CN1150555A - 高速轧机组 - Google Patents

Abstract

在小型轧制线中使用的高速轧机组，它包括按顺序布置并彼此相向地交替安装在基础上的轧机机架，该机架具有多对有交叉轴线的轧辊，所述基础包括至少一个平行于含有轧制轴线的水平平面的水平基础板，并且还包括横向板形元件，它们相互隔开并在其上缘上载有用于安装轧机机架的元件，还设有纵向连接元件，它们中的每一个有等于水平基础板的宽度的70％的最小宽度，并在一个横向板形元件和与其相邻的板形元件之间延伸。

Description

高速轧机组

本发明涉及一种如主权利要求中所规定的高速轧机组。

按照本发明的高速轧机组至少可用于生产像棒材、圆钢和线材这样的长产品或其它类似产品的小型轧钢厂的半精轧和精轧道次。

在生产像棒材、线材和圆钢这样的长产品的小型轧制线上，现有技术公开了将高速轧机组至少用于轧制产品的半精轧和精轧道次。

这些高速轧机组通常包括两个至十个轧机机架，它们具有彼此交叉成90°的轴线，并且精整辊按悬臂梁安装。

这些轧机机架装在一个共同的基础上，该基础沿一基本上平行于轧制轴线的轴线在纵向延伸。

现有技术，如文件US-A-3336781和US-A-3610014，已经公开了将机架安排在基础的一侧而且是同一侧的设备安装布置图。

但是，由于重量大以及由于高速轧机组特别是在被轧制的产品通过时必须经受大的动载荷，这种布置要求有非常复杂而且沉重的基础结构，以平衡所涉及的结构上的不平衡。

DE-A-970.203和在1978年9月的《钢铁工程师》(Iron andSteel Engineer)第65～67页上的文章公开了一种结构布置图，它将连续的机架交替地安装在公用基础的这一侧和另一侧上。

这些实施方案公开了一种其形状为倒“V”字形的连续基座的基础结构，机架以相向的位置交替地直接安装在它上面。

这种结构改进了结构的静平衡和它的抗动载能力，但是这种布置同样有许多结构上的缺点，例如，特别是在由倒“V”字的顶点限定的垂直线上，基础没有沿纵向的垂直紧凑性，并且结构的刚性也不够。

此外，由于在由基座限定的封闭空间内产生声音的共振，这种布置在工作时伴有高的噪声级。

EP-A-165.673公开了一种高速轧机组，它包括一支承结构，该支承结构由在长度方向基本上平行于轧制轴线延伸的水平基础板限定，并在其中间位置上与连续的垂直板相关联。

与水平基础板一起限定支承结构的这个垂直板基本上形成一个倒“T”字，  它支承在横向位置以一定的间隔焊接并在基础的一侧和另一侧上交替布置的支承板。

这些支承板的用途为以相向的交错位置安装轧机机架。

这一实施方案在解决现有技术中产生的结构刚度、抗动载能力和噪声程度等问题方面相当有效。

但是，就基础结构在高速轧机组的储存、运输和装卸的静态阶段和高速轧机组在工作时的动态阶段中必须经受的纵向挠曲和扭转力的抵抗能力而言，已经发觉这一实施方案并不完全令人满意。

已经知道，这种类型的高速轧机组通常有相对于基础达到15000至23000kg的重量，因此总重可达65000至75000kg或更多。

还知道，即使基础有轻微的纵向挠曲和/或扭转变形，但考虑到在高速轧机组的各个机架间加工的产品的尺寸小和速度高，其速度可达到每秒120至160米左右，也会对轧制轴线的直线度因而也就是对最终产品的质量产生非常不良的结果，对机器和轧辊的寿命也将造成很不好的结果。

已经发现，高速轧机组的这种基础结构对沿载荷方向的纵向变形特别敏感，尤其是在机器在仓库中经过长期储存的情况下，在装卸的情况下和在运输的情况下。

这种结构对高速轧机组在储存、起吊和运输期间的扭转变形也特别敏感。

尤其是，在高速轧机组的起吊阶段，作用在一个接合点上的力的不平衡，或是操作不当或搬运装置出故障，都会对基础产生重大影响并产生纵向挠曲和扭转，它们以后会对高速轧机组的正常工作条件产生影响。

工作速度的提高以及需要保证总是有较高的品质参数，使表征现有技术的基础的弯曲值和扭转值成为无法接受的，因此促使这个领域的从业人员寻求能保证较大的抵抗能力和刚度的新实施方案。

本申请人已经设计、试验和实施了这一发明，以克服现有技术的这一问题，并得到了其进一步的优点。

本发明已在主权利要求中提出并说明了其特征，而从属权利要求则描述了主要实施例的设想的变型。

本发明的目的在于提供一种用于高速轧机组的基础，它以其刚度和抵抗纵向变形与扭转变形的能力为特点，尤其是在高速轧机组的储存、搬运和起吊阶段。

按照本发明的高速轧机组包括一对轧辊，该轧辊以交错的轴线按悬臂梁安装并顺序就位，同时交替地以相向的位置装在基础上。

所述基础包括一个至少沿高速轧机组的整个长度并基本上平行于轧制平面地纵向延伸的水平基础板。

横向加强和支承板坚固地固定在水平基础板上并彼此互相隔开，它们还用于交替地在基础的一侧和另一侧安装轧机机架。

按照本发明，这些横板的每一个都具有能复盖至少70％的水平基础板的宽度的宽度。

这些横板最好具有基本上等于或略小于水平基础板的宽度的宽度。

按照本发明，多个基本上彼此相等的纵向连接元件牢固地固定在每对相邻的横板之间；这些纵向连接元件也固定在水平基础板上。

按照本发明，每个纵向连接元件包括一第一向上延伸的纵板，它相对于水平基础板倾斜，相对于垂线成一所要求的值，它的位置偏离水平基础板的中间平面。

有一第二向上延伸的纵板与第一向上延伸的纵板相联，该板也是倾斜的，其位置也偏离水平基础板的中间平面，但是在平面的与第一向上延伸的纵板相对的一侧，因而限定了一个至少包括一个倒“V”字的截面形状。

按照本发明，第一和第二向上延伸的纵板之间的连接区位于水平基础板的中间垂直平面的附近。

在本发明的第一实施例中，第二向上延伸的纵板在其一个理想的中间点上与第一向上延伸的纵板相联，从而限定一具有非对称截面并且截面形状基本上像“入”的纵向连接元件，该“入”字由倒“V”字两边中的一边沿一直线延伸而限定。

在按照本发明的基础的实施例中，相邻的非对称连接元件根据有关的轧机机架的安装侧交替地安装在彼此相对的两侧。

第一向上延伸的纵板的从倒“V”形向上伸出的部分交替地对于一段是在基础的一侧，而对于下一段则是在基础的另一侧，这个向上伸出的部分有多种用途。

第一个用途是为基础提供一个结构上的加强作用。

另一个用途是使污物向下滑动并排出，从而有利于高速轧机组在每个道次后的排放、清洁和再匹配等工序。

再一个用途是减少工作时的声音共振，从而减少噪声等级。

按照一个变型，第一和第二向上延伸的纵板以其端部在水平基础板的中间垂直平面处连接。此时，连接元件包括从连接区向上伸的另一元件，从而限定连接元件的截面，其形状基本上是对称的而且像一个倒的“Y”字。

此另一元件可以包括与第一和第二纵板在倒“V”字的顶点联接的第三垂直板，也可以包括倒“V”字两边中的一边在垂直方向上的伸出部分。

用横板进行牢固的连接，至少为纵向连接元件的倒“V”字的基本形状就可以在结构上做成连续的。

做成在结构上连续的倒“V”字的这个构形和与横板的牢固的连接，使基础在纵向变形和扭转变形方面具有优异的结构刚度。

此外，这种形状在纵向上将基础分割成多个单个的彼此牢固地连接在一起的梁形元件。

该实施例提供了一种基础，它在结构上具有多个基础元件而没有按常规包括在现有技术的基础中的单个连续元件。

按照本发明的一种变型，在水平板的下面包括两个最好沿水平板的全长延伸的纵向加强板，其位置最好相对于水平板的中间轴线对称。

这些纵向加强板使基础相对于纵向弯曲有更高的刚度，这种纵向弯曲在储存、装卸和运输阶段可能会影响基础。

在按照本发明的基础的构形中，形成连接元件的向上延伸的纵板的理想伸长位于在水平基础板下面的纵向加强板之内。

这会使基础具有大的刚度和大的抗扭转能力。

按照本发明，基础包括另一加强元件，其形状为连续的纵板，它沿轴向位于水平基础板的下面并与按照本发明的高速轧机组的一个支承平台结合。

按照另一种变型，在水平基础板下面固定有另一些横向的加强元件，它们与下面的连续的纵板结合，并最好以相等的间隔固定。

已经发现，与具有单个中心梁的结构相比，有关按照本发明的基础的抗扭转能力的提高约为80％至90％，而有关抗纵向弯曲的能力的提高约为15％至25％。

并不企图用于支承轧机机架的高速轧机组的终端段可包括非结构性的基础元件，它由一中心垂直板构成并可能用于安装电缆通道等和/或其它辅助元件。

附图是作为非限制性例子给出的，它们示出了本发明的一个优选实施例，图中：

图1示出了可以作为按照本发明的高速轧机组的基础的示意侧视图；

图2是图1所示基础的平面图；

图3是沿图1的A-A线的剖视图；

图4是沿图1的B-B线的剖视图；

图5是沿图1的C-C线的剖视图；

图6是沿图1的D-D线的剖视图；

图7是两个相邻的非对称型连接元件的视图；

图8示出了按照本发明的高速轧机组的剖视图。

在图1和2中所示的用于高速轧机组的基础14在此情况下是为十个轧机机架而预置的，轧机机架总的用标号11来标示并交替地依次设置在相向侧，支承辊按悬臂梁安装，其轴线彼此交叉成90°。

在此例子中，轧辊的位置用标号13代表，轧制轴线用标号12代表，而轧制方向则用标号18示出。

基础14包括一水平基础板15，该基础板至少沿高速轧机组10的全长平行于包含轧制轴线12的水平平面延伸。

多个彼此隔开的横向支承和加强板17牢固地固定在水平基础板15上。

这些横板17也用作安装轧机机架11的元件。

特别是在图2中可以看到，每个中间横板17在其上支承缘20上载有用于安装有关的轧机机架11的元件19。

在此情况下，每个横板17有一至少覆盖水平基础板15的总宽度的70％的最小宽度“L”(见图5)。

将沿水平基础板15按一定间隔分布的横板17包括在内，而且取其宽度远大于水平基础板15的宽度的一半，就可以使基础14同时具有很高的抗纵向变形和抗扭转变形的刚度。

从图4和6中可以看出，横板17基本上占据水平基础板15的整个宽度是比较有利的。

在一个横板17与另一个横板之间放置纵向连接元件16并将其稳固地固定在它们上面，而且所有连接元件16在此情况下均有同样的非对称截面形状，同时相对于有关轧机机架11的安装侧作为配对部分彼此交替地安装。

每个非对称连接元件16包括一第一向上延伸的纵板21，板21固定在水平基础板15上，其方向与垂直方向倾斜，其位置偏离水平基础板15的中间垂直平面22。

每个纵向的非对称连接元件16还包括一第二向上延伸的纵板23，该纵板23有一较短的长度，也与水平基础板15倾斜并相对于第一向上延伸的纵板21在中间平面22的相反侧偏离水平基础板15。

第一向上延伸的纵板21和第二向上延伸的纵板23之间的连接区25位于水平基础板15的中间平面22的附近。

在此情况下，连接区在水平基础板15上方的高度“h”为水平基础板15的宽度的0.25至0.45倍，但最好是0.30至0.38倍(见图7)。

在此情况下(见图7)，第一向上延伸的纵板21的最大高度“H”为水平基础板15的宽度的0.60至0.80倍，比较有利的是0.65至0.75倍。

此外，第一向上延伸的纵板21与水平基础板15的连接区的中心和第二向上延伸的纵板23与水平基础板15的连接区的中心之间的距离“I”为水平基础板15的宽度的0.25至0.40倍，比较有利的是0.30至0.38倍。

非对称连接元件16在结构上做成连续的， 中间包括横板17，鉴于其截面为“入”的形状并且作为配对部分交替的安装，它提供了一个在交替的位置具有伸出部分的连续的倒“V”字。

在示出了分别用标号16a和16b代表的两个相邻的非对称连接件的图7中，可以看到如何沿基础14形成结构上连续的倒“V”字形，而将分别用标号21a和21b标示的第一向上延伸的纵板包括在内则限定了交替地作用在高速轧机组10的一侧和另一侧的伸出部分。

这种做成倒“V”字形的基础14提供了具有强大刚度的结构，以抵抗由高速轧机组10在储存、运输、起吊或其它搬运阶段中的应力而产生的纵向变形和扭转弯曲。

在基础14中，如果结合有轧机机架11，则包括同样长度的纵向非对称连接元件16，而当不包括轧机机架11时，则包括有长度减短的纵向非对称连接元件116。

在此情况下，以轧制方向18为基准，纵向非对称连接元件116的安装方向与跟在后面的元件16的方向相同。

根据此处未示出的一种变型，纵向非对称连续元件具有基本上像一个倒“Y”的对称的截面形状，它是通过在连接区25结合一第三垂直板或通过将两个纵向板21或23中的一个从连接区25沿垂直方向伸出一部分而得到的。

在此情况下，在水平基础板15的下面包括两块分别用标号24a和24b代表的纵板，它们最好对称地布置在中间平面22的一侧和另一侧上；这些纵板24a、24b使基础14具有大的抗纵向变形的刚度。

在此例子中，限定非对称连接元件16的第一和第二向上延伸的纵板21、23的伸出部分位于纵板24a、24b的平面之间，以保证使基础14具有大的抵抗由例如高速轧机组10的起吊和/或搬运而产生的弯曲应力的能力。

在此情况下，在水平基础板15的下面沿其全长设有一连续的纵向加强板28，该板28与支承平台33相联，在平台上装有高速轧机组10(图8 )。

在水平基础板15的下面包括有其它的横向加强元件34，它们与板15配合并最好按相等的间距布置，它们的高度基本上等于连续的纵向加强板28的高度。

高速轧机组10的入口和出口元件26不包括连接元件16，但是包括一固定在水平基础板15上的中心板状元件27；此中心板状元件27可用于安装电缆通道和/或高速轧机组10工作时所用的其它辅助元件。

在高速轧机组10的入口和出口处还设有板29，它包括可以方便地用于起吊和搬运高速轧机组10的孔30。

图8示出了整个高速轧机组10的剖面，其中可以至少部分地看到两个轧机机架11a和11b(只看到一对轧辊13)，它们分别与基础14的一侧和另一侧相联。

该图还示出了通常将运动分别传至高速轧机组10的一侧和另一侧的轴31，同时示出了常用的可移动的盖子，该盖子按两个位置即工作位置32a和非工作位置32b示出。

Claims (16)

1.一种在用于生产像棒材、圆钢、线材这样的长产品和类似产品的小型轧制线中使用的高速轧机组(10)，该高速轧机组(10)包括按顺序布置并交替地彼此相向地安装在基础(14)上的轧机机架(11)，所述机架具有多对有交叉轴线的轧辊(13)，所述基础(14)包括至少一个平行于含有轧制轴线(12)的水平平面而延伸的水平基础板(15)，并且还包括横向板形元件(17)，所述板形元件(17)相互隔开并在其上缘(20)上载有用于安装轧机机架(11)的元件(19)，在该处设有纵向连接元件(16)，其特征为，每个所述的横向板形元件(17)有一等于水平基础板(15)的宽度的70％的最小宽度(“L”)，所述纵向连接元件(16)在一个横向板形元件(17)和一个与其相邻的板形元件之间延伸。

2.如权利要求1所述的高速轧机组(10)，其特征为，所述纵向连接元件(16)的截面包括至少一个倒“V”形截面。

3.如权利要求1或2所述的高速轧机组(10)，其特征为，所述纵向连接元件(16)有一其截面像“入”的非对称形状，这一形状由倒“V”字的两个边中的一个沿一直线进一步伸出而限定。

4.如权利要求3所述的高速轧机组(10)，其特征为，所述的非对称连接元件(16)作为配对部件相对于有关的轧机机架(11)的安装侧彼此交替地安装。

5.如权利要求1或2所述的高速轧机组(10)，其特征为，纵向连接元件(16)的截面具有对称的倒“Y”字形。

6.如权利要求5所述的高速轧机组(10)，其特征为，所述的倒“Y”形截面形状是通过设置一与倒“V”形的顶点相关联并向上延伸的第三垂直板而得到的。

7.如权利要求5所述的高速轧机组(10)，其特征为，所述的倒“Y”形截面形状是通过从倒“V”字的顶点开始，将倒“V”字两个边中的一个垂直向上延伸而得到的。

8.如上述权利要求中的任何一项所述的高速轧机组(10)，其特征为，每个所述的纵向连接元件(16)包括一第一向上延伸的纵板(21)和一第二向上延伸的纵板(23)，板(21)倾斜地装在水平基础板(15)上，并偏离板(15)的中间平面(22)，板(23)倾斜地装在第一向上延伸的纵板(21)的对面侧并偏离中间平面(22)。

9.如权利要求8所述的高速轧机组(10)，其特征为，所述第一向上延伸的纵板(21)与所述第二向上延伸的纵板(23)的连接区(25)位于水平基础板(15)的中间平面(22)的附近。

10.如权利要求9所述的高速轧机组(10)，其特征为，所述连接区(25)在水平基础板(15)上方的高度(“h”)为水平基础板(15)的宽度的0.25至0.45倍。

11.如上述权利要求中的任何一项所述的高速轧机组(10)，其特征为，所述第一向上延伸的纵板(21)的最大高度(“H”)为水平基础板(15)的宽度的0.60至0.80倍。

12.如上述权利要求中的任何一项所述的高速轧机组(10)，其特征为，第一向上延伸的纵板(21)与水平基础板(15)的连接区的中心和第二向上延伸的纵板(23)与水平基础板(15)的连接区的中心之间的距离(“l”)为水平基础板(15)的宽度的0.25至0.40倍。

13，如上述权利要求中的任何一项所述的高速轧机组(10)，其特征为，在所述水平基础板(15)的下面设有两块至少能提供纵向加强的板(24a，24b)，它们分别位于中间平面(22)的一侧和另一侧。

14.如权利要求13所述的高速轧机组(10)，其特征为，连接元件(16)的第一和第二向上延伸的纵板(21，23)的伸出部分位于纵板(24a，24b)的平面之间，以便至少有扭转方面的加强。

15.如上述权利要求中的任何一项所述的高速轧机组(10)，其特征为，在水平基础板(15)的下面，至少沿水平基础板(15)的长度的大部分，设有与高速轧机组(10)的支承平台(33)相联的连续纵向加强板(28)。

16.如上述权利要求中的任何一项所述的高速轧机组(10)，其特征为，在水平基础板(15)的下面设有与之(15)配合的横向加强元件(34)，它们最好以相等的距离隔开，并具有基本上等于连续的纵向加强板(28)的高度的高度。

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