分段壓輥式張應力分布控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于軋鋼設備技術領域，具體涉及一種分段壓輥式張應力分布控制裝置，它能改變帶鋼張應力橫向分布，適應于帶鋼可逆軋及連軋生產線。
【背景技術】
[0002]在進行冷軋帶鋼板形設定和板形控制的過程中，乳制張力對帶鋼板形有著至關重要的作用。通過合理增大軋制張力，可增加金屬的橫向流動，使出口厚度降低，乳件斷面更加均勻，獲得良好的帶材表面質量。同時，增大軋制張力可減小軋制過程中的軋制壓力和軋制載荷，降低帶材的變形抗力，減少軋輥的磨損，防止帶鋼跑偏，保證軋制過程更加平穩(wěn)。雖然增大軋制張力有以上諸多優(yōu)點，但張力設定也不能過大，張力過大會導致金屬發(fā)生塑性變形，使帶鋼邊部出現裂紋，甚至將帶鋼拉斷，造成斷帶事故。由上述可知，乳制張力的控制對于軋制順利進行和板形調節(jié)十分重要，如果可以改變帶材橫向張應力的分布，則可對帶材進行張應力預設定和軋制過程中的張應力分布控制，增加一種有效的板形調節(jié)手段，所以很有必要對軋制張應力進行深入研宄。
[0003]早在1972年英國鋼鐵研宄學會(BISRA)提出以改變開卷機張力作為一種控制手段的板形控制方案，但他僅僅考慮改變張力值，并沒有涉及利用張應力橫向分布來控制板型。
[0004]在1980年的東京鋼鐵軋制會議上，由意大利Borghesi (M.包弗西)和Choizz提出用改變入口張力分布的辦法控制板形，實際上該想法是通過幾個可單獨升降的短輥向帶鋼施加必要的壓力，從而改變帶材的張應力分布，這個就稱為張應力控制輥-TDC輥。通過車L機出口處的板形檢測裝置，檢測橫向分布的張應力，根據檢測結果控制TDC輥的升降，改變入口張應力分布，直到板形合格為止。雖然Borghesi等人提出了這種改善板形的方法，但沒有提出具體的實施方案，而且此種方法中在短輥向帶鋼施加壓力時，短輥兩側的局部帶鋼應力集中，發(fā)生彈性變形，當壓力過大時，會造成局部帶鋼發(fā)生塑性變形，破壞帶鋼表面質量，不利于帶鋼軋制。如果能改善帶鋼局部的應力集中，此方法是一種有效的板形控制手段。
[0005]日本鋼管的R戶克和有村透等人認真分析了不均勻張應力分布的擴展范圍及前、后張應力在板形控制中的作用，提出了用改變前張應力分布來控制板形的設想。根據力學中的圣維南(Saint-Venant)原理，隨著與力作用點距離的增大，施加在帶鋼上的不均勾分布的張應力會逐漸趨于均勻分布。他們通過實驗證實了張應力不均勻分布控制板形的可行性，其后在實驗軋機上做了 TDC試驗，具體是通過調節(jié)布置在帶鋼兩側邊部短輥的高度和傾斜度，來對帶鋼邊部施加不同的力，從而產生不同的張應力分布。但該裝置僅在帶材邊部區(qū)域施加張力，對于消除中浪是有作用的，但對于其他板形缺陷難以控制，而且結構復雜，不能與板形檢測系統(tǒng)相對應，其應用受到了極大的限制。
[0006]國內張明在2008年提出張應力分布控制輥(CN200810114678.7)，具體是通過在空心軸上設置內徑比空心軸外徑大的軸承組，軸承組每個軸承內圈與軸之間設計有氣缸(或壓力缸)，通過氣缸活塞桿的伸出和縮回，控制軸承相對于空心軸的位置，這樣軸承外圈可以對帶鋼施加不同壓力，形成不均勻的張應力分布。應當指出，軸承的外圈有一定寬度，當軸承給帶鋼施加壓力時，軸承兩側帶鋼出現局部應力集中，對帶鋼表面質量不利；另夕卜，軸承在軸向通過圓螺母固定，文中提到軸承內圈正公差，外圈負公差，軸承內圈既需要軸向壓緊，又需要徑向移動，實施難度較大，而且軸承在高速旋轉的情況下，會有熱膨脹，這樣軸承軸向會卡的更緊，不利于徑向移動；同時，空心軸內部結構復雜，每個氣缸都需要有氣源管道，管道與每個氣缸接口連接操作空間狹小，難以操作，導致該裝置難以在實際生產中應用。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種分段壓輥式張應力分布控制裝置，它可以有效解決上述各類問題，包括:通過調節(jié)張應力分布來控制板形的方法中出現的TDC輥改變帶鋼張應力時出現的局部帶鋼應力集中，張應力分布段數有限，TDC短輥間張應力無法改變，只能解決單個或部分種類板形缺陷，設備結構加工制造難度大等問題，為帶鋼順利軋制和板形有效控制提供可靠保障。
[0008]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0009]提供一種分段壓輥式張應力分布控制裝置，該裝置包括:位于帶鋼下方的張力支承輥機構和位于帶鋼上方的短壓輥機構；
[0010]所述張力支承輥機構包括支承輥機架、張力支承輥和上壓缸，所述支承輥機架上開設有U形槽，所述張力支承輥的兩端通過支承輥軸承座安裝在所述U形槽內，所述支承輥軸承座可在所述U形槽內上下滑動，所述支承輥軸承座的底部與所述上壓缸的活塞連接，所述上壓缸的缸體安裝在支承輥機架上；
[0011]所述短壓輥機構包括鋼結構、橫移組件和多個短壓輥組件，所述橫移組件包括橫移缸和橫移梁，所述橫移梁與所述鋼結構滑動連接，所述橫移梁的兩端分別與橫移缸的活塞固定連接，所述橫移缸的缸體固定安裝在鋼結構上，每個所述短壓輥組件包括短壓輥、短壓輥支架和下壓缸，所述短壓輥的兩端通過短壓輥軸承座安裝在一對短壓輥支架內，所述短壓輥支架與橫移梁鉸接，所述短壓輥支架還與下壓缸的活塞鉸接，所述下壓缸的缸體安裝在橫移梁上，相鄰兩個短壓輥組件之間設有一定間隙。
[0012]按上述技術方案，所述上壓缸上安裝有位移傳感器。
[0013]按上述技術方案，所述下壓缸上安裝有位移傳感器。
[0014]按上述技術方案，所述橫移缸上安裝有位移傳感器。
[0015]按上述技術方案，所述上壓缸、下壓缸和橫移缸為液壓缸或氣壓缸。
[0016]按上述技術方案，所述U形槽的兩側壁上安裝有滑動襯板。
[0017]按上述技術方案，所述U形槽的頂部安裝有軸承座限位板。
[0018]按上述技術方案，所述橫移梁通過橫移滾動導軌與鋼結構滑動連接。
[0019]本發(fā)明產生的有益效果是:當帶鋼出現板形問題需要調節(jié)時，驅動對應位置的下壓缸，使對應的短壓輥壓靠在運行帶鋼上，由于短壓輥壓下，且?guī)т撓卤砻嬗袕埩χС休佒危远虊狠伜蛷埩χС休伵c帶鋼上下表面產生摩擦力，短壓輥壓下量越大，摩擦力越大，對于運行帶鋼來說，前進阻力越大，在該裝置與軋機之間的帶鋼有被拉長的趨勢，帶鋼進入軋機時的張應力發(fā)生變化，通過壓下不同位置的短壓輥，不同位置帶鋼的張應力被改變，調節(jié)每個下壓缸的壓下量，實現了帶鋼橫向張應力分布控制，然后通過軋后板形情況的反饋，調節(jié)對應位置短壓輥的壓下量，形成板形閉環(huán)控制；對于某些復雜的復合浪形，可通過不同步提升張力支承輥兩端的上壓缸來改變張力支承輥的傾斜度，再配合短壓輥壓下來改善，同時，在帶鋼下方布置張力支承輥，可以避免因短壓輥單方向壓力使局部帶鋼產生應力集中以致帶鋼變形，可以解決兩側帶鋼局部應力集中的問題；當需要改變位于兩相鄰短壓輥之間的帶鋼張應力時，可以通過驅動橫移梁，帶動所有短壓輥組件跟橫移梁一起沿著橫移滾動導軌做橫向移動，使短壓輥與帶鋼寬度方向的相對位置發(fā)生改變，即可實現空白間距處帶鋼張應力的改變。本發(fā)明可作為軋機入口帶鋼張應力橫向分布的預設定，亦可作為軋制過程中板形調節(jié)的有效手段。
【附圖說明】
[0020]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0021]圖1是本發(fā)明實施例的主視圖；
[0022]圖2是本發(fā)明實施例的俯視圖；
[0023]圖3是本發(fā)明實施例的左視圖；
[0024]圖4是本發(fā)明實施例應用時的剖視圖；
[0025]圖5是本發(fā)明實施例應用時的張應力分布示意圖。
[0026]圖中:1_鋼結構、2-短壓輥、3-張力支承輥、4-橫移缸、6-橫移梁、7-下壓缸支架、
8-橫移滾動導軌、9-支承輥機架、901-U形槽、10-滑動襯板、11-上壓缸、12-支承輥軸承座、13-軸承座限位板、14-短壓輥軸承座、15-短壓輥支架、16-下壓缸、17-缸接頭、18-銷軸、19-旋轉軸。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028]如圖1-圖5所示，一種分段壓輥式張應力分布控制裝置，該裝置包括:位于帶鋼下方的張力支承輥機構和位于帶鋼上方的短壓輥機構；
[0029]張力支承輥機構包括支承輥機架9、張力支承輥3和上壓缸11，支承輥機架9上開設有U形槽901，張力支承輥3的兩端通過支承輥軸承座12安裝在U形槽901內，支承輥軸承座12可在U形槽901內上下滑動，支承輥軸承座12的底部與上壓缸11的活塞連接，上壓缸11的缸體安裝在支承輥機架9上；
[0030]短壓輥機構包括鋼結構1、橫移組件和多個短壓輥組件，橫移組件包括橫移缸4和橫移梁6，橫移梁6與鋼結構I滑動連接，橫移梁6的兩端分別與橫移缸4的活塞固定連接，橫移缸4的缸體固定安裝在鋼結構I上，每個短壓輥組件包括短壓輥2、短壓輥支架15和下壓缸16，短壓輥2的兩端通過短壓輥軸承座14安裝在一對