CN102905808A - 轧制机架的调零*** - Google Patents

Abstract

一种轧制机架的调零***，其允许在用于热轧带的四辊轧制机架中更换工作圆柱或辊，并且允许随后对轧制机架调零，而不在轧制步骤期间把带从辊自身之间移除。此外，本发明的***允许非常快速且精确地进行调零操作，从而提高整个生产***中的生产率。

Description

轧制机架的调零***

发明领域

本发明涉及轧制机架的调零***，特别地适合于对热轧设备中的轧制机架调零而不中断轧制过程本身。

现有技术

在轧制设备中，轧制机架的工作和/或支撑辊由于磨损而必须被定期地更换。

在更换之后，轧制机架必须被调零，即在上工作辊和下工作辊的相应的表面接触处的精确位置必须根据在轧制机架中存在的辊(工作辊和支撑辊)的直径来限定。此外，这被需要以确保轧制产品的厚度在轧制机架的出口处的正确值，该值必须在所要求的公差内。

对在辊之间具有材料的工作辊调零的可能通过把块手动地放置在配件上(每一侧上两个)而应用在带冷轧机中或在生产线中，因为在这种情况下，操作条件是有利的；或可选择地，借助于作用为上游缓冲器和下游缓冲器的活套装置(looper)的存在，冷轧带被停止，同时工作辊被更换并且后续的调零通过把所述工作辊放置成与带自身接触而进行。两个方法都具有某些缺点：第一种方法不允许在调零工艺中把机械零件(例如轴承、调整螺丝等)之间的间隙考虑在内，第二种方法引起厚度可能超出公差的带部分。

在带钢热轧机(HSM)的情况下，这种操作是更复杂的，因为热轧带不能被停止，这既由于不存在活套装置又由于与高温的待轧制材料接触的相同辊的局部温度升高而引起的损坏工作辊的风险，以及由于下降可能不足以经过后续轧制机架的温度的风险。

对于热轧设备来说，传统的解决方案设想，更换轧制机架中的辊并且在工作辊之间不存在轧制材料的情况下，通过把下工作辊的表面放置成与上工作辊的表面接触来对所述机架调零。这必然地意味着停止轧制机，并且在缺乏上游缓冲器的情况下也停止铸造。

因此，感受到对制造允许克服前述缺点的在轧制机架中的轧制辊的调零***的需要。

发明概述

本发明的主要目的是制造轧制机架的调零***，其允许在用于热轧带的四辊轧制机架中更换工作和/或支撑圆柱或辊，并且允许后续对轧制机架调零而不移除或停止在辊自身之间的带。

本发明的另外的目的是制造轧制机架的调零***，其还允许非常快速且精确地进行调零操作，允许增加整个设备中的生产率。

本发明的另外的目的是提供轧制机架的调零工艺。

因此，本发明的目的在于借助于轧制机架的调零***来达到上文讨论的目的，根据权利要求1，调零***包括：

-第一工作辊，其界定第一纵向轴线，

-第二工作辊，其界定第二纵向轴线，

其中所述第一工作辊和所述第二工作辊中的每个在第一端处设有相应的环形突出部，该相应的环形突出部具有大于所述工作辊在相应的轧制表面处的第二直径的第一直径，并且所述第一工作辊和所述第二工作辊中的每个在第二端处设有具有小于所述第二直径的第三直径的相应的环形凹部，

并且其中所述第一工作辊和所述第二工作辊被配置为使得

在轧制位置中，所述第一工作辊的所述环形突出部被放置在所述第二工作辊的所述环形凹部处，同时所述第二工作辊的所述环形突出部被放置在所述第一工作辊的所述环形凹部处，

并且在所述工作辊的调零位置中，所述第一工作辊的所述环形突出部与所述第二工作辊的所述轧制表面接触，同时所述第二工作辊的所述环形突出部与所述第一工作辊的所述轧制表面接触，由此待轧制的材料能够持续穿过所述第一工作辊和所述第二工作辊之间的缝隙而不被轧制。

本发明的第二方面提供包括前述调零***的根据权利要求14所述的轧制机架。

本发明的第三方面提供轧制机架的工作辊的位置的调零工艺，该调零工艺根据权利要求15包括以下步骤：

a)在所述轧制位置中，把所述第一工作辊和所述第二工作辊***到所述轧制机架中；

b)使所述第一工作辊和所述第二工作辊之间的至少一个沿着所述相应的纵向轴线平移预定长度，直到达到所述工作辊之间的预定轴向移位，由此达到所述调零位置。

根据本发明，具有大于工作辊的直径的直径的环或轴环在工作辊的第一端上制成或应用于该第一端，同时凹槽在第二端中制成。

在轧制期间，当材料在两个工作辊之间时，两个工作辊中的一个的环在另一个耦合的工作辊的凹槽处。以这种方式，上工作辊和下工作辊可以在限制条件(limit condition)下被定位为使衬套(liner)或轧制表面接触。

当需要调零时，两个工作辊中的一个(上工作辊或下工作辊)或两个辊二者使用合适的平移工具轴向地平移预定长度，使得一个工作辊的环与耦合于其的工作辊的衬套接触，即使在两个工作辊之间存在材料，即带。

所述平移工具允许把所述第一工作辊和所述第二工作辊中的至少一个沿着所述相应的纵向轴线平移，使得从所述轧制位置移到所述调零位置，或反之亦然。

因此，根据本发明的解决方案通过使工作辊移位以及使用环形***构件而允许改变一个或多个轧制机架的辊并且随后同时对该一个或多个轧制机架调零，同时另外的轧制机架继续轧制。

环的外径的值以及凹槽的直径的值在设计步骤期间根据待轧制的材料的厚度来合适地限定。

在已经更换工作辊之后，轧辊车间研磨(roll shop grinding)可以在被磨损的工作辊上进行，由此环的直径连同工作辊的衬套的直径一起研磨，以始终确保环相对于工作辊的衬套的正确对齐和正确同心，并且在轧制机架的所有工作条件下保持两个直径的值之间的一致性。

有利地，本发明的***和工艺隐含着相对于现有技术的传统解决方案的一系列优点，特别是：

-借助于工作辊的接触对轧制机架调零而在所有情况下不把带从辊自身之间移除的可能。这允许不中断使用附近的轧制机架的轧制过程而是简单地允许绕开辊更换相关的轧制机架，并且特别地允许在无头轧制(endlessrolling)的情况下不中断铸造过程；

-在不中断热轧过程的情况下更换工作辊的可能可以在无头工艺中在以下情况下特别地有用：1)由损坏的工作辊而引起的在轧制机架中的紧急更换；2)当达到磨损极限时在一个或多个轧制机架中的更换；

-使用较少数量的轧制机架来继续轧制的可能。在这种情况下，提高了设备的生产率，因为虽然具有较大的输出材料厚度，但是生产可以也在辊更换步骤期间继续，然而如果在所述步骤中使用传统的解决方案，那么生产停止。

优选地，但是非必需地，每次更换一个轧制机架的工作辊。当工作辊更换时，在所有情况下都设有辅助的辊***以保持材料轧制线不变的相应的轧制机架是虚拟的，并且在所有情况下，轧制过程使用少了一个的活动轧制机架来持续非常短的时间。

通过取出轧制机架的工作辊，在轧制机架之间的厚度变化的瞬态以及带在前一个轧制机架和下一个轧制机架之间的环路二者可以被容易地管理。

在常规的卷至卷工艺中，如果生产仅仅在轧制机中进行，那么根据本发明的解决方案允许提高生产率。

从属权利要求描述了本发明的优选实施方案。

附图简述

鉴于参照附图对以非限制性实例的方式来例证的轧制机架的调零***的优选但非排他的实施方案的详细描述，本发明的另外的特征和优点将变得更加明显，在附图中：

图1是根据本发明的轧制机架的工作辊在轧制位置中的视图；

图2是根据本发明的轧制机架的工作辊在轧制机架调零位置中的视图；

图3是根据本发明的调零***的工作辊的视图；

图4是被示意性地示出的设有平移工具的工作辊的视图。

相同的参考数字在附图中指代相同的元件或部件。

本发明的优选实施方案的详细描述

附图示出了综合地由参考数字1表示的轧制机架的调零***的优选实施方案，该调零***用于允许在更换工作和/或支撑辊之后并且在存在穿过轧制机架的金属带的情况下，对轧制机架进行零位调整或调零。

作为本发明的目的的轧制机架的调零***包括：

-上工作辊2，其在第一端处设有具有大于同一个上工作辊2的轧制表面或衬套8的直径D₂的直径D₁的环形突出部或环或轴环4，并且在第二端处设有具有小于所述直径D₂的直径D₃的凹槽3；

-下工作辊2′，其在第一端处设有具有大于同一个下轧制辊2′的轧制表面或衬套8′的直径D₂的直径D₁的环形突出部或环或轴环4′，并且在第二端处设有具有小于所述直径D₂的直径D₃的凹槽3′；

-工作辊2、2′的运动工具，其适合于把至少一个平移运动沿着相应的纵向轴线X、X′传输至工作辊2、2′。这样的运动工具包括，例如设有液压缸的已知移位装置10。在所有情况下，可以提供其他类型的已知运动工具。

通常对于每个工作辊来说为一个的这样的移位装置10可以安装在驱动器侧或操作者侧。移位装置10一般安装在同一个轧制机架上。工作辊的环、衬套和凹槽合适地与彼此同轴。

包括环4、4′和凹槽3、3′的工作辊优选以单一件制成。在这种情况下，环和凹槽二者与辊一起获得，如图3中所示。可选择地，环或轴环4、4′可以借助于机械组装而随后***。例如，环可以通过干涉或借助于锁定构件，例如舌状物来安装。

工作辊2、2′在驱动侧上被相应的配件6、6′支撑并且在操作者侧上被相应的配件7、7′支撑。

有利地，轧制机架的工作辊2、2′被配置为使得在工作位置中，即在带5穿过轧制机架的轧制位置(图1)中，上工作辊2的环4定位在下工作辊2′的凹槽3′处，同时下工作辊2′的环4′定位在上工作辊2的凹槽3处。

在该位置中，工作辊的不同部件的控制尺寸，特别是环4、4′的直径、衬套8、8′的直径以及凹槽3、3′的直径，是使得上工作辊2和下工作辊2′也可以在限制条件下被定位为使其衬套8、8′接触。这例如在当工作辊被更换并且鉴于下一个生产循环其位置被调零时，开始生产活动时发生。

沿着轴线X、X′，凹槽3、3′的宽度比环4、4′的宽度大。另外的凹槽9、9′可以设置在辊2、2′和环4、4′之间。

当工作辊2、2′在建立轧制队列的步骤期间或在更换磨损的工作辊的步骤期间被***轧制机架中时，工作辊2、2′的位置借助于两个工作辊2、2′中的至少一个沿着相应的纵向轴线X、X′的平移而被调零，以便获得图2中示出的调零位置的构型。在使用这种轴向平移进行之前，工作辊2、2′的打开操作以已知的方式来实现，即工作辊借助于另外的液压缸***和/或机械***的远离操作，以至少足以允许工作辊中的至少一个轴向平移而在一个工作辊的环4、4′和另一个工作环的衬套8′、8之间没有任何干扰的方式。

在该调零位置中，上工作辊2的环4定位为与下工作辊2′的轧制表面或衬套8′接触，同时下工作辊2′的环4′定位为与上工作辊2的轧制表面或衬套8接触。当带5穿过在两个工作辊2、2′之间存在的缝隙时，该调零位置可以被有利地达到。有利地，根据本发明的调零***设有辅助支撑辊，以在更换工作辊时保持材料的轧制线不变。因此，待轧制的材料可以继续穿过工作辊2、2′之间的缝隙而不被轧制，如图2中所示。

有利地，环4、4′的直径D₁和凹槽3、3′的直径D₃在设计步骤期间根据待轧制的材料的厚度来合适地限定。

特别地，设想具有厚度H的带在轧制机架中通过，环4、4′的直径D₁至少等于：D₁＝D₂+2H。

环4、4′的外表面连同轧制表面或衬套8、8′一起研磨，以始终确保环相对于轧制圆柱的正确对齐和正确同心。

两个工作辊2、2′中的至少一个用来达到调零位置的轴向平移(图2)等于预定长度S，限定了移位长度。

有利地，平移或运动工具10被配置为把工作辊2、2′中的至少一个沿着相应的纵向轴线X、X′平移预定长度，使得满足下面的数学关系式：

$\frac{1}{2}(G+\mathrm{Tc}-\mathrm{Wm}-A-2e)\≥S\≥\frac{G}{2}+f+\frac{A}{2}$

其中：

S＝移位长度，即在工作辊2、2′之间沿着相应的纵向轴线X、X′的相对移位的值；

G＝凹槽3、3′沿着纵向轴线X、X′的宽度；

Tc＝圆柱的台面(table)，即轧制表面8、8′沿着纵向轴线X、X′的宽度；

Wm＝待轧制的材料(带)沿着纵向轴线X、X′的最大宽度；

e＝待轧制的材料沿着纵向轴线X、X′测量的相对于工作辊的定位误差，即在轧制位置中，在待轧制的材料的竖直中心线平面和工作辊2、2′的竖直中心线平面之间的可能差异；

f＝沿着纵向轴线X、X′测量的工作辊2、2′在凹槽3、3′和轧制表面8、8′之间的倒角的宽度；

A＝环4、4′沿着纵向轴线X、X′的宽度。

环4、4′在工作辊2、2′上的存在不干扰在轧制机架中设想的相应的支撑辊或备用辊(未示出)。在各种实施方案中例证的元件和特征可以彼此组合，而不偏离本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种轧制机架的调零***，包括：

-第一工作辊(2)，其界定第一纵向轴线(X)，

-第二工作辊(2′)，其界定第二纵向轴线(X′)，

其中所述第一工作辊(2)和所述第二工作辊(2′)中的每个在第一端处设有相应的环形突出部(4、4′)，所述相应的环形突出部(4、4′)具有大于所述工作辊在相应的轧制表面(8、8′)处的第二直径(D₂)的第一直径(D₁)，并且所述第一工作辊(2)和所述第二工作辊(2′)中的每个在第二端处设有具有小于所述第二直径(D₂)的第三直径(D₃)的相应的环形凹部(3、3′)，

并且其中所述第一工作辊(2)和所述第二工作辊(2′)被配置为使得

在轧制位置中，所述第一工作辊(2)的所述环形突出部(4)被放置在所述第二工作辊(2′)的所述环形凹部(3′)处，同时所述第二工作辊(2′)的所述环形突出部(4′)被放置在所述第一工作辊(2)的所述环形凹部(3)处，

并且在所述工作辊(2、2′)的调零位置中，所述第一工作辊(2)的所述环形突出部(4)与所述第二工作辊(2′)的轧制表面(8′)接触，同时所述第二工作辊(2′)的所述环形突出部(4′)与所述第一工作辊(2)的轧制表面(8)接触，由此待轧制的材料能够持续穿过所述第一工作辊(2)和所述第二工作辊(2′)之间的缝隙而不被轧制。

2.根据权利要求1所述的***，其中设置了第一平移工具(10)，所述第一平移工具(10)用于使所述第一工作辊(2)和所述第二工作辊(2′)之间的至少一个沿着相应的纵向轴线平移，由此所述第一工作辊(2)和所述第二工作辊(2′)从所述轧制位置移到所述调零位置，或反之亦然。

3.根据权利要求1或2所述的***，其中对于每个工作辊(2、2′)来说，所述相应的环形突出部(4、4′)、所述相应的轧制表面(8、8′)和所述相应的环形凹部(3、3′)彼此同轴。

4.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述第一直径(D₁)、所述第二直径(D₂)和所述第三直径(D₃)被控制尺寸为使得所述第一工作辊(2)和所述第二工作辊(2′)能够甚至在限制条件下被定位为使所述相应的轧制表面(8、8′)接触。

5.根据权利要求4所述的***，其中所述第一直径(D₁)和所述第三直径(D₃)在设计步骤期间根据所述待轧制的材料的厚度来限定。

6.根据权利要求5所述的***，其中，所述机架中的所述待轧制的材料的厚度被定义为H，所述第一直径(D₁)是至少：D₁＝D₂+2H。

7.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述平移工具被配置为使所述第一工作辊(2)和所述第二工作辊(2′)之间的至少一个沿着所述相应的纵向轴线(X、X′)平移经过预定长度，使得满足下面的数学关系式：

$\frac{1}{2}(G+\mathrm{Tc}-\mathrm{Wm}-A-2e)\≥S\≥\frac{G}{2}+f+\frac{A}{2}$

其中：

“S”是在所述第一工作辊(2)和所述第二工作辊(2′)之间的相对的轴向移位的值；

“G”是沿着所述相应的纵向轴线(X、X′)测量的所述环形凹部(3、3′)的宽度；

“Tc”是沿着所述相应的纵向轴线(X、X′)测量的所述轧制表面(8、8′)的宽度；

“Wm”是在所述第一工作辊(2)和所述第二工作辊(2′)之间轧制的材料沿着所述纵向轴线(X、X′)的最大宽度；

“e”是沿着所述纵向轴线X、X′测量的相对于所述工作辊的材料定位误差；

“f”是沿着所述纵向轴线(X、X′)测量的所述工作辊的设置在环形凹部(3、3′)和轧制表面(8、8′)之间的倒角的宽度；

“A”是沿着所述相应的纵向轴线(X、X′)测量的所述环形突出部(4、4′)的宽度。

8.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中沿着所述相应的纵向轴线(X、X′)，所述环形凹部(3、3′)比所述环形突出部(4、4′)宽。

9.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中设置有辅助支撑辊以在更换所述工作辊(2、2′)时保持材料轧制线不变。

10.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述平移工具(10)包括设置有液压缸的至少一个移位装置。

11.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中环形突出部(4、4′)和环形凹部(3、3′)与相应的工作辊(2、2′)整体地制成单一件。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的***，其中所述环形突出部(4、4′)借助于机械组装而在相应的工作辊(2、2′)上转移。

13.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中所述第一工作辊(2)和所述第二工作辊(2′)在驱动侧上由相应的配件(6、6′)支撑并且在操作者侧上由相应的配件(7、7′)支撑。

14.一种轧制机架，包括根据前述权利要求中任一项所述的用于对所述工作辊(2、2′)的位置调零的调零***。

15.一种调零工艺，用于借助于根据权利要求1所述的调零***对轧制机架的所述工作辊(2、2′)的位置调零，所述工艺包括以下阶段：

a)在所述轧制位置中，把所述第一工作辊(2)和所述第二工作辊(2′)***到所述轧制机架中；

b)使所述第一工作辊(2)和所述第二工作辊(2′)之间的至少一个沿着所述相应的纵向轴线(X、X′)平移，直到达到所述工作辊(2、2′)之间的预定轴向移位，由此达到所述调零位置。

16.根据权利要求15所述的工艺，其中在阶段b)之前，提供打开所述第一工作辊(2)和所述第二工作辊(2′)的步骤，由此发生所述工作辊(2、2′)中的至少一个的后续轴向平移，而在一个工作辊的所述环形突出部(4、4′)和另一个工作辊的所述轧制表面(8′、8)之间没有干扰。

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