一種極薄帶軋機及其軋制方法
【專利摘要】一種極薄帶軋機及其軋制方法，屬于軋制機械【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的工作輥一端安裝有開式齒輪組，主傳動電機通過聯(lián)軸器與工作輥相連，支撐輥位于工作輥上、下側(cè)，工作輥和支撐輥均通過軸承座與牌坊相連，在上、下工作輥軸承座之間安裝有推力彈簧；張力電機位于工作輥兩側(cè)，軋件穿過輥縫與卷筒相連接。其軋制方法為：準(zhǔn)備兩種類型齒輪組，第一種齒輪組有多套，每套的齒數(shù)比各不相同，用于異步軋制。第二種齒輪組齒數(shù)相同，用于同步軋制。根據(jù)工藝需要，選擇安裝其中一種齒輪組，通過壓下裝置施加軋制力，張力電機施加張力，啟動主傳動電機，完成第一次多道次軋制?？筛鶕?jù)工藝需要多次更換安裝合適齒輪組，繼續(xù)軋制，直到軋件達到目標(biāo)厚度。
【專利說明】一種極薄帶軋機及其軋制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于軋制機械【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種極薄帶軋機及其軋制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著微制造技術(shù)和微成形技術(shù)的發(fā)展,對金屬、合金及金屬基復(fù)合材料的極薄帶需求越來越大，這些極薄帶廣泛應(yīng)用于微電子行業(yè)、微制造行業(yè)、儀器儀表行業(yè)和微機電行業(yè)等?，F(xiàn)階段金屬、合金及金屬基復(fù)合材料的極薄帶多通過軋制得到，所用軋機普遍為多輥軋機。利用傳統(tǒng)軋機進行極薄帶軋制，生產(chǎn)效率低下，產(chǎn)能無法滿足需求；傳統(tǒng)多輥軋機的工作輥直徑小，運行和維護成本高。當(dāng)傳動軸較細時容易出現(xiàn)扭振現(xiàn)象，進而造成極薄帶表面出現(xiàn)振紋等缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)效率高、有效減小扭振現(xiàn)象及能夠保證極薄帶質(zhì)量的極薄帶軋機及其軋制方法。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種極薄帶軋機，包括主傳動電機、工作輥、支撐輥、壓下裝置、牌坊、第一張力電機及第二張力電機，所述工作輥包括上工作輥和下工作輥，所述支撐輥包括上支撐輥和下支撐輥，所述主傳動電機的動力輸出軸通過聯(lián)軸器與下工作輥一端相連接，下工作輥另一端安裝有第二齒輪；所述上工作輥位于下工作輥上部，在上工作輥一端設(shè)置有第一齒輪，所述第一齒輪與第二齒輪相嚙合；所述上支撐輥位于上工作輥上部，兩者接觸滾動配合；所述下支撐輥位于下工作輥下部，兩者接觸滾動配合；
[0005]所述上工作輥和下工作輥均通過工作輥軸承座與牌坊滑動連接，所述下支撐輥通過支撐輥軸承座固定在牌坊底部，所述上支撐輥通過支撐輥軸承座固定在牌坊窗口內(nèi)，在上工作輥與下工作輥的工作輥軸承座之間安裝有推力彈簧；在所述上支撐輥的支撐輥軸承座與壓下裝置之間設(shè)置有壓力傳感器；
[0006]所述第一張力電機和第二張力電機分布在工作棍兩側(cè)，第一張力電機的動力輸出軸連接有第一卷筒，第二張力電機的動力輸出軸連接有第二卷筒，軋件一端連接在第一卷筒上，軋件另一端穿過上、下工作輥之間輥縫連接在第二卷筒上；在所述工作輥與第一卷筒之間設(shè)置有第一張力輥，在工作輥與第二卷筒之間設(shè)置有第二張力輥；
[0007]所述壓力傳感器信號輸出端、主傳動電機控制端、第一張力電機控制端及第二張力電機控制端均與主控計算機相連。
[0008]所述第一齒輪和第二齒輪構(gòu)成開式齒輪組，齒輪組數(shù)量若干，若干齒輪組的齒數(shù)比各不相同。
[0009]所述開式齒輪組位于工作輥任意一端或者位于工作輥兩端。
[0010]所述壓下裝置采用壓下絲杠或液壓缸。
[0011]采用所述的極薄帶軋機的軋制方法，包括如下步驟:[0012]步驟一:軋制前，準(zhǔn)備兩種類型的齒輪組，第一種齒輪組的第一齒輪與第二齒輪齒數(shù)不相同，且第一種齒輪組的數(shù)量若干，若干數(shù)量的第一種齒輪組之間的齒數(shù)比各不相同，第二種齒輪組的第一齒輪與第二齒輪齒數(shù)相同，第一種齒輪組用于異步軋制，第二種齒輪組用于同步軋制，根據(jù)工藝要求，選擇使用第一種齒輪組或者使用第二種齒輪組；
[0013]步驟二:將所選用的第一種齒輪組或者第二種齒輪組安裝到上、下工作輥上，在推力彈簧作用下，上工作輥和上支撐輥會被推力彈簧頂起，此時上、下工作輥之間的輥縫處于最大縫隙位置；
[0014]步驟三:將軋件穿過上、下工作輥之間輥縫并卷裝到第一、第二卷筒上，同時軋件繞過第一、第二張力輥進行初步張緊；
[0015]步驟四:啟動主控計算機，通過壓下裝置對上、下工作輥施加軋制力，通過壓力傳感器采集軋制力數(shù)值，直到軋制力達到設(shè)定值；
[0016]步驟五:啟動第一張力電機和第二張力電機對軋件施加張力；
[0017]步驟六:啟動主傳動電機，在所選用的第一種齒輪組或者第二種齒輪組作用下，上、下工作輥互為反向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)軋制功能，軋制前，可通過壓下裝置施加預(yù)壓緊力，實現(xiàn)負(fù)輥縫軋制；
[0018]步驟七:關(guān)閉主傳動電機、第一張力電機及第二張力電機，壓下裝置卸載軋制力，根據(jù)工藝要求，可多次更換第一種齒輪組或者第二種齒輪組，并進行下一道次的軋制，參照前一道次軋制過程，直到軋件厚度到達目標(biāo)厚度，軋制完成。
[0019]本發(fā)明的有益效果:
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，摒棄了傳統(tǒng)軋機采用齒輪箱和萬向接軸作為傳動機構(gòu)的方式，直接利用聯(lián)軸器連接電機與工作輥，可有效減小扭振現(xiàn)象的發(fā)生，提高極薄帶的表面質(zhì)量；上、下工作輥之間通過開式齒輪組配合傳動，通過更換不同齒數(shù)比的齒輪組，能夠?qū)崿F(xiàn)異步軋制和同步軋制，與傳統(tǒng)極薄帶生產(chǎn)工藝相比可提高生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的一種極薄帶軋機結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為圖1的俯視圖；
[0023]圖3為本發(fā)明的一種極薄帶軋機的軋制流程圖；
[0024]圖中，I—主傳動電機，2—上工作輥，3—下工作輥，4一上支撐輥，5—下支撐輥，6—第一齒輪，7—第二齒輪，8—壓力傳感器，9—壓下裝置，10—牌坊，11—聯(lián)軸器，12—推力彈簧，13—工作輥軸承座，14一支撐輥軸承座，15—第一張力電機，16—第一卷筒，17—第一張力棍，18一軋件,19一第二張力電機，20—第二卷筒,21—第二張力棍。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
[0026]如圖1、2所示，一種極薄帶軋機，包括主傳動電機1、工作輥、支撐輥、壓下裝置9、牌坊10、第一張力電機15及第二張力電機19，所述工作輥包括上工作輥2和下工作輥3，所述支撐輥包括上支撐輥4和下支撐輥5，所述主傳動電機I的動力輸出軸通過聯(lián)軸器11與下工作輥3 —端相連接，下工作輥3另一端安裝有第二齒輪7 ;所述上工作輥2位于下工作棍3上部,在上工作棍2 —端設(shè)置有第一齒輪6,所述第一齒輪6與第二齒輪7相哨合；所述上支撐輥4位于上工作輥2上部，兩者接觸滾動配合；所述下支撐輥5位于下工作輥3下部，兩者接觸滾動配合；
[0027]所述上工作輥2和下工作輥3均通過工作輥軸承座13與牌坊10滑動連接，所述下支撐輥5通過支撐輥軸承座14固定在牌坊10底部，所述上支撐輥4通過支撐輥軸承座14固定在牌坊窗口內(nèi)，在上工作輥2與下工作輥3的工作輥軸承座13之間安裝有推力彈簧12 ;在所述上支撐輥4的支撐輥軸承座14和壓下裝置9之間設(shè)置有壓力傳感器8 ；
[0028]所述第一張力電機15和第二張力電機19分布在工作棍兩側(cè),第一張力電機15的動力輸出軸連接有第一卷筒16，第二張力電機19的動力輸出軸連接有第二卷筒20，軋件18一端連接在第一卷筒16上，軋件18另一端通過上、下工作輥之間輥縫連接在第二卷筒20上；在所述工作輥與第一卷筒16之間設(shè)置有第一張力輥17，在工作輥與第二卷筒20之間設(shè)置有第二張力輥21 ；
[0029]所述壓力傳感器8信號輸出端、主傳動電機I控制端、第一張力電機15控制端及第二張力電機19控制端均與主控計算機相連。
[0030]所述第一齒輪6和第二齒輪7構(gòu)成開式齒輪組，齒輪組數(shù)量若干，若干齒輪組的齒數(shù)比各不相同。
[0031]所述開式齒輪組位于工作輥任意一端或者位于工作輥兩端。
[0032]所述壓下裝置9采用壓下絲杠或液壓缸等。
[0033]本實施例中的軋件18為紫銅薄帶，軋件18的初始厚度為1mm，寬度為80mm，工作棍直徑為50mm,工作棍長度為130mm,支撐棍直徑為120mm,支撐棍長度為120mm,軋件18目標(biāo)厚度為0.005mm以下,主傳動電機1、第一張力電機15和第二張力電機19均米用伺服電機。
[0034]采用所述的極薄帶軋機的軋制方法，其軋制流程圖如圖3所示，具體包括如下步驟:
[0035]步驟一:軋制前，準(zhǔn)備兩種類型的齒輪組，第一種齒輪組的第一齒輪6與第二齒輪7齒數(shù)不相同，且第一種齒輪組的數(shù)量若干，若干數(shù)量的第一種齒輪組之間的齒數(shù)比各不相同，第二種齒輪組的第一齒輪6與第二齒輪7齒數(shù)相同，第一種齒輪組用于異步軋制，第二種齒輪組用于同步軋制，根據(jù)工藝要求，選擇使用第一種齒輪組或者使用第二種齒輪組；
[0036]本實施例中，齒輪組為三套,第一套齒輪組的齒數(shù)比為1.1,第二套齒輪組的齒數(shù)比為1.05,第三套齒輪組的齒數(shù)比為I,第一、第二套齒輪組用于異步軋制,第三套齒輪組用于同步軋制；
[0037]步驟二:將第一套齒輪組安裝到上、下工作輥上，在推力彈簧12作用下，上工作輥2和上支撐輥4會被頂起，此時上、下工作輥之間的輥縫處于最大縫隙位置；
[0038]步驟三:將軋件18穿過上、下工作輥之間輥縫并卷裝到第一、第二卷筒上，同時軋件18繞過第一、第二張力輥進行初步張緊；
[0039]步驟四:啟動主控計算機，通過壓下裝置9對上、下工作輥施加軋制力，通過壓力傳感器8采集軋制力數(shù)值，直到軋制力達到IOOkN ；
[0040]步驟五:啟動第一張力電機15和第二張力電機19對軋件18施加張力；
[0041]步驟六:通過壓下裝置9施加預(yù)壓緊力，啟動主傳動電機I，在第一套齒輪組作用下，上、下工作輥對軋件18進行異步軋制，直到軋件18厚度為0.05mm以下，完成軋件18第一次軋制；
[0042]步驟七:關(guān)閉主傳動電機、第一張力電機及第二張力電機，壓下裝置卸載軋制力，將第一套齒輪組卸下，更換第二套齒輪組，參照第一次軋制過程，進行第二次多道次軋制，直到軋件18厚度為0.005mm左右，再將第一套齒輪組卸下，更換第三套齒輪組，進行第三次多道次軋制，直到軋件厚度到達目標(biāo)厚度，軋制完成。
[0043]采用大齒數(shù)比的齒輪組時，本發(fā)明能夠滿足較大異速比的異步軋制，適用范圍包括粗軋、全搓軋、對難變形和低塑性的金屬及合金的軋制。
[0044]采用小齒數(shù)比的齒輪組時，本發(fā)明能夠滿足較小異速比的異步軋制，適用范圍包括接近成品厚度的軋制和部分搓軋。
[0045]采用第二種齒輪組時，本發(fā)明能夠滿足同步軋制，適用范圍包括精軋和平整。
[0046]實施例中的方案并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均包含于本案的專利范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種極薄帶軋機，其特征在于:包括主傳動電機、工作輥、支撐輥、壓下裝置、牌坊、第一張力電機及第二張力電機，所述工作輥包括上工作輥和下工作輥，所述支撐輥包括上支撐輥和下支撐輥，所述主傳動電機的動力輸出軸通過聯(lián)軸器與下工作輥一端相連接，下工作輥另一端安裝有第二齒輪；所述上工作輥位于下工作輥上部，在上工作輥一端設(shè)置有第一齒輪，所述第一齒輪與第二齒輪相嚙合；所述上支撐輥位于上工作輥上部，兩者接觸滾動配合；所述下支撐輥位于下工作輥下部，兩者接觸滾動配合； 所述上工作輥和下工作輥均通過工作輥軸承座與牌坊滑動連接，所述下支撐輥通過支撐輥軸承座固定在牌坊底部，所述上支撐輥通過支撐輥軸承座固定在牌坊窗口內(nèi)，在上工作輥與下工作輥的工作輥軸承座之間安裝有推力彈簧；在所述上支撐輥的支撐輥軸承座與壓下裝置之間設(shè)置有壓力傳感器； 所述第一張力電機和第二張力電機分布在工作棍兩側(cè)，第一張力電機的動力輸出軸連接有第一卷筒，第二張力電機的動力輸出軸連接有第二卷筒，軋件一端連接在第一卷筒上，軋件另一端穿過上、下工作輥之間輥縫連接在第二卷筒上；在所述工作輥與第一卷筒之間設(shè)置有第一張力輥，在工作輥與第二卷筒之間設(shè)置有第二張力輥； 所述壓力傳感器信號輸出端、主傳動電機控制端、第一張力電機控制端及第二張力電機控制端均與主控計算機相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極薄帶軋機，其特征在于:所述第一齒輪和第二齒輪構(gòu)成開式齒輪組，齒輪組數(shù)量 若干，若干齒輪組的齒數(shù)比各不相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種極薄帶軋機，其特征在于:所述開式齒輪組位于工作輥任意一端或者位于工作輥兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極薄帶軋機，其特征在于:所述壓下裝置采用壓下絲杠或液壓缸。
5.采用權(quán)利要求1所述的極薄帶軋機的軋制方法，包括如下步驟: 步驟一:軋制前，準(zhǔn)備兩種類型的齒輪組，第一種齒輪組的第一齒輪與第二齒輪齒數(shù)不相同，且第一種齒輪組的數(shù)量若干，若干數(shù)量的第一種齒輪組之間的齒數(shù)比各不相同，第二種齒輪組的第一齒輪與第二齒輪齒數(shù)相同，第一種齒輪組用于異步軋制，第二種齒輪組用于同步軋制，根據(jù)工藝要求，選擇使用第一種齒輪組或者使用第二種齒輪組； 步驟二:將所選用的第一種齒輪組或者第二種齒輪組安裝到上、下工作輥上，在推力彈簧作用下，上工作輥和上支撐輥會被推力彈簧頂起，此時上、下工作輥之間的輥縫處于最大縫隙位置； 步驟三:將軋件穿過上、下工作輥之間輥縫并卷裝到第一、第二卷筒上，同時軋件繞過第一、第二張力輥進行初步張緊； 步驟四:啟動主控計算機，通過壓下裝置對上、下工作輥施加軋制力，通過壓力傳感器采集軋制力數(shù)值，直到軋制力達到設(shè)定值； 步驟五:啟動第一張力電機和第二張力電機對軋件施加張力； 步驟六:啟動主傳動電機，在所選用的第一種齒輪組或者第二種齒輪組作用下，上、下工作輥互為反向轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)軋制功能。軋制前，可通過壓下裝置施加預(yù)壓緊力，實現(xiàn)負(fù)輥縫軋制； 步驟七:關(guān)閉主傳動電機、第一張力電機及第二張力電機，壓下裝置卸載軋制力，根據(jù)工藝要求，可多次更換第一種齒輪組或者第二種齒輪組，并進行下一道次的軋制，參照前一道次軋制過程，直到軋件厚度到 達目標(biāo)厚度，軋制完成。
【文檔編號】B21B37/58GK103962377SQ201410145807
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】劉相華, 孫祥坤, 湯德林, 宋孟 申請人:東北大學(xué)