金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，包括心轴、辊套、辊套与心轴之间形成的至少一个密封腔体和液压系统，与密封腔体相连通的进油管路经压力变送装置与回转接头相连，与密封腔体相连通的回油管路与回转接头相连，回转接头通过管路接入至液压系统；液压系统将承压液体输入到密封腔体内，通过改变承压液体的压力，使辊套发生弹性变形，包覆层也随之产生变形，形成辊面凸度。在张力及辊面凸度的共同作用下，可以实现金属带材板形的调节与改善。可变凸度张力辊系统集成了带材矫直中张力拉伸及横向板形的调节两大功能，可随机组实时、在线运行。
【专利说明】金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于金属带材纯拉伸矫直的可变凸度张力辊系统，适用于宽幅面金属薄带的矫直机组，属于金属带材精整【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在金属加工行业中，带材矫直作为精整环节的重要工序，是对成品的板形等进行控制的终端环节。带材的矫直工艺经历了辊式矫直、张力拉伸矫直、拉伸弯曲矫直等技术发展过程。现阶段，以拉伸弯曲矫直的使用最为广泛。理论上拉伸弯曲矫直可以实现带材的良好矫直。
[0003]但是，由于矫直机组矫直单元机械结构的制约，对不同金属会有不同的矫直效果；对于入口处板形较差的来料，应用同样规格产品的工艺参数，最终矫直效果也差强人意；弯曲矫直过程中可能使用的润滑油，润滑油中可能含有的杂质或颗粒物，易造成带材表面新的污染或表面缺陷。
[0004]由于以上所提及的原因，在拉伸弯曲矫直机组部分产品的生产时，不投入弯曲矫直单元而只使用张力拉伸矫直功能。在这种情况下，由于缺乏其他板形调节手段，将无法对板形进行有效纠正。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是克服现有拉弯轿直技术实际生产中存在的不足，提供一种用于金属带材纯拉伸矫直的可变凸度张力辊系统。
[0006]本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:
[0007]金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，特点是:包括心轴、辊套、辊套与心轴之间形成的至少一个密封腔体和液压系统，与密封腔体相连通的进油管路经压力变送装置与回转接头相连，与密封腔体相连通的回油管路与回转接头相连，回转接头通过管路接入至液压系统。
[0008]进一步地，上述的金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，所述液压系统包含液压站和压力调节阀组，液压站通过管路与压力调节阀组相连，压力调节阀组通过管路与回转接头相连。
[0009]更进一步地，上述的金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，所述密封腔体由辊套内圆面上的一个或多个环形槽与心轴外圆面形成。
[0010]更进一步地，上述的金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，所述辊套与心轴之间为过盈配合方式。
[0011]更进一步地，上述的金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，所述辊套与心轴之间设有密封装置。
[0012]再进一步地，上述的金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，所述辊套表面包覆有包覆层。[0013]再进一步地，上述的金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，所述包覆层为聚氨酯材料层或聚氟橡胶材料层。
[0014]本实用新型技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在:
[0015]在近乎全带材长度范围内，可变凸度张力辊可以提供张力拉伸及横向(带材宽度方向)板形调整的功能。可变凸度张力辊既可实现一定程度的板形调整，同时可以与其他部件、系统配合，产生带材变形所需要的张力。可变凸度张力辊组合使用后，对带材施加的作用力可以使带材在实现弹性变形和塑性变形。减少了对弯曲矫直模块的依赖，大大减少了带材表面产生划痕等缺陷的可能。各种具有不同形式或数量密封腔体的可变凸度张力辊可以组合使用，用以对带材宽度方向不同位置的板形进行改善。在张力及辊面凸度的共同作用下，实现金属带材板形的调节与改善。可变凸度张力辊系统集成了带材矫直中张力拉伸及横向板形的调节两大功能，可以随机组实时、在线运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明:
[0017]图1:本实用新型张力辊系统的截面示意图；
[0018]图2:具有一个密封腔体的张力棍系统的局部截面不意图；
[0019]图3:另一种具有一个密封腔体的张力棍系统的局部截面不意图；
[0020]图4:具有两个密封腔体的张力辊系统的局部截面示意图；
[0021]图5:两个张力辊系统的组合示意图；
[0022]图6:四个张力辊系统的组合示意图。
【具体实施方式】
[0023]采用可变凸度张力辊，通过对心轴与轴套之间的密封油腔的流体压力进行控制，即可实现与带材接触的辊面具有一定的凸度，从而达到改善金属带材的板形缺陷的目的。
[0024]如图1所示，金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统1，包括心轴101、辊套103、辊套103与心轴101之间形成的至少一个密封腔体104和液压系统，与密封腔体104相连通的进油管路106经压力变送装置108与回转接头109相连，与密封腔体104相连通的回油管路105与回转接头109相连，回转接头109通过管路接入至液压系统；液压系统包含液压站111和压力调节阀组110，液压站111通过管路与压力调节阀组110相连，压力调节阀组110通过管路与回转接头109相连。液压系统将承压液体输入到密封腔体104内，必要时，密封腔体104内的承压液体也可经回流管路112流回到液压站111，辊套103在承压液体的压力作用下发生弹性变形，实现辊套103表面凸度的变化。
[0025]流体从液压站111进入到压力调节阀组110，在此处，液体的压力、流量等得到一定的控制，然后进入回转接头109，回转接头109主要用于给回转件输送流体作用，输入回转接头109的流体为低压力的流体。压力变送装置将流体压力增大到期望压力值，并且这个过程是可控的。然后通过压力变送装置108将流体的压力调定到期望值并输送到密封腔体104中。辊套103和包覆层113在承压流体的作用下产生弹性变形，即所谓的辊面凸度。与包覆层113接触的带材，在张力和辊面凸度的共同作用下，带材产生轴向100的变形，因而改善带材300在该方向的缺陷。[0026]密封腔体104由辊套103内圆面上的一个或多个环形槽与心轴101外圆面共同限定形成。密封腔体104有一个或多个，无论密封腔体104的数量为多少，其在可变凸度张力辊系统的轴向100分布位置可以对称或不对称。
[0027]辊套103与心轴101之间为过盈配合方式，一般情况下密封腔体的密封性是通过心轴101和辊套103的过盈配合来保证的。为防止可变凸度张力辊系统在可能的受力状态下密封性能下降而产生承压液体的泄漏，必要时还可增加密封装置102，密封装置102的位置可以但不限定于辊子的两端面。
[0028]辊套103表面包覆有包覆层113，以防止带材300缠绕在其表面时产生划伤等缺陷。包覆层113与辊套103表面紧密结合在一起。包覆层113的材料包括(但不限于)聚氨酯、聚氟橡胶等。
[0029]较低压力(不高于12MPa)的流体经过回转接头109后，输入到压力变送装置108中且承压流体压力得到增大并达到期望的压力。一般情况下，压力变送装置108输出端压力随输入端压力是成倍数或比例变化的，并且这种压力变化是可控的。通过改变输入密封腔体104中的承压液体的压力而使辊套103发生弹性变形。在某些可能的情况下，需要将位于密封腔体的承压流体卸压，此时，承压流体可以通过回油管路105、回转接头109及回流管路112回流到液压站111。
[0030]带材300以不小于180的包角缠绕在金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统I的辊套103表面。
[0031]金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统I可以组合使用，相应的至少包含2个可变凸度张力辊系统。
[0032]如图2?4所示，密封腔体104的数量可以为I个或2个。密封腔体的位置可以在轴向100任意位置。因而可用于带材300沿轴向100不同位置的缺陷的矫直。如图1所示，对带材300位于轴向100中部的缺陷具有较好的改善作用。如图4所示，对带材300两侦牝即轴向的左侧和右侧处的缺陷具有较好的改善作用。
[0033]辊组3由具有相同内部结构或不同结构的可变凸度张力辊系统构成，如图5，由两个相同的可变凸度张力辊系统I组合使用；如图6，由四个相同的可变凸度张力辊系统I组合使用。在组合使用时，带材300顺序经过不同的可变凸度张力辊，带材实际受到的张力可以依次增大或依次减小。基于这个原理，可以预防带材被不适当的张力拉断。实际上，无论哪种组合使用方式，其中的一个或多个可变凸度辊可以替换成普通的圆柱形辊子。
[0034]在近乎全带材长度范围内，可变凸度张力辊可以提供张力拉伸及横向(带材宽度方向)板形调整的功能。可变凸度张力辊既可实现一定程度的板形调整，同时可以与其他部件、系统配合，产生带材变形所需要的张力。可变凸度张力辊组合使用后，对带材施加的作用力可以使带材在实现弹性变形和塑性变形。减少了对弯曲矫直模块的依赖，大大减少了带材表面产生划痕等缺陷的可能。各种具有不同形式或数量密封腔体的可变凸度张力辊可以组合使用，用以对带材宽度方向不同位置的板形进行改善。在张力及辊面凸度的共同作用下，实现金属带材板形的调节与改善。可变凸度张力辊系统集成了带材矫直中张力拉伸及横向板形的调节两大功能，可以随机组实时、在线运行。
[0035]需要理解到的是:以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，其特征在于:包括心轴(101)、辊套(103)、辊套(103)与心轴(101)之间形成的至少一个密封腔体(104)和液压系统，与密封腔体(104)相连通的进油管路(106)经压力变送装置(108)与回转接头(109)相连，与密封腔体(104)相连通的回油管路(105)与回转接头(109)相连，回转接头(109)通过管路接入至液压系统。
2.根据权利要求1所述的金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，其特征在于:所述液压系统包含液压站(111)和压力调节阀组(110)，液压站(111)通过管路与压力调节阀组(110)相连，压力调节阀组(110)通过管路与回转接头(109)相连。
3.根据权利要求1所述的金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，其特征在于:所述密封腔体(104)由辊套(103)内圆面上的一个或多个环形槽与心轴(101)外圆面形成。
4.根据权利要求1所述的金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，其特征在于:所述辊套(103)与心轴(101)之间为过盈配合方式。
5.根据权利要求1所述的金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，其特征在于:所述辊套(103)与心轴(101)之间设有密封装置(102)。
6.根据权利要求1所述的金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，其特征在于:所述辊套(103)表面包覆有包覆层(113)。
7.根据权利要求6所述的金属带材纯拉伸矫直用可变凸度张力辊系统，其特征在于:所述包覆层(113)为聚氨酯材料层或聚氟橡胶材料层。
【文档编号】B21D25/00GK203409059SQ201320397266
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月5日 优先权日:2013年7月5日
【发明者】王龙, 窦保杰, 冯少鹏, 陈林 申请人:苏州有色金属研究院有限公司