专利名称：操作特性改善的预应力轧机机架组件的制作方法
技术领域：
本申请涉及用在平轧金属工业中的轧制操作中的轧机机架的改进。特别地，本发 明涉及多辊型轧机。
背景技术：
当采取大的厚度压缩、轧制薄的出口厚度、或二者的组合时，多辊轧机在轧机工业 中是普遍使用的。多辊轧机为轧机的操作提供多个优点，包括下述优点小直径工作轧辊， 高的机架刚度和简化的厚度控制。在多种早先应用中，多辊轧机壳体已经基于单块体设计 构建，如在美国专利No. 5，421，184、美国专利No. 2，187，250图8、和美国专利No. 2，776，586 图8中看到和描述的。特别地，由于轧机刚度高，中心线厚度控制是非常好的，其中使任何入口厚度增加 都能立刻与较高的轧制力一致。厚度控制非常简单，且通过支撑辊上的转动偏心轴承来调 整辊缝来提供。强化的轧制力通过用于增加轧机刚度的处于不同角度的辊鞍座传递至单块 体机架。从而，不是仅沿垂直方向将轧制力传递到单块体机架中。虽然多辊轧机在历史上对多种轧制应用已经是非常有吸引力的，但仍存在对改进 轧制操作的灵活性的需求。采用多辊轧机的一个缺点是当存在断带时，辊缝开口非常小。在 带材拉断之后，未正确轧制的金属带材称为废品。在多种情况中，废品导致多件金属带材留 在单块体内，多件废品缠绕在多辊式轧机配置中的多个轧辊周围。即使在轧制操作期间，废 品虽然不常见，却也是很普通的。取决于入口侧金属带材可以以多快的速度停止，对轧辊和 外围设备可能有损坏，存在大量金属带材需要去除。取决于对轧辊和其它设备的损坏程度， 这种去除会花费数分钟至数小时的时间。有时，由于断裂带材的干扰，将多辊轧机轧辊从单 块体上卸下非常困难。如果发生突然的带材张力损失，快速将工作轧辊打开到宽的间隙的 能力将极大地帮助防止废品引起的轧机损坏。用于最小化损坏的适当的开口间隙大于目前 单块体工作轧辊运动可用的间隙。此外，多辊轧机具有有限的将在单块体结构中工作的工作轧辊直径范围。当工作 轧辊用坏了时，通常通过再次研磨整修它们的表面，且有效的工作范围使得通过研磨进行 的重新利用非常有限。多辊轧机的另一缺点是对各种轧制操作的灵活性降低。在一些商用设置中非常期 望具有能够进行压缩大的冷轧和压缩小的表面光轧的单个轧机。表面光轧结构优选利用较 大的工作轧辊尺寸。较大的工作轧辊允许工作轧辊寿命更长、轧制操作更快、有利于带材成 形、轧制可行性更好。相反，单块体多辊轧机对能够进行表面光轧和冷轧操作的轧机是没有 吸引力的。特别地，小的工作轧辊直径范围不适合构造为进行两种类型的轧制的轧机。由于轧辊开口小，单块体结构的穿过轧机的能力弱。对带材起始端来说，总是保持 平坦且适合准备方便地进入小的辊缝是困难的。由于小的入口带材弯曲问题，带材可能勉 强进入辊缝咬合，并且要求操作人员采用长柄手动工具进行手动干预。在单块体结构中，在轧制操作期间难以确定两个工作轧辊之间的轧制力，S卩，垂直分离力。轧辊定位在轧制机架中，以便垂直轧制力通过数个轧辊分散到单块体中。这对准 确地测量轧制力的能力的限制非常大。期望的是，通过在初始定型中更精确地轧制到正确 的厚度，测量轧制力，并采用它改善成品率。当在金属带材中存在明显的左右厚度变化，即存在楔形带材时，单块体不是为方 便且精确的倾斜配置设计的。根据上游热轧操作，金属带材将通常在额定厚度的1至5%中 间存在中等程度的变厚。在热轧之后，为了进行包括在多辊轧机上进行轧制的下游处理，带 材可能分裂成两半(或更多)。这将沿宽度方向具有不可预知的厚度的楔形带材呈现给多 辊轧机。由于单块体不进行轧制力测量，因此难以进行精确的左右轧制间隙修正。用于板 型控制的冠状偏心环的旋转不能提供足够的倾斜能力。因此，楔形带材在轧制中将具有其 它问题，包括带材拉断、产生拱形、产生中间弯曲、产生不均勻的边缘波纹、以及产生其它不 常见的带材平直度问题。他人已经认识到单块体结构的操作问题，并试图改进。例如，US 5，857，372描述 了分开式机架和预应力杆配置，目标是改善各种操作问题。所采用的方法在机械上是复杂 的，加工成本昂贵，并且不允许进行在带材断裂时防止受损所需要的快速轧辊打开。这种结 构没有考虑轧机倾斜。而且，调整轧制线的能力受到很大的限制，等同于单块体结构。US 5，996，388考虑使用液压缸给用在热棒材轧制操作中的轧制壳体预加应力。这 种结构不适合高刚度轧机在平直轧制材中利用简化的、令人满意的商用厚度控制系统。所 采用的方法在机械上是复杂的，加工成本昂贵，并且不允许进行在带材断裂时防止受损所 需要的快速轧辊打开。这种结构不考虑轧机倾斜或轧制线调整。US 6，260，397考虑到提供采用单块体得不到的操作改善的需求。该结构不利用单 块体刚度，而且增加另外一对大的轧机机架，其极大地增加了轧机的费用。这种结构不使用 采用单块体可获得的简化的厚度控制，并且不是预应力结构。这种结构具有相对低的轧机 刚度，其要求复杂的厚度控制系统。
发明内容
本发明的主要目标是提供预应力轧机，其具有常规单块体轧机机架的优点，采用 多辊轧机厚度控制系统，并克服了刚刚描述的限制和操作问题。非常期望的是，具有一种 轧机，其具有高度明显的轧机刚度、简化的厚度控制系统、用于穿过的大的工作轧辊间隙开 口、快速的工作轧辊间隙打开方法、轧制力测量、令人满意的左右倾斜，并且能够采用相当 宽直径范围内的工作轧辊。这种轧机能够作为商用平整机和商用冷轧机进行令人满意的操 作。
图1为本发明的适合冷轧操作的优选实施方式的总布置图。图2为本发明的适合平整机轧制操作的优选实施方式的总布置图。图3为上、下轧机机架中的典型的多辊式轧机配置图。图4A-4B为预应力杆的总布置图。图5A-5C示出了预应力杆如何用在多种轧制和开口结构中。图6为示出挠曲力的曲线图，图示了本发明的多辊轧机机架组件刚度如何是机架刚度和预应力杆刚度的结合。
具体实施例方式本发明利用现有的通过使压下机构偏心环在底座组件中旋转来控制多辊轧机出 口处的厚度的方法。该方法在商业上是被广泛接受的，且对商业动机来说是非常优选的。为 此，增加其它部件和改进优选利用非常硬的轧机结合现有的厚度控制方法。US 5，471，859 在"背景技术"中了描述了支撑轧辊轴承上的偏心环或轴的使用，其通过轧机任意一侧的 轴和齿轮系统调节。通过引用将US 5，471，859的"背景技术"结合与此。其中出口厚度 基本上通过至少一个支撑辊轴承位置的移动利用转动偏心来控制的厚度控制系统在此称 为"偏心轴承"。为了本申请的目的，轧机的操作人员通常控制轧机的一侧将称为“操作人员侧“ 或"前侧"。相对的一侧称为"驱动侧"或"后侧"。这两侧由金属带材的长度方向分开。 用于轧制操作的轧辊几乎总是从操作人员侧轧机机架。图1为本发明的适合冷轧操作的优选实施方式的总布置图。多辊式轧机从轧机窗 口区域101去除，以简化图示。四个预应力杆102横跨上轧机机架104和下轧机机架106 之间的长度。典型的预应力杆102稍微突出到刚性连接至上轧机机架104的上液压缸103 之上。刚性连接至下机架106的下液压缸105用来在上轧机机架104和下轧机机架106之 间形成间距。楔形调整块107位于下轧机机架106下面，用于调整下轧机机架106的仰角， 这又调整了带材轧制线。可替换地，轧制线可以通过机械螺杆、液压缸、机动齿轮结构、机电 定位装置进行调整。上轧机机架104在预应力杆102上垂直滑动，垂直运动可以包括从前 侧至后侧的轻微倾斜。四个预应力杆示出位于上、下轧机机架的四个角。预应力杆的精确位置不关键。但 非常优选的是，一个预应力杆位于由金属带材的长度方向和工作轧辊转动中心线限定的四 个象限中的一个中，如在顶视图中向下看到的那样。术语"四个角"理解为在每个象限中 居中。通常预应力杆将相对于工作轧辊转动中心线和金属带材中心线基本上是对称的，但 这不是要求。在轧制操作之前，且在穿过轧机之前，上液压缸在预应力杆中产生张力，这依次使 上、下轧机机架被推向一起。这种力在每个机架上产生压缩应力。选择预应力，使得在工作 轧辊咬合中产生的轧制力将降低，但不消除机架上的压缩应力。为了确保上机架在四个预应力杆上进行平滑的运动，稳定杆108用来保持杆位置 垂直。连接件可以为刚性螺栓、销钉或球连接。稳定杆的目的是保持四个预应力杆垂直，并 恰当地间隔开合适的公差，该适合的公差将允许预应力杆上的上机架进行平滑运动。图2为本发明优选实施方式的总布置图，其中可以使用较大的工作轧辊。由于来 自下液压缸204的活塞203的作用，上轧机机架202升高到下轧机机架205之上。上液压 缸201仍然在杆中提供张力。通过采用液压活塞控制系统，活塞203将上、下轧机机架分开。 因此维持了上、下轧机机架的预应力。随后将将描述上、下液压缸。上液压缸也可以称为预应力液压缸。下液压缸也可以称为间隔液压缸。图3为本发明优选实施方式中的典型的轧辊簇的总布置图。轧制线301在轧辊簇 中，上面10个轧辊通过上轧辊悬挂机构302a连接至上机架。上面10个轧辊与在预应力杆上滑动的上轧机机架一起移动。下面10个轧辊通过下轧辊悬挂机构302η连接至下机架。 工作轧辊303a、303b为接触平坦金属面的两个轧辊。可替换地，在其它实施方式中，在轧机机架可以使用其它数量的轧辊，如6个、12 个、16个、18个、20个和30个轧辊。图3中示出的20个轧辊簇配置仅仅是一个例子。图4A示出了预应力杆的优选实施方式。该视图是垂直切割的。垂直预应力杆401 位于刚性连接至预应力杆401的下轧机机架403内部。上轧机机架402沿着预应力杆401 垂直滑动。刚性连接至上轧机机架402的上液压缸404用来通过在腔室406a中提供液压力 并在腔室413a中释放液压力而在预应力杆上产生垂直载荷。通过加工、焊接、车缧纹或其 它措施，汽缸活塞405刚性连接至并集成到预应力杆401上。当压力施加至腔室406a时， 预应力杆401使上机架402和下机架403被推向一起，从而在轧机机架上预加应力。如果 通过腔室408中的液压力并在腔室414中释放液压力来利用预应力，则预应力可以通过耐 磨板410之间下汽缸活塞409之间的接触逐步显示出来，或者上机架402可以直接接触下 液压缸407。可替换地，可以在腔室413a或414中供应低的液压力，而不是释放，以避免滞 留空气。预应力通过腔室406a中的大的液压力产生。例如，最大压力可以为5000psi，但可 以选择其它指定压力极限。液压力可以用于提供将超过预期轧制力的预应力。这种力将通 过刚性连接至下机架403的下液压缸407使上机架402被压在下机架403上。当在工作轧 辊咬合中产生轧制力时，预应力将维持非常硬的轧机机架，类似于单块体。如果为了特定轧制应用，下液压缸完全缩回，则可以通过下液压缸的外板将上机 架压在下机架上。可替换地，下液压缸的外板可以凹入机架内，上、下机架相互直接接触。下轧制线调整系统411用来调整下机架的位置，以将工作轧辊咬合位置维持稳 定。这通常称为维持相同的轧制线。下轧制线调整系统示出为在预应力杆下面，当这仅是一 种可行的实施方式。图1示出了轧制线调整系统的优选位置。轧制线调整系统411的厚度， 即高度能够通过下述装置进行调整，该装置旋转、推动或将两个楔形板拉到一起，并且包括 使用液压缸、电动机、液压马达、螺旋机构、手轮等。可以成功地配置其它垂直顶托方法，包 括各种螺杆、齿轮装置和旋转装置。耐磨板410拧紧在上机架402上。除轧机完全打开时之外，优选它与下汽缸活塞 409接触。耐磨板410和下汽缸活塞409都具有匹配的机械加工球面，以允许上机架在下汽 缸活塞上摇摆。球面可以大的机械加工直径，如25英寸。使用耐磨板不是要求的，但是优 选的实施方式。可替换地，耐磨板可以集成到压在上机架上的配合面上的下汽缸活塞上。图4B图示了上液压缸404如何用来通过快速将上轧机机架402移动离开下轧机 机架403而快速在工作轧辊咬合中形成开口的。液压力提供至腔室413b，并从腔室406b释 放，以通过连接的上液压缸提升上轧机机架。为了在带材断裂时紧急停止，两个工作轧辊之 间的打开速度优选能够为每秒至少1/8英寸，并且可以在设计液压系统时进行选择。必须理解的是，在简化的图4A和4B中未示出预应力杆401和上液压缸的特定细 节。期望的是，从预应力杆上卸下上液压缸，并允许上机架被抬升离开下机架，以改善通向 下液压缸的维护性。这可以通过允许方便地拆卸的上液压缸的结构来实现。而且，上液压 缸活塞优选拧在预应力杆上。可替换地，预应力杆可以为在上液压缸下拧在一起的两部分。 而且，未示出各种液压油密封的细节，因为它们时本领域熟知的。
为了改善维护进入，上机架402和下机架403的在图4A和4B中图示的部分也可 以从轧机机架的剩余部分上卸下。这种结构将允许整个预应力杆被卸下，送至机械工厂进 行维修。图5A示出了在应用下液压缸活塞时如何使用预应力杆。下液压缸通过腔室503 中的压力和在腔室504中释放该压力而启动。这将下汽缸活塞505垂直移入上机架耐磨板 506中，同时提升上机架508。通过腔室501中的液压力并通过在腔室502中释放该液压 力，在预应力杆上施加张力。随后上液压缸和下液压缸彼此相对。为了稳定上机架相对于 下机架的位置，高度响应的、精确的位置传感器507a用来控制腔室503中的液压力，使得活 塞505可以达到操作人员选定位置。优选的是，位置传感器507a为高度精确的，具有小于0. 0001英寸的位置分辨率。 优选的是，它还是高度响应的，具有小于100毫秒的感应时间常数。该时间常数是传感器的 阶跃响应达到其最终值的63%所花费的时间。该传感器可以是机械的、光学的、电子的、磁 的、电容性的、基于激光的或其组合。该传感器可以结合到轧机机架内部，而不是如图5A所 示安装在外部。该传感器优选设计并安装为避免后冲、公差连接问题或其它将降低传感器 精度和响应的问题。腔室503中的液压力优选由能够将腔室503中的液压力调整至非常接近的受控水 平的高响应液压系统进行控制。可以成功地采用伺服阀、比例阀、螺线管伺服阀或其它类型 的响应式液压阀。优选地，压力腔室503中的液压控制的时间常数不大于50毫秒。液压控 制阀优选用在完整的液压系统中，具有合适的支持设备，包括紧密靠近的蓄电池。在另一种 优选实施方式中，用于腔室503的控制环响应比自动厚度控制响应快，以确保整个厚度控 制系统的稳定性。典型地，单块体多辊轧机中的自动厚度控制系统响应具有约30-100毫秒 的时间常数，并且用于腔室503的控制环响应可以与较快的响应进行恰当地匹配。腔室501中的液压力的大小基于要求超过工作轧辊咬合处的垂直轧制力的预应 力的大小。这种力必须足够大，以将上机架508保持为完全接触上机架耐磨板506和下液 压缸活塞505。当与下液压缸的高精度和响应位置控制结合时，明显的轧机刚度将比得上多 辊轧机单块体。腔室501中的液压力在轧制操作期间将被液压阻隔，并将基于轧制力进行 改变。腔室502中的液压力在轧制操作期间基本上被排放，或以低压力进行操作，以防止滞 留空气。在轧制操作期间，下液压缸将被控制维持恒定位置，且不用来提供出口带材的厚 度控制。由于来自上液压缸的预应力，预加应力的分开式轧机机架提供了比得上单块体轧 机机架的刚度。当用在厚度控制系统中时，本发明将有效地具有90-95%的单块体刚度。在优选实施方式中，相同的液压泵可以用来提供下液压缸控制和上液压缸控制。图5B类似于图4B，其中上液压缸用来通过将上轧机机架快速移动离开下轧机机 架而快速在工作轧辊咬合中形成开口。分离速度优选为每秒至少1/8英寸，以最小化对轧 辊和设备的潜在损坏。除了下液压缸用来形成快速轧机打开之外，图5C类似于图5B。在优选实施方式 中，且稍微不同于图5B，位置传感器507b的端部被包围在上轧机机架和下轧机机架内部。图5C还图示了压力测量仪器在上、下液压缸上的放置。压力传感器509将监测产 生预应力载荷的上液压缸压力，压力传感器510监测下液压缸。在优选实施方式中，至少一个上液压缸和至少一个下液压缸的压力在轧制操作期间被监测。如果需要，其它传感器可 以用在每个液压活塞的两侧上。该轧机在轧制工艺期间的控制系统相对简单。作为概述，上液压缸最初被加载适 当的压力，以产生预应力杆张力。馈送至上液压缸的液压阀随后被关闭，用于进行轧制操 作，也就是说，它被液压阻隔。随后允许上液压缸压力根据厚度控制和进入的金属带材的厚 度变化自然改变。上液压缸压力不由控制环进行调整，这防止它引起与厚度控制系统的控 制冲突。如之前描述的那样，在所有的情况中，基于上、下轧机机架之间的适当的开口，下液 压缸在位置模式控制环上运行。出口带材厚度通过偏心轴承进行控制。可以在适合偏心轴承工作范围的范围内选择下液压缸在轧制操作期间的位置。例 如，在轧辊改变之后，偏心轴承可以转动至通过安装程序计算的位置。这建立零位置。如果 采用大的工作轧辊，则上下机架之间的距离必须更大。位于轧机底部的轧制线调整系统将 降低轧机机架，以基于安装程序维持轧制线。而且，本发明可以用于具有轧机倾斜功能的轧制。下液压缸可以升高很小的量，如 0.010"或0.050"，以为上机架在适当大的工作范围内倾斜提供空间。如果轧机未被倾斜， 则上液压缸可以降低，使得上、下轧机接触。在应用预加应力之后，该轧机将以与单块体相 同的方式进行操作。当该轧机用作平整机并利用大直径工作轧辊时，下液压缸将升高，能够容易地实 现倾斜功能。调整下液压缸左右位置的能力是本发明的明显优点。新的轧辊或磨坏的轧辊的再研磨中经常存在与直径相关的问题。本发明提供了利 用在一端具有较大的直径的轧辊，即，圆锥辊，当与单块体轧机进行比较时，不会明显影响 金属带材形状或厚度。如已经说明的那样，现有多辊轧机机架通常具有有效的工作轧辊范围。这种限制 是由垂直空间受限的单块体轧机机架引起的。由于由间隔液压缸提供了额外的空间，则本 范明允许连续的工作轧辊直径变化，用于压缩和表面光轧。1. 5至3的运转工作轧辊直径比 现在是可行的，其中最大工作轧辊直径比本发明的在之前的单块体轧机机架方法中不可行 的最小工作轧辊直径大50%至200%。之前的单块体机架方法通常仅允许10-20%的直径 范围，在一些选择情况中达到50%的直径范围。本发明提供了大直径范围的工作轧辊，其可 以方便地用在轧机操作中。工作轧辊直径范围可以基于预期轧机操作结构进行改变。本发明完全能够将平坦金属带材轧制到可期望的严格的普通公差。优选地，中心 线出口厚度在目标出口厚度的之内，用于覆盖95%的进入带材长度。本发明适用于宽 范围的多种商用的在多辊轧机中通常可以轧制的厚度和材料的轧制平直金属。在以恒定稳态或恒定条件运行时，一些操作人员倾向于观察轧机。事实上，在轧制 工艺中存在多个重要且正在进行的变化。工作轧辊通常加热和膨胀，这改变了轧制力。进 入的带材可以具有未预料到的厚度或形状变化。轧辊咬合中的摩擦由于轧辊磨损、润滑变 化、速度变化和轧制力变化而改变。必须在正在进行的基础上极性合适的修正，以提供令人 满意的商用操作。通常这些变化相对很小，各种控制环用来进行合适的修改，以将轧机轧制 保持在普通公差内。通常，所有的四个下液压缸和所有的四个上液压缸都以等同的方式运转，任何位 置或压力变化通常都是均勻地施加的。然而，倾斜是从前(操作人员)侧至后(驱动)侧的调整，每一侧都可以沿不同的方向移动。它们通常以幅值相等但方向相反的调整量移动。 此外，每一侧都可以调整为在特定范围内维持相同的轧制力，以提供更好的形状控制。当考虑上轧机机架的重量、上轧辊的重量和连接至上轧机机架的任何设备的重量 时，轧制力可以在稳态轧制条件期间通过由上、下液压缸产生的作用力之差来确定。上、下 液压缸中的液压力可以由压力传感器监测，以便于计算。随后在轧制操作期间可以进行计 算，并将示出的轧制力显示给操作人员。本发明的明显优点是能够为厚度控制和轧制目的确定轧机的总体轧制力-挠曲 曲线。在单块体的情况中，难以确定轧制力-挠曲曲线，因为工作轧辊咬合处的垂直轧制力 不能恰当地测量。在本发明中，利用上、下液压缸，轧制力-挠曲曲线相对容易测量。该曲 线和由此确定的轧机刚度对在启动轧制操作时正确地安装轧机、以确保进行快速且精确的 厚度控制是非常有用的。对不同的轧辊和轧制条件改善轧制工艺的初始运行参数的能力对 改善工艺合格率是有帮助的。轧制力_挠曲曲线可以在离线状态下通过校准方法获得。优选的方法是缩回下液 压缸，采用预定的上液压缸压力对上、下机架预加应力，且随后通过升高下液压缸而将上轧 机机架从下轧机机架上分开。两个机架之间的间距连同已知的预加液压力随后用来确定机 架的轧机模量。当机架模量与圆形预应力杆柄的已知模量结合时，则知道总的预加应力的 组件的模量。一旦知道总的预加应力的组件的模量，如图6中所示，则知道轧制力-挠曲曲 线。此外，一旦上或下下液压缸压力已知，则随后可以通过计算确定轧制力。参照图4，下(间隔)液压缸407和活塞409用来操纵轧机，也就是说，提供从前侧 至后侧的倾斜功能，如已经描述的那样。倾斜功能允许改变带材宽度范围内的轧制压力，并 允许轧制在一侧具有较厚的边缘的带材。优选地，上液压缸不提供左右倾斜功能，但允许下 液压缸提供倾斜功能。当带材在穿过期间初始馈送到轧机中时，根据正在穿过的材料类型和厚度，上液 压缸可以以降低的预应力水平、正常操作的预应力水平、或以全轧机打开状态运行，以便于 容易穿过。类似地，可以调整下液压缸位置，以支持上液压缸的运行，提供容易的穿过。图6为示出当两件采用预应力载荷Fo拧紧在一起时，它们表现为一起作为一件的 曲线图。外力Fs (在本发明中为轧制力)导致拉伸杆具有附加的伸展，并导致“不压缩”加 压部件(在本发明中为机架)。基于计算，即总的轧机模量(K = Kc+Ky)大于轧机机架(Kc) 或预应力拉伸杆(KT)中的任意一个。在本发明的情况中，当与单块体进行比较时，上液压缸或下液压缸中的液压流体 不会引起轧机刚度的明显降低。当与修正轧机中的厚度的需求相比时，下液压缸中的快速 液压控制系统结合预加应力机架思想提供了非常高的刚度。在本发明的情况中，当与单块体进行比较时，上液压缸或下液压缸中的液压流体 不会引起轧机刚度的明显降低。当与轧机咬合中的厚度修正所要求的时间相比时，下液压 缸中的快速液压控制系统(以具有比AGC控制环高很多的速度的位置模式运行)提供了非 常高的刚度。用在上液压缸或下液压缸中的液压油可以为具有较高的体积模量的流体，如 乙二醇，以增加系统的刚性。虽然已经描述了本发明的多种实施方式，但对本领域技术人员来说，本发明可以 被修改并适应多种操作方法。因此，本发明不限于在此示出的描述和附图，且包括由权利要求的范围包含的所有这种实施方式、变化和修改。
权利要求
一种多辊轧机机架组件，包括a)上机架，其中所述上机架具有用于容纳多个上轧辊的轧辊腔，所述多个上轧辊用于轧制操作，b)下机架，其中所述下机架具有用于容纳多个下轧辊的轧辊腔，所述多个下轧辊用于所述轧制操作，c)其中所述轧制操作降低平直金属带材的厚度，d)四个垂直预应力杆，其中在所述上机架的四个角中的每一个和所述下机架的四个角中的每一个处都设置一个所述垂直预应力杆，e)其中所述上机架在所述垂直预应力杆上垂直移动，f)其中所有的所述垂直预应力杆刚性连接至所述下机架，g)每个所述垂直预应力杆上的上液压缸，其中所述上液压缸连接至所述上机架，h)其中所述上液压缸的活塞连接至所述垂直预应力杆，i)其中所述上液压缸用来在所述垂直预应力杆中产生预定拉伸载荷，其中所述预定拉伸载荷至少足够大，以在所述轧制操作期间在所述上机架和所述下机架上都产生压缩应力，j)连接至所述上机架和所述下机架的至少两个距离传感器，其中所述距离传感器在两个选定点处测量所述上机架和所述下机架之间的距离，k)围绕每个所述垂直预应力杆的下液压缸，其中所述下液压缸连接至所述下机架，l)其中所述下液压缸的活塞垂直移动，并且能够在所述轧制操作期间将所述上机架和所述下机架垂直分离至预定间隙，m)其中所述下液压缸由具有足以维持所述预定间隙的控制响应的下液压控制系统控制，并且n)其中在所述轧制操作期间，所述平直金属带材的中心线出口厚度基本上由所述平直金属带材的每一侧上的至少一个支撑辊偏心轴承的旋转确定，其中所述多辊轧机机架组件用于降低所述平直金属带材的厚度，用于商用用途。
2.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，其中垂直位置调整系统设置在所述下机 架下面，并且所述垂直位置调整系统用来改变所述下机架的垂直位置。
3.根据权利要求2所述的多辊轧机机架组件，其中所述垂直位置调整系统利用来自由 楔形物、液压缸、电动机、液压马达、螺旋机构、手轮、螺杆和齿轮装置组成的组中的至少一 个。
4.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，其中所述上轧辊和所述下轧辊的组合数 量为从由6、12、16、18、20和30个轧辊组成的组中选出的任何数量。
5.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，其中所述下液压缸用来在所述轧制操作 期间左右地改变所述预定间隙。
6.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，其中所述上液压缸用来在所述轧制操作 中在所述平直金属带材中出现断裂的情况下将所述上轧辊从所述下轧辊上分开。
7.根据权利要求6所述的多辊轧机机架组件，其中所述上轧辊和所述下轧辊之间的所 述分开是以至少1/8英寸每秒的速率进行的。
8.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，其中来自所述上液压缸中的至少一个的2压力测量值用来确定所述轧制操作期间的轧制力。
9.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，其中来自所述下液压缸中的至少一个的 压力测量值用来确定所述轧制操作期间的轧制力。
10.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，其中所述上液压缸在所述轧制操作期 间被液压阻隔。
11.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，其中所述下液压缸由具有不大于50毫 秒的时间常数的第二液压控制系统控制。
12.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，其中所述商用用途是，在95%的入口带 材长度范围内，中心线出口厚度在预定目标厚度的1 %内。
13.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，其中所述上液压缸中的第一液压力、所 述下液压缸中的第二液压力和所述距离传感器用来确定轧制力与所述上机架上的选定位 置和所述下机架上的选定位置之间的垂直间距的曲线。
14.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，在所述轧制操作期间，所述下液压缸中 的位于所述多辊轧机机架组件前侧的两个与位于所述多辊轧机机架组件后侧上的剩余的 两个所述下液压缸被分别地调整，以用于倾斜目的。
15.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，其中稳定杆连接至每个所述垂直预应 力杆的顶端。
16.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，其中所述上液压缸中的液压力和所述 下液压缸中的液压力用来确定所述轧制操作中的轧制力。
17.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，其中所述上机架能够被控制为在所述 轧制操作期间倾斜。
18.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，最大工作轧辊直径与最小工作轧辊直 径之比在1.5至3之间，包含1.5和3。
19.根据权利要求1所述的多辊轧机机架组件，其中所述下液压缸由具有小于用于使 所述至少一个偏心轴承旋转的控制系统的时间常数的时间常数的第二液压控制系统控制。
全文摘要
本发明提供了一种多辊轧机，其利用多辊轧机厚度控制系统和预应力杆，具有高的轧机刚度、用于穿过的大的工作轧辊间隙、快速的工作轧辊间隙打开、精确的轧制力计算、左右倾斜，并利用较宽直径范围内的工作轧辊。
文档编号B21B31/07GK101970139SQ200880126331
公开日2011年2月9日 申请日期2008年12月15日 优先权日2007年12月20日
发明者郭任民 申请人:12S有限责任公司