本发明为一种新型高精度轧机,属于金属轧制技术领域,用来轧制高精度的板、带材。 高质量的金属产品除了要求精确尺寸及良好的力学性能外,还要求板材、带材厚度的一致性。板材、带材的平滑性及横向厚度均匀性相互影响,且都是由于二个相同的原因产生。一个原因是板、带材横向变形不一致,其影响因素是由于轧辊表面中间凸、磨损以及热凸度造成的;另一个原因是在轧制过程中,沿轧辊轴向的间隙(即辊缝)不一致,其影响因素是由于轧制时受轧制力的影响,轧辊弹塑性变形,支架伸长及支承点移动等使工作辊及支承辊弯曲变形,工作辊中间部分向上弯曲,造成被轧板、带材的不平度。
上述的第一个原有是由于轧辊本身质量造成的(不考虑热影响)。可以通过重新研磨轧辊,甚至更换新轧辊来解决。第二个原因是目前所有轧机都存在的,目前还没有较好的办法来解决,目前大多采用四辊轧机轧制板带材,或六辊以上,但这些轧机的轧辊由于支承辊较长,虽在其两端施加外力以防止轧辊位移,但无法解决轧辊中间向上弯曲的问题,因而轧出的板带材横截面质量仍难以保证。
为此,本发明设计出一种新型高精度轧机,该轧机通过在最上面的上下大轧辊(即支承辊)的中间各加一个或以上长度小于大轧辊的压辊,通过该压辊向轧辊的中间部分施加足够大地作用力,使轧辊的中间不向上弯曲。这样可大大地降低上述原因之二的影响,特别是对于长轧辊,从而可提高板带材的轧制精度。
图1是轧辊的受力图,其中q为轧制力,P1和P2为轧辊两端作用力,P3为压辊给轧辊中间的作用力。P3的作用力使轧辊轴线上的三点A、B和C在同一条直线上,从而可保证轧出平直的板带材。
如果没有支承辊,仅有小轧辊(即工作辊),则压辊可直接加在小轧辊上。对于宽带轧机,即轧辊较长的轧机,如果觉得加一个压辊仍保持不了精度,则可以加多个压辊。
下面结合附图对本发明的轧机作进一步详细描述:
图2为采用一个压辊的侧面图。
图3为采用两个压辊的侧面图。
图4为采用压辊的四辊轧机正面示意图。
图5为图4的侧面图。
如图4、图5所示,在四辊轧机的工作辊1上有支承辊2,在上下支承辊2的中间部分各加有一个长度小于支承辊的较短的压辊4,压辊4的两端不安装在轧机支架上,油压系统8通过压辊架5给压辊4的两端施加外力,压辊上面有一个定位杆6,该定位杆6可在定位槽7中上下移动以调节压辊4的位置。
为了控制压辊向轧辊施力的大小以保证轧制精度,压辊4上的油压系统8用计算机进行控制,由图4可看到,在每个轧辊(工作辊和支承辊)的两端和轧机支架9联接处附近的支架上贴有4片应变片3,即每端2片。应变片输出接计算机的A/D转换器。轧制时计算机通过应变片测出轧辊两端受力P1和P2,再计算出P3(应用材料力学知识很容易建立P3的计算式),最后控制油压系统8通过压辊4给轧辊的中间部分施以所需的作用力。
如果轧辊较长,则可以在支承辊2的中间部分加两个或两个以上的压辊以保证轧制精度。
对于两辊或多辊轧机,也同样可采用上述方法加上压辊。
本发明的新型高精度轧机的优点在于可以用于各类轧机,提高轧机的轧制精度,使板带材尺寸精度提高,尤其适用于轧制较宽板带材的特种轧机。本轧机结构简单,容易采用,能较方便地应用于目前的板带材轧机中,使板带材质量提高。