施例中，轧制时上水平机架8由下水平机架9内的平衡杠平衡；可在机架1内增设水平机架和机架间隙调整机构来保证轧制的稳定性；水平机架如需更换则可以整体更换。

所述侧支撑调整机构11分别设置在侧支撑10的外侧且关于上、下工作辊对称分布。所述侧支撑调整机构11包括上斜楔111和下斜楔112；所述下斜楔112可活动的安装在上、下水平机架上；所述上斜楔111对应设置在下斜楔112的内侧，且与侧支撑10外侧固定连接；所述下斜楔112由液压缸或丝杆驱动，通过调节下斜楔112改变上斜楔111和下斜楔112的相对位置来调整侧压下量，从而实现侧支撑10预压力的调整。本实施例中，预压力的调整在线、离线均可进行。

所述侧支撑10分别设置在上工作辊6和下工作辊7的左右两侧且关于上、下工作辊对称分布。所述侧支撑10包括背衬轴承101、芯轴102和支撑座103；所述支撑座103与侧支撑调整机构11的上斜楔111固定连接且处于其内侧；所述芯轴102固定安装在支撑座103上；所述背衬轴承101均匀布置在芯轴102的圆周外侧，且背衬轴承101的轴承面分别与上工作辊6和下工作辊7的辊面在竖直方向相切。本实施例中，对芯轴102采取了分段支撑的方式，提高了局部刚度，达到提升总体水平方向刚度的目的，但侧支撑10承受的水平轧制力不可超过总轧制力的20％；所述背衬轴承101由芯轴102统一供油润滑。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，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

1.一种带有水平机架的十辊轧机，其特征在于：所述轧机包括机架、上支承辊、下支承辊、上中间辊、下中间辊、上工作辊、下工作辊和上水平机架、下水平机架、侧支撑和侧支撑调整机构；所述上支承辊和下支承辊分别设置在机架窗口的上下两侧；所述上中间辊和下中间辊分别设置在上支承辊和下支承辊的内侧，且所述上中间辊与上支承辊接触，所述下中间辊与下支承辊接触；所述上工作辊和下工作辊分别通过上水平机架和下水平机架设置在上中间辊和下中间辊的内侧；所述上工作辊和下工作辊的两端分别通过轴承座连接在上水平机架和下水平机架的内部，且所述上工作辊和下工作辊的两端分别通过轴承部件与轴承座连接；所述上工作辊与上中间辊接触，所述下工作辊与下中间辊接触；所述侧支撑分别设置在上工作辊和下工作辊的两侧且关于工作辊对称分布；所述侧支撑调整机构分别设置在侧支撑的外侧且关于工作辊对称分布；所述水平机架将工作辊、侧支撑及其调整机构联合为一个整体，使得工作辊所受水平轧制力化为水平机架的内力，水平机架相当于工作辊轴承座在机架窗口内工作。

2.根据权利要求1所述的一种带有水平机架的十辊轧机，其特征在于：所述侧支撑调整机构包括上斜楔和下斜楔；所述下斜楔可活动的安装在上、下水平机架上；所述上斜楔对应设置在下斜楔的内侧，且与侧支撑外侧固定连接；所述下斜楔由液压缸或丝杆驱动，通过调节下斜楔改变上斜楔和下斜楔的相对位置来调整侧压下量，从而实现侧支撑预压力的调整。

3.根据权利要求2所述的一种带有水平机架的十辊轧机，其特征在于：所述侧支撑包括背衬轴承、芯轴和支撑座；所述支撑座与侧支撑调整机构的上斜楔固定连接且处于其内侧；所述芯轴固定安装在支撑座内；所述背衬轴承均匀布置在芯轴的圆周外侧。

4.根据权利要求1所述的一种带有水平机架的十辊轧机，其特征在于：所述轴承部件由滚针轴承和推力轴承构成。

5.根据权利要求1所述的一种带有水平机架的十辊轧机，其特征在于：所述上水平机架和下水平机架的厚度小于上工作辊和下工作辊最小直径5-10mm，且宽度应小于机架窗口宽度。