專利名稱：用于制造軋制帶材或板材的軋輥機(jī)架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種借助工作軋輥制造軋制帶鋼或板材的軋輥機(jī)架， 所述工作軋輥支承在支承軋輥或者支承在中間軋輥和支承軋輥上，其 中，工作軋輥和/或中間軋輥在軋輥機(jī)架內(nèi)以能夠彼此相對地軸向移動 的方式布置，并且各個(gè)工作軋輥和/或中間軋輥具有沿著整個(gè)有效輥身 長度伸展的、彎曲的、能通過三角函數(shù)表示的輥身外形，并且這兩種 輥身外形僅在軋輥對的軋輥的確定的相對的軸向位置中在未加載的情 況下互補(bǔ)地相互補(bǔ)充。
背景技術(shù)：
在四輥式軋輥機(jī)架或者六輥式軋輥機(jī)架中，在通常性實(shí)踐中至少 配置有具有特殊輥身外形的兩個(gè)工作軋輥或者兩個(gè)中間軋輥，并且設(shè)
有在軸向上作用的用于這些工作軋輥或支承軋輥的調(diào)整裝置，以便能 夠根據(jù)當(dāng)前軋制帶材輪廓來設(shè)定軋輥縫外形。
AT 410765 B已經(jīng)公開了這種類型的軋輥機(jī)架。這種在本領(lǐng)域內(nèi)以 標(biāo)識SmartCrown⑧已知的軋輥輥身外形，在數(shù)學(xué)上可以通過變形的正弦 函數(shù)來表示。在此，通過適當(dāng)選擇外形參數(shù)來獲得余弦形的軋輥縫隙， 軋輥縫隙通過軋輥的軸向移動能夠在其幅度上有針對性地受到影響。
在如正常情況下常見的那樣，在四輥式軋輥機(jī)架或者六輥式軋輥 機(jī)架中應(yīng)用具有這種特定輥身形狀的工作軋輥或者中間軋輥以及呈圓 柱形的支承軋輥時(shí)，不可避免的是，在運(yùn)行的軋制工作中，在支承軋 輥和直接相鄰的軋輥之間將會出現(xiàn)不均勻的負(fù)荷分布。因?yàn)榻柚粯?gòu) 形的軋輥來覆蓋的鼓形區(qū)域總是根據(jù)軋制加工的要求來確定的，例如 根據(jù)不同的加工參數(shù)、尺寸和待軋制材料的形變技術(shù)特征，所以被構(gòu)形的軋輥的移動行程是唯一的作用變量，借助該作用變量能夠影響負(fù) 荷分布的不均勻性的顯著性。

發(fā)明內(nèi)容
因而本發(fā)明的任務(wù)是，避免之前所述的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，并建議 一種軋輥機(jī)架，其中，在沿著支承軋輥和其相鄰軋輥的接觸線的負(fù)荷 分布方面使得不均勻性降至最低，尤其在負(fù)荷分布輪廓線中消除了局 部的負(fù)載峰值，進(jìn)而延長了軋輥的使用壽命并且延長了所必須的重磨 間隔。
該發(fā)明任務(wù)根據(jù)開始部分提到的方式的軋輥機(jī)架如此解決，即， 這些支承軋輥具有互補(bǔ)的輥身外形，并且在未加載的情況下，這些支 承軋輥的輥身外形與直接相鄰的工作軋輥或中間軋輥的輥身外形出現(xiàn) 部分的或者完全的相互補(bǔ)充。
在四輥式機(jī)架中，輥身外形的這種部分或者完全的相互補(bǔ)充是關(guān) 于兩個(gè)支承軋輥以及相應(yīng)的相鄰的工作軋輥的。在六輥式機(jī)架中，輥 身外形的這種部分或者完全的相互補(bǔ)充是關(guān)于兩個(gè)支承軋輥以及相應(yīng) 的相鄰的中間軋輥的。
從加工工藝的角度出發(fā)，工作軋輥的盡可能短的移動行程是有利 的，這是由于因此能夠?qū)⒁苿訒r(shí)間和設(shè)備工藝性設(shè)置的移動引導(dǎo)保持 得很短。然而，短的移動行程導(dǎo)致，在工作軋輥的預(yù)定的輪廓調(diào)整范 圍中沿著輥身長度會出現(xiàn)更大(與更長的移動行程情況比較而言)的 直徑變化。由短的移動行程導(dǎo)致的這個(gè)缺點(diǎn)能夠通過支承軋輥和相鄰 的軋輥的輥身外形的互補(bǔ)性的相互補(bǔ)充而被顯著地削弱。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可能的實(shí)施方式，在軋輥機(jī)架中的軋輥是如此 安設(shè)的，g卩，在直接相鄰的工作軋輥或者中間軋輥的沒有移動的狀態(tài) 下，支承軋輥的輥身外形與直接相鄰的工作軋輥或者中間軋輥的輥身
5外形出現(xiàn)完全的相互補(bǔ)充。
然而，因?yàn)樽畲笠苿有谐掏ǔＣ黠@小于輥身外形長度，所以在軋輥的被移動的狀況下在未加載的情況下在這些軋輥之間同時(shí)出現(xiàn)明顯小于圓柱形支承軋輥的情況下的縫隙，于是在各種工作狀態(tài)下在軋輥之間將出現(xiàn)近似均勻的負(fù)荷分布。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)可能的實(shí)施方式也將解決基于此的該任務(wù)，即，在直接相鄰的工作軋輥或者中間軋輥的沒有移動的狀態(tài)下，在下述條件情況下支承軋輥的輥身外形與直接相鄰的工作軋輥或者中間軋輥的輥身外形出現(xiàn)非完全的相互補(bǔ)充，s卩對于支承軋輥半徑RB (X)
滿足下述公式，RB(x) = Rq + k.rB(x)
其中，
RB(X)是指在支承軋輥軸向延伸的位置X處的支承軋輥半徑；
Ro是指半徑偏移；
rB(x)是指在支承軋輥軸向延伸的位置x處的外形；并且k是指校正系數(shù)，
校正系數(shù)k在排除值k-l的情況下被確定處于0〈k《2的區(qū)間內(nèi)。
在支承軋輥的軋輥輥身外形和與其相鄰的軋輥的軋輥輥身外形完全相互補(bǔ)充的情況下，從對幾何關(guān)系的觀察出發(fā)示出了該種形式。
在支承軋輥的軋輥輥身外形和相鄰的軋輥(中間軋輥或者工作軋輥)的軋輥輥身外形完全相互補(bǔ)充的情況下，這兩個(gè)軋輥的軸線在未
加載的情況下是相互平行的。對于軋輥的半徑而言，這意味著
RN(x)+RB(x)=A其中，
R"x)是指在位置x處的相鄰軋輥的半徑；
RB(X)是指在位置X處的支承軋輥的半徑；
A是指軸間距。通過對工作軋輥或中間軋輥的外形的定義，進(jìn)而在這種情況下也將完全地確定支承軋輥的外形。在此，該半徑由偏移值Ro和原始的外形rB共同組成，其表現(xiàn)為變化的正弦函數(shù)
RB(x) = A - RN(x) = R0 + rB(x)其中，
Ro表示半徑偏移；
rB(x)表示在位置x處的外形。
如果外形函數(shù)rB是通過校正系數(shù)k來改變的，那么將因此出現(xiàn)非完全的相互補(bǔ)充。由此得到RB(x) = R0 + k.rB(x)其中
k為外形系數(shù)(k,l)。
對于k4的情況，將得到軋輥輥身外形的完全的相互補(bǔ)充。在外形系數(shù)k偏離值k-l的情況下，軋輥輥身外形就不再完全相互補(bǔ)充。外形系數(shù)可以大于或者小于l。在此，軋輥輥身外形的拐點(diǎn)位置和極點(diǎn)位置保持不變。假如外形系數(shù)k等于為O的值，那么該支承軋輥的輥身外形呈圓柱形。借助在排除值k-l的情況下處于(Kk《2的選擇范圍內(nèi)的校正系數(shù)，將使得沿著軋輥輥身外形的負(fù)荷分布的非均勻性被充分地降至最低。
為了避免在支承軋輥和工作軋輥之間或者在支承軋輥和中間軋輥之間的不允許的很高的棱邊擠壓，軋輥的輥身端部通常將被倒棱，因而在邊緣區(qū)域具有自由位置(Freistellung) 。 EP 0 258 482 A1或者EP 1228 818 A2已經(jīng)公開了這種自由位置。當(dāng)被構(gòu)形的軋輥輥身在邊緣區(qū)域中具有朝向邊緣增加的輥身半徑時(shí)，這種自由位置可以通過圓柱形的輥身端部構(gòu)成，如這在EP 0 258 482 Al中所示的那樣；或者當(dāng)軋輥具有圓柱形的軋輥輥身外形時(shí)，這種自由位置可以通過余弦形的邊緣區(qū)域
7構(gòu)成，如這在EP 1 228 818 A2中所示和所描述的那樣。無論如何在這種已知的自由位置情況下，關(guān)鍵性的擠壓(kritischPressung)僅從輥身端部(棱邊)轉(zhuǎn)移至在保留的輥身外形和倒棱的外形之間的過渡區(qū)域，這是因?yàn)樵谶@種倒棱構(gòu)造方式中在軋輥輥身的外形輪廓中仍出現(xiàn)轉(zhuǎn)折部。
為了進(jìn)一步均勻化在軋輥輥身的端部區(qū)域上的負(fù)荷，進(jìn)而消除因擠壓而出現(xiàn)的負(fù)載峰值，工作軋輥的輥身外形或中間軋輥的輥身外形或支承軋輥的輥身外形在它們的縱向延伸的邊緣區(qū)域中的至少一個(gè)內(nèi)具有倒棱，所述倒棱在所述邊緣區(qū)域中形成校正后的輥身外形，從外形函數(shù)減去任意的數(shù)學(xué)倒棱函數(shù)從而獲得所述校正后的輥身外形，其中，輥身外形的斜率與校正后的輥身外形的斜率在從輥身外形至校正后的輥身外形的過渡點(diǎn)上是相同的。
關(guān)于最小化以及均勻化負(fù)荷分布而言，如果以三角函數(shù)形成倒棱函數(shù)，可以達(dá)到非常好的結(jié)果。如果由正弦函數(shù)或者二次函數(shù)(例如拋物線函數(shù))形成倒棱函數(shù)也可以實(shí)現(xiàn)類似的良好結(jié)果。


本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征由下述非限制性的實(shí)施例的描述給出，其中參照這些附圖，下面示出
圖l示意性示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的四輥式軋輥機(jī)架，其具有構(gòu)形的工作軋輥和圓柱形的支承軋輥；
圖2示出在根據(jù)圖1的四輥式軋輥機(jī)架中在支承軋輥和工作軋輥之間的典型的負(fù)荷分布；
圖3示意性示出根據(jù)本發(fā)明的四輥式軋輥機(jī)架，其具有構(gòu)形的工作
軋輥和配套的支承軋輥；
圖4示出在具有根據(jù)圖3的按照本發(fā)明的軋輥構(gòu)成方式的四輥式軋輥機(jī)架中在支承軋輥和工作軋輥之間的典型的負(fù)荷分布；
圖5示意性示出根據(jù)本發(fā)明的六輥式軋輥機(jī)架，其具有構(gòu)形的支承軋輥和配套的中間軋輥；
圖6示意性示出根據(jù)本發(fā)明的具有校正系數(shù)k-0.75的四輥式軋輥
機(jī)架，其具有構(gòu)形的工作軋輥和配套的支承軋輥；
圖7與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的輥身外形相比較地示出具有環(huán)形的倒棱的
上支承軋輥的根據(jù)本發(fā)明的外形。
具體實(shí)施例方式
在圖1至圖4中相互比較地示出，在現(xiàn)有技術(shù)的軋輥輥身外形情況下的支承軋輥和工作軋輥之間的負(fù)荷分布，以及作為示例的四輥式軋輥機(jī)架的根據(jù)本發(fā)明的軋輥輥身外形情況下的支承軋輥和工作軋輥之間的負(fù)荷分布。
圖l在示意性視圖中示出在四輥式軋輥機(jī)架內(nèi)的軋輥布置方式，該四輥式軋輥機(jī)架借助工作軋輥1和支承軋輥2軋制尤其是鋼帶的金屬帶材B?？奢S向移動的工作軋輥1分別具有輥身外形3，輥身外形3可通過變形的正弦函數(shù)表示。這些輥身外形3在工作軋輥對的軋輥的確定的相對的軸向位置上互補(bǔ)地相互補(bǔ)充。工作軋輥1由支承軋輥2支承，支承軋輥2具有圓柱形的輥身外形4并且支持作用于所述工作軋輥上的軋制力。在圖2中示出在所述輥身的設(shè)計(jì)方式情況下在上工作軋輥1和上支承軋輥2之間的負(fù)荷分布，其中，在這些軋輥之間的特定的力是沿著輥身長度分配的，并且一方面在棱邊區(qū)域顯現(xiàn)負(fù)載峰值，而另一方面出現(xiàn)了對應(yīng)于正弦形的外形輪廓的最大值和最小值。針對工作軋輥彼此之間的最大相對軸向移動(移動行程)的四個(gè)所選的值示出負(fù)荷分布曲線。
圖3在示意性視圖中示出在四輥式軋輥機(jī)架內(nèi)的軋輥布置方式，該四輥式軋輥機(jī)架具有工作軋輥1和支承軋輥2。這些可軸向移動的工作軋輥1分別具有輥身外形3，輥身外形3可通過變形的正弦函數(shù)表示，其中，這些輥身外形在工作軋輥的確定的相對軸向位置上互補(bǔ)地相互補(bǔ)充。這兩個(gè)支承軋輥2同樣具有互補(bǔ)的相互補(bǔ)充的輥身外形4，輥身外
9形4同樣根據(jù)變形的正弦函數(shù)形成，在這里，相鄰的相互作用的工作軋
輥1和支承軋輥2的輥身外形在未加載的情況下完全相互補(bǔ)充。在圖4中，在該軋輥輥身設(shè)計(jì)方式情況下示出在上工作軋輥1和上支承軋輥2之間的負(fù)載分布。在棱邊區(qū)域中的負(fù)載峰值與軸向移動相關(guān)地不同大小地顯現(xiàn)。總體來說，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式中，在該輥身輪廓上已經(jīng)展示了基本均勻的負(fù)荷分布。
圖5在示意性布置方式中示出在六輥式軋輥機(jī)架內(nèi)的軋輥布置方式，該六輥式軋輥機(jī)架具有工作軋輥l、中間軋輥5和支承軋輥2，其中，工作軋輥通過中間軋輥支承在支承軋輥上。工作軋輥l配置有圓柱形的輥身外形3。然而，根據(jù)另一個(gè)可能的設(shè)計(jì)方式，工作軋輥的輥身外形也可以是針對相鄰的中間軋輥的輥身外形的。中間軋輥5具有可通過變形的正弦函數(shù)表示的輥身外形6。同樣，支承軋輥2具有可通過正弦函數(shù)表示的輥身外形4。支承軋輥2的輥身外形4和中間軋輥5的輥身外形在未加載的情況下在可軸向調(diào)節(jié)的中間軋輥5的沒有移動的軸向位置中是完全相互補(bǔ)充的。
圖6在示意圖中示出在四輥式軋輥機(jī)架中的工作軋輥1和支承軋輥2，其中，該實(shí)施方式的輥身外形3、 4的基本構(gòu)造方式類似于圖3。然而，外形輪廓是以外形系數(shù)k-0.75進(jìn)行改變的，于是在未加載的情況下，支承軋輥2的輥身外形與直接相鄰的工作軋輥1的輥身外形僅出現(xiàn)部分的相互補(bǔ)充。
根據(jù)一個(gè)未示出的實(shí)施方式，在類似于圖5的六輥式軋輥機(jī)架中，同樣能夠通過校正系數(shù)k來改變支承軋輥和中間軋輥的外形輪廓，于是在未加載的情況下，支承軋輥的輥身外形與直接相鄰的中間軋輥的輥身外形僅出現(xiàn)部分的相互補(bǔ)充。
在圖7中示出了支承軋輥或中間軋輥或工作軋輥的輥身外形7的沿著輥身長度的輪廓。借助點(diǎn)劃線8、 9示出了由現(xiàn)有技術(shù)已知的軋輥在其端部區(qū)域中的可能的倒棱，用以避免很高的棱邊擠壓。與點(diǎn)劃線8 相對應(yīng)的倒棱在軋輥上生成圓柱形的端部區(qū)域，與點(diǎn)劃線9相對應(yīng)的 倒棱在軋輥上生成錐形的端部區(qū)域，其中，在這兩種情況下在沿著輥 身長度的外形輪廓中都出現(xiàn)轉(zhuǎn)折部10，轉(zhuǎn)折部10在軋輥上形成環(huán)形的 棱邊。通過逐漸接近輥身外形的倒棱，獲得負(fù)荷情況的改善，由此在 兩側(cè)產(chǎn)生了校正后的輥身外形，其以虛線11和12示出。在該輥身外 形至校正后的輥身外形的過渡點(diǎn)P處，這兩個(gè)曲線輪廓具有如切線t 那樣的相同的斜率。
權(quán)利要求
1. 軋輥機(jī)架，用于借助工作軋輥制造軋制帶材或板材，所述工作軋輥支承在支承軋輥上或者支承在中間軋輥和支承軋輥上，其中，所述工作軋輥和/或中間軋輥在所述軋輥機(jī)架內(nèi)以能夠彼此相對地軸向移動的方式布置，并且各個(gè)工作軋輥和/或中間軋輥具有沿著整個(gè)有效輥身長度伸展的、彎曲的、能通過三角函數(shù)表示的輥身外形，并且這兩種輥身外形僅在軋輥對的軋輥的確定的相對的軸向位置中、在未加載的情況下互補(bǔ)地相互補(bǔ)充，其特征在于，所述支承軋輥具有互補(bǔ)的輥身外形，并且在未加載的情況下，所述支承軋輥的所述輥身外形與直接相鄰的所述工作軋輥或中間軋輥的所述輥身外形出現(xiàn)部分的或者完全的相互補(bǔ)充。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軋輥機(jī)架，其特征在于，在所述直接相鄰的工作軋輥或者中間軋輥的沒有移動的狀態(tài)下，所述支承軋輥的所 述輥身外形與所述直接相鄰的工作軋輥或者中間軋輥的所述輥身外形 出現(xiàn)完全的相互補(bǔ)充。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的軋輥機(jī)架，其特征在于，在所述直接相 鄰的工作軋輥或者中間軋輥的沒有移動的狀態(tài)下，在下述條件下所述 支承軋輥的所述輥身外形與所述直接相鄰的工作軋輥或者中間軋輥的 所述輥身外形出現(xiàn)非完全的相互補(bǔ)充，即對于支承軋輥半徑RB (X) 滿足下述公式，RB(x) = Ro + k.rB(x) 其中，RB(X)是指在支承軋輥軸向延伸的位置X處的支承軋輥半徑； Ro是指半徑偏移；rB(x)是指在所述支承軋輥軸向延伸的所述位置x處的外形； k是指校正系數(shù)，所述校正系數(shù)k在排除值k=l的情況下被確定處于0 < k《2的區(qū)間內(nèi)。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的軋輥機(jī)架，其特征在于，所述工 作軋輥的所述輥身外形或所述中間軋輥的所述輥身外形或所述支承軋 輥的所述輥身外形在它們的縱向延伸的邊緣區(qū)域中的至少一個(gè)中具有 倒棱，并且在所述邊緣區(qū)域中形成校正后的輥身外形，所述校正后的 輥身外形通過從外形函數(shù)減去任意的數(shù)學(xué)倒棱函數(shù)而獲得，其中，所 述輥身外形的斜率與所述校正后的輥身外形的斜率在從所述輥身外形 至所述校正后的輥身外形的過渡點(diǎn)上是相同的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的軋輥機(jī)架，其特征在于，所述倒棱函數(shù) 是三角函數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的軋輥機(jī)架，其特征在于，所述倒棱函數(shù) 是正弦函數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的軋輥機(jī)架，其特征在于，所述倒棱函數(shù) 是二次函數(shù)。
全文摘要
在一種借助工作軋輥(1)制造軋制帶材或板材的軋輥機(jī)架中，所述工作軋輥支承在支承軋輥(2)上或者支撐在中間軋輥和支承軋輥上，其中，工作軋輥(1)和/或中間軋輥在軋輥機(jī)架內(nèi)以能夠彼此相對地軸向移動的方式布置，并且各個(gè)工作軋輥和/或中間軋輥具有沿著整個(gè)有效輥身長度延伸的、彎曲的、能通過三角函數(shù)表示的輥身外形(3)，并且這兩種輥身外形(3)僅在軋輥對的軋輥的確定的相對的軸向位置中在未加載的情況下互補(bǔ)地相互補(bǔ)充，在沿著兩個(gè)相鄰軋輥的接觸線的負(fù)荷分布方面，應(yīng)當(dāng)將不均勻性降至最低。出于此目的而建議，這些支承軋輥具有互補(bǔ)的輥身外形(4)，并且在未加載的情況下，這些支承軋輥的輥身外形(3、4)與直接相鄰的工作軋輥或中間軋輥的輥身外形(3、4)出現(xiàn)部分的或者完全的相互補(bǔ)充。
文檔編號B21B13/14GK101466483SQ200780022174
公開日2009年6月24日 申請日期2007年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日
發(fā)明者阿洛伊斯·賽林爾, 馬庫斯·威德 申請人:西門子Vai金屬技術(shù)兩合公司