为加工带材或板材用的四辊轧 机机座提供曲率与平衡的模块 本发明涉及一种如主权项中所述的,给用来生产带材或板材的四辊轧机机座提供曲率与平衡的模块。
本发明的曲率与平衡模块是用来相对于轧制平面使轧辊形成一种预曲率:向内即朝向其它辊的“入”曲率或朝外的“出”曲率,用以反对或增强轧制作业中由加工辊所产生的偏转。
轧制技术的领域涉及到因加工辊中的轧制力产生偏转而引起的问题。
为了减少这些偏转,采用了四辊轧机机座,此种机座包括两个支承辊,即一个上支承辊和一个下支承辊,它们作用在各相应的加工辊上,并经由它们将轧制压力施加到加工辊上。
美国专利40385857号公开了这种曲率与平衡模块,这些平衡块作为相配对的部件,沿横向设置在轧辊轴承座的一侧和另一侧,同时具有大致呈E型的横剖面,借助这些模块,轧辊轴承座便同加工辊的端部协同工作;这些模块支承着一批千斤顶来提供曲率与平衡。
上述E型模块和它的上、中与下三个拱肋界定出两个空间,其中布置有设在加工辊轴承座中相应的横向延伸部。
这种E型模块还包括有上、下支承千斤顶,利用它们作用于支承辊的轴承座上。
更确切地说,在上述E型曲率与平衡模块中,用来提供曲率与平衡地千斤顶是分别设在上拱肋的下表面上,下拱肋的上表面上,以及中央拱肋的上、下表面之上,其目的在于能根据要求从上到下作用于定位在为E型模块的拱肋所界定空间内的轧辊轴承座的横向延伸部。
取决于所起动的曲率与平衡千斤顶,可根据具体的轧制要求使加工辊轴线相对于轧制平面生成朝上或向下的预曲率。
传统上,把轧辊面对轧机机座轧制平面的曲率定义为“入”曲率,而把轧辊背离轧制平面的曲率定义为“出”曲率。
但是上述E形模块必然伴随有与下述事实有关的问题:当外部千斤顶,即与上拱肋的下表面和下拱肋的上表面相关联的千斤顶,经起动来确定加工辊的“出”曲率时,此E型模块的这些上、下拱肋在外部千斤顶的作用下便趋向于屈服而向外作弹性变形。
这就导致必须要减小千斤顶所产生的可应用的最大力,从而减小加工辊“出”曲率的作用。
E型模块的另一个问题是基于下述事实:轧机机座中的加工辊可以沿轴向来回运动,用以防止加工辊的与带材或板材相接触的压域常属同一区域,而将导致加工辊的磨损与过份的局部变形。
这种轴向的来回运动,会使曲率千斤顶作用引起的反馈力偏离开支承着与相应模块关联的加工辊的轴承的轴线,而给加工辊的轴承的工作寿命带来问题。
为了减少对这些轴承造成的损伤,必须减少作用于加工辊上“出”曲率的力。
加工辊在与E型模块相关处的磨损受到E型模块以及加工辊轴承座两者的几何构型的限制。
为必需要限制对加工辊的磨损,磨损的结果将增加生产费用。
法国专利申请1363766号也公开了一种与上述基本类似的装置,差别在于这里的曲率与平衡模块是轧机机座支承结构的一个整体部分并大致呈C形;在下部加工辊的轴承座上,只有一个千斤顶从上方起作用,而在此下部加工辊中能只产生“入”曲率。
日本专利申请59-056910号公开了一种曲率与平衡模块,其中包括有能在加工辊中只产生“入”曲率的千斤顶。
本申请人等业已设计、试验和具体体现出能克服当前工艺水平的不足和实现进一步优点的本发明。
本发明已列述于和表征在主权项中,而从属权项则说明主实施例精神的种种变更形式。
本发明的目的在于提供一种能装配到用于加工带材或板材的四辊轧机机座上,以在加工辊中产生所需预曲率的曲率与平衡模块。
本发明的模块常能保持正确的平衡和消除作用于加工辊轴承座内轴承上的不平衡力。
应用了本发明的曲率与平衡模块的轧机机座,最好包括有设在下或上支承辊的轴承座与有关机壳之间的液压致动装置,这些装置经起动后使相应的辊控制就位。
本发明的曲率与平衡模块能确保轴承座反馈的力常能基本上位于加工辊的轴承的中心线上。
此外,平衡千斤顶产生的推力同所述机壳相关联的液压致动装置基本上是在同一轴线上,而与加工辊的轴向位置无关,这样就能保证轧机机座正确的平衡和有优良的稳定性。
本发明的模块能消除当前工艺水平下使上、下拱肋发生的弹性偏转,这种偏转乃是由于“出”曲率传递给加工辊而由曲率千斤顶产生了不平衡推力所致。
本发明的模块包括:至少是设在其上或下拱肋的外表面上的补偿千斤本顶装置,这种装置能反对作用到拱肋上的不平衡推力而消除偏转。
采用本发明的模块,所述拱肋不再受高应力的影响。
在本发明的第一实施例中,这种曲率与平衡模块取C形构型,能同加工辊的端部相关联而不论此辊是上部还是下部加工辊。
确切地说,这种C形模块包括若干曲率千斤顶装置,它们分别设在各上、下拱肋的内表面上以及与另一加工辊相关联的拱肋的外表面上,而另一拱肋则在其外表面上设有补偿千斤顶装置。
使相对的曲率千斤顶装置起作用,就能将“入”曲率传递给两个加工辊。
当起动与拱肋另一内表面相关联的千斤顶装置时,便将一“出”曲率传递给与C形模块相联的有关加工辊上,而最终的推力则通过曲率与平衡模块被适当平衡和不受变形影响的方式,为有关的补偿千斤顶装置所补偿。
根据本发明的这一实施例,与加工辊的名义直径相比,可以在10%的直径范围内改变加工辊的直径,而不会有因模块与轴承座造成的对几何构型的约束。
在本发明的另一实施例中,这种模块则取E形构型,其中各上、下拱肋包括着与这些肋各自外表面相关的补偿千斤顶装置。
这些分别与上拱肋上表面和下拱肋下表面相关的补偿千斤顶装置,是用来当“出”曲率传递给加工辊时来平衡曲率千斤顶装置所产生的推力。
补偿千斤顶装置则用来防止此E形模块各上、下拱肋存在有高值的应力。
在本发明的曲率与平衡模块的一种有益的形式中,对于C形与E形两种实施例,千斤顶装置都有两个沿加工辊轴线相分开的平行致动点。
在这一特定形式的实施例中,能够把两个致动器所施加的推力与配成,使其最终的作用力点是位于轴承的轴线上,而与加工辊在轧机机座中轴向位置无关。
按上述方式保证了这些轴承正确地起作用。
利用本发明的模块,因曲率产生的作用力的数值乃是能够作用到加工辊上负荷的一个函数,它可以显著地增加。
具体地说,对于本发明的E形模块,与当前工艺水平的通常模块相比,可使曲率产生的作用力提高70%或更多,而对于本发明的C形模块,上述提高值也可达到25%或更高。
根据一种变更形式,在本发明的曲率与平衡模块中包括有两个定位联结装置。
在第一位置中的上述联结装置能使轧辊轴承座沿轴向夹定于相关的曲率与平衡模块上,而得以使各个辊进行位移或作轴向运动,由此来改变这些辊的加工表面。
在第二位置中的上述联结装置则将曲率与平衡模块夹定到外部机壳上,而松释开相关的轧辊轴承座,因而也就松释开了轧辊,然后将它们从轧机机座中撤下。
下面以非限定性例子的形式给出了附图来示明本发明的两个实施例,在附图中:
图1是采用本发明的曲率与平衡模块的第一种形式的实施例的轧机机座的部分剖面前视图;
图2是本发明的曲率与平衡模块的侧视图;
图3是本发明的曲率与平衡模块的第二种形式的实施例;
图4是图3中曲率与平衡模块的侧视图;
图5示意地表明本发明的一种变更形式。
在这些附图中,标号10统一指与轧机机座12的加工辊11相关联的曲率与平衡模块,机座12包括一对加工辊11,每个加工辊与一相应的支承辊13协同工作。
本发明的模块10是装配到轧机机座12上,用来确定加工辊11所需的曲率并去平衡轧制过程中产生的推力。
在此,轧机机座12包括一对加工辊11,即下部辊11a与上部辊11b,它们各自与相应的支承辊13a与13b触合;辊对11与13的端部关联着相应的轧辊轴承座15,16,而后者又同轧机机座12的机壳17的立柱相结合。
在图1与2示意表明的第一种实施例形式中,模块10具有一种C形的横向构型并被用于仅仅是一个加工辊(在此即下部加工辊11a)上。
这种C形模块10包括下部拱肋18a和上部拱肋18b,它们之问限定出一个中介空间19,利用这一空间可与一同下部加工辊11a关联的轧辊轴承座15a配合工作。
上部拱肋18b的上侧包括第一千斤顶装置20a以提供上部加工辊11b的曲率,而它的下侧则包括提供下加工辊11a曲率的第二千斤顶装置20b。
下部拱肋18a的上侧包括提供下部加工辊11a曲率的第三千斤顶装置20c,而其下侧则包括补偿千斤顶装置21。
此第一与第二曲率千斤顶装置20a、20b经起动后即把一“入”曲率传递给加工辊11a、11b;这些曲率千斤顶装置20a、20b的作用相互平衡与抵消。
为将“出”曲率传递给与模块10相关联的下部加工辊11a,可起动第三曲率千斤顶装置20c和补偿千斤顶装置21,以防止下部拱肋18a在第三曲率千斤顶装置20c的作用下变形。
利用C形模块10可以改变加工辊11的直径,而不会有加工辊11的轴承座15与模块10所导致的几何形式的约束。
此时,为加工辊11所确定的轧制平面由于作用在配合于下部支承辊13a的轴承座16a下方的垫片25上而保持不变。
加工辊11在被正确弯曲时通过作用于液压致动装置23上而控制就位,此液压致动装置23调节着轧道并同轧机机座12的机壳24一上部横构件相关联。
图3与4示明了提供曲率与平衡的模块110的第二种E形实施例的形式。
这种E形模块110包括三个拱肋118,即下拱肋118a、上拱肋118b和一中央拱肋118c,它们两两在一起限定出相应的下部空间119a与上部空间119b。
在上述空间119a与119b中,分别配合有与下部加工辊11a相关联的下部轧辊轴承座15a和与上部加工辊11b相关联的上部轧轴承座11b。
上述情形中还包括有与各支承辊13a、13b的轴承座16a、16b配合工作的支承千斤顶14。
E形模块110包括提供曲率的千斤顶装置120和提供补偿的千斤顶装置121。
确切地说,中央拱肋118c在它的两个表面上包括有曲率千斤顶装置120a和120b,它们起动后就把“入”曲率传递给两个加工辊11a、11b;这两个千斤顶的作用相互抵消,保持着模块110基本上不变形与平衡。
下拱肋118a与上拱肋118b两者的内表面分别包括曲率千斤顶装置120c与120d,它们起动后将“出”曲率传递给加工辊11;这两个曲率千斤顶装置120c与120d的作用,为分别与下拱肋118a下表面和上拱肋118b上表面相关联的补偿千斤顶装置121a、121b抵消。
按上述方式就可把“入”或“出”的预曲率传递给加工辊11a、11b,而不会使曲率与平衡模块110不平衡或受到大应力的影响。
根据图1与图3所示实施例的特定形式,每个曲率千斤顶装置20、120与每个补偿千斤顶装置,都包括一对相互平行且沿加工辊11的轴线相分开的致动装置。
在上述方式下常能这样地起动各对致动装置,使得它们的作用基本上总是沿着这样一条相同的垂直轴线传递,这条轴线通过与加工辊11a、11b相关的轴承座15a、15b的居中平面。
依此方式就能避免因加工辊11沿轴向的往复运动产生的不平衡,这类不平衡会造成曲率千斤顶装置20、120与补偿千斤顶装置以偏离加工辊11a、11b的轴承的方式下起作用,结果将缩短有关轴承的工作寿命。
在图5所示的实施例中,曲率与平衡模块10上包括有两个定位联结装置26。
在一个第一位置上,这些联结装置26能使曲率与平衡模块10固定到相关的轧辊轴承座15上,而得以在加工步骤中使加工辊11位移,立即使加工辊11进行轴向运动,而改变这些辊11的相对于待加工的产品的加工表面。
在联结装置26的第二位置处,则可使曲率与平衡模块10固定到相关的机壳17上。