WO2014139320A1 - 辊套式钢板行星轧机 - Google Patents

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WO2014139320A1
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张恒昌
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Zhang Hengchang
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/18—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories for step-by-step or planetary rolling; pendulum mills
    • B21B13/20—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories for step-by-step or planetary rolling; pendulum mills for planetary rolling

Definitions

  • the invention belongs to the technical field of steel plate rolling machinery, and particularly relates to a roller sleeve type steel plate planetary rolling mill.
  • the steel plate planetary rolling mill has the unique advantages of large rolling deformation (compression rate up to 90 ⁇ 98%) and small rolling force (about 1/5 ⁇ 1/10 of general rolling mill), the first since 1950. After the completion of the rolling mill, it has been popular in the world for a time, and has built about 40 units, of which nearly 10 in China. However, due to the accidents in the actual production of the rolling mill (such as the high rate of damage of the planetary work rolls and their bearings, the upper and lower work rolls often produce asynchronous, etc.), the operating rate is low, and it is difficult to form production capacity.
  • An object of the present invention is to provide a roll-sleeve steel ball planetary rolling mill which can effectively overcome the disadvantages of the prior art.
  • the invention is realized in that it comprises a closed frame composed of left and right arches and upper and lower beams, upper and lower work rolls installed in the closed frame, upper and lower support rolls and their main drive system, and the structural features thereof are as shown in the figure.
  • Fig. 1, 2 the left and right arches 9, 9 ' and the upper and lower cross beams 1 are connected to form a closed frame.
  • the upper and lower parts of the horizontal center line (ie, the rolling line) of the frame are symmetrically arranged with the upper and lower work rolls 7 , 7', upper and lower support rollers 6, 6' and upper and lower roller sleeves 5, 5', upper and lower support rollers 6, 6' are installed in the windows of the left and right arches 9, 9 ' through the upper and lower bearing seats 12, 12' at both ends, At one end of the upper and lower support rollers 6, 6', through the upper and lower universal joint shafts 15, 15' and the gear carrier 16 is connected to the main motor 17.
  • Left and right balance hydraulic cylinders 14, 14' are disposed between the upper and lower bearing housings 12, 12' on the same side of the upper and lower support rollers 6, 6'.
  • n is a positive integer
  • the upper and lower roller sleeve devices 8, 8' are composed of a roller sleeve body 18 and a sliding bearing 19 which directly contacts the roller body of the work roller 7, and the roller sleeve device type I structure is shown in Figs.
  • the other type II structure of the roll sleeve device is as shown in Figs. 5 and 6.
  • the roller path between the roll sleeve body 18' and the work roll 7 is installed between each two roll sleeves 18'
  • the transition rollers 22 fixed to the backup rolls 6 collectively constitute a circulation roller, and all the rollers 20 loaded in the circulation roller are connected end to end by the cage 21 at a certain interval.
  • the type III structure of the roll sleeve device is as shown in Figs. 7 and 8, and both ends of each roll sleeve body 18" are respectively provided with left and right bearing races 24, 24' so that both ends of each roller 20' The bearing is respectively inserted into the corresponding hole of the left and right bearing races 24, 24', between each roller 20' which is in contact with the roll body of the work roll 7, and between the arc surface of the roll sleeve 18 Without contact with each other, the force of the work rolls 7 is transmitted to the backup rolls 6 through the respective rollers 20', the left and right bearing races 24, 24' and the sleeve body 18.
  • the closed frame, the upper and lower rolling sleeve devices 8, 8', the upper and lower roller sleeve beams 5, 5' structure and the wedge adjusting device formed by connecting the left and right arches 9, 9' and the upper and lower beams 1, 1' according to the present invention It can be used for the modification of steel plate hot and cold rolling mills and straightening machines.
  • the advantages and positive effects of the present invention are:
  • the upper and lower support rollers are directly revolved with the work rolls, and the work rolls are self-propagated by the friction between the work pieces, thereby eliminating the original work roll retaining ring and its transmission device, and the gear seat to the upper and lower support rolls.
  • the drive makes it easier to synchronize the upper and lower work rolls.
  • the support sleeve is provided with a roller sleeve beam and a wedge adjustment mechanism supported by the upper lower beam, which not only improves the strength of the support roller, but also more precisely adjusts the bending roller to improve the shape accuracy and can take care of the roller.
  • the reduction adjustment can save the special pressing device.
  • the rolling mill can be used for continuous casting and rolling of slabs, and it provides the possibility of cold rolling of steel plates.
  • roller sleeve device The relevant structure of the roller sleeve device, the upper and lower roller sleeve beam, the wedge wedge adjusting device and the closed frame involved in this patent can be transplanted into the steel plate hot and cold rolling mill and the straightening machine, making it a brand new machine.
  • the same type can also achieve the advantages of simplifying the bending device, improving the shape accuracy, eliminating the need for special pressing devices, and eliminating or reducing the cost of the supporting roller, reducing equipment cost and energy consumption, especially for special The effect of the large plate mill will be more significant.
  • Figure 1 is a K-direction view and a partial cross-sectional view in Figure 2
  • Figure 2 is a cross-sectional view of A-A in Figure 1.
  • Figure 3 is a cross-sectional view of B-B in Figure 4
  • Figure 4 is a cross-sectional view of A-A in Figure 3
  • Figure 5 is a cross-sectional view of D-D in Figure 6.
  • Figure 6 is a cross-sectional view of the C-C of Figure 5
  • Figure 7 is a cross-sectional view of F-F in Figure 8.
  • the input shaft of the gear holder 16 is connected to the main motor 17, and the two output shafts are connected to the upper and lower support rollers 6, 6' via the upper and lower universal joint shafts 15, 15', respectively.
  • the upper and lower work rolls 7, V are mounted in the circular arc grooves on the rolling surfaces of the upper and lower support rolls 6, 6'' by the upper and lower roll sleeve devices 8, 8' and the upper and lower bearing rings 13, 13', the upper and lower support rolls 6,
  • the rotation of 6' is naturally synchronized with the upper and lower work rolls 7, V.
  • the rotation of the upper and lower work rolls 7, V is achieved by the friction with the slab 10.
  • the upper and lower support rollers 6, 6' and their work rolls 7, V are driven to rotate synchronously by the gear carrier 16 and the upper and lower universal joint shafts 15, 15', once the slab 10 is fed by the feed roller. (not shown in the drawing) is sent, that is, it is rolled into a plate by the upper and lower work rolls 7, 1' Strip.
  • Up and down wedge 2, 2' adjustment device consisting of upper and lower wedges 2, 2', upper and lower screws 4, 4' and upper and lower gearboxes 3, 3' (including transmission nut and motor), according to upper and lower support rollers 6, 6' and the adjustment of the deflection of the upper and lower work rolls 7, V, the roll gap and the roll line elevation, to start the motors of each column to varying degrees, can be driven by the upper and lower gearbox 3, 3' and the upper and lower screws 4, 4'
  • the upper and lower wedges 2, 2' are horizontally moved, and the inclined surfaces of the upper and lower wedges 2 and 2' are used, and the upper and lower beams 1 are supported, and the adjustment can be realized.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

一种辊套式钢板行星轧机，包括左右牌坊（9，9'）和上下横梁（1，1'）构成的封闭式机架；在机架水平中心线的上下部对称布置由平衡液压缸（14）平衡的上下支承辊（6，6'），并由主电机（17）经齿轮座（16）、上下万向接轴（15，15'）进行传动；以弧面支撑各工作辊（7，7'）并装于支承辊面各轴向弧形槽内的辊套装置（8，8'），共有三种类型：滑动轴承（19）直接装于辊套体（18）内弧面上；在辊套体和工作辊之间以及过渡辊道（22）内，用保持架（21）将多个滚柱（20，20'）首尾相连；数个滚柱通过左右轴承座（24，24'）装于辊套体两端。工作辊两端通过上下轴承座圈（13，13'）和支承辊相固定。在两支承辊与上下横梁之间装有上下辊套梁（5，5'），在上下横梁和上下辊套梁之间，装有奇数列上下斜楔（2，2'）及其调整装置。该行星轧机克服了事故多以及只能生产窄板带等缺点。

Description

辊套式钢板行星轧机
技术领域
本发明属于钢板轧制机械技术领域， 具体涉及一种辊套式钢板行星轧 机。
背景技术
' 钢板行星轧机以其轧制变形量大（压縮率可达 90〜98%)、轧制力小（约 为一般轧机的 1/5〜1/10) 等独特优点， 自 1950年第一台轧机建成后， 在世 界曾风靡一时， 先后共建了约 40台， 其中我国也有近 10台。 但由于该轧 机实际生产中事故较多 （如行星工作辊及其轴承破损率高， 上下工作辊常 产生不同步等）、 作业率低， 难以形成生产能力， 因此到目前为止， 除极少 数轧机维持生产外， 皆处于停产状态， 使本来看好可用于板坯连铸连轧的 愿望自然也不能实现， 另外， 该轧机受工作辊强度的限制， 仅能用于生产 宽度较小的板带材产品。
发明内容
本发明目的是提供一种辊套式钢板行星轧机， 可有效地克服现有技术 存在的缺点。
本发明是这样实现的， 它包括有由左右牌坊与上下横梁构成的封闭式 机架、 安装在封闭式机架内的上下工作辊、 上下支承辊及其主传动系统， 其结构特征是如图 1、 2所示， 由左右牌坊 9、 9 ' 和上下横梁 1、 连接 构成封闭式机架， 在机架的水平中心线 （即轧制线） 的上下部位， 对称地 布置有上下工作辊 7、 7' 、 上下支承辊 6、 6 ' 和上下辊套梁 5、 5 ' ， 上下 支承辊 6、 6 ' 通过两端的上下轴承座 12、 12 ' 安装在左右牌坊 9、 9 ' 的窗 口内， 在上下支承辊 6、 6 ' 的一端， 通过上下万向接轴 15、 15 ' 与齿轮座 16和主电机 17相连接。 在上下支承辊 6、 6' 两端同侧的上下轴承座 12、 12' 之间装有左右平衡液压缸 14、 14' 。 在上下横梁 1、 Γ 和上下辊套梁 5 5' 之间分别装有 S个 （S为奇数） 可作横向移动的上下斜楔 2、 2' ， 每个上下斜楔 2、 2' 的大端通过与其相固定的上下螺杆 4、 4' 分别与安装 在上下横梁 1、 的上下传动箱 3、 3' 相连接， 上下传动箱 3、 3' 通过上 下螺杆 4、 4' 带动对应的上下斜楔 2、 2' 作水平移动。 上下工作辊 7、 7 ' 的两端通过轴承装于和上下支承辊 6、 6' 辊身两端面相固定的上下轴承 座圈 13、 13' 的对应孔内。 上下支承辊 6、 6' 的辊面上均布有 n个 （n为 正整数） 半径相同的半圆形的轴向沟槽， 在轴向沟槽内安装有上下辊套装 置 8、 8' ， 上下辊套装置 8、 8' 由辊套体 18和直接接触工作辊 7辊身的 滑动轴承 19组成， 见图 3、 4所示为辊套装置 I型结构。
所述的辊套装置另一种 II型结构是如图 5、 6所示， 辊套体 1 8 ' 和 工作辊 7之间的辊道与每两个辊套体 1 8 ' 之间安装有固定于支承辊 6上 的过渡辊道 2 2共同构成循环辊道， 并把装入循环辊道内的所有滚柱 20， 按一定间距用保持架 21首尾连接起来。
所述的辊套装置 III型结构是如图 7、 8所示， 每个辊套体 18" 的两端各 自 装有左右轴承座圈 24、 24' ， 使每个滚柱 20' 的两端通过轴承分别装 入左右轴承座圈 24、 24' 的对应孔内， 和工作辊 7辊身相接触的每个滚柱 20' 之间及其与辊套体 18〃 内圆弧面之间均互不接触， 工作辊 7的受力通 过各个滚柱 20' 、 左右轴承座圈 24、 24' 和辊套体 18〃传给支承辊 6。
本发明所述的由左右牌坊 9、 9' 和上下横梁 1、 1' 连接构成的封闭式 机架、 上下辊套装置 8、 8' 、 上下辊套梁 5、 5' 结构以及斜楔调整装置可 用于对钢板热、 冷轧机和矫直机的改装上。 本发明优点及积极效果是：
1、 在各工作辊和支承辊之间加设辊套后， 可带来如下优点： ①工作辊 同时得到了两个方向的支承， 可有效提高弯曲强度； ②工作辊的轴承不再 承受轧制力， 可延长使用寿命； ③工作辊的长度可按需要加长， 以加大可 轧板带材的宽度； ④可适当减小工作辊直径和增加辊数， 以降低轧制力和 轧制冲击振动。
2、 上下支承辊直接带着工作辊进行公转， 工作辊依靠与轧件间的摩擦 力实现自传， 如此既省去了原来工作辊的保持圈及其传动装置， 又由于齿 轮座对上下支承辊的传动， 更容易保证上下工作辊的同步。
3、 对支撑辊加设了以上下横梁为依托的辊套梁和斜楔调整机构， 既提 高支承辊的强度， 还能更精确地进行弯辊调整， 以提高板形精度， 并能兼 顾轧辊的压下调整， 可省去专用压下装置。
4、 该轧机可用于板坯真正意义的连铸连轧， 并为钢板的行星冷轧提供 了可能。
5、 本专利所涉及的辊套装置、 上下辊套梁、 斜楔调整装置和封闭式机 架等相关结构， 均可移植于钢板热、 冷轧机和矫直机， 使之成为全新的机 型， 同样能取得简化弯辊装置、 提高板形精度、 省去专用压下装置等效果， 并能省去或者减小、 减少成本较高的支承辊， 降低设备成本和能耗， 尤其 对于特大型宽厚板轧机其效果将更加显著。
附图说明
图 1 为图 2中的 K向视图及局部剖视图
图 2 为图 1中的 A— A剖面图
图 3 为图 4中的 B— B 剖面图 图 4 为图 3中的 A— A剖面图
图 5 为图 6中的 D— D剖面图
图 6 为图 5种得 C一 C剖面图
图 7 为图 8中的 F— F剖面图
' 图 8 为图 7中的 E— E剖面图
图中 1、 1' 一上、 下横梁， 2、 2' —上、 下斜楔， 3、 3' 一上、 下传动箱， 4、 4' 一上、 下螺杆， 5、 5' 一上、 下辊套梁， 6、 6' 一 上、 下支承辊， 7、 7' 一上、 下工作辊， 8、 8' —上、 下辊套装置， 9、 9' 一左、 右牌坊， 10—板坯， 11、 11' 一上、 下斜键对， 12、 12' — 上、 下轴承座， 13、 13' 一上、 下轴承座圈， 14一平衡液压缸， 15、 15 ' 一上、 下万向接轴， 16—齿轮座， 17—主电机， 18、 18' 、 18"—辊 套¼：， 19一滑动轴承， 20、 20' 一滚柱， 21—保持架， 22—过渡辊道， 23—压圈， 24、 24' —左右轴承座
具体实施方式
1、 轧制主传动的实现：
如图 1、 2所示， 齿轮座 16的输入轴连接主电机 17, 两输出轴通过上 下万向接轴 15、 15' 分别与上下支承辊 6、 6' 相连接。 由于上下工作辊 7、 V 通过上下辊套装置 8、8' 和上下轴承座圈 13、13' 安装在上下支承辊 6、 6' '滚面上的圆弧槽内，故上下支承辊 6、 6' 的转动自然带着上下工作辊 7、 V 迸行同步公转。 上下工作辊 7、 V 的自转则依靠与板坯 10的摩擦力来 实现。 因此当启动主电机 17转动时， 通过齿轮座 16和上下万向接轴 15、 15' 带动上下支承辊 6、 6' 及其工作辊 7、 V 进行相向同步转动， 一旦板 坯 10由送料辊（附图中未示出）送来， 即会被上下工作辊 7、 1' 轧制成板 带材。
• 2、 轧辊挠度以及辊缝大小和轧制线标高调整的实施：
由上下斜楔 2、 2' 、 上下螺杆 4、 4' 和上下传动箱 3、 3' (含传动螺 母及其电机） 等组成的上下斜楔 2、 2' 调整装置， 根据上下支承辊 6、 6' 和上下工作辊 7、 V 的挠度、 辊缝和轧制线标高的调整要求， 不同程度地 启动各列的电机， 即可通过上下传动箱 3、 3' 和上下螺杆 4、 4' 带动上下 斜楔 2、 2' 进行水平移动， 利用上下斜楔 2、 2' 的斜面作用， 并以上下横 梁 1、 为依托， 即可实现调整。

Claims

权利要求书
1、 一种辊套式钢板行星轧机， 它包括有封闭式机架、 上下工作辊、 上 下支承辊及其主传动系统， 其结构特征是由左右牌坊 （9、 9' ) 和上下横 梁 （1、 ) 连接构成封闭式机架， 在机架的水平中心线 （即轧制线） 的 上下部位， 对称地布置有上下工作辊（7、 7' )、 上下支承辊 （6、 6' ) 和 上下辊套梁（5、 5' )， 上下支承辊（6、 6' )通过两端的上下轴承座（12、 12' ) 安装在左右牌坊 （9、 9' ) 的窗口内， 上下支承辊 （6、 6' ) 的一 端， 通过上下万向接轴 （15、 15' ) 与齿轮座 （16) 和主电机 （17)联接， 在上下支承辊 （6、 6' ) 两端同侧的上下轴承座 （12、 12' ) 之间装有左 右平衡液压缸（14、 14' )， 在上下横梁（1、 Γ )和上下辊套梁（5、 5' ) 之间分别安装有 S个 （S为奇数） 可作横向移动的上下斜楔 （2、 2' )， 每 个上下斜楔 （2、 2' ) 的大端通过与其相固定的上下螺杆 （4、 4' ) 分别 与装在上下横梁 （1、 1' ) 的上下传动箱 （3、 3' ) 相连接， 上下传动箱 (3、 3' ) 通过上下螺杆 （4、 4' ) 带动所对应的上下斜楔 （2、 2' ) 作 水平移动， 上下工作辊 （7、 7' ) 的两端通过轴承装于和上下支承辊 （6、 6' )辊身两端面相固定的上下轴承座圈 （13、 13' ) 的对应孔内， 上下支 承辊（6、 6' ) 的辊面上均布有 n个（n为正整数）半径相同的半圆形的轴 向沟槽， 在轴向沟槽内安装有上下辊套装置（8、 8' )， 上下辊套装置 (8、 8 ' )由辊套体 (18)和直接接触工作辊 (7)辊身的滑动轴承 (19)组成。
： 2、 如权利要求 1所述的辊套式钢板行星轧机， 其特征在于所述的上下 辊套装置 （8、 8' ) 的另一种结构是辊套体 （18' ) 和工作辊 （7) 之间构 成的辊道与在每两个辊套体 （18' )之间安装且固定于支承辊 （6) 的过渡 辊道 （22) 共同组成循环辊道， 并把装入循环辊道内的所有滚柱 （19' )， 按一定间距用保持架 （21) 首尾连接起来。
3、 如权利要求 1所述的辊套式钢板行星轧机， 其特征在于所述的上下 辊 装置 （8、 8' ) 的再一种结构是每个辊套体 （18〃 ） 的两端各自安装 有左右轴承座圈 （24、 24' )， 使每个滚柱 （20' ) 的两端通过轴承分别装 入左右轴承座圈 （24、 24' ) 的对应孔内， 和工作辊 （7) 相接触的每个滚 柱 （20' ) 之间及其与辊套体 （18" ) 内圆弧面之间均互不接触， 工作辊
(7) 的受力通过各滚柱（20' )、 左右轴承座圈 （24、 24' )和辊套体（18 " ) 传给支承辊 （6)。
4、 如权利要求 1所述的辊套式钢板行星轧机， 其特征在于所述的由左 右 坊 （9、 9' ) 和上下横梁 （1、 1' ) 连接构成的封闭式机架、 上下辊 套装置 （8、 8' )、 上下辊套梁 （5、 5' ) 结构以及斜楔调整装置可用于对 钢板热、 冷轧机和矫直机的改装上。
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