一种下驱动式Y型四辊板带轧机的制作方法

本发明涉及一种冷轧板带的加工设备。

背景技术：

提高板带生产质量、降低板带生产成本、提高板带生产效率是冷轧板带生产过程中永恒的追求。为了获得高质量、低成本、高效率的冷轧板带生产工艺，国内外学者和专家设计制造了各种形式的轧机，用来寻找更为优异的冷轧板带生产工艺。其中四辊轧机、六辊HC(High Crown，高性能轧辊凸度)轧机、HCW(工作辊移动式HC)轧机、十二辊轧机和二十辊轧机已在冷轧板带工艺中获得使用。为了使轧机获得调节板形的功能，通常采用液压弯辊、串辊、喷水、CVC(Continuous Variable Crown，连续可变凸度)辊型等多种辊型调节方式，改变承载辊缝形状，进而控制板形，提高板带质量。近几年，国内外学者相继提出了在轧辊通孔内进行分段加热来改变轧辊辊型，进而获得调控板形的功能。发明人曾发明专利“一种内源驱动式板形板厚综合调控轧机”(CN201210015055.0)，该轧机通过电热胀棒改变辊型曲线，调控板形。该专利中介绍了电磁板形调控技术的在轧机设备当中的应用，但是没有给出具体的实现电磁板形调控的方案，也没有提出Y型轧机的结构形式和实现方式，同时不具有异速调控组件。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可综合调控板形、异速比可调、轧制厚度范围更大的下驱动式Y型四辊板带轧机。

本发明的轧机主要包括：机架、压下组件、辊系组件、支撑辊平衡组件、上工作辊平衡组件及异速比调控组件。其中，机架由顶部固连的两竖直并列的中空矩形框架组成，在机架顶上设有压下组件，该压下组件既可液压压下又可电动压下。该液压或电动压下组件的两压头分别穿过机架内上部的支撑辊平衡组件而下端置于机架内辊系组件的一体式支撑辊轴承座上。在两个一体式支撑辊轴承座上分别有两支撑辊的两端设在其上，该两支撑辊直径相同并列在一个水平面上且两轴线的距离大于支撑辊直径。在两支撑辊之间的下面设有与两支撑辊辊面相切的直径小于支撑辊的上工作辊。在上工作辊下面设有轴线与其平行且在同一竖直面内的下工作辊，该下工作辊直径大于上工作辊直径构成异径轧制单元，并且下工作辊内设电热胀棒，用于改变下工作辊的辊型，进而调节板带的板形。该下工作辊两端设在下工作辊轴承座上，该轴承座设在机架上，使得两支撑辊与下面的两个工作辊呈Y型设置。上工作辊轴的两端各穿过一个上工作辊轴承座，该上工作辊轴位于上工作辊轴承座外面一端的轴头通过花键与设在其上的套筒连接，该套筒下面设有与其相切的弧面摩擦片，该摩擦片与液压缸活塞杆螺纹连接，该液压缸下端通过法兰固定在下工作辊轴承座上。所述上工作辊轴承座与门字形拉杆架一端相连，该拉杆架另一端设通孔，下端与该通孔相连的拉杆上部穿过导位杆，该导位杆固定在一体式支撑辊轴承座上，用于为拉杆导向，确保拉杆在竖直方向运动。在导位杆的拉杆上依次设有弹簧和与其螺纹连接的螺母，于是螺母压缩弹簧，弹簧给螺母反作用力，使拉杆受到向上的力，以平衡上工作辊自重，确保上工作辊与两支撑辊的辊面相切。在上下工作辊端顶各设通过平键与一个编码器相连，以便分别对上下工作辊进行测速，并将所测速度反馈到计算机控制平台。计算机控制平台通过控制液压缸，为弧面摩擦片与套筒之间提供一个可调的正压力，增加两者之间的摩擦力，为上工作辊转动增加一个阻碍扭矩，通过调节正压力调控摩擦力矩，即调节上工作辊转动受到的阻碍力矩，进而调节上工作辊的转速，以实现异速轧制。上工作辊的线速度与下工作辊的线速度比值不为1构成异速轧制。本调控方式，上工作辊的线速度只能往小调节。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、与普通四、六辊轧机相比，本发明具有异径异速轧制特性，可有效的降低轧制力，减小轧辊弹性压扁和挠曲变形，提高板带轧制质量，增加板带轧制范围。

2、与普通异径轧制相比，本发明中，两个水平布置的支撑辊极大地提高了上辊系的刚度，减小轧制过程的挠曲变形，极大的提高了板带的可轧范围，具有轧制极薄板带的潜质。而异速比调控系统的增加，可以准确的控制轧制过程的异速比，提高轧机的轧制工艺范围。

3、与多辊轧机和多辊异径轧机相比，本发明具有结构简单，便于调整和维护，制造成本低。

4、除此之外，在下工作辊之中增加了电热胀棒可以调整下工作辊辊型，进而调控板形。一体式支撑辊轴承座更易的保证两个支撑辊与上工作辊之间的位置，确保两支撑辊轴线构成的平面为水平面，进而保证支撑辊受力的均衡。

附图说明

图1为本发明的立体示意图；

图2为本发明的辊系及上工作辊平衡组件轴侧示意图；

图3为本发明的辊系及上工作辊平衡组件左视示意图；

图4为本发明的轧辊位置示意简图；

图5为本发明的上工作辊组件立体示意图；

图6为本发明的异速比调控组件示意图。

图中：1.机架，2.压下组件，3.辊系组件，4.上支撑辊平衡组件，5.上工作辊平衡组件，6.异速比调控组件，301.右支撑辊，302.一体式支撑辊轴承座，303.支撑辊轴承座滑板，304.下工作辊轴承座滑板，305.下工作辊轴承座，306.下工作辊，307.下工作辊编码器，308.保护罩，309.下工作辊轴承座端盖，310.上工作辊编码器，311.上工作辊轴承座，312.拉杆，313.导位杆，314.弹簧，315.螺母，316.支撑辊轴承座端盖，317.左支撑辊，318.定位销，319.上工作辊轴承座端盖，320.套筒，321.弧面摩擦片，322.液压缸，323.锁紧螺母，324.圆螺母，325.上工作辊。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明的结构及工作原理做进一步解释：

在图1所示的下驱动式Y型四辊板带轧机立体示意图中，本发明的轧机主要包括：机架1、压下组件2、辊系组件3、支撑辊平衡组件4、上工作辊平衡组件5及异速比调控组件6。机架1由顶部固连的两竖直并列的中空矩形框架组成，在机架顶上设有压下组件2，该电动压下组件的两压头分别穿过机架内上部的支撑辊平衡组件而下端置于机架内辊系组件的一体式支撑辊轴承座302上。在图2和图3所示的上工作辊平衡组件示意图中，两个一体式支撑辊轴承座上分别有两支撑辊301、317的两端设在其上，该两支撑辊直径相同并列在一个水平面上且两轴线的距离大于支撑辊直径。在两支撑辊之间的下面设有与两支撑辊辊面相切的直径小于支撑辊的上工作辊325。在上工作辊下面设有轴线与其平行且在同一竖直面内的下工作辊306，如图4所示，该下工作辊直径大于上工作辊直径构成异径轧制单元，并且下工作辊内设电热胀棒。该下工作辊两端设在下工作辊轴承座305上，该轴承座设在机架上。上工作辊轴的两端各穿过一个上工作辊轴承座，如图5所示，该上工作辊轴位于上工作辊轴承座311外面一端的轴头通过花键与设在其上的套筒320连接，该套筒下面设有与其相切的弧面摩擦片321，该摩擦片与液压缸322活塞杆螺纹连接，该液压缸下端通过法兰固定在下工作辊轴承座305上，如图6所示，上工作辊轴位于轴承座外面的另一端通过平键与编码器310相连。所述上工作辊轴承座与门字形拉杆架一端相连，该拉杆架另一端设通孔，下端与该通孔相连的拉杆312上部穿过导位杆313，该导位杆固定在一体式支撑辊轴承座上。在导位杆的拉杆上依次设有弹簧314和与其螺纹连接的螺母315。在下工作辊端顶设通过平键与一个编码器相连307。

本发明的工作过程大致如下：

1、根据板带初始厚度和压下量，利用压下系统2调节上辊系，使上工作辊325和下工作辊306之间的辊缝满足轧制条件。

2、根据工艺中需求的速比，调整电机转速，并利用计算机控制液压缸322给套筒320和弧面摩擦片321之间一个初始正压力。

3、为板带前后施加张力，开启电机，驱动下工作辊306，进行轧制。通过上工作辊编码器310测量上工作辊325线速度，下工作辊编码器307测量下工作辊306线速度，比较两者速度的比值与工艺需求速比的差距，反馈给计算机。如果实际速比大于工艺需求速比，则套筒320和弧面摩擦片321之间的正压力偏小，利用计算机控制液压缸322增大套筒320和弧面摩擦片321之间的正压力，直到满足工艺需求速比。反之，减小套筒320和弧面摩擦片321之间的正压力，直到满足工艺需求速比。

4、轧机轧制出来的板带由板型仪测量板型，然后反馈后，利用电热胀棒，改变下工作辊306的辊型，来调节板带的板形。