專利名稱：多輥多機(jī)架可逆式冷軋機(jī)及其軋制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬板帶材軋制的設(shè)備及其軋制方法，特別是一種多輥多機(jī)架可逆式冷軋機(jī)及其軋制方法。屬于金屬材料的壓力加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
從機(jī)架布置看，冷軋機(jī)的早期形式都是單機(jī)架2、4、6輥形式，生產(chǎn)工藝由單張生產(chǎn)發(fā)展為成卷可逆式生產(chǎn)。可逆軋制是帶鋼在機(jī)架上往復(fù)地進(jìn)行多道次軋制，這樣每個(gè)道次都要起動(dòng)、加減速、停車和換向。因此可逆軋制限制了軋制速度和生產(chǎn)能力的提高。
為追求高效率的板帶軋制設(shè)備和技術(shù)，發(fā)展了將軋機(jī)串列式配置。使軋制材料從上工序流到下工序，軋機(jī)不停機(jī)而將板厚一次改變到目標(biāo)尺寸的連續(xù)軋制方式，即連軋機(jī)。帶材連軋機(jī)是一種產(chǎn)量大，效率高的冷軋機(jī)，現(xiàn)在大批量的低碳與結(jié)構(gòu)冷軋帶鋼和鍍錫板加工用帶鋼都是由四輥或六輥式冷連軋機(jī)生產(chǎn)的，軋制厚度較大時(shí)采用四機(jī)架連軋機(jī)，軋制厚度較簿時(shí)采用五機(jī)架或六機(jī)架連軋機(jī)。帶材連軋機(jī)的缺點(diǎn)是投資大、品種較單一。
為了提高冷軋機(jī)的性價(jià)比和靈活性，人們?cè)噲D改進(jìn)現(xiàn)有軋機(jī)的結(jié)構(gòu)以滿足不同的需要。JP-A-56-59507公開了一種兩機(jī)架的可逆式軋機(jī)機(jī)架，該軋機(jī)機(jī)架具有二對(duì)卷取機(jī)，在第一對(duì)卷取機(jī)停工期間，第二對(duì)卷取機(jī)處理待軋制的鋼板，以保持軋機(jī)設(shè)備繼續(xù)運(yùn)作，該軋機(jī)軋制6道次后，得到板材的厚度約為0.3-0.4mm。
ZL94103440對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，其涉及一種冷軋帶狀軋件的設(shè)備及軋制方法，該冷軋帶狀軋件的設(shè)備包括兩個(gè)可逆式軋機(jī)機(jī)架(2，3)，該軋機(jī)機(jī)架(2，3)的前方設(shè)置一個(gè)可逆式卷取機(jī)(8)，其后方設(shè)置一個(gè)可逆式卷取機(jī)(9)，為進(jìn)行軋制過程，所述可逆式機(jī)架相應(yīng)于前后相繼的道次可以分別進(jìn)行調(diào)整，為此可逆式軋機(jī)機(jī)架(2，3)配備有工作輥快速更換裝置，具有盒式結(jié)構(gòu)工作輥構(gòu)件的工作輥可以更換，以更換不同直徑和/或不同粗糙度的工作輥。具體結(jié)構(gòu)參見附圖1，但其說明書及附圖中僅僅涉及到4輥和6輥的可逆式雙機(jī)架連軋機(jī)軋機(jī)。
4輥和6輥軋機(jī)本身的結(jié)構(gòu)及性能決定了經(jīng)過其軋制得到產(chǎn)品的厚度不可能很薄，因此，采用ZL94103440專利技術(shù)的可逆式軋機(jī)要想得到很薄的板材，需要經(jīng)過多道次的軋制。雖然該專利本身并沒有公開多道次軋制后產(chǎn)品的厚度，但由于該專利相對(duì)于JP-A-56-5950的改進(jìn)僅僅在于卷取機(jī)的數(shù)量和快速換輥結(jié)構(gòu)，因此，可以肯定，該軋機(jī)對(duì)于板材多道次軋制后，板材的厚度將不會(huì)有顯著的改善。
上述兩個(gè)專利還存在如下問題要得到厚度為0.3-0.4mm的金屬板材，需要至少6道次軋制，由于可逆軋機(jī)在每道次的軋制過程中，都需要經(jīng)過起動(dòng)---加、減速---停車---換向的工藝過程，軋制速度和生產(chǎn)能力都非常有限，該結(jié)構(gòu)的軋機(jī)即不經(jīng)濟(jì)，同時(shí)由于過渡段時(shí)間長(zhǎng)，增厚段增加，帶材質(zhì)量下降而難以得到精度足夠高的板材產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多輥多機(jī)架可逆式冷軋機(jī)，該軋機(jī)可以根據(jù)鋼質(zhì)、規(guī)格、原料質(zhì)量確定軋制道次，易于適應(yīng)軋件的材質(zhì)、寬度、厚度、卷重的變化，可以靈活應(yīng)付不同品種規(guī)格的更換與調(diào)整，適合多鋼種、多規(guī)格、大、中、小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)，如軋制極薄帶鋼和變形困難的硅鋼、不銹鋼，以及高強(qiáng)度的鉻鎳合金材料，板形和質(zhì)量好、成材率高，在較低投資下用一套機(jī)組滿足不同的市場(chǎng)的需求。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種多輥多機(jī)架可逆式冷軋軋制方法，該方法壓下量大、軋制產(chǎn)品成本和能耗低、適用面寬。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為多輥多機(jī)架可逆式冷軋機(jī)組，所述冷軋機(jī)組包括可逆式軋機(jī)機(jī)組，可逆式軋機(jī)機(jī)組的兩側(cè)分別設(shè)置第一和第二可逆式卷取機(jī)，所述可逆式軋機(jī)組包括至少兩臺(tái)可逆式軋機(jī)，所述可逆式軋機(jī)為軋輥數(shù)大于等于10輥的多輥軋機(jī)，軋機(jī)的數(shù)量為2-4臺(tái)。
本發(fā)明的多輥軋機(jī)包括軋機(jī)機(jī)架、上、下軋輥?zhàn)?、上、下軋輥輥系分別設(shè)置在上、下軋輥?zhàn)鶅?nèi)，上、下軋輥?zhàn)闹辽僖粋?cè)設(shè)置至少兩個(gè)壓下裝置，所述壓下裝置設(shè)置在軋輥?zhàn)虾?或下，并使設(shè)置在最外側(cè)的兩個(gè)壓下裝置的至少部分壓下力施加在被軋制板材的寬度之外的位置。采用這種壓下結(jié)構(gòu)，上下工作輥在壓下力作用下，能夠形成一個(gè)閉合拋物線孔型，將軋件封閉在工作輥內(nèi)，有效地控制了板帶跑偏、斷帶，同時(shí)有利于板材軋制速度的提高。
雖然這種壓下部分克服了現(xiàn)有技術(shù)中輥頸壓下導(dǎo)致的邊部過分減薄和邊部浪形的缺陷，但其實(shí)質(zhì)上還存在帶鋼中間部分壓下要比兩邊小，也就是邊部仍然較中部偏薄。
為了克服上述壓下結(jié)構(gòu)還存在的邊部過分減薄，本發(fā)明中，在上述兩個(gè)壓下裝置之間，還設(shè)置有至少一個(gè)第三壓下裝置，上述壓下裝置在軋輥?zhàn)暇鶆蚍植?。第三壓下裝置將板材的中部厚度降低，這樣，由于板的邊部和中部以及整個(gè)橫向的厚度差的減小，提高了板帶的整體精度。
該多輥軋機(jī)中的軋輥為相對(duì)于軋件上、下對(duì)稱分布的塔形輥系，所述塔形輥系包括工作輥、中間支撐輥和外層支撐輥，該外層支撐輥為背襯軸承輥。其中，優(yōu)選外層支撐輥中外側(cè)支撐輥的直徑大于內(nèi)側(cè)支撐輥的直徑，這樣，可以將軋制力更合理地分配，延長(zhǎng)支撐輥的使用壽命。例如，對(duì)于1-2-3分布的12輥塔形輥系，其最外層背襯軸承輥中采用兩個(gè)大直徑的背襯軸承輥和一個(gè)小直徑的背襯軸承輥。
本發(fā)明中的多輥軋機(jī)為12輥、20輥或30輥軋機(jī)以及上述多輥軋機(jī)的聯(lián)合使用，其中12輥軋機(jī)特別適合于軋制低碳鋼薄帶，20輥軋機(jī)特別適合于軋制不銹或硅鋼薄帶，30輥軋機(jī)特別適合于軋制功能材料極薄帶鋼；當(dāng)然，通過相同或不同軋輥數(shù)軋機(jī)的聯(lián)合使用以及多道次的軋制，可以擴(kuò)大本發(fā)明的可調(diào)整型及適用范圍。
本發(fā)明中軋機(jī)的數(shù)量?jī)?yōu)選為2-4臺(tái)，這樣經(jīng)過2-3個(gè)軋程，即2-12個(gè)道次的軋制，即可以得到極薄的產(chǎn)品。該軋機(jī)占地面機(jī)少、投資少、用工少、能耗低，每噸板材的成本降低至少15％--30％，兩臺(tái)聯(lián)軋機(jī)的產(chǎn)量與兩臺(tái)單機(jī)可逆式軋機(jī)的產(chǎn)量相當(dāng)。
本發(fā)明中，優(yōu)選機(jī)組中軋機(jī)的軋輥數(shù)相同，但在有些情況下，分別采用不同的軋輥數(shù)也是有意義的，例如12--20輥雙機(jī)、三機(jī)或四機(jī)以及12-12-20-30輥可逆式冷軋機(jī)。
為了在現(xiàn)有機(jī)組上更方便改變軋輥數(shù)，本發(fā)明的軋機(jī)機(jī)架可以為多功能軋機(jī)機(jī)架，該機(jī)架可以根據(jù)需要改變軋輥的數(shù)量。
本發(fā)明的多輥軋機(jī)還包括板形調(diào)整裝置，所述板型調(diào)整裝置包括下述板形調(diào)整裝置之一或其組合(1)上、下軋輥輥系中的外層支撐輥為多段式背襯軸承及芯軸裝配而成的軋輥；(2)支撐輥軸承對(duì)應(yīng)有齒輪偏心套等軋輥凸度調(diào)節(jié)裝置；(3)第一中間輥竄動(dòng)機(jī)構(gòu)；(4)中間輥彎輥。
本發(fā)明中的板型調(diào)整裝置優(yōu)選在上輥箱內(nèi)或下輥箱內(nèi)，至少一處設(shè)有直接作用式板形控制裝置，所述板型控制裝置為液壓缸，該液壓缸的活塞將作用力直接施加在背襯軸承輥內(nèi)的芯軸之上。
優(yōu)選該直接作用式板形控制裝置包括一液壓座，該液壓座內(nèi)設(shè)置有數(shù)個(gè)液壓缸，每個(gè)液壓缸帶有一個(gè)活塞桿，該液壓伸出的活塞桿將作用力通過一頂板將作用力直接施加在背襯軸承輥的芯軸之上，或者該液壓缸伸出的活塞桿將作用力直接施加在背襯軸承輥的芯軸之上，通過同時(shí)或分別改變液壓缸及活塞的作用力，直接調(diào)整軋輥的撓曲變形。
本發(fā)明的直接作用式板形控制裝置也可以為數(shù)個(gè)液壓缸，每個(gè)液壓缸帶有一個(gè)活塞桿，該液壓伸出的活塞桿將作用力通過一頂板將作用力直接施加在背襯軸承輥的芯軸之上，或者該液壓缸伸出的活塞桿將作用力直接施加在背襯軸承輥的芯軸之上，通過同時(shí)或分別改變液壓缸及活塞的作用力，直接調(diào)整軋輥的撓曲變形。
本發(fā)明的多輥多機(jī)架可逆式冷軋軋制方法，包括如下步驟
(1)坯料帶頭自第一卷取機(jī)開卷伸出，并通過開啟或閉合的多臺(tái)軋機(jī)輥縫后纏繞到出口側(cè)的第二卷取機(jī)，并形成適當(dāng)?shù)膹埩Γ?2)按照設(shè)定的壓下力壓下壓下裝置，起動(dòng)多輥多機(jī)架軋機(jī)，升速進(jìn)行第一軋程軋制；(3)當(dāng)鋼卷即將軋完時(shí)，軋機(jī)減速停車，使帶尾在入口側(cè)卷取機(jī)卷筒上停位；(4)調(diào)整第二軋程壓下量、輥縫、張力，然后升速，軋機(jī)進(jìn)行第二軋程換向軋制；(5)重復(fù)上述過程至達(dá)到成品厚度。
本發(fā)明的多輥多機(jī)架可逆式冷軋軋制方法，也可以采用如下步驟(1)將第一臺(tái)軋機(jī)的輥縫微微張開，坯料帶頭自第一卷取機(jī)開卷伸出，至第一臺(tái)軋機(jī)的工作輥時(shí)，按起動(dòng)多輥多機(jī)架軋機(jī)，照設(shè)定的壓下力壓下壓下裝置，使軋件在軋制下依次通過相應(yīng)的多輥多機(jī)架軋機(jī)，并纏繞到出口側(cè)的第二卷取機(jī)，形成適當(dāng)?shù)膹埩^續(xù)軋制過程；(2)當(dāng)鋼卷即將軋完時(shí)，軋機(jī)減速停車，使帶尾在入口側(cè)卷取機(jī)卷筒上停位；(3)調(diào)整第二軋程壓下量、輥縫、張力，然后升速，軋機(jī)進(jìn)行第二軋程換向軋制；(4)重復(fù)上述過程至達(dá)到成品厚度。
上述軋制方法中，所述的適當(dāng)?shù)膹垜?yīng)力大小為10-20kg/mm2。
雖然現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公開了2-6輥兩機(jī)架的可逆式軋機(jī)機(jī)及其采用該軋機(jī)的軋制方法，并且大于10輥的單機(jī)架多輥可逆式軋機(jī)已經(jīng)在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用，但是，并不能直接將現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于軋輥數(shù)大于等于10輥的多輥軋機(jī)，并得到本發(fā)明的多輥多機(jī)架可逆式冷軋機(jī)組。這是因?yàn)樗妮佨垯C(jī)的工作輥、支承輥很大，其咬入角能夠?qū)崿F(xiàn)第一道次的咬入及其軋制；而多輥軋機(jī)的工作輥直徑都較小，一般在Φ10～200mm之間，輥身長(zhǎng)度與直徑比達(dá)10～25，由于多輥軋機(jī)不能自行咬入，并且難以預(yù)設(shè)定輥縫，在開發(fā)多輥多機(jī)架可逆式軋機(jī)時(shí)，首先面臨的是如何將坯料帶頭進(jìn)入多輥軋機(jī)的問題。此外，還需要克服每一道次結(jié)束時(shí)，為使帶頭咬住卷筒而造成的收得率損失較大的問題。
多輥多機(jī)架可逆式軋機(jī)也不是簡(jiǎn)單的兩臺(tái)或多臺(tái)多輥可逆式軋機(jī)的組合。本發(fā)明的多輥多機(jī)架可逆式軋機(jī)，除具有一般雙機(jī)架可逆式冷軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)外，更能夠靈活應(yīng)付品種規(guī)格的更換與調(diào)整，適合多鋼種、多規(guī)格批量產(chǎn)品的生產(chǎn)，容易滿足市場(chǎng)的需求。20世紀(jì)80年代后，隨著不銹鋼生產(chǎn)的專業(yè)化，以及市場(chǎng)要求小批量、多品種、多規(guī)格的訂單，本發(fā)明軋機(jī)生產(chǎn)的鋼種較多，如碳素鋼、低合金鋼、低碳鋼、硅鋼、高強(qiáng)鋼等都能生產(chǎn)。軋出寬帶鋼的外形平直、厚差(即偏差)小于±0.003或0.005mm，軋制速度可達(dá)1000m/min或更高，成材率達(dá)95％，生產(chǎn)能力高；并且，本發(fā)明的多輥多機(jī)架可逆式軋機(jī)壓下力及功率較4、6可逆式軋機(jī)降低1/3---1/2，能耗降低20-50％，本發(fā)明的軋機(jī)體積小、重量輕，僅為4或6輥軋機(jī)的1/3-1/2。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，所述的實(shí)施利用于理解本發(fā)明而不是限制本發(fā)明。


附圖1，現(xiàn)有技術(shù)的雙機(jī)架可逆式軋鋼機(jī)的示意圖；附圖2，本發(fā)明的12輥雙機(jī)架可逆冷軋機(jī)示意圖；附圖3，本發(fā)明的20輥雙機(jī)架可逆冷軋機(jī)示意圖；附圖4，本發(fā)明的12輥三機(jī)架可逆冷軋機(jī)示意圖；附圖5，本發(fā)明的12-12-20-30輥四機(jī)架可逆冷軋機(jī)示意圖；附圖6，本發(fā)明的壓下裝置及背襯軸承輥示意圖；附圖7，本發(fā)明的多點(diǎn)壓下裝置示意圖；附圖8，本發(fā)明的齒輪偏心套等軋輥凸度調(diào)節(jié)裝置示意圖；附圖9，各種壓下的板形示意圖；a，輥頸壓下得到的板形；b，壓下中移得到的板形；c本發(fā)明兩個(gè)壓下得到的板形，d，本發(fā)明多點(diǎn)壓下得到的板形；附圖10，本發(fā)明的第一中間輥竄動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖；附圖11，本發(fā)明直接作用式板形控制裝置；附圖12，本發(fā)明的多輥多機(jī)架軋機(jī)的軋軋制方法流程圖參見附圖，其中附圖6、7、10、11相當(dāng)于圖2中一個(gè)軋機(jī)中部的剖視圖。附圖1是ZL94103440公開的雙機(jī)架可逆式冷軋機(jī)的示意圖，它由兩個(gè)可逆式軋機(jī)機(jī)架2、3組成。軋機(jī)機(jī)架2、3為四輥式軋機(jī)機(jī)架，包括工作軋輥4、4’；5、5’以及支承輥6、6’；7、7’。這兩個(gè)可逆式軋機(jī)機(jī)架2、3設(shè)在兩個(gè)卷取機(jī)8、9之間，它們可以為在可逆式工作中卷取和開卷帶來必要的張力，10為開卷機(jī)。該專利的軋機(jī)為4輥和6輥的可逆式雙機(jī)架連軋機(jī)軋機(jī)，適合于生產(chǎn)厚度小于0.3-0.4mm金屬板帶材的生產(chǎn)。
附圖2為本發(fā)明的12輥雙機(jī)架可逆冷軋機(jī)示意圖；其包括兩臺(tái)12輥冷軋機(jī)100、200，可逆式軋機(jī)機(jī)組的兩側(cè)分別設(shè)置第一和第二可逆式卷取機(jī)101和102，103位開卷機(jī)；軋機(jī)100包括軋機(jī)機(jī)架110、上、下軋輥?zhàn)?20、上、下軋輥輥系分別設(shè)置在上、下軋輥?zhàn)鶅?nèi)，上、下軋輥?zhàn)?20的至少一側(cè)設(shè)置兩個(gè)壓下裝置130，所述壓下裝置130設(shè)置在軋輥?zhàn)?20上或下，也可以在上、下同時(shí)設(shè)置，這樣可以更靈活地調(diào)整軋制線；所述軋輥系為相對(duì)于軋件50上、下對(duì)稱分布的塔形輥系，所述塔形輥系包括工作輥140、兩個(gè)中間支撐輥150和三個(gè)外層支撐輥160，該外層支撐輥160為背襯軸承輥，參見附圖6。外層支撐輥160采用背襯軸承輥能夠更加靈活、有效地調(diào)整板形和軋制力的。外層支撐輥160包括3個(gè)背襯軸承輥---位于外側(cè)的兩個(gè)背襯軸承輥161和位于中間的背襯軸承輥162，其中，位于外側(cè)的兩個(gè)背襯軸承輥161的直徑大于位于中間的背襯軸承輥162。這樣，可以將軋制力更合理地分配，延長(zhǎng)支撐輥的使用壽命。相應(yīng)地，軋機(jī)200設(shè)置有機(jī)架210、上、下軋輥?zhàn)?20、壓下裝置230，工作輥240、中間支撐輥250和外層支撐輥260，該外層支撐輥260為同附圖8的背襯軸承輥，外層支撐輥260包括位于外側(cè)的兩個(gè)背襯軸承輥和位于中間的背襯軸承輥，其中，位于外側(cè)的兩個(gè)背襯軸承輥的直徑大于位于中間的背襯軸承輥。上述塔形輥系支撐，剛度大、軋制更薄，產(chǎn)品精度高。
附圖3為本發(fā)明的20輥三機(jī)架可逆冷軋機(jī)示意圖；其包括2臺(tái)20輥串接的冷軋機(jī)300、400，同樣301和302為第一和第二可逆式卷取機(jī)，軋機(jī)300包括機(jī)架310、上、下軋輥?zhàn)?20、壓下裝置330，該軋機(jī)的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)與附圖2的基本相同，不同之處在于該軋機(jī)300的軋輥系為相對(duì)于軋件50上、下呈1-2-3-4對(duì)稱分布的塔形輥系，該塔形輥系包括工作輥340、中間支撐輥350和351、外層支撐輥360，該外層支撐輥360為同附圖6的背襯軸承輥，外層支撐輥360包括位于外側(cè)的兩個(gè)背襯軸承輥361和位于中間的兩個(gè)背襯軸承輥362，其中，位于外側(cè)的兩個(gè)背襯軸承輥361的直徑大于位于中間的兩個(gè)背襯軸承輥362。軋機(jī)400對(duì)應(yīng)設(shè)置有與軋機(jī)300相同的結(jié)構(gòu)及連接方式。
本發(fā)明中的背襯軸承的直徑也可以相同。
附圖4為本發(fā)明的12輥三機(jī)架可逆冷軋機(jī)示意圖；其組成、結(jié)構(gòu)及連接方式與附圖2基本相同。
附圖5為本發(fā)明的12-12-20-30輥四機(jī)架可逆冷軋機(jī)示意圖；其相當(dāng)于附圖2、3的組合。該可逆式軋機(jī)特別適合于軋制超薄高強(qiáng)度復(fù)合鋼。
本發(fā)明中，工作輥直徑為Φ10～150mm，輥身長(zhǎng)度與直徑比為10～40；支撐輥的直徑和工作輥直徑之比為3-10，這樣輥系的剛度大大增加，配合較高剛性的軋輥?zhàn)模麢C(jī)剛性大大增加，因此本發(fā)明的多輥多機(jī)架軋機(jī)可以軋制厚度為0.2mm甚至更薄的表面平整的板帶材，帶材的寬厚比可為10000--36000。
現(xiàn)有技術(shù)中森吉米爾、三菱等公司的多輥軋機(jī)通常在輥頸部分壓下，在輥頸之間形成拋物線形的封閉式結(jié)構(gòu)。輥頸壓下的優(yōu)點(diǎn)是輥系穩(wěn)定，不易出現(xiàn)跑偏和斷帶，但是，輥頸壓下由于力主要施加在輥頸，軋件在寬度方向的厚度偏差較大，板形存在邊部過分減薄和邊部浪形的缺陷。但其實(shí)質(zhì)上還存在帶鋼中間部分壓下要比兩邊小，也就是邊部仍然較中部偏薄。為了克服輥頸壓下存在的上述問題，自60年代就有將壓下裝置中移并設(shè)置在上和/或下軋輥?zhàn)系膰L試，如US4212504，GB2199275，US2907237，ZL89101393等，但是，上述嘗試多將壓下裝置設(shè)置在軋件的寬度之內(nèi)，得到的板才在寬度方向上為W形，同樣存在偏差；同時(shí)，中移的壓下方式導(dǎo)致開口孔形，易出現(xiàn)板帶跑偏和斷帶，停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低。
本發(fā)明中，將壓下裝置130中的兩個(gè)壓下機(jī)構(gòu)131、132設(shè)置在軋輥?zhàn)?20上和/或下，并使壓下機(jī)構(gòu)131、132的最外側(cè)部分寬于軋件50，參見圖6，其中170為軋機(jī)及架。這樣，部分壓下力施加在被軋制板材的寬度之外的位置，這樣，上、下工作輥在壓下力作用下，形成一個(gè)閉合拋物線孔型，將軋件封閉在工作輥形成的閉合孔型內(nèi)，有效地控制了板帶跑偏、斷帶，同時(shí)有利于板材軋制速度的提高；另一方面，如果壓下裝置的地步面積足夠大，可以基本解決產(chǎn)品橫向厚度差的問題。此外，也可以進(jìn)一步設(shè)置至少一個(gè)第三壓下裝置133，上述壓下裝置在軋輥?zhàn)暇鶆蚍植迹瑓⒁妶D7。第三壓下裝置將板材的中部厚度降低，這樣，由于板的邊部和中部以及整個(gè)橫向的厚度差的減小，提高了板帶的整體精度，還可以設(shè)置多個(gè)壓下裝置(圖中未示)以進(jìn)一步調(diào)整板形。圖9示意了各種壓下的得到的板材的形狀，其中，圖9a為輥頸壓下得到的邊部過分變薄的板形；圖9b為壓下中移得到的W孔型；圖9c為本發(fā)明兩個(gè)壓下得到的拋物線孔型，圖9d為本發(fā)明多點(diǎn)壓下得到的孔型。本發(fā)明中，所述壓下裝置優(yōu)選采用液壓壓下。
附圖6還同時(shí)示意了本發(fā)明中采用的背襯軸承的結(jié)構(gòu)，其包括芯軸165和設(shè)置在芯軸之上的多個(gè)背襯軸承164，該背襯軸承輥按照現(xiàn)有技術(shù)公知的方式與軋輥?zhàn)嘌b配。
現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高板材的精度，采用了各種板形調(diào)整裝置，例如前面描述的外層支撐輥為多段式背襯軸承及芯軸裝配而成的軋輥，圖8示意了支撐輥軸承進(jìn)一步對(duì)應(yīng)設(shè)置齒輪偏心套等軋輥凸度調(diào)節(jié)裝置180，該軋輥凸度調(diào)節(jié)裝置180也由一液壓裝置控制。圖8種的箭頭代表該處也可以設(shè)置有如180的軋輥凸度調(diào)節(jié)裝置。圖10示意了第一中間輥竄動(dòng)機(jī)構(gòu)以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)和液壓油缸600示意圖，中間輥軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)可使兩中間輥對(duì)稱地軸向移動(dòng)，從而達(dá)到調(diào)整板型的目的。
本發(fā)明的中間輥彎輥裝置通常為在中間輥的兩端設(shè)置液壓油缸，通過調(diào)整液壓油缸的作用力調(diào)整板型。
現(xiàn)有技術(shù)中公開的板形調(diào)整裝置，都是將作用力作用在鞍座或其它結(jié)構(gòu)上以便對(duì)軋輥的撓曲變形進(jìn)行間接調(diào)整，其作用非常有限。本發(fā)明中，優(yōu)選在上輥箱內(nèi)和/或下輥箱內(nèi)，至少一處設(shè)置直接作用式板形控制裝置500，該直接作用式板形控制裝置包括一液壓座510，其上設(shè)置有數(shù)個(gè)液壓缸513，每個(gè)液壓缸帶有一個(gè)活塞桿511，參見附圖11，該液壓缸513伸出的活塞桿511將作用力通過一頂板512將作用力直接施加在背襯軸承輥160的芯軸165之上，或者該液壓缸513伸出的活塞桿511將作用力直接施加在背襯軸承輥160的芯軸165之上(圖中未示)，通過同時(shí)或分別改變液壓缸510及活塞511的作用力，直接調(diào)整軋輥的撓曲變形。這樣調(diào)整撓曲變形的作用力基本不受損失，可以更有效地控制軋輥的撓曲變形，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選所述頂板512為叉形卡在背襯軸承輥160的芯軸165之上。
附圖12為本發(fā)明的多輥多機(jī)架軋機(jī)的軋軋制方法流程圖為得到厚度為0.1-0.6mm的板、帶材，坯料的厚度為2-5mm，將坯料帶頭自第一卷取101機(jī)開卷伸出，可以通過開啟或閉合的多臺(tái)軋機(jī)輥縫纏繞到出口側(cè)的第二卷取機(jī)102而形成適當(dāng)?shù)膹埩?；該張力一般?0-20kg/mm2，該過程也稱為穿帶，其速度遠(yuǎn)低于軋制速度，一般為10-30m/min，低速可以使穿帶過程穩(wěn)定；穿帶后并形成適當(dāng)張力后，按照設(shè)定的壓下力壓下壓下裝置130，同時(shí)將速度升高到預(yù)定的速度，一般軋制壓力為800-15000KN，軋制速度為500-1600m/min，通過第二卷取機(jī)102帶卷的圈數(shù)計(jì)數(shù)判斷鋼卷即將軋完時(shí)，軋機(jī)減速停車，使帶尾在入口側(cè)卷取機(jī)卷筒上停位，完成第一軋程軋制；調(diào)整第二軋程壓下量、輥縫、張力，然后升速，軋機(jī)等重復(fù)上述第一軋程的過程進(jìn)行第二軋程換向軋制；重復(fù)上述過程至達(dá)到成品厚度。
本發(fā)明中，也可以不采用穿帶的方法，而是將第一臺(tái)軋機(jī)的輥縫微微張開，坯料帶頭自第一卷取機(jī)101開卷伸出，至第一臺(tái)軋機(jī)100的工作輥時(shí)，起動(dòng)多輥多機(jī)架軋機(jī)，在低速下按照設(shè)定的壓下力壓下壓下裝置，使軋件在軋制下依次通過相應(yīng)的多輥多機(jī)架軋機(jī)，并纏繞到出口側(cè)的第二卷取機(jī)，形成適當(dāng)?shù)膹埩笊倮^續(xù)如上所述的軋制過程。機(jī)架之間設(shè)置有板帶導(dǎo)向裝置，圖中未示。
權(quán)利要求
1.多輥多機(jī)架可逆式冷軋機(jī)組，所述冷軋機(jī)組包括可逆式軋機(jī)機(jī)組，可逆式軋機(jī)機(jī)組的兩側(cè)分別設(shè)置第一和第二可逆式卷取機(jī)，所述可逆式軋機(jī)設(shè)置有相應(yīng)于前后的道次的軋制線調(diào)整裝置，其特征在于所述可逆式軋機(jī)組包括至少兩臺(tái)可逆式軋機(jī)，所述可逆式軋機(jī)為軋輥數(shù)大于等于10輥的多輥軋機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋機(jī)組，其特征在于所述多輥軋機(jī)包括軋機(jī)機(jī)架、上、下軋輥?zhàn)?、上、下軋輥輥系分別設(shè)置在上、下軋輥?zhàn)鶅?nèi)，上、下軋輥?zhàn)闹辽僖粋?cè)設(shè)置至少兩個(gè)壓下裝置，所述壓下裝置設(shè)置在軋輥?zhàn)虾?或下，并使設(shè)置在最外側(cè)的兩個(gè)壓下裝置的至少部分壓下力施加在被軋制板材的寬度之外的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷軋機(jī)組，其特征在于所述兩個(gè)壓下裝置之間，還設(shè)置有至少一個(gè)第三壓下裝置，上述壓下裝置在軋輥?zhàn)暇鶆蚍植肌?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋機(jī)組，其特征在于所述多輥軋機(jī)中的軋輥為相對(duì)于軋件上、下對(duì)稱分布的塔形輥系，所述塔形輥系包括工作輥、中間支撐輥和外側(cè)支撐輥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋機(jī)組，其特征在于所述多輥軋機(jī)為12輥、20輥或30輥軋機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋機(jī)組，其特征在于所述多輥軋機(jī)機(jī)組中每臺(tái)軋機(jī)的軋輥數(shù)相同或不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋機(jī)組，其特征在于軋機(jī)的數(shù)量為2-4臺(tái)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)所述的冷軋機(jī)組，其特征在于所述多輥軋機(jī)包括板形調(diào)整裝置，所述板形調(diào)整裝置包括如下結(jié)構(gòu)之一或其組合(1)上、下軋輥輥系中的外層支撐輥為多段式背襯軸承及芯軸裝配而成軋輥；(2)支撐輥軸承對(duì)應(yīng)有齒輪偏心套等軋輥凸度調(diào)節(jié)裝置；(3)第一中間輥竄動(dòng)機(jī)構(gòu)；(4)中間輥彎輥裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)所述的冷軋機(jī)組，其特征在于所述多輥軋機(jī)的板形調(diào)整裝置為在上輥箱內(nèi)或下輥箱內(nèi)，至少一處設(shè)有直接作用式板形控制裝置的液壓缸，該液壓缸將作用力直接施加在支撐輥背襯軸承內(nèi)的芯軸之上。
10.多輥多機(jī)架可逆式冷軋軋制方法，包括如下步驟(1)坯料自第一卷取機(jī)退繞，帶頭通過抬高或閉合的輥縫纏繞到出口側(cè)的第二卷取機(jī)，并形成適當(dāng)?shù)膹埩Γ?2)按照設(shè)定的壓下力壓下壓下裝置，起動(dòng)多輥多機(jī)架軋機(jī)，升速進(jìn)行第一道次軋制；(3)當(dāng)鋼卷即將軋完時(shí)，軋機(jī)減速停車，使帶尾在入口側(cè)卷取機(jī)卷筒上停位；(4)調(diào)整第二道次壓下量、輥縫、張力，然后升速，軋機(jī)進(jìn)行第二道換向軋制；(5)重復(fù)上述過程至達(dá)到成品厚度。
11.多輥多機(jī)架可逆式冷軋軋制方法，包括如下步驟(1)將第一臺(tái)軋機(jī)的輥縫微微張開，坯料帶頭自第一卷取機(jī)開卷伸出，至第一臺(tái)軋機(jī)的工作輥時(shí)，起動(dòng)多輥多機(jī)架軋機(jī)，按照設(shè)定的壓下力壓下壓下裝置，使軋件在軋制下依次通過相應(yīng)的多輥多機(jī)架軋機(jī)，并纏繞到出口側(cè)的第二卷取機(jī)，形成適當(dāng)?shù)膹埩^續(xù)軋制過程；(2)當(dāng)鋼卷即將軋完時(shí)，軋機(jī)減速停車，使帶尾在入口側(cè)卷取機(jī)卷筒上停位；(3)調(diào)整第二軋程壓下量、輥縫、張力，然后升速，軋機(jī)進(jìn)行第二軋程換向軋制；(4)重復(fù)上述過程至達(dá)到成品厚度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬板帶材軋制的設(shè)備及其軋制方法，特別是一種多輥多機(jī)架可逆式冷軋機(jī)及其軋制方法。該設(shè)備包括多輥可逆式軋機(jī)機(jī)組，該軋機(jī)機(jī)組的兩側(cè)分別設(shè)置第一和第二可逆式卷取機(jī)，所述可逆式軋機(jī)組包括至少兩臺(tái)多輥可逆式軋機(jī)，所述多輥可逆式軋機(jī)為軋輥數(shù)大于等于10輥的多輥軋機(jī)。本發(fā)明的軋機(jī)可以靈活應(yīng)付品種規(guī)格的更換與調(diào)整，適合多鋼種、多規(guī)格批量產(chǎn)品的生產(chǎn)，容易滿足市場(chǎng)的需求。軋出帶鋼的板形平直、橫向截面的厚差小于±0.003mm，軋制速度達(dá)1000m/min，成材率達(dá)95％。
文檔編號(hào)B21B13/00GK1883833SQ20051007728
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月21日
發(fā)明者王宇, 錢鋼 申請(qǐng)人:王宇, 錢鋼