專利名稱：二十輥軋機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
技術領域：
本發(fā)明屬于壓力加工技術領域。
二十輥軋機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有發(fā)生。因此，如何能獲得良好的板形是二十輥軋機的一個重要的研究課題。
在現(xiàn)有技術中，二十輥軋機(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，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，因此在實際軋制過程中的控制手段即為第一中間輥的軸向移動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。這是因為，第一中間輥與帶材間只隔一個小直徑的工作輥，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)有的二十輥軋機進行過測試，結果發(fā)現(xiàn)在帶材頭幾個道次的軋制中，也就是當軋制壓力比較小時，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；但在最后幾個道次的軋制中，也就是當軋制壓力很大時，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。這是因為當軋制壓力很大時，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償或不足以補償上述的壓扁變形，故無法達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，換句話說每個道次支承輥的凸度調(diào)節(jié)量應該是不同的，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，從而導致輥系使用壽命的降低。在現(xiàn)在的實際生產(chǎn)中都規(guī)定了兩相鄰調(diào)節(jié)點凸度調(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)量達到目前只調(diào)節(jié)A、D輥或只調(diào)節(jié)B、C輥時采用較大凸度調(diào)節(jié)量的控制效果，甚至當帶材凸度過大而用目前的調(diào)節(jié)方式無法控制時，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構，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)進行的，在這個調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)，四個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輥的凸度時對工作輥輥縫的影響效果——靈敏度，并找出相應的最佳靈敏度所對應的位置——相位，同樣可求得最外層四個支承輥同時對稱調(diào)節(jié)——綜合調(diào)節(jié)時的最佳相位，從而可求出綜合調(diào)節(jié)時的最佳調(diào)節(jié)區(qū)域(最佳靈敏度)1).只調(diào)節(jié)A、D輥凸度時的靈敏度見附圖3，只調(diào)節(jié)A、D輥凸度時(這時取B、C輥無凸度調(diào)節(jié)偏心)，即當A、D輥對稱地由α1轉(zhuǎn)動Δα到α1+Δα時，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輥凸度時的靈敏度見附圖3，只調(diào)節(jié)B、C輥的凸度時(這時取A、D輥無凸度調(diào)節(jié)偏心)，即當B、C輥對稱地由α2轉(zhuǎn)動Δα到α2+Δα時，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)，可求出相應的靈敏度KBC為KBC=Δy(α2)Δα.e----(2)]]>3).綜合調(diào)節(jié)時的靈敏度見附圖3，當最外層四個支承輥的凸度同時對稱調(diào)節(jié)——綜合調(diào)節(jié)時(這時A、B、C、D輥都有凸度調(diào)節(jié)偏心)，即當凸度調(diào)節(jié)齒條移動時，A、D輥對稱地由α1轉(zhuǎn)到α1+Δα，同時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軋輥的相應位置，進而可確定綜合調(diào)節(jié)時的最佳調(diào)節(jié)區(qū)域及每個凸度調(diào)節(jié)齒輪片與其外偏心環(huán)的相對安裝位置；當每個鞍座處的凸度調(diào)節(jié)齒條3上、下移動時，就可帶動齒輪片2、4及1、5同時對稱地轉(zhuǎn)動，進而通過各自的外偏心環(huán)7改變該處軋輥輥心的位置。當每個鞍座處的凸度調(diào)節(jié)齒條的位移不同時，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，達到有效地控制板厚、板形之目的。
附圖及實施例

圖1凸度綜合調(diào)節(jié)裝置結構示意2鞍座裝配示意3凸度調(diào)節(jié)靈敏度求解圖示計算實例取輥系參數(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，當α1在75°和255°位置時，KAD存在兩個極值，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，當α2在25°和205°位置時，KBC存在兩個極值，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)，這時四個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，靈敏度存在有兩個極值，分別是1.88和-1.88。
由上述結果說明，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。
權利要求
1.一種二十輥軋機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輥凸度時的靈敏度為KAD=Δy(α1)Δα.e]]>ii、只調(diào)節(jié)B、C輥凸度時的靈敏度為KBC=Δy(α2)Δα.e]]>iii、綜合調(diào)節(jié)時的靈敏度為K=Δy(α1,α2)Δα.e]]>
2.根據(jù)權利要求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)明屬于壓力加工領域。其要點是凸度調(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，同時公開了最外層四個支承輥的凸度調(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)先權日1996年5月3日
發(fā)明者于恩林 申請人:東北重型機械學院南校