專利名稱：用于調(diào)節(jié)軋機機座的上下軋輥之間的摩擦比的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝置，用于調(diào)節(jié)寬金屬帶熱軋機列或金屬帶冷軋機列的軋機機座上下軋輥之間的摩擦比，并涉及一種方法，用于通過對軋機機座上下軋輥之間的摩擦比的調(diào)節(jié)實現(xiàn)軋制材料的軋制。
實踐證明，在軋制過程中，寬金屬帶熱軋機列或金屬帶冷軋機列的軋機機座的上下軋輥之間的轉(zhuǎn)矩波動很大。上下軋輥之間的轉(zhuǎn)矩差達(dá)到30～70％的數(shù)量級的情況并不罕見。
出現(xiàn)上述情況的原因是輥隙中存在不同的摩擦條件，它們一是在上軋輥和被軋制帶材上側(cè)之間，二是在下軋輥和被軋制帶材下側(cè)之間。這些不同的摩擦條件造成的后果是，上下軋輥需要有不同的轉(zhuǎn)矩才行。此外，對上述不同摩擦條件產(chǎn)生影響的是熱金屬帶或冷金屬帶繞過上下軋輥的所謂包角，包角是由活套調(diào)節(jié)器或?qū)蜉佋斐傻摹?br> 輥隙中的不同摩擦條件，由此引起的上下軋輥轉(zhuǎn)矩需用量的不等分配，不僅影響著有關(guān)組件，例如傳動軸、傳動齒輪箱等的設(shè)計，而且它們也意味著一種損害，不僅是對金屬帶表面質(zhì)量的損害，而且也是對兩次換輥之間軋輥使用時間的損害，并且由于磨損增大而影響軋輥的壽命。
由于存在著不同的摩擦條件，也不能實現(xiàn)上下軋輥之間熱金屬帶或冷金屬帶的均勻分布的減薄。由于軋制材料對變形的阻力是由材料本身固有變形阻力和由軋輥與軋制材料之間的流動阻力組合而成的，所以在流動阻力較小時軋制材料的變形大于在流動阻力較高時，這一點意味著在某些輥隙部位中軋制材料的減薄或延長是較大的，這些輥隙部位所具有的摩擦系數(shù)較小，因而所具有的軋制材料的流動阻力亦較小。其結(jié)果是，軋制材料在其長度上有不同的質(zhì)量，從而經(jīng)常不符合質(zhì)量要求。
與減薄相聯(lián)系的是伸長，這意味著軋制材料延長了。在軌機機座的導(dǎo)入范圍內(nèi)，軋制材料在帶材的上側(cè)和下側(cè)以相等的導(dǎo)入速度到達(dá)兩個軋輥。與此相應(yīng)，軋制材料自身被迫以相等的速度以帶材的上側(cè)和下側(cè)離開軋輥。但是，這一點所要求的條件是上軋輥和帶材上側(cè)之間的磨擦系數(shù)與下軋輥和帶材下側(cè)之間的磨擦系數(shù)應(yīng)是大小相等的。如所述及的，在實際操作中卻出現(xiàn)不相同的摩擦系數(shù)，其后果是，軋制材料在上下軋輥之間滑動。人們根據(jù)軋輥表面上的磨損跡象表征的不同摩擦條件就可識別出軋輥和軋制材料之間的這種附加的相對運動。此外，還可以在帶材始端的滑行跡象上，即在從軋機機座中出來之后向上或向下行進(jìn)的軋制材料上辨認(rèn)出這一附加的相對運動。不論在哪一種情況下，對在變形過程中的軋制材料的流動來說仍會附帶地產(chǎn)生相對運動，這些相對運動不利地影響軋制作業(yè)的效率，因此不僅增加能源消耗和加大軋輥磨損，而且會嚴(yán)重?fù)p害帶材表面質(zhì)量。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種裝置，利用此裝置可以在軋制材料的帶材上側(cè)和上軋輥之間以及在軋制材料的帶材下側(cè)和下軋輥之間得到幾乎相等的摩擦條件，從而提高軋制作業(yè)的效率，降低上下軋輥的磨損，并抑制在帶材厚度有較大減小時經(jīng)常出現(xiàn)的那種振動趨勢。
上述任務(wù)是通過一種裝置加以解決的，該裝置由一個噴射裝置和一個調(diào)節(jié)裝置組成，噴射裝置安置在軋機機座的導(dǎo)入側(cè)，它依輥隙方向噴射一定量的液體；調(diào)節(jié)裝置用來確定液體的量和調(diào)節(jié)液體噴出，在此，規(guī)定與下軋輥或/和上軋輥的實際軋輥轉(zhuǎn)矩結(jié)合的預(yù)先求得的或者計算出的一個量作為調(diào)節(jié)量。
其次，本發(fā)明還提出用于解決上述任務(wù)的一種方法，本方法通過對軋機機座的上下軋輥之間的摩擦條件的調(diào)節(jié)而用于軋制材料的軋制，依此方法，軋制材料的帶材上側(cè)和/或帶材下側(cè)在軋機機座的導(dǎo)入側(cè)通過一噴射裝置而被一定量的液體所濡溫，由一調(diào)節(jié)裝置來調(diào)節(jié)該液體的量和噴出，在此規(guī)定與下輥或/和上輥的實際輥子轉(zhuǎn)矩結(jié)合的預(yù)先求得的或所計算出的一個量作為調(diào)節(jié)量。
為此目的，作為噴射裝置，優(yōu)先地將一支上噴射管和一支下噴射管安置在軋機機座的導(dǎo)入側(cè)，靠近上下軋輥范圍中的輥隙。這兩支噴射管本身主要配有均勻地或呈拋物線型分布的噴嘴，其噴射方向直接對準(zhǔn)輥隙。上下軋輥之間對于軋制材料的摩擦條件的調(diào)節(jié)是通過液體，主要是水或一種水-油混合物的量的調(diào)整來加以實現(xiàn)的，水或水-油混合物被噴入輥隙范圍中。被噴入輥隙方向中的液體量由一調(diào)節(jié)裝置來確定。此調(diào)節(jié)裝置還規(guī)定用于分別調(diào)節(jié)兩個彼此獨立的噴射管，也就此說，向上噴射管輸送較少的液體，而向下噴射管輸送較多的液體。此外，該調(diào)節(jié)裝置還包含測量值采集器，這些采集器尤其確定軋機機座的上下軋輥上實際出現(xiàn)的軋輥轉(zhuǎn)矩。從這兩個所求得的轉(zhuǎn)矩值中計算出來的轉(zhuǎn)矩差于是與所噴出的液體量成正比。因此，該液體量必須確定如此大小，使得一方面帶材的上下表面不會受到不容許的深冷卻，另一方面又擁有一個足夠大的調(diào)節(jié)范圍以用于調(diào)節(jié)輥隙中的摩擦條件。對轉(zhuǎn)矩的掌握主要是通過安置在軋輥傳動軸上的測量值傳感器來實現(xiàn)的。在為上下軋輥采用單獨的傳動機構(gòu)進(jìn)行軋輥傳動的情況下，就沒有必要用這種分離的測量值傳感器了，因為在這里驅(qū)動電機的電流耗用是可以調(diào)節(jié)的，這是因為它與實際的轉(zhuǎn)矩成正比例。
調(diào)節(jié)裝置還包含一些調(diào)節(jié)閥，它們可依照所求得的或計算出的轉(zhuǎn)矩值加以調(diào)節(jié)。主要設(shè)置了兩個調(diào)節(jié)閥，其中第一個調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)水的噴射量，第二個調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)油的噴射量。按照調(diào)節(jié)閥的位置之不同，便可得出水-油混合物的不同混合比，對軋輥產(chǎn)生的不同作用，從而對帶材上側(cè)和上軋輥之間的摩擦系數(shù)與帶材下側(cè)和下軋輥之間的摩擦系數(shù)進(jìn)行的不同調(diào)整。其時的轉(zhuǎn)矩差的符號或者說與一個確定的額定轉(zhuǎn)矩差相偏差的符號，即表示出調(diào)節(jié)閥所必須調(diào)定的方向的信號。
只用一個閥作為調(diào)節(jié)閥，這也是可以的。在此情況下，另一個調(diào)節(jié)閥被固定在一個指定的基位上，這個基位處于可調(diào)閥范圍的中心，此范圍在兩個方向中都有足夠的調(diào)節(jié)區(qū)間以滿足軋制程序的需要。該閥的位置可以配合當(dāng)時的軋制程序加以確定。還有一個作法就是，將上噴管和下噴管所用的調(diào)節(jié)閥從一個基本位置出發(fā)，沿相反的方向調(diào)節(jié)，以便于充分利用最大可能的調(diào)節(jié)范圍。
本發(fā)明還規(guī)定，用于輥隙潤滑的水-油混合物的配比也包含于調(diào)節(jié)之中。如同軋輥傳動軸上有關(guān)轉(zhuǎn)矩之差可以用噴射管的兩個閥中之一的調(diào)節(jié)那樣，傳動軸上轉(zhuǎn)矩的總和可以加以測量，超過其最小值用作為水-油混合物最佳配比的信號。
本發(fā)明的其它方案可從各項從屬的權(quán)利要求中看出。下面將根據(jù)附圖中所示的實施例對本發(fā)明做更詳細(xì)的說明。
附圖中

圖1是示意地示明本裝置調(diào)節(jié)所用的線路圖，圖2是本裝置的示意透視正視圖，及其調(diào)節(jié)裝置示意圖。
如圖2中所示，裝置1由一個噴射裝置2和一個與之相聯(lián)的調(diào)節(jié)裝置3組成。噴射裝置2本身包含噴射管8、9，噴射管被安置在上下軋輥6和7的范圍4和5中，與軋輥軸線相平行，它們在其圓周上配有噴嘴10，是按下述要求安裝的，使得通過噴射管引導(dǎo)的一個水流或一個水-油混合物流經(jīng)由噴嘴10，依箭頭11所示方向，而被導(dǎo)引對準(zhǔn)輥隙12。噴射管8、9與一管道系統(tǒng)13相連。按照實施例(參看圖1)，每條導(dǎo)管13a(連通)兩條導(dǎo)管，其中第一導(dǎo)管13a′用于引導(dǎo)水，第二導(dǎo)管13a″用于引導(dǎo)油。兩條導(dǎo)管13a′和13″在匯入噴射管8、9之前合而為一，以此提供為降低摩擦系數(shù)所需水-油混合物。兩條導(dǎo)管13a′和13a″各自配有調(diào)節(jié)閥14、15及16、17，這些調(diào)節(jié)閥與調(diào)節(jié)裝置3的調(diào)節(jié)機構(gòu)18相連。調(diào)節(jié)裝置3對測量值傳感器19、20發(fā)出的信息進(jìn)行處理(其它的測量值傳感器以虛線表示)。這些測量值傳感器是為了測量有關(guān)轉(zhuǎn)矩而設(shè)置在傳動軸21上的(圖2)。調(diào)節(jié)裝置3相應(yīng)地控制調(diào)節(jié)閥14、15、16、17，使得經(jīng)過計算的液體量達(dá)到輥隙12的范圍中，從而在輥隙中獲得帶材25的上側(cè)23和上軋輥6之間及帶材25的下側(cè)24和下軋輥7之間彼此相等的摩擦比。
如圖2中所示，上下軋輥6、7是通過主傳動軸21、22來傳動的。
在采用上下軋輥6、7分開傳動情況下，傳動軸上的測量裝置被取消了，這是因為各個驅(qū)動電機的耗用電流可為調(diào)節(jié)目的加以測量。
在圖中未示出的一種設(shè)計方案中，一個調(diào)節(jié)閥由調(diào)節(jié)裝置控制，與此同時，另一個調(diào)節(jié)閥的配置則由置于其上的計算機系統(tǒng)來控制以匹配其時的軋制程序。在這里也可有如下考慮，就是讓調(diào)節(jié)裝置控制另一個調(diào)節(jié)閥，而置于其上的計算機系統(tǒng)指控一個調(diào)節(jié)閥。當(dāng)然，通常是下軋輥所需的液體量總大于上軋輥所需液體量，其原因在于由上軋輥所用輥子冷卻裝置而來的液體，以及從側(cè)面沿著刮板滴落到帶材表面上的液體，也都聚積在帶材上側(cè)，當(dāng)另一個閥被調(diào)節(jié)時，到達(dá)帶材表面上的水就過多了。于是，為了平衡起見，可將另一個閥調(diào)節(jié)到這樣的程度，使得帶材上側(cè)上足量存在的液體的作用，通過向帶材下側(cè)補充更多的水來加以補償。如果其一軋制程序所需的下側(cè)水量是確定的，那么不受控制的向帶材上側(cè)的液體流動也包括在調(diào)節(jié)之中。在朝兩個相反方向中對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況下，在兩個調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)范圍中點的基本液體量由計算機系統(tǒng)加以確定。
就一些軋制程序而言，若在噴入到輥隙中的液體中摻合一定量的專用軋輥油，這對于降低軋輥的磨損會附帶地發(fā)揮有益作用的。液體和油的正確混合比是由經(jīng)驗確定的。在使用軋輥油的情況下，適宜的作法是，對于變化的噴射量，借助各油調(diào)節(jié)閥，保持恒定混合比恒定。
權(quán)利要求
1．用于調(diào)節(jié)寬金屬帶熱軋機列或金屬帶冷軋機列的軋機機座(28)上下軋輥(6,7)之間摩擦比的裝置(1)，它包含一個安置在軋機機座(28)導(dǎo)入側(cè)(27)的噴射裝置(2)，用于沿輥隙方向噴射一定量的液體，它還包含一個調(diào)節(jié)裝置(3)，用于確定該液體的量和用于調(diào)節(jié)噴出，在此，規(guī)定與下輥和/或上輥的實際軋輥轉(zhuǎn)矩相結(jié)合的預(yù)求得的或計算出的一個量作為調(diào)節(jié)量。
2．按照權(quán)利要求1中所述的裝置，其特征在于所用液體是水。
3．按照權(quán)利要求1或2中所述的裝置，其特征在于所用液體是一種水-油混合物。
4．按照權(quán)利要求1中所述的裝置，其特征在于在所用液體中摻合了軋制用油。
5．按照權(quán)利要求1中所述的裝置，其特征在于在金屬帶上側(cè)和下側(cè)所用的潤滑劑具有不同的摩擦性能。
6．按照以上權(quán)利要求的一項中所述的裝置，其特征在于噴射裝置(2)至少包含一支安置在軋輥(4,5)范圍內(nèi)的噴管(8,9)。
7．按照權(quán)利要求6中所述的裝置，其特征在于噴管(8,9)配有噴嘴(10)，這些噴嘴在噴射裝置(2)的安裝完畢的狀態(tài)中是對準(zhǔn)軋輥(6,7)的。
8．按照權(quán)利要求6中所述的裝置，其特征在于噴管(8,9)配有噴嘴(10)，這些噴嘴在噴射裝置(2)安裝完畢的狀態(tài)中是對準(zhǔn)輥隙(12)的。
9．按照權(quán)利要求6中所述的裝置，其特征在于噴管(8,9)配有噴嘴(10)，這些噴嘴在噴射裝置(2)的安裝完畢的狀態(tài)中是對準(zhǔn)軋制材料(25)的。
10．通過對軋機機座的上下軋輥之間摩擦條件的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)帶狀軋制材料的軋制所用方法，其特征在于軋制材料(25)的帶材上側(cè)(23)和/或帶材下側(cè)(24)在軋機機座的導(dǎo)入側(cè)(27)通過一噴射裝置(2)而被一定量的液體所潤濕，通過一調(diào)節(jié)裝置(3)來調(diào)節(jié)該液體的量和噴出，在此，與下軋輥和/或上軋輥的實際軋輥轉(zhuǎn)矩相結(jié)合的、預(yù)先求得的或計算出的一個量，用作調(diào)節(jié)量。
11．按照權(quán)利要求10中所述的方法，其特征在于應(yīng)用上下軋輥(6,7)之間的轉(zhuǎn)矩差作為調(diào)節(jié)量。
12．按照權(quán)利要求11和/或12中所述的方法，其特征在于上下軋輥(6,7)之間的額定轉(zhuǎn)矩差=0或者是≠0。
13．按照權(quán)利要求11中所述的方法，其特征在于上下軋輥(6,7)之間直接測量轉(zhuǎn)矩差。
14．按照權(quán)利要求11中所述的方法，其特征在于在具有雙驅(qū)動裝置的軋機機座情況下，是經(jīng)過電機驅(qū)動電流和在下軋輥(6,7)上測量軋制轉(zhuǎn)矩。
15．按照權(quán)利要求10或11中所述的方法，其特征在于調(diào)節(jié)量是結(jié)合所需軋輥轉(zhuǎn)矩的最小數(shù)值來確定的。
16．按照權(quán)利要求10、11或15中所述的方法，其特征在于調(diào)節(jié)量是結(jié)合軋機機座(28)的上下軋輥(6,7)的直徑差來確定的。
17．按照權(quán)利要求10,11,15或16中所述的方法，其特征在于調(diào)節(jié)量是結(jié)合軋制材料(25)的帶厚來確定的。
18．按照權(quán)利要求10,11,15,16或17中所述的方法，其特征在于調(diào)節(jié)量是結(jié)合軋制機座(25)的軋制速度來確定的。
19．按照權(quán)利要求10,11或13至18中所述的方法，其特征在于調(diào)節(jié)量是結(jié)合軋制溫度來確定的。
20．按照權(quán)利要求10,11或13至19中所述的方法，其特征在于調(diào)節(jié)量是結(jié)合軋制材料(25)的張應(yīng)力和屈服強度來確定的。
21．按照以上權(quán)利要求的一項或幾項中所述的方法，其特征在于為了產(chǎn)生推力軋制效應(yīng)而增大上下軋輥之間的直徑差。
全文摘要
一種裝置(1)和一種方法,用于調(diào)節(jié)寬帶熱軋機列或金屬帶冷軋機列的軋機機座(26)的上下軋輥(6,7)之間的摩擦比。本裝置由一噴射裝置(2)構(gòu)成,被安置在有關(guān)軋機機座(28)的導(dǎo)入側(cè)(27)。噴射裝置將一定的液體依輥隙方向噴出。一個調(diào)節(jié)裝置(3)用于調(diào)定該液體的用量和噴射量。在此,用作為調(diào)節(jié)量的是結(jié)合上下軋輥的實際轉(zhuǎn)矩的測量值所預(yù)先求得的一個量值或所計算出的一個量值。
文檔編號B21B35/04GK1214280SQ9812090
公開日1999年4月21日 申請日期1998年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月9日
發(fā)明者J·塞德爾, H·H·哈特曼 申請人:Sms舒路曼-斯瑪公司