[发明专利]一种冷轧差厚板复合矫直辊系装置及柔性矫直方法

权利要求书

1.一种冷轧差厚板复合矫直辊系装置，其特征在于：包括机架、夹送机构及矫直机构，所述矫直机构安装在机架内，在矫直机构的入口侧和出口侧各设置一套夹送机构；所述矫直机构包括大辊径矫直辊系、小辊径矫直辊系及过渡辊，过渡辊位于大辊径矫直辊系与小辊径矫直辊系之间；所述大辊径矫直辊系通过第一辊座安装在机架内，在第一辊座顶部与机架之间竖直设置有第一主压紧液压缸；所述小辊径矫直辊系及过渡辊通过第二辊座安装在机架内，在第二辊座顶部与机架之间竖直设置有第二主压紧液压缸。

2.根据权利要求1所述的一种冷轧差厚板复合矫直辊系装置，其特征在于：所述第一主压紧液压缸的缸筒固定连接在机架上，第一主压紧液压缸的活塞杆端部采用为球面结构，并与第一辊座顶部相接触；沿板材矫直方向的第一主压紧液压缸侧部竖直设置有第一辅助液压缸，第一辅助液压缸上端与第一主压紧液压缸的缸筒相铰接，第一辅助液压缸下端与第一辊座顶部相铰接，第一辊座通过第一辅助液压缸调整倾角；所述第二主压紧液压缸的缸筒固定连接在机架上，第二主压紧液压缸的活塞杆端部采用为球面结构，并与第二辊座顶部相接触；沿板材矫直方向的第二主压紧液压缸侧部竖直设置有第二辅助液压缸，第二辅助液压缸上端与第二主压紧液压缸的缸筒相铰接，第二辅助液压缸下端与第二辊座顶部相铰接，第二辊座通过第二辅助液压缸调整倾角。

3.根据权利要求1所述的一种冷轧差厚板复合矫直辊系装置，其特征在于：所述大辊径矫直辊系包括若干大辊径上工作辊及若干大辊径下工作辊，且大辊径上工作辊与大辊径下工作辊交错分布；所述第一辊座分为彼此独立的上辊座和下辊座，所述大辊径上工作辊通过轴承及轴承座安装在第一辊座的上辊座上，且轴承座与第一辊座的上辊座之间通过预紧弹簧相连；所述大辊径下工作辊通过轴承及轴承座安装在第一辊座的下辊座上，且轴承座与第一辊座的下辊座之间通过预紧弹簧相连。

4.根据权利要求3所述的一种冷轧差厚板复合矫直辊系装置，其特征在于：在所述大辊径下工作辊下方设置有大辊径下支撑辊，大辊径下支撑辊与大辊径下工作辊相接触，且大辊径下支撑辊通过大辊径下支撑辊安装座安装在第一辊座的下辊座上；在所述大辊径上工作辊上方设置有大辊径上支撑辊，大辊径上支撑辊与大辊径上工作辊相接触，且大辊径上支撑辊通过大辊径上支撑辊安装座安装在第一辊座的上辊座上，在第一辊座的上辊座与大辊径上支撑辊安装座之间连接有第一副压紧液压缸。

5.根据权利要求1所述的一种冷轧差厚板复合矫直辊系装置，其特征在于：所述小辊径矫直辊系包括若干小辊径上工作辊及若干小辊径下工作辊，且小辊径上工作辊与小辊径下工作辊交错分布；所述第二辊座分为彼此独立的上辊座和下辊座，所述小辊径上工作辊通过轴承及轴承座安装在第二辊座的上辊座上，且轴承座与第二辊座的上辊座之间通过预紧弹簧相连；所述小辊径下工作辊通过轴承及轴承座安装在第二辊座的下辊座上，且轴承座与第二辊座的下辊座之间通过预紧弹簧相连。

6.根据权利要求5所述的一种冷轧差厚板复合矫直辊系装置，其特征在于：在所述小辊径下工作辊下方设置有小辊径下支撑辊，小辊径下支撑辊与小辊径下工作辊相接触，且小辊径下支撑辊通过小辊径下支撑辊安装座安装在第二辊座的下辊座上；在所述小辊径上工作辊上方设置有小辊径上支撑辊，小辊径上支撑辊与小辊径上工作辊相接触，且小辊径上支撑辊通过小辊径上支撑辊安装座安装在第二辊座的上辊座上，在第二辊座的上辊座与小辊径上支撑辊安装座之间连接有第二副压紧液压缸。

7.根据权利要求5所述的一种冷轧差厚板复合矫直辊系装置，其特征在于：所述过渡辊通过轴承及轴承座安装在第二辊座的上辊座上，且轴承座与第二辊座的上辊座之间通过预紧弹簧相连；在所述过渡辊上方设置有过渡支撑辊，过渡支撑辊与过渡辊相接触，且过渡支撑辊通过过渡支撑辊安装座安装在第二辊座的上辊座上，在第二辊座的上辊座与过渡支撑辊安装座之间连接有第三副压紧液压缸。

8.根据权利要求3或5所述的一种冷轧差厚板复合矫直辊系装置，其特征在于：在所述大辊径上工作辊及小辊径上工作辊的辊轴端部加装有导向座，相邻导向座之间通过竖直设置的导轨及滑槽结构相连。

9.采用权利要求1所述的一种冷轧差厚板复合矫直辊系装置的柔性矫直方法，包括如下步骤：

步骤一：控制第一主压紧液压缸、第二主压紧液压缸进行伸出动作，驱动第一辊座的上辊座、第二辊座的上辊座下行，进而实现大辊径上工作辊、小辊径上工作辊的压下动作，使大辊径矫直辊系、小辊径矫直辊系处于初始等辊缝状态；

步骤二：通过矫直机构入口侧的夹送机构将冷轧差厚板喂入矫直机构内，对冷轧差厚板进行柔性矫直，根据冷轧差厚板的等厚度厚区、等厚度薄区及变厚度区的不同，辊缝调整及矫直过程分为以下三个阶段：

①对冷轧差厚板的等厚度厚区进行矫直，具体步骤如下：

步骤A：在冷轧差厚板的等厚度厚区喂入矫直机构前，控制第一主压紧液压缸及第一辅助液压缸实现第一辊座的上辊座倾斜下压，进而使若干大辊径上工作辊整体倾斜下压，此时在大辊径矫直辊系内形成入口侧压下量大、出口侧压下量小的倾斜辊缝，而入口侧压下量按照冷轧差厚板的成形极限进行设定，出口侧压下量按照冷轧差厚板的弹性极限进行设定；

步骤B：控制第二主压紧液压缸及第二辅助液压缸实现第二辊座的上辊座水平下压，进而使若干小辊径上工作辊整体水平下压，此时小辊径矫直辊系内的入口侧压下量与出口侧压下量相同，且两者均按照冷轧差厚板的弹性极限进行设定；

步骤C：控制第三副压紧液压缸实现过渡辊独立下压，此时形成的辊缝用以保证冷轧差厚板的等厚度厚区能够顺利咬入小辊径矫直辊系内；

步骤D：冷轧差厚板的等厚度厚区咬人大辊径矫直辊系内，冷轧差厚板在大辊径矫直辊系内进行矫直，冷轧差厚板的等厚度厚区咬入小辊径矫直辊系内，冷轧差厚板在小辊径矫直辊系内进行精整；

②冷轧差厚板的等厚度厚区矫直结束，对变厚度区进行矫直，具体步骤如下：

步骤A：维持第一主压紧液压缸、第二主压紧液压缸的伸出状态，保持第一辊座的上辊座、第二辊座的上辊座位置不变，同步控制所有第一副压紧液压缸、第二副压紧液压缸，保证每个第一副压紧液压缸、第二副压紧液压缸能够独立升降；

步骤B：控制每个第一副压紧液压缸、第二副压紧液压缸使其对应的大辊径上工作辊、小辊径上工作辊独立下压，随着冷轧差厚板的移动，每个大辊径上工作辊、小辊径上工作辊所对应的板厚值会是动态变化的，此时每个大辊径上工作辊、小辊径上工作辊的压下量根据实时板厚值动态设定，而板厚值需要在矫直机构入口处实时检测，每个大辊径上工作辊、小辊径上工作辊的压下量均以该板厚值为依据进行设定，并保证矫直机构出口处的冷轧差厚板曲率为0；

③冷轧差厚板的变厚度区矫直结束，对等厚度薄区进行矫直，具体步骤如下：

步骤A：控制全部第一副压紧液压缸、第二副压紧液压缸缩回复位，同时控制第一主压紧液压缸、第一辅助液压缸、第二主压紧液压缸、第二辅助液压缸及第三副压紧液压缸缩回复位，进而使大辊径矫直辊系、小辊径矫直辊系恢复到初始等辊缝状态；

步骤B：控制第一主压紧液压缸及第一辅助液压缸实现第一辊座的上辊座水平下压，进而使若干大辊径上工作辊整体水平下压，此时大辊径矫直辊系内的入口侧压下量与出口侧压下量相同，且两者均按照冷轧差厚板的弹性极限进行设定；

步骤C：控制第二主压紧液压缸及第二辅助液压缸实现第二辊座的上辊座倾斜下压，进而使若干小辊径上工作辊整体倾斜下压，此时在小辊径矫直辊系内形成入口侧压下量大、出口侧压下量小的倾斜辊缝，而入口侧压下量按照冷轧差厚板的成形极限进行设定，出口侧压下量按照冷轧差厚板的弹性极限进行设定；

步骤D：控制第三副压紧液压缸实现过渡辊独立下压，此时形成的辊缝用以保证冷轧差厚板的等厚度薄区能够顺利咬入小辊径矫直辊系内；

步骤E：冷轧差厚板的等厚度薄区咬人大辊径矫直辊系内，冷轧差厚板在大辊径矫直辊系内进行精整，冷轧差厚板的等厚度薄区咬入小辊径矫直辊系内，冷轧差厚板在小辊径矫直辊系内进行矫直；

步骤三：重复步骤二，直至完成冷轧差厚板的连续矫直。