控制板形和板厚的轧制方法及适于该方法的无间隙轧机技术

本发明专利技术提供了一种控制板形和板厚的轧制方法及适于该方法的无间隙轧机，所述的方法是通过水平横向移动、并对称交叉工作辊，实现辊缝变化，调整板带材厚度和板形，即移动工作辊（ＭｏｖｅＷｏｒｋＲｏｌｌ）轧机，简称ＭＷＲ轧机。该轧机包括：机架、压下装置、上支承辊装置、上工作辊装置、下工作辊装置、下支承辊装置；工作辊轴承座的端部侧面安装有交叉移动装置，该交叉移动装置包括：腰块和移动缸，所述的腰块分别安装于上、下工作辊轴承座的侧面；移动缸垂直于工作辊、水平地设于与上、下工作辊轴承座相邻两侧的腰块中。本发明专利技术通过交叉移动装置可以代替目前使用的成本高的厚度自动控制（ＡＧＣ）装置，并使轧机的结构简单、成本低，控制板形和板厚的压力减小、精度提高。同时，设在上下支承辊装置侧面或机架上的压紧缸、腰块上的移动缸可实现轧辊轴承座与机架间的无间隙轧制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冶金机械行业轧制板带材的控制板形和板厚的轧制方法及适于该方法的无间隙轧机，即移动工作辊(Move Work Roll)轧机，简称MWR轧机。另外，现有的轧机为了更换工作辊和支承辊，工作辊和支承辊轴承座与机架之间留有一定的间隙，因此在轧制时，易产生振动，同时影响板形和板厚的控制精度。本专利技术的另一目的是提供一种适于上述方法的无间隙轧机，且该轧机用于控制板形和板厚的结构简单、成本低、控制压力小；且在满足板厚的控制精度的同时，其控制板厚、板形的装置对机架结构、强度、刚度影响小。本专利技术的再一目的是在于提供一种移动工作辊无间隙轧机，其在工作辊作交叉或偏移时，保证工作辊轴承座和支承辊轴承座均无间隙产生，以实现轧辊轴承座与机架间的无间隙轧制的目的。为实现上述目的，本专利技术的调整板形板厚的方法是通过移动和交叉工作辊控制板厚和板形，所述工作辊的移动和交叉是指上、下工作辊与上、下支承辊中心线交点分别在被轧钢板宽度的1/2处对称交叉，且两个工作辊在交点处向同一侧水平横向移动，并在被轧钢板两端部的位置、上工作辊一端的轴线和下工作辊的另一端轴线分别与支承辊的轴线相交。所述的上、下工作辊的交叉角度α为大于0度、小于等于1.5度；所述的上、下工作辊的在交叉点处的偏移量为大于0小于等于15mm。本专利技术所采用的技术解决方案为一种移动工作辊无间隙轧机，包括机架、压下装置、上支承辊装置、上工作辊装置、下工作辊装置、下支承辊装置；位于机架中部、工作辊的端部侧面安装有交叉移动装置，该交叉移动装置包括腰块和移动缸，所述的腰块分别安装于机架中部的上、下工作辊的轴承座的两侧面；用于水平移动工作辊的移动缸垂直于工作辊、呈水平布置地设于腰块中与上、下工作辊的轴承座相邻两侧。最好地，在所述的移动缸的端部安装有滑板，且所述的腰块上设有供所述的滑板滑动的与滑板外形相适配的滑槽。在工作辊的端部、工作辊轴承座的侧面最好还设有球面滑板，所述的球面滑板呈球状的一侧面与所述的滑板的外端相接触。以使工作辊交叉时不与滑板的端面产生干涉。上、下支承辊轴承座或机架的侧面分别设有压紧缸。以使工作辊偏移时，上下支承辊与机架之间的间隙被消除。所述的设在每个工作辊轴承座的侧面的用于水平移动工作辊的移动缸为1至4个。所述的设在每个支承辊轴承座的侧面的压紧缸为1至4个。参见图5，当上、下工作辊同向移动并对称交叉时，且工作辊轴线的一个端部的与支承辊轴线轴线端部相交，这样，上、下工作辊与上、下支承辊的接触曲线分别为曲线1和曲线2(参见图5b)，在XY坐标平面上的投影为二次曲线，该接触曲线与支承辊同轴的一端为二次曲线的0点，由于上、下工作辊是对称交叉，因此曲线1和2也是对称的，由曲线1和曲线2合成的对辊缝的变化曲线为曲线3，曲线3为两端大中间小，其两端的间隙值相等、且该曲线呈左右两端相对于中间点对称的负凸度状(见图5b)。然而轧辊受轧制力(假设为均布载荷，上辊向上、下辊向下)时，其变形曲线为五次曲线，对辊缝的变化曲线为曲线4，其为两端小中间大，即正凸度(见图5c)，如果轧制时的载荷分布是均匀的，曲线4也是相对于中心点对称的正凸度状。两侧对称的呈负凸度状的曲线3对于抵消两侧对称的呈正凸度状的曲线4有着最佳的效果，叠加曲线3和曲线4综合得出轧辊辊缝曲线5(见图5d)，由此可见板形控制效果非常明显，凸度大大减小。本专利技术的工作辊的移动和交叉是对称的，上、下工作辊与上、下支承辊接触磨损也是对称的，这样有利于控制板形和板厚、以及实现自由轧制。由于采用上述技术方案，通过设在腰块内的移动缸，可水平推动工作辊实现上下工作辊的辊缝变化，使工作辊与支承辊的轴线相对偏移、上、下工作辊交叉，从而调整板带材厚度和板形，从而可以取代复杂的厚度自动控制(AGC)装置，同时上、下支承辊装置侧面设有压紧缸，压紧缸与腰块上的移动缸可实现轧辊轴承座与机架间的无间隙轧制；移动缸和压紧缸的数量可以根据工作辊轴承座和支承辊轴承座的大小设为1-4个，其数量越多，推动和压紧的稳定性能越好；在腰块内还设有垂直布置的平衡弯辊缸，用于平衡上支承辊的重力，平衡弯辊缸也可以调节轧制力所引起的板形的正凸度，因此，可以结合平衡弯辊缸和交叉移动装置控制板形。参见表1，表1为国外CVC轧机和PC轧机与本专利技术的技术对比，从表中可以看出，本专利技术具有结构简单、对机架结构、强度、刚度影响小，调节板厚板形的范围大、能力强等优点。图4A、4B、4C、4D分别是本专利技术的工作辊移动交叉中心线位置图、上下工作辊交叉中心线位置图、上下工作辊移动中心线位置图和工作辊与支承辊接触位置图；图5是本专利技术的轧辊变形曲线示意图。参见图3A、3B和图4A-4D，图3A、3B分别为工作辊和支承辊中心线的位置关系的轴向投影图；图4A-4D为工作辊和支承辊中心线的位置关系的水平投影图。在支承辊不动的条件下，改变工作辊的偏移量必将改变工作辊之间的辊缝值，起到改变压下量的作用，通过水平地移动工作辊改变工作辊的偏移量，即可以达到调节板厚的目的。当工作辊中心线相对于支承辊中心线偏移时，即可使工作辊间的间隙变化，达到调节板厚的目的，当工作辊呈对称交叉时，既可以使工作辊两端的缝隙大于中间位置的缝隙，因此可以调节由于压力导致工作辊产生挠性变形而带来的板凸度的问题。通过几何分析可以得出以下公式上、下工作辊偏移量分别为X1、X2时，其上、下工作辊的凸度h1、h2分别为h1＝(D1+D2)/2-SQRT(((D1+D2)/2)((D1+D2)/2)-X1 X1)h2＝(D1+D2)/2-SQRT(((D1+D2)/2)((D1+D2)/2)-X2 X2)上下工作辊的凸度h12为h12＝SQRT((D+h1+h2)(D2+h1+h2)+(X1-X2)(X1-X2))-D1由于工作辊移动，轧制时上、下辊的水平力为F1＝f1＝P(TAN(ASIN(X1/((D1+D2)/2))))其中D1支承辊直径D2工作辊直径 X1上工作辊偏移量h1上辊凸度X2下工作辊偏移量h2下辊凸度h12上下工作辊凸度 P最大轧制力用数学公式分析几何曲线比较复杂，但用数值计算方法，给定工作辊的交叉角和辊身位置，即可以利用计算机计算出辊身各主要点的辊缝，参见表2-表4，表2-表4分别给出了采用不同交叉角和偏移量时、轧制力为17529KN时，辊身各主要点的辊缝值；综合分析表中参数可知，上、下工作辊与上、下支承辊中心线交点分别在两侧的B/2处，对称交叉角度0.5度左右和在中部交点B/2处，对称同向水平移动5mm左右，即可满足轧机板形和板厚控制精度要求。从表2-表4中还可以看出，当交叉角度采用1.5度时，其控制板形的负凸度值可以达到2.3461mm，即板的两端较中间位置厚2.3461mm，这就说明采用对称交叉工作辊控制板形的方法简便，结构简单、控制能力强。虽然工作辊的交叉和移动会产生一定的轴向力，但由于交叉角度值和移动值均很小，工作辊的轴向力可以使用在机架、工作辊和支承辊轴承座之间安装球面压板(在图2的上下端)等其他同类轧机的结构克服。参见附图说明图1-图2，图中展示了一种移动工作辊无间隙轧机，它包括机架12、压下装置1、上支承辊装置30、上工作辊装置40、下工作辊装置50、下支承辊装置60；上支承辊装置30包括上支承本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制板形和板厚的轧制方法，其特征在于：该方法是通过移动和交叉工作辊控制板厚和板形，所述工作辊的移动和交叉是指上、下工作辊与上、下支承辊中心线交点分别在被轧钢板宽度的中部１／２处对称交叉，且两个工作辊在交点处向同一侧水平横向移动，并在被轧钢板的两端部的位置、上工作辊一端的轴线和下工作辊的另一端轴线分别与支承辊的轴线相交。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨固川，
申请(专利权)人：中国第二重型机械集团公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]