一种小辊径六辊轧机及轧制控制方法技术

发明专利技术涉及一种小辊径六辊轧机及轧制控制方法，上支承辊、下支承辊、上中间辊和下中间辊各自的中心线始终与机架中心线位于同一竖直平面上；沿水平方向，各工作辊各轴端左右侧均由轴中心线往两侧依次设置工作辊弯辊装置和工作辊固定弯辊块，工作辊固定弯辊块和各工作辊轴承座间水平无间隙；工作辊两侧工作辊固定弯辊块处均沿水平方向设置水平移动调整装置，所述水平移动调整装置设置为根据工作辊中心线与机架中心线存在的水平偏心距而反向移动，使得工作辊中心线与机架中心线位于同一竖直平面上。本发明专利技术使工作辊上、下辊的合力为零，能对工作辊水平力进行精确测量，并以此测量值来对预设定值进行修正，从而达到精确控制水平力的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种小辊径六辊轧机及轧制控制方法
本专利技术涉及一种小辊径六辊轧机及轧制控制方法，尤其是一种适用于高抗力材料且水平力能够精确控制的小辊径六辊轧机。技术背景六辊轧机是一种技术成熟的板带轧制主流机型，具有产量高、成品质量高、消耗较小、设备制造难度较小及维护量较小的优点。其主要结构如图1所示，包括轧制线调整装置101、上支承辊102、上中间辊103、中间辊弯辊窜辊装置104、上工作辊105、工作辊弯辊液压缸106、工作辊弯辊块107、下工作辊108、下中间辊109、机架110、下支承辊111和辊缝调整液压缸112。轧制线调整装置101用于调整轧制线高度。中间辊弯辊窜辊装置104用于调整板形。工作辊弯辊液压缸106用于调整板形。辊缝调整液压缸112用于调整轧件出口厚度。但常规的六辊冷轧机工作辊不能做得太小，其工作辊的径（辊身直径）宽（带钢宽度）比一般不小于0.25，当轧制高抗力的材料如中高牌号硅钢、不锈钢、高强钢及极薄规格的带钢时难以胜任，此时常采用多辊轧机轧制，典型机型为20辊轧机和18辊轧机。与六辊轧机相比，多辊轧机有轧制速度低、产量低、成本高、消耗大、操作麻烦、设备复杂、制造难度大和维护量大的缺点，若能采用六辊轧机轧制，将有明显的经济效益。要用六辊轧机轧制上述材料，需大幅减小工作辊辊径。常规六辊轧机上工作辊105、下工作辊108、上支承辊102和下支撑辊111位于机架窗口中心，上述4个辊子的旋转中心线在水平方向上重合，上中间辊103和下中间辊109的旋转中心线在水平方向上重合，并且相对于上工作辊105、下工作辊108、上支承辊102和下支承辊111的旋转中心线设计有一个偏心距，在此偏心作用下轧制力将对轧辊产生水平分力，以消除轧辊轴承座与机架间的间隙，保证轧制时辊系的位置稳定。该偏心力很大，对工作辊传动的六辊轧机而言，是工作辊水平力的主要组成部分。在工作辊辊身水平力的作用下，辊径的减小带来其水平挠度的加大，进而使成品板形恶化。现有技术中，某公司采用在两侧工作辊弯辊块添加楔形块来推动工作辊的轴承座，从而使工作辊沿轧制方向移动，实现偏心距的改变以减小工作辊上的水平力。但是这种方案存在以下几个方面的问题：第一，考虑轧制过程中热效应，工作辊及其零部件会发生热膨胀，而工作辊轴承两侧弯辊块均为刚性支撑，故而工作辊轴承座与相邻的弯辊块之间一般留有0.2-0.5mm的间隙。实际工作中，工作辊轴承座并非完全夹死，其水平力的大小也未进行测量。因而，偏心距移动量的大小完全靠理论计算而无法修正，工作辊水平力的大小也难以准确控制。第二，在第一条所述的工况下为了保证工作辊轴承座稳定靠在设计预定的那一侧，需留一定的水平力余量作用在工作辊上而不能将该理论水平力设定为零。因为产生上、下工作辊身水平力的主要因素上、下辊轧制力矩不同，故两辊的水平力不同，而两辊同时移动，水平移动量相同，只能兼顾上、下辊，因此不得不加大上述的水平力余量，不能最大幅度地降低辊身水平力。这样，工作辊的辊径就不可能做得很小。由于本轧机辊径较小，且引入了水平移动技术，两者相互叠加，如何使本轧机在有限的空间内进行完整布置是一个较难解决的问题，由此，也带来一些相应的设备装置的变化。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上不足与缺点，给出一套工作辊可水平移动，水平力能够精确控制且工作辊水平挠度较小的小辊径六辊轧机。在此基础上，本专利技术进一步要解决的技术问题是：提供一种适用于小辊径六辊轧机的工作辊轴承座及轴承安装结构，使得轴承受力均匀，提高轴承寿命。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种小辊径六辊轧机，包括工作辊、中间辊、支承辊，其中，上支承辊、上中间辊、上工作辊、下工作辊、下中间辊和下支承辊从上到下依次排列并且分别通过旋转轴承支撑在各自的轴承座上；上、下方的各支承辊、中间辊、工作辊均分别相对于轧制线各自轴对称；各中间辊各轴端设置中间辊弯辊窜辊装置，支承辊平衡装置及辊缝调整液压缸位于机架最下方；机架中心线竖直位于机架中心；其特征在于：上支承辊、下支承辊、上中间辊和下中间辊各自的中心线始终与机架中心线位于同一竖直平面上；沿水平方向，各工作辊各轴端左右侧均由轴中心线往两侧依次设置工作辊弯辊装置和工作辊固定弯辊块，工作辊固定弯辊块和各工作辊轴承座间水平无间隙；工作辊两侧工作辊固定弯辊块处均沿水平方向设置水平移动调整装置，所述水平移动调整装置设置为根据工作辊中心线与机架中心线存在的水平偏心距而反向移动，使得工作辊中心线与机架中心线位于同一竖直平面上。上述技术方案中，上工作辊和下工作辊各自的左右两侧均设置一个工作辊固定弯辊块；或者上工作辊和下工作辊在同侧设置一个共用的工作辊固定弯辊块。上述技术方案中，工作辊各轴端的左侧还设置有左侧斜楔装置，左侧斜楔装置包括一个斜楔板、斜楔板的外侧设置活塞杆能够沿工作辊中心线移动的第一平移油缸；斜楔板具有与工作辊轴中心线成夹角的竖直斜楔板斜面；各轴端左侧工作辊固定弯辊块具有一个竖直设置的固定弯辊块斜面，斜楔板斜面与该固定弯辊块斜面相配合并能相对滑动，斜楔板斜面在第一平移油缸作用下沿该固定弯辊块斜面移动而推动左侧工作辊固定弯辊块向靠近工作辊轴承座并推动轴承座的方向移动；工作辊各轴端的右侧，右侧工作辊固定弯辊块的竖直截面为一与工作辊轴中心线平行的平面；右侧工作辊固定弯辊块上设置第二平移油缸，第二平移作用时能够推动右侧工作辊固定弯辊装置向靠近工作辊轴承座并推动轴承座的方向移动。上述技术方案中，右侧工作辊固定弯辊块上沿推动油缸作用方向设置水平导向杆，导向杆端头与右侧工作辊固定弯辊装置连接。上述技术方案中，工作辊固定弯辊块斜面上沿左右方向水平伸出并固定设置推杆，推杆伸出端斜面设置且与斜楔板斜面配合；斜楔板与机架接合处设置测压传感器。上述小辊径六辊轧机基于工作辊水平移动的轧制控制方法，其特征在于包括如下步骤：（1）在轧制开始时，根据辊系稳定性及轧制规程，以指向斜楔板的设定水平力为目标，计算出所需的工作辊的偏心距大小，然后将此偏心距作为轧制过程的预设定值进行匹配；（2）根据偏心距预设定值完成第一平移油缸和第二平移油缸的控制，从而实现上工作辊和下工作辊沿带钢方向固定，没有间隙；（3）轧制过程中，辊系稳定，测压传感器可侧得斜楔板与机架接合处的压力，进而可以得到斜楔板上的作用力；根据油缸压力大小可以得到第二平移油缸的作用力，由力的平衡原理可以得到此时作用于上工作辊和下工作辊的水平力；如果水平力在设定范围内，则预设定值合理，不再进行调节；如果水平力不在预设定值范围内，则根据轧制工况及轧制规程进行上工作辊和下工作辊的水平方向移动，从而使水平力控制在设定范围内，达到精确控制水平力的作用，以保证轧制过程中具有良好的板形控制状态；当轧制过程中发生热膨胀效应时，由于工作辊和下工作辊右侧均采用第二平移油缸进行夹紧，在油路控制中采用溢流设计，使第二平移油缸在热膨胀效应作用下能水平浮动；消除热膨胀效应带来的零部件相应的损伤。上述技术方案中，工作辊两侧的工作辊固定弯辊块中心均设置水平沉孔，水平沉孔中塞入活动夹持块；活动夹持块的中心凸轴一端伸入水平沉孔中且中心凸轴水平设置轴心通孔，活动夹持块的中心凸轴另一端设置外扩凸台，外扩凸台的外端面与工作辊轴承座相邻；外扩凸台的内端面与工作辊固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小辊径六辊轧机，包括工作辊、中间辊、支承辊，其中，上支承辊、上中间辊、上工作辊、下工作辊、下中间辊和下支承辊从上到下依次排列并且分别通过旋转轴承支撑在各自的轴承座上；上、下方的各支承辊、中间辊、工作辊均分别相对于轧制线各自轴对称；各中间辊各轴端设置中间辊弯辊窜辊装置，支承辊平衡装置及辊缝调整液压缸位于机架最下方；机架中心线竖直位于机架中心；其特征在于：上支承辊、下支承辊、上中间辊和下中间辊各自的中心线始终与机架中心线位于同一竖直平面上； 沿水平方向，各工作辊各轴端左右侧均由轴中心线往两侧依次设置工作辊弯辊装置和工作辊固定弯辊块，工作辊固定弯辊块和各工作辊轴承座间水平无间隙；工作辊两侧工作辊固定弯辊块处均沿水平方向设置水平移动调整装置，所述水平移动调整装置设置为根据工作辊中心线与机架中心线存在的水平偏心距而反向移动，使得工作辊中心线与机架中心线位于同一竖直平面上。

【技术特征摘要】
1.一种小辊径六辊轧机，包括工作辊、中间辊、支承辊，其中，上支承辊、上中间辊、上工作辊、下工作辊、下中间辊和下支承辊从上到下依次排列并且分别通过旋转轴承支撑在各自的轴承座上；上、下方的各支承辊、中间辊、工作辊均分别相对于轧制线各自轴对称；各中间辊各轴端设置中间辊弯辊窜辊装置，支承辊平衡装置及辊缝调整液压缸位于机架最下方；机架中心线竖直位于机架中心；其特征在于：上支承辊、下支承辊、上中间辊和下中间辊各自的中心线始终与机架中心线位于同一竖直平面上；沿水平方向，各工作辊各轴端左右侧均由轴中心线往两侧依次设置工作辊弯辊装置和工作辊固定弯辊块，工作辊固定弯辊块和各工作辊轴承座间水平无间隙；工作辊两侧工作辊固定弯辊块处均沿水平方向设置水平移动调整装置，所述水平移动调整装置设置为根据工作辊中心线与机架中心线存在的水平偏心距而反向移动，使得工作辊中心线与机架中心线位于同一竖直平面上；上工作辊和下工作辊各自的左右两侧均设置一个工作辊固定弯辊块；或者上工作辊和下工作辊在同侧设置一个共用的工作辊固定弯辊块；工作辊各轴端的左侧还设置有左侧斜楔装置，左侧斜楔装置包括一个斜楔板、斜楔板的外侧设置活塞杆能够沿工作辊中心线移动的第一平移油缸；斜楔板具有与工作辊轴中心线成夹角的竖直斜楔板斜面；各轴端左侧工作辊固定弯辊块具有一个竖直设置的固定弯辊块斜面，斜楔板斜面与该固定弯辊块斜面相配合并能相对滑动，斜楔板斜面在第一平移油缸作用下沿该固定弯辊块斜面移动而推动左侧工作辊固定弯辊块向靠近工作辊轴承座并推动轴承座的方向移动；工作辊各轴端的右侧，右侧工作辊固定弯辊块的竖直截面为一与工作辊轴中心线平行的平面；右侧工作辊固定弯辊块上设置第二平移油缸，第二平移油缸作用时能够推动右侧工作辊弯辊装置向靠近工作辊轴承座并推动轴承座的方向移动。2.根据权利要求1所述的小辊径六辊轧机，其特征在于：右侧工作辊固定弯辊块上沿推动第二平移油缸作用方向设置水平导向杆，导向杆端头与右侧工作辊弯辊装置连接。3.根据权利要求2所述的小辊径六辊轧机，其特征在于：工作辊固定弯辊块斜面上沿左右方向水平伸出并固定设置推杆，推杆伸出端斜面设置且与斜楔板斜面配合；斜楔板与机架接合处设置测压传感器。4.采用权利要求3所述的小辊径六辊轧机并基于工作辊水平移动的轧制控制方法，其特征在于包括如下步骤：（1）在轧制开始时，根据辊系稳定性及轧制规程，以指向斜楔板的设定水平力为目标，计算出所需的工作辊的偏心距大小，然后将此偏心距作为轧制过程的预设定值进行匹配；（2）根据偏心距预设定值完成第一平移油缸和第二平移油缸的控制，从而实现上工作辊和下工作辊沿带钢方向固定，没有间隙；（3）轧制过程中，辊系稳定，测压传感器可测得斜楔板与机架接合处的压力，进而可以得到斜楔板上的作用力；根据第二平移油缸压力大小可以得到第二平移油缸的作用力，由力的平衡原理可以得到此时作用于上工作辊和下工作辊的水平力；如果水平力在设定范围内，则预设定值合理，不再进行调节；如果水平力不在预设定值...

【专利技术属性】
技术研发人员：严国平，吴有生，严裕宁，李玉清，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42