CN1693000A - 带钢弯曲矫直机辊组及其矫直机 - Google Patents

Abstract

一种带钢拉伸矫直机辊组及其矫直机，弯曲辊组为二组，矫直辊组为一组，一弯弯曲辊组、二弯弯曲辊组和矫直辊组依次排列；上述辊组均分为上、下辊组，分别由工作辊、中间辊和支撑辊组成，工作辊、中间辊和支撑辊交错排列，工作辊直径＜中间辊直径＜支撑辊直径；上、下辊组的中心线平行。含上述辊组的矫直机的两个弯曲辊组装置和一个矫直辊组装置依次装在机架中，弯曲辊组装置和矫直辊组装置的辊组旁都可安装有用于湿拉矫的喷射集管。本发明上具有操作、维护简单；消除带钢的屈服平台，以避免在冲压成形时产生滑移线；通过降低屈服点来改善抗张强度塑性变形范围；提高带钢的平直度；调整带钢表面的粗糙度优点。采用湿拉矫，辊系寿命较长。

Description

带钢弯曲矫直机辊组及其矫直机

技术领域

本发明涉及一种冷轧设备，具体地是一种带钢拉伸弯曲矫直机辊组及其矫直机。

技术背景

在冷轧薄板厂里，冷轧薄板的板形是钢板质量的关键指标之一。随着科学技术的发展，对薄带钢和极薄带钢的平直度的要求越来越高，钢板矫直机经历了多辊矫直机、张力拉直机、弯曲矫直机。其中弯曲矫直机被广泛用在有连续拉弯直机需要的机组上，解决钢板如下问题：消除带钢的屈服平台；改善抗张强度塑性变形范围；提高带钢的平直度。

由于薄板、极薄冷轧带钢的矫平、矫直一般都采用在张力作用下由弯曲矫直机来完成的，张力是由弯曲矫直机前后的张力辊提供的，而现有的弯曲矫直机如一弯一矫、二弯一矫等，主要是由于能力不够，矫出的板形满足不了高质量的要求，如不能满足生产汽车板的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种消除带钢屈服平台，改善抗张力强度塑性变形范围，可以满足冷轧薄板的板形要求，同时改进板面质量的带钢拉伸矫直机辊组及其带钢拉伸矫直机。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种带钢弯曲矫直机辊组，包括弯曲辊组和矫直辊组，其特征在于所述的弯曲辊组为二组，矫直辊组为一组，一弯弯曲辊组、二弯弯曲辊组和矫直辊组依次排列；上述辊组均分为上、下辊组，上、下辊组分别由工作辊、中间辊和支撑辊组成，工作辊、中间辊和支撑辊交错排列，工作辊直径＜中间辊直径＜支撑辊直径；上、下辊组的中心线平行。

所述的两组弯曲辊组的上、下辊组分别由1个预弯工作辊、2个预弯中间辊和3个预弯支撑辊组成，两组预弯工作辊直径、预弯中间辊直径和预弯支撑辊直径分别为：30mm、50mm和80mm与40mm、70m和80mm；

矫直辊组的上、下辊组分别由3个矫直工作辊、4个矫直中间辊和5个矫直支撑辊组成，矫直工作辊直径、矫直中间辊直径和矫直支撑辊直径分别为：55mm、70mm和80mm。

本发明的另一个技术方案是一种包括上述辊组的带钢弯曲矫直机，由弯曲辊组装置和一个矫直辊组装置组成，两个弯曲辊组装置和一个矫直辊组装置依次装在机架中；

弯曲辊组装置分为上弯辊组装置和下弯辊组装置：下弯辊组装置由齿轮电机、螺旋式升降机、液压缸、换辊轨道、辊座及辊组组成，它们从下到上依次连接；上弯辊组装置由辊组、辊座、辊组轨道及固定液压缸组成，它们从下到上依次连接；

矫直辊组装置分上矫辊组装置和下矫辊组装置：下矫辊组装置由用于升降的升降齿轮电机、螺旋式升降机、液压缸、换辊轨道、辊座、辊组、驱动辊座和辊组倾转的倾转齿轮电机组成，升降齿轮电机、螺旋式升降机、液压缸、换辊轨道、辊座、辊组、驱动辊座依次从下到上连接；倾转齿轮电机与辊组连接；上矫直辊组装置由辊组、辊座、辊组轨道及液压缸组成，它们依次从下到上连接。

所述的两组弯曲辊组装置和矫直辊组装置的辊组旁都安装有用于湿拉矫的喷射集管。

弯曲辊组装置的第一弯辊组入口处装有入口调节辊装置，矫直辊组出口处装有钢板出口调节辊装置。

所述的弯曲辊组装置和矫直辊组装置的工作侧分别安装有与之一一对应的换辊装置，换辊装置由托架、齿轮电机、与齿轮电机配套的链条、换辊轨道、待更换上下辊组和上、下辊组分离架组成，齿轮电机装在托架中，换辊轨道、待更换上下辊组和上、下辊组分离架装在托架上；换辊轨道与矫直机机架内的辊组道相对接。

本发明的要点在于辊组的排列方式和其大小。其工作原理如下：带钢在拉力作用下经过弯曲矫直机矫正，带材在张力和弯曲辊或矫直辊共同作用下产生拉伸变形，带钢各弯曲断面上的应力是由拉伸应力和弯曲应力共同生产的，带材在弯曲辊上最大弯曲断面上的应力分布如图2所示(A表示一弯拉伸应力、B表示一弯弯曲应力、C表示一弯带钢沿厚度方向受过的拉伸应力；A′表示一弯拉伸应力、B′表示一弯弯曲应力、C′表示一弯带钢沿厚度方向受过的拉伸应力；B″表示三矫弯曲应力、C″表示三矫带钢沿厚度方向受过的拉伸应力)。可以看出，在拉伸和弯曲应力共同作用下导致带材的中型层向曲率中心方向移动，这样使背向弯曲辊的一面塑性变形区增大，塑性弯曲的拉伸变形部分增大，而靠向弯曲辊的一面塑性变形区减小，塑性弯曲的压缩变形部分减小。经过弯曲辊组的几次反复弯曲，带钢沿厚度方向上就得到了相对于均匀拉伸，带钢的某一断面通过二弯三矫后，沿厚度方向受到的拉伸应力分布情况，是趋于均匀，相应带钢的总变形量是在二弯三矫辊下变形量的叠加。这样带钢沿宽度方向上因板形飘曲而受拉应力的部分经拉弯矫直后，金相组织纤维拉长，而使板形趋于平直。实践证明：弯曲辊的直径越小包角越大，则矫直的效果越好；弯曲矫直辊数量越多，效果就越好。

本发明的结构特点表现在：

1、二弯三矫直机(弯曲矫直机)：由四十八辊(十辊接触带钢)和无传动结构，包括两个弯曲辊组和一个三辊矫直辊组。弯曲辊用来对钢板进行弯曲，使带钢在整个钢板长度上的弯曲是一致的，在后面的矫直辊中被完全矫平。同时采用湿拉矫对板面质量有较大提高。

2、各辊组具有快速压上/脱开和压上量可预设定：

弯曲辊组分为上弯辊组和下弯辊组：下弯辊组由齿轮电机、螺旋式升降机、液压缸、辊座及辊组等组成，液压缸升降实现快速压上/脱开，齿轮电机驱动的螺旋式升降机实现压上量的设定；上弯辊组由辊座、辊组轨道及液压缸等组成，其工作位置是固定的，轨道和液压缸用于固定上弯辊组的位置。

矫直辊组分上矫辊组和下矫辊组：下矫辊组有三根工作辊直接矫直带钢，由用于升降的齿轮电机、螺旋式升降机、液压缸、辊座、辊组、驱动辊座和辊组的倾转齿轮电机等组成，液压缸实现快速压上/脱开，用于升降的齿轮电机驱动的螺旋式升降机实现压上量的设定；用于倾转的齿轮电机使下矫辊组还可以实现倾转，可以根据需要的矫直量，可实现矫直带钢遵循变形量由大到小的原则。

上矫直辊组由辊座、辊组轨道及液压缸等组成，其工作位置是固定的，轨道和液压缸用于固定上矫直辊组的位置。

3、实现快速换辊：

弯曲辊组和矫直辊组在停止位置时均在轨道上，在弯曲矫直机的工作侧安装有与机架内的轨道相对接的轨道和相应的托架，以及三套链条-齿轮电机，从而实现由齿轮电机快速将机架内各辊组拉出和新的各辊组插入。

4、矫直辊组可实现倾转

下矫辊组由于倾转齿轮电机的驱动还可以实现倾转，可以根据需要的矫直量，可实现矫直带钢遵循变形量由大到小的原则。

综上所述本发明具有下述优点：

①操作、维护简单；

②消除带钢的屈服平台，以避免在冲压成形时产生滑移线；

③通过降低屈服点来改善抗张强度塑性变形范围；

④提高带钢的平直度；

⑤调整带钢表面的粗糙度。

由于采用湿拉矫，辊系寿命较长。

附图说明

图1  为本发明辊组分布示意图

图2  为本发明工作原理示意图

图3  为本发明实施例整体结构示意图

图4  为图3之弯曲辊组装置剖面图

图5  为图3之矫直辊组装置剖面图

图6  为本发明实施例换辊装置整体结构示意图

图7  为图6换辊装置俯视图

图8  为图6换辊装置的侧视图

图中各标号说明如下：

1-机架；                        2-一弯下辊组齿轮电机；

3-一弯下辊组螺旋升降机；        4-一弯下辊组升降液压缸；

5-一弯下辊组下辊组换辊轨道；    6-一弯下辊组下辊座；

7-一弯下辊组下辊组；             8-湿拉矫用喷水管；

9-一弯上辊组；                   10-一弯上辊座；

11-一弯上辊组轨道；              12-一弯上辊组固定用液压缸；

13-二弯下辊组齿轮电机；          14-二弯下辊组螺旋升降机；

15-二弯下辊组升降液压缸；        16-二弯下辊组下辊组换辊轨道；

17-二弯下辊组辊座；              18-二弯下辊组；

19-二弯上辊组；                  20-二弯上辊座；

21-二弯上辊组轨道；              22-二弯上辊组固定用液压缸；

23-下矫直辊组齿轮电机；          24-下矫直辊组螺旋升降机；

25-下矫直辊组升降液压缸；        26-下矫直辊组下辊组换辊轨道；

27-下矫直辊组辊座；              28-矫下辊组倾转齿轮电机；

29-下矫直辊组；                  30-上矫直辊组；

31-上矫直辊座；                  32-上矫直辊组轨道；

33-上矫直辊组固定用液压缸；      34-钢板入口调节辊装置

35-钢板出口调节辊装置            36-一弯工作辊

37-一弯中间辊                    38-一弯支撑辊

39-二弯工作辊                    40-二弯中间辊

41-二弯支撑辊                    42-矫直工作辊

43-矫直中间辊                    44-矫直支撑辊

45-换辊用的架子                  46-一弯辊系换辊链轮链条

47-二弯辊系换辊链轮链条          48-矫直辊辊系换辊链轮链条

49-一弯换辊齿轮电机              50-一弯换辊轨道

51-一弯换辊用上下辊间隔架        52-二弯换辊齿轮电机

53-二弯换辊轨道                  54-二弯换辊用上下辊间隔架

55-矫直辊换辊齿轮电机            56-矫直辊换辊轨道

57-矫直辊换辊用上下辊间隔架      58-一弯待换上辊组

59-二弯待换上辊组                60-矫直待换上辊组

61-一弯待换下辊组                62-二弯待换下辊组

63-矫直待换下辊组                64-弯曲矫直机

65-换辊装置

具体实施方式

如图1所示，一种带钢弯曲矫直机辊组，包括弯曲辊组和矫直辊组，所述的弯曲辊组为二组，矫直辊组为一组，一弯弯曲辊组、二弯弯曲辊组和矫直辊组依次排列；上述辊组均分为上、下辊组，上、下辊组分别由工作辊、中间辊和支撑辊组成，工作辊、中间辊和支撑辊交错排列，工作辊直径＜中间辊直径＜支撑辊直径；上、下辊组的中心线平行。

一弯弯曲辊组的上、下辊组分别由1个预弯工作辊36、2个预弯中间辊37和3个预弯支撑辊38组成，其直径分别为：30mm、50mm和80mm。二弯弯曲辊组的上、下辊组分别由1个预弯工作辊39、2个预弯中间辊40和3个预弯支撑辊41组成，其直径分别为：与40mm、70m和80mm；

矫直辊组的上、下辊组分别由3个矫直工作辊42、4个矫直中间辊43和5个矫直支撑辊组成44，矫直工作辊直径、矫直中间辊直径和矫直支撑辊直径分别为：55mm、70mm和80mm。

I、II′、III″分别表示矫直辊下辊中心线、二弯下辊中心线和一弯下辊中心线，H、H′和H″分别表示矫直辊上辊中心线、二弯上辊中心线和一弯上辊中心线。工作辊、中间辊和支撑辊交错排列，工作辊直径＜中间辊直径＜支撑辊直径；上下辊组的中心线平行。

如图1-4所示，一种带钢拉伸矫直机，由两个弯曲辊组装置和一个矫直辊组装置组成，两个弯曲辊组装置和一个矫直辊组装置依次装在机架1中。

所述的弯曲辊组装置分为上弯辊组装置和下弯辊组装置：一弯下弯辊组装置由一弯下弯辊组齿轮电机2、一弯下弯辊组螺旋式升降机3、一弯下弯辊组液压缸4、一弯下弯辊组下辊组轨道5、一弯下弯辊组辊座6及一弯下弯辊组辊组7组成，它们从下到上依次连接；

二弯下弯辊组装置由二弯下弯辊组齿轮电机13、二弯下弯辊组螺旋式升降机14、二弯下弯辊组液压缸15、二弯下弯辊组下辊组轨道16、二弯下弯辊组辊座17及二弯下弯辊组辊组18组成，它们从下到上依次连接。

上述液压缸4和15升降实现快速压上/脱开，齿轮电机2和13驱动的螺旋式升降机3和14实现压上量的设定。

一弯上弯辊组装置由一弯上辊组9、一弯上辊座10、一弯上辊组轨道11及一弯上辊组固定用液压缸12组成，它们从下到上依次连接，其工作位置是固定的，辊组轨道11和固定液压缸12用于固定上弯辊组9的位置。

二弯上弯辊组装置由二弯上辊组19、二弯上辊座20、二弯上辊组轨道21及二弯上辊组固定用液压缸22组成，它们从下到上依次连接，其工作位置是固定的，辊组轨道11和固定液压缸12用于固定上弯辊组9的位置。

矫直辊组装置分上矫辊组装置和下矫辊组装置：

下矫辊组装置由用于升降的下矫直辊组齿轮电机23、下矫直辊组螺旋升降机24、下矫直辊组升降液压缸25、下矫直辊组下辊组换辊轨道26、下矫直辊组辊座27、下矫直辊组29、驱动辊座和辊组倾转的倾转齿轮电机28组成，下矫直辊组齿轮电机23、下矫直辊组螺旋升降机24、下矫直辊组升降液压缸25、下矫直辊组下辊组轨道26、下矫直辊组辊座27、下矫直辊组29依次从下到上连接；倾转齿轮电机28与辊组29连接；液压缸25实现快速压上/脱开，用于升降的齿轮电机23驱动的螺旋升降机24实现压上量的设定；用于倾转的齿轮电机28使下矫辊组29还可以实现倾转，可以根据需要的矫直量，可实现矫直带钢遵循变形量由大到小的原则。

上矫直辊组装置由上矫直辊组30、上矫直辊座31、上矫直辊组轨道32及上矫直辊组固定用液压缸33组成，它们依次从下到上连接，其工作位置是固定的，轨道和液压缸用于固定上矫直辊组的位置。

弯曲辊组装置和矫直辊组装置的辊组旁都安装有用于湿拉矫的喷射集管8。

一弯辊组入口处装有入口调节辊装置34，矫直辊组入口处装有钢板出口调节辊装置35。

第一弯曲辊组装置的上弯曲辊组装置和下弯曲辊组装置的辊组分别由1个一弯工作辊36、2个一弯中间辊37和3个一弯支撑辊38组成；

第二弯曲辊组装置的上弯曲辊组装置和下弯曲辊组装置的辊组分别由1个二弯工作辊39、2个二弯中间辊40和3个二弯支撑辊41组成；

所述的矫直辊组装置的上矫辊组装置和下矫辊组装置的辊组分别由3个矫直工作辊42、4个矫直中间辊43和5个矫直支撑辊44组成，矫直工作辊、矫直中间辊和矫直支撑辊交错排列，矫直工作辊直径＜矫直中间辊直径＜矫直支撑辊直径；上下辊组的中心线平行。

如图6-8所示，弯曲矫直机64的工作侧安装有分别与弯曲辊组装置和矫直辊组装置一一对应的换辊装置65，换辊装置65由托架45、齿轮电机49、52、55、与齿轮电机配套的链条46、47和48、换辊轨道50、53、56、待更换上、下辊组58、59、60、61、62、63和上、下辊组分离架51、54、57组成，齿轮电机装在托架45中，换辊轨道、待更换上下辊组和上、下辊组分离架装在托架上；换辊轨道与矫直机机架内的辊组道相对接。

上述部件的技术参数如下：

机架：          焊接钢结构

弯曲工作辊：    4根，1600mm(长度)

一弯：          2根，Ф30mm(直径)

二弯：          2根，Ф40mm(直径)

矫直工作辊：    6根，Ф55mm(直径)×1600mm(长度)

弯曲中间辊：

一弯：          4根，Ф50mm(直径)×1500mm(长度)

二弯            4根，Ф70mm(直径)×1500mm(长度)

矫直中间辊：    4根，Ф70mm(直径)×1500mm(长度)

支撑辊：        22套，Ф80mm(直径)×150mm(长度)

                (包括弯曲和矫直上的支承辊)

弯曲下辊组开闭液压缸：  4台，液压缸Ф125BD×Ф71RD×105st

矫直机下辊组开闭液压缸：4台，液压缸Ф180BD×Ф100RD×85st

弯曲上辊组提升液压缸：  4台，液压缸Ф100BD×Ф56RD×30st

矫直机上辊提升液压缸：  4台，液压缸Ф100BD×Ф56RD×30st

弯曲下辊螺旋升降机：    2台，交流齿轮电机传动的蜗杆千斤顶

矫直机下辊螺旋升降机：  1台，交流齿轮电机传动的蜗杆千斤顶

矫直辊组倾斜(转)齿轮电机：1台，交流齿轮电机传动的偏心凸轮机构

换辊设备：              3套，交流齿轮电机5.5kW×50rpm

喷射集管：              6套，0.14L/min

Claims (6)

1、一种带钢弯曲矫直机辊组，包括弯曲辊组和矫直辊组，其特征在于所述的弯曲辊组为二组，矫直辊组为一组，一弯弯曲辊组、二弯弯曲辊组和矫直辊组依次排列；上述辊组均分为上、下辊组，上、下辊组分别由工作辊、中间辊和支撑辊组成，工作辊、中间辊和支撑辊交错排列，工作辊直径＜中间辊直径＜支撑辊直径；上、下辊组的中心线平行。

2、如权利要求1所述的矫直机辊组，其特征在于所述的两组弯曲辊组的上、下辊组分别由1个预弯工作辊、2个预弯中间辊和3个预弯支撑辊组成，两组预弯工作辊直径、预弯中间辊直径和预弯支撑辊直径分别为：30mm、50mm和80mm与40mm、70m和80mm；

矫直辊组的上、下辊组分别由3个矫直工作辊、4个矫直中间辊和5个矫直支撑辊组成，矫直工作辊直径、矫直中间辊直径和矫直支撑辊直径分别为：55mm、70mm和80mm。

3、一种包括如权利要求1所述辊组的带钢弯曲矫直机，其特征在于所述的弯曲矫直机由弯曲辊组装置和一个矫直辊组装置组成，两个弯曲辊组装置和一个矫直辊组装置依次装在机架中；

弯曲辊组装置分为上弯辊组装置和下弯辊组装置：下弯辊组装置由齿轮电机、螺旋式升降机、液压缸、换辊轨道、辊座及辊组组成，它们从下到上依次连接；上弯辊组装置由辊组、辊座、辊组轨道及固定液压缸组成，它们从下到上依次连接；

矫直辊组装置分上矫辊组装置和下矫辊组装置：下矫辊组装置由用于升降的升降齿轮电机、螺旋式升降机、液压缸、换辊轨道、辊座、辊组、驱动辊座和辊组倾转的倾转齿轮电机组成，升降齿轮电机、螺旋式升降机、液压缸、换辊轨道、辊座、辊组、驱动辊座依次从下到上连接；倾转齿轮电机与辊组连接；上矫直辊组装置由辊组、辊座、辊组轨道及液压缸组成，它们依次从下到上连接。

4、如权利要求3所述的弯曲矫直机，其特征在于所述的两组弯曲辊组装置和矫直辊组装置的辊组旁都安装有用于湿拉矫的喷射集管。

5、如权利要求3所述的弯曲矫直机，其特征在于所述的弯曲辊组装置的第一弯辊组入口处装有入口调节辊装置，矫直辊组出口处装有钢板出口调节辊装置。

6、如权利要求3所述的弯曲矫直机，其特征在于所述的弯曲辊组装置和矫直辊组装置的工作侧分别安装有与之一一对应的换辊装置，换辊装置由托架、齿轮电机、与齿轮电机配套的链条、换辊轨道、待更换上下辊组和上、下辊组分离架组成，齿轮电机装在托架中，换辊轨道、待更换上下辊组和上、下辊组分离架装在托架上；换辊轨道与矫直机机架内的辊组道相对接。

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