专利名称：多辊板带材轧机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多辊板带材轧机，特别是一种具有分体辊座结构及具有良好板形控制的精密多辊板带材轧机。
背景技术：
在板带材轧制技术发展的数百年中，板形控制一直是业内人士关注的重点问题，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，其产成品的横向截面的尺寸精度得到了大幅的提高。这种新型轧机根据其轧制力的作用位置，可称其为中部压下轧机。
在中部压下轧机中，保持工作辊的母线形状是达到良好的板形控制的关键，虽然通过中部压下的技术方案能够较好的对工作辊的母线形状进行控制，但是，随着对产成品精度要求的不断提高，对轧机自身的精度要求也在不断的提高，这就给轧机的制造提出了更高的要求。对于多辊轧机的制造来说，辊系中的各中不同作用的辊型之间的位置精度对轧机的轧制精度具有较为明显的影响，例如，在12辊轧机中，工作辊、中间支撑辊和背衬辊之间的平行度的好坏，决定了它们彼此之间相互接触的状态，当某两个辊之间不平行时，在轧制力的作用下，很容易发生辊形的变形，从而影响了工作辊母线的形状，造成轧制件精度降低。轧辊越多的轧机，这一问题就越突出，因此，在轧机的生产中，必须保证加工精度，从而提高了轧机的制造难度和成本，即使这样，仍然不能从根本上解决这一问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对上述在提高了轧机的制造精度、制造难度和成本的前提下，仍然不能从根本上解决保持工作辊的母线形状这一问题的现状，而提供一种多辊板带材轧机，该轧机将辊座进行分解，使塔形辊系中的各辊能够在自由的状态下，利用轧制力自行调整各辊间的平行精度，使工作辊母线的形状得到良好的保持。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种多辊板带材轧机，包括机架以及在机架内分别设置在轧制件上、下两侧且对称的上塔形辊系和下塔形辊系，所述机架是由面板、背板、顶板及底板围合构成的一沿轴向呈隧道形的框架整体；所述背板表面开设有供板带材坯料进入的进料口；所述面板表面开设有供轧制件输出的出料口；所述上塔形辊系中的多个背衬辊的上部以及所述下塔形辊系中的多个背衬辊的下部分别设有上辊座及下辊座；所述多个背衬辊中至少有一个背衬辊通过与其固定连接的分辊座与所述上辊座及下辊座采取上下叠设方式分体联接；所述顶板内壁与所述上辊座之间分布设有多个用于提供轧制力并控制所述轧制件横截面形状的压下装置；所述底板内壁与所述下辊座之间设有用于承载所述轧制力并控制所述轧制件横截面形状的调整装置。
由上述技术方案可知，本实用新型通过一整体隧道形机架、分体结构辊座以及压下装置和调整装置的设置方式，使背衬辊在受到轧制力的作用时，能够根据力的作用方向自由调整其与中间支撑辊或工作辊的接触角度，达到相互平行，使塔形辊系中的所有的辊能够在均匀受力的状态下工作，从而良好的保持了工作辊的母线形状，在不提高轧机的制造精度下，也能够达到精密轧制的技术要求，节省了大量的轧机制造成本。
以下通过具体实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
图1为本实用新型的第一个具体实施例的立体结构示意图；图2为本实用新型的第二个具体实施例的轴向结构示意图；
图3为本实用新型的第三个具体实施例的立体结构示意图；图4为图3所示实施例的正面结构示意图；图5为本实用新型的调整装置的一个设置方式示意图；图6为本实用新型的第四个具体实施例的部分结构示意图；图7为本实用新型的第五个具体实施例的部分结构示意图；图8为本实用新型中组成背衬辊的衬辊单元体的立体结构示意图；图9为图8所示衬辊单元体组成的背衬辊的结构示意图；图10为图9所示背衬辊在轧机中的匹配组合方式示意图。
具体实施方式
图1所示为本实用新型的第一个具体实施例的立体结构示意图，该实施例包括机架1以及在机架1内分别设置在轧制件101上、下两侧且对称的上塔形辊系和下塔形辊系，机架1是由面板11、背板12、顶板13及底板14围合构成的一沿塔形辊系轴向方向呈隧道形的框架整体。背板表面开设有供板带材坯料102进入的进料口121。面板11表面开设有供轧制件101输出的出料口111。在面板和背板的外侧表面分别开设有自上而下的槽7，槽7的开设不仅可以大大节省轧机1的制造材料成本，而且还有助于提高机架在水平方向上的刚性。上塔形辊系中的多个背衬辊2的上部以及下塔形辊系中的多个背衬辊2的下部分别设有上辊座3及下辊座4。多个背衬辊2中有两个背衬辊2通过与其固定连接的分辊座31、分辊座41与所述上辊座3及下辊座4采取上下叠设方式分体联接。顶板13内壁与上辊座3之间分布设有多个用于提供轧制力并控制轧制件101横截面形状的压下装置5(图中由于顶板13的遮挡，只示出1个压下装置5)。底板14内壁与下辊座4之间设有用于承载所述轧制力并控制所述轧制件横截面形状的调整装置6。本实施例中由于在上塔形辊系、下塔形辊系中分别各自有两个背衬辊2通过与其固定连接的分辊座31、分辊座41与上辊座3及下辊座4叠设分体联接，因此，当受到轧制力的作用时，背衬辊2能够依靠分辊座31以及分辊座41的自由状态，进行微量调整，使上下塔形辊系中的各辊之间能够自动找到最佳的接触位置，在一定程度上弥合了轧机以及辊在生产制造中所存在的配合公差，使轧制件的加工精度得到提高，同时，由于本实施例中采取了自动弥合公差的分辊座结构，使轧机的制造精度要求可以在获得一定的降低状况下，不影响轧制品的制造精度，这就使轧机的制造成本得到了大幅的降低。另外，整体隧道形的机架结构以及压下装置和调整装置的设置位置，使机架能够良好的承担轧制力，并使上下塔形辊系中的两个工作辊在生产板带材轧制件的过程中，能够保持良好的工作母线，使轧制件的横截面形状得到良好的控制。本实施例的机架在制造中，可以根据具体受力情况，将结构进行一定的改变，可以在面板11和背板12的外侧表面自上而下开设一个通槽，这样不仅不会影响对轧制力的承担，而且还能够节省大量的机架制造材料。
图2所示为本实用新型的第二个具体实施例的轴向结构示意图，该实施例与上述第一个实施例的第一个不同点在于，设置在上部的分辊座31和设置在下部的分辊座41分别同时与上、下塔形辊系中的三个背衬辊2固定连接，而分辊座31以及分辊座41分别与上辊座3以及下辊座4采取上下叠设方式分体联接，这样使整个上、下塔形辊系在轧制力的作用下得到自由调整，也可以降低对轧机本身精度的要求；本实施例与上述第一个实施例的第二个不同点在于，压下装置5的设置方式采取两排设置方式。在轧机的实际制造、使用中，压下装置5可以根据具体要求设置成单排、多排的形式，通常，在塔形辊系的辊的数量越多，也就是背衬辊2的数量越多、背衬辊2的直径越大、上下辊座的体积越大等状态下，都可以将压下装置5设置为多排，例如三排、四排或更多排。
图3所示为本实用新型的第三个具体实施例的立体结构示意图，该实施例结合了上述两个实施例，其压下装置5和调整装置6的设置方式与上述第一个实施例相同；其上部的分辊座31和下部的分辊座41的设置方式与上述第二个实施例相同；与上述两个实施例的不同点在于，顶板13、面板11、背板12采取局部镂空方式，仅在压下装置5的接触位置保留一横梁，这样可以有效的节省机架的用料，特别是对于轧制力较小的轧机来说，适当的减少机架上较少受力或不受力的结构用料，对降低轧机制造成本是有利的，同样，对于轧制力较小的轧机，可以使用厚度较小的面板11和背板12，因此，可以取消两个板面上的槽。再有一个不同点是在上部的分辊座31和下部的分辊座41与上辊座3和下辊座4之间还增加了一层衬垫板。衬垫板的面积通常小于分辊座与上辊座及下辊座相对的表面的面积。衬垫板可以采用如图3中所示的由多个分衬垫板8拼合组成。在上述两个实施例中，由于轧制过程对分辊座上的背衬辊与辊座上的背衬辊具有一定的平行精度要求，因此，利用衬垫板可以有效对此平度进行调整，随着长期使用，衬垫板还可以避免分辊座与辊座之间的摩擦损耗。再有，加工衬垫板比加工辊座和分辊座相对容易的多，特别是当衬垫板有多个分衬垫板8拼合组成时，制造、修正、更换就更为简单，能够较容易的获得工辊座与分辊座之间的平行度，而且轧机经过长期使用后，工辊座与分辊座间不会产生摩擦损耗和变形，如果衬垫板(或分衬垫板发生损坏)可以通过简单的直接更换。使轧机能够立即继续投入使用。图4所示为本实施例的正面结构示意图，为清楚起见，在图中将机架的面板、背板省略，只保留了顶板13和底板14。压下装置5的数量为每排四个，且并排均匀分布设置在上辊座3与顶板13之间；调整装置6为两个，均匀分布设置在下辊座4与底板14之间，并且位于下辊座4的中部。压下装置5的数量可以根据轧机所能够轧制板带材的宽度、轧制力的大小以及每一个压下装置所能提供轧制力的大小而任意设置，例如五个、六个、十个或更多。压下装置5可以采用多种形式，可以是液压缸或电动加压装置或手动加压装置；调整装置6也同样可以设置为多个，可以根据预先设定的工作辊的预挠度以及由下辊座4与调整装置6共同组成的悬臂梁结构参数灵活设定，调整装置6可以采用液压缸形式或直接使用垫块，图5所示就是一种调整装置的设置方式，图中，底板14上均匀分布设置了一组共九个采用液压缸形式的调整装置6，每一个调整装置6都可以根据其所在位置以及受力要求进行高度调整，以满足轧制需要。
图6所示为本实用新型的第四个具体实施例的部分结构示意图，该实施例与上述第三个实施例的不同点在于压下装置5以及衬垫板的组合方式不同。图中，六个压下装置5并排设置在上辊座3与顶板13之间，并且压下装置5所形成排列长度与上辊座3的轴向长度相等，这样，当工作辊的长度小于上辊座3的轴向长度时，轧制力施加的宽度范围超过了整个工作辊的工作宽度范围，当工作辊的长度等于上辊座3的轴向长度时，轧制力施加的宽度范围恰好覆盖了整个工作辊的工作宽度范围。轧制力对工作辊施加的不同宽度，可以对工作辊的母线形状进行不同的控制，再结合轧制材料的特性、轧制件的宽度以及轧制厚度等参数，就可以精确的对板带材轧制件的横截面形状(也称之为板形)进行有效的控制。本实施例中，压下装置5采用手动压下调整方式，通过旋转螺杆51可以调整压块52对上辊座3的压力，通过分别对每一个压下装置5进行调整，可以灵活调整各处的轧制力，从而有效进行板形控制。本实施例中，衬垫板的组合方式与上述第三个实施例的不同点在于是由多个分衬垫板8采取与上辊座3的轴线垂直的方向并排拼合组成。
图7为本实用新型的第五个具体实施例的部分结构示意图，该实施例与上述第四个实施例的不同点在于压下装置5，本实施例中，压下装置5采用电动方式，电动传动装置53通过对压块52的作用，实现对上辊座3的施压，另外，本实施例采用两个压下装置5，并且设置在上辊座3的轴向长度范围内，彼此之间的距离可以根据轧制板形控制要求设置的长些或短些，本实施例可以主要针对宽度较窄的板带材的轧制而设定。
上述五个具体实施例中，上、下塔形辊系中的背衬辊可以采用一种由多个衬辊单元体通过轴承首尾串接而构成，图8所示为衬辊单元体的立体结构示意图，图中，衬辊单元体9包括芯轴91以及环周设置在该芯轴91外侧表面圆柱形的辊环92。辊环92的两个端面均沿该辊环92的轴线向内开设有环绕芯轴91的环形凹陷槽93，使辊环92的轴向剖面呈“工”字形。图9所示为采用衬辊单元体组成背衬辊的结构示意图，图中，四个衬辊单元体通过轴承10首尾串接组成一个背衬辊首尾串接的两个相邻的衬辊单元体的芯轴91端部同时套设在一个轴承10的内环中，轴承10的两个端部分别陷入两个相邻的衬辊单元体的上的环形凹陷槽93中，这样可以在不减小轴承10的尺寸下，获得尽可能大的辊环92的表面积，使轧机中，背衬辊与其他接触的辊的接触面积足够大，为轧制过程提供良好的背衬支撑，这对于大型板带材轧机的作用更加明显。背衬辊的安装方式为，轴承10通过轴承座安装在上辊座或分辊座上(下辊座与上辊座的安装形式相同，故不赘述)。在轧机背衬辊的组合中，当采用多个如图9所示的背衬辊时，可以采取如图10所示的组合方式。图10中，三个背衬辊并排固定连接设置在轧机上，其设置方式为使相邻的两个背衬辊上的辊环92之间的间隙93彼此交错并列设置，具体为，在中间背衬辊的两个端部上采用较长的辊环92，使其与中部的较短的辊环92之间的间隙93与相邻的两个背衬辊上的间隙93错开，从而造成三个背衬辊中，相邻的两个背衬辊上的间隙93彼此交错设置。这样交错设置，可以使一个辊环92的边缘对塔形辊系中其他辊的表面所造成的压痕由其他背衬辊的辊环92通过挤压进行复位调整，从而使轧制件的表面更加美观。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述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，依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围。
权利要求1.一种多辊板带材轧机，包括机架以及在机架内分别设置在轧制件上、下两侧且对称的上塔形辊系和下塔形辊系，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一沿轴向呈隧道形的框架整体；所述背板表面开设有供板带材坯料进入的进料口；所述面板表面开设有供轧制件输出的出料口；所述上塔形辊系中的多个背衬辊的上部以及所述下塔形辊系中的多个背衬辊的下部分别设有上辊座及下辊座；所述多个背衬辊中至少有一个背衬辊通过与其固定连接的分辊座与所述上辊座及下辊座采取上下叠设方式分体联接；所述顶板内壁与所述上辊座之间分布设有多个用于提供轧制力并控制所述轧制件横截面形状的压下装置；所述底板内壁与所述下辊座之间设有用于承载所述轧制力并控制所述轧制件横截面形状的调整装置。
2.根据权利要求1所述的多辊板带材轧机，其特征在于所述面板和/或背板的外侧表面自上而下开设有槽。
3.根据权利要求1所述的多辊板带材轧机，其特征在于所述压下装置为液压缸或电动加压装置或手动加压装置。
4.根据权利要求1、2或3所述的多辊板带材轧机，其特征在于所述压下装置以单排的方式或以多排的方式均匀分布设置。
5.根据权利要求1所述的多辊板带材轧机，其特征在于所述调整装置为液压缸或垫块，该调整装置的数量为一个或多个。
6.根据权利要求5所述的多辊板带材轧机，其特征在于所述多个调整装置均匀分布设置。
7.根据权利要求1、2、3、5或6所述的多辊板带材轧机，其特征在于所述分辊座与所述上辊座及下辊座之间还设有衬垫板。
8.根据权利要求7所述的多辊板带材轧机，其特征在于所述衬垫板由多个分衬垫板拼合组成。
9.根据权利要求1、2、3、5、6或8所述的多辊板带材轧机，其特征在于所述背衬辊为两个或两个以上；所述背衬辊是由多个衬辊单元体通过轴承首尾串接构成；所述衬辊单元体包括芯轴以及环周设置在该芯轴外侧表面圆柱形的辊环，所述辊环的两个端面均沿所述辊环的轴线向内开设有环绕所述芯轴的环形凹陷槽，使所述辊环的轴向剖面呈“工”字形；首尾串接的两个相邻的所述衬辊单元体的端部同时套设在一个轴承的内环中，该轴承通过轴承座安装在所述上辊座以及下辊座上或安装在所述分辊座上。
10.根据权利要求9所述的多辊板带材轧机，其特征在于所述多个背衬辊的设置方式为使相邻的两个背衬辊上的所述辊环之间的间隙彼此交错并列设置。
专利摘要本实用新型涉及一种多辊板带材轧机，其包括机架以及在机架内的上塔形辊系和下塔形辊系，机架是由面板、背板、顶板及底板围合构成的一沿轴向呈隧道形的框架整体；背板表面开设有进料口；面板表面开设有出料口；上塔形辊系的上部以及下塔形辊系的下部分别设有上辊座及下辊座；多个背衬辊中至少有一个背衬辊通过与其固定连接的分辊座与所述上辊座及下辊座采取上下叠设方式分体联接；顶板内壁与上辊座之间分布设有多个压下装置；底板内壁与下辊座之间设有调整装置。本实用新型通过一整体隧道形机架、分体结构辊座以及压下装置和调整装置的设置方式，使塔形辊系能够在均匀受力的状态下工作，且在不提高轧机的制造精度要求下，也能够达到精密轧制的技术要求。
文档编号B21B31/16GK2813132SQ20052010358
公开日2006年9月6日 申请日期2005年8月10日 优先权日2005年8月10日
发明者郑星昱, 郑红专, 赵林珍 申请人:郑星昱, 郑红专, 赵林珍