一种基于轧辊交叉与横移的四辊轧机的制作方法

本发明涉及轧钢技术领域，特别涉及一种基于轧辊交叉与横移的四辊轧机。

背景技术：

在国民经济发展中，带钢能够被广泛应用于工业、农业、国防以及日常生活的方方面面，因此，带钢的作用至关重要。随着科学技术的发展，特别是一些现代化工业部门如汽车、制罐以及家电行业等的非诉发展，不仅对带钢的需求量急剧增加，而且对其质量、尺寸、精度、表面质量和性能都提出了严格的要求。其中，板带的厚度精度和板形是衡量带钢集合尺寸精度的两个重要指标。特别是对于我国的带钢生产而言，每年由板形不良造成的经济方面的损失非常严重。提高带钢的板形质量可以减少带钢使用过程中由于形变带来的附加工序，从而提高带钢的生产效率，同时，还可以使得带钢生产厂家在市场竞争方面处于有利位置。所以，解决带钢在生产中板形质量问题具有经济意义和社会意义。

对带钢的控制包括平坦度控制和端面形状控制。平坦度是指带钢的宏观浪形，如中浪、边浪、肋浪等；断面形状是指带钢宽度方向的厚度分布，包括凸度、楔形、边部减薄和局部高点等。其中，带钢平坦度和凸度对带钢质量的作用至关重要。

现有技术中，对带钢平坦度和凸度进行控制的方法如下：

1)工艺控制法：包括轧制规程优化法、张力控制法和轧辊温度调整法。

2)设备控制法：包括初始辊形控制法、液压弯辊控制法、阶梯支撑辊控制阀、轧辊凸度调整控制法、轧辊横移控制法和轧辊交叉控制法。

在实际应用中，由于轧辊交叉轧机的特点是上下轧辊成对交叉，对带钢的横断面有较强的控制能力，并且，由于轧辊交叉轧机具有高刚度辊缝特性，它对带钢边降控制也有优势，因此，轧辊交叉轧机以其较好的平坦度控制和凸度控制能力在带钢生产领域得到了广泛的应用。但是，由于带钢在轧制过程中，会对轧辊产生无法避免的磨损，为了使轧辊磨损均匀化，轧辊交叉轧机一般需要配备在线磨损辊系统，从而对轧辊磨损辊形进行在线修磨，进而保证轧辊交叉轧机对板形的控制能力，但是，采用在线磨损辊系统通常会带来轧辊磨损不均的问题。

在实际应用中，如果采用常规的轧机，则需要采用长行程的轧辊横移方式对轧辊磨损辊形进行均匀化，但是，常规的轧机的上下轧辊不能成对交叉，对带钢的横断面的控制能力较弱。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出了一种使工作辊既能交叉又能横移的四辊轧机。

本发明提供的基于轧辊交叉与横移的四辊轧机，包括上工作辊组和下工作辊组；

所述上工作辊组包括上工作辊、第Ⅰ轴承座和第Ⅱ轴承座，所述上工作辊的两端分别连接于所述第Ⅰ轴承座和所述第Ⅱ轴承座，所述第Ⅰ轴承座和所述第Ⅱ轴承座与所述上工作辊的连接处设有能够使所述上工作辊偏斜的调节螺母，所述上工作辊与所述第Ⅱ轴承座的连接端设置有能够带动所述上工作辊移动的调节螺母；

所述下工作辊组包括下工作辊、第Ⅲ轴承座和第Ⅳ轴承座，所述下工作辊的两端分别连接于所述第Ⅲ轴承座和所述第Ⅳ轴承座，所述第Ⅲ轴承座和所述第Ⅳ轴承座与所述下工作辊的连接处设有能够使所述下工作辊偏斜的调节螺母，所述下工作辊与所述第Ⅳ轴承座的连接端设置有能够带动所述下工作辊移动的调节螺母；

所述上工作辊组和所述下工作辊组通过所述上工作辊和所述下工作辊配合；

所述上工作辊组与所述下工作辊组配合后，通过调节能够使所述上工作辊偏斜的调节螺母和/或能够使所述下工作辊偏斜的调节螺母，使得所述上工作辊与所述下工作辊交叉；

所述上工作辊组与所述下工作辊组配合后，通过调节能够带动所述上工作辊移动的调节螺母和/或所述下工作辊移动的调节螺母，使得所述上工作辊与所述下工作辊横移。

作为优选，所述上工作辊组与所述下工作辊组配合后，所述上工作辊与所述下工作辊交叉形成的夹角θ的范围是0°～3°。

作为优选，所述上工作辊组与所述下工作辊组配合后，所述上工作辊与所述下工作辊之间横移行程的范围是0mm～15mm。

本发明提供的基于轧辊交叉与横移的四辊轧机的上工作辊与下工作辊能够交叉和/或横移，使得轧机能够借助上工作辊与下工作辊之间的交叉实现对板形的控制；借助上工作辊与下工作辊之间的横移实现轧辊的均匀化磨损，不需要使用在线磨损系统，从而克服了在线磨损系统导致的轧辊磨损不均的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的四辊轧机的上工作辊组的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的四辊轧机的上工作辊与下工作辊配合效果示意图；

图3为本发明实施例提供的四辊轧机在轧辊横移量为0，压下率控制在40％的条件下，上工作辊和下工作辊交叉形成的夹角θ分别为1°、2°、3°时带钢的凸度检测结果示意图；

图4为本发明实施例提供的四辊轧机在轧辊横移量为10mm，压下率控制在40％，上工作辊和下工作辊交叉形成的夹角θ控制在1°的条件下，带钢在不同位置的凸度检测结果示意图；

图5为本发明实施例提供的四辊轧机在带钢宽度为80mm，压下率控制在40％，上工作辊和下工作辊交叉形成的夹角θ为1°的条件下，轧辊横移量分别为0mm、10mm、15mm时带钢的凸度检测结果示意图。

具体实施方式

为了深入了解本发明，下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明提供的基于轧辊交叉与横移的四辊轧机包括上工作辊组和下工作辊组。参见附图1，仅以上工作辊组为例进行说明，上工作辊组包括上工作辊1、第Ⅰ轴承座8和第Ⅱ轴承座9，上工作辊1的两端分别连接于第Ⅰ轴承座8和第Ⅱ轴承座9，第Ⅰ轴承座8和第Ⅱ轴承座9与上工作辊1的连接处设有能够使上工作辊1偏斜的调节螺母6，上工作辊1与第Ⅱ轴承座9的连接端设置有能够带动上工作辊1移动的调节螺母7。

下工作辊组与上工作辊组结构相同或对称，下工作辊组包括下工作辊、第Ⅲ轴承座和第Ⅳ轴承座，下工作辊组各部件之间的连接关系与上工作辊组相同，上工作辊组和下工作辊组通过上工作辊和下工作辊配合。

上工作辊组与下工作辊组配合后，通过调节能够使上工作辊偏斜的调节螺母和/或能够使下工作辊偏斜的调节螺母，使得上工作辊1与下工作辊2交叉，参见附图2。

上工作辊组与下工作辊组配合后，通过调节能够带动上工作辊移动的调节螺母和/或下工作辊移动的调节螺母，使得上工作辊1与下工作辊2横移，参见附图2。

其中，上工作辊1与下工作辊2交叉形成的夹角θ的范围可以是0°～3°。

其中，上工作辊1与下工作辊2之间横移行程的范围可以是0mm～15mm。

本发明提供的基于轧辊交叉与横移的四辊轧机的上工作辊1与下工作辊2能够交叉和/或横移，使得轧机能够借助上工作辊1与下工作辊2之间的交叉实现对板形的控制；借助上工作辊1与下工作辊2之间的横移实现轧辊的均匀化磨损，不需要使用在线磨损系统，从而克服了在线磨损系统导致的轧辊磨损不均的问题。

实施例

本发明提供的基于交叉与横移的四辊轧机的设备、工况和试样相关参数如下：

工作辊直径：

工作辊辊身长度：250mm；

支撑辊直径：

支撑辊辊身长度：250mm。

试验所采用的轧辊参数：工作辊直径为52mm，支撑辊直径为200mm。

所选试验用带钢规格：厚度为0.5mm、宽度为80、90、100、120mm。

轧制压下率：40％。

参见附图1，

工作辊交叉角度：θ＝0°、1°、2°、3°。

工作辊窜辊位置：WRS＝0、10、15mm。

参见附图3，在交叉角小于等于1°时，带钢宽度增大时，凸度也随之增大。交叉角θ增大，带钢凸度有减小的趋势，在交叉角降低到2°时，带钢凸度不再随带钢宽度增加而增加，带钢凸度变得很稳定。而交叉角增大到3°时，带钢凸度又增大，轧制变得不稳定，存在很大的楔形，带钢两侧压下差别大。交叉角对带钢横断面的凸度控制范围大，适当的交叉角可以降低轧辊扰曲变形，提高辊缝的横向刚度。

参见附图4，凸度随着宽度先增大，然后宽度变到100mm时，凸度又开始降低，此位置恰好位于轧辊辊身长度的60％左右的范围，轧辊横移扩大了带钢的凸度调控范围。

参见附图5，在轧辊横移增大的条件下，辊缝的凸度增大。通过轧辊横移，可以降低辊系横向刚度，调节范围大，更好的实现了辊系的刚性与柔性结合的特点，也是控制凸度和板形的一个有利工具。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。