上下轧辊全驱式4SPeS+SPS+C型并联板带轧机

349 编辑：管理员来源：燕山大学

2024-03-12 16:52:47

权利要求书： 1.上下轧辊全驱式4SPeS+SPS+C型并联板带轧机，其特征在于：所述轧机包括机座、动台、电机组、传动轴、上轧辊、下轧辊、四组弹性驱动分支和水平驱动杆；

所述机座包括矩形底板、左立板、中立板和右立板；所述左立板、中立板和右立板依次设置在矩形底板上表面的左侧、中部和右侧，且均与矩形底板的短边平行；所述左立板和中立板相对一侧的上部均设置有与矩形底板垂直的同心圆弧槽；所述左立板和中立板外侧底板的矩形四个顶点处均设有转动支座；所述中立板的后侧设置有第一支座；

所述动台包括矩形顶板、左立柱和右立柱；所述左立柱和右立柱对称设置在矩形顶板下表面的两侧并与矩形顶板垂直，且所述左立柱和右立柱为与同心圆弧槽对应的同心圆弧柱；所述动台通过左立柱和右立柱与机座的左立板和中立板上的同心圆弧槽对应圆柱副联接；所述左立柱和右立柱外侧顶板的矩形四个顶点处分别设有与转动支座对应的球面通孔；所述左立柱内端面的后侧设置有与第一支座对应的第二支座；

所述上轧辊两端通过支承轴转动副联接在左立柱和右立柱的内端面之间，且与同心圆弧柱的轴线正交；所述下轧辊两端通过支承轴转动副联接在左立板和中立板的下部之间，且与同心圆弧槽的轴线正交；所述上轧辊和下轧辊支承轴的右端穿过中立板且设置有联接轴；

所述电机组设置在机座右立板的外侧；所述电机组左侧穿过机座右立板，且分别通过一组传动轴驱动上轧辊和下轧辊正、反旋转；所述上轧辊和下轧辊分别通过联接轴与对应的传动轴的一端万向副联接，所述传动轴的另一端均与电机组的输出轴万向副联接；

所述水平驱动杆设置在机座的中立板和动台的左立柱之间，且两端分别与中立板和左立柱球副联接；

所述四组弹性驱动分支分别两两对称的布置在上轧辊和下轧辊的左右两侧；所述弹性驱动分支的下端分别与机座上的转动支座转动副联接，上端分别穿过矩形顶板并与矩形顶板上的球面通孔球副联接。

2.根据权利要求1所述的上下轧辊全驱式4SPeS+SPS+C型并联板带轧机，其特征在于：所述弹性驱动分支包括弹簧、活塞缸、活塞杆、上球套、下球套和销轴；所述上球套和下球套均为凸球面体，且设有正交球心的通孔；所述上球套与矩形顶板上的球面通孔球副联接；所述活塞缸是上下两端设有同轴通孔的圆柱套，所述活塞缸下端通孔端与上球套的通孔同轴固连；所述活塞杆从上到下依次设有大凸圆台、上圆柱、凸圆台、下圆柱和正交活塞杆轴线的球面通孔，所述上圆柱、凸圆台和下圆柱分别与活塞缸的上通孔、圆柱空腔和下通孔圆柱副联接，所述活塞杆的球面通孔与下球套的球面体球副联接；所述弹簧套在活塞缸上，且两端抵分别在大凸圆台下表面和矩形顶板的上表面；所述下球套通孔与转动支座通过销轴转动副联接。

3.根据权利要求1所述的上下轧辊全驱式4SPeS+SPS+C型并联板带轧机，其特征在于：所述电机组包括电机和减速器；所述电机的输出端与减速器的输入端连接；所述减速器的输出端分别设有正转输出轴和反转输出轴；所述减速器的正转输出轴和反转输出轴分别穿过右立板的上下两侧与两组传动轴的端部万向副联接。

4.根据权利要求1所述的上下轧辊全驱式4SPeS+SPS+C型并联板带轧机，其特征在于：所述传动轴为两端带有万向联轴器的常规可伸缩的转动传动轴。

5.根据权利要求1所述的上下轧辊全驱式4SPeS+SPS+C型并联板带轧机，其特征在于：所述水平驱动杆为常规的直线液压驱动缸。

说明书：上下轧辊全驱式4SPeS+SPS+C型并联板带轧机技术领域[0001] 本发明涉及冶金设备技术领域，尤其涉及一种上下轧辊全驱式4SPeS+SPS+C型并联板带轧机。

背景技术[0002] 轧钢机是冷轧板带加工的主要设备，板形控制是其核心控制技术之一。近年来先进冷轧板带轧钢机和相应的板形控制技术不断涌现，并日臻完善。板形控制技术的发展，促

进了冷轧板带工业的装备进步和产业升级，生产效率和效益大幅提升。

[0003] 板形是指板带材的翘曲度，反应板带材内部残余应力的分布。残余应力过大，会引起板带失稳，产生翘曲。为了得到高质量的轧制带材，须随时调整轧辊的辊缝去适合来料的

板凸度，并补偿各种因素对辊缝的影响。板形控制的实质是对承载辊缝的控制，板形控制必

须对轧件宽度跨距内的全辊缝形状进行控制。常规的板形控制手段主要有弯辊控制技术、

倾辊控制技术和分段冷却控制技术等。近年来，一些特殊的控制技术：如抽辊、轧辊交叉板

形控制、涨辊、轧制力分布控制和轧辊边部热喷淋等先进的板形控制技术得到日益广泛的

应用。抽辊技术，又称HC轧机轧辊横移板形控制系统，HC即高性能轧辊凸度。该技术轧机是

在普通4辊轧机的基础上，支撑辊和工作辊之间安装一对可轴向移动的中间辊，提高了轧制

的板形控制能力。轧机轧辊交叉板形控制技术，通过调整轧辊交叉角，使距轧辊中心越远的

地方辊缝越大，实现对辊缝形貌的控制。专利CN1171690B公开了一种轧板过程中板形控制

方法及其装置，对轧辊交叉角和轧辊预弯力变化机构的操作量进行修正。专利CN1131740B

提供一种使轧辊的一端有锥形的工作轧辊轴向移动，上下轧辊交叉的卷材轧制方法，通过

求出移动量与交叉角度等修正卷材边缘变薄的操作量，求得的交叉角度使工作轧辊交叉，

以期轧制时能使整个卷材宽度方向板厚均匀。

[0004] 现有轧机设备有：通过优化精轧机组工作辊原始辊型曲线，实现对热轧带钢边部局部增厚的控制；通过PC轧机轧辊在线交叉机构，实现在线交叉调整；设计出工作辊辊型曲

线，降低了交叉角与弯辊力，增加了轧机的稳定性和PC轧机的板凸度控制能力。但在支撑辊

和工作辊之间安装一对可轴向移动的中间辊结构复杂；现有轧辊交叉板形控制技术轧机结

构比较复杂，控制难度大。因此，如何在改善和提高板形控制水平前提下，简化轧机设备结

构与控制过程，一直是机构设计者努力的。综上所述，有必要提供一种新型轧机以解决现有

技术的不足。

发明内容[0005] 针对上述问题，本发明的目的在于提供一种上下轧辊全驱式4SPeS+SPS+C型并联板带轧机，该轧机的结构和控制过程均较为简单，且能够有效改善并提高板形的控制水平。

[0006] 本发明采用的技术方案如下：[0007] 本发明所提出的上下轧辊全驱式4SPeS+SPS+C型并联板带轧机，包括机座、动台、电机组、传动轴、上轧辊、下轧辊、四组弹性驱动分支和水平驱动杆；

[0008] 所述机座包括矩形底板、左立板、中立板和右立板；所述左立板、中立板和右立板依次设置在矩形底板上表面的左侧、中部和右侧，且均与矩形底板的短边平行；所述左立板

和中立板相对一侧的上部均设置有与矩形底板垂直的同心圆弧槽；所述左立板和中立板外

侧底板的矩形四个顶点处均设有转动支座；所述中立板的后侧设置有第一支座；

[0009] 所述动台包括矩形顶板、左立柱和右立柱；所述左立柱和右立柱对称设置在矩形顶板下表面的两侧并与矩形顶板垂直，且所述左立柱和右立柱为与同心圆弧槽对应的同心

圆弧柱；所述动台通过左立柱和右立柱与机座的左立板和中立板上的同心圆弧槽对应圆柱

副联接；所述左立柱和右立柱外侧顶板的矩形四个顶点处分别设有与转动支座对应的球面

通孔；所述左立柱内端面的后侧设置有与第一支座对应的第二支座；

[0010] 所述上轧辊两端通过支承轴转动副联接在左立柱和右立柱的内端面之间，且与同心圆弧柱的轴线正交；所述下轧辊两端通过支承轴转动副联接在左立板和中立板的下部之

间，且与同心圆弧槽的轴线正交；所述上轧辊和下轧辊支承轴的右端穿过中立板且设置有

联接轴；

[0011] 所述电机组设置在机座右立板的外侧；所述电机组左侧穿过机座右立板，且分别通过一组传动轴驱动上轧辊和下轧辊正、反旋转；所述上轧辊和下轧辊分别通过联接轴与

对应的传动轴的一端万向副联接，所述传动轴的另一端均与电机组的输出轴万向副联接；

[0012] 所述水平驱动杆设置在机座的中立板和动台的左立柱之间，且两端分别与中立板和左立柱球副联接；

[0013] 所述四组弹性驱动分支分别两两对称的布置在上轧辊和下轧辊的左右两侧；所述弹性驱动分支的下端分别与机座上的转动支座转动副联接，上端分别穿过矩形顶板并与矩

形顶板上的球面通孔球副联接。

[0014] 进一步的，所述弹性驱动分支包括弹簧、活塞缸、活塞杆、上球套、下球套和销轴；所述上球套和下球套均为凸球面体，且设有正交球心的通孔；所述上球套与矩形顶板上的

球面通孔球副联接；所述活塞缸是上下两端设有同轴通孔的圆柱套，所述活塞缸下端通孔

端与上球套的通孔同轴固连；所述活塞杆从上到下依次设有大凸圆台、上圆柱、凸圆台、下

圆柱和正交活塞杆轴线的球面通孔，所述上圆柱、凸圆台和下圆柱分别与活塞缸的上通孔、

圆柱空腔和下通孔圆柱副联接，所述活塞杆的球面通孔与下球套的球面体球副联接；所述

弹簧套在活塞缸上，且两端抵分别在大凸圆台下表面和矩形顶板的上表面；所述下球套通

孔与转动支座通过销轴转动副联接。

[0015] 进一步的，所述电机组包括电机和减速器；所述电机的输出端与减速器的输入端连接；所述减速器的输出端分别设有正转输出轴和反转输出轴；所述减速器的正转输出轴

和反转输出轴分别穿过右立板的上下两侧与两组传动轴的端部万向副联接。

[0016] 进一步的，所述传动轴为两端带有万向联轴器的常规可伸缩的转动传动轴。[0017] 进一步的，所述水平驱动杆为常规的直线液压驱动缸。[0018] 本发明与现有技术相比具有以下有益效果：[0019] 1、上、下轧辊为正、反转驱动辊，可对板带产生均匀的牵引驱动力；[0020] 2、轧制板带时，液压油进入四个弹性驱动分支的活塞缸下腔，与弹簧共同对活塞杆施加拉力，对板带产生均匀轧制力，且弹簧有助于增加轧制力；

[0021] 3、容易变化上、下轧辊的交叉角；给水平驱动杆供液压油，并只给两个对角布置的弹性驱动分支活塞缸下腔供液压油，可驱使动台的圆弧柱在机座的圆弧槽内圆柱副运动，

从而克服板带厚度不均和跑偏的问题；

[0022] 4、容易调整上、下轧辊间距；液压油同时进入四个弹性驱动分支活塞缸上腔，通过四个活塞杆举升动台和上轧辊。

附图说明[0023] 图1是本发明所提出的上下轧辊全驱式4SPeS+SPS+C型并联板带轧机一个实施例的主视剖面结构示意图；

[0024] 图2是本发明的俯视剖面结构示意图。[0025] 其中，附图标记：1?机座；2?动台；3?电机组；4?传动轴；5?上轧辊；6?下轧辊；7?弹性驱动分支；8?水平驱动杆；9?支承轴；10?联接轴；11?矩形底板；12?左立板；13?中立板；

14?右立板；15转动支座；16?第一支座；17?板带；21?矩形顶板；22?左立柱；23?右立柱；24?

第二支座；71?活塞杆；72?上球套；73?活塞缸；74?弹簧；75?下球套；76?销轴；711?大凸圆

台；712?上圆柱；713?凸圆台；714?下圆柱。

具体实施方式[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发

明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根

据这些附图获得其他的附图。

[0027] 需要说明的是，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置

关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以

特定的方位构造和操作。

[0028] 参见附图1和2，给出了本发明所提出的上下轧辊全驱式4SPeS+SPS+C型并联板带轧机的一个实施例的具体结构。所述轧机包括机座1、动台2、电机组3、传动轴4、上轧辊5、下

轧辊6、四组弹性驱动分支7、水平驱动杆8、支承轴9和联接轴10。

[0029] 其中，所述机座1包括矩形底板11、左立板12、中立板13、右立板14、转动支座15和第一支座16；所述左立板12、中立板13和右立板14依次设置在矩形底板11上表面的左侧、中

部和右侧，且均与矩形底板1的短边平行；所述左立板12和中立板13相对一侧的上部均设置

有与矩形底板11垂直的同心圆弧槽；所述左立板12和中立板13外侧底板的矩形四个顶点处

均设有转动支座15；所述中立板13的后侧设置有第一支座16。

[0030] 所述动台2包括矩形顶板21、左立柱22、右立柱23和第二支座24；所述左立柱22和右立柱23对称设置在矩形顶板21下表面的两侧并与矩形顶板21垂直，且所述左立柱22和右

立柱23为与同心圆弧槽对应的同心圆弧柱；所述动台2通过左立柱22和右立柱23与机座1的

左立板12和中立板13上的同心圆弧槽对应圆柱副联接；所述左立柱22和右立柱23外侧顶板

的矩形四个顶点处分别设有与转动支座15对应的球面通孔；所述左立柱22内端面的后侧设

置有与第一支座16对应的第二支座24。

[0031] 所述上轧辊5两端通过支承轴9转动副联接在左立柱22和右立柱23的内端面之间，且与同心圆弧柱的轴线正交；所述下轧辊6两端通过支承轴9转动副联接在左立板12和中立

板13的下部之间，且与同心圆弧槽的轴线正交；所述上轧辊5和下轧辊6的支承轴9右端穿过

中立板13且安装有联接轴10。

[0032] 所述电机组3设置在右立板14的外侧；所述电机组3左侧穿过右立板14的上下两侧，且分别通过一组传动轴4驱动上轧辊5和下轧辊6正、反旋转；本实施例中，所述传动轴4

为两端带有万向联轴器的常规可伸缩的转动传动轴；所述上轧辊5和下轧辊6分别通过联接

轴10与对应的传动轴4的一端万向副联接，所述传动轴4的另一端均与电机组3联接；本实施

例中，所述电机组3具体包括电机31和减速器32；所述电机31的输出端与减速器32的输入端

连接；所述减速器32的输出端分别设有正转输出轴和反转输出轴；所述减速器32的正转输

出轴和反转输出轴分别穿过右立板14的上下两侧与两组传动轴4的端部万向副联接。

[0033] 所述水平驱动杆8设置在第一支座16和第二支座24之间，且所述水平驱动杆8的两端分别与第一支座16和第二支座24球副联接；本实施例中，所述水平驱动杆8为常规的直线

液压驱动缸。

[0034] 所述四组弹性驱动分支7分别两两对称的布置在上轧辊5和下轧辊6的左右两侧；所述弹性驱动分支7的下端分别与机座1上的转动支座15转动副联接，上端分别穿过矩形顶

板21并与矩形顶板21上的球面通孔球副联接；本实施例中，所述弹性驱动分支7具体包括活

塞杆71、上球套72、活塞缸73、弹簧74、下球套75和销轴76；所述上球套72和下球套75均为凸

球面体，且设有正交球心的通孔；所述上球套72与矩形顶板21上的球面通孔球副联接；所述

活塞缸73是上下两端设有同轴通孔的圆柱套，所述活塞缸73下端通孔端与上球套72的通孔

同轴固连；所述活塞杆71从上到下依次设有大凸圆台711、上圆柱712、凸圆台713、下圆柱

714和正交活塞杆轴线的球面通孔，所述上圆柱712、凸圆台713和下圆柱714分别与活塞缸

73的上通孔、圆柱空腔和下通孔圆柱副联接，所述下圆柱714底端的球面通孔与下球套75的

凸球面体球副联接；所述弹簧74套在活塞缸73上，且两端抵分别在大凸圆台711的下表面和

矩形顶板21的上表面；所述下球套75的通孔与转动支座15通过销轴12转动副联接。

[0035] 所述四组弹性驱动分支7对称布置在上轧辊5和下轧辊6的两侧；轧制板带17时，液压油进入四个弹性驱动分支活塞缸73的下腔，与弹簧74共同对活塞杆71施加拉力，在板带

17处产生轧制力；变化上轧辊5和下轧辊6的交叉角时，给水平驱动杆8供液压油，并只给两

个对角布置的弹性驱动分支7的活塞缸73的下腔供液压油，驱使动台2的同心圆弧柱在机座

1的同心圆弧槽内圆柱副运动，从而克服板带厚度不均和跑偏的问题；调整上轧辊5和下轧

辊6的间距时，液压油同时进入四个弹性驱动分支7的活塞缸73的上腔，通过四个活塞杆71

举升动台2和上轧辊5。

[0036] 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方

案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。