[实用新型]轧辊整体静压支承整体压下冷轧机机座

说明书

本实用新型涉及一种轧制薄板带材和极薄带材的冷轧机机座。

众所周知，冷轧板带材和箔材在国民经济中占有极其重要的位置。随着国民经济的发展，不仅对其数量要求越来越多，而且对其质量要求也日趋严格，特别是近年来由于A·G·C系统（厚度自动控制系统）的不断完善和广泛应用，板带的纵向厚度精度越来越高，相形之下板带的横向厚度精度及板形质量就变得日益突出。

热轧及冷轧板带材都具有共同的特点，除板带边部外，90％的中间板带断面大致具有二次曲线的特征。板带中心厚度与边部代表点处厚度之差称为板凸度。板凸度的大小直接表示着板带横向厚度精度。板凸度的存在在轧制时造成了板形不好，板形质量差造成了轧制生产的很大损失，同时板凸度严重影响着板带质量。因此，进一步消除板带的厚度差是我国及世界上目前集中解决的一个问题。

近几十年来，解决板带厚度差的研究工作开展的十分活跃并取得了较大进展，出现了改进板形和板凸度的各种方法。有的从工艺入手，例如改变轧制规程、调整轧辊热凸度分布、改变张力分布等。但更多的方法是从设备上入手，通过改进设备来获得或强化改善板形和板凸度的手段，例如液压弯辊、双轴承座工作辊弯曲、HC轧机等等。但现有轧机不论是两辊轧机、四辊轧机还是多辊轧机，其基本的结构形式如图1所示：轧辊一直是由两端加轴承支承（双支点支承），通过压下（或压上）轴承座来获得所需的轧制力（双支点压下）。这种结构形式，轧辊在轧制力和两端集中载荷的作用下，必然产生很大的弯矩。轧辊在弯矩的作用下不可避免地发生弹性弯曲变形，轧辊的弹性弯曲变形导致了板带断面呈现二次曲线形，造成了板带材的横向厚度差。由此可见，轧辊的弹性弯曲变形是目前各类轧机双支点支承双支点压下形式的一个致命弱点。

长期以来，人们为了减少辊系弹性变形做了大量工作，采取了很多有效措施，归纳起来可分为两大类：

1、减少轧辊弹性弯曲变形，采用四辊和多辊轧机：

与两辊轧机相比，四辊轧机具有明显的优点，四辊轧机工作辊可用较小的辊径，这样在相同条件下，降低了轧制力和减少了最小可轧厚度，而它的大直径支撑辊承受了主要弯矩，提供了较大的刚度，使板带的纵横厚度差都能得到很大的改善。为了获得所需的轧辊刚度，支撑辊往往制成方形（即辊直径近似等于辊身长度）即使这样，仍不能解决板带的凸度现象，轧辊的弹性弯曲变形问题仍然是轧制生产中的一个棘手问题。

为了生产出薄和极薄带材，为继续增大辊系的刚度，轧机向多辊化发展，相继研究出了六辊、八辊、十二辊、十六辊、二十辊等多辊轧机。多辊支撑明显地增加了辊系的刚度，并通过调节辊形和其它一系列工艺措施，可获得尺寸精度较高的薄和极薄带材。但是，由于轧辊数目的增加带来了一系列弊端：如受轧辊部件的剧烈发热和沉重闭式机架导热性能的限制使得轧制速度较低，结构的复杂化要求轧机零件精度高，致使加工困难。同时，使用、调整和换辊复杂，由于接触辊数多引起轧机空耗功率增大等等。这些轧机的基本设计思想是基于最充分地利用小直径工作辊的优越性，利用多支撑来提高辊系的刚度，以减小轧辊弯曲变形对板带材精度的影响。

2、改变轧辊凸度，进行板形控制：

轧制力、原材料凸度、轧辊凸度、张力及轧辊接触状态等都影响着板形质量，但仔细分析可以发现，影响板形的大部分因素都与轧机的传统支承形式和压下形式有关，许多问题都产生于轧辊的弯曲变形。为了解决这个问题，人们用机械加工的方法使工作辊和支撑辊予先具有一定的凸度。这种方法对板带材的板凸度和板形均有一定的改善，但问题也是显而易见的：即不同的轧制工艺条件（轧制力、温度、来料凸度等不同），就需要不同的轧辊凸度。因为通常轧辊的初始凸度是不大的，因此不仅给轧辊加工带来困难，而且需要很多的不同凸度的备用辊。更主要的是：轧制过程是一个复杂的物理过程，保持轧辊的弹性弯曲变形固定不变是办不到的。所以该方法很难调整出理想的板形。

近年来，日本住友金属工业公司研制出一种VC轧辊（Variable  Crown），这种轧辊的凸度可以瞬时改变，如图2所示：四辊轧机支撑辊内制成中空的液压腔，在腔内充以压力可变的高压油，在轧制过程中，随工艺条件的变化，不断调整高压油的压力来改变轧辊的膨胀量，随时补偿轧辊的弹性弯曲变形以获得良好的板形。但问题在于：确定轧辊的实际弯曲变形不是一件容易的事。