专利名称：一种板凸度可在线调整的轧辊的制作方法
技术领域：
本发明属于轧钢设备技术领域。具体涉及一种用于轧钢生产的板凸度可在线调整的轧辊。
背景技术：
在轧钢生产中，保证产品的尺寸精度非常重要。由于轧机牌坊结构的限制，使得轧件在 轧制变形时，轧机所受的支反力一般作用在轧辊的辊颈处，由于辊颈距轧辊辊身中心的距离 较远，导致轧辊辊身中心处挠度或弯曲变形较大，从而致使所轧出的产品乃中间厚、两边薄。 可见，对于减小所轧产品板宽中心与二边的厚差，即减小板凸度相当重要。
为了减小板凸度，目前国内外学者在轧辊辊型方面进行了不少的研究，但多限于增大轧 辊中部直径以补偿该处挠度或弯曲变形的方法。同时也有通过减小轧辊辊身中心处挠度或弯 曲变形的方法来减小板凸度，如"一种轧制变形区横向应力可调轧辊"(CN200810048350.X) 发明专利，可实现在不影响轧件边部厚度的前提下能调整和改变轧制力沿轧件宽向的分布规 律以及轧件在变形区中的应力状态，使得轧件宽向中部的厚度不致于增大，从而改善了轧件 的横向厚差，即改善了轧件的板凸度。该专利技术虽在上、下工作辊的辊身两端的端面分别 各挖了一同心的环形空腔，但工作辊二边与环形空腔所对应的呈悬臂区域的辊面弯曲变形却 不可控，即其弯曲变形不具备在线调节功能，亦即板凸度不能进行在线调整。这样，在实际
应用中使得环形空腔的设计难度增大，往往需反复离线修改其尺寸才能满足实际要求。
发明内容
本发明的任务是提供一种能在线调整轧辊辊面变形，进而实现在线调整板凸度，提高轧 制产品尺寸精度的轧辊。
为实现上述任务，本发明采用的技术方案是在上轧辊辊身两端的端面分别对称地各挖 一同心的环形空腔，在下轧辊辊身两端的端面亦分别对称地各挖一同心的环形空腔；四个环
形空腔的形状相同，每个环形空腔内均分别设置一形状相同的环形滑块。
每个环形滑块的形状均相同，外径为di，内径为d2，厚度为H;各个环形滑块分别从各
自环形空腔的底部沿轴向方向到两端面的调节距离为t，上轧辊辊身两端环形空腔的底部间
距离和下轧辊辊身两端环形空腔的底部间距离均为L;其分别是
di=(D+d)/2+S/2-a。 (1)d2= (D+d) /2-S/2+^ (2) H=a2X(B-L)/2 (3) t=a3X ((B-L)/2-H-r) (4) L=a4XB (5)
式(1) (5)中:
a0—外径公差，0. l腿《a。《0. 25腿，
at—内径公差，0. l腿《a《0. 25mm，
a2—厚度系数，0. 3《a2《0. 55，
a3—环形滑块位移系数，0. l《a3《0. 6
a4—环形空腔底部间的距离系数，0.4《a4《0.8，
B—轧件的宽度，mm,
D—轧辊的辊身直径，mm，
d—轧辊的辊颈直径，mm， 四个环形空腔的形状相同沿其辊身的纵向断面形状为U形状，中心圆直径为ds，外壁 与内壁的径向距离为S，在辊身纵向断面的底部圆弧半径为r，其分别为
d3=(D+d)/2 (6) S=a5X(D—d)/2 (7) r=a6XS (8)
式(7) (8)中
a5—径向差系数，0.2《a5《0.333， a6—半径系数，0.2《a6《0. 5。 由于采用上述技术方案，本发明在上、下轧辊的辊身两端端面分别各挖一同心的环形空 腔，在各环形空腔内均设置一形状相同的环形滑块。当轧件被轧制时，由于上、下轧辊的环 形空腔底部间距L小于轧件宽度B，故轧件的边部会对环形空腔区段所对应的辊面施加作用 力。在该力作用下，环形空腔对应的辊面呈悬臂梁状态，该域则会产生较大的弹性弯曲变形， 同时亦会产生较大的弹性压扁变形，此两弹性变形的叠加从而增大了上、下轧辊辊身边部的 间距。虽上、下轧辊辊身中心处的弯曲变形较大，会导致轧件宽度的中心部位板厚增大，但 由于上、下轧辊辊身两边的辊面间距亦得到了增大，从而避免了轧件边部被减薄的现象，可
5大大减小轧件的板凸度，提高了所轧产品的尺寸精度。尤其是通过轴向调整环形滑块在环形空腔内的位置，则可调整上、下轧辊辊身两边辊面呈悬臂区域的大小，即调整了轧件边部的厚度，从而可实现板凸度的在线调整和改善。
图1为本发明的一种结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制。实施例1
一种板凸度可在线调整的轧辊，如图1所示，在上轧辊2辊身两端的端面分别对称地各挖一同心的环形空腔3、 10，在下轧辊6辊身两端的端面亦分别对称地各挖一同心的环形空腔5、 9，四个环形空腔3、 10、 5、 9形状相同，每个环形空腔3、 10、 5、 9内均分别设置一形状相同的环形滑块l、 11、 7、 8。
每个环形滑块l、 11、 7、 8的形状均相同外径为di，内径为d2，厚度为H;各个环形滑块l、 11、 7、 8分别从各自环形空腔3、 10、 5、 9的底部沿轴向方向到两端面的调节距离为t，上轧辊2辊身两端环形空腔3、 10的底部间距离和下轧辊6辊身两端环形空腔5、 9的底部间距离均为L;其分别是
di=(D+d)/2+S/2-a0 (1)d2=(D+d)/2-S/2+ai (2)H=a2X(B-L)/2 (3)t=a3X ((B-L)/2-H-r) (4)L=a4XB (5)
式(1) (5)中
a。一外径公差，0. lmm《a。《0. 25mm，
ai—内径公差，0. l腿《a《0. 25跳
a2—厚度系数，0. 3《a2《0. 55,
a3—环形滑块位移系数，0. l《a3《0. 6
a4—环形空腔底部间的距离系数，0. 4《a4《0. 8，
B—轧件的宽度，腿，
D—轧辊的辊身直径，mm，
6d—轧辊的辊颈直径，mra，四个环形空腔3、 10、 5、 9的形状相同沿其辊身的纵向断面形状为U形状，中心圆直径为d3，外壁与内壁的径向距离为S，在辊身纵向断面的底部圆弧半径为r，其分别为
d3=(D+d)/2 (6)S=a5X(D_d)/2 (7)r=a6XS (8)
式(7) (8)中
a5—径向差系数，0.2《a5《0.333，ae—半径系数，0. 2《a6《0. 5。本实施例1为200mm轧机，其中上轧辊2和下轧辊6的辊颈d为60rani，上轧辊2和下轧辊6的辊径D为120mm，轧件宽度B为150mm。
取式(1) (8)中的 35和36分别为0. lmra、 0. l誦、0.3、 0.6、 0.4、
0. 333和0.5，并将其分别代入式(1) (8)中的相关公式，贝IJ:环形滑块外径di为99. 9mm;环形滑块内径cb为80. lmm;环形滑块厚度H为13. 5mm;
环形滑块从环形空腔底部沿轴向往轧辊两边端面的调节距离t为15. 9mm;上轧辊2和下轧辊6两边环形空腔的底部间的距离L为60mm;上轧辊2和下轧辊6两边环形空腔的中心圆直径d3为90mm;上轧辊2和下轧辊6两边环形空腔的外壁与内壁的径向距离S为IO腿；上轧辊2和下轧辊6两边环形空腔在辊身纵向断面的底部圆弧半径r为5mm。实施例2
一种板凸度可在线调整的轧辊，其结构和形状同实施例1。
本实施例2为2800mm轧机，其中上轧辊2和下轧辊6的辊颈d为500mm，上轧辊2和下轧辊6的辊径D为800誦，轧件宽度B为2200rnm。
取式(1) (8)中的a。、 &、 a2、 a3、 a4、 as和&分别为0. 18mm、 0. 18腿、0.4、 0.1、 0.6、0.267和0.3，并将其分别代入式(1) (8)中的相关公式，贝U:
环形滑块外径di为719. 85mm;
环形滑块内径d2为680. 16咖；环形滑块厚度H为176mm;
环形滑块从环形空腔底部沿轴向往轧辊两边端面的调节距离t为25.2 mm;上轧辊2和下轧辊6两边环形空腔的底部间的距离L为1320mm;上轧辊2和下轧辊6两边环形空腔的中心圆直径d3为700mm;上轧辊2和下轧辊6两边环形空腔的外壁与内壁的径向距离S为40mm;上轧辊2和下轧辊6两边环形空腔在辊身纵向断面的底部圆弧半径r为12mm。实施例3
一种板凸度可在线调整的轧辊，其结构和形状同实施例1。
本实施例3为4200mm轧机，其中上轧辊2和下轧辊6的辊颈d为520mm，上轧辊2和下轧辊6的辊径D为950mrn，轧件宽度B为3400rnrn。
根据式(1) (8)所示，取a。、 a。 a2、 a3、 a4、 a5、 &6分别为0.25腿、0. 25rnm、 0.55、 0.4、0.8、 0.2、 0.2，并将其分别代入式(1) (8)中的相关公式，贝U:
环形滑块外径di为756. 25mm;
环形滑块内径d2为713. 75誦；
环形滑块厚度H为187mm;
环形滑块从环形空腔底部沿轴向往轧辊两边端面的调节距离t为57. 76mm;上轧辊2和下轧辊6两边环形空腔的底部间的距离L为2720mm;上轧辊2和下轧辊6两边环形空腔的中心圆直径cb为735mm;、上轧辊2和下轧辊6两边环形空腔的外壁与内壁的径向距离S为43mm;上轧辊2和下轧辊6两边环形空腔在辊身纵向断面的底部圆弧半径r为8. 6mm。由于本实施例1 3的上、下轧辊2、 6的辊身两端端面分别各挖一同心的环形空腔3、 10和5、 9，环形空腔3、 10和5、 9在上、下轧辊2、 6的纵向断面形状为U形且在各环形空腔3、 10和5、 9内均安置一环形滑块1、 11和7、 8。于是当轧件4被轧制时，上、下轧辊2、6各受有一作用力P。。为了使上、下轧辊2、 6受力平衡，在辊颈处会产生反作用力P。/2，如图1所示。该反作用力P。/2会对上、下轧辊2、 6辊身中心处产生较大的弯矩，致使上、下轧辊2、6辊身中心处产生了较大的弯曲变形。此弯曲变形会增大轧件4板宽的中心部位厚度，从而增大了板凸度。但由于上、下轧辊2、 6的环形空腔3、 10或5、 9底部间距L小于轧件4宽度B，当轧件4边部变形时会对环形空腔3、 10和5、 9区段所对应的辊面施加作用力。在该力作用下，由于环形空腔3、 10和5、 9对应的辊面呈悬臂梁状态，则该域会产生较大
8的弹性弯曲变形，同时亦会产生较大的弹性压扁变形，此两弹性变形的叠加从而增大了上、下轧辊2、 6辊身边部的间距。于是，虽然上、下轧辊2、 6辊身中心处的弯曲变形较大，会导致轧件4宽度的中心部位板厚增大，但由于上、下轧辊2、 6辊身两边的辊面间距得到了增大，从而避免了轧件4边部被减薄的现象，于是可大大减小轧件4的板凸度，提高了所轧产品的尺寸精度。同时，通过轴向调整环形滑块l、 11和7、 8在环形空腔3、 10和5、 9内的位置，则可调整上、下轧辊2、 6辊身两边辊面呈悬臂区域的大小，g卩调整了轧件4边部的厚度，从而可实现板凸度的在线调整和改善。
权利要求
1、一种板凸度可在线调整的轧辊，其特征是在上轧辊[2]辊身两端的端面分别对称地各挖一同心的环形空腔[3、10]，在下轧辊[6]辊身两端的端面亦分别对称地各挖一同心的环形空腔[5、9]；四个环形空腔[3、10、5、9]的形状相同，每个环形空腔[3、10、5、9]内均分别设置一形状相同的环形滑块[1、11、7、8]；每个环形滑块[1、11、7、8]的形状均相同，外径为d1，内径为d2，厚度为H；各个环形滑块[1、11、7、8]分别从各自环形空腔[3、10、5、9]的底部沿轴向方向到两端面的调节距离为t，上轧辊[2]辊身两端环形空腔[3、10]的底部间距离和下轧辊[6]辊身两端环形空腔[5、9]的底部间距离均为L；其分别是d1＝(D+d)/2+S/2-a0(1)d2＝(D+d)/2-S/2+a1(2)H＝a2×(B-L)/2(3)t＝a3×((B-L)/2-H-r) (4)L＝a4×B (5)式(1)～(5)中a0—外径公差，0.1mm≤a0≤0.25mm，a1—内径公差，0.1mm≤a1≤0.25mm，a2—厚度系数，0.3≤a2≤0.55，a3—环形滑块位移系数，0.1≤a3≤0.6a4—环形空腔底部间的距离系数，0.4≤a4≤0.8，B—轧件的宽度，mm，D—轧辊的辊身直径，mm，d—轧辊的辊颈直径，mm，
2、 根据权利要求1所述的板凸度可在线调整的轧辊，其特征在于所述的四个环形空腔[3、 10、 5、 9]的形状相同是沿其辊身的纵向断面形状为U形状，中心圆直径为cb,外壁与内壁 的径向距离为S，在辊身纵向断面的底部圆弧半径为r，其分别为ds=(D+d)/2 (6) S=a5X(D—d)/2 (7) r=a6XS (8)式(7) (8)中a5—径向差系数，0.2《a5《0.333， a6—半径系数，0. 2《a6《0.5。
全文摘要
本发明具体涉及一种用于轧钢生产的板凸度可在线调整的轧辊。其技术方案是在上轧辊[2]辊身两端的端面分别对称地各挖一同心的环形空腔[3、10]，在下轧辊[6]辊身两端的端面亦分别对称地各挖一同心的环形空腔[5、9]；四个环形空腔[3、10、5、9]的形状相同，每个环形空腔[3、10、5、9]内均分别设置一形状相同的环形滑块[1、11、7、8]。本发明在轧制时，由于上、下轧辊[2、6]辊身两边的辊面间距得到了增大，避免了轧件4边部被减薄的现象，大大减小了板凸度，提高了所轧产品的尺寸精度；尤其是通过轴向调整环形滑块[1、11、7、8]在环形空腔内[3、10、5、9]的位置，则可调整轧件边部的厚度，实现了板凸度的在线调整和改善。
文档编号B21B27/02GK101462124SQ20091006045
公开日2009年6月24日 申请日期2009年1月8日 优先权日2009年1月8日
发明者孙瑞峰, 林希峰, 胡衍生 申请人:武汉科技大学