CN117772795A - 一种稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置和轧制成形设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置和轧制成形设备，涉及板材成形技术领域，以解决轧制装置上下轧辊间传动比发生变化，影响轧制金属板材成品质量的问题。所述稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置用于稳定轧制装置的辊间传动比，轧制装置具有第一工作辊和第二工作辊。稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置包括传动结构和限位结构，传动结构包括第一传动齿轮和传动组件，两个第一传动齿轮分别用于与第一工作辊和第二工作辊同轴固定连接。两个传动组件传动连接，每一传动组件与对应的第一传动齿轮传动连接。限位结构位于轧制装置一侧，第一传动齿轮与限位结构间隔设置。传动组件可移动地设置于限位结构，限位结构用于限定传动结构摆动。

Description

一种稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置和轧制成形设备

技术领域

本发明涉及板材成形技术领域，尤其涉及一种稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置和轧制成形设备。

背景技术

轧制成形技术因具有工艺简单、成本低、效率高的优点，常被用来生产各种金属板材。

目前，一般使用双电机各自驱动上下轧辊的异步轧机加工金属板材。但是，由于双电机驱动的异步轧机使用的是三相交流电机，此种电机难以实现大负载变化下输出转速的恒定。换言之，异步轧机所使用的电机是负载敏感性较高的交流电机，其在大负载变化工况中的速度保持性较差。

此时，会导致轧制过程中上下轧辊间的传动比发生变化，进而影响轧制出的金属板材的成品质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置和轧制成形设备，用于稳定轧制过程中上下轧辊间的传动比，以确保加工出的金属板材的质量。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置，用于稳定轧制装置的辊间传动比，轧制装置具有轧机机架、相对且间隔设置的第一工作辊和第二工作辊。第一工作辊和第二工作辊均转动设置于轧机机架，第一工作辊和第二工作辊的相对位置固定。该稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置包括：传动结构和限位结构，传动结构包括第一传动齿轮和传动组件。两个第一传动齿轮相对且间隔设置，其中一个第一传动齿轮用于与第一工作辊同轴固定连接，另一个第一传动齿轮用于与第二工作辊同轴固定连接。两个传动组件传动连接，且每一传动组件与对应的一个第一传动齿轮传动连接。限位结构位于轧制装置的一侧，第一传动齿轮与限位结构间隔设置。传动组件可移动地设置于限位结构，限位结构用于限定传动结构摆动。

与现有技术相比，在实际工作时，第一工作辊和第二工作辊分别由不同电机驱动，以实现对金属板材的轧制加工。并且，由于第一工作辊通过传动结构和第二工作辊连接，在传动结构的作用下，强制分配第一工作辊和第二工作辊的受载情况，以使第一工作辊和第二工作辊的受载分配情况不单纯随轧制情况而动，进而使驱动第一工作辊和第二工作辊的两个电机受载情况也不单纯随轧制情况而动。如此，使得驱动第一工作辊的电机输出转速与驱动第二工作辊的电机输出转速的比值（即传动比）实现稳定保持，进而稳定第一工作辊和第二工作辊之间的传动比。基于此，可以确保利用轧制装置加工出的金属板材的质量。

第二方面，本发明还提供了一种轧制成形设备。该轧制成形设备包括轧制装置和上述技术方案所述的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置。轧制装置具有相对且间隔设置的第一工作辊和第二工作辊，稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置位于轧制装置的一侧，第一工作辊通过稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置所包括的传动结构与第二工作辊连接。

与现有技术相比，本发明提供的轧制成形设备的有益效果与上述技术方案所述的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置的有益效果相同，此处不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例中轧制成形设备的结构示意图；

图2为本发明实施例中轧制成形设备的结构爆炸示意图；

图3为本发明实施例中轧制装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中传动结构的结构示意图一；

图5为本发明实施例中传动结构的结构示意图二；

图6为本发明实施例中限位结构的结构示意图；

图7为未使用稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置时第一工作辊和第二工作辊受T2紫铜板材负载时的速度变化以及辊间传动比变化示意图；

图8为使用稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置时第一工作辊和第二工作辊受T2紫铜板材负载时的速度变化以及辊间传动比变化示意图；

图9为未使用稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置时第一工作辊和第二工作辊受1060纯铝板材负载时的速度变化以及辊间传动比变化示意图；

图10为使用稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置时第一工作辊和第二工作辊受1060纯铝板材负载时的速度变化以及辊间传动比变化示意图。

附图标记：

1-轧制装置，10-第一工作辊，11-第二工作辊，

12-压下结构，13-轧机机架，

2-稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置，

3-传动结构，30-第一传动齿轮，300-第一传动齿轮A，

301-第一传动齿轮C，31-传动组件，310-第二传动齿轮，

311-定位齿轮，312-传动轴，313-第一传动轴，

314-第二传动轴，315-第二传动齿轮B，316-第二传动齿轮D，

317-定位齿轮E，318-定位齿轮F，4-限位结构，

40-支架，41-连接组件，410-齿条，

411-驱动件，412-齿条G，413-齿条H，

414-第一驱动件，415-第二驱动件，42-限位组件，

420-限位板，421-固定件，422-通孔，

43-螺母。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“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。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了解决上述技术问题，第一方面，参见图1至图6，本发明实施例提供了一种稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置，用于稳定轧制装置的辊间传动比，轧制装置1具有轧机机架13、相对且间隔设置的第一工作辊10和第二工作辊11。第一工作辊10和第二工作辊11均转动设置于轧机机架13，第一工作辊10和第二工作辊11的相对位置固定。

由于第一工作辊和第二工作辊的相对位置固定，第一工作辊和第二工作辊不会相对轧机机架上下移动，此时有利于提高产品质量。具体的，稳定第一工作辊和第二工作辊的相对位置有助于减少轧制过程中的振动和偏差，从而提高产品的表面质量和尺寸精度。进一步地，上述轧机机架等的设计需要更为坚固，因为固定第一工作辊和第二工作辊通常意味着轧机机架需要设计得更为坚固稳定，以承受轧制过程中的高负载和冲击。

示例性的，在轧机机架的两侧分别固定有第一轴承座，第一工作辊和第一轴承座转动配合。同理，在轧机机架的两侧分别固定有第二轴承座，第二工作辊和第二轴承座转动配合。

上述轧制装置1可以是轧机，也可以是其他用于轧制金属板材的装置。在本发明实施例中，上述轧制装置1为双电机驱动的异步轧机，上述异步轧机还包括压下结构12。进一步地，上述第一工作辊10和第二工作辊11，沿轧制装置1的高度方向相对且间隔设置，并且第一工作辊10的中心轴线和第二工作辊11的中心轴线相互平行。应理解，至于异步轧机的其他具体结构在此不做具体描述，可以参考现有技术。

参见图1至图6，上述稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置2包括：传动结构3和限位结构4。传动结构3包括第一传动齿轮30和传动组件31。两个第一传动齿轮30相对且间隔设置，其中一个第一传动齿轮30用于与第一工作辊10同轴固定连接，另一个第一传动齿轮30用于与第二工作辊11同轴固定连接。两个传动组件31传动连接，且每一传动组件31与对应的一个第一传动齿轮30传动连接。限位结构4位于轧制装置1的一侧，第一传动齿轮与限位结构间隔设置，传动组件可移动地设置于限位结构4，限位结构4用于限定传动结构3摆动。

参见图1至图6，在实际工作时，第一工作辊和第二工作辊分别由不同电机驱动，以实现对金属板材的轧制加工。并且，由于第一工作辊通过传动结构和第二工作辊连接，在传动结构的作用下，强制分配第一工作辊和第二工作辊的受载情况，以使第一工作辊和第二工作辊的受载分配情况不单纯随轧制情况而动，进而使驱动第一工作辊和第二工作辊的两个电机受载情况也不单纯随轧制情况而动。如此，使得驱动第一工作辊的电机输出转速与驱动第二工作辊的电机输出转速的比值（即传动比）实现稳定保持，进而稳定第一工作辊和第二工作辊之间的传动比。基于此，可以确保利用轧制装置加工出的金属板材的质量。

在实际使用过程中，利用上述稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置，可以使异步轧机在轧制单金属板带和层状金属板材过程中，保持第一工作辊和第二工作辊的辊间传动比恒定，从而有助于实现高质量板材的稳定生产，进而确保加工出的板材的可靠性和均质性。此外，由于本发明实施例采取在现有轧机上外加稳定装置的方式来实现稳定保持工作辊间传动比的效果，并且加装方式简易方便，所以对现有双电机各自驱动第一工作辊和第二工作辊的异步轧机的改造难度低，易于大批量实现。

作为一种可能的实现方式，参见图1至图5，上述第一传动齿轮30为现有技术中的圆柱齿轮，两个第一传动齿轮30之间的轴线相互平行。进一步地，由前文描述可知，一个第一传动齿轮用于与第一工作辊同轴固定连接，另一个第一传动齿轮用于与第二工作辊同轴固定连接。上述固定的方式多种多样，例如焊接、粘结或键配合等。在本发明实施例，上述第一传动齿轮30和第一工作辊10、第二工作辊11之间均采用键配合。

再进一步地，上述第一传动齿轮30与限位结构4间隔设置，此时可以避免限位结构4影响第一传动齿轮30正常转动，以确保第一工作辊10和第二工作辊11正常工作，进而确保轧制装置1正常加工金属板材。

在一种可选方式中，参见图1、图4和图5，每一传动组件31均包括：第二传动齿轮310、定位齿轮311和传动轴312。第二传动齿轮310与对应的一个第一传动齿轮30啮合，两个传动组件31中的两个第二传动齿轮310啮合。定位齿轮311可移动地设置于限位结构4，定位齿轮311与第二传动齿轮310间隔分布。传动轴312设置于限位结构，第二传动齿轮310套设在传动轴312上，且第二传动齿轮310相对于传动轴312转动。定位齿轮311套设在传动轴312上，且定位齿轮311相对于传动轴312周向和轴向固定。

示例性的，第二传动齿轮310内部设置有轴承，第二传动齿轮310通过轴承与传动轴312转动连接，以使第二传动齿轮310相对于传动轴312转动。定位齿轮311与传动轴312采用键配合，以使定位齿轮311相对于传动轴312周向和轴向固定。

在本发明实施例中，两个第一传动齿轮30和两个第二传动齿轮310处于同一平面。

在一种可选方式中，第一传动齿轮的中心轴线和第二传动齿轮的中心轴线相互平行。

在一种可选方式中，参见图4和图5，上述传动轴312包括：第一传动轴313和第二传动轴314。第二传动齿轮310和定位齿轮311均套设于第一传动轴313，沿第二传动轴314的长度方向L，第一传动轴313的一端设置于第二传动轴314的一端。第二传动轴314的直径分别大于第一传动轴313的直径以及第二传动齿轮310的内径，第一传动轴313的中心线和第二传动轴314的中心线重合，第二传动齿轮310位于第二传动轴314和定位齿轮311之间。

在一种可选方式中，参见图1至图6，上述限位结构4包括：支架40、两个连接组件41和两个限位组件42。两个支架40相对且间隔设置，传动结构3位于两个支架40之间。沿支架40的高度方向，支架40具有容纳空间，每一连接组件41同时贯穿两个容纳空间。沿支架40的高度方向，连接组件41可升降地设置于支架40，且两个连接组件41间隔设置。两个限位组件42均设置于支架40，每一限位组件42位于对应的一个连接组件41的侧面。每一传动组件31对应可移动地设置于一个连接组件41，且每一传动组件31与对应的限位组件42固定连接。

由于沿支架40的高度方向，连接组件41可升降地设置于支架40。此时，可以根据待安装的定位齿轮311距离地面的高度，简单快速地调整连接组件41的位置，以使定位齿轮311可移动地设置于连接组件41上。上述调整方式和安装方式简单方便，易于操作，提高了效率。进一步地，在上述连接组件41和限位组件42的共同作用下，可以限定传动组件31轴向和周向的大幅摆动，以确保轧制装置1稳定工作，进而确保利用轧制装置1加工出的金属板材的质量。

在一种可选方式中，参见图2和图6，每一连接组件41均包括：齿条410和驱动件411。齿条410同时贯穿两个容纳空间，沿一个支架40至另一个支架40的方向，传动组件31可移动地设置于齿条410。驱动件411设置于支架40，驱动件411与齿条410连接，用于驱动齿条410沿支架40的高度方向升降。

示例性的，上述驱动件可以是气压缸、液压缸或电机等，在此不做具体限定，只要可以实现上述功能即可。

在本发明实施例中，定位齿轮311与齿条410啮合，此时有利于传动组件31的准确定位以及后续限位固定。驱动件411与齿条410的端部连接，避免影响齿条410正常工作。

在一种可选方式中，参见图2和图6，每一限位组件42均包括：限位板420和固定件421。两个限位板420相对且间隔设置于同一支架40的两侧，两个限位板420分别位于对应的一个连接组件的两侧。传动组件31的两端分别设置于两个限位板420，传动组件31通过固定件421与限位板420紧固连接。

在本发明实施例中，传动组件31中的第二传动齿轮310和定位齿轮311均位于两个限位板之间，且第二传动齿轮310和定位齿轮311均与限位板420间隔设置，传动轴312的两端设置于两个限位板420。进一步地，由于设置有限位板420，此时可以使传动组件31在正常传动时小幅波动以实现柔性限位的功能。

下面以两种可能的实现方式为例描述传动轴和限位组件的连接固定，应理解，以下描述仅用于理解，不用于具体限定。

示例一：结合前文描述，参见图1至图6，当传动轴312包括第一传动轴313和第二传动轴314时，第一传动轴313的自由端同时贯穿两个限位板420。此时，第二传动轴314的自由端位于一个限位板420的一侧，第一传动轴313的自由端位于另一个限位板420的一侧。进一步地，上述第二传动轴314的直径大于限位板420上开设的通孔422的内径或宽度，因此在第二传动轴314自身尺寸的限定下，可以保证传动轴312一端相对固定。再进一步地，第一传动轴313的自由端处设置固定件421。此时，利用固定件421可以使传动轴312稳定牢固的安装在限位板420上。

示例二：当传动轴由三段组成，中间部分的直径相对较小，两端部分的直径相对较大。例如，中间部分的直径小于两端部分的直径，两端部分的直径可以相等也可以不相等。当传动轴中间部分的直径小于限位板上开设的通孔的内径或宽度，传动轴两端部分的直径大于限位板上开设的通孔的内径或宽度时，传动轴同时贯穿两个限位板后，传动轴的两端分别设置固定件，利用固定件将传动轴稳定牢固的安装在限位板上。

示例性的，上述固定件可以是螺母等。

在一种可选方式中，参见图6，每一限位板420上均开设有通孔422，通孔422的长度方向与一个支架40至另一个支架40的方向一致，传动组件31通过通孔422可移动地设置于限位板420。

此时，可以根据第一工作辊10的位置，实时调整传动组件31，以使传动组件31与设置于第一工作辊10上的第一传动齿轮30传动连接，第二工作辊11同理。基于此，可以适应不同尺寸的轧制装置1，以扩大稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置2的适用范围。

在一种可选方式中，参见图6，限位板420的长度小于两个支架40之间的间距，限位板420的长度方向与一个支架40至另一个支架40的方向一致，第一传动齿轮30与限位板420间隔设置。此时可以避免限位板420影响第一传动齿轮30正常转动，以确保第一工作辊10和第二工作辊11正常工作，进而确保轧制装置1正常加工板材。

综上所述，上述稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置结构简单，易于制作，同时还易于组装、调试和使用，提高了工作效率。进一步地，上述稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置运行可靠性高。再进一步地，上述稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置对于轧制装置的改造难度低，有利于大批量推广。

下面以两种可能的实现方式为例描述稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置的使用方式，应理解，以下描述仅用于理解，不用于具体限定。

示例一：参见图1至图8，首先，依据实际加工工艺参数调试好原始双电机驱动的异步轧机。

具体的，准备材质为T2紫铜的轧板，轧板的长为200mm，宽为100mm，高为20mm。调节轧制装置1的压下结构12，使得安装在轧机机架13上的第一工作辊10和第二工作辊11之间的辊缝为10mm。接着，将第一工作辊10的转速设置为54mm/s和第二工作辊11的转速设置为60mm/s。在轧制装置1未安装本发明实施例提供的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置2前，测得预轧制时第一工作辊10和第二工作辊11的速度变化情况以及辊间传动比变化情况（具体参见图7）。如图7所示，图7中曲线①为第一工作辊空载初始转速为54mm/s时转速随时间变化的曲线，曲线②为第二工作辊空载初始转速为60mm/s时转速随时间变化的曲线。曲线③为第一工作辊和第二工作辊的辊间传动比随时间变化的曲线，其中，M处表示引入了T2紫铜金属板负载。当引入T2紫铜金属板负载后，传动比出现明显下降。基于此，根据图7可知，在轧制装置1未安装本发明实施例提供的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置时，第一工作辊和第二工作辊的辊间传动比很不稳定。

接下来，确定第一传动齿轮30、第二传动齿轮310、定位齿轮311以及齿条410的模数、压力角和齿数等参数，同时确定上述构件的排布以及具体位置，同时确保传动轴312的尺寸以及安装位置。

具体的，将第一工作辊10和第二工作辊11的辊间传动比设定为0.9:1，此时确定设置于第一工作辊10上的第一传动齿轮（为了便于后期描述将其定义为第一传动齿轮A300）的模数为1.5，压力角为20°，齿数为160，齿宽为15mm。为了便于后期描述，将设置于第二工作辊11上的第一传动齿轮定义为第一传动齿轮C301，第一传动齿轮C301的参数与第一传动齿轮A300的参数一致，在此不再赘述。与第一传动齿轮A300啮合的第二传动齿轮310（为了便于后期描述将其定义为第二传动齿轮B315）的模数为1.5，压力角为20°，齿数为144，齿宽为15mm。为了便于后期描述，将与第一传动齿轮C301啮合的第二传动齿轮定义为第二传动齿轮D316，第二传动齿轮D316的参数与第二传动齿轮B315的参数一致，在此不再赘述。套接在传动轴上的定位齿轮的模数为0.5，压力角20°，齿数为80，齿宽为20mm。两个齿条410的参数一致，齿条410的模数为0.5，压力角为20°，齿数为2000，齿宽为20mm。

接着，将两个第一传动齿轮30分别设置在第一工作辊10和第二工作辊11上，设置在第一工作辊10上的第一传动齿轮30的中心，与放置轧机机架13底座的下表面的竖直距离为566.01mm。设置在第二工作辊11上的第一传动齿轮30的中心，与放置轧机机架13底座的下表面的竖直距离为256.05mm。第二传动齿轮310位于第一传动齿轮30的一侧。与第一传动齿轮A300啮合的第二传动齿轮B315的中心，与放置轧机机架13底座的下表面的竖直距离为516.05mm。同时，第二传动齿轮B315的中心，与第一工作辊10的中心点和第二工作辊11的中心点的连接线之间的水平距离为222.45mm。

设置于第二工作辊11上的第一传动齿轮C301，以及与第一传动齿轮C301啮合的第二传动齿轮D316的位置设置方式参考上述步骤，并根据实际情况进行调整，在此不做具体限定。

接下来，两个齿条410和对应的驱动件411配合连接，将限位板420安装在支架40上。

接下来，驱动件411对应调整与其连接的齿条410的位置，以使两个齿条410均位于预设高度，待齿条410的位置确定后利用螺母43固定在支架40上。

具体的，上述驱动件411包括设置于支架40的两个第一驱动件414和两个第二驱动件415。为了便于描述将与第二传动齿轮B315同属一个传动组件31的定位齿轮，定义为定位齿轮E317。将与第二传动齿轮D316同属一个传动组件31的定位齿轮，定义为定位齿轮F318。将与定位齿轮E317啮合的齿条定义为齿条G412，将与定位齿轮F318啮合的齿条定义为齿条H413。两个第一驱动件414位于支架40的上端，两个第一驱动件414分别与齿条G412的两端连接。两个第二驱动件415位于支架40的下端，两个第二驱动件415分别与齿条H413的两端连接。

接着，利用两个第一驱动件414调节齿条G412的位置，使齿条G412与放置轧机机架13底座的下表面的竖直距离为240.6mm。利用两个第二驱动件415调节齿条H413的位置，使齿条G412与放置轧机机架13底座的下表面的竖直距离为270mm。待齿条G412和齿条H413的位置确定后，分别利用螺母43将两个齿条410固定在支架40上，以提高两个齿条410的稳定性。

接下来，将传动组件31中的定位齿轮311放置在对应的齿条410上，使定位齿轮311与对应的齿条410啮合。

具体的，将定位齿轮E317与齿条G412啮合，将定位齿轮F318与齿条H413啮合。

接下来，沿靠近第一传动齿轮30的方向，移动定位齿轮311，以使第二传动齿轮310与对应的第一传动齿轮30啮合。

具体的，沿靠近第一传动齿轮A300的方向，推动定位齿轮E317，以使第二传动齿轮B315与第一传动齿轮A300啮合。沿靠近第一传动齿轮C301的方向，推动定位齿轮F318，以使第二传动齿轮D316与第一传动齿轮C301啮合。

接下来，在传动轴312的两侧安装限位板420，并利用固定件421固定好。

具体的，将支架40两侧布置的限位板420贴合传动组件31，利用螺栓将限位板420固定在支架40上。同时传动轴312贯穿位于两侧的两个限位板420，并利用固定件421锁紧，以限制传动组件31轴向和周向的大幅度摆动，同时允许其小幅振动。

接下来，空转轧制装置1和稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置2，调试无误后，轧制装置1即可正常加工板材。

具体的，空转调试，检查齿轮间的啮合情况和齿轮齿条410的锁紧情况，确认无误后，即可正常生产。测得此时第一工作辊10和第二工作辊11在正式轧制时的速度变化情况以及辊间传动比变化情况（具体参见图8）。如图8所示，图8中曲线①为第一工作辊空载初始转速为54mm/s时转速随时间变化的曲线，曲线②为第二工作辊空载初始转速为60mm/s时转速随时间变化的曲线。曲线③为第一工作辊和第二工作辊的辊间传动比随时间变化的曲线，其中，N处表示引入了T2紫铜金属板负载。当引入T2紫铜金属板负载后，传动比保持恒定（传动比为0.9）。基于此，根据图8可知，增加稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置后，虽然第一工作辊转速和第二工作辊转速在受负载后不可避免的会出现下降的趋势，但是第一工作辊和第二工作辊的辊间传动比却能够很稳定的保持。

示例二：参见图1至图6、图9和图10，首先，依据实际加工工艺参数调试好原始双电机驱动的异步轧机。

具体的，准备材质为1060纯铝的轧板，轧板的长为200mm，宽为100mm，高为20mm。调节轧制装置1的压下结构12，使得安装在轧机机架13上的第一工作辊10和第二工作辊11之间的轴间距至辊缝为10mm。接着，将第一工作辊10的转速设置为60mm/s和第二工作辊11的转速设置为57mm/s。在轧制装置1未安装本发明实施例提供的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置2前，预轧制时第一工作辊10和第二工作辊11的速度变化情况以及辊间传动比变化情况（具体参见图9）。如图9所示，图9中曲线②为第一工作辊空载初始转速为60mm/s时转速随时间变化的曲线，曲线①为第二工作辊空载初始转速为57mm/s时转速随时间变化的曲线。曲线③为第一工作辊和第二工作辊的辊间传动比随时间变化的曲线，其中，O处表示引入了1060纯铝金属板负载。当引入1060纯铝金属板负载后，传动比出现明显上升。基于此，根据图9可知，在轧制装置1未安装本发明实施例提供的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置时，第一工作辊和第二工作辊的辊间传动比很不稳定。

接下来，确定第一传动齿轮30、第二传动齿轮310、定位齿轮311以及齿条410的模数、压力角和齿数等参数，同时确定上述构件的排布以及具体位置，同时确保传动轴312的尺寸以及安装位置。

具体的，将第一工作辊10和第二工作辊11的辊间传动比设定为1.05:1，此时确定设置于第一工作辊10上的第一传动齿轮（为了便于后期描述将其定义为第一传动齿轮A300）的模数为1.5，压力角为20°，齿数为168，齿宽为15mm。为了便于后期描述，将设置于第二工作辊11上的第一传动齿轮定义为第一传动齿轮C301，第一传动齿轮C301的参数与第一传动齿轮A300的参数一致，在此不再赘述。与第一传动齿轮A300啮合的第二传动齿轮310（为了便于后期描述将其定义为第二传动齿轮B315）的模数为1.5，压力角为20°，齿数为160，齿宽为15mm。为了便于后期描述，将与第一传动齿轮C301啮合的第二传动齿轮定义为第二传动齿轮D316，第二传动齿轮D316的参数与第二传动齿轮B315的参数一致，在此不再赘述。套接在传动轴上的定位齿轮的模数为0.5，压力角为20°，齿数为80，齿宽为20mm。两个齿条410的参数一致，齿条410的模数为0.5，压力角为20°，齿数为2000，齿宽为20mm。

接着，将两个第一传动齿轮30分别设置在第一工作辊10和第二工作辊11上，设置在第一工作辊10上的第一传动齿轮30的中心，与放置轧机机架13底座的下表面的竖直距离为566.01mm。设置在第二工作辊11上的第一传动齿轮30的中心，与放置轧机机架13底座的下表面的竖直距离为256.05mm。第二传动齿轮310位于第一传动齿轮30的一侧。与第一传动齿轮A300啮合的第二传动齿轮B315的中心，与放置轧机机架13底座的下表面的竖直距离为521.05mm。同时，第二传动齿轮B315的中心，与第一工作辊10的中心点和第二工作辊11的中心点的连接线之间的水平距离为227.56mm。

设置于第二工作辊11上的第一传动齿轮C301，以及与第一传动齿轮C301啮合的第二传动齿轮D316的位置设置方式参考上述步骤，并根据实际情况进行调整，在此不做具体限定。

接下来，两个齿条410和对应的驱动件411配合连接，将限位板420安装在支架40上。

接下来，驱动件411对应调整与其连接的齿条410的位置，以使两个齿条410均位于预设高度，待齿条410的位置确定后利用螺母43固定在支架40上。

具体的，上述驱动件411包括设置于支架40的两个第一驱动件414和两个第二驱动件415。为了便于描述将与第二传动齿轮B315同属一个传动组件31的定位齿轮，定义为定位齿轮E317。将与第二传动齿轮D316同属一个传动组件31的定位齿轮，定义为定位齿轮F318。将与定位齿轮E317啮合的齿条定义为齿条G412，将与定位齿轮F318啮合的齿条定义为齿条H413。两个第一驱动件414位于支架40的上端，两个第一驱动件414分别与齿条G412的两端连接。两个第二驱动件415位于支架40的下端，两个第二驱动件415分别与齿条H413的两端连接。

接着，利用两个第一驱动件414调节齿条G412的位置，使齿条G412与放置轧机机架13底座的下表面的竖直距离为230.6mm。利用两个第二驱动件415调节齿条H413的位置，使齿条G412与放置轧机机架13底座的下表面的竖直距离为260mm。待齿条G412和齿条H413的位置确定后，分别利用螺母43将两个齿条410固定在支架40上，以提高两个齿条410的稳定性。

接下来，将传动组件31中的定位齿轮311放置在对应的齿条410上，使定位齿轮311与对应的齿条410啮合。

具体的，将定位齿轮E317与齿条G412啮合，将定位齿轮F318与齿条H413啮合。

接下来，沿靠近第一传动齿轮30的方向，移动定位齿轮311，以使第二传动齿轮310与对应的第一传动齿轮30啮合。

具体的，沿靠近第一传动齿轮A300的方向，推动定位齿轮E317，以使第二传动齿轮B315与第一传动齿轮A300啮合。沿靠近第一传动齿轮C301的方向，推动定位齿轮F318，以使第二传动齿轮D316与第一传动齿轮C301啮合。

接下来，在传动轴312的两侧安装限位板420，并利用固定件421固定好。

具体的，将支架40两侧布置的限位板420贴合传动组件31，利用螺栓将限位板420固定在支架40上。同时传动轴312贯穿位于两侧的两个限位板420，并利用固定件421锁紧，以限制传动组件31轴向和周向的大幅度摆动，同时允许其小幅振动。

接下来，空转轧制装置1和稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置2，调试无误后，轧制装置1即可正常加工板材。

具体的，空转调试，检查齿轮间的啮合情况和齿轮齿条410的锁紧情况，确认无误后，即可正常生产。测得此时第一工作辊10和第二工作辊11在正式轧制时的速度变化情况以及辊间传动比变化情况（具体参见图10）。如图10所示，图10中曲线②为第一工作辊空载初始转速为60mm/s时转速随时间变化的曲线，曲线①为第二工作辊空载初始转速为57mm/s时转速随时间变化的曲线。曲线③为第一工作辊和第二工作辊的辊间传动比随时间变化的曲线，其中，P处表示引入了1060纯铝金属板负载。当引入1060纯铝金属板负载后，传动比保持恒定（传动比为1.05）。基于此，根据图10可知，增加稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置后，虽然第一工作辊转速和第二工作辊转速在受负载后不可避免的会出现下降的趋势，但是第一工作辊和第二工作辊的辊间传动比却能够很稳定的保持。

应理解，当所需轧制的板带材更换，需要调整异步轧机的传动比时，需要对相关部件的参数和位置进行调整。例如，当第一工作辊10和第二工作辊11的传动比为1.25:1时，确定设置于第一工作辊10上的第一传动齿轮30（为了便于后期描述将其定义为第一传动齿轮A300）的模数为1.5，压力角为20°，齿数为160，齿宽为15mm。第一传动齿轮C301的参数与第一传动齿轮A300的参数一致，在此不再赘述。与第一传动齿轮A300啮合的第二传动齿轮310（为了便于后期描述将其定义为第二传动齿轮B315）的模数为1.5，压力角为20°，齿数为200，齿宽为15mm。第二传动齿轮D316的参数与第二传动齿轮B315的参数一致，在此不再赘述。套接在传动轴上的定位齿轮的模数为0.5，压力角为20°，齿数为80，齿宽为20mm。两个齿条410的参数一致，齿条410的模数为0.5，压力角为20°，齿数为2000，齿宽为20mm。

设置在第一工作辊10上的第一传动齿轮30的中心，与放置轧机机架13底座的下表面的竖直距离为566.01mm。设置在第二工作辊11上的第一传动齿轮30的中心，与放置轧机机架13底座的下表面的竖直距离为256.05mm。第二传动齿轮310位于第一传动齿轮30的一侧。与第一传动齿轮A300啮合的第二传动齿轮B315的中心，与放置轧机机架13底座的下表面的竖直距离为228.76mm。同时，第二传动齿轮B315的中心，与第一工作辊10的中心点和第二工作辊11的中心点的连接线之间的水平距离为234.07mm。

第二方面，本发明实施例还提供了一种轧制成形设备。该轧制成形设备包括轧制装置和上述技术方案所述的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置。轧制装置具有相对且间隔设置的第一工作辊和第二工作辊，稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置位于轧制装置的一侧，第一工作辊通过稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置所包括的传动结构与第二工作辊连接。

本发明实施例提供的轧制成形设备的有益效果与上述技术方案所述的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置的有益效果相同，此处不做赘述。

此外，结合前文描述可知，本发明实施例提供的轧制成形设备，只需通过在第一工作辊和第二工作辊上装配第一传动齿轮并配以相应的传动组件及限位结构，即可利用齿轮啮合的机械方式来保持第一工作辊和第二工作辊间的传动比恒定，以稳定金属板材成品的质量。进一步地，本发明实施例提供的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置无需对现有双电机各自驱动上下轧辊的异步轧机自身进行升级，降低了实现难度，适用于工业推广应用。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置，其特征在于，用于稳定轧制装置的辊间传动比，所述轧制装置具有轧机机架、相对且间隔设置的第一工作辊和第二工作辊；所述第一工作辊和所述第二工作辊均转动设置于所述轧机机架，所述第一工作辊和所述第二工作辊的相对位置固定；

所述稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置包括：传动结构和限位结构；

所述传动结构包括：

第一传动齿轮，两个所述第一传动齿轮相对且间隔设置；其中一个所述第一传动齿轮用于与所述第一工作辊同轴固定连接，另一个所述第一传动齿轮用于与所述第二工作辊同轴固定连接；

传动组件，两个所述传动组件传动连接，且每一所述传动组件与对应的一个所述第一传动齿轮传动连接；

所述限位结构位于所述轧制装置的一侧；所述第一传动齿轮与所述限位结构间隔设置；所述传动组件可移动地设置于所述限位结构；所述限位结构用于限定所述传动结构摆动。

2.根据权利要求1所述的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置，其特征在于，每一所述传动组件均包括：

第二传动齿轮，与对应的一个所述第一传动齿轮啮合；两个所述传动组件中的两个所述第二传动齿轮啮合；

定位齿轮，可移动地设置于所述限位结构；所述定位齿轮与所述第二传动齿轮间隔分布；

传动轴，设置于所述限位结构；所述第二传动齿轮套设在所述传动轴上，且所述第二传动齿轮相对于所述传动轴转动；所述定位齿轮套设在所述传动轴上，且所述定位齿轮相对于所述传动轴周向和轴向固定。

3.根据权利要求2所述的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置，其特征在于，所述第一传动齿轮的中心轴线和所述第二传动齿轮的中心轴线相互平行。

4.根据权利要求2所述的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置，其特征在于，所述传动轴包括：

第一传动轴，所述第二传动齿轮和所述定位齿轮均套设于所述第一传动轴；

第二传动轴，沿所述第二传动轴的长度方向，所述第一传动轴的一端设置于所述第二传动轴的一端；所述第二传动轴的直径分别大于所述第一传动轴的直径以及所述第二传动齿轮的内径；所述第一传动轴的中心线和所述第二传动轴的中心线重合；所述第二传动齿轮位于所述第二传动轴和所述定位齿轮之间。

5.根据权利要求1所述的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置，其特征在于，所述限位结构包括：

支架，两个所述支架相对且间隔设置，所述传动结构位于两个所述支架之间；沿所述支架的高度方向，所述支架具有容纳空间；

两个连接组件，每一所述连接组件同时贯穿两个所述容纳空间；沿所述支架的高度方向，所述连接组件可升降地设置于所述支架，且两个所述连接组件间隔设置；

两个限位组件，均设置于所述支架；每一所述限位组件位于对应的一个所述连接组件的侧面；每一所述传动组件对应可移动地设置于一个所述连接组件，且每一所述传动组件与对应的所述限位组件固定连接。

6.根据权利要求5所述的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置，其特征在于，每一所述连接组件均包括：

齿条，同时贯穿两个所述容纳空间；沿一个支架至另一个支架的方向，所述传动组件可移动地设置于所述齿条；

驱动件，设置于所述支架；所述驱动件与所述齿条连接，用于驱动所述齿条沿所述支架的高度方向升降。

7.根据权利要求5所述的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置，其特征在于，每一所述限位组件均包括：

限位板，两个所述限位板相对且间隔设置于同一所述支架的两侧；两个所述限位板分别位于对应的一个所述连接组件的两侧；

固定件，所述传动组件的两端分别设置于两个所述限位板；所述传动组件通过所述固定件与所述限位板紧固连接。

8.根据权利要求7所述的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置，其特征在于，每一所述限位板上均开设有通孔，所述通孔的长度方向与一个支架至另一个支架的方向一致；所述传动组件通过所述通孔可移动地设置于所述限位板。

9.根据权利要求7所述的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置，其特征在于，所述限位板的长度小于两个所述支架之间的间距，所述限位板的长度方向与一个支架至另一个支架的方向一致；所述第一传动齿轮与所述限位板间隔设置。

10.一种轧制成形设备，其特征在于，包括：

轧制装置，具有相对且间隔设置的第一工作辊和第二工作辊；

权利要求1至9任一项所述的稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置，位于所述轧制装置的一侧；所述第一工作辊通过所述稳定轧制过程辊间传动比的稳定装置所包括的传动结构与所述第二工作辊连接。