CN116511251A - 一种铝合金板材edt轧制毛化辊及驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种铝合金板材EDT轧制毛化辊及驱动方法，在毛化辊驱动侧轴头外圆面转动设置了扁头套，毛化辊通过扁头套与减速机输出轴连接；毛化辊工作时，扁头套随与其连接的减速机输出轴旋转，毛化辊随铝合金板带材轧制速度同步旋转，从而隔离了毛化辊与减速机输出轴之间的驱动连接，即使光面辊与毛化辊之间有较大的直径差，仍然不会使减速机产生封闭扭矩，因此光面辊或毛化辊需要维修重磨时，只需对磨损严重的光面辊或毛化辊单独进行维修重磨，从而降低了工作辊维修重磨的工作量，延长了工作辊的使用寿命；本发明的毛化辊在使用时，无需更改现有减速机结构，同样适用于现有已投入使用的不具有换挡结构减速机的轧制生产线，因此更易于推广应用。

Description

一种铝合金板材EDT轧制毛化辊及驱动方法

技术领域

本发明涉及铝合金板材EDT轧制设备技术领域，具体涉及一种铝合金板材EDT轧制毛化辊及驱动方法。

背景技术

金属板带轧制绝大多数采用工作辊双辊驱动方式，减速机的两根输出轴同步驱动一对轧制工作辊旋转，对金属板带材进行轧制；近年来随着汽车用板材轻量化发展趋势，越来越多的铝合金板带材作为汽车板的坯料得到推广应用；而汽车用铝合金板带材在轧制生产过程中，其最后一道次必须经过小压力EDT轧制（毛化轧制）；铝合金板带材在进行EDT轧制时，其所使用的一对轧制工作辊中一根为光面辊，另一根为表面经过电火花放电处理的毛面轧辊（即毛化辊）；由于光面辊与毛化辊在轧制过程中其表面磨损速度不同，因此两者维修重磨的频率及重磨量均不相同；EDT轧制所使用的一对轧制工作辊在使用初期，两者直径相同，所以采用双辊驱动时减速机并不会产生封闭扭矩的问题；但随着轧制工作辊使用时间的加长和维修重磨次数的增加，光面辊与毛化辊之间会产生较大的直径差，直径差会造成光面辊与毛化辊在相同旋转速度下，其外表面的线速度并不相同，从而减速机会产生封闭扭矩问题，随着光面辊与毛化辊之间直径差的加大，封闭扭矩也越来越大，从而使减速机齿轮间载荷增大、使用寿命缩短，甚至封闭扭矩过大时导致减速机损坏。

目前为解决EDT轧制时封闭扭矩问题，采用有两种方案，第一种方案为：光面辊与毛化辊中有一根需要重磨时，不论另一根的磨损情况如何，都必须将两个轧辊一起重磨，以达到相同的工作直径，以解决减速机的封闭扭矩问题；但这种方法增加了工作辊维修重磨的工作量，同时缩短了工作辊的使用寿命，因此影响了企业经济效益。另一种解决EDT轧制时封闭扭矩问题的方案为：修改减速机结构设计，在原有减速机上增加换挡装置，正常轧制时减速机的两根输出轴同步旋转，在进行EDT轧制时，通过换挡装置使减速机切换为单轴输出模式，与毛化辊相连接的输出轴脱开驱动连接，即毛化辊无驱动扭矩输入；但由于轧机减速机结构庞大、扭矩高、转速高，增加换挡结构成本相应也较高，同时还影响了减速机运行的可靠性，因此该方案也并非最好的解决方案；另外，该方案仅适用于新建轧制生产线，对于已建成投入使用的不具有换挡结构减速机的轧制生产线其并不适用，因此该方案不易推广应用。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种铝合金板材EDT轧制毛化辊，在毛化辊驱动侧轴头外圆面转动设置有扁头套，设置扁头套后的毛化辊其外形尺寸与原有毛化辊完全相同，因此无需改动减速机及与毛化辊连接的任何结构尺寸；该结构毛化辊在使用时，扁头套随与其连接的减速机输出轴旋转，毛化辊随铝合金板带材轧制速度同步旋转，从而隔离了毛化辊与减速机输出轴之间的驱动连接，即使光面辊与毛化辊之间有较大的直径差，仍然不会使减速机产生封闭扭矩，因此光面辊或毛化辊需要维修重磨时，只需对磨损严重的光面辊或毛化辊单独进行维修重磨，从而降低了工作辊维修重磨的工作量，延长了工作辊的使用寿命，使企业经济效益得以提高；另外，该铝合金板材EDT轧制毛化辊，同样适用于现有已建成投入使用的不具有换挡结构减速机的轧制生产线，因此易于推广应用。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种铝合金板材EDT轧制毛化辊，其在毛化辊驱动侧轴头外圆面转动设置有扁头套，扁头套外侧端面固定设置有闷盖；设置扁头套、闷盖后的毛化辊其外形尺寸与原有毛化辊完全相同，因此无需改动减速机及与毛化辊连接的任何结构尺寸，即可实现毛化辊与减速机的正常连接；该结构毛化辊在使用时，扁头套随与其连接的减速机输出轴旋转，毛化辊随铝合金板带材轧制速度同步旋转，从而隔离了毛化辊与减速机输出轴之间的驱动连接，即使光面辊与毛化辊之间有较大的直径差，仍然不会使减速机产生封闭扭矩；该结构毛化辊在正常工作时，扁头套与毛化辊之间的转速差极小，因此扁头套与毛化辊之间的磨损相对较小，扁头套与毛化辊之间可直接采用间隙连接结构。

进一步的，扁头套通过轴承或轴瓦与毛化辊驱动侧轴头转动连接；采用轴承或轴瓦连接结构，可进一步减小扁头套与毛化辊之间的磨损，提高毛化辊的使用寿命。

进一步的，闷盖与毛化辊驱动侧轴头端面之间设置有离合器；毛化辊驱动侧轴头外圆面转动设置扁头套后，虽然实现了毛化辊与减速机输出轴之间的驱动隔离，但其带来的另一个问题是：在EDT轧制初期的加速阶段，由于毛化辊的加速完全是由铝合金板材直接驱动提供的，当EDT轧制初期的加速较快，铝合金板材所能提供的最大加速度小于毛化辊实际所需最小加速度时，铝合金板材与毛化辊之间会出现“打滑”现象，从而使铝合金板材的毛化面出现“拉花”问题；为避免出现此问题，不得不限制EDT轧制初期加速阶段的最大加速度，因此使EDT轧制初期的加速时间延长，降低了EDT轧制的生产效率；在闷盖与毛化辊驱动侧轴头端面之间设置离合器后，轧制初期毛化辊的加速阶段则由被轧制铝合金板材和离合器联合驱动加速旋转，从而提高了EDT轧制初期所允许的最大加速度，解决了EDT轧制初期加速时间延长、EDT轧制生产效率降低的问题。

进一步的，离合器采用电磁离合器或磁流变液离合器，电磁离合器或磁流变液离合器均可以实现在EDT轧制初期对毛化辊提供加速扭矩，但相应的当毛化辊和光面辊在存在直径差时，也会在减速机中产生产生封闭扭矩；为防止封闭扭矩过大而造成减速机寿命缩短甚至过载损坏，需控制电磁离合器或磁流变液离合器所能提供的最大传递扭矩；其中电磁离合器所能提供的最大传递扭矩是由其结构设计所确定，是一个固定值；其中磁流变液离合器所能提供的最大传递扭矩是由其工作电流确定，因此具有自主可控的特点，其可根据具体需要灵活设定其最大工作扭矩，在解决EDT轧制初期加速时间延长、生产效率降低问题的同时，保证减速机的使用寿命和过载损坏问题。

一种铝合金板材EDT轧制毛化辊的驱动方法，铝合金板材EDT轧制过程中，轧制初期的加速阶段和铝合金板材正常轧制阶段，毛化辊由被轧制铝合金板材驱动旋转；该种铝合金板材EDT轧制毛化辊的驱动方法，实际对应的是闷盖与毛化辊之间未设置离合器的情况。

进一步的，铝合金板材EDT轧制过程中，轧制初期的加速阶段，毛化辊由被轧制铝合金板材和离合器联合驱动加速旋转；铝合金板材正常轧制阶段，离合器停止工作，毛化辊由被轧制铝合金板材驱动旋转，维持与铝合金板材轧制速度同步；该种铝合金板材EDT轧制毛化辊的驱动方法，实际对应的是闷盖与毛化辊之间设置有离合器的情况。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明公开的一种铝合金板材EDT轧制毛化辊及驱动方法，在毛化辊驱动侧轴头外圆面转动设置有扁头套，设置扁头套后的毛化辊其外形尺寸与原有毛化辊完全相同，因此无需改动减速机及与毛化辊连接的任何结构尺寸；该结构毛化辊在使用时，扁头套随与其连接的减速机输出轴旋转，毛化辊随铝合金板带材轧制速度同步旋转，从而隔离了毛化辊与减速机输出轴之间的驱动连接，即使光面辊与毛化辊之间有较大的直径差，仍然不会使减速机产生封闭扭矩，因此光面辊或毛化辊需要维修重磨时，只需对磨损严重的光面辊或毛化辊单独进行维修重磨，从而降低了工作辊维修重磨的工作量，延长了工作辊的使用寿命，使企业经济效益得以提高；另外，该铝合金板材EDT轧制毛化辊在使用时，无需更改现有减速机结构，同样适用于现有已建成投入使用的不具有换挡结构减速机的轧制生产线，因此更易于推广应用。

附图说明

图1为实施例一的铝合金板材EDT轧制毛化辊示意图；

图2为实施例二的铝合金板材EDT轧制毛化辊示意图；

图3为实施例三的铝合金板材EDT轧制毛化辊示意图；

图4为实施例四的铝合金板材EDT轧制毛化辊示意图；

图5为实施例五的铝合金板材EDT轧制毛化辊示意图；

图6为实施例五的铝合金板材EDT轧制毛化辊A-A向剖面结构示意图；

图7为实施例三的铝合金板材EDT轧制毛化辊的驱动方法原理示意图；

图8为实施例四的铝合金板材EDT轧制毛化辊的驱动方法原理示意图。

图中：1、减速机；2、减速机输出轴；3、毛化辊；4、扁头套；5、轴承；6、轴承备紧螺母；7、通盖；8、闷盖；9、离合器；10、轴瓦；11、销钉；12、轴承座；13、电滑环。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

实施例1：

参见说明书附图1：一种铝合金板材EDT轧制毛化辊，毛化辊3驱动侧轴头外圆面转动设置有扁头套4，毛化辊3驱动侧轴头外圆面与扁头套4内孔之间为间隙配合，扁头套4外端面通过螺栓固定设置有闷盖8，设置扁头套4、闷盖8后的毛化辊其外形结构尺寸与原有毛化辊完全相同，因此无需改动减速机及与毛化辊连接的任何结构尺寸，即可实现毛化辊3与减速机的正常连接；在该实施例中，为防止扁头套4从毛化辊3驱动侧轴头外圆面上脱落，在毛化辊3驱动侧轴头外圆面上设有防脱槽，扁头套4对应防脱槽均布设有防脱螺纹孔，防脱螺纹孔内设置有防脱螺栓，防脱螺栓的端部延伸至毛化辊3的防脱槽中。

实施例2：

参见说明书附图2：该实施例中，闷盖8与毛化辊3驱动侧轴头端面之间设置有离合器9，离合器9采用电磁离合器，离合器9固定设置在闷盖8的内孔中；毛化辊3右端设有连接孔，离合器9左端设有连接轴，连接轴设置在毛化辊3右端的连接孔中，通过平键传递扭矩；在该实施例中，毛化辊3驱动侧轴头上还固定设置有电滑环13，电滑环13通过导线电连接至离合器9，导线设置在毛化辊3驱动侧轴头的内孔中。

实施例3：

参见说明书附图3：该实施例中，扁头套4与毛化辊3驱动侧轴头外圆周之间设置有一对圆锥轴承5；轴承5通过设置在扁头套4两端的台阶孔实现在扁头套4上的轴向定位，通过设置在毛化辊3驱动侧轴头上的轴承备紧螺母6实现轴承5在毛化辊3上的轴向固定，同时消除轴承5的间隙；扁头套4的左端固定设置有通盖7，通盖7与毛化辊3之间设置有密封圈。

实施例4：

参见说明书附图4：该实施例相对于实施例三，在闷盖8与毛化辊3驱动侧轴头端面之间设置有离合器9，离合器9采用磁流变液离合器；在该实施例中，毛化辊3驱动侧轴头上同样固定设置有电滑环13。

实施例5：

参见说明书附图5、6：该实施例中，扁头套4与毛化辊3驱动侧轴头外圆周之间设置有轴瓦10，轴瓦10为上下分割的半圆环结构，轴瓦10与扁头套4之间设置有销钉11，防止轴瓦10发生轴向窜动；轴瓦10外圆面与扁头套4的内孔之间为小过盈配合，轴瓦10内孔与毛化辊3驱动侧轴头外圆面之间为间隙配合。

以下以实施例3的铝合金板材EDT轧制毛化辊为例，说明铝合金板材EDT轧制毛化辊的驱动方法：参见说明书附图7，光面辊、毛化辊3通过轴承座12、轴承转动设置在轧机本体上，减速机1的两个输出轴2通过万向联轴器分别与光面辊和毛化辊3连接，由于毛化辊3的驱动侧轴头端转动设置有扁头套4，因此毛化辊3与减速机1输出轴的驱动扭矩是完全隔离的，即减速机1输出轴的驱动扭矩对毛化辊3无任何驱动作用；在铝合金板材EDT轧制过程中，轧制初期的加速阶段和铝合金板材正常轧制阶段，毛化辊3均由被轧制铝合金板材驱动旋转；其中轧制初期加速阶段，轧制铝合金板材驱动毛化辊3的扭矩主要用于克服毛化辊3的转动惯量，使毛化辊3做加速旋转；其中铝合金板材正常轧制阶段，轧制铝合金板材驱动毛化辊3的扭矩主要用于克服轴承5的旋转摩擦力，此时轧制铝合金板材对毛化辊3的驱动扭矩极小，仅使毛化辊3保持与铝合金板带材轧制速度同步旋转。

以下以实施例4的铝合金板材EDT轧制毛化辊为例，说明铝合金板材EDT轧制毛化辊的驱动方法：参见说明书附图8，光面辊、毛化辊3通过轴承座12、轴承转动设置在轧机本体上，减速机1的两个输出轴通过万向联轴器分别与光面辊和毛化辊3连接；由于毛化辊3驱动侧的闷盖8与毛化辊3驱动侧轴头端面之间设置有磁流变液离合器，因此毛化辊3与减速机1输出轴的驱动扭矩自主可控，即通过调整磁流变液离合器的输出扭矩，可控制减速机1输出轴输出到毛化辊3的驱动扭矩；铝合金板材EDT轧制过程中，轧制初期的加速阶段，磁流变液离合器设定有最佳输出扭矩，毛化辊3由被轧制铝合金板材和离合器9联合驱动加速旋转，使EDT轧制初期具有加速时间短、生产效率高的优点，同时又能保证减速机的使用寿命，并且保证减速机不因封闭扭矩过大而出现过载损坏的问题；铝合金板材正常轧制阶段，关闭磁流变液离合器，因此毛化辊3与减速机1输出轴之间基本是完全隔离的，即减速机1输出轴的驱动扭矩对毛化辊3几乎无驱动作用，因此即使光面辊与毛化辊3之间存在较大的直径差，仍然不会使减速机产生封闭扭矩。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (6)

1.一种铝合金板材EDT轧制毛化辊，其特征是：毛化辊（3）驱动侧轴头外圆面转动设置有扁头套（4），扁头套（4）外侧端面固定设置有闷盖（8）。

2.根据权利要求1所述铝合金板材EDT轧制毛化辊，其特征是：扁头套（4）通过轴承（5）或轴瓦（10）与毛化辊（3）驱动侧轴头转动连接。

3.根据权利要求1所述铝合金板材EDT轧制毛化辊，其特征是：闷盖（8）与毛化辊（3）驱动侧轴头端面之间设置有离合器（9）。

4.根据权利要求4所述铝合金板材EDT轧制毛化辊，其特征是：离合器（9）采用电磁离合器或磁流变液离合器。

5.基于权利要求1或2所述铝合金板材EDT轧制毛化辊的驱动方法，其特征是：铝合金板材EDT轧制过程中，轧制初期的加速阶段和铝合金板材正常轧制阶段，毛化辊（3）均由被轧制铝合金板材驱动旋转。

6.基于权利要求3或4所述铝合金板材EDT轧制毛化辊的驱动方法，其特征是：铝合金板材EDT轧制过程中，轧制初期的加速阶段，毛化辊（3）由被轧制铝合金板材和离合器（9）联合驱动加速旋转；铝合金板材正常轧制阶段，毛化辊（3）由被轧制铝合金板材驱动旋转，维持与铝合金板材轧制速度同步。