CN1911544B - 用来轧制轧材的轧机机架和轧制设备以及其应用 - Google Patents
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Abstract
用来轧制轧材的轧机机架,具有至少三个基本上设置在一个平面内的、分别支承在一根轴上的轧辊,其中,支承各轧辊的轴相互成大于0°而小于180°的角,每个轧辊具有一环形的轧制表面,其中各轧制表面共同确定出孔型,其中至少一个轧辊的轧制表面具有保持不变的轮廓,该轮廓在一轴平面内在截面中具有至少一个平行于轴线的平直段和一与平直段成大于0°而小于180°角分布的、连接在平直段上并从平直段相对于轴朝外伸出的斜角段。
Description
技术领域
本发明涉及一种用来轧制轧材的轧机机架,具有至少三个基本上设置在一个平面内的、分别支承在一根轴上的轧辊,其中,各支承轧辊的轴相互成大于0°而小于180°的角,并且每个轧辊具有一环形的轧制表面,其中各轧制表面共同确定出孔型(轧型)。其次本发明还涉及一种用来轧制轧材的轧制设备,它具有多个轧机机架。这种轧机机架和这种轧制设备特别是用来轧制多角形轧材,尤其是六边形型材。
背景技术
实际已知一种用来轧制六边形轧材的轧机机架,它具有三个基本上设置在一个平面内的、分别支承在一根轴上的轧辊,其中,各支承轧辊的轴相互成大于0°而小于180°的角,并且每个轧辊具有一环形的轧制表面,其中轧辊共同确定出孔型(所谓的三辊式系统)。其中,轧制设备的各轧辊之间的开口形状和尺寸理解为孔型。
该已知的轧机机架具有带平直轧制表面的轧辊,它们相互这样设置,使得在各个相互衔接的机架内分别将材料的三个相互成120°的侧面变成平的形状。在最后一个机架(终轧机架)内这样地进行成形,使得在平的侧面的中心处的平均直径相同。由此在三辊式机架中形成六边形。具有这种轧机机架的轧制设备有这样的缺点,即,在输入产品的椭圆度较大时,成品的开口度差亦大,这里,六边形型材的两个平行分布的侧面之间的距离称为开口度(Schlüsselweite)。
此外已知,为了轧制六边形产品,轧机机架配备两个轧辊,它们支承在相互平行分布的轴上,并分别具有一环形的轧制表面,其中,各轧制表面构成孔型(所谓的二辊式轧机机架(Duo-Gerüst))。两轧辊的轧制表面具有保持不变的轮廓,该轮廓在轴平面内具有一与轴线平行的平直段,在平直段两侧邻接一斜角段,其中平直段和斜角段之间的开放角为120°,并且斜角段从平直段相对于轴向外伸展。通过这种两轧辊的结构设置,使轧制表面几乎相互完全限定辊隙,并给予它待轧制六边形产品的形状。这种结构的缺点是存在锐边问题。这里,必须非常精确地制出平直段和斜角段之间的棱边,因为成品的棱边必须用它来制作。其次这种设备的缺点还在于,两个轧辊的轮廓的相互邻接末端部分之间始终保持的缝隙可能在六边形产品上留下看得出来的痕迹,这样就必须得进行后续加工。随着特别是在平直段之间的棱边处磨损的加大,或者由于在所轧制的棒的表面上的污染(例如氧化皮)混杂在这个区域内,而附加地使锐边问题更加严重。
发明内容
在这种背景下,本发明的目的是,显著降低与起始椭圆度有关的相对轧制产品的理论形状的偏差。
为此,本发明提供一种用来轧制轧材的轧机机架,具有至少三个基本上设置在一个平面内的、分别支承在一个轴上的轧辊,其中,支承各轧辊的轴相互成大于0°而小于180°的角,并且每个轧辊具有一环形的轧制表面,其中各轧制表面共同确定出孔型,其特征为:至少一个轧辊的轧制表面具有保持不变的轮廓,该轮廓在一轴平面内在截面中具有一个平行于轴线分布的平直段和与平直段成大于0°而小于180°的角分布的、各自连接在平直段一侧上并从平直段相对于轴向外伸展的斜角段。
本发明还提供一种用来轧制轧材的具有多个轧机机架的轧制设备,其特征为:第一个轧机机架具有至少三个基本上设置在一个平面内的、分别支承在一个轴上的轧辊,其中,支承各轧辊的轴相互成大于0°而小于180°的角,并且每个轧辊具有一环形的轧制表面,各轧制表面共同确定出孔型,其中,至少一个轧辊的轧制表面具有保持不变的轮廓,该轮廓在一轴平面内在截面中设计为内凹形,并且所述轮廓具有一个平行于轴线的平直段。
本发明从这样的基本构思出发,即,轧材通过轧制表面的造型在轧机机架或轧制设备内定心,从而显著减小相对理论形状的偏差。
这特别是通过这样的方式达到,即,本发明轧机机架的至少一个轧辊的轧制表面具有一保持不变的轮廓,该轮廓具有在一包含支承轧辊的轴的平面(轴平面)内具有至少一个与轴线平行的平直段和一与平直段成大于0°而小于180°的角分布的、连接在平直段上并从平直段相对于轴向外伸出的斜角段。此斜角段有利于所希望的定心,这对于具有只有平直段亦即没有轮廓的轧辊的传统轧机机架来说是不行的。
在一种优选实施形式中,斜角段和平直段之间的开放角为120°。试验表明,用这种轧制表面的几何形状可特别良好地制造具有小的开口度差的六边形产品。这里斜角段相对于平直段的方位对于轧材预成形成六边形产品有所帮助。
为了更好地满足孔型,而同时不产生过度轧制的危险,按照另一种特别优选的实施形式,设置一种具有窄的平直区和具有成尽可能大的开放角的平直切线的轮廓,所述窄的平直区略微宽于最大的待轧制六边形的边,所述尽可能大的开放角至少为120°,特别优选为140°。特别优选的是,开放角为最大值160°。
在一种优选的实施形式中,在平直段两侧各设置一斜角段。根据安装条件和输入产品的几何形状,完全可以用一平直段和一个邻接在它上面的斜角段达到本发明的优点。
而如果在平直段两端都设置一斜角段,那么本发明的轧机机架便可以万能地应用,因为由此可以在两个方向上校正定心误差。
在一种优选实施形式中,从平直段到斜角段的过渡部位具有一沟。由此可以避免在加工时带有锐边的问题。从平直段到斜角段的过渡便有利于不形成锐边。这通过在后接的一些机架中各轧辊的相应平直段的方位顺序来实现。作为另一种选择,在另一种实施形式中,平直段与斜角段的过渡部位也可以设计成锐边。
在将本发明的轧机机架用在具有至少两个这种轧机机架的轧制设备中时,第一个轧机机组的轧辊的平直段的宽度与第二个轧机机组的轧辊的平直段不同,证明是有利的。第一个轧机机架的轧辊的平直段特别优选可以具有比第二个轧机机架的轧辊的平直段大的宽度。
由此可以达到,不更换轧辊,实现轧制不同的六边形尺寸。所有轧辊的平直区的最小宽度则至少相当于最大可轧制六边形的边长。
同样,在具有至少两个本发明的轧机机架的轧制设备中,第一轧辊的平直段与其斜角段之间的开放角可以不同于第二轧辊的平直段与和其斜角段之间的开放角。特别优选将第一个轧机机架的各轧辊的开放角选择得大于第二个机架的各轧辊的开放角。例如,第一个轧机机架的各轧辊的开放角可以为160°,而后接的轧机机架的各轧辊的开放角例如可以为120°。
如果像上面作为单独的措施所说明的那样,在具有至少两个本发明的轧机机架的轧制设备中,平直段宽度的减小和开放角的减小相互结合,则可以达到特别好的结果。
在一种优选的实施形式中,具有本发明的轧机机架的轧制设备与待轧制的多角形轧材这样地匹配,即,使得达到:在最后一个轧机机架中轧材不再与斜角段接触,而仅仅用平直段轧制。这避免了轧辊的平直段和斜角段之间的过渡区的问题。
其次,在按本发明的用来轧制例如多角形或圆形轧制产品的具有多个轧机机架的轧制设备中,实现了输入的轧材的定心和与此有关的椭圆度的减小,其中,第一个轧机机架具有至少三个基本上设置在同一平面内的、分别支承在一个轴上的轧辊,其中各支承轧辊的轴相互成大于0°而小于180°的角,每个轧辊具有一环形的轧制表面,各轧制表面共同确定出孔型,并且至少一个轧辊的轧制表面具有保持不变的轮廓,该轮廓在一包含支承轧辊的轴的平面(轴平面)内在截面中做成内凹形。
这种内凹的一种特殊实施形式可以是前面所述的本发明的具有平直段的和连接在平直段两端上的斜角段的轧机机架的轧辊的轮廓。但是按本发明造成的在第一个轧机机架内的椭圆度降低不仅仅通过这种轮廓达到。对于定心,轮廓的内凹形结构便已经足够了。这里,该内凹在截面内是一个圆,亦即具有保持不变的半径(圆形段)。同样,内凹在其底部也可以做成圆弧段形状,并朝向边缘转变成一直线分布的斜角段(切线段)。同样该内凹形轮廓在其底部也可以具有一平直段,在其末端处设置一圆弧段,必要时在圆弧段上具有变化的曲率。这种和其他可以想像的可能性都是本发明轧制设备的实施形式,第一个轧机机架的至少一个轧辊的内凹形结构构成其核心,以便由此达到椭圆度的降低和由此达到定心效果。
在本发明轧制设备的一种优选实施形式中,在刚刚所述的轧机机架后面设置至少一个另外的轧机机架。这可以是按本发明的轧机机架或具有只有平直段的普通平轧辊的轧机机架。同样后面可以跟随其他一些按本发明的或传统的轧机机架。
本发明的轧机机架和本发明的轧制设备可以用来减小椭圆度地轧制圆的和多角形的产品。它们特别优选用来轧制六边形型材。
附图说明
下面通过用作实施例的附图说明本发明。这些附图并不包括全部可能的实施形式。
附图表示:
图1以示意俯视图表示在用来轧制轧材的轧机机架内的轧辊的布局;
图2以横剖视图表示按本发明的轧机机架的轧辊;
图3、4、5和6以剖视图表示按图2的轧辊的轧制表面轮廓;
图7a、7b、7c、7d以示意俯视图表示顺次衔接的各轧机机架的轧辊的可能的轧制表面轮廓的顺序;
图8a,8b以示意俯视图表示顺次衔接的各轧机机架的轧辊的二个轮廓的充填图示。
具体实施方式
图1表示用来轧制轧材的轧机机架,它具有三个基本上设置在一个平面内的分别支承在一个轴4、5、6上的轧辊1、2、3,其中,各支承轧辊的轴基本上相互成60°角,并且每个轧辊具有一环形的轧制表面7、8、9,这里各轧制表面共同确定出孔型15。驱动装置100、101和102驱动轧辊1、2、3。机架104支承着驱动装置100、101、102,并通过其轴4、5、6支承轧辊1、2、3。
图2表示,轧辊1的轧制表面7具有保持不变的轮廓,它在一包含轴线A的平面内在截面中具有一平行于轴线分布的平直段10和在平直段10末端上分别具有一与它邻接的斜角段11、12。斜角段11、12与轴线成140°角分布,并从平直段10出发,相对于轴朝外伸展。平直段10到斜角段11、12的过渡部位可以具有未详细画出的沟,亦即做成倒圆的。
图3、4、5、6表示降低椭圆度的和定心的轮廓,它们例如可以具有一有多个轧机机架的轧制设备的第一个轧机机架的轧辊,它们按照本发明在一轴平面内在截面中应该设计成内凹形。图3表示设计成具有半径R的圆形段20轮廓的结构。图4表示具有一在底部设计成半径为R的圆形段21的内凹形轮廓,其中,在与圆形段相邻处设置直线分布的斜角段22、23(切线段)。
图5表示具有设置在底部的平直段24和两个连接在平直段上的斜角段25、26的轮廓,其中平直段24和斜角段25、26的过渡部位设置得具有一半径为R的圆角。
图6表示具有设置在内凹底部的平直段27和连接在平直段上的圆弧段28、29的轮廓,在圆弧段的延伸曲线中具有变化的半径R1和R2。上述半径可以用适当曲线的曲率代替。
图7在分图a、b、c、d中表示轧制表面的不同轮廓。图7中示出的顺序表示顺次衔接的轧机机架的轧辊的轧制表面轮廓的选择。据此可以看出,用在第一个机架(图7a)内的轧制表面的表面轮廓具有一比第二个机架(图7b)、第三个机架(图7c)和第四个机架(图7d)的轧辊的轧制表面轮廓的平直段41、51、61更宽的平直段31。其次还可以看到,平直段31和与它邻接的斜角段32及33之间的开放角大于平直段41、51、61和与它们邻接的斜角段42、43及52、53及62、63之间的开放角。
图8表示按本发明设置的轧制表面轮廓对输入的具有椭圆度的轧材的定心效果。图8a表示,与平直段71邻接的斜角段72、73将轧材带到其中心位置,同时平直段71已经帮助形成六边形的第一条边。图8b表示六边形产品在最后一个机架的轧辊的轧制表面轮廓内的优选布置。这个轮廓最好这样选择,即,使得轧材仅仅通过平直段进行轧制,轧材与斜角段之间没有接触。
Claims (16)
1.用来轧制轧材的轧机机架,具有至少三个基本上设置在一个平面内的、分别支承在一个轴(4,5,6)上的轧辊(1,2,3),其中,支承各轧辊(1,2,3)的轴(4,5,6)相互成大于0°而小于180°的角,并且每个轧辊具有一环形的轧制表面(7,8,9),其中各轧制表面(7,8,9)共同确定出孔型(15),其特征为:至少一个轧辊的轧制表面(7,8,9)具有保持不变的轮廓,该轮廓在一轴平面内在截面中具有一个平行于轴线分布的平直段(10,24,31,41,51,61,71)和与平直段(10,24,31,41,51,61,71)成大于0°而小于180°的角分布的、各自连接在平直段(10,24,31,41,51,61,71)一侧上并从平直段(10,24,31,41,51,61,71)相对于轴(4,5,6)向外伸展的斜角段(11,12,25,26,32,33,42,43,52,53,62,63,72,73)。
2.按权利要求1所述的轧机机架,其特征为:在斜角段(11,12,25,26,32,33,42,43,52,53,62,63,72,73)与平直段(10,24,31,41,51,61,71)之间的开放角至少为120°。
3.按权利要求1或2所述的轧机机架,其特征为:在平直段(10,24,31,41,51,61,71)的一侧设置一斜角段(11,26,33,43,53,63,73)以及在平直段(10,24,31,41,51,61,71)的另外一侧设置另一斜角段(12,25,32,42,52,62,72)。
4.按权利要求1或2所述的轧机机架,其特征为:从平直段(10,24,31,41,51,61,71)到斜角段(11,12,25,26,32,33,42,43,52,53,62,63,72,73)的过渡部位具有一沟(13,14),它可以设计成圆角或其他合适的曲线。
5.具有至少两个按权利要求1至4之任一项所述的轧机机架的轧制设备,其特征为:第一个轧机机架的轧辊的平直段(31)的宽度与第二个轧机机架的轧辊的平直段(41)不同。
6.具有至少两个按权利要求1至4之任一项所述的轧机机架的轧制设备,其特征为:在第一个轧机机架的轧辊的平直段(31)与其斜角段(32,33)之间的开放角不同于在第二个轧机机架的轧辊的平直段(41)与其斜角段(42,43)之间的开放角。
7.按权利要求6所述的轧制设备,其特征为:第一个轧机机架的轧辊的平直段(31)的宽度与第二个轧机机架的轧辊的平直段(41)不同。
8.用来轧制轧材的具有多个轧机机架的轧制设备,其特征为:第一个轧机机架(104)具有至少三个基本上设置在一个平面内的、分别支承在一个轴(4,5,6)上的轧辊(1,2,3),其中,支承各轧辊(1,2,3)的轴(5,6,7)相互成大于0°而小于180°的角,并且每个轧辊(1,2,3)具有一环形的轧制表面(7,8,9),各轧制表面(7,8,9)共同确定出孔型(15),其中,至少一个轧辊(1,2,3)的轧制表面(7,8,9)具有保持不变的轮廓,该轮廓在一轴平面内在截面中设计为内凹形,并且所述轮廓具有一个平行于轴线的平直段(10,24,27,31,41,51,61,71)。
9.按权利要求8所述的轧制设备,其特征为:在平直段(10,24,31,41,51,61,71)的一侧设置一斜角段(11,26,33,43,53,63,73)以及在平直段(10,24,31,41,51,61,71)的另外一侧设置另一斜角段(12,25,32,42,52,62,72)。
10.按权利要求8所述的轧制设备,其特征为:所述轮廓具有各自连接在平直段(27)一侧上的圆弧段(28,29),该圆弧段相对于轴向外伸展。
11.按权利要求8所述的轧制设备,其特征为:设有另外一个按权利要求1至4之任一项所述的轧机机架。
12.按权利要求8所述的轧制设备,其特征为:设有另外一个或多个其轧辊只具有一个平直段亦即其轧辊为平轧辊的轧机机架。
13.使用按权利要求1至4之任一项所述的轧机机架来轧制多角形轧材。
14.使用按权利要求1至4之任一项所述的轧机机架来轧制六边形型材。
15.使用按权利要求5至12之任一项所述的轧制设备来轧制多角形轧材。
16.使用按权利要求5至12之任一项所述的轧制设备来轧制六边形型材。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101215 Termination date: 20160811 |