專利名稱：可逆式冷軋設(shè)備及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可逆式冷軋設(shè)備，特別涉及一種用于冷軋帶鋼的可逆式冷軋設(shè)備及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：
現(xiàn)有的可逆式冷軋設(shè)備由主軋機和開卷機、直頭矯直機、卷取機、轉(zhuǎn)向裝置、液壓剪、測厚儀、除油裝置、張力壓輥裝置、對中裝置、送料輥等輔助設(shè)備以及聯(lián)接這些設(shè)備的導(dǎo)板、潤滑、液壓、除油等附屬設(shè)備及其電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。其中主軋機為一架四輥軋機或六輥軋機，張力裝置和對中裝置布置在主軋機的前側(cè)。這種可逆式冷軋設(shè)備最大缺點為成材率低、能耗大。其中成材率低主要是主軋機沒有足夠大的剛性其值僅為4000～5000kN/mm，不能達到自由咬入帶鋼進行軋制，而必須首先操作主軋機壓下裝置進行位置控制，抬起工作輥放大其輥縫，使帶鋼頭部空過直至被卷取機卷取，然后根據(jù)軋制程序表設(shè)定的軋制輥縫壓下工作輥，進行“有引帶”可逆式軋制，直到軋至規(guī)定的成品厚度，而由于帶鋼由厚變薄整個軋制過程中，無論是正向軋制還是反向軋制，每一卷待軋帶鋼的頭部和尾部始終沒有脫離機前卷取機和機前卷取機，即每一卷帶鋼都留有一段相當長未經(jīng)軋制的帶頭或帶尾，其成材率只能達到85％。為了提高成材率，雖然可以采用焊接引帶的方法利用廢帶鋼代替待軋帶鋼厚帶頭或厚帶尾，但是這樣又造成操作復(fù)雜和引帶消耗金屬的弊端，多少年來一直困擾著可逆軋機操作。
此外，具有四輥軋機或六輥軋機組成的可逆冷軋設(shè)備，尤其是六輥軋機其軋輥輥系在反向軋制時很難穩(wěn)定。其原因四輥軋機或六輥軋機支撐輥的尺寸都很大，相應(yīng)軸承座的尺寸也很大，為了補償熱膨脹和滑行需要，在機架窗口與軸承座之間必須保持有4～5mm的間隙，在這樣大間隙條件下要想保持由工作輥、支撐輥或工作輥、中間輥、支撐輥組成的軋輥輥系在軋制時各個軋輥保持正確位置不偏斜，必須經(jīng)復(fù)雜精確計算使各個軋輥中心線間具有一定的偏心距Δ，即軋機只能夠在正向軋制保持工作穩(wěn)定，而在反向軋制則是兼顧和有條件的。這樣，軋機在反向軋制時，一旦軋制壓力、軋制速度、前后張力等軋制參數(shù)給定不合適則會發(fā)生突然斷帶。另外，六輥軋機還經(jīng)常由于中間輥軸向力過大造成軸承早期損壞，使其軸承大量消耗，到如今還是一大難題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠進行“無引帶”可逆冷軋工藝的可逆式冷軋設(shè)備及其生產(chǎn)方法。
本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備，包括主軋機、位于主軋機前側(cè)的機前張力裝置和機前對中裝置。其中所述主軋機的后側(cè)還設(shè)置有機后張力裝置和機后對中裝置；所述主軋機為一架八輥軋機，該八輥軋機中間輥為傳動輥，兩個下支撐輥傳動側(cè)設(shè)置有與其偏心軸聯(lián)接的、安裝在軋機機架上的下軋制線調(diào)整裝置，該下軋制線調(diào)整裝置包括箱體、驅(qū)動機構(gòu)和置于箱體內(nèi)的兩套蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)。
本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備，其中所述驅(qū)動機構(gòu)為兩個液壓馬達，所述兩套蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)的蝸桿分別安裝在與箱體相聯(lián)的支撐軸承上，其端部與液壓馬達的輸出軸相連接，所述蝸桿是在同一軸的兩端均設(shè)有蝸桿螺旋，兩端的蝸桿螺旋方向相反并能產(chǎn)生自鎖。
本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備，其中所述兩套蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)的蝸輪分別通過花鍵與兩個下支撐輥的偏心軸中的一個聯(lián)接，所述蝸輪的兩端安裝在與箱體相連的支撐軸承上。
本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備，其中在所述下軋制線調(diào)整裝置中還設(shè)有事故調(diào)整裝置，該事故調(diào)整裝置為錐齒輪傳動機構(gòu)，所述錐齒輪傳動機構(gòu)的一個錐齒輪安裝在所述蝸桿的兩端蝸桿螺旋之間的光桿軸上，另一個錐齒輪的傳動軸安裝在支撐軸承上，其端部穿過箱體，該傳動軸的端頭為四方軸頭、或者軸端具有內(nèi)四方孔或六方孔。
本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備，其中所述錐齒輪傳動機構(gòu)的傳動速比為1.5～2.5。
本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備，其中所述下軋制線調(diào)整裝置的箱體包括上箱體和下箱體，其下分箱體通過均布設(shè)置的至少四個緩沖彈簧支撐在所述八輥軋機機架下橫梁的上表面上。
本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備的生產(chǎn)方法，其步驟包括 第一步操作主軋機液壓控制系統(tǒng)，控制八輥軋機的上、下工作輥的八個正彎輥油缸壓力達10Mpa以上，徹底消除其所有軋輥之間的接觸間隙，以及其壓下裝置中壓下齒輪與壓下齒條之間的間隙。
第二步操作下軋制線調(diào)整裝置，控制其驅(qū)動機構(gòu)的總傳動扭矩達1900Nm以上，保持下工作輥的上表面維持在工藝軋制線上。
第三步操作主軋機壓下裝置位置控制系統(tǒng)，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的待軋帶鋼軋制前厚度、軋制后厚度、軋機彈跳開口量計算得出所需上、下工作輥間的輥縫，抬起機前張力裝置和機后張力裝置的壓輥，使待軋帶鋼經(jīng)過，控制機前對中裝置的立輥，使待軋帶鋼的中心線與軋制中心線重合；停供乳化液、啟動軋機以≤0.5m/s軋制速度正向運轉(zhuǎn)、正向A軋制送料；當工作輥咬入待軋帶鋼頭部時，供乳化液；當軋制后的帶鋼頭部被機后卷取機鉗口咬入時，軋機加速，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的第一道壓下量進行第一道軋制工序；當待軋帶鋼尾部接近脫離開卷機時，軋機減速，當帶鋼尾部脫離開卷機后，壓下機前張力裝置、產(chǎn)生一定后張力，直至待軋帶鋼尾部脫離工作輥，軋機立即停轉(zhuǎn)、停供乳化液，壓下機后張力裝置的壓輥原位壓住軋制后的帶鋼尾部。
第四步原始帶鋼尾部變?yōu)榇垘т擃^部，操作主軋機壓下裝置位置控制系統(tǒng)，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的待軋帶鋼軋制前厚度、軋制后厚度、軋機彈跳開口量計算得出所需上、下工作輥間的輥縫；抬起機前張力裝置和機后張力裝置的壓輥，使待軋帶鋼經(jīng)過，控制機后對中裝置的立輥，使待軋帶鋼的中心線與軋制中心線重合；啟動軋機以≤0.5m/s軋制速度反向運轉(zhuǎn)、反向B軋制送料；當工作輥咬入待軋帶鋼頭部時，供乳化液；當軋制后的待軋帶鋼頭部被機前卷取機鉗口咬入時，軋機加速，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的第二道壓下量進行第二道軋制工序；當待帶鋼尾部接近脫離機后卷取機時，軋機減速，當帶鋼尾部脫離機后卷取機后，壓下機后張力裝置、產(chǎn)生一定后張力，直至待軋帶鋼尾部脫離工作輥，軋機立即停轉(zhuǎn)、停供乳化液，壓下機前張力裝置的壓輥原位壓住軋制后的帶鋼尾部。
第五步原始帶鋼頭部又變?yōu)榇垘т擃^部，操作主軋機壓下裝置位置控制系統(tǒng)，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的待軋帶鋼軋制前厚度、軋制后厚度、軋機彈跳開口量計算得出所需上、下工作輥間的輥縫，抬起機前張力裝置和機后張力裝置的壓輥，使待軋帶鋼經(jīng)過，控制機前對中裝置的立輥，使待軋帶鋼的中心線與軋制中心線重合；啟動軋機以≤0.5m/s軋制速度正向運轉(zhuǎn)、正向A軋制送料；當工作輥咬入待軋帶鋼頭部時，供乳化液；當軋制后的待軋帶鋼頭部被機后卷取機鉗口咬入時，軋機加速，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的第三道壓下量進行第三道軋制工序；當待帶鋼尾部接近脫離機前卷取機時，軋機減速，當帶鋼尾部脫離機前卷取機后，壓下機前張力裝置、產(chǎn)生一定后張力，直至待軋帶鋼尾部脫離工作輥，軋機立即停轉(zhuǎn)、停供乳化液，壓下機后張力裝置的壓輥原位壓住軋制后的帶鋼尾部。
第六步重復(fù)進行上述第四步和第五步，直至達到帶鋼厚度0.5～0.6mm，進行帶鋼頭部和尾部不脫離機后卷取機與機前卷取機的操作方式軋至規(guī)定的成品厚度。
本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備及其生產(chǎn)方法具有以下優(yōu)點和有益效果 1.采用上述結(jié)構(gòu)，由于主軋機選用了一架八輥軋機，其一一方面不同于四輥軋機或六輥軋機，八輥軋機的中間輥和支撐輥的直徑均比較小，輥系布置為支撐輥相對設(shè)置在中間輥的兩側(cè)夾住中間輥，支撐輥形成多點支撐，軋機機架為整體框架型式，即輥系在結(jié)構(gòu)布置上已經(jīng)保證支撐輥和中間輥的絕對穩(wěn)定，中心線沒有偏斜可能性；另一方面剩下的工作輥原始位置居中，軋輥尺寸比較小需要熱補償和滑行的間隙比較小僅0.4～0.5mm，在進行軋制時，實際偏移量更小僅0.2～0.25mm，偏移力很小既或產(chǎn)生偏斜也微不足道。其二設(shè)置的下軋制線調(diào)整裝置，能夠?qū)垯C下軋制線高度進行先行可靠的調(diào)整，使其達到工藝要求位置，并能夠保持與軋機前后輔助設(shè)備標準高度相適應(yīng)，即為能夠?qū)崿F(xiàn)帶鋼頭部穿帶時即同步進行軋制的“無引帶”可逆式冷軋工藝提供了先決條件。從而使具有八輥軋機的本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備，在有效保證軋制穩(wěn)定性的同時，又滿足了軋機咬入條件，工作輥能夠正常咬入帶鋼頭部，降低了軋制成本，還實現(xiàn)了“無引帶”可逆式冷軋工藝，提高了帶鋼成材率。
2.由于在八輥軋機的前、后兩側(cè)均設(shè)置張力裝置和對中裝置，所以在進行“無引帶”可逆式冷軋工藝時，無論軋機是進行正向軋制還是反向軋制，其中一側(cè)的對中裝置能夠保持被咬入的帶鋼始終與軋制中心線保持一致，并且張力裝置中的壓輥能夠?qū)Υ垘т摦a(chǎn)生一定的后張力，使帶鋼尾部在失去原有帶鋼張力的情況下，仍然能夠繼續(xù)軋制進行，從而進一步提高了帶鋼成材率，降低了軋制成本，保證了“無引帶”可逆式冷軋工藝的質(zhì)量。
3.由于將下軋制線調(diào)整裝置設(shè)計為兩個液壓馬達驅(qū)動兩套蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)，兩個液壓馬達既能夠使蝸桿傳動機構(gòu)的調(diào)整力比較大，又能夠充分利用了蝸桿傳動的傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動平穩(wěn)和具有自鎖的特性，平衡兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的較大地渦輪圓周力，從而具有上述結(jié)構(gòu)型式的下軋制線調(diào)整裝置能夠?qū)嵤ο萝堉凭€高度的強力調(diào)整，保持下工作輥的上表面能夠維持在工藝軋制線上，為八輥軋機能夠在“無引帶”可逆式冷軋工藝中得到應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
4.由于設(shè)置了具有錐齒輪傳動機構(gòu)的事故調(diào)整裝置，在下軋制線高度調(diào)整過程中，當調(diào)整發(fā)生機械事故時，通過手動旋轉(zhuǎn)工具，同樣能夠通過下軋制線調(diào)整裝置的兩套渦輪蝸桿傳動機構(gòu)，進行下軋制線高度的強力調(diào)整，從而確保了“無引帶”可逆式冷軋工藝的可靠實現(xiàn)。
綜上所述，本發(fā)明基于選用了比四輥軋機或六輥軋機的軋制剛度高的八輥軋機作為可逆式冷軋設(shè)備的主軋機，其縱向剛度達10000KN/mm，通過先行調(diào)整下軋制線高度位置，工作輥能夠直接咬入待軋帶鋼頭部，通過張力裝置，待軋帶鋼尾部能夠在失去原帶鋼張力情況下繼續(xù)軋制進行，實現(xiàn)“無引帶”可逆式冷軋工藝，具有本發(fā)明的可逆式冷軋設(shè)備及其生產(chǎn)方法軋制穩(wěn)定性高，生產(chǎn)效率高，成材率能夠提高到95％以上，特別適用可逆式冷軋薄規(guī)格帶鋼的軋制生產(chǎn)。



圖1-1是本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備布置示意圖之一； 圖1-2是本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備布置示意圖之二； 圖2是本發(fā)明中軋制線調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2的俯視圖； 圖4是圖3中C-C剖視圖； 圖5是本發(fā)明中主軋機即八輥軋機工作輥與中間輥受力分析示意圖。
1開卷機，2直頭矯直機，3機前卷取機，4機前轉(zhuǎn)向裝置，5機前液壓剪，6機前測厚儀，7機前除油裝置，8機前對中裝置，9機前張力裝置，10八輥軋機，10-1壓下裝置，10-2上工作輥，10-3上中間輥，10-4上支撐輥，10-5下工作輥，10-6下中間輥，10-7下支撐輥，10-8軋機機架下橫梁，11機后張力裝置，12機后對中裝置，13機后除油裝置，14機后測厚儀，15機后液壓剪，16機后轉(zhuǎn)向裝置，17機后卷取機，18機后卸料小車，19機前卸料小車，20箱體，20-1上箱體，20-2下箱體，21蝸輪，22錐齒輪，23蝸輪，24液壓馬達，25支撐軸承，26錐齒輪的傳動軸，27蝸桿，28緩沖彈簧，29蝸桿螺旋，30支撐軸承，31支撐軸承。

具體實施例方式 參見圖1-1、1-2所示，本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備，包括主軋機、位于主軋機前側(cè)的機前張力裝置9和機前對中裝置8。為實現(xiàn)“無引帶”可逆式冷軋工藝，在位于主軋機后側(cè)還設(shè)置有機后張力裝置11和機后對中裝置12。
所述主軋機為一架八輥軋機10，即八輥軋機具有在軋機機架內(nèi)的上、下兩對沿水平方向平行設(shè)置的支撐輥10-4、10-7，一對上、下工作輥10-2、10-5，及在上、下兩對支撐輥10-4、10-7與工作輥10-2、10-5之間各安裝有一中間輥10-3、10-6；該八輥軋機10的傳動輥分別是上中間輥10-3和下中間輥10-6，上、下兩對支撐輥10-4、10-7旋轉(zhuǎn)方向相反；根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的各種規(guī)格軋制后帶鋼厚度的不同情況或工作輥和或中間輥因換輥輥徑尺寸發(fā)生變化時，為實施下軋制線高度的隨機強力調(diào)整，在上述兩個下支撐輥10-7傳動側(cè)設(shè)置有與下支撐輥10-7偏心軸聯(lián)接的下軋制線調(diào)整裝置，該下軋制線調(diào)整裝置包括箱體20、驅(qū)動機構(gòu)和置于箱體20內(nèi)的兩套蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)，下軋制線調(diào)整裝置安裝在軋機機架下橫梁10-8上。
為保證驅(qū)動機構(gòu)有足夠的傳動力，所述驅(qū)動機構(gòu)為兩個液壓馬達24；所述兩套蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)中的蝸桿27是在同一軸的兩端均設(shè)有蝸桿螺旋29，兩端的蝸桿螺旋29方向相反并能夠產(chǎn)生自鎖，端部與液壓馬達24的輸出軸相聯(lián)接；所述兩套蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)中的蝸輪21、23分別通過花鍵與八輥軋機的兩個下支撐輥10-7中的一個偏心軸聯(lián)接。如圖2、3、4所示。
這樣，當需要對下軋制線高度進行調(diào)整時，操作驅(qū)動機構(gòu)，兩個液壓馬達24帶動蝸桿27轉(zhuǎn)動，與其蝸桿螺旋29相嚙合的兩個蝸輪21、23旋向相反的轉(zhuǎn)動，與兩個蝸輪21、23相聯(lián)接的下支撐輥10-7偏心軸轉(zhuǎn)動，兩個下支撐輥10-7以旋轉(zhuǎn)方向相反的相對偏移旋轉(zhuǎn)，使下工作輥10-5上升或者下降，對下軋制線高度進行先行強力調(diào)整，同時被轉(zhuǎn)動的旋向相反的兩個蝸輪21、23能夠相互平衡較大的圓周力，使調(diào)整后的工作輥位置穩(wěn)定，從而既能夠滿足軋機咬入條件，又能夠保持下工作輥10-5的上表面能夠穩(wěn)定的維持在工藝軋制線上，待軋帶鋼頭部能夠直接被工作輥咬入，為八輥軋機能夠在“無引帶”可逆式冷軋工藝中得到廣泛的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
同時，在進行“無引帶”可逆式冷軋工藝時，無論是進行正向A軋制或還是進行反向B軋制，每軋制一個道次，位于待軋帶鋼尾部一側(cè)的機前張力裝置9或機后張力裝置11中的壓輥能夠產(chǎn)生一定的后張力，使待軋帶鋼尾部脫離開卷機1或機前卷取3機或機后卷取機17后，原有帶鋼失去開卷機或卷取機所施加的卷取張力的情況下，待軋帶鋼尾部具有后張力，仍然能夠繼續(xù)進行軋制，并且位于待軋帶鋼頭部一側(cè)的機前對中裝置8或機后對中裝置12中的立輥又能夠保持被咬入的帶鋼始終與軋制中心線保持一致。為八輥軋機能夠在“無引帶”可逆式冷軋工藝中應(yīng)用提供了可靠保證。
為了保證上述下軋制線調(diào)整裝置在調(diào)整使用過程中出現(xiàn)事故的情況下仍然能夠?qū)ο鹿ぷ鬏伕叨冗M行調(diào)整，還設(shè)有事故調(diào)整裝置，該事故調(diào)整裝置為錐齒輪傳動機構(gòu)。所述錐齒輪傳動機構(gòu)的一個錐齒輪22套裝在所述蝸桿27的兩端蝸桿螺旋29之間的光桿軸上用鍵聯(lián)接并軸向固定，另一個錐齒輪的傳動軸26安裝在支撐軸承31上，其端部穿過箱體20，該傳動軸26的端頭可以是四方軸頭，也可以是具有內(nèi)四方孔軸頭或六方孔軸頭。齒輪傳動機構(gòu)的傳動速比為1.5～2.5，一般選擇傳動速比為2即可。這樣，當發(fā)生機械事故時，將扳手等手動旋轉(zhuǎn)工具與錐齒輪傳動軸26的四方軸頭或內(nèi)四方孔軸頭或六方孔軸頭聯(lián)接，驅(qū)動錐齒輪傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)動，同樣能夠帶動下軋制線調(diào)整裝置中蝸桿27轉(zhuǎn)動，使兩個蝸輪21、23轉(zhuǎn)動，兩個下支撐輥10-7相對偏移旋轉(zhuǎn)，下工作輥10-5上升或者下降，進行下軋制線高度的強力調(diào)整。如圖3、4所示。
為了能夠安裝，上述下軋制線調(diào)整裝置中的箱體20可以設(shè)計為分箱結(jié)構(gòu)型式，即下軋制線調(diào)整裝置中的箱體20包括上箱體20-1和下箱體20-2，上分箱體20-1、下分箱體20-2可以在兩個蝸輪21、23連心線的水平面上進行分箱，兩者用螺栓聯(lián)在一起。其中蝸桿27的兩端部分別與位于下箱體20-2外側(cè)的兩個液壓馬達24的輸出軸相聯(lián)接，錐齒輪傳動軸26端部穿出下箱體20-2；下分箱體20-2通過至少四個均布設(shè)置的緩沖彈簧28支撐在所述八輥軋機機架下橫梁10-8的上表面上。緩沖彈簧28具有支撐作用，能夠減震，特別是在更換下支撐輥10-7時增加了支承點，能夠方便換輥操作。上述支撐軸承均可以選用滾動軸承。
為說明本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備穩(wěn)定性，現(xiàn)以1450八輥軋機為例，分析如下 從八輥軋機輥系結(jié)構(gòu)可知工作輥、中間輥和支撐輥的輥徑均比較小，工作輥直徑在270～310mm或者甚至更?。还ぷ鬏佋嘉恢镁又?，不受軋制方向限制；中間輥被夾持在兩支撐輥之間，在輥系結(jié)構(gòu)布置上已經(jīng)保證軋制絕對穩(wěn)定的要求；中間輥、支撐輥的軸承座均不需要熱補償，也不會產(chǎn)生偏斜，只剩下工作輥軸承座橫向尺寸需要的熱膨脹補償和裝配需要的少量間隙補償，其值為0.4～0.5mm之間。在中間輥為傳動輥條件下，工作輥相對軋制中心線向帶鋼運動方向F反向偏移，偏心距Δ為0.2～0.25mm，如圖5虛線所示。
對于單個工作輥而言，兩個大小相等方向相反的水平力Q形成的力矩與1/2軋制力矩相平衡，其水平方向力Q總和為零，而卷取機對帶鋼施加卷取張力產(chǎn)生前張力T1和后張力T2，對工作輥產(chǎn)生的張力差ΔT＝T1-T2應(yīng)當由上、下工作輥各承擔一半，如圖5所示。
常規(guī)情況下，工作輥水平偏移力F，可用近似公式計算最大軋制力P所產(chǎn)生的工作輥水平偏移力F，即F＝P×Δ/(R1+R2)，同時滿足ΔT＞2×F的條件，即卷取機對帶鋼施加水平偏移力ΔT大于兩倍的工作輥水平偏移力F 式中取工作輥相對中間輥的最大軋制壓力P＝11000kN、工作輥相對中間輥的偏心距Δ＝0.25、工作輥半徑R1min＝135mm、中間輥半徑R2min＝245mm 則工作輥總偏移力F＝11000×0.25/(135+245)＝7.25kN 從上述計算結(jié)果可知由于工作輥水平偏移力F甚小，不到7.5kN，而軋制過程中卷取張力最大為150kN，則無論前張力大或后張力大，只要前張力與后張力的差大于2×7.5kN都應(yīng)當向張力大的方向穩(wěn)定偏移，并且隨著軋機工作時間的延長，工作輥軸承座溫度上升，輥系間隙趨于更小，軋制更趨于穩(wěn)定，所以工作輥相對軋制中心線向帶鋼運動方向F反向偏移的偏斜量可以忽略不計；即在上述卷取機對帶鋼施加張力差ΔT的條件下，無論是正向軋制還是反向軋制，工作輥因軸承座偏移產(chǎn)生的工作輥水平偏移力F的變化與軋制過程中卷取機對帶鋼的最大卷取張力相比，其工作輥水平偏移力F對帶鋼軋制質(zhì)量造成的影響微不足道。從而使主軋機為八輥軋機的本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備既能夠充分利用八輥軋機自身所具有的“軋機縱向、橫向剛度大、彈跳小”的工藝特性，穩(wěn)定軋制，又減少了斷帶次數(shù)，進一步提高了帶鋼成材率，降低了軋制成本。
本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備的生產(chǎn)方法，其步驟包括工作輥開口度調(diào)整、待軋帶鋼頭部低速直接咬入、高速軋制運行、待軋帶鋼尾部帶張力低速軋制的“無引帶”可逆式冷軋厚帶和“有引帶”可逆式冷軋薄帶的整個坯料到成品的可逆式冷軋工藝過程，具體如下 第一步操作主軋機液壓控制系統(tǒng)，控制八輥軋機10的上工作輥10-2、下工作輥10-5的八個正彎輥油缸壓力達10Mpa以上，徹底消除其所有軋輥之間的接觸間隙，以及八輥軋機10壓下裝置10-1中壓下齒輪與壓下齒條之間的間隙。
第二步操作下軋制線調(diào)整裝置，控制其驅(qū)動機構(gòu)的兩個液壓馬達24的油壓，使驅(qū)動機構(gòu)的總傳動扭矩達1900Nm以上，帶動蝸桿27軸轉(zhuǎn)動，兩個螺旋方向相反的蝸輪21、23轉(zhuǎn)動，使兩個下支撐輥10-7偏移旋轉(zhuǎn)，下工作輥10-5上升或者下降，進行下軋制線的高度調(diào)整，保持下工作輥10-5的上表面維持在工藝軋制線上，完成下軋制線的高度的先行調(diào)整。
第三步操作主軋機壓下裝置位置控制系統(tǒng)，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的待軋帶鋼軋制前厚度、軋制后厚度、軋機彈跳開口量計算得出所需上、下工作輥間的輥縫；抬起機前張力裝置9和機后張力裝置11的壓輥，使待軋帶鋼能夠順利經(jīng)過，控制機前對中裝置8的立輥，使待軋帶鋼的中心線與軋制中心線重合。停供乳化液，啟動軋機以≤0.5m/s軋制速度正向運轉(zhuǎn)，待軋帶鋼沿正向A低速軋制送料，位于開卷機1上的原始待軋帶鋼頭部依次穿越直頭矯直機2，機前液壓剪5，機前測厚儀6，機前除油裝置7，機前對中裝置8，機前張力裝置9；當八輥軋機10工作輥咬入待軋帶鋼頭部時，供乳化液，待軋帶鋼進行低速軋制，低速軋制后的帶鋼頭部依次穿越機后張力裝置11、機后對中裝置12、機后除油裝置13、機后測厚儀14、機后液壓剪15，并其帶鋼頭部經(jīng)機后轉(zhuǎn)向裝置16轉(zhuǎn)向后送往機后卷取機17，當軋制后的帶鋼頭部被機后卷取機17鉗口咬入時，軋機開始加速，待軋帶鋼進行高速軋制；當待軋帶鋼尾部接近脫離開卷機1時，軋機開始減速，以≤0.5m/s低速軋制，并且在待軋帶鋼尾部脫離開卷機1后，壓下機前張力裝置9的壓輥，使待軋帶鋼尾部在脫離開卷機1、失去原有帶鋼張力的情況下仍然保持具有一定后張力的低速軋制繼續(xù)進行，直至待軋帶鋼尾部脫離工作輥，軋機立即停轉(zhuǎn)、停供乳化液，落下機后張力裝置11的壓輥使之原位壓住軋制后的帶鋼尾部，軋制后的帶鋼尾部盡可能停在工作輥的機后附近處。從而完成“無引帶”正向A第一道軋制工序。
第四步原始帶鋼尾部變?yōu)榇垘т擃^部，操作主軋機壓下裝置位置控制系統(tǒng)，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的待軋帶鋼軋制前厚度、軋制后厚度、軋機彈跳開口量計算得出所需上、下工作輥間的輥縫；抬起機前張力裝置9和機后張力裝置11的壓輥，使待軋帶鋼能夠順利經(jīng)過，控制機后對中裝置12的立輥，使待軋帶鋼的中心線與軋制中心線重合。啟動軋機以≤0.5m/s軋制速度反向運轉(zhuǎn)，待軋帶鋼沿反向B低速軋制送料，當八輥軋機10工作輥咬入待軋帶鋼頭部時，供乳化液，待軋帶鋼進行低速軋制，低速軋制后的帶鋼頭部依次穿越機前張力裝置9、機前對中裝置8、機前除油裝置7、機前測厚儀6、機前液壓剪5，并其帶鋼頭部經(jīng)機前轉(zhuǎn)向裝置4轉(zhuǎn)向后送往機前卷取機3，當軋制后的帶鋼頭部被機前卷取機3鉗口咬入時，軋機開始加速，待軋帶鋼進行高速軋制；當待軋帶鋼尾部接近脫離機后卷取機17時，軋機開始減速，以≤0.5m/s低速軋制，并且在待軋帶鋼尾部脫離機后卷取機17后，壓下機后張力裝置11的壓輥，使待軋帶鋼尾部在脫離機后卷取機17、失去原有帶鋼張力的情況下仍然保持具有一定后張力的低速軋制繼續(xù)進行，直至待軋帶鋼尾部脫離工作輥，軋機立即停轉(zhuǎn)、停供乳化液，落下機前張力裝置9的壓輥使之原位壓住軋制后的帶鋼尾部，軋制后的帶鋼尾部盡可能停在工作輥的機前附近處。從而完成“無引帶”反向B第二道軋制工序。
第五步原始帶鋼頭部又變?yōu)榇垘т擃^部，操作主軋機壓下裝置位置控制系統(tǒng)，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的待軋帶鋼軋制前厚度、軋制后厚度、軋機彈跳開口量計算得出所需上、下工作輥間的輥縫，抬起機前張力裝置9和機后張力裝置11的壓輥，使待軋帶鋼能夠順利經(jīng)過，控制機前對中裝置8的立輥，使待軋帶鋼的中心線與軋制中心線重合。啟動軋機以≤0.5m/s軋制速度正向運轉(zhuǎn)，待軋帶鋼沿正向A低速軋制送料，當八輥軋機10工作輥咬入待軋帶鋼頭部時，供乳化液，待軋帶鋼進行低速軋制，低速軋制后的帶鋼頭部依次穿越機后張力裝置11，機后對中裝置12，機后除油裝置13，機后測厚儀14、機后液壓剪15，并其帶鋼頭部經(jīng)機后轉(zhuǎn)向裝置16轉(zhuǎn)向后送往機后卷取機17，當軋制后帶鋼頭部被機后卷取機17鉗口咬入時，軋機開始加速，待軋帶鋼進行高速軋制；當待軋帶鋼尾部接近脫離機前卷取機3時，軋機開始減速，以≤0.5m/s低速軋制，并且在待軋帶鋼尾部脫離機前卷取機3后，壓下機前張力裝置9的壓輥，使待軋帶鋼尾部在脫離機前卷取機3、失去原有帶鋼張力的情況下仍然保持具有一定后張力的低速軋制繼續(xù)進行，直至待軋帶鋼尾部脫離工作輥，軋機立即停轉(zhuǎn)、停供乳化液，落下機后張力裝置11的壓輥使之原位壓住軋制后的帶鋼尾部，使軋制后的帶鋼尾部盡可能停在工作輥的機后附近處。從而完成“無引帶”正向A第三道軋制工序。
第六步根據(jù)軋制程序的設(shè)定，重復(fù)進行上述待軋帶鋼尾部脫離機后卷取機17或機前卷取機3的第四步和第五步的“無引帶”反向B和正向A的后續(xù)軋制工序，直至當軋制的帶鋼成品厚度在0.5mm～0.6mm時，則終止上述第四步和第五步的往復(fù)軋制工序，因為帶鋼成品厚度小于0.5mm時，帶鋼厚度已經(jīng)較薄，金屬消耗問題降于次要地位，屆時軋制生產(chǎn)應(yīng)當著眼于提高軋制效率，即采用常規(guī)的“有引帶”軋制工序，待軋帶鋼頭部與尾部均不脫離機前卷取機3、機后卷取機17繼續(xù)進行軋制，軋至規(guī)定的成品厚度即可。
最后，根據(jù)軋制后的帶鋼尾部處于八輥軋機10機前或機后的不同位置狀況，帶鋼成品經(jīng)機后卷取機17和機后卸料小車18或機前卷取機3和機前卸料小車19送到成品庫。
為說明本發(fā)明可逆式冷軋機生產(chǎn)方法應(yīng)用情況，現(xiàn)以1250～1450單機架八輥冷軋機為例，通過軋機實際要求咬入量和允許自由咬入量的理論計算，分析如下 允許自由咬入量計算公式hr＝Rμ2 式中無潤滑、低速軋制條件下，經(jīng)磨光的軋輥與帶鋼之間的摩擦系數(shù)μ，一般在0.12～0.15之間，現(xiàn)取μ＝0.12、軋輥半徑R＝135mm 則允許自由咬入量hr＝Rμ2＝135×0.12×0.12＝1.94mm； 實際要求咬入量計算公式h＝S+h1 式中S為軋機機架彈跳量，對于冷軋機由于帶鋼與軋輥間摩擦系數(shù)比較小、壓下量偏小、軋機彈跳值相對較大，其結(jié)果使上、下工作輥輥縫變大，因此計算咬入條件時還應(yīng)當考慮軋機機架彈跳量，其計算公式S＝P/C；式中P為常規(guī)軋制壓力、取8000kN，C為軋機自然縱向剛度、取10000kN/mm，壓下量為軋制前后帶鋼厚度差，計算軋機彈跳值S＝8000/10000＝0.8mm；根據(jù)軋制程序設(shè)計，一般設(shè)定第一道壓下量h1在1mm左右，取1mm 則實際要求咬入量h＝S+h1＝0.8+1＝1.8mm； 假設(shè)坯料帶鋼厚度H為3mm 則實際設(shè)定工作輥輥縫Fg＝H-h＝3-1.8＝1.2mm。
從計算結(jié)果可知1250～1450八輥冷軋機在考慮軋輥彈跳后，其實際要求咬入量h＝1.8mm仍然小于上述取較小摩擦系數(shù)μ的允許自由咬入量hr＝1.94mm，基本滿足軋機咬入條件，即軋機咬入條件應(yīng)當滿足軋機實際要求咬入量h等于或者小于允許自由咬入量hr。
也就是說對于1250～1450八輥冷軋機工作輥直徑選用270～310mm時，能夠充分發(fā)揮八輥軋機剛度大、彈跳小的特點，在工作輥輥縫調(diào)好后不動的情況下，以及在機前張力裝置9或機后張力裝置11相關(guān)控制配合下，實現(xiàn)了待軋帶鋼頭部低速直接咬入、高速軋制運行、待軋帶鋼尾部脫離開卷機1或機后卷取機17或機前卷取機3的帶張力低速軋制運行的在先“無引帶”可逆式冷軋工藝。
由于八輥軋機在板形控制上有完整的控制裝置，可以選用較小工作輥直徑270～310mm，或者甚至更小。這樣，有利于減少軋制壓力、提高軋制精度，能夠在較少道次下完成較薄規(guī)格帶鋼軋制生產(chǎn)。所以，主軋機為八輥軋機的本發(fā)明可逆式冷軋設(shè)備與一般四輥軋機或六輥軋機的可逆式冷軋設(shè)備相比，既性能優(yōu)越、又軋制能耗小、還成本低。
權(quán)利要求
1.一種可逆式冷軋設(shè)備，包括主軋機、位于主軋機前側(cè)的機前張力裝置(9)和機前對中裝置(8)，其特征在于所述主軋機的后側(cè)還設(shè)置有機后張力裝置(11)和機后對中裝置(12)，所述主軋機為一架八輥軋機(10)，該八輥軋機(10)中間輥(10-3、10-6)為傳動輥，兩個下支撐輥(10-7)傳動側(cè)設(shè)置有與其偏心軸聯(lián)接的、安裝在軋機機架上的下軋制線調(diào)整裝置，該下軋制線調(diào)整裝置包括箱體(20)、驅(qū)動機構(gòu)和置于箱體(20)內(nèi)的兩套蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可逆式冷軋設(shè)備，其特征在于所述驅(qū)動機構(gòu)為兩個液壓馬達(24)，所述兩套蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)的蝸桿(27)分別安裝在與箱體(20)相聯(lián)的支撐軸承(25)上，其端部與液壓馬達(24)的輸出軸相連接，所述蝸桿是在同一軸的兩端均設(shè)有蝸桿螺旋(29)，兩端的蝸桿螺旋(29)方向相反并能產(chǎn)生自鎖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可逆式冷軋設(shè)備，其特征在于所述兩套蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)的蝸輪(21、23)分別通過花鍵與兩個下支撐輥(10-7)的偏心軸中的一個聯(lián)接，所述蝸輪(21、23)的兩端安裝在與箱體(20)相連的支撐軸承(30)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可逆式冷軋設(shè)備，其特征在于在所述下軋制線調(diào)整裝置中還設(shè)有事故調(diào)整裝置，該事故調(diào)整裝置為錐齒輪傳動機構(gòu)，所述錐齒輪傳動機構(gòu)的一個錐齒輪(22)安裝在所述蝸桿(27)的兩端蝸桿螺旋(29)之間的光桿軸上，另一個錐齒輪的傳動軸(26)安裝在支撐軸承(31)上，其端部穿過箱體(20)，該傳動軸(26)的端頭為四方軸頭、或者軸端具有內(nèi)四方孔或六方孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可逆式冷軋設(shè)備，其特征在于所述錐齒輪傳動機構(gòu)的傳動速比為1.5～2.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可逆式冷軋設(shè)備，其特征在于所述下軋制線調(diào)整裝置的箱體(20)包括上箱體(20-1)和下箱體(20-2)，其下分箱體(20-2)通過均布設(shè)置的至少四個緩沖彈簧(28)支撐在所述八輥軋機機架下橫梁(10-8)的上表面上。
7.一種可逆式冷軋設(shè)備的生產(chǎn)方法，其步驟包括
第一步操作主軋機液壓控制系統(tǒng)，控制八輥軋機(10)的上、下工作輥(10-2、10-5)的八個正彎輥油缸壓力達10Mpa以上，徹底消除其所有軋輥之間的接觸間隙，以及其壓下裝置(10-1)中壓下齒輪與壓下齒條之間的間隙；
第二步操作下軋制線調(diào)整裝置，控制其驅(qū)動機構(gòu)的總傳動扭矩達1900Nm以上，保持下工作輥(10-5)的上表面維持在工藝軋制線上；
第三步操作主軋機壓下裝置位置控制系統(tǒng)，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的待軋帶鋼軋制前厚度、軋制后厚度、軋機彈跳開口量計算得出所需上、下工作輥間的輥縫，抬起機前張力裝置(9)和機后張力裝置(11)的壓輥，使待軋帶鋼經(jīng)過，控制機前對中裝置(8)的立輥，使待軋帶鋼的中心線與軋制中心線重合；停供乳化液、啟動軋機以≤0.5m/s軋制速度正向運轉(zhuǎn)、正向(A)軋制送料；當工作輥咬入待軋帶鋼頭部時，供乳化液；當軋制后的帶鋼頭部被機后卷取機(17)鉗口咬入時，軋機加速，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的第一道壓下量進行第一道軋制工序；當待軋帶鋼尾部接近脫離開卷機(1)時，軋機減速，當帶鋼尾部脫離開卷機(1)后，壓下機前張力裝置(9)、產(chǎn)生一定后張力，直至待軋帶鋼尾部脫離工作輥，軋機立即停轉(zhuǎn)、停供乳化液，壓下機后張力裝置(11)的壓輥原位壓住軋制后的帶鋼尾部；
第四步原始帶鋼尾部變?yōu)榇垘т擃^部，操作主軋機壓下裝置位置控制系統(tǒng)，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的待軋帶鋼軋制前厚度、軋制后厚度、軋機彈跳開口量計算得出所需上、下工作輥間的輥縫；抬起機前張力裝置(9)和機后張力裝置(11)的壓輥，使待軋帶鋼經(jīng)過，控制機后對中裝置(12)的立輥，使待軋帶鋼的中心線與軋制中心線重合；啟動軋機以≤0.5m/s軋制速度反向運轉(zhuǎn)、反向(B)軋制送料；當工作輥咬入待軋帶鋼頭部時，供乳化液；當軋制后的待軋帶鋼頭部被機前卷取機(3)鉗口咬入時，軋機加速，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的第二道壓下量進行第二道軋制工序；當待帶鋼尾部接近脫離機后卷取機(17)時，軋機減速，當帶鋼尾部脫離機后卷取機(17)后，壓下機后張力裝置(11)、產(chǎn)生一定后張力，直至待軋帶鋼尾部脫離工作輥，軋機立即停轉(zhuǎn)、停供乳化液，壓下機前張力裝置(9)的壓輥原位壓住軋制后的帶鋼尾部；
第五步原始帶鋼頭部又變?yōu)榇垘т擃^部，操作主軋機壓下裝置位置控制系統(tǒng)，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的待軋帶鋼軋制前厚度、軋制后厚度、軋機彈跳開口量計算得出所需上、下工作輥間的輥縫，抬起機前張力裝置(9)和機后張力裝置(11)的壓輥，使待軋帶鋼經(jīng)過，控制機前對中裝置(8)的立輥，使待軋帶鋼的中心線與軋制中心線重合；啟動軋機以≤0.5m/s軋制速度正向運轉(zhuǎn)、正向(A)軋制送料；當工作輥咬入待軋帶鋼頭部時，供乳化液；當軋制后的待軋帶鋼頭部被機后卷取機(17)鉗口咬入時，軋機加速，根據(jù)軋制程序表中設(shè)定的第三道壓下量進行第三道軋制工序；當待帶鋼尾部接近脫離機前卷取機(3)時，軋機減速，當帶鋼尾部脫離機前卷取機(3)后，壓下機前張力裝置(9)、產(chǎn)生一定后張力，直至待軋帶鋼尾部脫離工作輥，軋機立即停轉(zhuǎn)、停供乳化液，壓下機后張力裝置(11)的壓輥原位壓住軋制后的帶鋼尾部；
第六步重復(fù)進行上述第四步和第五步，直至達到帶鋼厚度0.5～0.6mm，進行帶鋼頭部和尾部不脫離機后卷取機(17)與機前卷取機(3)的操作方式軋至規(guī)定的成品厚度。
全文摘要
本發(fā)明公開可逆式冷軋設(shè)備，包括主軋機，位于主軋機前、后兩側(cè)的機前張力裝置(9)、機前對中裝置(8)、機后張力裝置(11)和機后對中裝置(12)，主軋機為一架八輥軋機(10)，該八輥軋機中間輥為傳動輥，兩個下支撐輥(10-7)傳動側(cè)設(shè)置有與其偏心軸聯(lián)接的下軋制線調(diào)整裝置，下軋制線調(diào)整裝置包括箱體(20)、驅(qū)動機構(gòu)和置于箱體內(nèi)的兩套蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)。本發(fā)明還公開可逆式冷軋設(shè)備生產(chǎn)方法，包括軋制前的工作輥開口調(diào)整、待軋帶鋼頭部低速直接咬入、高速軋制運行、待軋帶鋼尾部帶張力低速軋制運行。本發(fā)明能夠滿足軋機咬入條件，實現(xiàn)“無引帶”可逆式冷軋工藝，軋制穩(wěn)定性高，生產(chǎn)效率高，特別適用可逆式冷軋薄規(guī)格帶鋼。
文檔編號B21B37/48GK101817016SQ20101010715
公開日2010年9月1日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者欒紹鈞, 馮志安 申請人:唐山一重機械制造有限公司, 翟志喜, 欒紹鈞