一种电磁感应式辊型调控的背衬辊

1.本发明属于冶金工业板带轧制设备技术领域，具体涉及一种电磁感应式辊型调控的背衬辊。


背景技术：

2.极薄带是板带领域的高端产品，板形是衡量极薄带产品质量的核心指标，随着现代科学技术的不断进步，极薄带需求量日益增加，被广泛应用于电子通信、航空航天等高技术领域，同时极薄带的板形要求也更加严格。二十辊轧机作为冷轧极薄带的主流设备，其对极薄带的板形控制主要通过背衬辊的辊型调控来实现。传统的背衬辊辊型调整机构，是采用液压缸的活塞杆双面齿条啮合扇形齿轮片带动外偏心环回转进行控制。由于外偏心环相对固定在机架上的鞍座是偏心的，外偏心环回转使得背衬辊芯轴在相应鞍座位置产生变形，从而使相应背衬轴承位置发生变化，再通过中间辊传递给工作辊，使工作辊产生相应变形，从而达到带材板形调控的目的。
3.但上述调整机构存在以下问题：由液压传动控制的液压缸齿条齿轮外偏心调整机构，调整速度较慢，灵敏度低；由于液压系统要控制多个液压缸带动不同外偏心环回转，控制较为复杂；液压缸齿条齿轮外偏心机构使得背衬辊安装替换不方便；齿条与齿轮啮合带动外偏心环回转方式，调控量不够精准，且齿轮齿条磨损会进一步降低调控精度。


技术实现要素：

4.本发明针对上述问题提供了一种电磁感应式辊型调控的背衬辊。
5.为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：一种电磁感应式辊型调控的背衬辊，包括芯轴、端盖、压下齿轮和齿轮定距环，所述端盖有两个，分别设置在芯轴的两端，所述压下齿轮有两个，分别通过键连接的方式安装在芯轴的左右两侧，所述齿轮定距环安装在芯轴上，用于对压下齿轮进行定位，在所述芯轴上通过键连接的方式均匀分布设置有多个鞍座环组，在相邻的鞍座环组之间设置有电磁感应组件，所述电磁感应组件利用受热膨胀的原理，使背衬辊产生局部形变，再通过辊系依次传递至工作辊，实现工作辊局部凸度的调整，在所述芯轴上设置有轴心通孔，在所述轴心通孔内设置有输入导线和输出导线，所述输入导线和输出导线的一端与变频电源连接，另一端穿过芯轴与电磁感应组件连接，为电磁感应组件供电。
6.进一步，所述电磁感应组件包括旋转辊套、推力轴承、电感热胀环、温度传感器、电磁感应线圈和绝热定距环，所述旋转辊套通过推力轴承与芯轴连接，所述电感热胀环穿过芯轴设置在旋转辊套内侧中部，所述电感热胀环呈h型，将电感热胀环的外圆周面分为接触区和非接触区，两侧的接触区用于与旋转辊套接触，中间的非接触区用于缠绕电磁感应线圈，所述电磁感应线圈与输入导线和输出导线连接，所述温度传感器设置在电感热胀环的内侧壁上，所述绝热定距环有两个，分别设置在电感热胀环的两端。
7.再进一步，在所述电感热胀环的内圆周表面设置有绝热材料层，防止电感热胀环
向芯轴传热。
8.更进一步，所述电感热胀环通过过盈配合的方式与芯轴连接。
9.更进一步，所述芯轴为陶瓷辊。
10.更进一步，所述鞍座环组包括扇形板、鞍座环、偏心环和滚针轴承，所述扇形板固定连接在轧机机架上，所述鞍座环与扇形板通过螺钉连接，所述偏心环设置在鞍座环内，所述偏心环外圆与鞍座环内圆同轴心，所述偏心环通过键连接的方式与芯轴连接，所述偏心环内圆与芯轴同轴心，所述滚针轴承设置在鞍座环与偏心环之间。
11.与现有技术相比本发明具有以下优点：1、本发明相比于液压缸齿条齿轮外偏心机构，结构更加简单，安装替换更加简易，降低了轧机的制造维修成本；2、本发明相比于液压缸齿条齿轮外偏心机构，可以通过温度传感器的测量反馈实时调整背衬辊的变形量，更加快速、精准地控制背衬辊的辊型；3、本发明相比于液压缸齿条齿轮外偏心机构，背衬辊辊型控制更加灵活，采用多组电磁感应组件的结构，实现背衬辊辊型的柔性调控，辊型可以对应多种曲线，满足不同规格板带、不同板形的调控需求。
附图说明
12.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明芯轴的结构示意图；图3为本发明鞍座环组的机构示意图；图4为本发明电磁感应组件的结构示意图；图5为本发明电感热胀环的结构示意图；图中，芯轴—1、端盖—2、压下齿轮—3、齿轮定距环—4、鞍座环组—5、电磁感应组件—6、轴心通孔—7、输入导线—8、输出导线—9、扇形板—501、鞍座环—502、偏心环—503、滚针轴承—504、旋转辊套—601、推力轴承—602、电感热胀环—603、温度传感器—604、电磁感应线圈—605、绝热定距环—606。
具体实施方式
13.为了进一步阐述本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明进行进一步说明。
14.如图1至图5所示，一种电磁感应式辊型调控的背衬辊，包括芯轴1、端盖2、压下齿轮3和齿轮定距环4，所述芯轴1为陶瓷辊，所述端盖2有两个，分别设置在芯轴1的两端，所述压下齿轮3有两个，分别通过键连接的方式安装在芯轴1的左右两侧，所述齿轮定距环4安装在芯轴1上，用于对压下齿轮3进行定位，在所述芯轴1上通过键连接的方式均匀分布设置有多个鞍座环组5，在相邻的鞍座环组5之间设置有电磁感应组件6，所述电磁感应组件6利用受热膨胀的原理，使背衬辊产生局部形变，再通过辊系依次传递至工作辊，实现工作辊局部凸度的调整，在所述芯轴1上设置有轴心通孔7，在所述轴心通孔7内设置有输入导线8和输出导线9，所述输入导线8和输出导线9的一端与变频电源连接，另一端穿过芯轴1与电磁感应组件6连接，为电磁感应组件6供电。
15.所述电磁感应组件6包括旋转辊套601、推力轴承602、电感热胀环603、温度传感器
604、电磁感应线圈605和绝热定距环606，所述旋转辊套601通过推力轴承602与芯轴1连接，所述电感热胀环603穿过芯轴1设置在旋转辊套601内侧中部，所述电感热胀环603通过过盈配合的方式与芯轴1连接，在所述电感热胀环603的内圆周表面设置有绝热材料层，防止电感热胀环603向芯轴1传热，所述电感热胀环603呈h型，将电感热胀环603的外圆周面分为接触区和非接触区，两侧的接触区用于与旋转辊套601接触，中间的非接触区用于缠绕电磁感应线圈605，所述电磁感应线圈605与输入导线8和输出导线9连接，所述温度传感器604设置在电感热胀环603的内侧壁上，所述绝热定距环606有两个，分别设置在电感热胀环603的两端。
16.所述鞍座环组5包括扇形板501、鞍座环502、偏心环503和滚针轴承504，所述扇形板501固定连接在轧机机架上，所述鞍座环502与扇形板501通过螺钉连接，所述偏心环503设置在鞍座环502内，所述偏心环503外圆与鞍座环502内圆同轴心，所述偏心环503通过键连接的方式与芯轴1连接，所述偏心环503内圆与芯轴1同轴心，所述滚针轴承504设置在鞍座环502与偏心环503之间。
17.本发明依托电磁感应加热技术，通过变频电源与电磁感应线圈605对电感热胀环603进行感应加热，根据金属受热膨胀的原理，电感热胀环603受热膨胀，旋转辊套601与其接触面产生较大接触力，引起旋转辊套601的凸度变化，实现轧辊辊型快速调控，进而实现板形控制。
18.以上显示和描述了本发明的主要特征和优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
19.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。