CN1340388A - 轧机及轧制方法 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种轧机,在这种轧机的可移动框架中包含有实现辊平衡控制和被轧制材料形状控制的液压装置,所述可移动框架与安装在辊每一端的辊轴承座相分离地设置,其能够减小辊的倾斜,由此使得能够进行稳定的轧制,并且还能够减小辊的振动,并生产出高质量的产品。在所述可移动框架10和11中提供液压装置12和13、液压装置16和17和液压装置18和19,所述液压装置12和13控制辊平衡和被轧制材料形状,所述液压装置16和17相对于轧机机座3沿被轧制材料流动方向推压并限制所述辊轴承座4和5和可移动框架10和11,所述液压装置18和19相对于轧机机座3沿上下方向推压并限制所述可移动框架10和11。

Description

轧机及轧制方法

本发明涉及一种轧机及轧制方法，尤其涉及一种这样成形的轧机，即根据要被轧制的材料宽度，轧辊可以沿轧辊轴方向移动，并且轧机带有一个实现轧辊平衡控制以及控制被轧制材料形状的液压装置，该液压装置包含在一个可移动的框架内，所述框架与安装在轧辊每一端的轧辊轴承座相分离，以便所述可移动框架可以与轧辊和轧辊轴承座一起沿轧辊轴方向移动。

轧制薄板材料的轧机通常被构造成轧辊能够沿辊轴方向移动，以便根据被轧制材料宽度调节轧辊沿轴向的位置。在日本专利昭50-12385中描述的这种轧机中，其结构设计为实现轧辊平衡控制或者被轧制材料形状控制的所述液压装置的液压缸部分被包含在一个可移动的框架中，框架与安装在轧辊每一端的轧辊轴承座相分离，液压缸的活塞部分与轧辊轴承座的法兰部分紧密配合，并且可移动框架、轧辊和轧辊轴承座沿轧辊轴方向一起移动。因此，即使轧辊沿轧辊轴方向移动，但由于在保持液压装置的活塞部分与轧辊轴承座之间配合的同时液压装置与轧辊一起沿轧辊轴方向移动，因而不仅一直能够实现轧辊平衡的正确控制和轧制材料形状的正确控制，而且也能够在不出现任何问题的前提下实现沿轧辊轴方向的移动。

进一步，作为提供了一个实现轧辊平衡控制和被轧制材料形状控制的液压装置的轧机，如在日本特许公开专利申请昭61-129208中公开的这种轧机中，提供了一种沿轧制方向将轧辊轴承座推靠和限制在壳体上的液压装置，以便使得轧辊轴承座与壳体之间的间隙为零。

在日本专利昭50-12385中披露的这种通用技术中，为了使得能够在沿轴向调节轧辊位置时或在替换轧辊时沿辊轴方向移动轧辊，在轧辊轴承座和可移动框架之间及在可移动框架和安装在轧机壳体内的支撑该可移动框架的导引框架之间提供有适当的间隙。尽管在沿轴向调节轧辊位置时或在替换轧辊时，为了预定目的这些间隙是有用的，但是这些间隙在轧制材料时具有不利影响，即，安装在轧辊端的轧辊轴承座将由于这些间隙而移动，轧辊相对于被轧制材料变得倾斜，由此引起被轧制材料的弯曲移动或不能在轧辊中咬入轧制材料。

进一步，在轧制材料的工作辊轴承座中通常采用具有圆柱形辊子的滚柱轴承。在轧制期间这些辊子围绕滚柱轴旋转，以一个与辊子每单位时间通过次数成比例的振动频率振动轧机，如果这一振动频率偏巧等于轧机的固有频率，则会出现共振，并且这种共振由所述间隙进一步加强，甚至会引起在被轧制材料上的振动痕迹。

如果将特许公开号为昭61-129208的日本专利申请中公开的技术合并到日本专利昭50-12385中公开的辊轴承座部分中，提供一个液压装置将辊轴承座和可移动框架推靠并限制到所述壳体上，则能够减小如轧制期间辊的倾斜，减少被轧制材料弯曲移动或轧制材料不能咬入轧辊等这样的问题。可是，如果仅仅沿轧制方向推压辊轴承座和可移动框架，则当由于共振而出现辊和辊轴承座的振动时，在辊轴承座和可移动框架上的推压力作用变弱，因而不能预防这种振动。

本发明的目的是提供一种轧机和一种轧制方法，在这种轧机中，在可移动框架中包含有进行辊平衡控制和被轧制材料形状控制的液压装置，所述可移动框架与安装在辊每一端的辊轴承座相分离地设置，其能够在辊较小的倾斜情况下进行稳定的轧制，减小辊的振动并且生产高质量的产品。

(1)为了达到上述目的，轧机被成形为根据被轧制材料宽度轧辊可以沿辊轴方向移动，并且具有这样的构造，其中安装在辊两端的辊轴承座由轧机壳体通过一个可移动框架支撑，所述可移动框架与这些辊轴承座相分离地设置，可移动框架具有一个进行辊平衡控制和被轧制材料形状控制的第一液压装置，并且该第一液压装置的一个部件还与辊轴承座部分的法兰部件相配合，以便该可移动框架与所述辊和辊轴承座一起沿辊轴方向移动，在本发明中，可移动框架具有一个第二液压装置，该液压装置相对于轧机壳体沿被轧制材料的流动方向推压并限制辊轴承座和可移动框架，可移动框架还具有一个第三液压装置，其相对于轧机壳体沿上下方向推压并限制所述可移动框架。

以这种方式，通过提供第二液压装置并且沿被轧制材料的流动方向推压并限制辊轴承座和可移动框架，能够使得辊轴承座、可移动框架和轧机壳体之间的间隙为零，减小轧制过程中辊的倾斜，并在被轧制材料较小的弯曲移动和几乎不出现材料不能被轧辊咬入的情况下进行稳定的轧制。

进一步，除第二液压装置之外通过提供第三液压装置，沿上下方向推压并限制可移动框架，同时沿被轧制材料的流动方向推压并限制辊轴承座和可移动框架，当辊和辊轴承座由于共振试图振动时，由于除了可移动框架沿上下方向被第三液压装置限制之外，辊轴承座沿被轧制材料的流动方向被第二液压装置所限制，甚至辊轴承座沿上下方向受到所述可移动框架和辊轴承座之间的摩擦力的限制，所以能够减小由于共振引起的振动。因此，产品表面变得光滑，并且能够生产高质量的产品。

(2)在(1)中，最好在辊轴承座的两侧表面上和可移动框架邻近辊轴承座的至少一侧表面上进行防滑处理。

因此，当被第二液压装置推压时，可移动框架与辊轴承座之间的摩擦力增加，由于沿上下方向推压并限制可移动框架，所以沿上下方向限制辊轴承座的作用加强，因此能够进一步减小由于共振引起的振动。

(3)进一步，为了达到上述目的，在采用上述(1)的轧机的轧制方法中，本发明在轧制被轧制材料时，第二和第三液压装置工作，辊轴承座和可移动框架被推靠并限制在轧机壳体上，当不轧制被轧制材料时，释放第二和第三液压装置，可移动框架、辊和辊轴承座沿辊轴方向一起移动。

因此，在轧制过程中，如上述(1)中所描述的那样，间隙被消除了，甚至也消除了辊轴的倾斜，轧制过程稳定进行。此外，由于辊轴承座沿被轧制材料的流动方向和沿上下方向受到限制，所以减小了振动。

(4)在上述(3)中，最好检测辊的振动，当振动振幅或加速度超过一定值时增加第二液压装置的推压力。

因此，当振动小的情况下减弱第二液压装置的推压力，有效地利用第一液压装置对辊平衡的控制作用或被轧制材料形状的控制作用，并且仅当由于共振引起的振动出现问题时，才增加第二液压装置的推压力，通过增加可移动框架和辊轴承座之间的摩擦力沿上下方向限制辊轴承座，由此减小由于共振引起的振动。

图1是按照本发明一个优选实施例的轧机的正视图；

图2是图1所示的轧机的侧视图；

图3是图1所示的轧机驱动侧的工作辊端部的辊轴承座部分的水平剖视图；

图4是图1所示的轧机驱动侧的工作辊端部的辊轴承座部分的垂直剖视图。

下面，参照附图描述本发明的一个优选实施例。

在图1和图2中，轧制将被轧制的材料的顶部工作辊和底部工作辊1和2的两端支撑在工作辊轴承座4和5上，所述工作辊轴承座4和5保持在轧机机座(轧机壳体)的观察窗部分内，与工作辊1和2接触的支承辊6和7类似地被支承辊轴承座8和9在两端支撑，支承辊轴承座8和9保持在轧机机座3内。支承辊6和7以及支承辊轴承座8和9能以通用的方式上下移动，并且沿轧辊轴方向被固定。所述工作辊轴承座4和5的宽度小于轧机机座3的观察窗部分的宽度，并且由轧机机座3通过沿上下方向基本上置于轧机机座中部的可移动框架10和11保持并支撑。

在轧机驱动侧(图2中右侧)和工作侧(图2中左侧)，可移动框架10和11被分别置于每一工作辊轴承座4和5的两侧，并且顶部和底部框架单独形成。进一步，实现轧辊平衡控制和轧制材料形状控制的液压装置12和13对应于工作辊1和2被包含在可移动框架10和11内，这些液压装置12和13由形成于可移动框架10和11内的液压缸12a和13a，以及与工作辊轴承座4和5的法兰4a和5a配合的活塞12b和13b构成。

进一步，如图3和图4所示，在可移动框架10和11内包含有液压装置16和17，以及液压装置18和19(后面描述)，所述液压装置16和17相对于轧机机座3沿被轧制材料的流动方向推压并限制辊轴承座4和5和可移动框架10和11，所述液压装置18和19沿上下方向相对于轧机机座3推压并限制可移动框架10和11。

在轧机机座3的中心部分提供有导引框架20，其支撑可移动框架10和11，以便它们不能沿上下方向移动，而可沿辊轴方向移动。这种导引框架20是与轧机机座3分离的件，其可以或者被安装配合于轧机机座3内表面，或者与轧机机座3具有一个整体构造。所述导引框架20被成形为字母“E”的形状，在其顶部、底部和中间具有突出部分，以便所述顶部和底部支撑和导引可移动框架10和11，并且足以在轧制过程中支撑工作辊1和2和当工作辊轴承座4和5沿辊轴方向移动时支撑所述可移动框架10和11，导引框架内表面具有衬垫21，在此导引框架与可移动框架10和11接触。

此外，在轧机工作侧的可移动框架10和11和辊轴承座4和5被轧辊轴承座压板22和23保持固定。并且在工作侧和驱动侧的每一个可移动框架10和11均由联结杆24和25相互联结，并且可与工作辊1和2以及工作辊轴承座4和5一起沿辊轴方向移动。

这里，轧辊轴承座压板22和23被用螺栓通过一个长孔而固定在可移动框架10和11的端部表面，压板22和23的前端进入在工作辊轴承座4和5内形成的垂直槽内，在压板22和23与在工作辊轴承座4和5内形成的垂直槽之间形成一个小间隙，以便工作辊轴承座4和5可上下移动。进一步，通过松开固定压板22和23的螺栓，并且移动所述压板22和23一段等于螺栓长孔长度的距离，压板22和23的前端就从工作辊轴承座4和5内的垂直槽中拆卸下来，由此使得能够当替换轧辊时沿辊轴方向相对于可移动框架10和11移动工作辊轴承座4和5。此外，工作侧的导引框架20的端面具有联结到所述可移动框架10和11上的制动件14，以便可移动框架10和11在替换辊时可被保持在导引框架20内。

图2所示的相应联结件26和27被安装配合于工作辊1和2的驱动侧端部，并且利用图中未示出的辊驱动装置施加旋转驱动。进一步，根据被轧制材料宽度，工作辊1和2与联结件26和27一起被图中未示出的辊移动装置沿辊轴方向移动。当沿辊轴方向进行这种移动时，可移动框架10和11与工作辊1和2以及工作辊轴承座4和5、压板22和23和联结杆24和25一起沿相同的轴向移动。所以，包含在可移动框架10和11内的所有液压装置12、13、16、17、18和19以及工作辊轴承座4和5将总是保持相同的位置关系。

在图3和图4中，液压装置16和17相对于轧机机座3沿被轧制材料的流动方向推压并限制轧辊轴承座4和5及可移动框架10和11，所述液压装置16和17包括形成于可移动框架10和11内的液压缸16a和17a，和通过衬垫21与导引框架20配合的活塞16b和17b。液压装置18和19相对于轧机机座3沿上下方向推压并限制可移动框架10和11，所述液压装置18和19包括形成于可移动框架10和11内的液压缸18a和19a，以及与导引框架20的顶部和底部突出部分配合的活塞18b和19b。

通常，如图4所示的轧机中，由于其被构造成工作辊的中心具有一个相对于机座中心沿轧制方向向着外侧的偏心距“e”，所以相对于轧机机座3沿被轧制材料流动方向推压和限制辊轴承座4和5以及可移动框架10和11的液压装置16和17沿被轧制材料流动方向被安装在可移动框架10和11的内侧，由此向着被轧制材料流动方向的外侧推动轧辊轴承座4和5以及可移动框架10和11。相对于轧机机座3上下起推压和限制作用的液压装置18和19被安装在可移动框架10和11内沿轧制材料流动方向的入口侧和出口侧两侧。

进一步，工作辊轴承座4和5带有滚柱轴承28，工作辊1和2由所述工作辊轴承座4和5通过这些滚柱轴承28支撑。替换工作辊1和2期间所需的间隙设置在工作辊轴承座4和5和可移动框架10和11之间，每一个接触表面(在工作辊轴承座4和5侧的侧表面和邻接所述表面的可移动框架10和11侧的侧表面中的至少一个)的至少一个经过表面粗糙处理，例如滚花、喷砂处理等，以防止滑动，从而增加摩擦系数。

进一步，在工作辊轴承座4和5和可移动框架10和11之间的侧表面中的至少一个面还可以提供衬垫，在这种情况下，这种衬垫经受如滚花这样的表面粗糙处理，以防止滑动。

在以上述方式构成的轧机中，在开始轧制之前工作辊1和2的轴向移动沿相互相反的方向进行，由此根据被轧制材料的宽度沿轴向调节工作辊1和2的位置。

在轧制材料期间，使得在可移动框架10和11内的液压装置12和13和液压装置16、17、18和19工作。结果，以与传统轧机类似的方式，液压装置12和13在工作辊上施加一个弯曲力，由此控制被轧制材料的形状。进一步，液压装置16、17、18和19推压辊轴承座4和5和可移动框架10和11，由此使得辊轴中心倾斜减小并减小振动，能够获得稳定的轧制和高质量的产品。

换言之，由于液压装置16和17向着被轧制材料的流动出口方向推压并限制辊轴承座4和5和可移动框架10和11，所以在辊轴承座4和5、可移动框架10和11、以及轧机机座3之间没有间隙，被轧制材料的弯曲移动和材料不能被轧辊咬入的情况减少，由此能够获得稳定的轧制。

进一步，当工作辊1和2以及辊轴承座4和5由于共振而发生振动时，由于辊轴承座4和5沿被轧制材料的流动方向被液压装置16和17推压并限制，并且可移动框架10和11沿上下方向被液压装置18和19限制，甚至辊轴承座4和5由于在可移动框架10和11以及辊轴承座4和5之间的摩擦力沿上下方向被限制，因此能够减小由共振引起的振动，并且获得被轧制产品光滑的表面质量。此时，由于工作辊轴承座4和5与可移动框架10和11之间的接触表面已经经过滚花处理(表面粗糙处理防止滑动)，由此增加了摩擦系数，由于液压装置18和19沿上下方向对可移动框架10和11的限制，沿上下方向限制辊轴承座4和5的作用增强，因此能够有效地减小由共振引起的振动。

在这种情况下，轧制期间液压装置18和19的推压力能够持续恒定，或者优选地，液压装置16和17的推压力被液压控制为可变量。

换言之，由于液压装置12和13沿上下方向在辊轴承座4和5上施加了一个弯曲力而达到对形状的控制作用，所以如果由于液压装置16和17引起的推压力太大，则该弯曲力将受到影响。另一方面，如果由于液压装置16和17引起的推压力太小，起不到停止振动的作用。考虑到这些因素，通过在辊轴承座部分4和5内提供一个振动检测器(图中未示出)来检测工作辊1和2的振动，当振动小于一个预定的临界值时减小液压装置16和17施加的液压力，当振动大于所述临界值时增加所述液压力，由此增加液压装置16和17的推压力。因此，在振动小的情况下，由于液压装置12和13使所述形状控制作用将变得有效，并且仅当由共振引起的振动出现问题时，液压装置16和17的推压力才被增加，由此增加可移动框架10和11与辊轴承座4和5之间的摩擦力，这样就沿上下方向限制辊轴承座4和5，并且有效地减小由于共振引起的振动。

当完成材料的轧制时，释放所有液压装置12、13、16、17、18和19上的压力，利用图中未示出的一个辊移动装置沿辊轴方向移动工作辊1和2，由此准备轧制后面的材料。

按照本发明，因为沿轧制材料的流动方向推压工作辊轴承座，所以消除了辊的倾斜，也消除了轧制材料的弯曲移动和材料不能被轧辊咬入的情况，能够进行稳定的轧制。进一步，由于工作辊轴承座沿被轧制材料的流动方向和上下方向受到限制，所以减小了辊的振动，被轧制产品的表面变得光滑，并且能够生产高质量的产品。

Claims (8)

1.一种轧机，其被成形为根据被轧制材料宽度轧辊可以沿辊轴方向移动，并且具有这样的构造，即其中安装在辊两端的辊轴承座由轧机壳体通过一个可移动框架支撑，所述可移动框架与这些辊轴承座相分离地设置，所述可移动框架具有一个进行辊平衡控制和被轧制材料形状控制的第一液压装置，并且该第一液压装置的一个部件还与所述辊轴承座部分的法兰部件相配合，以便该可移动框架与所述辊和辊轴承座一起沿辊轴方向移动，

其特征在于，所述可移动框架具有一个第二液压装置，该液压装置相对于所述轧机壳体沿被轧制材料的流动方向推压并限制辊轴承座和可移动框架，所述可移动框架还具有一个第三液压装置，其相对于所述轧机壳体沿上下方向推压并限制所述可移动框架。

2.一种如权利要求1所述的轧机，其特征在于，在所述辊轴承座的两侧表面上和该可移动框架邻近辊轴承座的至少一侧表面上进行防滑处理。

3.一种采用权利要求1所述的轧机的轧制方法，其特征在于，当轧制所述被轧制材料时，所述第二和第三液压装置工作，所述辊轴承座和可移动框架被推靠并限制在轧机的所述壳体上，当不轧制被轧制材料时，释放所述第二和第三液压装置，且所述可移动框架、辊和辊轴承座沿辊轴方向一起移动。

4.一种按照权利要求3所述的轧制方法，其特征在于，检测所述辊的振动，并且当这种振动振幅或加速度超过一定值时，增加所述第二液压装置的推压力。

5.一种轧机，包括：

一个沿轧制方向移动工作辊的移动装置；

可转动地支撑所述工作辊的辊轴承座；

一个置于所述工作辊和轧机壳体之间的可移动框架，其将所述辊轴承座支撑靠压在所述轧机壳体上，该可移动框架通过所述移动装置可沿轧制方向移动；

一个液压装置，其沿上下方向推压所述可移动框架。

6.一种轧机，包括：

一个沿轧制方向移动工作辊的移动装置；

可转动地支撑所述工作辊的辊轴承座；

一个置于所述工作辊和轧机壳体之间的可移动框架，其将所述辊轴承座支撑靠压在所述轧机壳体上，该可移动框架通过所述移动装置可沿轧制方向移动；

一个液压装置，其沿轧制方向推压所述可移动框架。

7.一种轧机的轧制方法，所述轧机具有一个沿轧制方向移动工作辊的移动装置和可转动地支撑所述工作辊的辊轴承座，所述方法包括下列步骤：

通过一个可移动框架将所述辊轴承座支靠在轧机壳体上，所述可移动框架通过所述移动装置沿轧制方向是可移动的；

根据轧制材料宽度，通过所述移动装置沿轧制方向移动所述工作辊、辊轴承座和可移动框架；

在沿轧制方向推压所述可移动框架的同时进行轧制。

8.一种轧机的轧制方法，所述轧机具有一个沿轧制方向移动工作辊的移动装置和可转动地支撑所述工作辊的辊轴承座，所述方法包括下列步骤：

通过一个可移动框架将所述辊轴承座支靠在轧机壳体上，所述可移动框架通过所述移动装置沿轧制方向是可移动的；

根据轧制材料宽度，通过所述移动装置沿轧制方向移动所述工作辊、辊轴承座和可移动框架；

在沿上下方向推压所述可移动框架的同时进行轧制。

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