CN1972766A - 冷轧成形装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于由单个金属带制造空心凸缘接缝焊梁的冷轧成形轧机，包括成形站(1)，接缝引导和焊接站(2)和整形站(3)。所述成形站和所述整形站(1，3)的其中一个或两者包括独立支撑的侧边接合轧辊组合(7，12)，这种轧辊组合适用于在使用时轧制所述金属带的任一侧或相对的两侧。所述侧边接合的轧辊组合(7，12)的相邻横向对可选择性地在与所述金属带在主机中的行进方向相垂直的横向上彼此相对移动。所述侧边接合的轧辊组合(7，12)中的至少一些是被动的。间隔布置在成形和整形站(1，3)中的驱动轧辊(6)在所述带相对的边缘之间与金属带接合。

Description

冷轧成形装置
技术领域
本发明涉及对于冷轧成形轧机的改进。
本发明特别地但非排外地涉及用于制造空心凸缘构件的冷轧成形轧机。
更特别地，本发明涉及用于连续生产双焊的(dual welded)空心工字梁的冷轧成形轧机。
背景技术
通过冷成形轻型钢带以形成具有平面幅板(web)和沿幅板的相对侧延伸的空心三角横截面的凸缘截面以制造空心凸缘构件是公知的。美国专利991603和3,342,007描述了通过冷成形工艺制造这种梁的方法，其中该空心凸缘的自由边位于邻近该幅板的边缘，但不固定到该边缘上。这些空心凸缘作为“开放的”凸缘是公知的并且缺少抗扭转性。
美国专利3,698,224描述了通过冷成形工艺制造空心工字梁，其中滚焊钢管承受成形工艺，该工艺压平该钢管以形成具有一对并列幅板的空心工字梁。
为了改进“开放的”工字梁的截面性能，人们已经提出将空心凸缘的边缘安装在幅板上以提高凸缘的扭转刚度。美国专利6,436,552、6,115,986、6,397,550和5,692,353描述了冷成形的轻型空心工字梁，其中沿空心凸缘的边缘形成的唇部通过紧固件、铆钉穿孔、点焊或类似方法固定在幅板的边缘中间。
俄国发明证书827723描述了冷成形的轻型空心工字梁，其中空心凸缘的自由边作为向内折叠的唇部形成，或形成支撑空心凸缘抵抗在负载作用下局部破碎的部分。空心凸缘的侧壁通过角焊焊接在幅板的边缘上以形成“封闭的”凸缘。
为了降低冷成形的“封闭”空心工字梁的制造成本，美国专利5,163,225提出并描述了一种成排的双焊工艺，关于该专利，本发明的申请人是其专利权人。首次描述的双焊工艺是成排的高频感应或电阻焊工艺，其中空心凸缘的自由边被焊接到金属带的表面上以形成靠近由此形成的空心工字梁的幅板边缘的焊缝。在该工艺中，传统的管材轧机适合于在焊接站制造具有环形横截面凸缘的空心凸缘工字梁，该环形横截面凸缘随后被成形为三角形截面以形成“Dogbone”(注册商标)梁。
虽然基本上满足了相对较窄范围的幅板以及凸缘宽度和较窄范围的金属带规格，但是传统的轧机结构被认为不仅限制了梁的尺寸范围，而且也没有效率，并且由于需要大量的大直径的轧辊组且每次为了不同的梁尺寸而要求压更换轧辊，将导致相当长的停工时间而花费大量资金。此外，由于高废品率保证焊缝稳定的困难会对产量有严重限制。
美国专利5,403,986中描述了一个旨在克服原先“Dogbone”工艺中的一些缺陷的提议。该文件提出串联的轧机结构，其中分离间隔的冷轧成形轧机在轧辊的成形部倾斜为纵轴方向。由分离的金属带独立制造出的成型凸缘与第三平面幅板带结合在一起，从而在焊接之前将幅板的边缘在凸缘的自由边之间突出。焊接和成形站基本上与美国专利5,163,225中所描述的相同。
此处所用的表达方式“ERW”表示电阻焊，或通过使用接触或感应线圈/电阻以在构件中产生电流的感应焊，以及其它形式的电阻焊。
本发明的目的是克服或至少减轻用于制造空心凸缘接缝焊梁的现有技术的方法和装置的一些不利之处。
发明内容
根据本发明的一个方面提供了一种冷轧成形轧机，用于由单个金属带制造空心凸缘接缝焊梁，所述轧机包括：
成形站；
接缝引导和焊接站；和
整形站，所述轧机的特征在于，所述成形站和所述整形站的其中一个或两者包括独立支撑的侧边接合的轧辊组合，适用于在使用时轧制所述金属带的相对侧，所述侧边接合的轧辊组合的相邻横向(transverse)的对可选择性地在与所述金属带行进方向相垂直的横向方向(transverse direction)上彼此相对移动。
适当地，所述侧边接合的轧辊组合中的一些或全部是空转轧辊。
如果需要的话，所述侧边接合的轧辊组合中的一些或全部是驱动轧辊。
优选地，间隔布置在所述成形站内和间隔布置在所述整形站内的驱动轧辊接合所述带的位于其成型的边缘之间的中间区域。
如果需要的话，所述驱动轧辊中的一些或全部可接合所述带的成型的边缘之间的基本部分。
可选择地，所述驱动轧辊中的一些或全部可接合所述带的与所述成型边缘隔开的邻近的中间部分。
在另一种选择中，所述驱动轧辊中的一些或全部可接合所述带的与其成型边缘相对的邻近部分。
侧边接合的轧辊组合的横向成对的轧辊可安装在相应的轧辊支撑框架上。
如果需要的话，所述侧边接合的轧辊组合的横向成对的轧辊被可移动地安装在共同的轧辊支撑框架上。
适当地，所述轧辊支撑框架可选择性地在轧机底盘上横向运动。
侧边接合的轧辊组合的横向成对的轧辊可在横向平面内对准，其中该横向平面垂直于所述侧边接合的轧辊组合中间的金属带的行进方向。
优选地，侧边接合的轧辊组合的所述横向成对中的每个轧辊定位在各自的纵向间隔的横向平面内，其中该横向平面垂直于所述侧边接合的轧辊组合中间的金属带的行进方向。
如果需要的话，侧边接合的轧辊组合的至少一个侧边接合轧辊可旋转地安装在位于横向平面内的倾斜轴上，其中，该横向平面垂直于穿过所述侧边接合的轧辊组合的金属带的行进方向。
侧边接合的轧辊组合的至少一个侧边接合轧辊可旋转地安装在位于横向平面内的水平轴上，其中，该横向平面垂直于穿过所述侧边接合的轧辊组合的金属带的行进方向。
适当地，侧边接合的轧辊组合的至少一个侧边接合轧辊可旋转地安装在一个垂直轴上。
如果需要的话，所述驱动轧辊可与所述侧边接合的轧辊组合沿轧机底盘交替布置。
适当地，侧边接合的轧辊组合中的任意或全部的所述至少一个侧边接合轧辊可在垂直于所述轧机中的金属带的行进方向的平面内角度可选择性调节的轴上旋转。
优选地，所述驱动轧辊定位在沿所述轧机底盘纵向间隔布置的侧边接合轧辊组合的成对的轧辊之间。
适当地，所述接缝引导和焊接站包括具有至少一个接缝导向轧辊的接缝导向轧辊支座，其中该接缝导向轧辊具有可枢转安装在倾斜的旋转轴上的圆周肩部，所述旋转轴位于垂直于所述金属带的行进方向的横向平面内。
如果需要的话，所述至少一个接缝导向轧辊可选择性地沿所述轴移动。
所述接缝导向轧辊的旋转轴可在所述横向平面可选择性地调整角度。
优选地，接缝引导和焊接站包括具有至少一个挤压轧辊的焊接箱形支座，所述挤压轧辊可枢转地安装在倾斜的旋转轴上，而所述轴位于垂直于所述金属带的行进方向的平面内。
适当地，所述至少一个挤压轧辊可选择性地沿所述倾斜轴移动。
如果需要的话，所述至少一个挤压轧辊的旋转轴可选择性地在所述横向平面内调整角度。
优选地，一个或多个所述成形轧辊和/或所述整形轧辊可旋转地枢转于安装框架内，其中该安装框架可释放地固定在相应的成形轧辊支座和/或整形轧辊支座上。
如果需要的话，一套或多套所述成形轧辊和/或所述整形轧辊可旋转地枢转于安装框架内，其中该安装框架可释放地固定在相应的成形轧辊支座和/或整形轧辊支座上。
适当地，所述安装框架在垂直于穿过所述安装框架的所述金属带的行进方向的横向平面内可调节。
优选地，所述接缝引导和焊接站包括：
可旋转地支撑至少一个接缝轧辊的接缝轧辊支座，所述接缝轧辊用于将所述金属带的成型的边缘区域的自由边引导为线性地对准预设焊接轴线，其中该焊接轴线与所述金属带的表面上的所述自由边间隔布置；和
可旋转地支撑至少一对挤压轧辊的焊接箱形支座，用于当加热到预定温度时推动所述自由边与所述表面上的相应地加热的所述焊接轴线熔融地接合，所述成对的挤压轧辊在使用中相配合以引导所述自由边穿过一个基本上沿着随后的焊接接合的入射轴线(incidence axis)的预定的线性轨迹，其中该入射轴线位于所述自由边和所述金属带的所述表面之间，由此，作用在所述冷成形构件上的能量通过沿所述表面的所述预定焊接轴线的邻近效应而被集中。
适当地，所述电流通过电接触器在所述自由边和所述焊接区域内感应，其中所述电接触器可滑动地接合金属带靠近自由边和焊接区域部分。
优选地，所述电流在所述自由边和焊接区域内通过感应线圈而产生感应，其中所述感应线圈在与穿过所述金属带的行进方向相垂直的平面内横向地环绕所述金属带。
优选地，至少一对所述挤压轧辊与金属带从中穿过的行进方向相垂直的平面内可调节角度。
所述挤压轧辊对中的至少一个可相对于所述对中另一个在垂直于所述挤压轧辊对中所述至少一个的旋转轴的方向上可调节。
适当地，所述焊接箱形支座包括绕平行的相应轴旋转的幅板支撑轧辊，其中所述轴垂直于其问的金属带构件的行进方向。
如果需要的话，幅板支撑轧辊可具有成形外边缘，以起到所述挤压轧辊对中的一个轧辊的作用。
该装置可包括一个以上接缝轧辊支座。
如果需要的话，至少一个所述接缝轧辊支座包括具有圆周肩部的接缝轧辊，所述圆周肩部用于向所述金属带的自由边提供支座。
适当地，提供成形的引导轧辊，用于推动所述金属带的自由端由所述圆周肩部形成支座。
如果需要的话，在所述一个或多个接缝轧辊支座的上游、在其一端支撑的杆状阻抗构件，延伸进入所述金属带的成形的边缘区域的中空内部。
根据本发明的另一个方面，提供了一种由单独的金属带冷轧形成空心凸缘构件的方法，所述方法包括如下步骤：
通过接合所述金属带的平面中部区域的驱动轧辊驱动金属带穿过冷轧机；
通过成形轧辊沿所述金属带的至少一个边缘区域形成轮廓；
通过ERW工艺沿预定的焊接区域将所述至少一个边缘区域的自由边连续地缝焊到所述金属带的表面上，以形成空心凸缘；和
通过整形轧辊对所述空心凸缘进行整形，以形成具有所需横截面结构的成型空心凸缘。
如果需要的话，可驱动一个或多个所述成形轧辊。
此外，或可选择地，可驱动一个或多个所述整形轧辊。
适当地，所述空心凸缘可通过一个或多个可旋转地支撑在枢转轴上的成形轧辊形成，其中所述枢转轴以一个在竖直和水平之间的角度在与金属带的行进方向相垂直的横向平面内倾斜。
如果需要的话，整形可通过一个或多个可旋转地支撑在枢转轴上的整形轧辊实现，其中所述枢转轴以一个在竖直和水平之间的角度在与金属带的行进方向相垂直的横向平面倾斜。
形成所述空心凸缘可通过安装在纵向间隔的横向操作平面内的成形轧辊实现，所述间隔的操作平面彼此相互平行并且与所述金属带的行进方向垂直。
适当地，整形所述空心凸缘可通过安装在纵向间隔的横向操作平面内的整形轧辊实现，所述间隔的操作平面彼此相互平行并且与所述金属带的行进方向垂直。
优选地，在所述连续缝焊步骤之前，所述自由边与所述金属带的表面上的预定的焊接轴线线性地对准，并且所述至少一个自由端被引导穿过一沿着随后的焊接接合的入射(incidence)轴的预定的线性轨迹，其中该入射轴位于所述至少自由边和所述表面之间，由此，在熔化所述至少一个自由边之前，作用在所述空心凸缘构件上的能量通过沿所述表面的所述预定焊接轴线的邻近效应而被集中。
如果需要的话，通过一个或多个接缝轧辊将所述至少一个自由边与所述焊接区域对准，其中每个接缝轧辊具有向所述至少一个自由边提供支座的圆周肩部。
所述金属带的至少一个自由边可通过成形的导轧辊推动为由成形引导轧辊用所述圆周肩部作为支座。
适当地，当所述至少一个自由边被推靠成以所述圆周肩部作为支座时，所述金属带通过相对的靠近所述焊接区域的圆柱形轧辊表面而被在中部支撑。
通过可调整地安装的接缝轧辊，所述至少一个自由边可被引导向与金属带表面成预定角度的所述封闭区域。
优选地，所述金属带的至少一个自由边通过成形的挤压轧辊被引导穿过所述预定轨迹，所述挤压轧辊延伸过所述金属带的成形表面，其中所述金属带位于间隔布置的基本上平行的所述成形的挤压轧辊的接触表面之间。
焊接能量可通过电感线圈或接触器作用于所述自由边和预定焊接区域，所述线圈基本上绕所述金属带在与其纵轴基本垂直的平面内延伸。
如果需要的话，一端被支撑的延长杆状感应阻抗构件可在所述成形表面的中空内部中延伸，进入靠近封闭区域的区域，其中，所述至少一个自由边融合到所述金属带的表面上。
附图说明
为了更完整地理解本发明的各个方面并引入实际效果，将参照附图中示出的优选实施例加以说明，这些附图为：
图1是冷轧成形轧机的成形站和边缘准备和焊接站的示意性侧视图；
图2是冷轧成形轧机的整形站的示意性侧视图；
图3示意性地示出了配备有侧轧辊的驱动轧辊支座的正视图；
图4示意性地示出了成形轧辊支座的后视图；
图5示意性地示出了接缝导向轧辊支座的后视图；
图6示意性地示出了焊接装置的侧视图；
图7示意性地示出了焊接箱形支座的正视图；
图8示意性地示出了焊接箱形支座中的挤压轧辊的操作；
图9示意性地示出了整形轧辊支座的正视图、侧视图和后视图；
图10示意性地示出了互成直角的四辊轮矫直器(turk's head)轧辊支座的侧视图和正视图。
此处所用的表达方式“正视图”表示沿金属带从中穿过的行进方向上的视图。
此外，为清楚起见，相似的附图标记用于表示附图中相似的部分。
具体实施方式
在图1和图2中，冷轧成形轧机包括成形站(forming station)1、边缘准备和焊接站(edge preparation and welding station)2和整形站(shaping station)3。为清楚起见，成形站1上游传统切分带材轧辊、处理和放出轧辊，以及整形站3的下游端飞锯和移除台组件被省略。
在图1中，轧机底盘4支撑着传统的进料台5、一系列驱动轧辊支座6、一系列成形轧辊支座7、侧轧辊组件8、接缝导向轧辊支座9、焊接线圈10和焊接箱11。
图2示出了冷轧成形轧机的下游部分，其中轧机底盘4支撑着驱动轧辊支座6、整形轧辊支座12和互成直角的四轧辊轮拉丝模装置的轧辊支座13。
图3示出了图1中的驱动轧辊支座6a的正视图。该轧辊支座与其它轧辊支座6的区别只在于它包括侧轧辊，以在进入接缝导向轧辊支座9之前稳定成形后的金属带。
驱动轧辊支架6a包括一对间隔布置的框架20，在该框架中具有枢接的轧辊轴21，每个轧辊轴支撑各自的圆筒形驱动轧辊22。轧辊轴21通过万向接头23连接到驱动轴24上，其中该驱动轴连接在传统的传动链(未示出)上。如图所示，驱动轧辊22与成形的空心工字梁构件26的中部幅板25接合，并且由于在幅板上的抓紧力良好，因此不需要驱动轧机上的任何成形(forming)和整形(shaping)轧辊。传统的高度调节机构27为上轧辊轴21提供垂直高度调整，以调节上轧辊和下轧辊22之间的辊隙，从而适应不同的金属带原料的厚度。如果需要的话，选定的驱动轧辊可被定形为辅助成形或整形空心凸缘。
安装在轧辊支座6a上游侧的是侧轧辊组件，该侧轧辊组件包括一对支撑在相应的安装托架29上的侧轧辊28。侧轧辊28接合构件26的空心凸缘30以便在进入接缝导向轧辊支座9之前精确地侧面定位并且适于通过螺旋调节器31进行侧向调节并且通过螺旋调节器32进行垂直的调整。
图4示出了典型的未驱动成形轧辊支座7的后视图，显示了一对可调节地安装在基座36上以可选择地通过轴37而相对地侧向运动的框架35，其中轴37具有分别接合滑块39、39a的相对旋向(oppositehand)的螺纹部38、38a。框架35分别可滑动地在内外止块40、41之间调节。
上、下成形轧辊42、43支撑在相应的安装托架44、45上，并且上安装托架44可滑动地安装在框架上以通过调节螺钉46垂直地调节，从而适应不同的金属带材料的厚度或不同的轧辊组结构。
图5示出了具有基部50和支撑框架51的接缝导向轧辊支座9的后视图。如图所示在框架的下游侧是一对成形支撑轧辊52，该对成形支撑轧辊52在幅板25的两侧支撑空心凸缘区域30。轧辊52可旋转地轴颈安装(journal)在下轧辊安装托架53内，所述托架53可滑动地安装在框架51上并可相对于彼此通过相对旋向螺旋调节装置54侧向移动。下轧辊安装托架53的垂直调节通过螺旋调节器55实现。接缝导向轧辊56安装在上导轧辊安装托架57上，托架57被安装为可通过调节器58在支撑框架51上侧向相对移动和通过螺旋调节器60垂直运动，其中调节器58具有带相对旋向(oppositely handed)螺旋螺纹的轴59。
接缝导向轧辊56具有圆周肩部61，该肩部提供了供空心凸缘30的自由边62推靠的支座。接缝导向轧辊可旋转地枢转于滑块63中，其中该滑块63可通过调节螺旋65沿各自的旋转轴64线性地调节，并且，如果需要的话，滑块63可枢转地安装在上轧辊安装托架上，以便在垂直于金属带原料从其通过的行进方向的横向平面内调节角度。
一对幅板支撑轧辊66、67安装在框架51的前侧，具有圆周边缘68的上支撑轧辊66接合在凸缘30的自由边62和幅板25的侧面之间，如切除的区域69所示。支撑轧辊66的端壁70还起到作为凸缘30的自由边62的支座的作用。同样如切除的区域69所示，下支撑轧辊67的成形端壁71也支撑着凸缘30。幅板支撑轧辊66和67之间的相对垂直运动通过调节螺钉72实现。
图6示出了图1中示意性地示出的位于接缝导向轧辊支座9和焊接箱11之间的高频电感焊接装置10。
焊接装置10包括铜片环76形式的感应线圈组件75，当空心凸缘构件77从铜片环中穿过时，所述铜片环环绕着空心凸缘构件。环76在其自由端78处由相应的铜片安装托架79支撑，该铜片安装托架79由电绝缘介质80分隔。线圈组件75由固定在组件75上的铜管81中重复循环的水冷却。
定位在线圈76的区域中的每个空心凸缘30内的是阻抗装置82，该阻抗装置82包括装有铁氧体磁棒(未示出)的玻璃纤维管。每个阻抗构件82由延长杆83支撑，而延长杆由托架84(见图1)支撑，托架84通过位于空心凸缘的自由边和幅板的侧面之间的接缝隙延伸进入相应的幅板空腔内，如图5所示。冷却水通过管85重复循环经过阻抗构件82，并且压缩空气源通过管86泵入穿过阻抗构件82。当沿幅板的相应侧面的空心凸缘的自由边和接缝线通过焊接装置10加热至熔化温度之后，通过挤压轧辊组将凸缘加热后的自由边推至接触相应的加热后的接缝线，如图1中的焊接箱11中的87示意性所示。
图7示出了图1中的四轧辊焊接箱11的构造。
焊接箱11包括圆柱形上轧辊90和具有成形边缘91a的圆柱形下轧辊91，轧辊90、91分别可旋转地绕相应的旋转轴92、93枢转(journal)。可绕相应的倾斜轴95a、95b旋转的成形挤压轧辊94a、94b适于将空心凸缘30加热后的自由边62a、62b沿幅板25的相对边界推入相应的加热后的接缝线区域，从而在其间有效地融合以产生连续的接缝。应当指出，限定在挤压轧辊94a、94b和圆柱形支撑轧辊91的相应成形边缘91a之间的腔为卵形。
自由边62a、62b以垂直于挤压轧辊94a、94b相应的旋转轴95a、95b的线性方式推向相应的焊接线，而没有横向的“扫动(sweeping)”动作，从而在位于相应的自由边64a、64b和幅板25的相对边界之间的接缝预定位置处保持稳定的感应“阴影(shadow)”或路径。
圆柱形轧辊90可调节地安装，以通过调节螺钉96在直立平面运动，螺钉96连接到压轧辊支承座98上，而支承座98可滑动地安装在支撑框架100上。
挤压轧辊94a、94b可滑动地安装在挤压轧辊支撑框架103、104的相应的支承座101、102上，以通过调节螺钉107沿相应的滑动轴106、106可滑动地调节。挤压轧辊支撑框架103、104反过来可调节地安装，以通过螺钉108横向移动并通过螺钉110垂直运动，该螺钉108通过螺纹轴109连接着用于支撑框架103、104的安装件。优选地，轧辊支撑框架可枢转地安装在框架100上以绕相应的轴做枢转运动，所述轴平行于空心凸缘构件穿过焊接箱形支座11移动时的运动方向。
可调节的轧辊安装方式可使很宽范围的具有不同尺寸和横截面构造的空心凸缘构件在焊接箱中焊接，同时可精确地控制轨迹，其中空心凸缘的自由边通过该轨迹向靠近或位于构件幅板边缘的精确定位的接缝线运动。
图8示意性地示出了图7中的焊接箱11中的轧辊的构造，以更清楚地示出空心凸缘的自由边沿幅板边缘向接缝的引导。
在附图中，成形的空心凸缘30的稍微放大的部分和它们相应的自由边62以虚线形式表示。随着形成的部分接近轧辊组合，对应着图7中所示的轧辊94a、94b沿相应的滑动轴105、106运动，空心凸缘30被朝向分离的轧辊91的成形端部91a向内推进。
重要地，如图所示终结于自由边62的空心凸缘外部大约一半被沿箭头111所示的方向推进，从而，靠近自由边62的凸缘的几乎平坦的区域和凸缘的相对侧的相应部分作为一个整体被一起推向轧辊91，从而靠近幅板25的边界79的凸缘剩余部分的变形适应轧辊91的成形边缘91a。同样，如图所示凸缘30的自由边62沿直线轨迹行进至形成接缝的幅板25的边界79。
图9示出了图2的整形轧辊支座12，其中图9a是后视图，图9b是侧视图，图9c是正视图。
轧辊支座12包括由连接在其外边缘上的幅板121加强的拱形板状框架120。框架120支撑在基板122上并且包括吊眼123以方便操作。轨道构件124、125可滑动地定位在整形轧辊支承座126上，该支承座126可通过调节螺钉127横向调节。围绕着中孔128安装在框架120上的是整形轧辊支撑框架129，其每一个都可滑动地定位一个轧辊安装托架130，并在轧辊安装托架130中可旋转地枢接一个整形轧辊131。轧辊安装托架130在相应的支撑框架129可通过调节螺钉132可滑动调节，其中螺钉132在横向平面(transverse plane)内移动整形轧辊131，其中该平面垂直于梁133的空心凸缘133a从其通过的行进方向。整形轧辊131通过相应的旋转轴安装在图9b中以134表示的共同的横向安装平面内，并且相应的调节螺钉127在整形轧辊131共同的安装平面内沿垂直于相应的旋转轴的方向移动所述整形轧辊131。
只有通过孔128才可见的是一组三个整形轧辊131a，这些整形轧辊在框架120的另一侧接合梁133的相对的空心凸缘133b。
从图9b和9c中可见，整形轧辊支座的正视图除轧辊支承座126被更换到左边以适应与空心凸缘133a隔开其间的幅板宽度的空心凸缘133b之外，基本上是相同的。
尽管类似的附图标记用于表示类似的部件，但是用于正面上的部件的附图标记通过一个撇号加以区别。
通过这种结构的轧辊支座获得的特殊优点在于，对于整形轧辊或成形轧辊来说，它们可适应大范围的空心工字梁尺寸，和大范围空心凸缘可能的截面形状。此外，相对凸缘轧辊组在纵向间隔平面内的定位允许设计出多种轧辊组合，例如所示出的与相邻的轧辊组在用于整形或成形相对空心凸缘的同一平面内没有干涉。如图所示，通过使用一套三个的成形轧辊，具有封闭地间隔的或相对深凸缘的空心工字梁现在可在对没有传统轧机的限制情况下进行轧制。
如图9所示出的具有三个整形轧辊组配置的轧辊支座的另一个优点是，通过操作这些轧辊中的一个轧辊的如图所示的倾斜旋转轴，相对小直径的锥形边缘轧辊可继续为直立的凸缘边缘提供深支撑面，而不会由于沿圆柱形轧辊的平面侧壁的形成速度差而“刮擦”凸缘的表面。
图9中所示的轧辊支座由于可使用比传统轧辊直径小25-30％的轧辊，因此被认为大大节省了在轧辊组上的费用。此外，轧辊的可调节性使其可轧制大范围的梁尺寸，而不必更换轧辊以适应幅板宽度的变化。其中轧辊的变化即可满足空心工字梁尺寸或结构的变化也可满足仅仅是为了维护的需要，完整的轧辊支承座转换可在几分钟之内执行并且类似地更换安装轧辊托架也可快速地执行。
图10示出了具有于图9中所示的整形轧辊支座12结构类似的两侧互成直角的四轧辊轮拉丝模装置形轧辊支座13。
特别参照图10b，互成直角的四轧辊轮矫直器轧辊支座13包括分别具有顶部和侧面强化幅板141、142的板状框架140。安装基座143适于如图2所示安装在轧机底盘上，并且吊眼144是为了操作目的而设置的。具有对准中孔146的轧辊支撑板145安装在框架140相对表面上。绕孔146安装的是轧辊支撑框架147，该框架147可滑动地定位轧辊安装托架148，而安装托架148通过相应的调节螺钉149可轴向地调节。轧辊安装板145通过调节螺钉150可轴向地调节。
轧辊安装框架147安装在面板151上，该面板151又可旋转地安装在轧辊安装板145上并且面板151相对于轧辊安装板145至少部分地旋转可通过调节螺钉152实现。互成直角的四轧辊轮矫直器框架140的前侧和后侧的面板151之间的相对旋转调节，允许在将梁进行到飞锯或类似步骤形成预定长度之前，通过轧辊空转轧辊153、154、155和156消除在空心工字梁中任意的扭曲和轴向变形。
对于本领域的技术人员来说，很明显地可在不背离本发明的精神和范围的情况下对本发明的各方面做出各种修改和变化。

Claims (48)

1、一种用于由单个金属带制造空心凸缘接缝焊梁的冷轧成形轧机，所述轧机包括：
成形站；
接缝引导和焊接站；和
整形站，所述轧机的特征在于，所述成形站和所述整形站的其中一个或两者包括独立支撑的侧边接合的轧辊组合，这种轧辊组合适于轧制所述金属带的任一侧或相对的两侧，所述侧边接合轧辊组合中的横向相邻的对可选择性地沿与所述金属带通过所述轧机的行进方向相垂直的横向上彼此相对移动。
2、根据权利要求1所述的轧机，其中，所述侧边接合的轧辊组合中的一些或全部是空转轧辊。
3、根据权利要求1所述的轧机，其中，所述侧边接合的轧辊组合中的一些或全部是驱动轧辊。
4、根据权利要求1所述的轧机，其中，间隔布置在所述成形站内和间隔布置在所述整形站内的驱动轧辊，与位于所述带成型边缘区域之间的带中间区域接合。
5、根据权利要求1所述的轧机，其中，所述驱动轧辊中的一些或全部在所述带的成型边缘区域之间的基本部分与所述带接合。
6、根据权利要求1所述的轧机，其中，所述驱动轧辊中的一些或全部邻近与所述成型边缘隔开的中间部分与所述带接合。
7、根据权利要求1所述的轧机，其中，所述驱动轧辊中的一些或全部邻近所述带相对的成型边缘部分与所述带接合。
8、根据权利要求1所述的轧机，其中，侧边接合的轧辊组合中的横向对安装在相应的轧辊支撑框架上。
9、根据权利要求1所述的轧机，其中，所述侧边接合的轧辊组合的横向对可移动地安装在共同的轧辊支撑框架上。
10、根据权利要求1所述的轧机，其中，所述轧辊支撑框架可选择性地在轧机底盘上横向运动。
11、根据权利要求1所述的轧机，其中，所述侧边接合的轧辊组合的横向对可在横向平面内对准，其中该横向平面垂直于所述侧边接合的轧辊组合之间的金属带的行进方向。
12、根据权利要求1所述的轧机，其中，所述侧边接合的轧辊组合横向对中的每一个都定位在各自的纵向间隔的横向平面内，其中该横向平面垂直于所述侧边接合的轧辊组合之间的金属带的行进方向。
13、根据权利要求1所述的轧机，其中，侧边接合的轧辊组合中的至少一个侧边接合轧辊可旋转地安装在位于横向平面内的倾斜轴上，其中该横向平面垂直于通过所述侧边接合的轧辊组合的金属带的行进方向。
14、根据权利要求1所述的轧机，其中，侧边接合的轧辊组合中的至少一个侧边接合轧辊可旋转地安装在位于横向平面内的水平轴上，其中该横向平面垂直于通过所述侧边接合的轧辊组合的金属带的行进方向。
15、根据权利要求1所述的轧机，其中，侧边接合的轧辊组合中的至少一个侧边接合轧辊可旋转地安装在垂直轴上。
16、根据权利要求1所述的轧机，其中，所述驱动轧辊与所述侧边接合的轧辊组合沿轧机底盘交替布置。
17、根据权利要求1所述的轧机，其中，侧边接合的轧辊组合中的任意或全部的所述至少一个侧边接合轧辊可在一轴上旋转，该轴在垂直于所述轧机的金属带行进方向的平面内可选择性地调整角度。
18、根据权利要求1所述的轧机，其中，所述驱动轧辊定位在沿所述轧机底盘纵向间隔布置的侧边接合轧辊组合的对之间。
19、根据权利要求1所述的轧机，其中，所述接缝引导和焊接站包括具有至少一个接缝引导轧辊的接缝引导轧辊支座，其中该接缝引导轧辊具有可枢转安装在倾斜的旋转轴上的圆周肩部，所述旋转轴位于垂直于所述金属带的行进方向的横向平面内，所述肩部用于向所述金属带的自由边提供支撑。
20、根据权利要求19所述的轧机，其中，所述至少一个接缝引导轧辊可选择性地沿所述倾斜轴移动。
21、根据权利要求19所述的轧机，其中，所述接缝引导轧辊的旋转轴可在所述横向平面可选择性地调整角度。
22、根据权利要求1所述的轧机，其中，所述接缝引导和焊接站包括具有至少一个挤压轧辊的焊接箱形支座，所述挤压轧辊可枢转地安装在倾斜的旋转轴上，而所述旋转轴位于垂直于所述金属带的行进方向的平面内。
23、根据权利要求22所述的轧机，其中，所述至少一个挤压轧辊可选择性地沿所述倾斜轴移动。
24、根据权利要求22所述的轧机，其中，所述至少一个挤压轧辊的旋转轴可选择性地在所述横向平面内调整角度。
25、根据权利要求1所述的轧机，其中，侧边接合的轧辊组合可旋转地枢接在各自的安装框架内，其中该安装框架可释放地固定到相应的成形轧辊支座和/或整形轧辊支座上。
26、根据权利要求25所述的轧机，其中，所述安装框架在垂直于通过所述安装框架的所述金属带行进方向的横向平面内可调节。
27、根据权利要求1所述的轧机，其中，所述接缝引导和焊接站包括：
可旋转地支撑至少一个接缝轧辊的接缝轧辊支座，所述至少一个接缝轧辊在使用时适于将所述金属带的成型边缘区域的自由边引导为线性地对准预设的焊接轴线，其中所述焊接轴线与所述金属带的表面上的所述自由边间隔布置；和
可旋转地支撑至少一对挤压轧辊的焊接箱形支座，所述挤压轧辊在使用时适于当所述自由边加热到预定温度时推动所述自由边与所述表面上的相应地加热的所述焊接轴线熔融地接合，所述挤压轧辊对在使用中相配合以引导所述自由边基本上沿着的所述自由边和所述金属带所述表面之间随后的焊接接合部分的入射轴线通过预定的线性轨迹，由此，作用在所述冷成形构件上的能量通过沿所述表面的所述预定焊接轴线的邻近效应而被集中。
28、根据权利要求27所述的轧机，其中，电流通过电接触器在所述自由边和所述焊接区域内感应，其中所述电接触器靠近自由边和焊接区域可滑动地接合所述金属带。
29、根据权利要求27所述的轧机，其中，所述电流在所述自由边和焊接区域内通过感应线圈而产生感应，其中所述感应线圈在与所述金属带通过的行进方向相垂直的平面内横向地环绕所述金属带。
30、根据权利要求27所述的轧机，其中，所述挤压轧辊对中至少一个在与其间的金属带的行进方向相垂直的平面内可调节角度。
31、根据权利要求27所述的轧机，其中，所述挤压轧辊对中至少一个可相对于所述对中另一个在垂直于所述挤压轧辊对中至少一个的旋转轴的方向上可调节。
32、根据权利要求27所述的轧机，其中，所述焊接箱形支座包括绕平行的相应轴线旋转的幅板支撑轧辊，其中所述轴线垂直于其间的金属带构件的行进方向。
33、根据权利要求27所述的轧机，其中，幅板支撑轧辊可具有成形外边缘，以起到所述挤压轧辊对中的一个轧辊的作用。
34、根据权利要求27所述的轧机，其中，该装置包括一个以上接缝轧辊支座。
35、根据权利要求27所述的轧机，其中，提供了成型引导轧辊，在使用时推动所述金属带的自由端以由所述圆周肩部作为支撑。
36、根据权利要求27所述的轧机，其中，以其一端支撑在所述一个或多个接缝轧辊支座上游的杆状阻抗构件，延伸进入所述金属带的成形边缘区域的中空内部。
37、一种由单独的金属带冷轧形成空心凸缘构件的方法，所述方法包括如下步骤：
由与所述金属带的平面中部区域接合的被驱动轧辊驱动金属带穿过冷轧机；
由成形轧辊沿所述金属带的至少一个边缘区域形成轮廓；
由ERW工艺沿预定的焊接区域将所述至少一个边缘区域的自由边连续地缝焊到所述金属带的表面上，以形成空心凸缘；和
由整形轧辊对所述空心凸缘进行整形，以形成具有所需横截面结构的成型空心凸缘。
38、根据权利要求37所述的方法，其中，可驱动一个或多个所述成形轧辊以辅助驱动所述带穿过所述轧机。
39、根据权利要求37所述的方法，其中，所述整形轧辊中的一个或多个是被驱动的。
40、根据权利要求37所述的方法，其中，所述空心凸缘的整形是通过安装在纵向间隔的横向操作平面内的整形轧辊而实现，所述间隔的操作平面彼此相互平行并且与在所述主机中所述金属带的行进方向垂直。
41、根据权利要求37所述的方法，其中，在所述连续缝焊步骤之前，所述自由边与所述金属带的所述表面上的预定焊接轴线线性地对准，并且所述至少一个自由边被引导沿着的所述自由边和所述金属带所述表面之间随后的焊接接合部分的入射轴通过预定的线性轨迹，由此，作用在所述空心凸缘构件上的能量在将所述至少一个自由边熔化之前通过沿所述表面的所述预定焊接轴线的邻近效应而被集中轨迹。
42、根据权利要求37所述的方法，其中，通过一个或多个接缝轧辊将所述至少一个自由边与所述焊接区域对准，其中每个接缝轧辊具有向所述至少一个自由边提供支座的圆周肩部。
43、根据权利要求42所述的方法，其中，所述金属带的至少一个自由边可通过成形的引导轧辊推动为以所述圆周肩部为支座。
44、根据权利要求42所述的方法，其中，当所述至少一个自由边被推靠成以所述圆周肩部为支座时，所述金属带通过靠近所述焊接区域的相对圆柱形轧辊表面而在中部被支撑。
45、根据权利要求42所述的方法，其中，通过可调整地安装的接缝轧辊，所述至少一个自由边可被引导向与金属带表面成预定角度的所述封闭区域。
46、根据权利要求37所述的方法，其中，所述金属带的至少一个自由边通过成形的挤压轧辊被引导穿过所述预定轨迹，所述挤压轧辊延伸过在所述成形挤压轧辊基本上平行隔开的接触表面之间的所述金属带的成形表面。
47、根据权利要求37所述的方法，其中，焊接能量通过电感线圈作用于所述自由边和预定焊接区域，所述电感线圈基本上绕所述金属带在与其纵轴基本垂直的平面内延伸。
48、根据权利要求37所述的方法，其中，一端被支撑的延长杆状感应阻抗构件在所述成形表面的中空内部延伸，进入邻近封闭区域的区域，其中，所述至少一个自由边被融合到所述金属带的表面上。
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