消除带钢色差的拉矫机辊盒结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种消除带钢色差的拉矫机辊盒结构，包括工作辊、中间辊、支撑辊，支撑辊与中间辊的接触区域向外凸起，且所述支撑辊的中间接触区域与辊端接触部过渡形成鼓型曲线，所述辊端部的倒角半径扩大为原来的3～5倍。本实用新型采用曲线型辊面替代先前的平辊，使得辊盒在受力后支撑辊与中间辊能均匀正常接触，有效的避免支撑辊受力后出现不均匀的应力集中现象，消除拉矫机辊盒对带钢表面色差的影响，大大提高了拉矫机辊盒的使用寿命。
【专利说明】消除带钢色差的拉矫机辊盒结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及带材系统的拉矫机，具体地指一种消除带钢色差的拉矫机辊盒结构。
【背景技术】
[0002]冷轧镀锌机组生产高档家电面板时，由于要求带钢表面几乎接近零缺陷，带钢经过拉矫机后出现的色差也被判为不合格品。这种色差顺光不可见且无手感，需逆光45度才可看见。即使经工艺设备调整后，这种色差依然无法彻底消除，只能减弱，从而严重影响产品质量。
[0003]拉矫机是利用弯曲辊盒和矫直辊盒产生叠加的弯曲应力和拉应力而使带钢产生变形的矫直方法。弯曲应力通过控制带钢在辊子上的变形，借助必要的张力保证达到塑性形变。而拉伸应力可以调整带钢较差的平直度，对更短的纵向纤维施加更高的张力延伸。带钢经过拉矫机之后，可以彻底消除板面的浪边、浪形、飘曲及轻度镰刀弯，从而大大改善了薄板的平直度，同时也可以消除带钢的屈服平台和阻止滑移线的形成，使得钢板具用良好的外观和加工性能。
[0004]现普遍使用的拉矫机一般由两个弯曲辊盒和一个矫直辊盒组成。其中，如图1所示，辊盒大致由工作辊1、中间辊2、支撑辊3组成。如图2所示，由三组支撑辊3支承着两根中间辊2，两根中间辊2支承着一根工作辊I，由工作辊I对带钢进行作用。每组支撑辊3分别由若干小的支撑辊分段组成。如图3所示，支撑辊3与中间辊2和工作辊I的接触面为平面，即，平辊。如图4所示，在使用过程中，支撑辊3与中间辊2和工作辊I的接触区域应力分布不均匀，支撑辊3的辊端应力集中，中间区域的应力小，这样，在拉矫机辊盒上机数天后，各小支撑辊3的辊端会对中间辊2和工作辊I相应的区域产生影响，使得中间辊2和工作辊I相应的区域产生粗糙度异常带和色差异常带。在带钢经过拉矫机时，受拉力和压力的影响，工作辊上的粗糙度异常带和色差异常带会对带钢相应的区域产生影响，因而带钢表面相应的区域就会出现色差缺陷。
[0005]为了保证高等级表面要求带钢的正常生产，通常，新上机的拉矫机辊盒使用3天左右，辊盒内工作辊和中间辊表面均会产生不同程度的区域损伤一异常粗糙度带，进而将其复制至带钢表面造成带钢出现色差的问题，使得生产高等级表面带钢时辊盒的使用寿命短，更换频繁。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的就是要克服现有技术所存在的不足，基于对正常工作状态下现有拉矫机辊盒内支撑辊组受力变形后辊身上分布着不同的应力集中区域，提供一种消除带钢色差的拉矫机辊盒结构。
[0007]为实现上述目的，本实用新型所设计的消除带钢色差的拉矫机辊盒结构，包括工作辊、中间辊、支撑辊，其特别之处在于:所述支撑辊与中间辊的接触区域为三段向外凸起曲线结构，且所述支撑辊的中间接触区域与辊端接触部平滑过渡形成鼓型曲面，所述辊端接触部为大半径圆倒角。
[0008]进一步地，所述支撑辊的长度为150mm，其中间的鼓型曲面设计半径为7500mm，所述鼓型曲面的中间最高点相对于两侧最低点的凸度量为0.4_。
[0009]更进一步地,所述棍端接触部的大半径圆倒角R = 10mm。
[0010]本实用新型的有益效果在于:采用曲线型辊面替代先前的平辊，使得辊盒在受力后支撑辊与中间辊能均匀正常接触，有效的避免支撑辊受力后出现不均匀的应力集中现象，对支撑辊的辊端等常规应力集中区域进行了有效的过渡设计，使得支撑辊辊身三段曲线融合后在承载外力时各部位受力相对均匀，极大的降低了应力集中部位对辊盒内中间辊的损伤，使得中间辊和工作辊辊面与之相对应的区域不再出现交替分布的异常粗糙度带，最终消除拉矫机辊盒对带钢表面色差的影响。本实用新型在有效消除高等级带钢表面色差缺陷的同时，大大提高了拉矫机辊盒的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为现有辊盒的结构示意图。
[0012]图2为现有辊盒的剖面局部放大结构示意图。
[0013]图3为现有辊盒中支撑辊的结构示意图。
[0014]图4为现有辊盒中支撑辊的接触区域应力分布图。
[0015]图5为本实用新型改进后的辊盒中支撑辊的结构示意图。
[0016]图6为本实用新型改进后的辊盒中支撑辊的接触区域应力分布图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
[0018]图1?4所示现有辊盒已在【背景技术】中作了详细介绍，于此不再赘述。
[0019]图5所示消除带钢色差的拉矫机辊盒结构，包括工作辊1、中间辊2、支撑辊3，支撑辊3与中间辊2的接触区域为三段向外凸起曲线结构，且所述支撑辊3的中间接触区域
3.1与辊端接触部3.2平滑过渡形成鼓型曲面，辊端部3.2为大半径圆倒角，R = 10mm。支撑棍3的长度为150mm,其中间的鼓型曲面设计半径为7500mm,鼓型曲面的中间最高点相对于两侧最低点的凸度量为0.4mm。
[0020]在辊盒正压力后，通过带钢传至工作辊1、中间辊2最终作用于支撑辊3的辊身。支撑辊3的辊身材质为100Cr6，材料弹性模量为160GPa，拉矫机区域带钢张力为50KN，拉矫机辊盒受力包角为50度，最终计算出在拉矫机正常工作时，单个支撑辊3的应变量为0.38mm左右。由此可以看出，在拉矫机正常工作时，辊盒内每个支撑辊3在受力后与中间辊2正好水平接触，从而避免了现有辊盒内的平辊型支撑辊3在受力后中部出现形变，导致支撑辊3两端与中间辊2大应力接触，最终对中间辊2相应区域造成损坏。如图6所示，经改进后，支撑辊3辊面应力分布均匀，无明显的应力集中部位，对中间辊2的损伤小。
[0021]对支撑辊3的端部进行特殊处理，将辊端部3.2的倒角半径扩大，可使支撑辊3与中间辊2正常接触时的异常损坏降至最低，防止由于辊身曲线变更后由于尺寸差异引起新的异常接触区域。
[0022]本实用新型的结构经现场使用证明，拉矫机辊盒在上机使用过程中能有效的保护中间辊2和工作辊1，使得最终与带钢接触的工作辊I辊面状态长期保持粗糙度均匀、无局部区域损伤的良好状态。在生产高等级表面的钢带时，钢带表面不会产生诸如:色差、压印等质量缺陷，生产高等级表面带钢时棍盒的使用寿命可由3天增加至20天。
【权利要求】
1.一种消除带钢色差的拉矫机辊盒结构，包括工作辊(I)、中间辊(2)、支撑辊(3)，其特征在于:所述支撑辊(3)与中间辊(2)的接触区域为三段向外凸起曲线结构，且所述支撑辊(3)的中间接触区域(3.1)与辊端接触部(3.2)平滑过渡形成鼓型曲面，所述辊端接触部(3.2)为大半径圆倒角。
2.根据权利要求1所述的消除带钢色差的拉矫机辊盒结构，其特征在于:所述支撑辊(3)的长度为150mm,其中间的鼓型曲面设计半径为7500mm,所述鼓型曲面的中间最高点相对于两侧最低点的凸度量为0.4mm。
3.根据权利要求1或2所述的消除带钢色差的拉矫机辊盒结构，其特征在于:所述辊端接触部(3.2)的大半径圆倒角R = 10mm。
【文档编号】B21D1/02GK203991767SQ201420454768
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】汪磊川, 晏志武, 王小虎, 张战果, 周长青, 闻富军, 陈永朋, 戚斌 申请人:武汉钢铁(集团)公司