专利名称：轧机机架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分的特征的轧机机架。
背景技术：
由实践已知，利用具有至少两个轧辊的轧机机架轧制管形的或棒形的轧件。第一轧辊具有第一轴线，第一轧辊能绕第一轴线旋转。第二轧辊具有第二轴线，第二轧辊能绕第二轴线旋转。将轧机机架的各轧辊设置成使它们在第一轧辊的表面段与第二轧辊的表面段以及必要时其它的设置的轧辊的表面段之间构成孔型，用以轧制管形的或棒形的材料。按照要在相应的轧机机架中实施的加工步骤选择孔型形状。利用这样的轧机机架或利用包括多个在轧制方向上连续设置的轧机机架的轧机设备可以由钢锭或管坯轧制管形的或棒形的轧件。管形的或棒形的成品可以具有圆形的，但也可以具有椭圆形或有角的例如矩形的或多边形的形状，甚至具有例如I型梁或T型梁或角钢的形状。在由实践已知的轧机机架中经常使用两个、三个或四个轧辊，将它们设置成使在各轧辊的为此设置的表面段之间构成孔型，用以轧制管形的或棒形的轧件。在由实践已知的轧机机架中，为了轧制管形的或棒形的轧件，已知，轧辊的相应的有助于形成孔型的表面段至少部分地通过在相应的轧辊上的孔型空隙构成。经常各使用的轧辊具有基本上盘形的构造形式，其中孔型空隙经常构成在盘的圆周上。一般空隙在这种情况下是环形槽。孔型空隙在一个平面内的横截面具有空隙底面和对置于空隙底面的空隙开口，该平面也包含轧辊旋转所围绕的轴线。空隙开口通常通过右边的和左边的边缘构成， 它们形成空隙的起点。在由实践已知的轧机机架中，经常以微小的彼此的间隙设置各轧辊，以便各轧辊的有助于形成孔型的表面段尽可能完全围绕孔型。在具有两个轧辊的轧机机架中将各轧辊经常设置成，使在一个侧面上一个轧辊的孔型空隙的空隙开口的一个区域相邻于第二轧辊的孔型空隙的空隙开口的一个区域设置，而在对置的另一侧面上一个轧辊的孔型空隙的空隙开口的对置部分的一个区域相邻于第二轧辊的孔型空隙的空隙开口的对置部分的一个区域设置。在具有多于两个轧辊的轧机机架中，一般至少第一轧辊的孔型空隙的空隙开口的一个区域相邻于第二轧辊的孔型空隙的空隙开口的一个区域设置。在各轧辊之间一般具有狭窄的间隙。由实践已知大量用于孔型空隙的横截面的几何形状。根据形成孔型的轧辊的数目和根据要轧制的轧件和用相应的轧机机架要实施的加工步骤选择孔型空隙的几何形状。已知有角构成的孔型空隙，同样已知圆弧形的孔型空隙，同样已知由多个接连的圆弧段构成的孔型空隙。由实践还已知，在这样的轧机机架中设置多个导辊用以引导进入孔型的或从孔型中排出的轧件，它们在轧制方向上设置在轧辊之前或以后，其中各导辊同样具有轴线，各导辊可以绕所述轴线旋转。一般导辊的数量与在轧机机架中设置的轧辊的数目相等。一般还将各导辊设置成，使各一个导辊为在两个轧辊之间的间隙配置。导辊的目的特别是，向轧件施加支持轧件的径向作用力。导辊在现有技术中设置成使其将径向作用力施加到轧件的所谓“自由的侧面”，即在轧机机架中不被轧制的表面段。这一般是处在在两个轧辊之间的间隙的区域内的表面段。由实践已知，将导辊的为与轧件接触而设置的表面段相应地构成平坦的或椭圆的表面段。轧件的相应的自由侧面垂直于轧制方向的有效范围受轧件材料在变形时在轧辊间隙中的宽展性能的影响。该宽展在实践中可以不同于预计和/或变动。由此引导轧件的由导辊径向作用到轧件上的力是不够的或同样是变动的。在极端情况下当在各轧辊中例如以很多拉伸轧制时甚至在导辊与轧件之间完全不存在接触。在这种情况下轧件的自由侧面比设定的明显较小地构成。此外由实践已知，在使用导辊时轧件可以发生绕轧制轴线线转动。
发明内容
在上述背景面前，本发明的目的在于，建议一种轧机机架，它能够更好地引导进入孔型的或从孔型中排出的轧件。通过主权利要求1的主题达到该目的。诸从属权利要求和按此以下的描述中说明有利的实施形式。本发明从这样的基本构想出发，使用至少一个导辊，其引导通过一个轧辊产生的轧制侧面的一部分和通过第二轧辊产生的轧制侧面的一部分。按照本发明使用导辊，其具有与轧件部分接触的导向段，该导向段至少部分地通过在导辊上的导向空隙构成，其中导向空隙在也包含轴线的平面内的横截面至少具有一个包括第一表面形状的空隙段和一个包括第二表面形状的空隙段。第一表面形状基本上对应于第一轧辊在第一轧辊的空隙开口的区域的范围内的空隙段的表面形状，该空隙开口相邻于第二轧辊的孔型空隙的空隙开口的区域设置。第二表面形状基本上对应于第二轧辊在第二轧辊在第二轧辊的空隙开口的区域的范围内的空隙段的表面形状，该空隙开口相邻于第一轧辊的空隙开口的区域设置。通过导辊的这样的实施形式可以达到，与自由侧面的构成无关地引导轧件。此外这样的导辊能够防止轧件扭转。按照本发明的轧机机架具有至少两个轧辊。在一优选的实施形式中轧机机架具有三个轧辊或四个轧辊。在一种优选的实施形式中设置至少两个导辊，特别优选三个或四个导辊，特别优选正好象轧辊一样多的导辊，其中各导辊在一种特别优选的实施形式中可以具有构成孔型的表面段。在一种特别优选的实施形式中一个导辊或多个导辊在轧制方向上设置在各轧辊的后面。补充地或按选择可以将一个导辊或多个导辊设置在各轧辊之前。在一种优选的实施形式中，一个导辊的轴线或多个导辊的轴线到轧辊的轴线的间距大致等于导辊的半径和轧辊的半径的总和(在一实施形式中，轧机机架的全部使用的轧辊具有相同的半径和轧机机架的全部导辊具有相同的半径)。如果一个导辊或多个导辊设置在各轧辊之前，则特别优选使用该实施形式。在另一种优选的实施形式中，全部轧辊轴线设置在一个平面内和一个导辊的轴线或多个导辊的轴线设置在平行于该平面的第二平面内。各平面彼此的间距在一种优选的实施形式中至少为导辊的半径与轧辊的半径的总和的一倍。如果一个导辊或多个导辊设置在轧机机架以后，则特别优选使用该实施形式。特别优选在轧机设备中，其中按照本发明的第一轧机机架在轧制方向上设置在第二轧机机架之前，一个导辊或多个导辊设置在两个轧机机架之间，其中在该特别优选的实施形式中全部轧辊轴线设置在一个平面内和一个导辊的轴线或多个导辊的轴线设置在平行于该平面的第二平面内并且各平面彼此的间距大致为在第一轧机机架的孔型与后续的轧机机架的孔型之间的间距的三分之一或大致为在第一轧机机架的孔型与后续的轧机机架的进口导向装置之间的间距的三分之一。在一种优选的实施形式中，导辊的半径小于轧辊的半径。特别优选导辊的半径小于轧辊的半径的0. 5倍。导辊的较小的半径允许特别接近轧辊的孔型的孔型间隙设置导辊并因此直接在轧辊的孔型之后进行轧件的很好的导向。在一种优选的实施形式中在导向空隙的横截面上具有第一表面形状的空隙段相邻于具有第二表面形状的空隙段设置。特别优选具有第一表面形状的空隙段直接对接具有第二表面形状的空隙段。特别在以最小的自由侧面轧制轧件时可以使用这样构成的导辊。不过在一种特别优选的实施形式中在导向空隙的横截面上具有第一表面形状的空隙段通过具有第三表面形状的过渡段转入具有第二表面形状的空隙段。过渡段允许考虑自由侧面。特别优选通过第三表面形状构成空隙底面。第三表面形状可以构成空心凹槽。该空心凹槽则容纳轧件的自由侧面。空心凹槽特别也可以具有侧凹部(Hinterschneidung)，以便在导辊中构成用于接纳自由侧面的自由空间。在一种特别优选的实施形式中，在轧制方向上观察，第一轧辊的具有第一表面形状的空隙段与导辊的具有第一表面形状的空隙段处于重合。补充地或按选择，第二轧辊的具有第二表面形状的空隙段与导辊的具有第二表面形状的空隙段处于重合。出发点在于， 轧件在轧辊的孔型中的加工接合和轧件的与导辊的接触之间不变形或只最小地变形，这样在该优选的实施形式建议的各空隙段的布置导致，导辊可以实现从轧辊的孔型中排出的轧件的很好的导向，因为它为与轧件接触而设置的各表面段与轧辊的各表面段设置在同一位置上，该位置已产生轧件的轧制的侧面的部分，该部分现在只应由导辊接触。在一种优选的实施形式中第一表面形状对应于第二表面形状。如果第一表面形状和第二表面形状是平坦的或例如是在轧辊的圆形的孔型中时，则特别使用该实施形式。在一种优选的实施形式中第一表面形状镜面对称于第二表面形状构成。特别是导向空隙在也包含轴线的平面内的横截面具有空隙底面和空隙开口，其中邻接空隙开口的各空隙段构成平坦的并定向成使它们向空隙底面的方面相互成角度延伸，或邻接空隙底面的各空隙段成圆弧延伸并且构成使相应的弧形段在空隙开口的区域内的切线向空隙底面的方向相互成角度伸进，而且第一表面形状关于相当于该角度的角度平分线的轴线镜面对称于第二表面形状构成，弧形段可以构成凹形的或凸形的。按本发明的轧机机架特别用于轧制小直径、特别小于20mm的直径的棒形的或管形的轧件。并且按照本发明的轧机机架在轧制热的轧件、特别在以高于900°C的温度轧制轧件时使用。同时按照本发明的轧机机架在以高的轧制速度、特别是在超过20m/s的轧件速度时使用。
以下借助示出实施例的附图更详细地说明本发明。其中图1按照现有技术的轧机机架的各个导辊在具有三个自由的和三个轧制的侧面的轧件上接合的示意俯视图；图2按照本发明的轧机机架的一个导辊在具有三个自由的和三个轧制的侧面的轧件上接合的示意俯视图；图3按照本发明的轧机机架的各个导辊在具有三个自由的和三个轧制的侧面的轧件上接合的示意俯视图，其中按照第一实施形式构成导辊的形状；图4按照本发明的轧机机架的各个导辊在具有三个自由的和三个轧制的侧面的轧件上接合的示意俯视图，其中按照第二实施形式构成导辊的形状。
具体实施例方式图1示出棒形的具有三个轧制的侧面2、3、4和三个自由的侧面5、6、7的轧件1。 在自由的侧面5、6和7上接合各一个导辊8、9、10的表面。图2示出未更详细示出的按照本发明的轧机机架的导辊10。该导辊具有导向段 11用以与轧件12部分地接触。通过导向空隙13构成导向段11。导向空隙13在也包含导辊的轴线A的平面内具有一个包括第一表面形状的空隙段14和一个包括第二表面形状的空隙段15。具有第一表面形状的空隙段14通过具有第三表面形状的过渡段16转入具有第二表面形状的空隙段15。在导向空隙13在也包含轴线A的平面内的横截面中，导向空隙具有空隙底面17和通过两个边缘构成的空隙开口 18。邻接空隙开口 18的空隙段14、15成弧形延伸并且构成使相应的弧形段14、15在空隙开口 18的区域内的切线19、20向空隙底面 17的方向相互成角度α伸进。空隙段14的第一表面形状关于轴线(其相当于角度α的角度平分线)镜面对称于空隙段15构成。在图3和4选择的俯视图中，以相反于轧制方向的视向示出导辊在轧机机架的各轧辊后面的布置。因此在图3和4的视图中在各轧辊之前示出在轧制方向上在各轧辊后面示出的导辊。图3和图4只示出两个轧辊20、21彼此相邻的布置。为了孔型的完备，设置未示出的第三轧辊。同样除所示的导辊10外还可以设置两个其它的导辊，从而差不多完全用各导辊围绕一个孔型。如在图3和4中所示，将轧辊20和21设置成使在第一轧辊20的表面段23与第二轧辊21的表面段M和另一不过未示的轧辊的表面段之间构成孔型，用以轧制管形的或棒形的轧件。通过在相应的轧辊20、21的圆周上的孔型空隙构成有助于形成孔型的表面段。 孔型空隙在一个平面内的横截面具有空隙底面25 J6和通过两个边缘构成的空隙开口 27、 观，这一个平面也包含轧辊旋转所围绕的轴线。图3和图4中由于导辊10的视图遮盖邻接于第二轧辊21的孔型空隙的空隙开口 28的区域设置轧辊20的孔型空隙的空隙开口 27的区域。第一轧辊20的孔型空隙在其空隙开口 27的该区域的范围内以及——由于孔型空隙关于空隙底面25对称地构成——在空隙开口 27的对置部分的区域内具有包括第一表面形状四的空隙段。第二轧辊21的孔型空隙在其空隙开口观的该区域的范围内以及——由于孔型空隙关于空隙底面26对称地构成——在空隙开口观的对置部分的区域内具有包括第一表面形状30的空隙段。
图3和图4示出朝轧制方向观察，第一轧辊20的具有第一表面形状的空隙段与导辊10的具有第一表面形状的空隙段14处于重合，同样第二轧辊21的具有第二表面形状的空隙段与导辊10的具有第二表面形状的空隙段15处于重合。图3和图4中所示的实施形式的区别在于具有第三表面形状的过渡段16的造型。 在图4所示的实施形式中较大地选择表面段16的曲率，从而导辊的空隙底面在图4的实施形式中与轧件22较大地间隔开。图3和4中还示出导辊10的弧形延伸的、与空隙开口的空隙段邻接的弧形段的半径R。
权利要求
1.轧机机架，所述轧机机架包括至少两个轧辊，这些轧辊分别具有轧辊旋转所围绕的轴线，并且这些轧辊设置成，在第一轧辊的表面段与第二轧辊的表面段以及也许其它设置的轧辊的表面段之间构成孔型，用以轧制管形的或棒形的轧件，至少部分地通过在相应的轧辊上的孔型空隙构成相应的有助于形成孔型的表面段，并且孔型空隙在一个平面内的横截面具有空隙底面和空隙开口，该平面也包含轧辊旋转所围绕的轴线，并且至少有一个轧辊的孔型空隙的空隙开口的一个区域相邻于第二轧辊的孔型空隙的空隙开口的一个区域设置，并且第一轧辊的孔型空隙在其空隙开口的该区域的范围内具有包括第一表面形状的空隙段，而第二轧辊的孔型空隙在其空隙开口的该区域的范围内具有包括第二表面形状的空隙段；以及所述轧机机架包括至少一个导辊，用以引导进入孔型的或从孔型中排出的轧件，所述导辊在轧制方向上设置在各轧辊之前或之后，所述导辊具有导辊旋转所围绕的轴线；其特征在于，导辊(10)具有导向段用以与轧件部分地接触，所述导向段至少部分地通过在导辊(10)上的导向空隙(13)构成，导向空隙(13)在也包含轴线(A)的平面内的横截面至少具有一个包括第一表面形状的空隙段(14)和一个包括第二表面形状的空隙段 (15)。
2.按照权利要求1所述的轧机机架，其特征在于，在导向空隙(13)的横截面中，具有第一表面形状的空隙段(14)相邻于具有第二表面形状的空隙段(15)设置。
3.按照权利要求1或2所述的轧机机架，其特征在于，在导向空隙(13)的横截面中，具有第一表面形状的空隙段(14)通过具有第三表面形状的过渡段(16)转入具有第二表面形状的空隙段(15)。
4.按照权利要求1至3之一项所述的轧机机架，其特征在于，在轧制方向上观察，第一轧辊的具有第一表面形状的空隙段与导辊(10)的具有第一表面形状的空隙段(14)处于重合，和/或第二轧辊的具有第二表面形状的空隙段与导辊(10)的具有第二表面形状的空隙段(15)处于重合。
5.按照权利要求1至4之一项所述的轧机机架，其特征在于，第一表面形状对应于第二表面形状。
6.按照权利要求1至5之一项所述的轧机机架，其特征在于，导向空隙(13)在也包含轴线(A)的平面的横截面内具有空隙底面(17)和空隙开口(18)，并且邻接空隙开口(18) 的空隙段构成平坦的并定向成使空隙段向空隙底面(17)的方向彼此成角度伸进，或邻接空隙开口(18)的空隙段成弧形延伸并构成使相应弧形段在空隙开口(18)的区域内的切线 (19，20)向空隙底面(17)的方向彼此成角度(α )伸进，并且第一表面形状关于相当于该角度的角度平分线的轴线镜面对称于第二表面形状构成。
全文摘要
一种轧机机架，所述轧机机架包括至少两个轧辊，在各轧辊的表面段之间构成孔型，至少部分地通过在相应的轧辊上的孔型空隙构成表面段，孔型空隙具有空隙底面和空隙开口，至少有一个轧辊的孔型空隙的空隙开口的一个区域相邻于第二轧辊的孔型空隙的空隙开口的一个区域设置，第一轧辊的孔型空隙在其空隙开口的该区域的范围内具有包括第一表面形状的空隙段，而第二轧辊的孔型空隙在其空隙开口的该区域的范围内具有包括第二表面形状的空隙段；所述轧机机架包括至少一个导辊；导辊具有导向段用以与轧件部分地接触，所述导向段至少部分地通过在导辊上的导向空隙构成，导向空隙至少具有一个包括第一表面形状的空隙段和一个包括第二表面形状的空隙段。
文档编号B21B31/02GK102189114SQ201110043978
公开日2011年9月21日 申请日期2011年2月22日 优先权日2010年2月26日
发明者M·利斯科夫 申请人:科克斯技术有限及两合公司