一种四辊轧机支撑辊结构的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种带钢板材生产设备，尤其是一种适用于带钢板材轧制成型的四辊轧机支撑辊结构。


背景技术：

[0002]
目前，带钢板材被广泛应用于农业、工业及国防设施等领域，在国民经济发展中发挥了非常重要的作用，因此，带钢板材的生产成为钢铁行业研究的热点问题。带钢板材一般由轧机设备轧制成型，所述轧机设备设有支撑辊和工作辊，其中工作辊是直接与坯料接触、通过碾压使坯料产生变形、最终得到带钢板材的辊子；而支撑辊是为增加工作辊的刚度和强度而置于工作辊背面或侧面、又不直接接触轧件的辊子。支撑辊大多采用9cr2mo材质，通过淬火以后回火处理提高其表面硬度，如附图1、图2所示，现有技术中支撑辊辊身1的两端采用倒角过渡结构1-1，由于在带钢板材轧制过程中，支撑辊需承受极大的弯曲力矩，而其辊身轴向两端与工作辊之间接触压力大，形成了有害接触区域a，因此不仅极易造成支撑辊端部淬硬层脱落和崩边现象，还影响了轧件的表面质量，另外由于支撑辊生产成本高，采购周期长，一旦出现支撑辊损坏事故，将导致整个轧钢生产线停止运行，给生产企业造成较大的经济损失。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型提供一种四辊轧机支撑辊结构，旨在通过对支撑辊辊身曲线的优化设计，达到降低有害接触区域影响和支撑辊损耗、避免出现辊身端部淬硬层脱落和崩边现象的目的。
[0004]
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0005]
一种四辊轧机支撑辊结构，所述支撑辊由辊身和辊颈两部分组成；所述辊颈位于辊身的两侧，支撑辊通过辊颈与轧机机体框架装配；其特别之处在于：所述辊身为由直线部分与抛物线部分组合母线形成的回转体，辊身两端距其中心点六分之一至三分之一区域为设定的有害接触区域，辊身中部与两端有害接触区域平滑过渡。
[0006]
上述四辊轧机支撑辊结构，所述辊身母线抛物线部分为高次曲线，其函数表达式为：，其中：=0.0645247117， =-0.000312293966， =7.68308556
×
10-7
， =-102312079
ꢀ×
10-9
， =7.02992226
×
10-13
， =-1.95275618
×
10-16
。
[0007]
上述四辊轧机支撑辊结构，当带钢轧件宽度为1050mm，单位宽度轧制力为qs=0.58t/mm时,辊身长度为1200mm，该支撑辊在工作状态下，提供的弯辊力bf=500kn，其有害接触区域与工作辊之间接触压力呈均匀分布态势，单位长度接触压力的最大值为1.14t/mm。
[0008]
上述四辊轧机支撑辊结构，当带钢轧件宽度为1050mm，单位宽度轧制力为qs=0.83t/mm时,辊身长度为1200mm，该支撑辊在工作状态下，提供的弯辊力bf=500kn，其有害
接触区域与工作辊之间接触压力呈均匀分布态势，单位长度接触压力的最大值为1.21t/mm 。
[0009]
本实用新型提供了一种四辊轧机支撑辊结构，该支撑辊的辊身为由直线部分与抛物线部分组合母线形成的回转体，由于在辊身中部形成了圆柱体结构的平辊，在辊身两端有害接触区域形成曲面结构，并且辊身中部与两端有害接触区域平滑过渡，以此使得辊身有害接触区域与工作辊之间接触压力呈均匀分布态势。本实用新型经现场试用证明：当带钢宽度为1050mm，单位宽度轧制力qs分别等于0.58、0.83t/mm时，该支撑辊与工作辊之间接触压力峰值和现有支撑辊比较分别下降12.3%、17.8%，本新型专利支撑辊间接触压力不均匀度和原辊形相比分别下降34.8%和42%，由此可见，本实用新型通过对支撑辊辊身曲线的优化设计，达到了减少有害接触区域影响、降低支撑辊损耗、避免出现端部淬硬层脱落和崩边现象的目的。
附图说明
[0010]
图1是四辊轧机支撑辊结构结构示意图；
[0011]
图2是现有四辊轧机支撑辊与图1中i处对应部分的结构放大图；
[0012]
图3是本实用新型所述的支撑辊与图1中i处对应部分的结构放大图；
[0013]
图4是本实用新型所述的支撑辊与工作辊之间接触压力分布示意图；
[0014]
图5是本实用新型所述支撑辊磨削加工时辊身长度与进刀量匹配关系曲线图。
[0015]
图中各标号清单为：
[0016]
1、辊身，1-1、倒角过渡结构，1-2、抛物线部分，1-3、直线部分；2、辊颈；
[0017]
a、有害接触区域。
具体实施方式
[0018]
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0019]
参看图 1、图3，本实用新型提供了一种四辊轧机支撑辊结构，该支撑辊由辊身1和辊颈2两部分组成；所述辊颈2位于辊身1的两侧，支撑辊通过辊颈2与轧机机体框架装配；所述辊身1为由直线部分1-3与抛物线部分1-2组合母线形成的回转体，所述抛物线部分1-2为高次曲线，其函数表达式为： ，其中：=0.0645247117， =-0.000312293966， =7.68308556
×
10-7
， =-102312079
ꢀ×
10-9
， =7.02992226
×
10-13
， =-1.95275618
×
10-16
，辊身1两端距其中心点六分之一至三分之一区域为设定的有害接触区域a，辊身1中部与两端有害接触区域a平滑过渡。
[0020]
参看图4，图中实线型的曲线为本实用新型具体实施例中支撑辊与工作辊之间接触压力分布曲线，虚线型的曲线为现有技术中支撑辊与工作辊之间接触压力分布曲线。
[0021]
本实用新型第一优选实施例为：针对1250型四辊轧机生产设备，当带钢轧件宽度为1050mm，单位宽度轧制力为qs=0.58t/mm时,辊身1长度为1200mm，该支撑辊在工作状态下，提供的弯辊力bf=500kn，其有害接触区域a与工作辊之间接触压力分布曲线为图中标识有“qs=0.58t/mm”的实线，其单位长度接触压力的最大值为p1
，
=1.14t/mm。在该实施例中，辊身1的有害接触区域a与工作辊之间接触压力峰值与现有支撑辊比较下降12.3%，支撑辊与工作辊之间接触压力不均匀度和原辊形相比下降34.8%。
[0022]
本实用新型第二优选实施例为：针对1250型四辊轧机生产设备，当带钢轧件宽度
为1050mm，单位宽度轧制力为qs=0.83t/mm时,辊身1长度为1200mm，该支撑辊在工作状态下，提供的弯辊力bf=500kn，其有害接触区域a与工作辊之间接触压力分布曲线为图中标识有“qs=0.83t/mm”的实线，其单位长度接触压力的最大值为p1
，
=1.21t/mm。在该实施例中，辊身1的有害接触区域a与工作辊之间接触压力峰值与现有支撑辊比较下降17.8.3%，支撑辊与工作辊之间接触压力不均匀度和原辊形相比下降42%。
[0023]
参看图5，本实用新型中四辊轧机支撑辊在制作时，可首先在数控磨床控制系统中输入辊身长度与进刀量匹配关系函数式，然后在数控磨床控制面板上调出如图所示曲线进行磨削即可。

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