板带轧机支承辊

1015 编辑：中冶有色技术网来源：安阳钢铁股份有限公司

2024-03-14 14:09:28

权利要求书： 1.一种板带轧机支承辊，其特征在于，该支承辊包括支承辊辊体，所述支承辊辊体包括辊身、辊颈、辊头三部分，辊身、辊颈、辊头一体化组成支承辊辊体，其中辊身轮廓形状采用七次方曲线，该七次方曲线方程为：

1 2 3 4 5 6 7

y(x)=a1x+a2x+a3x+a4x+a5x+a6x+a7x，式中，x表示加工点距辊身长度中心线的距离；

y(x)表示支承辊辊身轮廓边沿的磨削量；

a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7表示该方程系数，分别对应为：a1=1.32700475×10^(?02)；a2=?

3.26565893×10^(?05)；a3=4.62833359×10^(?08)；a4=?4.03695526×10^(?11)；a5=

2.14322108×10^(?14)；a6=?6.34965142×10^(?18)；a7=8.03622166×10^(?22)。

说明书：一种板带轧机支承辊技术领域[0001] 本实用新型涉及金属材料加工设备技术领域，具体涉及一种板带轧机支承辊。背景技术[0002] 在板带轧机上支承辊是主要的加工工具，轧制时轧制力通过工作辊传递给支承辊，以此来保持辊系的刚度和强度。一方面，支承辊在轧制力和压下力的力偶作用下发生挠

曲变形，使辊缝形状发生改变的同时，工作辊与支承辊之间的接触压力呈不均匀分布，轧辊

两端应力集中；另一方面，为了抵消轧辊的挠曲变形，轧机上通常配备有工作辊弯辊装置，

通过在工作辊两端施加与轧辊挠曲方向相反的力，以保证辊缝形状。在弯辊力的作用下，工

作辊与支承辊两端的应力集中更为加剧，有研究表明，轧辊的端部辊间接触应力较中间高

2?3倍，由于轧制工艺的需要，通常支承辊硬度低于工作辊硬度，造成支承辊端部应力过大

而产生剥落掉块等恶性事故，造成巨大的经济损失。

[0003] 为了解决支承辊边部剥落问题，行业内通常采用支承辊边部倒角的方法，即：在支承辊辊身端部加工一个倒角，使工作辊端部与支承辊端部空间分离，期望达到消除端部应

力集中的目的。但是在实际使用过程中，支承辊端部采用倒角后，应力集中在最端部虽然改

善，但在倒角处形成的尖锐过渡位置形成了新的应力集中区，对轧辊端部依然有破坏作用。

为了完成倒角的加工，在支承辊磨削时，先整体磨削完辊身之后，然后分别在支承辊的两个

端部加工倒角，加工过程复杂繁琐，同时由于支承辊辊身端部采用倒角，辊身轮廓形状不是

一个连续的平滑过渡，在磨床上探伤时，辊身很容易碰撞测量臂上的探头，因此边部倒角区

通常不探伤，这样就会导致边部潜在缺陷无法及时发现，支承辊反复长期使用使得缺陷不

断扩大，最终形成轧辊剥落。

[0004] 另一方面，支承辊在板形控制中起到重要作用。因此在支承辊的设计上不仅要考虑边部剥落问题，同时要考虑板形控制问题。边部倒角辊在设计倒角时，如果倒角过小起不

到边部避让的作用，倒角过大会使轧制区域倒角部分变形过于剧烈影响到板形的控制。

[0005] 目前已有的六次方辊型的支承辊，将支承辊边部加工成一个平滑过渡曲线，与边部倒角辊相比在应用效果上有所改进。但是由于辊型曲线最高次项过低，在板形控制和边

部避让防止轧辊剥落的矛盾上仍然达不到理想的应用效果。

实用新型内容

[0006] 本实用新型的目的在于提供一种板带轧机支承辊，该支承辊辊身轮廓形状采用七次方曲线，可以有效减少轧制过程中轧辊端部应力集中，从而减少轧辊边部剥落；同时该曲

线可连续加工成形，磨削过程简单易操作，平滑曲线可以有效避免探伤时辊身碰撞测量臂

上的探头，从而可以实现轧辊辊身全长方向上的探伤，及时发现轧辊潜在缺陷并消除。

[0007] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：[0008] 一种板带轧机支承辊，包括支承辊辊体，所述支承辊辊体包括辊身、辊颈、辊头三部分，辊身、辊颈、辊头一体化组成支承辊辊体，其中辊身轮廓形状采用七次方曲线，该七次

方曲线方程为：

[0009] y(x)=a1x1+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5+a6x6+a7x7，式中，[0010] x表示加工点距辊身长度中心线的距离；[0011] y(x)表示支承辊辊身轮廓边沿的磨削量；[0012] a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7表示该方程系数，分别对应为：a1=1.32700475×10^(?02)；a2=?3.26565893×10^(?05)；a3=4.62833359×10^(?08)；a4=?4.03695526×10^(?11)；a5

=2.14322108×10^(?14)；a6=?6.34965142×10^(?18)；a7=8.03622166×10^(?22)。

[0013] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：[0014] 1、本实用新型通过将支承辊辊身轮廓加工成七次方曲线的形式，辊型方程的高次项用于解决轧辊边部的应力集中，减少轧辊剥落。辊型方程的低次项用于轧制宽度范围内

的板形控制。相比六次方辊型设计，由于拥有更高次项，可以使高次项和低次项分别针对中

间部分板形控制和边部防止剥落的需要进行加工，更好的解决了支承辊板形控制与边部剥

落的问题。

[0015] 2、本实用新型通过将支承辊辊身轮廓曲线设计成七次方曲线的形式，使得支承辊的磨削可以连续成形，简化了原来整体磨削完辊身之后，分别在辊身两个端部加工倒角的

过程，磨削过程简单易操作。同时可以提高探伤操作的安全性，避免探伤时辊身碰撞测量臂

上的探头，可以实现辊身表面的全覆盖探伤，及时发现并消除轧辊潜在缺陷，减少支承辊边

部剥落。

[0016] 3、本实用新型在本公司炉卷轧机3450mm支承辊上应用以来，未再发生边部剥落事故，提高了轧辊使用寿命，同时支承辊辊型保持度大幅提高，板形控制能力增强。

附图说明[0017] 图1为支承辊的结构示意图；[0018] 图2为现有技术中支承辊辊身轮廓示意图；[0019] 图3为本实用新型支承辊辊身轮廓示意图；[0020] 图中：1、辊身，2、辊颈，3、辊头。具体实施方式[0021] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的

实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下

所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0022] 实施例1[0023] 图1示出了支承辊的结构示意图，包括支承辊辊体，支承辊辊体包括辊身1、辊颈2、辊头3三部分，辊身1、辊颈2、辊头3一体化组成支承辊辊体。

[0024] 现有技术是将支承辊辊身端部加工一个倒角，如图2所示，使工作辊端部与支承辊端部空间分离，期望达到消除端部应力集中的目的。但是在实际使用过程中，支承辊端部采

用倒角后，应力集中在最端部虽然改善，但在倒角处形成的尖锐过渡位置形成了新的应力

集中区，对轧辊端部依然有破坏作用。为了完成倒角的加工，在支承辊磨削时，先整体磨削

完辊身之后，然后分别在支承辊的两个端部加工倒角，加工过程复杂繁琐，同时由于支承辊

辊身端部采用倒角，辊身轮廓形状不是一个连续的平滑过渡，在磨床上探伤时，辊身很容易

碰撞测量臂上的探头，因此边部倒角区通常不探伤，这样就会导致边部潜在缺陷无法及时

发现，支承辊反复长期使用使得缺陷不断扩大，最终形成轧辊剥落。

[0025] 本实施例的支承辊辊身轮廓曲线为平滑曲线，如图3所示。该曲线为七次方曲线，其方程为：

[0026] y(x)=a1x1+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5+a6x6+a7x7，式中，[0027] x表示加工点距辊身长度中心线的距离；[0028] y(x)表示支承辊辊身轮廓边沿的磨削量；[0029] a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7表示该方程系数，分别对应为：a1=1.32700475×10^(?02)；a2=?3.26565893×10^(?05)；a3=4.62833359×10^(?08)；a4=?4.03695526×10^(?11)；a5

=2.14322108×10^(?14)；a6=?6.34965142×10^(?18)；a7=8.03622166×10^(?22)。

[0030] 本实用新型的支承辊辊身轮廓采用平滑的七次方曲线形式，使得工作辊与支承辊辊间接触载荷均匀化，可以解决轧辊端部应力集中的问题，有效减少支承辊边部剥落。同时

可以实现支承辊的磨削连续成形，简化了原来整体磨削完辊身之后，分别在辊身两个端部

加工倒角的过程，磨削过程简单易操作。可以提高探伤操作的安全性，避免探伤时辊身碰撞

测量臂上的探头，可以实现辊身表面的全覆盖探伤，及时发现并消除轧辊潜在缺陷，减少支

承辊边部剥落。

[0031] 本实施例中，支承辊的辊颈和辊头采用现有技术的规格，本实施例的支承辊用于本公司炉卷轧机3450mm支承辊上以来，未再发生边部剥落事故，提高了轧辊使用寿命，同时

支承辊辊型保持度大幅提高，板形控制能力增强。