CN203448452U

CN203448452U - 五辊矫直机

Info

Publication number: CN203448452U
Application number: CN201320145039.3U
Authority: CN
Inventors: 林毅; 钱渊
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Primetals Technologies Germany GmbH
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2023-03-27

Abstract

本实用新型提供一种五辊矫直机，包括:机架;安装在该机架中的上辊盒和下辊盒;可驱动该上辊盒竖向移动的压下装置;上下交错排列的两根上工作辊和三根下工作辊，其中所述两根上工作辊可转动地安装在该上辊盒中，所述三根下工作辊可转动地安装在该下辊盒中;分别配属于所述三根下工作辊中位于两侧的入口侧边辊和出口侧边辊的边辊升降调整装置，其中所述三根下工作辊中的中间的下工作辊不可升降地安置在该下辊盒内;其中，所述边辊升降调整装置的行程设置成能保证该入口侧边辊和该出口侧边辊的中心线与所述三根下工作辊中的中间的下工作辊的中心线之间的垂直距离均大于5mm。

Description

五辊矫直机

技术领域

本实用新型涉及金属板材矫直领域中的五辊矫直机。

背景技术

在金属板材矫直领域，一般采用辊式矫直机对金属板进行矫直，辊式矫直机以相对下辊压入上工作辊的方式，或者相对于上工作辊压入下辊的方式使要矫直的金属板通行，由此向金属板反复施加弯曲，来消除金属板中的应力和变形。

利用现有的十一辊矫直机对金属板进行矫直时，要对金属板向下弯曲五次，向上弯曲四次；但对于厚度20mm以上的金属板材，十一辊矫直机的矫直能力显著下降，驱动力矩很容易达到极限值。

中国实用新型专利CN201823786U中公开了一种五辊矫直机，这种五辊矫直机是在现有技术的十一辊矫直机的基础上，是将十一辊矫直机中的十一根工作辊中的六根工作辊去除，留下两根上工作辊，三根下工作辊。这种五辊矫直机能对厚度大于20mm的金属板进行处理。然而，这种配置的五辊矫直机存在这样的问题，即，采用这种五辊矫直机，处理后的金属板材存在翘头、平直度欠缺的问题。

因此，为了解决上述问题，人们希望提供进一步改善金属板的矫直效果的矫直机，以及矫直方法。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种矫直金属板的方法，该方法能对厚度范围较大的金属板进行矫直，使经处理的金属板获得更好的平直度，并且还能避免多个工作辊上的负载不平衡的问题，改善对辊的保护。

在本实用新型的一个实施方案中，提供一种五辊矫直机，机架；安装在该机架中的上辊盒和下辊盒；可驱动该上辊盒竖向移动的压下装置；上下交错排列的两根上工作辊和三根下工作辊，其中所述两根上工作辊可转动地安装在该上辊盒中，所述三根下工作辊可转动地安装在该下辊盒中；分别配属于所述三根下工作辊中位于两侧的入口侧边辊和出口侧边辊的边辊升降调整装置，其中所述三根下工作辊中的中间的下工作辊不可升降地安置在该下辊盒内，所述边辊升降调整装置的行程设置成能保证该入口侧边辊和该出口侧边辊的中心线与所述三根下工作辊中的中间的下工作辊的中心线之间的垂直距离均大于5mm。

在上述实施方案中，通过将上辊盒设置成可竖向移动，尤其是在矫直厚度为约15mm～约40mm、屈服强度约200～约1100Mpa金属板时，能够减小上辊盒和下辊盒之间的间距，从而增加从金属板的移动方向看位于下游的两根工作辊的工作力矩和处理能力，防止出现经处理的金属板翘头的现象；同时，还能减小入口侧边辊间隙和出口侧边辊间隙之间的差值，平衡了在各工作辊上的负载，更有利于辊保护。设置边辊升降调整装置，可以调整两个边辊的竖向位置，不仅可以保持沿金属板的移动方向看位于上游的三根工作辊的工作力矩和处理能力，还可以防止出现经处理的金属板翘头的现象。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述两根上工作辊和三根下工作辊分别配设有一支承辊，通过所述支承辊带动所述两根上工作辊和三根下工作辊转动。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述边辊升降调整装置为分别设置在该入口侧边辊和该出口侧边辊的相应支承辊下方的液压驱动机构，该液压驱动机构抵靠相应支承辊。通过液压驱动机构移动入口侧边辊和/或出口侧边辊下方的支承辊，进而竖向调整入口侧边辊和/或出口侧边辊的位置。应当理解，除了液压驱动机构之外，还可以设置其它合适的调整机构。

根据本实用新型的一个优选实施例，所述两根上辊之间的辊距为约780mm，该出口侧边辊和该入口侧边辊与所述三个下辊中的位于中间的下辊之间的辊距分别为约565mm和约865mm。根据金属板的厚度和材料，以及机器的宽度和辊径，也可以选择其它合适的数值。在本文中，未对工作辊的辊径进行限制，因为这对本领域技术人员来说是已知的。

本实用新型的另一个实施方案提供用根据本实用新型的五辊矫直机矫直厚度为15～40mm且屈服强度为200～1100MPa的金属板的用途。

因此，在本实用新型的一个实施方案中，提供一种利用五辊矫直机矫直厚度为15～40mm且屈服强度为200～1100MPa的金属板的方法，该五辊矫直机包括：机架；安装在该机架中的上辊盒和下辊盒；可驱动该上辊盒竖向移动的压下装置；上下交错排列的两根上工作辊和三根下工作辊，其中所述两根上工作辊可转动地安装在该上辊盒中，所述三根下工作辊可转动地安装在该下辊盒中；分别配属于所述三根下工作辊中位于两侧的入口侧边辊和出口侧边辊的边辊升降调整装置，其中所述三根下工作辊中的中间的下工作辊不可升降地安置在该下辊盒内，所述方法包括以下步骤：通过该压下装置使该上辊盒向下移动，减小该上辊盒和该下辊盒之间的距离；通过所述边辊升降调整装置使该入口侧边辊和该出口侧边辊分别向下移动，其中当金属板的厚度为15～40mm且屈服强度为200～1100MPa时，该入口侧边辊和该出口侧边辊的中心线与所述三根下工作辊中的中间的下工作辊的中心线之间的垂直距离均大于5mm；使待矫直的金属板在所述上工作辊和所述下工作辊之间经过。

在上述实施方案中，通过将上辊盒向下移动，可以减小上辊盒和下辊盒之间的间距，增加从金属板的移动方向看位于下游的两根工作辊的工作力矩和处理能力，防止出现经处理的金属板翘头的现象；同时，通过将上辊盒向下移动，还可减小入口侧间隙和出口侧间隙之间的差值，平衡了在各工作辊上的负载，更有利于辊保护。通过向下移动入口侧边辊，可以保持沿金属板的移动方向看位于上游的三根工作辊的工作力矩和处理能力。通过向下移动出口侧边辊，也可以防止出现经处理的金属板翘头的现象。

根据本实用新型的一个优选实施例，根据要处理的金属板的厚度，上辊盒向下移动的距离为0～约11mm，优选为约4mm-约10mm。

根据本实用新型的一个优选实施例，入口侧边辊可向下移动的距离为0～约20mm。当金属板的厚度约为30～40mm且屈服强度约为200～1100MPa时，该入口侧边辊向下移动的距离约为5～15mm。

根据本实用新型的一个优选实施例，出口侧边辊可向下移动的距离为0～约20mm。当金属板的厚度为30～40mm且屈服强度为200～1100MPa时，该出口侧边辊向下移动的距离为5～15mm。应当理解，根据要处理的板材厚度和屈服强度，入口侧边辊和出口侧边辊的向下移动的距离可以相同，也可以不同。

在本文中，上述移动的距离均是以所述三根下工作辊中的中间的下工作辊为基准。

根据本实用新型的一个优选实施例，利用所述边辊升降调整装置使该入口侧边辊和该出口侧边辊分别向下移动的步骤和使待矫直的金属板在所述上工作辊和所述下工作辊之间经过的步骤可同时进行，这样可以进一步提高经处理金属板的平直度。

根据本实用新型的方法适用于处理厚度为约15mm～约40mm、屈服强度约200～约1100Mpa金属板，例如钢板，并能获得令人满意的平直度，同时保证各工作辊上的负载平衡。本实用新型的方法尤其适用于处理厚度为20mm～40mm，优选30mm～40mm，屈服强度约200～约1100Mpa的金属板。

本实用新型的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本申请后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1是根据本实用新型的一个实施例的五辊矫直机的示意性侧视图；

图2示出了用于图1所示五辊矫直机的边辊升降调整装置；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的五辊矫直机调整前各工作辊的位置示意图以及对应的工作力矩图；

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的五辊矫直机调整后各工作辊的位置示意图和对应的工作力矩图；

图5示出了根据本实用新型的一个实施例的五辊矫直机调整前，屈服率为60%时的矫直区域的图，其中横轴为板材厚度，纵轴为屈服强度；和

图6示出了利用根据本实用新型的一个实施例的五辊矫直机调整后，屈服率为60%时的矫直区域的图，其中横轴为板材厚度，纵轴为屈服强度。

在本实用新型中，相同的附图标记被用来表示相同的或相似的特征。

附图标记列表

1-机架；2-压下装置；3-上辊盒；4-下辊盒；L1，L3，L5-下工作辊；u2，u4-上工作辊，5-边辊升降调整装置；6-支承辊。

具体实施方式

现参考附图，详细说明本实用新型所公开装置的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本实用新型的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本实用新型的公开内容。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。

在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“上”、“下”、“上游”、“下游”、“向上”、“向下”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的方向。

在本实用新型中的术语“约”或“大约”将会被本领域普通技术人员理解且将根据用到该术语的上下文在一定范围内变化。

图1是根据本实用新型的一个实施例的五辊矫直机的示意性侧视图，这种五辊矫直机是直接在现有的十一辊矫直机的基础改进而成。本领域技术人员应当理解，本实用新型中的技术特征也适用于其它类型的五辊矫直机。

如图1所示，该实施例中的五辊矫直机包括机架1，驱动装置（图中未示出），压下装置2，安装在机架1中的上辊盒3和下辊盒4。两根上工作辊u4，u2可转动地安装在上辊盒3中，三根下工作辊L1，L3，L5安装在下辊盒4中，每个辊各配设有相应的支承辊6。有利的是，该上辊盒3配置成可通过压下装置2竖向（即上下）移动，下辊盒4固定在机架1上，通过向下移动上辊盒3，可以根据需要调整上辊盒3和下辊盒4之间的距离。

在本实用新型中，三根下工作辊L1，L3，L5中的位于两侧的工作辊分别为入口侧边辊L1和出口侧边辊L5。有利的是，入口侧边辊L1和出口侧边辊L5分别设有边辊升降调整装置5，用于根据需要竖向（即上下）调整入口侧边辊L1和出口侧边辊L5的位置。在这里，边辊升降调整装置5的行程设置成能保证入口侧边辊L1和出口侧边辊L5的中心线与所述三根下工作辊中的中间的下工作辊的中心线之间的垂直距离均大于5mm。

在该实施例中，五根工作辊的布置方式是通过将现有技术中的十一根工作辊去除六根获得。具体来说，如果将十一根交错布置的工作辊按照待处理金属板的移动方向来看，从上游向下游依次编号为1#-11#，优选去除3#，4#，6#，7#，9#，10#辊，留下1#，2#，5#，8#，11#辊。上辊盒3的构造和配置与现有技术中基本相同，在这里不再赘述。而下辊盒4构造成能使入口侧边辊L1和出口侧边辊L2上下移动位置。

如图2所示，根据本实用新型的一个实施例，边辊升降调整装置5为分别设置在该入口侧边辊L1和该出口侧边辊L5的相应支承辊6下方的液压驱动机构5，该液压驱动机构抵靠相应支承辊。通过液压驱动机构移动入口侧边辊和/或出口侧边辊下方的支承辊，进而能根据需要竖向调整入口侧边辊和/或出口侧边辊的位置。本领域技术人员应当明白，边辊升降调整装置也可以采用其它配置，例如包括电机、减速齿轮、顶杆、接触压力板，其中电机通过减速齿轮带动顶杆上下移动，进而驱动与支承辊相接触的接触压力板上下移动来调整边辊的位置。

在本实用新型中，根据需要，五根工作辊也可以采用其它合适布置方式，例如在十一辊矫直机中选择去除的工作辊可以不同于上述实施例，或者各上工作辊之间的辊距与各下工作辊之间的辊距相同。

在根据本实用新型的一个优选实施例中，所述两根上工作辊u2,u4之间的辊距为约780mm，该出口侧边辊L1和该入口侧边辊L5与所述三个下工作辊中的位于中间的下工作辊L3之间的辊距分别为约565mm和约865mm。

在图1示出的实施例中，在未对上下辊盒3,4之间的距离以及入口侧边辊L1和出口侧边辊L5调整之前，如图3所示，尤其是在矫直厚度例如为约15mm～约40mm、屈服强度约200～约1100Mpa的金属板材时，向下弯曲两次，向上弯曲一次，由于三根下工作辊之间的辊距不同，导致位于上游的三根工作辊的工作力矩远大于下游的两根工作辊的工作力矩。本领域技术人员应当明白，在辊式矫直机中，入口侧间隙一般设置成小于出口侧间隙。为了获得合适的塑化率，入口侧间隙和出口侧间隙之间的差值相当大，这主要带来两个问题，一是上游的三根工作辊对金属板材造成的变形不能够被下游的两根工作辊消除，这会引起处理后的金属板材翘头的问题；二是由于出口侧和入口侧之间的间隙差较大，大部分载荷会集中入口侧的第二个辊上，导致各辊的负载不平衡，而不利于辊的保护。

在利用根据本实用新型的五辊矫直机处理厚度例如为约15mm～约40mm、屈服强度约200～约1100Mpa的金属板材时，为了消除上述问题，首先通过加压装置调整上辊盒3相对下辊盒4的位置，即将上辊盒3向下移动0～约11mm，优选为约4mm-约10mm，这减小上辊盒和下辊盒之间的间距，同时可以减小入口侧间隙和出口侧间隙之间的差值，例如可以将该差值减小0～约7mm；接下来将入口侧边辊L1向下移动0～约20mm，优选为约5mm～约15mm；并将出口侧边辊L5向下移动0～约20mm，优选为约5mm～约15mm。

图3和图4分别示出了根据本实用新型的一个实施例的五辊矫直机调整前后各工作辊的位置示意图以及对应的工作力矩图。从图中可以看出，通过上述调整，尤其是在处理厚度为15～40mm厚度的金属板，例如钢板时，增加了位于下游的两根工作辊的工作力矩，能防止出现经处理的金属板翘头的现象；同时，通过将上辊盒向下移动，还可减小入口侧边辊间隙和出口侧边辊间隙之间的差值，平衡了在各工作辊上的负载，更有利于辊保护。通过向下移动入口侧边辊，可以保持沿金属板的移动方向看位于上游的两根工作辊的工作力矩和处理能力。通过向下移动出口侧边辊，也可以防止出现经处理的金属板翘头的现象。

图6示出了根据本实用新型的一个实施例的五辊矫直机调整前后，屈服率为60%时的矫直范围的图，其中横轴为板材厚度，纵轴为屈服强度。从图中可以看出，通过上述调整，在屈服率为60%的情况下，可以将处理范围从厚度约5mm～约30mm、屈服强度约200～约1100Mpa的金属板材扩大到厚度为约5mm～约40mm、屈服强度约200～约1100Mpa的金属板材。并且根据本实用新型的五辊矫直机和矫直方法尤其适用于处理厚度为约15mm～40mm，屈服强度约200～约1100Mpa的金属板材。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims

1.一种五辊矫直机，包括：机架；安装在该机架中的上辊盒和下辊盒；可驱动该上辊盒竖向移动的压下装置；上下交错排列的两根上工作辊和三根下工作辊，其中所述两根上工作辊可转动地安装在该上辊盒中，所述三根下工作辊可转动地安装在该下辊盒中；分别配属于所述三根下工作辊中位于两侧的入口侧边辊和出口侧边辊的边辊升降调整装置，其中所述三根下工作辊中的中间的下工作辊不可升降地安置在该下辊盒内；

其中，所述边辊升降调整装置的行程设置成能保证该入口侧边辊和该出口侧边辊的中心线与所述三根下工作辊中的中间的下工作辊的中心线之间的垂直距离均大于5mm。

2.根据权利要求1所述的五辊矫直机，其特征是，所述两根上工作辊和三根下工作辊分别配设有一支承辊，该驱动装置直接带动所述两根上工作辊和三根下工作辊转动。

3.根据权利要求2所述的五辊矫直机，其特征是，所述边辊升降调整装置为分别设置在该入口侧边辊和该出口侧边辊的相应支承辊下方的液压驱动机构，该液压驱动机构抵靠相应支承辊。

4.根据权利要求1所述的五辊矫直机，其特征是，所述两根上工作辊之间的辊距为780mm，该出口侧边辊和该入口侧边辊与所述三个下工作辊中的位于中间的下工作辊之间的辊距分别为565mm和865mm。