專利名稱：一種板凸度可在線調(diào)整的軋輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種用于軋鋼生產(chǎn)的板凸度可在線調(diào)整的軋輥。
背景技術(shù)：
在軋鋼生產(chǎn)中，保證產(chǎn)品的尺寸精度非常重要。由于軋機牌坊結(jié)構(gòu)的限制，使得軋件在 軋制變形時，軋機所受的支反力一般作用在軋輥的輥頸處，由于輥頸距軋輥輥身中心的距離 較遠(yuǎn)，導(dǎo)致軋輥輥身中心處撓度或彎曲變形較大，從而致使所軋出的產(chǎn)品乃中間厚、兩邊薄。 可見，對于減小所軋產(chǎn)品板寬中心與二邊的厚差，即減小板凸度相當(dāng)重要。
為了減小板凸度，目前國內(nèi)外學(xué)者在軋輥輥型方面進行了不少的研究，但多限于增大軋 輥中部直徑以補償該處撓度或彎曲變形的方法。同時也有通過減小軋輥輥身中心處撓度或彎 曲變形的方法來減小板凸度，如"一種軋制變形區(qū)橫向應(yīng)力可調(diào)軋輥"(CN200810048350.X) 發(fā)明專利，可實現(xiàn)在不影響軋件邊部厚度的前提下能調(diào)整和改變軋制力沿軋件寬向的分布規(guī) 律以及軋件在變形區(qū)中的應(yīng)力狀態(tài)，使得軋件寬向中部的厚度不致于增大，從而改善了軋件 的橫向厚差，即改善了軋件的板凸度。該專利技術(shù)雖在上、下工作輥的輥身兩端的端面分別 各挖了一同心的環(huán)形空腔，但工作輥二邊與環(huán)形空腔所對應(yīng)的呈懸臂區(qū)域的輥面彎曲變形卻 不可控，即其彎曲變形不具備在線調(diào)節(jié)功能，亦即板凸度不能進行在線調(diào)整。這樣，在實際
應(yīng)用中使得環(huán)形空腔的設(shè)計難度增大，往往需反復(fù)離線修改其尺寸才能滿足實際要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種能在線調(diào)整軋輥輥面變形，進而實現(xiàn)在線調(diào)整板凸度，提高軋 制產(chǎn)品尺寸精度的軋輥。
為實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是在上軋輥輥身兩端的端面分別對稱地各挖 一同心的環(huán)形空腔，在下軋輥輥身兩端的端面亦分別對稱地各挖一同心的環(huán)形空腔；四個環(huán)
形空腔的形狀相同，每個環(huán)形空腔內(nèi)均分別設(shè)置一形狀相同的環(huán)形滑塊。
每個環(huán)形滑塊的形狀均相同，外徑為di，內(nèi)徑為d2，厚度為H;各個環(huán)形滑塊分別從各
自環(huán)形空腔的底部沿軸向方向到兩端面的調(diào)節(jié)距離為t，上軋輥輥身兩端環(huán)形空腔的底部間
距離和下軋輥輥身兩端環(huán)形空腔的底部間距離均為L;其分別是
di=(D+d)/2+S/2-a。 (1)d2= (D+d) /2-S/2+^ (2) H=a2X(B-L)/2 (3) t=a3X ((B-L)/2-H-r) (4) L=a4XB (5)
式(1) (5)中:
a0—外徑公差，0. l腿《a?！?. 25腿，
at—內(nèi)徑公差，0. l腿《a《0. 25mm，
a2—厚度系數(shù)，0. 3《a2《0. 55，
a3—環(huán)形滑塊位移系數(shù)，0. l《a3《0. 6
a4—環(huán)形空腔底部間的距離系數(shù)，0.4《a4《0.8，
B—軋件的寬度，mm,
D—軋輥的輥身直徑，mm，
d—軋輥的輥頸直徑，mm， 四個環(huán)形空腔的形狀相同沿其輥身的縱向斷面形狀為U形狀，中心圓直徑為ds，外壁 與內(nèi)壁的徑向距離為S，在輥身縱向斷面的底部圓弧半徑為r，其分別為
d3=(D+d)/2 (6) S=a5X(D—d)/2 (7) r=a6XS (8)
式(7) (8)中
a5—徑向差系數(shù)，0.2《a5《0.333， a6—半徑系數(shù)，0.2《a6《0. 5。 由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明在上、下軋輥的輥身兩端端面分別各挖一同心的環(huán)形空 腔，在各環(huán)形空腔內(nèi)均設(shè)置一形狀相同的環(huán)形滑塊。當(dāng)軋件被軋制時，由于上、下軋輥的環(huán) 形空腔底部間距L小于軋件寬度B，故軋件的邊部會對環(huán)形空腔區(qū)段所對應(yīng)的輥面施加作用 力。在該力作用下，環(huán)形空腔對應(yīng)的輥面呈懸臂梁狀態(tài)，該域則會產(chǎn)生較大的彈性彎曲變形， 同時亦會產(chǎn)生較大的彈性壓扁變形，此兩彈性變形的疊加從而增大了上、下軋輥輥身邊部的 間距。雖上、下軋輥輥身中心處的彎曲變形較大，會導(dǎo)致軋件寬度的中心部位板厚增大，但 由于上、下軋輥輥身兩邊的輥面間距亦得到了增大，從而避免了軋件邊部被減薄的現(xiàn)象，可
5大大減小軋件的板凸度，提高了所軋產(chǎn)品的尺寸精度。尤其是通過軸向調(diào)整環(huán)形滑塊在環(huán)形空腔內(nèi)的位置，則可調(diào)整上、下軋輥輥身兩邊輥面呈懸臂區(qū)域的大小，即調(diào)整了軋件邊部的厚度，從而可實現(xiàn)板凸度的在線調(diào)整和改善。


圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的描述，并非對本發(fā)明保護范圍的限制。實施例1
一種板凸度可在線調(diào)整的軋輥，如圖1所示，在上軋輥2輥身兩端的端面分別對稱地各挖一同心的環(huán)形空腔3、 10，在下軋輥6輥身兩端的端面亦分別對稱地各挖一同心的環(huán)形空腔5、 9，四個環(huán)形空腔3、 10、 5、 9形狀相同，每個環(huán)形空腔3、 10、 5、 9內(nèi)均分別設(shè)置一形狀相同的環(huán)形滑塊l、 11、 7、 8。
每個環(huán)形滑塊l、 11、 7、 8的形狀均相同外徑為di，內(nèi)徑為d2，厚度為H;各個環(huán)形滑塊l、 11、 7、 8分別從各自環(huán)形空腔3、 10、 5、 9的底部沿軸向方向到兩端面的調(diào)節(jié)距離為t，上軋輥2輥身兩端環(huán)形空腔3、 10的底部間距離和下軋輥6輥身兩端環(huán)形空腔5、 9的底部間距離均為L;其分別是
di=(D+d)/2+S/2-a0 (1)d2=(D+d)/2-S/2+ai (2)H=a2X(B-L)/2 (3)t=a3X ((B-L)/2-H-r) (4)L=a4XB (5)
式(1) (5)中
a。一外徑公差，0. lmm《a。《0. 25mm，
ai—內(nèi)徑公差，0. l腿《a《0. 25跳
a2—厚度系數(shù)，0. 3《a2《0. 55,
a3—環(huán)形滑塊位移系數(shù)，0. l《a3《0. 6
a4—環(huán)形空腔底部間的距離系數(shù)，0. 4《a4《0. 8，
B—軋件的寬度，腿，
D—軋輥的輥身直徑，mm，
6d—軋輥的輥頸直徑，mra，四個環(huán)形空腔3、 10、 5、 9的形狀相同沿其輥身的縱向斷面形狀為U形狀，中心圓直徑為d3，外壁與內(nèi)壁的徑向距離為S，在輥身縱向斷面的底部圓弧半徑為r，其分別為
d3=(D+d)/2 (6)S=a5X(D_d)/2 (7)r=a6XS (8)
式(7) (8)中
a5—徑向差系數(shù)，0.2《a5《0.333，ae—半徑系數(shù)，0. 2《a6《0. 5。本實施例1為200mm軋機，其中上軋輥2和下軋輥6的輥頸d為60rani，上軋輥2和下軋輥6的輥徑D為120mm，軋件寬度B為150mm。
取式(1) (8)中的 35和36分別為0. lmra、 0. l誦、0.3、 0.6、 0.4、
0. 333和0.5，并將其分別代入式(1) (8)中的相關(guān)公式，貝IJ:環(huán)形滑塊外徑di為99. 9mm;環(huán)形滑塊內(nèi)徑cb為80. lmm;環(huán)形滑塊厚度H為13. 5mm;
環(huán)形滑塊從環(huán)形空腔底部沿軸向往軋輥兩邊端面的調(diào)節(jié)距離t為15. 9mm;上軋輥2和下軋輥6兩邊環(huán)形空腔的底部間的距離L為60mm;上軋輥2和下軋輥6兩邊環(huán)形空腔的中心圓直徑d3為90mm;上軋輥2和下軋輥6兩邊環(huán)形空腔的外壁與內(nèi)壁的徑向距離S為IO腿；上軋輥2和下軋輥6兩邊環(huán)形空腔在輥身縱向斷面的底部圓弧半徑r為5mm。實施例2
一種板凸度可在線調(diào)整的軋輥，其結(jié)構(gòu)和形狀同實施例1。
本實施例2為2800mm軋機，其中上軋輥2和下軋輥6的輥頸d為500mm，上軋輥2和下軋輥6的輥徑D為800誦，軋件寬度B為2200rnm。
取式(1) (8)中的a。、 &、 a2、 a3、 a4、 as和&分別為0. 18mm、 0. 18腿、0.4、 0.1、 0.6、0.267和0.3，并將其分別代入式(1) (8)中的相關(guān)公式，貝U:
環(huán)形滑塊外徑di為719. 85mm;
環(huán)形滑塊內(nèi)徑d2為680. 16咖；環(huán)形滑塊厚度H為176mm;
環(huán)形滑塊從環(huán)形空腔底部沿軸向往軋輥兩邊端面的調(diào)節(jié)距離t為25.2 mm;上軋輥2和下軋輥6兩邊環(huán)形空腔的底部間的距離L為1320mm;上軋輥2和下軋輥6兩邊環(huán)形空腔的中心圓直徑d3為700mm;上軋輥2和下軋輥6兩邊環(huán)形空腔的外壁與內(nèi)壁的徑向距離S為40mm;上軋輥2和下軋輥6兩邊環(huán)形空腔在輥身縱向斷面的底部圓弧半徑r為12mm。實施例3
一種板凸度可在線調(diào)整的軋輥，其結(jié)構(gòu)和形狀同實施例1。
本實施例3為4200mm軋機，其中上軋輥2和下軋輥6的輥頸d為520mm，上軋輥2和下軋輥6的輥徑D為950mrn，軋件寬度B為3400rnrn。
根據(jù)式(1) (8)所示，取a。、 a。 a2、 a3、 a4、 a5、 &6分別為0.25腿、0. 25rnm、 0.55、 0.4、0.8、 0.2、 0.2，并將其分別代入式(1) (8)中的相關(guān)公式，貝U:
環(huán)形滑塊外徑di為756. 25mm;
環(huán)形滑塊內(nèi)徑d2為713. 75誦；
環(huán)形滑塊厚度H為187mm;
環(huán)形滑塊從環(huán)形空腔底部沿軸向往軋輥兩邊端面的調(diào)節(jié)距離t為57. 76mm;上軋輥2和下軋輥6兩邊環(huán)形空腔的底部間的距離L為2720mm;上軋輥2和下軋輥6兩邊環(huán)形空腔的中心圓直徑cb為735mm;、上軋輥2和下軋輥6兩邊環(huán)形空腔的外壁與內(nèi)壁的徑向距離S為43mm;上軋輥2和下軋輥6兩邊環(huán)形空腔在輥身縱向斷面的底部圓弧半徑r為8. 6mm。由于本實施例1 3的上、下軋輥2、 6的輥身兩端端面分別各挖一同心的環(huán)形空腔3、 10和5、 9，環(huán)形空腔3、 10和5、 9在上、下軋輥2、 6的縱向斷面形狀為U形且在各環(huán)形空腔3、 10和5、 9內(nèi)均安置一環(huán)形滑塊1、 11和7、 8。于是當(dāng)軋件4被軋制時，上、下軋輥2、6各受有一作用力P。。為了使上、下軋輥2、 6受力平衡，在輥頸處會產(chǎn)生反作用力P。/2，如圖1所示。該反作用力P。/2會對上、下軋輥2、 6輥身中心處產(chǎn)生較大的彎矩，致使上、下軋輥2、6輥身中心處產(chǎn)生了較大的彎曲變形。此彎曲變形會增大軋件4板寬的中心部位厚度，從而增大了板凸度。但由于上、下軋輥2、 6的環(huán)形空腔3、 10或5、 9底部間距L小于軋件4寬度B，當(dāng)軋件4邊部變形時會對環(huán)形空腔3、 10和5、 9區(qū)段所對應(yīng)的輥面施加作用力。在該力作用下，由于環(huán)形空腔3、 10和5、 9對應(yīng)的輥面呈懸臂梁狀態(tài)，則該域會產(chǎn)生較大
8的彈性彎曲變形，同時亦會產(chǎn)生較大的彈性壓扁變形，此兩彈性變形的疊加從而增大了上、下軋輥2、 6輥身邊部的間距。于是，雖然上、下軋輥2、 6輥身中心處的彎曲變形較大，會導(dǎo)致軋件4寬度的中心部位板厚增大，但由于上、下軋輥2、 6輥身兩邊的輥面間距得到了增大，從而避免了軋件4邊部被減薄的現(xiàn)象，于是可大大減小軋件4的板凸度，提高了所軋產(chǎn)品的尺寸精度。同時，通過軸向調(diào)整環(huán)形滑塊l、 11和7、 8在環(huán)形空腔3、 10和5、 9內(nèi)的位置，則可調(diào)整上、下軋輥2、 6輥身兩邊輥面呈懸臂區(qū)域的大小，g卩調(diào)整了軋件4邊部的厚度，從而可實現(xiàn)板凸度的在線調(diào)整和改善。
權(quán)利要求
1、一種板凸度可在線調(diào)整的軋輥，其特征是在上軋輥[2]輥身兩端的端面分別對稱地各挖一同心的環(huán)形空腔[3、10]，在下軋輥[6]輥身兩端的端面亦分別對稱地各挖一同心的環(huán)形空腔[5、9]；四個環(huán)形空腔[3、10、5、9]的形狀相同，每個環(huán)形空腔[3、10、5、9]內(nèi)均分別設(shè)置一形狀相同的環(huán)形滑塊[1、11、7、8]；每個環(huán)形滑塊[1、11、7、8]的形狀均相同，外徑為d1，內(nèi)徑為d2，厚度為H；各個環(huán)形滑塊[1、11、7、8]分別從各自環(huán)形空腔[3、10、5、9]的底部沿軸向方向到兩端面的調(diào)節(jié)距離為t，上軋輥[2]輥身兩端環(huán)形空腔[3、10]的底部間距離和下軋輥[6]輥身兩端環(huán)形空腔[5、9]的底部間距離均為L；其分別是d1＝(D+d)/2+S/2-a0(1)d2＝(D+d)/2-S/2+a1(2)H＝a2×(B-L)/2(3)t＝a3×((B-L)/2-H-r) (4)L＝a4×B (5)式(1)～(5)中a0—外徑公差，0.1mm≤a0≤0.25mm，a1—內(nèi)徑公差，0.1mm≤a1≤0.25mm，a2—厚度系數(shù)，0.3≤a2≤0.55，a3—環(huán)形滑塊位移系數(shù)，0.1≤a3≤0.6a4—環(huán)形空腔底部間的距離系數(shù)，0.4≤a4≤0.8，B—軋件的寬度，mm，D—軋輥的輥身直徑，mm，d—軋輥的輥頸直徑，mm，
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板凸度可在線調(diào)整的軋輥，其特征在于所述的四個環(huán)形空腔[3、 10、 5、 9]的形狀相同是沿其輥身的縱向斷面形狀為U形狀，中心圓直徑為cb,外壁與內(nèi)壁 的徑向距離為S，在輥身縱向斷面的底部圓弧半徑為r，其分別為ds=(D+d)/2 (6) S=a5X(D—d)/2 (7) r=a6XS (8)式(7) (8)中a5—徑向差系數(shù)，0.2《a5《0.333， a6—半徑系數(shù)，0. 2《a6《0.5。
全文摘要
本發(fā)明具體涉及一種用于軋鋼生產(chǎn)的板凸度可在線調(diào)整的軋輥。其技術(shù)方案是在上軋輥[2]輥身兩端的端面分別對稱地各挖一同心的環(huán)形空腔[3、10]，在下軋輥[6]輥身兩端的端面亦分別對稱地各挖一同心的環(huán)形空腔[5、9]；四個環(huán)形空腔[3、10、5、9]的形狀相同，每個環(huán)形空腔[3、10、5、9]內(nèi)均分別設(shè)置一形狀相同的環(huán)形滑塊[1、11、7、8]。本發(fā)明在軋制時，由于上、下軋輥[2、6]輥身兩邊的輥面間距得到了增大，避免了軋件4邊部被減薄的現(xiàn)象，大大減小了板凸度，提高了所軋產(chǎn)品的尺寸精度；尤其是通過軸向調(diào)整環(huán)形滑塊[1、11、7、8]在環(huán)形空腔內(nèi)[3、10、5、9]的位置，則可調(diào)整軋件邊部的厚度，實現(xiàn)了板凸度的在線調(diào)整和改善。
文檔編號B21B27/02GK101462124SQ20091006045
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者孫瑞峰, 林希峰, 胡衍生 申請人:武漢科技大學(xué)