CN200995223Y - 二维分解轧机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种二维分解轧机，包括机架，机架内容装有上轧辊座和下轧辊座，上、下轧辊座以多点支撑梁方式分别连接安置成塔形结构的上辊系和下辊系，机架的顶板与上轧辊座之间对称设有两个压下装置，压下装置沿上辊系轴线方向排列并通过安全臼方式压设在所述上轧辊座上，两个压下装置作用在上轧辊座的相距最近的两个作用力点之间的距离小于上轧辊系作用在上轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离；上轧辊座为沿垂直方向分两层叠设的第一上轧辊座和第二上轧辊座，第一上轧辊座与所述压下装置连接，第二上轧辊座与所述上辊系连接。本实用新型将轧辊座分解为体积小、重量轻的各分解轧辊座，从而可以提高加工的精度，保证孔的平直度。

Description

二维分解轧机

技术领域

本实用新型涉及一种用于生产板带材的冷轧轧机，特别是就减小轧辊二维方向挠度，可使得轧制的板带材具有很高的横向厚度精度特性的一种二维分解轧机。

背景技术

在板带材生产中，产品的厚度精度和板形平直度是反映产品质量的重要指标。厚度自动控制技术在近年中已发展到很高的水平，但板形平直度控制技术一直处于研究之中，现有技术多种形式的轧机在轧制较大宽厚比的板带时仍存在严重的横向厚差问题。板带材的横向厚差取决于轧辊工作辊缝的大小与形状，而影响工作辊缝的主要原因之一是轧辊的弯曲变形，在巨大轧制力的作用下，轧辊产生的弯曲变形改变了工作辊缝的形状，因此产生横向厚差。

近年来，现有技术一直致力于研究减少轧辊的弯曲变形，包括辊型设计方法和辊型调整方法。辊型设计方法是通过相对稳定的轧制负荷为依据来设计原始辊型，如VC可变凸度轧辊、将工作辊磨成S形曲线的CVC轧机等，通过辊型设计来抵偿轧辊的弯曲变形对工作辊缝的影响。但轧机在轧制过程中其轧制力是变化的，影响轧制力的因素很多，坯料厚度、宽度偏差、轧件机械性能不均匀、轧制条件变化(如轧制速度、温度、摩擦条件、前后张力改变等)等都会引起轧制力的波动，也就引起轧辊的弯曲变形随着轧制力的波动而波动，原始辊型不可能适应这种波动，因此辊型设计方法无法彻底解决板带材的横向厚差问题。

HC轧机是一种采用辊型调整方法的轧机，其工作原理和结构是在传统的四辊轧机的基础上发展起来的。其结构是在辊系的上、下工作辊和支撑辊之间增加两个在轴向上可作相反方向移动的中心辊，通过中心辊的轴向移动对板形进行控制，起到一定效果。但由于该结构形式的压下装置位于轧辊的辊颈处(如图1所示)，工作辊始终承受一个较大的附加弯应力，因此使工作辊挠度变大，导致板形变坏和边部减薄。为了减少工作辊的弯曲，HC轧机在使用中一般需要配合弯辊装置，另外HC轧机还存在工作辊的弯曲变形随着轧制力变化而变化等技术缺陷。

森吉米尔二十辊宽带轧机也是采用辊型调整方法解决板带材横向厚差问题的轧机，图2为森吉米尔二十辊宽带轧机的结构示意图。森吉米尔二十辊宽带轧机包括整体机架、上下塔形辊系、轧辊传动装置、压下装置、辊型调整和补偿装置等组成。机架10为一个整体铸件，整体铸件中加工出8个梅花状通孔，用以安装支撑辊32，作用在工作辊31上的轧制力，通过中间辊33呈放射状分散到各支撑辊32上，而各支撑辊32为多支点梁的形式，将轧制力沿辊身长度方向通过支撑辊32的轴承座(鞍座)传递给整体机架10。其辊型调节是通过液压马达和蜗杆回转每个鞍座上带有螺纹的偏心环来动作的。根据轧制板形情况有目的地回转相应鞍座的偏心环使心轴弯曲，以消除局部的或总体的不均匀变形。同时，针对其中间部分压下比两边小产生边部减薄等缺陷，把第一中间辊的一端加工成锥形。由此可以看出，森吉米尔二十辊宽带轧机是在轧机的支撑辊上设置多个支撑装置，并通过众多的监测、控制设备控制支撑装置动作来修正支撑辊或工作辊的变形，该方法一方面使轧机结构复杂，体积增加，成本猛升，另一方面由于是采用对支撑辊的辊型进行被动的调整，控制、调整过程十分复杂，且不确定因素多，实际上很难实现有效的辊型变形修正，因此也没有很好地解决板带材的横向厚差问题；该轧机的刚性很大，机架为一个整体铸件，由于几何尺寸关系的限制，轧机的压下调整范围小，调整、操作复杂，轧制带钢的厚度受到限制，出现断带缠辊故障后，处理困难和费时。

轧机行业多年来的努力方向就是如何减小轧制件的横向厚差问题。在轧机轧制受力而产生挠度形变的部件中，主要是工作辊、支撑辊以及轧辊座，它们之间相互作用、传递轧制力。近年来，随着压下装置和调整装置的作用位置由过去的在工作辊轴颈处改变为作用在轧辊座顶部的新型轧机的出现，板形控制问题得到了很好的解决，其轧制件的横向截面的尺寸精度得到了大幅的提高。轧机行业多年来的努力方向就是如何减小轧制件的横向厚差问题。在轧机轧制受力而产生挠度形变的部件中，主要是工作辊、支撑辊以及轧辊座，它们之间相互作用、传递轧制力。对于塔形辊系的多辊轧机，经工作辊、中间辊和支撑辊传递的轧制力存在着垂直分力和水平分力，其中水平分力不仅会使工作辊、中间辊和支撑辊产生水平方向的变形，还进一步使轧辊座产生水平方向的变形。轧辊座水平方向的变形会使工作辊的弯曲变形加剧，改变工作辊缝的形状，影响板带材的板形平直度。

在轧辊座的加工生产过程中，由于轧辊座非常庞大、且较长，在其上开通孔，很难保证孔的平直度及精度，如果在一个轧辊座上要加工多个平行通孔，其精度就更难保证。

实用新型内容

本实用新型的所要解决的技术问题在于针对现有技术中轧辊的二维挠曲变形问题，提供一种新型的控制二维挠曲度的二维分解轧机，该二维分解轧机不但能减小垂直方向的挠曲变形，而且也能减小水平方向的挠曲变形，同时，将轧辊座分解为体积小、重量轻的各分解轧辊座，从而可以提高加工的精度，保证孔的平直度，在组装时，又可以靠之间的垫片调整，因此减小了轧制件的横向厚差，提高了轧制件的尺寸精度。可用于板带材的生产中。

为此，本实用新型提供了一种二维分解轧机，包括机架，机架内容装有上轧辊座和下轧辊座，所述上、下轧辊座以多点支撑梁方式分别连接安置成塔形结构的上辊系和下辊系，其中，所述机架是由面板、背板、顶板及底板围合构成的框架整体，背板和面板表面分别开设有供轧制件进出的进料口和出料口；所述机架的顶板与所述上轧辊座之间对称设有两个压下装置，所述压下装置沿所述上辊系轴线方向排列并通过安全臼方式压设在所述上轧辊座上，两个压下装置作用在所述上轧辊座的相距最近的两个作用力点之间的距离小于所述上轧辊系作用在所述上轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离；所述上轧辊座为沿垂直方向分两层叠设的第一上轧辊座和第二上轧辊座，所述第一上轧辊座与所述压下装置连接，所述第二上轧辊座与所述上辊系连接。

在上述技术方案中，所述第一上轧辊座与所述第二上轧辊座之间设有水平垫块；所述第二上轧辊座在轴向截面上为左、右对称的分体轧辊座；所述第二上轧辊座在轴向截面上为2个以上的分体轧辊座；所述第二上轧辊座的外侧面与所述背板、面板之间分别垂直设置有用于减少上轧辊座水平方向挠曲度的水平支撑装置；所述水平支撑装置为一个或两个；所述一个水平支撑装置居中设置在所述上轧辊座位于所述机架的背板或面板的侧壁上，所述一个水平支撑装置作用在所述上轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离小于所述上轧辊座作用在所述上轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离；所述两个水平支撑装置对称设置在所述上轧辊座位于所述机架的背板和面板的侧壁上，两个水平支撑装置作用在所述上轧辊座相距最近的两个作用力点之间的距离小于所述上轧辊座作用在所述上轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离；所述水平支撑装置为垫块；所述垫块为由两个楔形件组成，所述两个楔形件的倾斜面相对紧密贴合。

所述下轧辊座与所述底板之间还水平设有用于支撑垂直轧制作用力的垂直支撑装置；所述垂直支撑装置为一个或两个；所述一个垂直支撑装置居中设置在所述下轧辊座的下方，所述垂直支撑装置作用在所述下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离小于所述下轧辊系作用在所述下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离；所述两个垂直支撑装置对称设置在所述下轧辊座的下方，所述两个垂直支撑装置作用在所述下轧辊座相距最近的两个作用力点之间的距离小于所述下轧辊系作用在所述下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离。

所述下轧辊座为沿垂直方向分两层叠设的第一下轧辊座和第二下轧辊座，所述第一下轧辊座位于所述第二下轧辊座的下方，所述第二下轧辊座与所述下辊系连接；所述第一下轧辊座与所述第二下轧辊座之间设有水平垫块；所述第二下轧辊座在轴向截面上为左、右对称的分体轧辊座；所述第二下轧辊座在轴向截面上为2个以上的分体轧辊座；所述第二下轧辊座的外侧面与所述背板、面板之间分别垂直设置有用于减少下轧辊座水平方向挠曲度的水平支撑装置；所述水平支撑装置为一个或两个；所述一个水平支撑装置居中设置在所述下轧辊座的下方，所述一个水平支撑装置作用在所述下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离小于所述下轧辊系作用在所述下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离；所述两个水平支撑装置对称设置在所述下轧辊座的下方，所述两个水平支撑装置作用在所述下轧辊座相距最近的两个作用力点之间的距离小于所述下轧辊系作用在所述下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离。

本实用新型带来的有益效果如下：

本实用新型不但能减小垂直方向的挠曲变形，而且也能减小水平方向的挠曲变形，同时，由于将轧辊座分解，使得分解加工容易实现，而且体积重量都减小导致加工的精度的提高。同时，当进行组装时，通过调整之间垫块的厚度，可以达到要求的精度，所以，组装的精度也提高了。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有技术的轧辊受力分析图；

图2为森吉米尔二十辊宽带轧机的结构示意图；

图3为本实用新型第一实施例的立体结构示意图；

图4为图3的A-A截面的侧向剖面图；

图5为图3的C-C截面的侧向剖面图；

图6为上轧辊座的受力示意图；

图7为侧壁设置水平支撑装置B-B截面图；

图8为本实用新型机架变形示意图；

图9a、图9b为压下装置与上轧辊座压合示意图；

图10为设置一个垂直支撑装置时的下轧辊座受力示意图；

图11为本实用新型多排设置压下装置的结构示意图；

图12为本实用新型一排多个设置压下装置的结构示意图；

图13为上轧辊座的受力分析图；

图14为下轧辊座的受力分析图；

图15为本实用新型第四实施例的结构示意图；

图16为图15的侧向剖面图。

附图标记说明：

10-机架；        20、20A、20B-压下装置；

21-压下杆；      22-球面垫；

30-上塔形辊系；  40-下塔形辊系；

50-上轧辊座；    60-下轧辊座；

70-垂直支撑装置；80-水平支撑装置；

100-轧制件；     11-面板；

12-背板；        13-顶板；

14-底板；        121-进料口；

111-出料口；     31-上工作辊；

32-上支撑辊；    41-下工作辊；

42-下支撑辊；    321-轴芯；

322-背衬轴承；    51-上轧辊座最外侧支撑梁；

50a-第一上轧辊座；50b-第二侧上轧辊座；

90-垫片；         61-下轧辊座最外侧支撑梁。

具体实施方式

实施例1

图3为本实用新型第一实施例的立体结构示意图，图4为图3的A-A截面的侧向剖面图，图5为图3的C-C截面的侧向剖面图。如图3、图4、图5所示，本实施例为十二辊轧机，主体结构包括机架10，机架10内容装有上轧辊座50和下轧辊座60，上轧辊座50和下轧辊座60又分别以多点支撑梁方式连接上塔形辊系30和下塔形辊系40，还包括压下装置20、以及水平支撑装置80。机架10是由面板11、背板12、顶板13及底板14围合构成的框架整体。背板12表面开设有供轧制件100进入的进料口121，面板11表面开设有出料口111。机架10可以为一整体铸造机架，或通过焊接等连接方式拼合成的整体机架。上塔形辊系30包括一个上工作辊31、数个传动辊和数个上支撑辊32；下塔形辊系40包括一个下工作辊41、数个传动辊和数个下支撑辊42，上工作辊31和下工作辊41对称设置在轧制件100的上、下两侧。上轧辊座50和下轧辊座60为多点支撑梁结构，一般至少在二支撑点以上(如图4所示)，上轧辊座50的多点支撑梁与上支撑辊32支撑连接，下轧辊座60的多点支撑梁与下支撑辊42支撑连接，上、下轧辊座均可在机架10的窗口内上下移动，并带动上、下塔形辊系上下移动来调整工作辊缝的宽度。具体地，每一上支撑辊32是由安装在支撑辊轴芯321和其上的数个背衬轴承322组成，轴芯321与上轧辊座50的支撑梁固接，背衬轴承322外缘与上工作辊31贴合，工作时随上工作辊31滚动；下支撑辊42的结构与上支撑辊32相同。

本实施例中，上轧辊座50是将原来的轧辊座分解为分体的轧辊座，是沿垂直方向上下两层设置的第一上轧辊座50a和第二上轧辊座50b，如图3所示，第一上轧辊座50a与压下装置连接，第二上轧辊座50b与上辊系连接。第一上轧辊座与第二上轧辊座之间靠垫片90调整。

在上述实施例中，第二上轧辊座50b还可以再分解成多个分解轧辊座，在轴向截面上为左、右对称的分体轧辊座，第二上轧辊座在轴向截面上为2个以上的分体轧辊座，如图5中所示，可将第二上轧辊座分解为左50b1、中50b2、右50b3。本实施例将一个大的轧辊座分解成几个小的结构，便于加工，因为对于太大太重的物体，在其上开通孔是很难保证精度的，更何况要在其上开多个通孔，同时还要保证各通孔之间的平行度等精度要求，就更难达到，本实用新型将其分解，各分体上加工各个通孔，之后，在其组装的时候，再通过各分体件组装时中间加的垫片来调整各孔的平行度等指标，这样，就提高了加工精度和安装精度，因此减小了轧制件横断面厚度的误差，提高了轧制件的尺寸精度，是一种高精度的轧机。

本实施例压下装置20为二个压下装置20A、20B，分别设置在机架顶板13和上轧辊座50之间，沿上工作辊31的轴线方向排列，压合在上轧辊座50上，用于提供轧制力并实现上、下工作辊间辊缝的调整。压下装置20包括压下杆21和固定在上轧辊座50上的球面垫22，如图9a和9b所示，压下杆21上可设有液压缸或电动加压装置；压下杆21也可以采用压下螺杆，压下螺杆穿过机架10的顶板13，并螺接在顶板13上；压下杆21还可以既采用压下螺杆螺接并穿过于顶板13上，又采用在其上设置液压缸或电动加压装置进行微调。通过调整压下装置20的长度使上轧辊座50在机架10的窗口内上下移动以调整辊缝。本实施例中压下装置20是二个20A、20B，沿上工作辊31的轴线方向排列，对称设置在位于上轧辊座50上，且与上轧辊座50间采用安全臼方式紧密压合。安全臼也就是通常所用的球面垫。当轧制件通过上、下工作辊之间的辊缝时，对工作辊施加轧制力，轧制力经工作辊通过与其滚动接触的背衬轴承传递给支撑辊轴芯，支撑辊轴芯将轧制力分别通过其与轧辊座固接的支撑梁分别传递给上、下轧辊座。上轧辊座所受的轧制力最后通过压下装置20作用在机架顶板上。机架顶板同时会产生抗力，该抗力又通过压下装置20、上轧辊座、上支撑辊和上工作辊作用在轧制件上，实现对轧制件的轧制。图6为上轧辊座受力示意图，如图6所示，在上述轧制力的传递过程中，上支撑辊32通过上轧辊座50的支撑梁向上轧辊座50施加向上的作用力f，上支撑辊32作用在上轧辊座50向上的作用力f中，存在两个最远的作用力点S0、S0’，该两个最远的作用力点S0、S0’之间的距离为SL0；压下装置20同时向上轧辊座5 0施加向下的作用力F，二个压下装置20A、20B上作用在上轧辊座50向下的作用力F中，存在两个最接近的作用力点S1、S1’，对压下装置20A、20B来说，S1、S1’点在轧制过程中受到的力最大，该两个最接近的作用力点S1、S1’之间的距离为SL1。本实施例技术方案中将二个压下装置20A、20B对称设置在上轧辊座50且使SL1＜SL0的位置上。此时由于压下装置20A、20B上的S1、S1’点受力最大，可以大致认为S1、S1’为压下装置的主要受力点，只要该主要受力点S1、S1’位于上轧辊座最远两受力点S0、S0’之内，就可以使轧辊座在S1、S1’点以外产生悬臂梁的受力情况，这样就可以减少轧制件的厚度差，减少挠曲度。

在上述技术方案的基础上，还可以将压下装置20A、20B在上轧辊座50的顶面进行多排设置，20A、20B位于轴线最外侧，如图11所示。此外在压下装置20A、20B之间，沿上工作辊31的轴线方向还可以排列的一个或一个以上的压下装置，上述的二个压下装置20A、20B为最外侧的二个压下装置，其位置情况仍然是该最外侧的二个压下装置20A、20B对称设置在上轧辊座50且使SL1＜SL0的位置上，如图12所示。同样，将上述已设置的多个压下装置在上轧辊座50的顶面进行多排设置，20A、20B依然位于轴线最外侧。

结合图3、图4所示技术方案采用的上轧辊座的结构形式，上辊系作用于上轧辊座的作用力为上支撑辊32作用在上轧辊座50上的作用力，且两个最远的作用力点S0、S0’是上支撑辊32轴芯321与上轧辊座50的支撑粱固接的最外侧接触点。压下装置20作用在上轧辊座50上两个最接近的作用力点S1、S1’是二个压下装置20A、20B与上轧辊座50接触的最内侧接触点。因此本实施例技术方案中压下装置20的位置，是将二个压下装置20A、20B作用在上轧辊座50相距最近的两个作用力点设置上轧辊座作用在上轧辊座50相距最远的两个作用力点内。

如图5所示，上轧辊座50的第二上轧辊座的外侧面与背板12、面板11之间分别垂直设置有用于减少上轧辊座水平方向挠曲度的水平支撑装置80A、80B。水平支撑装置可以为液压缸、电动加压装置或垫块。本实施例以垫块为例，来阐述其设置位置。水平支撑装置可以为一个或多个。图7为两侧壁分别各设置一个水平支撑装置B-B截面图。如图7所示，在上轧辊座50位于面板和背板的侧壁上居中设置水平支撑装置80A、80B，用于承受水平轧制力并减少水平挠曲度。在轧制力的传递过程中，上辊系中的上支撑辊30通过上轧辊座5 0的支撑梁向上轧辊座50施加水平的作用力p，上支撑辊30作用在上轧辊座50的水平作用力p中，存在两个最远的作用力C0、C0’，该两个最远的作用力点C0、C0’之间的距离为CL0；水平支撑装置80A或80B同时向上轧辊座50施加作用力P，由于采用的是单个水平支撑装置80A或80B支撑，其作用在上轧辊座50的作用力P中，存在两个最远的作用力点C1、C1’，该两个最远作用力点C1、C1’的距离为CL1；且使CL0＜CL1，此时能产生悬臂梁的受力情况，减少上轧辊座了水平挠曲度。

当水平支撑装置80在上轧辊座50的一侧壁上对称设置为两个，此时的受力分析类似于图6中两个压下装置的情况，所以，只要该侧壁上的两个水平支撑装置作用在上轧辊座50上相距最近的两个作用力点的距离小于上支撑辊30作用在上轧辊座50上的水平作用力中最远的两个作用力点的距离，就可使上轧辊座50上产生悬臂梁的受力情况，就减少了上轧辊座50的水平挠曲变形，提高了轧制件的精度。同样，如前面对压下装置的分析，水平支撑装置还可以以该两个水平支撑装置的方式进行多排设置，同样提高了轧制件的精度。

在上述方案中，还可根据需要在上轧辊座50一个侧壁上的两个水平支撑装置之间再设置一个或一个以上的水平支撑装置，同样能够达到提高精度的效果。同理，还可在侧壁上将上述多个水平支撑装置进行多排设置。

本实施例中，垫块形状除了如图7中所示的普通垫块以外，还可以是图5所示的两个楔形件组成，两个楔形件的倾斜面相对紧密贴合；相对紧密贴合的两个倾斜面设置成根据轧制作用力的大小在竖直方向贴合且反方向移动支撑。当然，上述楔形件还可以按照水平方向贴合，也就是说相对紧密贴合的两个倾斜面设置成根据轧制作用力的大小在水平方向贴合且反方向移动支撑。采用楔形件主要是便于调整水平方向的缝隙，不用像以前那样，要准备不同厚度的垫块进行位置的调整，更换起来麻烦，采用楔形件，不需要更换就能满足不同缝隙的调整。

图13、图14为上、下轧辊座的受力分析图。本实用新型上轧辊座50为多点支撑梁结构，设置在压下装置20和上支撑辊32之间，多点支撑梁与上支撑辊32连接，每个支撑梁均承受向上的作用力f1和f2，二个压下装置20压合在上轧辊座50上，向上轧辊座50施加向下的作用力F。如图13所示，当压下装置20与上轧辊座50接触的最内侧接触点S1位于上轧辊座多点支撑梁的最外侧支撑梁的外缘S0外时，向上的作用力f1和f2均位于向下的作用F内，所有作用力所产生的弯曲力矩都将使上轧辊座50的中部产生向上的弯曲变形，显然此时上轧辊座50的变形较大，上轧辊座50的变形将进一步导致上支撑辊32和上工作辊31弯曲变形加剧。如图14所示，当压下装置20与上轧辊座50接触的最内侧接触点位于上轧辊座多点支撑梁的最外侧支撑梁的外缘内时，以压下装置20的作用力F点作为分析参考点，压下装置20的作用力F点将上轧辊座50受到的向上的作用力划分成位于作用力F点内侧的作用力f1和位于作用力F点外侧的作用力f2两部分。其中，作用力f1有使上轧辊座50的中部产生向上弯曲变形的弯曲力矩，而作用力f2则使上轧辊座50的两端产生向上弯曲变形的弯曲力矩，即二弯曲力矩的方向相反，也就是说作用力f2产生的弯曲力矩相对作用力f1是一个反力矩，将降低上轧辊座50中部的弯曲变形。图14所示的实线为上轧辊座50的实际变形，虚线为图13所示方案的变形。显然，当压下装置20位于上轧辊座多点支撑梁的最外侧支撑梁内时，所有作用力的作用结果使上轧辊座50的弯曲变形减小。从上述技术方案可以看出，本实用新型将压合在上轧辊座50上的压下装置20设置在上轧辊座多点支撑梁的最外侧支撑梁内，上轧辊座50的弯曲变形明显减小，弯曲变形较小的上轧辊座50进而减小了上支撑辊32和上工作辊31弯曲变形，最终使轧制件获得较少的横向厚差。

图8为本实用新型机架变形示意图，图9a、图9b为压下装置与上轧辊座压合示意图，其中图9a为正常情况的压合示意图，图9b为机架变形情况的压合示意图。本实施例中压下装置20与上轧辊座50之间采用安全臼连接，安全臼也就是通常所说的球面垫方式。压下装置20上的压下杆21和安装在上轧辊座50上的球面垫22以球面方式接触支撑，其中压下杆21的上端顶住机架顶板13，下端为弧形端部211，球面垫22的下表面与上轧辊座50固接，上表面为凹形表面221，弧形端部211与凹形表面221紧密压合，且弧形端部211可在凹形表面221上左右移动。工作时，轧制力经上工作辊31、上支撑辊32、上轧辊座50和压下装置20传递给机架10，顶板13在巨大的轧制力作用下发生变形。同时顶板13产生的抗变形力通过上轧辊座20、上支撑辊32和上工作辊31作用在轧制件上。顶板13变形导致其中部向上凸起，顶板13表面倾斜将使压下杆21偏转。由于压下杆21下端的弧形端部211可在球面垫22的凹形表面221上移动，所以使整个压下杆21倾斜支撑在机架顶板13和上轧辊座50之间，如图8所示。此时，压下装置20对上轧辊座50施加的作用力F可以分解为水平方向分力Fx和垂直方向分力Fy，二个压下装置2 0的水平方向分力Fx大小相等，方向相反，水平方向的合力为零，而二个压下装置20的垂直方向分力Fy则垂直作用的上轧辊座50上，与上支撑辊32施加给上轧辊座50上的作用力相等。所以不管机架顶板13如何变形，压下装置20始终对上轧辊座50施加垂直向下的作用力，抵抗上轧辊座50的变形，因此使上轧辊座50、上支撑辊32乃至上工作辊31的变形量与机架顶板1 3的变形量无关，也就是说工作辊的弯曲变形不受轧制力波动的影响。

从上述分析可以看出，机架顶板13的变形不会导致压下装置20对上轧辊座50的作用力发生改变，即使当机架顶板13的变形较大导致机架顶板13与上轧辊座50之间的距离增加时，也只会导致上轧辊座50、上支撑辊32乃至上工作辊31的刚性上移。在实际生产中，轧制件厚度的自动控制可以做到很高的控制精度，因此本实用新型上工作辊31的刚性上移对轧制件厚度的影响可以通过控制技术得到缓解。具体地，压下装置20的压下杆21可采用液压缸或电动加压装置或压下螺杆装置，当压下杆21的偏转不能补偿机架顶板13和上轧辊座50之间的距离变化时，高精度的自动控制装置通过正确地检测辊缝宽度来调节压下杆21的长度，使上轧辊座50在机架10的窗口内上下移动以调整辊缝，从而最大限度地消除了工作辊的变形，保证轧制件具有高精度的横向厚度，生产出高精度的产品。

图11为压下装置为多个多排设置的情况。图12为压下装置为一排多个设置的情况。

本实施例机架中的设备也可倒置使用，即上、下系统倒置使用。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上，增加了一些附加部件，来进一步提高轧制件的精度。

本实施例中，下轧辊座60也采用如实施例1中上轧辊座相同的分体结构。下轧辊座为沿垂直方向分两层叠设的第一下轧辊座和第二下轧辊座，所述第一下轧辊座位于所述第二下轧辊座的下方，所述第二下轧辊座与所述下辊系连接。第一下轧辊座与所述第二下轧辊座之间设有水平垫块；第二下轧辊座在轴向截面上为左、右对称的分体轧辊座；第二下轧辊座在轴向截面上为2个以上的分体轧辊座。这样，将一个大的轧辊座分解成几个小的结构，便于加工，因为对于太大太重的物体，在其上开通孔是很难保证精度的，更何况要在其上开多个通孔，同时还要保证各通孔之间的平行度等精度要求，就更难达到，本实用新型将其分解，各分体上加工各个通孔，之后，在其组装的时候，再通过各分体件组装时中间加的垫片来调整各孔的平行度等指标，这样，就提高了加工精度和安装精度，因此减小了轧制件横断面厚度的误差，提高了轧制件的尺寸精度，是一种高精度的轧机。

下轧辊座60和机架底板14之间还水平设置有用于支撑垂直轧制作用力的垂直支撑装置70，垂直支撑装置70可以是不同尺寸规格的垫块，厚度形成系列，通过不同规格厚度的垫块来实现轧制线的调整，垂直支撑装置70也可采用液压装置或电动加压装置。垂直支撑装置70可以为一个或多个。

图10为设置一个垂直支撑装置时的下轧辊座受力示意图，如图10所示，在下轧辊座60与底板14之间居中设置一个垂直支撑装置70。在上述轧制力的传递过程中，下支撑辊42通过下轧辊座60的支撑梁向下轧辊座60施加向下的作用力f，下支撑辊42作用在下轧辊座60向下的作用力f中，存在两个最远的作用力点X0，该两个最远的作用力点X0之间的距离为XL0；垂直支撑装置70同时向下轧辊座60施加向上的作用力F，垂直支撑装置70作用在下轧辊座60向上的作用力F中，存在两个最远的作用力点X1，该两个最远的作用力点X1之间的距离为XL1。垂直支撑装置70设置在下轧辊座60使XL1＜XL0的位置上。也就是说，该垂直支撑装置70作用在下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离小于下轧辊系作用在下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离。

当垂直支撑装置70是沿下工作辊41的轴线方向排列的二个，且对称设置在下轧辊座60的下方时，其受力分析如图6所示的两个压下装置的情况，此时两个垂直支撑装置作用在下轧辊座相距最近的两个作用力点之间的距离小于下轧辊系作用在下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离，这样依然可使下轧辊座60上产生悬臂梁的受力情况，减少了下轧辊座60的垂直挠曲变形，提高了轧制件的精度。同样，如前面对压下装置的分析，垂直支撑装置还可以以该两个水平支撑装置的方式进行多排设置，同样提高了轧制件的精度。

在上述方案中，还可根据需要在下轧辊座60的下方的上述两个垂直支撑装置之间再设置一个或一个以上的垂直支撑装置，同样能够达到提高精度的效果。同理，还可将上述多个水平支撑装置进行多排设置。

本实施例中，垂直支撑装置还可采用由两个楔形件组成的垫块，两个楔形件的倾斜面相对紧密贴合；相对紧密贴合的两个倾斜面设置成根据轧制作用力的大小在竖直方向贴合且反方向移动支撑。当然，上述楔形件还可以按照水平方向贴合，也就是说相对紧密贴合的两个倾斜面设置成根据轧制作用力的大小在水平方向贴合且反方向移动支撑。采用楔形件主要是便于调整水平方向的缝隙，不用像以前那样，要准备不同厚度的垫块进行位置的调整，更换起来麻烦，采用楔形件，不需要更换就能满足不同缝隙的调整。

下轧辊座60相对于上轧辊座50的对应位置上还可设有水平支撑装置，第二下轧辊座的外侧面与所述背板、面板之间分别垂直设置有用于减少下轧辊座水平方向挠曲度的水平支撑装置。水平支撑装置的几种布设位置与上轧辊座50上布设的情况相同，也是先在下轧辊座60的两个侧壁各设置一个水平支撑装置，该水平支撑装置作用在下轧辊座60相距最远的两个作用力点之间的距离小于下轧辊系作用在下轧辊座60相距最远的两个作用力点之间的距离。

同样，还可以在下轧辊座60的两个侧壁各对称设置两个水平支撑装置，每个侧壁上的这两个水平支撑装置作用在下轧辊座相距最近的两个作用力点之间的距离小于下轧辊系作用在下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离。水平支撑装置还可以是将上述的两个水平支撑装置进行多排设置。

同样，还可根据需要，在上述的两个水平支撑装置之间再设置一个或一个以上的水平支撑装置，同样能够达到提高精度的效果。同理，还可在将上述多个水平支撑装置进行多排设置。

本实施例中，上述水平支撑装置可采用液压缸、电动加压装置或垫块。垫块还可以由两个楔形件组成的垫块，两个楔形件的倾斜面相对紧密贴合；相对紧密贴合的两个倾斜面设置成根据轧制作用力的大小在竖直方向贴合且反方向移动支撑。当然，上述楔形件还可以按照水平方向贴合，也就是说相对紧密贴合的两个倾斜面设置成根据轧制作用力的大小在水平方向贴合且反方向移动支撑。采用楔形件主要是便于调整水平方向的缝隙，不用像以前那样，要准备不同厚度的垫块进行位置的调整，更换起来麻烦，采用楔形件，不需要更换就能满足不同缝隙的调整。

本实用新型上述技术方案的综合效果一方面减小上、下轧辊座的垂直方向的弯曲变形，同时又减少上、下轧辊座的水平方向的弯曲变形，进而减少上、下支撑辊和上、下工作辊的弯曲变形，另一方面将机架的弯曲变形转换成上、下轧辊座乃至上、下工作辊的刚性位移，使上、下工作辊的弯曲变形不随轧制力的变化而波动。前述的机架弯曲变形来自轧机工作时的巨大轧制力，具体地说，在轧制力的传递过程中，机架、轧辊座、支撑辊和工作辊均会产生相应的变形，而其中机架的变形无疑是最大的。机架变形一方面导致轧辊座、支撑辊和工作辊的变形加剧，另一方面由于机架的变形程度取决于轧制力，轧制力越大，机架的变形程度越大，则使轧辊座、支撑辊和工作辊的变形程度与轧制力有关，即工作辊的弯曲变形随着轧制力的变化而波动。为了解决上述变形，现有技术一般将机架的刚性设计成很大，但机架的变形只能减小，不能完全消除。

本实用新型突破了传统轧机的结构模式，提出了设置压下装置和垂直、水平支撑装置分别与上、下轧辊座压合，且对压下装置20、水平支撑装置80、垂直支撑装置70的位置进行如前述限定的技术方案，一方面通过压下装置和垂直支撑装置的位置减小轧辊座的垂直方向的弯曲变形，通过压下装置和水平支撑装置的位置减少轧辊座的水平方向的弯曲变形，进而减少工作辊的弯曲变形，另一方面通过压下装置与上轧辊座50安全臼方式的压合结构将机架的变形转换成轧辊座乃至工作辊的刚性位移，使工作辊的弯曲变形不随轧制力的变化而波动。

实施例3

图15为本实用新型第三实施例的结构示意图，图16为图15的侧向剖面图。如图15、图16所示，本实施例在结构上与第一实施例的不同之处在于压下装置20采用压下螺杆，压下螺杆穿过机架顶板13，并螺接在机架顶板13上。图中另一不同处在于垂直支撑装置70的数量和位置与压下装置20相同。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的压下装置位于上轧辊座50多点支撑梁的最外侧支撑梁内，且位置如前述的限定方式，减小了轧辊座的水平、垂直的挠曲变形，进而减少支撑辊和工作辊的弯曲变形；同时，压下装置与上轧辊座通过安全臼方式压合，不管机架顶板如何变形，压下装置始终对上轧辊座50施加垂直向下的作用力，使上轧辊座乃至上工作辊的变形量不受轧制力波动的影响，从而保证了工作辊母线的形状，使板带材的横向厚差大大减少。

本实用新型可使原始辊型的设计得到简化，并使轧制中辊型的控制也大为简化。由于工作辊的弯曲变形基本上不随轧制力的波动而波动，在原始辊型设计中的诸影响因素如轧辊的弯曲变形、压扁变形、热膨胀和磨损等等，就可不考虑弯曲变形这一最重要的因素，而热膨胀和磨损又是变化缓慢的因素，因此可使辊型控制大为简化。

本实用新型体积小，重量轻、造价低，由此可减少车间生产面积、降低厂房高度，减小天车的跨度和吨位，减少磨床及其辅助设备的吨位，从而减少投资。

本实用新型不只限于上述实施例的六辊、十二辊轧机，对其他多辊配置的轧机也同样适用。此外，本实用新型的机架不限于整体机架轧机，对于开口型机架也同样适用。本实用新型还可将机架内的设备上下颠倒，依然可以实现提高轧制件的精度的效果。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (21)

1、一种二维分解轧机，包括机架，机架内容装有上轧辊座和下轧辊座，所述上、下轧辊座以多点支撑梁方式分别连接安置成塔形结构的上辊系和下辊系，其特征在于，所述机架是由面板、背板、顶板及底板围合构成的框架整体，背板和面板表面分别开设有供轧制件进出的进料口和出料口；所述机架的顶板与所述上轧辊座之间对称设有两个压下装置，所述压下装置沿所述上辊系轴线方向排列并通过安全臼方式压设在所述上轧辊座上，两个压下装置作用在所述上轧辊座的相距最近的两个作用力点之间的距离小于所述上轧辊系作用在所述上轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离；所述上轧辊座为沿垂直方向分两层叠设的第一上轧辊座和第二上轧辊座，所述第一上轧辊座与所述压下装置连接，所述第二上轧辊座与所述上辊系连接。

2、如权利要求1所述的二维分解轧机，其特征在于，所述第一上轧辊座与所述第二上轧辊座之间设有水平垫块。

3、如权利要求1所述的二维分解轧机，其特征在于，所述第二上轧辊座在轴向截面上为左、右对称的分体轧辊座。

4、如权利要求1所述的二维分解轧机，其特征在于，所述第二上轧辊座在轴向截面上为2个以上的分体轧辊座。

5、如权利要求1所述的二维分解轧机，其特征在于，所述第二上轧辊座的外侧面与所述背板、面板之间分别垂直设置有用于减少上轧辊座水平方向挠曲度的水平支撑装置。

6、如权利要求5所述的二维分解轧机，其特征在于，所述水平支撑装置为一个或两个。

7、如权利要求6所述的二维分解轧机，其特征在于，所述一个水平支撑装置居中设置在所述上轧辊座位于所述机架的背板或面板的侧壁上，所述一个水平支撑装置作用在所述上轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离小于所述上轧辊座作用在所述上轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离。

8、如权利要求6所述的二维分解轧机，其特征在于，所述两个水平支撑装置对称设置在所述上轧辊座位于所述机架的背板和面板的侧壁上，两个水平支撑装置作用在所述上轧辊座相距最近的两个作用力点之间的距离小于所述上轧辊座作用在所述上轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离。

9、如权利要求5、6、7或8所述的二维分解轧机，其特征在于，所述水平支撑装置为垫块；所述垫块为由两个楔形件组成，所述两个楔形件的倾斜面相对紧密贴合。

10、如权利要求1所述的二维分解轧机，其特征在于，所述下轧辊座与所述底板之间还水平设有用于支撑垂直轧制作用力的垂直支撑装置。

11、如权利要求10所述的二维分解轧机，其特征在于，所述垂直支撑装置为一个或两个。

12、如权利要求11所述的二维分解轧机，其特征在于，所述一个垂直支撑装置居中设置在所述下轧辊座的下方，所述垂直支撑装置作用在所述下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离小于所述下轧辊系作用在所述下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离。

13、如权利要求11所述的二维分解轧机，其特征在于，所述两个垂直支撑装置对称设置在所述下轧辊座的下方，所述两个垂直支撑装置作用在所述下轧辊座相距最近的两个作用力点之间的距离小于所述下轧辊系作用在所述下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离。

14、如权利要求1所述的二维分解轧机，其特征在于，所述下轧辊座为沿垂直方向分两层叠设的第一下轧辊座和第二下轧辊座，所述第一下轧辊座位于所述第二下轧辊座的下方，所述第二下轧辊座与所述下辊系连接。

15、如权利要求14所述的二维分解轧机，其特征在于，所述第一下轧辊座与所述第二下轧辊座之间设有水平垫块。

16、如权利要求14所述的二维分解轧机，其特征在于，所述第二下轧辊座在轴向截面上为左、右对称的分体轧辊座。

17、如权利要求14所述的二维分解轧机，其特征在于，所述第二下轧辊座在轴向截面上为2个以上的分体轧辊座。

18、如权利要求14所述的二维分解轧机，其特征在于，所述第二下轧辊座的外侧面与所述背板、面板之间分别垂直设置有用于减少下轧辊座水平方向挠曲度的水平支撑装置。

19、二维分解轧机如权利要求18所述的二维分解轧机，其特征在于，所述水平支撑装置为一个或两个。

20、如权利要求19所述的二维分解轧机，其特征在于，所述一个水平支撑装置居中设置在所述下轧辊座的下方，所述一个水平支撑装置作用在所述下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离小于所述下轧辊系作用在所述下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离。

21、如权利要求19所述的二维分解轧机，其特征在于，所述两个水平支撑装置对称设置在所述下轧辊座的下方，所述两个水平支撑装置作用在所述下轧辊座相距最近的两个作用力点之间的距离小于所述下轧辊系作用在所述下轧辊座相距最远的两个作用力点之间的距离。

Images