CN207103421U - 一种森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系，包括上工作辊、下工作辊、上组第一中间辊、下组第一中间辊、上组第二中间辊、下组第二中间辊、上组背衬辊和下组背衬辊；上组第一中间辊包括上中间辊，下组第一中间辊包括下中间辊；上组第二中间辊包括上随动辊和位于上随动辊两侧的上传动辊，下组第二中间辊包括下随动辊和位于下随动辊两侧的下传动辊，上工作辊、下工作辊、上传动辊和下传动辊均为平辊；上中间辊为双锥辊，下中间辊、上随动辊和下随动辊均为凸度辊。本实用新型用于辅助冷轧工艺轧制微米级厚度的钛箔，解决现有技术中轧制钛箔易于跑偏/断带的问题。

Description

一种森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系

技术领域

本实用新型属于冷轧机的辊系设计技术领域，具体涉及一种森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系。

背景技术

钛箔在军工传感器、航空遥感器、航空航天及电子端振片、民用医疗、扬声器等行业范围内运用广泛，另一个应用市场是作为催化剂载体促进石油裂解反应，近年来也正在开发用于海洋建筑物防蚀及担持催化剂的规则充填体钛箔和防护检测用核仪器的开发用钛箔，特别是在扬声器产业中，因其氢铁含量低，硬度高，延展性好，特别是超薄钛箔加工制作的钛音膜成为高品质音箱的首选。已经公开的纯钛板材及箔材的生产工艺主要采用750℃～840℃的热轧温度，多辊轧机冷轧工艺并于600℃～750℃进行真空退火可获得各种成品钛材。热轧、退火、除鳞、冷轧、清洗、真空退火等后续处理工艺是制备纯钛板材及箔材的可行工艺，而上述工艺生产只是适合0.1mm以上一般厚度的钛箔轧制，而对于0.1mm以下箔材轧制加工并不适合。

目前，森吉米尔二十辊可逆冷轧机在冷轧工艺中是较好的冷轧机。由于其轧制力从工作辊通过中间辊传到支撑辊装置，并最终传到坚固的整体机架上，这种设计保证了工作辊在整个长度方向的支撑。一般通过该冷轧机轧制的板带材相比其他冷轧机的板带材更平整。这样辊系变形极小，可以在轧制的整个宽度方向获得非常精确的厚度偏差。该二十辊可逆冷轧机常常用来轧制各种金属板材、带材和箔材。但是对于轧制微米级的钛箔，现有的森吉米尔二十辊可逆冷轧机的辊系还无法满足工艺要求，因此，需要对森吉米尔二十辊可逆冷轧机的辊系重新设计，使其能够与轧制微米级钛箔的工艺相配合，实现微米级钛箔的轧制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系。该辊系主要针对微米级钛箔的冷轧工艺而设计，与冷轧工艺相配合，轧制的钛箔厚度相比于现有的钛箔更薄，其表面光亮、无裂纹、无起皮、无折叠、无明显氧化和无杂质压入的缺陷，可以替代现有的钛箔产品，具有广阔的市场空间和发展前景。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系，其特征在于，包括上工作辊、下工作辊、上组第一中间辊、下组第一中间辊、上组第二中间辊、下组第二中间辊、上组背衬辊和下组背衬辊；所述上组第一中间辊包括两根上中间辊，所述下组第一中间辊包括两根下中间辊；所述上组第二中间辊包括上随动辊和位于上随动辊两侧的上传动辊，所述下组第二中间辊包括下随动辊和位于下随动辊两侧的下传动辊，所述上组背衬辊包括四根上背衬辊，所述下组背衬辊包括四根下背衬辊；所述上工作辊、下工作辊、上传动辊和下传动辊均为平辊；所述上中间辊为双锥辊，所述下中间辊、上随动辊和下随动辊均为凸度辊，所述凸度辊的外部轮廓线呈弧线，所述凸度辊的中部的凸度最大，所述凸度辊中部两侧的外部轮廓线对称分布。

上述的一种森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系，其特征在于，所述双锥辊两端部的锥长L＝30mm～40mm，所述双锥辊两端部的锥度tanα＝0.037％～0.084％，其中，α为所述双锥辊的锥角。

上述的一种森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系，其特征在于，所述下中间辊的中部外径R比其一端的端部的外径r大0.01mm～0.03mm。

上述的一种森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系，其特征在于，所述上随动辊和下随动辊的形状及尺寸均相同，所述上随动辊的中部外径比其一端的端部的外径大0.02mm～0.05mm。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、由于影响带材板形的因素很复杂，在忽略带材弹性恢复的条件下，主要取决于轧机在轧制时的有载辊缝的形状，森吉米尔二十辊可逆冷轧机本身具有控制板形的辊型调整方法，如AS-U凸度调节机构，但是与现有的普通四辊轧机、六辊轧机相比较，森吉米尔二十辊轧机工作辊直径更小，弹性变形更复杂，而AS-U凸度调整量对工作辊形状的影响较小，只能对辊缝形状进行微量调整，AS-U凸度调整对带材中部和边部的延伸变形有影响，对较复杂的板形缺陷(如四分之一瓢曲)改善微乎其微。为了弥补AS-U凸度调节机构的机动调节能力，消除边浪、中浪及肋浪等不良板形，因此本实用新型对森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系的辊型及轧辊凸度进行优化，获得稳定可靠的辊型制度(即轧辊的原始辊型)。

同时，也为了尽量减小工作辊的换辊次数和磨辊的工作量，所以选择在第一中间辊和第二中间的随动辊上对其辊型进行重新设计：将上中间辊设计为双锥辊，这主要是因为工作辊在对应接近带材边缘处的挠度剧烈下降，为了消除由此造成的带材边部减薄，在上中间辊两端设计了锥度，缩小有效轧制区域，第一中间辊不仅对钛带边部延伸变形有很大作用，对中部延伸也有一定影响，采用双锥辊轧制，能够有效控制带材板形，减轻四分之一瓢曲。将下中间辊设计成凸度辊，主要原因是下中间辊的凸度调整对工作辊挠度的影响是AS-U凸度调节的数倍，下中间辊凸度调整相比于其他调节方式对工作辊形状的影响更直接有效，可以更直接有效的控制带箔材板形质量。上随动辊和下随动辊设计成凸度辊的主要原因是上随动辊和下随动辊的凸度改变对边浪、中浪这样简单的钛板形缺陷的改善有效，并且能够减少上下组第一中间辊的磨损，并且经试验验证，上中间辊(双锥辊)的两端部的锥长L＝30mm～40mm，锥度tanα＝0.037％～0.084％，其中，α为所述双锥辊两端部的锥角时，下中间辊的中部外径R比下中间辊的两端的外径r大0.01mm～0.03mm，上随动辊的中部外径比上随动辊的两端的外径大0.02mm～0.05mm，下随动辊与上随动辊的形状和尺寸均相同时，轧制的微米级钛箔缺陷最少，板形更平整，钛箔质量最好。

2、采用本实用新型的森吉米尔二十辊可逆冷轧机的辊系用于冷轧制备微米级钛箔，能够有效改善板形，减少了断带，精确控制箔材厚度，提高钛箔的成品率和产品质量。制备的微米级钛箔材厚度公差±0.0005mm，仅为产品厚度的±5.5％～±7.5％，尺寸精度优于国标GB/T 3622-2012(钛及钛合金带箔材)的高精度要求(±10％)，且板形平整、表面光洁、无裂纹、无起皮、无穿透性针孔、无压折、无明显氧化和无杂质压入等缺陷，能够满足国标GB/T 3622-2012(钛及钛合金带箔材)的要求，可以替代现有钛箔产品，具有广阔的市场空间和发展前景。

下面通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的上中间辊的结构示意图。

图3是本实用新型的下中间辊的结构示意图。

附图标记说明：

1—上工作辊； 2—下工作辊； 3—上中间辊；

4—下中间辊； 5—上传动辊； 6—下传动辊；

7—上随动辊； 8—下随动辊； 9—上背衬辊；

10—下背衬辊。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本实用新型包括上工作辊1、下工作辊2、上组第一中间辊、下组第一中间辊、上组第二中间辊、下组第二中间辊、上组背衬辊和下组背衬辊；所述上组第一中间辊包括两根上中间辊3，所述下组第一中间辊包括两根下中间辊4；所述上组第二中间辊包括上随动辊7和位于上随动辊7两侧的上传动辊5，所述下组第二中间辊包括下随动辊8和位于下随动辊8两侧的下传动辊6，所述上组背衬辊包括四根上背衬辊9，所述下组背衬辊包括四根下背衬辊10；所述上工作辊1、下工作辊2、上传动辊5和下传动辊6均为平辊；所述上中间辊3为双锥辊，所述下中间辊4、上随动辊7和下随动辊8均为凸度辊，所述凸度辊的外部轮廓线呈弧线，所述凸度辊的中部的凸度最大，所述凸度辊中部两侧的外部轮廓线对称分布。

本实施例中，对森吉米尔二十辊可逆冷轧机的辊系结构重新设计，使其满足制备微米级钛箔的冷轧工艺，重点对上中间辊3、下中间辊4、上随动辊7和下随动辊8的结构进行重新设计，符合轧制微米级钛箔的要求，其中将上中间辊3设计为双锥辊，利于消除了带材边部减薄，控制箔材的板形，减轻四分之一瓢曲，将下中间辊4设计为凸度辊是因为下中间辊4的凸度调整对工作辊挠度的影响是AS-U凸度调节的数倍，下中间辊凸度调整相比于其他调节方式对工作辊形状的影响更直接有效，可以更直接有效的控制带箔材板形质量。能直接有效地解决钛箔的板形问题；将上随动辊7和下随动辊8均设计为凸度辊是因为上随动辊7和下随动辊8的凸度改变对边浪、中浪这样简单的钛板形缺陷的改善有效，并且能够减少上下组第一中间辊的磨损，重新设计的新辊系有利于减小工作辊的换辊次数和磨辊的工作量，并且解决了现有技术中无法轧制微米级厚度的钛箔，以及轧制中易于断带，产品质量差等问题。

并且经试验验证，上中间辊(双锥辊)的两端部的锥长L＝30mm～40mm，锥度tanα＝0.037％～0.084％，其中，α为所述双锥辊的锥角时，下中间辊的中部外径R比下中间辊的两端的外径r大0.01mm～0.03mm，上随动辊的中部外径比上随动辊的两端的外径大0.02mm～0.05mm，下随动辊与上随动辊的形状和尺寸均相同时，轧制的微米级钛箔缺陷最少，板形更平整，钛箔质量最好。

本实施例中，所述双锥辊两端部的锥长L＝30mm～40mm，锥度tanα＝0.037％～0.084％，其中，α为所述双锥辊的锥角；对于双锥辊的锥长和锥角的参数是根据冷轧微米级钛箔的工艺进行设计并进行实验验证，该参数下的双锥辊(上中间辊)确实消除了带材边部减薄，控制箔材的板形，减轻四分之一瓢曲现象，使制备的微米级钛箔的板形更平整，无缺陷。

本实施例中，所述下中间辊4的中部外径R比其一端的端部外径r大0.01mm～0.03mm；所述下随动辊8和上随动辊7的形状和尺寸均相同，所述上随动辊7的中部外径比上随动辊7一端的端部外径大0.02mm～0.05mm；下中间辊4、上随动辊7和下随动辊8的凸度是经大量实验验证，满足轧制微米级钛箔的需要，轧制的微米级钛箔缺陷最少，板形更平整，钛箔质量最好。

本实施例中，优选地，所述双锥辊两端部的锥长L＝30mm，锥度tanα＝0.05％，所述下中间辊4的中部外径R比下中间辊4一端的端部外径r大0.01mm，所述上随动辊7的中部外径比上随动辊7一端的端部外径大0.02mm，

将本实用新型重新设计的辊系用在森吉米尔二十辊可逆冷轧机中，用于轧制微米级钛箔，制备微米级钛箔的方法为：

步骤一、将0.198mm厚的钛带送入森吉米尔二十辊可逆冷轧机进行一次轧制，得到厚度为0.058mm的一次轧制钛箔半成品；控制所述森吉米尔二十辊可逆冷轧机内压下油缸的压力在25.5kN～26.5kN之间，轧制张力在110kg～180kg之间；

步骤二、清洗步骤一中得到的一次轧制钛箔半成品后送入真空炉中进行保温；

步骤三、将步骤二中保温后的一次轧制钛箔半成品送入森吉米尔二十辊可逆冷轧机进行二次轧制，得到厚度为0.023mm的二次轧制钛箔半成品；控制所述森吉米尔二十辊可逆冷轧机内压下油缸的压力在25.5kN～26.5kN之间，轧制张力控制为70kg～110kg之间；

步骤四、清洗步骤三中得到的二次轧制钛箔半成品后送入真空炉中进行保温；

步骤五、将步骤四中保温后的二次轧制钛箔半成品送入森吉米尔二十辊可逆冷轧机进行三次轧制，得到厚度为0.009mm、厚度公差为±0.0005mm的三次轧制钛箔半成品；控制所述森吉米尔二十辊可逆冷轧机内压下油缸的压力在25kN～27kN之间，轧制张力在25kg～70kg之间；

步骤六、清洗步骤五中得到的三次轧制钛箔半成品后送入真空炉进行保温得到厚度为0.009mm，厚度公差为±0.0005mm的钛箔成品。

将通过上述方法制备微米级钛箔成品，的板形平整，无波浪，表面光洁、无裂纹、无起皮、无穿透性针孔、无压折、无明显氧化和无杂质压入，有轻微辊印，边部光滑无裂边、无毛刺，能够满足国标GB/T 3622-2012要求。由此说明，本实用新型新设计的森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系用在轧制微米级钛箔时，对于板形的厚度控制具有良好的作用，解决了断带的问题。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制。凡是根据实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系，包括上工作辊(1)、下工作辊(2)、上组第一中间辊、下组第一中间辊、上组第二中间辊、下组第二中间辊、上组背衬辊和下组背衬辊；所述上组第一中间辊包括两根上中间辊(3)，所述下组第一中间辊包括两根下中间辊(4)；所述上组第二中间辊包括上随动辊(7)和位于上随动辊(7)两侧的上传动辊(5)，所述下组第二中间辊包括下随动辊(8)和位于下随动辊(8)两侧的下传动辊(6)；所述上工作辊(1)、下工作辊(2)、上传动辊(5)和下传动辊(6)均为平辊，其特征在于，所述上中间辊(3)为双锥辊，所述下中间辊(4)、上随动辊(7)和下随动辊(8)均为凸度辊，所述凸度辊的外部轮廓线呈弧线，所述凸度辊的中部的凸度最大，所述凸度辊中部两侧的外部轮廓线对称分布。

2.根据权利要求1所述的一种森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系，其特征在于，所述双锥辊两端部的锥长L＝30mm～40mm，所述双锥辊两端部的锥度tanα＝0.037％～0.084％，其中，α为所述双锥辊的锥角。

3.根据权利要求1或2所述的一种森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系，其特征在于，所述下中间辊(4)的中部外径比其一端的端部的外径大0.01mm～0.03mm。

4.根据权利要求3所述的一种森吉米尔二十辊可逆冷轧机辊系，其特征在于，所述上随动辊(7)和下随动辊(8)的形状及尺寸均相同，所述上随动辊(7)的中部外径比其一端的端部的外径大0.02mm～0.05mm。