專利名稱：二十輥軋機(jī)最外層支承輥凸度的綜合調(diào)節(jié)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于壓力加工技術(shù)領(lǐng)域。
二十輥軋機(jī)主要用于軋制不銹鋼、電工鋼等特殊合金。由于工作輥輥徑小、輥身長，要得到良好的板形是比較困難的。由于板形不好再加之高張力軋制，在軋制中斷帶的情況時(shí)有發(fā)生。因此，如何能獲得良好的板形是二十輥軋機(jī)的一個(gè)重要的研究課題。
在現(xiàn)有技術(shù)中，二十輥軋機(jī)(見圖3)其板形、板厚控制手段有二端帶錐度的第一中間輥的軸向移動(dòng)，最外層支承輥的徑向調(diào)節(jié)——凸度調(diào)節(jié)和工作輥的輥形等。其中第一中間輥的錐度和工作輥輥形在軋制過程中是固定不變的，因此在實(shí)際軋制過程中的控制手段即為第一中間輥的軸向移動(dòng)和最外層支承輥的凸度調(diào)節(jié)。如果將帶材的凸度分解為基本分量(即厚度變化的總規(guī)律)和高次分量(即厚度的局部急劇變化)，那么二十輥軋機(jī)的最外層支承輥的凸度調(diào)節(jié)就是控制帶材凸度的基本分量，而第一中間輥的軸向調(diào)節(jié)就是要控制帶材凸度的高次分量。這是因?yàn)?，第一中間輥與帶材間只隔一個(gè)小直徑的工作輥，因此 第一中間輥的位置及形狀稍有變化就可直接引起輥縫形狀的變化；而最外層支承輥與帶材間相隔三層軋輥，既使支承輥軸線的形狀有劇烈的變化，但傳到輥縫處也將是一個(gè)平滑的變化形式。因此最外層支承輥的凸度調(diào)節(jié)只能用來控制帶材凸度的基本分量。
現(xiàn)在的二十輥軋機(jī)最外層支承輥的凸度調(diào)節(jié)有兩種形式。一種是調(diào)節(jié)B、C支承輥的軸線形狀；另一是調(diào)節(jié)A、D支承輥的軸線形狀。本發(fā)明人曾對現(xiàn)有的二十輥軋機(jī)進(jìn)行過測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在帶材頭幾個(gè)道次的軋制中，也就是當(dāng)軋制壓力比較小時(shí)，調(diào)節(jié)最外層支承輥的軸線形狀——凸度對控制帶材的凸度有明顯的效果；但在最后幾個(gè)道次的軋制中，也就是當(dāng)軋制壓力很大時(shí)，目前所采用的凸度調(diào)節(jié)方法及凸度調(diào)節(jié)量對控制帶材的凸度作用甚小。這是因?yàn)楫?dāng)軋制壓力很大時(shí)，軋輥之間以及工作輥與帶鋼之間的彈性壓扁變形很大，用只調(diào)節(jié)B、C(或A、D)支承輥的凸度只能補(bǔ)償或不足以補(bǔ)償上述的壓扁變形，故無法達(dá)到控制帶鋼凸度的目的。欲抵消軋輥的彈性壓扁變形，乃至得到厚度均勻、板形良好的帶鋼，就必須加大支承輥的凸度調(diào)節(jié)量，換句話說每個(gè)道次支承輥的凸度調(diào)節(jié)量應(yīng)該是不同的，并且隨著軋制壓力的增大而增加。然而，隨著支承輥凸度調(diào)節(jié)量的增大，將加大支承輥軸承以及各軋輥的磨損，從而導(dǎo)致輥系使用壽命的降低。在現(xiàn)在的實(shí)際生產(chǎn)中都規(guī)定了兩相鄰調(diào)節(jié)點(diǎn)凸度調(diào)節(jié)量差值的極限，不得不以犧牲產(chǎn)品的精度來達(dá)到提高軋輥及軸承的使用壽命之目的。
本發(fā)明的目的在于用最外層支承輥較小的凸度調(diào)節(jié)量達(dá)到目前只調(diào)節(jié)A、D輥或只調(diào)節(jié)B、C輥時(shí)采用較大凸度調(diào)節(jié)量的控制效果，甚至當(dāng)帶材凸度過大而用目前的調(diào)節(jié)方式無法控制時(shí)，用本發(fā)明的綜合調(diào)節(jié)方法及裝置仍能得到厚度均勻、板形良好的帶材。這樣不僅可以改善輥系的受力狀況，減少軋輥及軸承的磨損，而且可大大提高二十輥軋機(jī)控制帶材凸度的能力和大大改善帶材的質(zhì)量。
這種二十輥軋機(jī)最外層支承輥凸度的綜合調(diào)節(jié)方法及裝置，包括最外層支承輥A、B、C、D、外偏心環(huán)7、心軸8、內(nèi)偏心環(huán)9、鞍座10及扇形板11等組成。其特征在于凸度調(diào)節(jié)齒條3與雙扇形齒輪片2、4嚙合，雙扇形齒輪片2、4分別與單扇形齒輪片1、5嚙合；齒輪片1、2、4、5通過鉚釘6分別固定于最外層支承輥A、B、C、D的凸度調(diào)節(jié)偏心環(huán)——外偏心環(huán)7上；每個(gè)最外層支承輥在軸向由數(shù)段軋輥組成，安裝在同一根心軸8上，各段之間及兩軸端都裝有鞍座機(jī)構(gòu)，心軸8通過內(nèi)偏心環(huán)9(用于壓下)、外偏心環(huán)7、滾針12、鞍座10及扇形板11被分段地支承于機(jī)架上；雙扇形齒輪片及單扇形齒輪片的節(jié)圓分別與各自相應(yīng)的扇形板11及鞍座10的內(nèi)孔(外偏心環(huán)的外圓)同心；外偏心環(huán)7的內(nèi)、外圓不同心，其差值即為最外層支承輥凸度調(diào)節(jié)的偏心值；內(nèi)偏心環(huán)9的外圓與壓下齒輪的節(jié)圓同心，這個(gè)中心與最外層支承輥的中心(也是心軸的中心)之差值即為壓下調(diào)節(jié)偏心；綜合調(diào)節(jié)是將每個(gè)最外層支承輥凸度調(diào)節(jié)偏心的相位置于其最佳調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行的，在這個(gè)調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)，四個(gè)最外層支承輥的凸度對工作輥輥縫的影響最靈敏，從而可有效地控制帶材的凸度，根據(jù)二十輥軋機(jī)輥系參數(shù)，可從理論上求得目前只調(diào)節(jié)A、D輥和只調(diào)節(jié)B、C輥的凸度時(shí)對工作輥輥縫的影響效果——靈敏度，并找出相應(yīng)的最佳靈敏度所對應(yīng)的位置——相位，同樣可求得最外層四個(gè)支承輥同時(shí)對稱調(diào)節(jié)——綜合調(diào)節(jié)時(shí)的最佳相位，從而可求出綜合調(diào)節(jié)時(shí)的最佳調(diào)節(jié)區(qū)域(最佳靈敏度)1).只調(diào)節(jié)A、D輥凸度時(shí)的靈敏度見附圖3，只調(diào)節(jié)A、D輥凸度時(shí)(這時(shí)取B、C輥無凸度調(diào)節(jié)偏心)，即當(dāng)A、D輥對稱地由α1轉(zhuǎn)動(dòng)Δα到α1+Δα?xí)r，則輥心由于有凸度調(diào)節(jié)偏心e的作用將產(chǎn)生位移為Δα.e，那么工作輥在鉛垂方向上由此產(chǎn)生的位移為Δy(α1)，定義靈敏度KAD為KAD=Δy(α1)Δα.e----(1)]]>2).只調(diào)節(jié)B、C輥凸度時(shí)的靈敏度見附圖3，只調(diào)節(jié)B、C輥的凸度時(shí)(這時(shí)取A、D輥無凸度調(diào)節(jié)偏心)，即當(dāng)B、C輥對稱地由α2轉(zhuǎn)動(dòng)Δα到α2+Δα?xí)r，則輥心產(chǎn)生的位移為Δα.e，工作輥在鉛垂方向上由此產(chǎn)生的位移為Δy(α2)，可求出相應(yīng)的靈敏度KBC為KBC=Δy(α2)Δα.e----(2)]]>3).綜合調(diào)節(jié)時(shí)的靈敏度見附圖3，當(dāng)最外層四個(gè)支承輥的凸度同時(shí)對稱調(diào)節(jié)——綜合調(diào)節(jié)時(shí)(這時(shí)A、B、C、D輥都有凸度調(diào)節(jié)偏心)，即當(dāng)凸度調(diào)節(jié)齒條移動(dòng)時(shí)，A、D輥對稱地由α1轉(zhuǎn)到α1+Δα，同時(shí)B、C輥也對稱地由α2轉(zhuǎn)到α2+Δα，那么工作輥的輥心在鉛垂方向上由此產(chǎn)生的位移為Δy(α1，α2)，此時(shí)的靈敏度K為K=Δy(α1,α2)Δα.e---(3)]]>用式(1)及式(2)可分別求出目前只調(diào)節(jié)A、D輥和只調(diào)節(jié)B、C輥的最佳位置，用式(3)可求得綜合調(diào)節(jié)法的最大靈敏度及每個(gè)軋輥的相應(yīng)位置，進(jìn)而可確定綜合調(diào)節(jié)時(shí)的最佳調(diào)節(jié)區(qū)域及每個(gè)凸度調(diào)節(jié)齒輪片與其外偏心環(huán)的相對安裝位置；當(dāng)每個(gè)鞍座處的凸度調(diào)節(jié)齒條3上、下移動(dòng)時(shí)，就可帶動(dòng)齒輪片2、4及1、5同時(shí)對稱地轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過各自的外偏心環(huán)7改變該處軋輥輥心的位置。當(dāng)每個(gè)鞍座處的凸度調(diào)節(jié)齒條的位移不同時(shí)，可使A、D及B、C輥的軸線對稱地產(chǎn)生一定凸度，從而共同影響工作輥輥縫的形狀，達(dá)到有效地控制板厚、板形之目的。
附圖及實(shí)施例

圖1凸度綜合調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意2鞍座裝配示意3凸度調(diào)節(jié)靈敏度求解圖示計(jì)算實(shí)例取輥系參數(shù)如下a＝155mm；b＝402mm；c＝180mm；工作輥半徑31.75mm；第一中間輥半徑51mm；第二中間輥半徑86.5mm；最外層支承輥半徑150mm；凸度調(diào)節(jié)偏心e＝1.016mm。
通過電算可求得如下的結(jié)果1、只調(diào)節(jié)A、D輥的凸度(B、C輥無凸度調(diào)節(jié)偏心)時(shí)，當(dāng)α1在75°和255°位置時(shí)，KAD存在兩個(gè)極值，分別為1.045和-1.045。
2、只調(diào)節(jié)B、C輥的凸度(A、D輥無凸度調(diào)節(jié)偏心)時(shí)，當(dāng)α2在25°和205°位置時(shí)，KBC存在兩個(gè)極值，分別為0.812和-0.812。
3、采用本發(fā)明的綜合調(diào)節(jié)法(圖1)，這時(shí)四個(gè)最外層支承輥都有凸度調(diào)節(jié)偏心，在α1＝255°，α2＝25°和 α1＝75°，α2＝205°時(shí)，靈敏度存在有兩個(gè)極值，分別是1.88和-1.88。
由上述結(jié)果說明，本發(fā)明的綜合調(diào)節(jié)法的調(diào)節(jié)效果——靈敏度是目前所采用的只調(diào)節(jié)B、C支承輥的2.32倍，是只調(diào)節(jié)A、D支承輥的1.8倍。
權(quán)利要求
1.一種二十輥軋機(jī)最外層支承輥凸度的綜合調(diào)節(jié)方法及裝置，包括最外層支承輥A、B、C、D、外偏心環(huán)7、心軸8、內(nèi)偏心環(huán)9、鞍座10及扇形板11等組成，其特征在于a、凸度調(diào)節(jié)齒條3與雙扇形齒輪片2、4嚙合，雙扇形齒輪片2、4分別與單扇形齒輪片1、5嚙合，這些齒輪片都用鉚釘6分別固定于最外層支承輥A、B、C、D的凸度調(diào)節(jié)偏心環(huán)——外偏心環(huán)7上；b、最外層四個(gè)支承輥的凸度調(diào)節(jié)偏心位置各自都存在有最佳的調(diào)節(jié)區(qū)域(最佳靈敏度)i、只調(diào)節(jié)A、D輥凸度時(shí)的靈敏度為KAD=Δy(α1)Δα.e]]>ii、只調(diào)節(jié)B、C輥凸度時(shí)的靈敏度為KBC=Δy(α2)Δα.e]]>iii、綜合調(diào)節(jié)時(shí)的靈敏度為K=Δy(α1,α2)Δα.e]]>
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的最外層支承輥凸度的綜合調(diào)節(jié)方法及裝置，其特征在于雙扇形齒輪片2、4和單扇形齒輪片1、5的節(jié)圓分別與各相應(yīng)的扇形板11及鞍座10的內(nèi)孔(外偏心環(huán)的外圓)同心；外偏心環(huán)7的內(nèi)、外圓不同心，其差值即為最外層支承輥凸度調(diào)節(jié)的偏心值；內(nèi)偏心環(huán)9的外圓與壓下齒輪的節(jié)圓同心，這個(gè)中心與最外層支承輥(也與心軸)的中心差即為壓下調(diào)節(jié)的偏心值。
全文摘要
本發(fā)明屬于壓力加工領(lǐng)域。其要點(diǎn)是凸度調(diào)節(jié)齒條3與雙扇形齒輪片2、4嚙合，雙扇形齒輪片2、4分別與單扇形齒輪片1、5嚙合，這些齒輪片都用鉚釘6分別固定于最外層支承輥A、B、C、D的凸度調(diào)節(jié)偏心環(huán)—外偏心環(huán)7上，同時(shí)公開了最外層四個(gè)支承輥的凸度調(diào)節(jié)偏心位置各自都存在的最佳調(diào)節(jié)區(qū)域。本發(fā)明可以大大提高二十輥軋機(jī)控制板厚、板形的能力及輥系的使用壽命和帶材的軋制精度。
文檔編號B21B31/16GK1164445SQ9610461
公開日1997年11月12日 申請日期1996年5月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月3日
發(fā)明者于恩林 申請人:東北重型機(jī)械學(xué)院南校