專(zhuān)利名稱(chēng)：工作輥的熱態(tài)外形的控制方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在帶材、包括不同寬度的帶材的軋制中控制工作輥熱態(tài)外形的方法和裝置。
在熱軋帶材情況下，如果不經(jīng)調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)，工作輥的凸度隨著軋制材料喂入量的增加而持續(xù)增大，其程度由熱負(fù)荷的影響來(lái)決定。由于這種本身變化的受熱凸起，使得軋輥外形與設(shè)計(jì)外形的偏差逐漸增大。
人們知道，利用諸如位移裝置和/或彎曲裝置等合適的調(diào)節(jié)裝置，例如“CVC”位移機(jī)構(gòu)，或利用合適的冷卻裝置，可以影響要軋制的軋制帶材中部的熱態(tài)外形，使得工作輥的實(shí)際外形與設(shè)計(jì)外形相適應(yīng)。但是對(duì)軋輥與帶材邊緣的接觸區(qū)域中的軋輥外形卻不能施加足夠的影響。同樣，在軋制不同寬度的帶材或者使工作輥周期性相互相對(duì)移動(dòng)時(shí)，帶材邊緣接觸區(qū)域中的熱態(tài)軋輥外形也沒(méi)有得到任何改善。
本發(fā)明的目的是提出一種控制工作輥的熱態(tài)外形的方法和一種實(shí)施該方法的裝置，采用該方法或裝置可以在帶材的軋制中對(duì)工作輥的實(shí)際外形尤其是帶材邊緣接觸區(qū)域施加影響，使之與工作輥的設(shè)計(jì)外形相適應(yīng)。
按照本發(fā)明的方法，上述目的是由權(quán)利要求1的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由這些措施能使軋輥在帶材邊緣的接觸區(qū)域中并且特別是在帶材接觸區(qū)域旁邊得到保溫，從而在被罩住的帶材部分中的熱凸起被擴(kuò)展開(kāi)，使帶材邊緣接觸區(qū)域旁邊的由于熱量迅速排走造成的陡降部分通過(guò)保溫而大大向外推移。
尤其有利的是，可以在計(jì)算機(jī)中依據(jù)一個(gè)計(jì)算模型計(jì)算出工作輥在帶材邊緣接觸區(qū)中的熱態(tài)外形，或者測(cè)量工作輥沿軸向上的熱凸起及溫度變化，以便測(cè)定防護(hù)殼的位移位置，當(dāng)防護(hù)殼處于位置時(shí)，熱凸起得到最佳的補(bǔ)償，而陡降部分最大程度地向外推移。
如果還應(yīng)用公知的方法例如周期性移動(dòng)工作輥或軋制不同寬度的帶材，則可望實(shí)現(xiàn)對(duì)帶材邊緣接觸區(qū)域中的熱凸起產(chǎn)生更大的影響，例如使熱凸起均勻。
冷卻介質(zhì)按控制地或可調(diào)節(jié)地輸送到工作輥中部并且使防護(hù)殼相對(duì)冷卻介質(zhì)密封，從而使工作輥的熱態(tài)實(shí)際外形更好地與設(shè)計(jì)外形相一致。
按照本發(fā)明的裝置，上述目的是由權(quán)利要求7的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于在工作輥的帶材邊緣接觸區(qū)域中和在軋輥與軋制材料不接觸的區(qū)域中形成了不希望有的熱凸起，如果應(yīng)用權(quán)利要求7的所述的措施則能保證這些軋輥區(qū)域中的溫度充分均勻。
通過(guò)裝在帶材入端的加熱裝置例如感應(yīng)加熱裝置與裝在帶材出端的防護(hù)殼的組合，可以實(shí)現(xiàn)工作輥外形的最佳調(diào)節(jié)。
如果實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求8或9的特征，則防護(hù)殼能更精確地定位。為了能更換軋輥，防護(hù)殼和必要時(shí)加熱裝置應(yīng)配置傳動(dòng)裝置，使防護(hù)殼和加熱裝置能從工作輥移開(kāi)。
權(quán)利要求14至17給出了用于保護(hù)殼和必要時(shí)也用于加熱裝置的一些有利的移位裝置。如果防護(hù)殼不是消極的而是可以加熱或冷卻，或者具有用于軋輥被罩住區(qū)域的加熱機(jī)構(gòu)，那么在給定情況下還可以更好地影響工作輥的外形。
冷卻介質(zhì)被輸送到工作輥中部，以便對(duì)工作輥上的熱凸起施加影響，但為了防止冷卻介質(zhì)進(jìn)到帶材邊緣接觸區(qū)域，建議設(shè)置密封件和必要時(shí)設(shè)置壓力空氣噴嘴?，F(xiàn)已證明以下措施是有效的，即用矩形防護(hù)殼取代其它形狀的防護(hù)殼，以便能更好地影響工作輥的被罩住的區(qū)域和未被罩住的區(qū)域之間的過(guò)渡區(qū)域，從而能更好地影響熱量的均衡。
下面對(duì)照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
附圖中，

圖1是在不同的操作條件下工作輥的熱態(tài)外形圖，圖2是一個(gè)帶有防護(hù)殼的工作輥的側(cè)視圖，圖3是配置于一個(gè)未示出的工作輥上的防護(hù)殼前視圖。
由圖1中可見(jiàn)，在帶材1的上方繪制了在四種不同的操作條件下工作輥2，2′，2″，2
的由熱決定的外形或輪廓。操作條件a)中示出的是具有通常外形的工作輥2′。在帶材邊緣3的區(qū)域中已經(jīng)可以看到此處的熱態(tài)凸起已有一個(gè)很強(qiáng)的下降段，從而在軋制中會(huì)在帶材邊緣區(qū)域形成很大的平直度誤差和斷面形狀誤差。
在操作條件b)情況下，工作輥2在帶材邊緣接觸區(qū)域或由防護(hù)殼罩住，相對(duì)于通常的熱凸起而言，此處凸起的受熱變化外形已經(jīng)相當(dāng)程度地外移了。由此調(diào)整的平直度誤差和斷面誤差相應(yīng)變小。
在操作條件c)下，除了采用防護(hù)殼外，還周期性地沿軸向移動(dòng)工作輥2″。由圖可見(jiàn)，此處有一個(gè)近乎在整個(gè)帶材寬度上相同的熱凸起。
在操作條件d)下，帶材邊緣接觸區(qū)域由防護(hù)殼大面積地罩住，此時(shí)形成一部分比工作輥中部更強(qiáng)的熱態(tài)凸起。熱凸起只到帶材邊緣接觸區(qū)域外部時(shí)才開(kāi)始強(qiáng)烈下降。在例如操作條件b)和d)之間，防護(hù)殼的最佳位移位置可以依據(jù)計(jì)算模型計(jì)算出來(lái)。
從圖2中可以看到帶材1，工作輥2和一個(gè)支撐輥4的一部分。在軋制帶材的入端和出端示出了防護(hù)殼5，6，此外還可看見(jiàn)冷卻裝置7，8，該冷卻裝置將冷卻介質(zhì)輸送到工作輥2的中部。為防護(hù)殼5，6配置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9，10用于使防護(hù)殼5，6脫離開(kāi)工作輥2，以便能夠進(jìn)行可能需要的維修或更換軋輥。通常的導(dǎo)衛(wèi)板11，12防止冷卻介質(zhì)進(jìn)到軋制帶材上。
圖3示出了軸承座13，14，導(dǎo)桿15，16可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在其中。從圖中所示的中部看，導(dǎo)桿15，16一端具有右旋螺紋15′，16′，另一端有左旋螺紋15″，16″。在螺紋15′，16′區(qū)域中的防護(hù)殼5′和螺紋15″，16″區(qū)域中的防護(hù)殼5″經(jīng)螺母17′，18′;17″，18″裝在導(dǎo)桿15，16上而受其導(dǎo)向。導(dǎo)桿通過(guò)鏈條19而同步轉(zhuǎn)動(dòng)，并由馬達(dá)20提供給導(dǎo)向的螺紋桿15，16的轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。由于螺紋17′，17″和18′，18″具有旋向不同的螺距，按照馬達(dá)20轉(zhuǎn)動(dòng)方向的不同，可以使防護(hù)殼5′，5″或者相互靠攏，或者相互移開(kāi)。未示出的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10例如作用在軸承座13，14上，并使它們保持住，由此能夠?qū)⒎雷o(hù)殼5′，5″移向工作輥2，或者從工作輥2上移開(kāi)。
標(biāo)號(hào)表1帶材2工作輥3帶材邊緣4支撐輥5防護(hù)殼6防護(hù)殼7冷卻裝置8冷卻裝置9傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11導(dǎo)衛(wèi)板12導(dǎo)衛(wèi)板13軸承座14軸承座15導(dǎo)桿16導(dǎo)桿17螺母18螺母19鏈條20馬達(dá)
權(quán)利要求
1.在軋制可能具有不同寬度的帶材時(shí)用于控制工作輥的熱態(tài)外形的方法，其特征是，確定軋制帶材(1)的邊緣(3)在工作輥(2)上的位置，測(cè)定出熱隔離防護(hù)殼(5，6)的位移位置，該防護(hù)殼(5，6)能罩住帶材邊緣(3)中的軋輥部分長(zhǎng)度，由此能影響軋輥(2)中的溫度變化，移動(dòng)防護(hù)殼(5，6)，使之有選擇地罩住軋輥(2)在帶材邊緣接觸區(qū)域中的縱向區(qū)域以及軋輥(2)在軋制中不與軋制材料(1)接觸的縱向區(qū)域。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是，依據(jù)一個(gè)計(jì)算模型計(jì)算沿工作輥(2)的軸向的熱凸起，以便測(cè)定防護(hù)殼(5，6)的位移位置，并且這樣移動(dòng)防護(hù)殼(5，6)，使之能克服在工作輥(2)的帶材邊緣接觸區(qū)域中形成的、工作輥(2)設(shè)計(jì)外形的受熱偏差。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征是，測(cè)定沿工作輥軸向的熱凸起及軋輥溫度，以便測(cè)定防護(hù)殼(5，6)的移位位置，并且這樣移動(dòng)防護(hù)殼(5，6)，使之克服在帶材邊緣接觸區(qū)域中測(cè)得的工作輥設(shè)計(jì)外形的受熱偏差。
4.按照權(quán)利要求1至3中至少之一的方法，其特征是，可以在工作輥(2)的沿軸向位于防護(hù)殼(5′，5″;6′6″)之間的區(qū)域上施加冷卻介質(zhì)，根據(jù)在防護(hù)殼(5′，5″;6′6″)之間區(qū)域計(jì)算出的熱凸起確定冷卻介質(zhì)的分布和必要時(shí)冷卻介質(zhì)的溫度分布，并且將冷卻介質(zhì)施加到工作輥上克服熱凸起，以便使之與工作輥(2)的設(shè)計(jì)外形相符。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其特征是，工作輥(2)由防護(hù)殼(5，6)罩住的區(qū)域相對(duì)于施加冷卻介質(zhì)的區(qū)域可以針對(duì)冷卻介質(zhì)進(jìn)行密封。
6.按照權(quán)利要求1至5中至少之一的方法，其特征是，可以調(diào)節(jié)防護(hù)殼(5，6)的溫度和必要時(shí)其軸向溫度分布。
7.實(shí)施按照權(quán)利要求1至6中至少之一所述方法的裝置，其特征是，至少有一對(duì)熱防護(hù)殼(5，5′;6，6′)在徑向上部分地罩住工作輥(2)的縱向區(qū)域，至少有一個(gè)使防護(hù)殼(5，6)沿工作輥軸向移動(dòng)的位移裝置，和一個(gè)至少依賴(lài)軋制帶材邊緣(3)來(lái)對(duì)防護(hù)殼(5，6)定位的控制裝置。
8.按照權(quán)利要求7的裝置，其特征是，控制裝置有一個(gè)計(jì)算熱凸起的計(jì)算機(jī)。
9.按照權(quán)利要求7的裝置，其特征是，控制裝置有一個(gè)測(cè)定熱凸起的測(cè)量輥或溫度傳感器。
10.按照權(quán)利要求7至9中至少之一的裝置，其特征是，設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(9，10)，借此可以使防護(hù)殼(5，6)移向工作輥(2)或從工作輥上移開(kāi)。
11.按照權(quán)利要求7至10中至少之一的裝置，其特征是，不僅在工作輥(2)的帶材入端而且在出端處設(shè)有一對(duì)防護(hù)殼(5，5′;6，6′)。
12.按照權(quán)利要求7至10中至少之一的裝置，其特征是，在工作輥(2)的帶材出端設(shè)有一對(duì)防護(hù)殼(6，6′)，而在帶材入端處設(shè)有使帶材邊緣接觸區(qū)域(3)過(guò)載的加熱裝置。
13.按照權(quán)利要求12的裝置，其特征是，至少有一個(gè)使加熱裝置沿工作輥軸向移動(dòng)的位移裝置和一個(gè)控制裝置，該控制裝置最好作為至少依賴(lài)軋制帶材邊緣(3)對(duì)加熱裝置定位以及對(duì)防護(hù)殼定位的控制裝置的一部分。
14.按照權(quán)利要求7至13中至少之一的裝置，其特征是，用于防護(hù)殼(5，5′;6，6′)和必要時(shí)加熱裝置的位移裝置各由兩個(gè)平行于工作輥(2)設(shè)置的、形式為螺紋桿的導(dǎo)桿(15，16)組成，配有螺母(17，18)的防護(hù)殼(5，6)裝在導(dǎo)桿之間，螺紋桿(15，16)兩端具有相互反向的螺紋，兩個(gè)螺紋桿(15，16)有一個(gè)起同步作用的傳動(dòng)裝置(鏈條19)并設(shè)有一個(gè)驅(qū)動(dòng)螺紋桿(15，16)的馬達(dá)(20)。
15.按照權(quán)利要求7至13中至少之一的裝置，其特征是，防護(hù)殼(5，6)和必要時(shí)加熱裝置裝在兩個(gè)平行設(shè)置的導(dǎo)向梁上，并且可以借助于一個(gè)設(shè)置在中間的其螺紋具有反向螺旋的螺矩的螺紋桿來(lái)傳動(dòng)。
16.按照權(quán)利要求7至13中至少之一的裝置，其特征是，從軋制帶材的中部看，工作輥(2)的每側(cè)都設(shè)置了用于防護(hù)殼(5，6)和必要時(shí)加熱裝置的單獨(dú)的導(dǎo)桿和/或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
17.按照權(quán)利要求7至13中至少之一的裝置，其特征是，用于防護(hù)殼(5，6)和必要時(shí)用于加熱裝置的位移裝置對(duì)于每個(gè)防護(hù)殼至少各包括一個(gè)液力缸。
18.按照權(quán)利要求7至17中至少之一的裝置，其特征是，防護(hù)殼(5，6)具有用于工作輥和/或防護(hù)殼(5，6)本身的調(diào)溫裝置。
19.按照權(quán)利要求7至18中至少之一的裝置，其特征是，在防護(hù)殼(5，6)之間的區(qū)域中，設(shè)置有對(duì)準(zhǔn)工作輥的并且可調(diào)節(jié)其有效寬度和強(qiáng)度的冷卻裝置(7，8)。
20.按照權(quán)利要求19的裝置，其特征是，防護(hù)殼(5，6)配備有密封裝置。
21.按照權(quán)利要求7至20中至少之一的裝置，其特征是，防護(hù)殼(5，6)有一個(gè)空氣壓力接頭和出氣噴嘴，以便能向防護(hù)殼罩住的區(qū)域進(jìn)行干燥吹風(fēng)。
22.按照權(quán)利要求18的裝置，其特征是，在防護(hù)殼(5，6)中設(shè)有感應(yīng)加熱裝置，作為工作輥(2)的調(diào)溫裝置。
23.按照權(quán)利要求18的裝置，其特征是，設(shè)有作為調(diào)溫裝置的噴水嘴，由這些噴水嘴可以將調(diào)溫水施加到由防護(hù)殼(5，6)罩住的工作輥的縱向區(qū)域上。
24.按照權(quán)利要求7至23中至少之一的裝置，其特征是，沿著軋制方向或逆著軋制方向看的防護(hù)殼(5，6)是矩形的。
25.按照權(quán)利要求7至23中至少之一的裝置，其特征是，沿著軋制方向或逆著軋制方向看的防護(hù)殼(5，6)是梯形的或三角形的，或者是圓形的。
26.按照權(quán)利要求12的裝置，其特征是，加熱裝置沿軸向定位并且能按區(qū)域活動(dòng)。
27.按照權(quán)利要求26的裝置，其特征是，至少設(shè)置了一個(gè)控制裝置，借助該控制裝置，加熱裝置至少能按軋制帶材邊緣的位置活動(dòng)。
28.按照權(quán)利要求27的裝置，其特征是，控制裝置是用于定位防護(hù)殼(6，6′)的控制裝置的一部分。
全文摘要
為了在帶材的軋制中尤其是在帶材邊緣接觸區(qū)域中的工作輥的熱態(tài)外形更好地與所希望的設(shè)計(jì)外形相一致，建議采用其相對(duì)于工作輥的位置是可調(diào)節(jié)的防護(hù)殼，該防護(hù)殼在帶材邊緣區(qū)域中能夠影響工作輥的表面溫度。
文檔編號(hào)B21B37/32GK1093025SQ9311475
公開(kāi)日1994年10月5日 申請(qǐng)日期1993年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月25日
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