一种复合板边部矫平用矫直装置和设备的制作方法

本实用新型涉及一种矫直装置和设备，尤其涉及一种复合板边部矫平用矫直装置和设备。

背景技术：

不锈钢复合钢板作为一种节能环保型材料，近些年应用越来越广泛。由于不锈钢复合钢板中两种不同材料的热膨胀系数等物性参数不同，导致不锈钢复合钢板在轧后、表面修磨或热处理后冷却的过程中，产生龟背、C翘等各种不良板形缺陷，不锈钢复合钢板表面平整度直接影响钢板最终质量。为了改善板形、均匀化内部残余应力，必须通过矫直机进行矫直。矫直尤其是精整矫直是从根本上改善板形的最终工序，决定了产品的最终质量水平。矫直过程中通过大于材料弹性变形曲率的反弯曲率使钢板发生弹塑性变形，通过多道次矫直变形，控制钢板矫直的弹复曲率和残留曲率，最终使钢板的反弯曲率趋近与零，达到矫平钢板的目的。

不锈钢复合钢板的边部残余应力大，变形复杂，有时仅仅需要对不锈钢复合钢板的边部进行矫平即可满足用户使用要求，而现有的矫直机通常是对不锈钢复合钢板的整体进行矫平。此外，目前用于钢板矫直的设备一般为5-13辊的矫直机，矫直钢板越薄，所用的矫直机辊数越多，这类设备占地投资大，维护成本高，不适用于一些小型的加工企业。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一是提供一种复合板边部矫平用矫直装置，通过该装置可以仅仅对复合板的边部进行矫平，从而在仅仅需要对不锈钢复合钢板的边部进行矫平即可满足用户使用要求的情况下，尽量降低成本。此外，通过该装置还可以大大降低矫直机辊数，同时依然能满足复合板矫平要求。本实用新型适用于复合钢板，尤其是不锈钢复合钢板边部的矫平。

基于上述目的，本实用新型提供了一种复合板边部矫平用矫直装置，其包括：

机架；

上矫直辊，其一端与所述机架固定连接，其另一端悬空设置；

下矫直辊，其对应设于上矫直辊的下方，所述下矫直辊的一端与所述机架固定连接，下矫直辊的另一端悬空设置；其中：

所述上矫直辊包括第一芯轴和可拆卸地套设于第一芯轴上的第一套筒，所述第一套筒的外圆柱面的曲线方程为抛物线方程或正弦函数；

所述下矫直辊包括第二芯轴和可拆卸地套设于第二芯轴上的第二套筒，所述第二套筒的外圆柱面的曲线方程为抛物线方程或正弦函数。

本实用新型所述的复合板边部矫平用矫直装置通过上矫直辊和下矫直辊对复合板尤其是其边部进行矫平。本实用新型的构思包括：由于不锈钢复合钢板的边部残余应力大，变形复杂，有时仅仅需要对不锈钢复合钢板的边部进行矫平即可满足用户使用要求，因此发明人考虑将上矫直辊和下矫直辊中的一端(通常是同一侧的)悬空设置，这样就可以仅仅对复合板的边部进行矫平。该方案下，可以将上矫直辊和下矫直辊的长度设计得较短(例如300-500mm)，从而一方面可以满足仅仅对复合板的边部进行矫平的要求，另一方面也可以减轻上矫直辊和下矫直辊的重量，有利于一端悬空设置结构的稳定和承重，同时也降低了装置的制造和运输成本，并且在矫平时还能节约能源，降低生产成本。此外，发明人还考虑：在机架上同一位置进行多道次矫平，每一道次矫平采用的辊缝曲率与该道次矫平前板形变形情况相匹配，该辊缝曲率的选择通过更换具有不同曲线的矫直辊实现，从而大大降低矫直机机架上的辊数，同时依然满足复合板矫平要求。本实用新型可以通过拆卸并更换可拆卸地套设于第一芯轴上的第一套筒和可拆卸地套设于第二芯轴上的第二套筒达到更换矫直辊的效果。通过选择搭配具有不同曲线的矫直辊，例如选用曲线方程互为奇函数的第一套筒和第二套筒使得辊缝凸度为零，或者选用不同曲线方程的第一套筒和第二套筒使得辊缝凸度变化，以及正、负辊缝曲率的形成，从而选择与板形变形情况相匹配的辊缝曲率。

本实用新型可以用于复合钢板边部的矫平，尤其适用于不锈钢复合钢板边部的矫平。适用于不锈钢复合钢板边部的矫平时，通常芯轴采用一般合金钢材质，硬度大于45HR；套筒采用高硬度合金钢材料，表面硬度60-75HR，可以保证良好的不锈钢复合钢板表面质量，防止出现压痕等表面缺陷。

进一步地，本实用新型所述的复合板边部矫平用矫直装置中，所述第一套筒和第二套筒的外圆柱面的曲线方程均为：

f(x)＝(2c/L)*x+(c/L²)*x²；

其中，L表示第一套筒或第二套筒轴向长度的一半，c表示曲面的凸度值的一半。

上述方案中，所述曲线方程为抛物线方程。

进一步地，本实用新型所述的复合板边部矫平用矫直装置中，所述第一套筒和第二套筒的外圆柱面的曲线方程均为：

f(x)＝[c/(1-cosa)]*[cos(ax/L-a)-cosa]；

其中，L表示第一套筒或第二套筒轴向长度的一半，c表示曲面的凸度值的一半，a表示选取的正弦角的角度。

上述方案中，所述曲线方程为正弦函数。

进一步地，本实用新型所述及上述的复合板边部矫平用矫直装置中，所述第一芯轴和第一套筒之间具有成对适配设置的键和槽。

上述方案中，通过所述键和槽实现所述第一芯轴和第一套筒之间连接时的定位和周向固定。

更进一步地，上述复合板边部矫平用矫直装置中，所述第一套筒的轴向两端的外侧分别设有盖板，所述盖板被固定设于第一芯轴上。

上述方案中，通过所述盖板实现所述第一芯轴和第一套筒之间连接的轴向固定。该方案下的矫直辊的第一套筒更换方便。

进一步地，本实用新型所述及上述的复合板边部矫平用矫直装置中，所述第二芯轴和第二套筒之间具有成对适配设置的键和槽。

上述方案中，通过所述键和槽实现所述第二芯轴和第二套筒之间连接时的定位和周向固定。

更进一步地，上述复合板边部矫平用矫直装置中，所述第二套筒的轴向两端的外侧分别设有盖板，所述盖板被固定设于第二芯轴上。

上述方案中，通过所述盖板实现所述第二芯轴和第二套筒之间连接的轴向固定。该方案下的矫直辊的第二套筒更换方便。

进一步地，本实用新型所述的复合板边部矫平用矫直装置中，所述上矫直辊和/或下矫直辊与丝杆传动机构连接，所述丝杆传动机构调节上矫直辊和下矫直辊之间的辊缝距离。

上述方案中，通过所述丝杆传动机构实现所述辊缝距离的调节。

本实用新型的另一目的是提供一种复合板矫平用矫直设备，通过该设备可以仅仅对复合板的边部进行矫平，还可以大大降低矫直机辊数，同时依然能满足复合板矫平要求。

基于上述目的，本实用新型提供了一种复合板边部矫平用矫直设备，其包括上述任一复合板边部矫平用矫直装置，其中所述上矫直辊和下矫直辊与变速齿轮箱连接，所述变速齿轮箱与电机连接。

本实用新型所述的复合板边部矫平用矫直设备由于包括上述复合板边部矫平用矫直装置，因此通过该设备可以仅仅对复合板的边部进行矫平，还可以大大降低矫直机辊数，同时依然能满足复合板矫平要求。本实用新型所述的复合板边部矫平用矫直设备通过所述电机带动所述变速齿轮箱，再由所述变速齿轮箱带动所述上矫直辊和下矫直辊运转。

本实用新型所述的复合板边部矫平用矫直装置具有下述有益效果：

(1)一方面可以满足仅仅对复合板的边部进行矫平的要求，节约能源，降低生产成本，另一方面也可以减轻上矫直辊和下矫直辊的重量，降低装置的制造和运输成本。

(2)可以大大降低矫直机辊数，占地投资小，维护成本低，尤其适用于一些小型的加工企业。此外，由于每一道次矫平采用的辊缝曲率与该道次矫平前板形变形情况相匹配，因此可以实现板形的快速矫正。矫直辊的套筒更换方便。

(3)适用于复合钢板，尤其是不锈钢复合钢板的边部矫平。

本实用新型所述的复合板边部矫平用矫直设备同样具有上述有益效果。

附图说明

图1为本实用新型所述的复合板边部矫平用矫直设备在一种实施方式下的结构示意图。

图2为图1中的上矫直辊的径向剖视结构图。

图3为图1中的下矫直辊的径向剖视结构图。

图4为图1所示的复合板边部矫平用矫直设备的侧面结构图。

图5为图1中套筒的外圆柱面的曲线方程为抛物线方程时的曲线图。

图6为图1中套筒的外圆柱面的曲线方程为正弦函数时的曲线图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体的实施例对本实用新型所述的复合板边部矫平用矫直装置和设备做进一步的解释和说明，然而，以下解释和说明并不对本实用新型的技术方案构成不当限定。

图1显示了本实用新型所述的复合板边部矫平用矫直设备在一种实施方式下的结构。图2显示了图1中的上矫直辊的径向剖视结构。图3显示了图1中的下矫直辊的径向剖视结构。图4显示了图1所示的复合板边部矫平用矫直设备的侧面结构，从中可以观察到盖板和夹紧螺栓。

如图1所示，结合参考图2-图4，该实施方式下的复合板边部矫平用矫直设备包括复合板边部矫平用矫直装置，该装置包括：机架1，以及：上矫直辊2，其一端与机架1固定连接，其另一端悬空设置；下矫直辊3，其对应设于上矫直辊2的下方，下矫直辊3的一端与机架1固定连接，下矫直辊3的另一端悬空设置；其中,上矫直辊2包括第一芯轴21和可拆卸地套设于第一芯轴21上的第一套筒22，第一套筒22的外圆柱面的曲线方程为抛物线方程或正弦函数；下矫直辊3包括第二芯轴31和可拆卸地套设于第二芯轴31上的第二套筒32，第二套筒32的外圆柱面的曲线方程为抛物线方程或正弦函数。

此外，该实施方式下的复合板边部矫平用矫直装置中，如图2所示，第一芯轴21和第一套筒22之间具有成对适配设置的键A和槽A’，如图3所示，第二芯轴31和第二套筒32之间具有成对适配设置的键B和槽B’。如图4所示，第一套筒22的轴向两端的外侧分别设有盖板23，该盖板23通过夹紧螺栓24被固定设于第一芯轴21上。第二套筒32的轴向两端的外侧分别设有盖板33，该盖板33通过夹紧螺栓34被固定设于第二芯轴31上。上矫直辊2和/或下矫直辊3与丝杆传动机构4连接，该丝杆传动机构4调节上矫直辊2和下矫直辊3之间的辊缝距离。上矫直辊2和下矫直辊3的长度可以设置为300-500mm。

该实施方式下的复合板边部矫平用矫直设备还包括变速齿轮箱5、电机6，其中上矫直辊2和下矫直辊3与变速齿轮箱5连接，变速齿轮箱5与电机6连接。

图5示意了图1所示复合板边部矫平用矫直装置在一种实施方式下的套筒的外圆柱面的曲线方程为抛物线方程时的曲线图。图6示意了图1所示复合板边部矫平用矫直装置在一种实施方式下的套筒的外圆柱面的曲线方程为正弦函数时的曲线图。

如图5所示，该实施方式下，第一套筒22和第二套筒32的外圆柱面的曲线方程均为：

f(x)＝(2c/L)*x+(c/L²)*x²；

其中，L表示第一套筒22或第二套筒32轴向长度的一半，c表示曲面的凸度值的一半。

如图6所示，该实施方式下，第一套筒22和第二套筒32的外圆柱面的曲线方程均为：

f(x)＝[c/(1-cosa)]*[cos(ax/L-a)-cosa]；

其中，L表示第一套筒22或第二套筒32轴向长度的一半，c表示曲面的凸度值的一半，a表示选取的正弦角的角度。

请继续参考图1，结合参考图2-图6，该复合板边部矫平用矫直装置和设备工作时，对边部200mm区域内存在边浪翘曲的长8米的不锈钢复合钢板边部进行矫平，首先根据钢板边部的翘曲最大曲率选择合适的外圆柱面曲线的第一套筒22和第二套筒32，将第一套筒22和第二套筒32分别安装在第一芯轴21和第二芯轴31上。旋转压下丝杆传动机构4，使得上矫直辊2和下矫直辊3之间的辊缝距离至预定值，连接电源，开动电机6，电机6通过变速齿轮箱5带动上矫直辊2和下矫直辊3旋转。将需要矫直的钢板边部以匀速通过上矫直辊2和下矫直辊3之间的辊缝，完成第一道矫平。根据矫平后的板形翘曲情况，更换合适的上矫直辊2和下矫直辊3相应的第一套筒22和第二套筒32，通过旋转压下丝杆传动机构4调整上矫直辊2和下矫直辊3之间的辊缝大小，然后开动电机6进行第二道矫平。重复以上步骤，直到钢板完全矫平，达到设计目标。

其中，分别连接第一套筒22和第二套筒32至第一芯轴21和第二芯轴31的过程如下：分别对齐第一套筒22和第二套筒32上的槽A’和槽B’至第一芯轴21和第二芯轴31上的键A和键B，分别将第一套筒22和第二套筒32卡到第一芯轴21和第二芯轴31上，然后分别在第一芯轴21和第二芯轴31两端套上盖板23和盖板33，对齐螺栓孔，用夹紧螺栓24和夹紧螺栓34分别将第一套筒22和第二套筒32固定在第一芯轴21和第二芯轴31上。更换第一套筒22和第二套筒32的过程如下：将夹紧螺栓24和夹紧螺栓34拧松并取下盖板23和盖板33，分别从第一芯轴21和第二芯轴31上的键A和键B上抽出第一套筒22和第二套筒32。

要注意的是，以上列举的仅为本实用新型的具体实施例，显然本实用新型不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本实用新型的保护范围。