CN211839630U - 一种异辊距板料矫平机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异辊距板料矫平机，包括主机框架，在主机框架内包含上工作辊和下工作辊构成工作辊系，工作辊与支撑梁构成工作辊总成，支撑梁与主机框架连接，上、下工作辊依次间隔排布，两端第一辊，轴径小于其他同排工作辊，且工作辊辊心与最临近的同排工作辊的辊心距离小于其他同排临近工作辊的辊心间距，相比较现有传统平行辊板料矫平机工作辊排列设计，本发明提供的异辊距板料矫平机，通过对工作辊系的科学合理的重新排列设计，降低整机尺寸同时，减少矫直辊安全系数富余，缩减矫平机的空矫区，提高板材矫正质量。

Description

一种异辊距板料矫平机

技术领域

本发明涉及金属板料成型加工设备领域，具体涉及一种异辊距平行辊板料矫平机。

背景技术

现有矫平设备平行辊板料矫平机，其工作机理为：板材通过分别整齐排列的上、下工作辊之间，矫平过程中被板材被多次正反弯曲轿正，并逐步趋向于平整，最终获得均匀、光滑、平整的表面，而传统的平行辊矫平机，其工作辊的辊径及相互之间的辊距均是相同的，然而，两端第一辊在实际工作状态下往往存在安全系数富余，造成材料和资源的浪费，对于大型平行辊式矫平机，这种浪费尤其严重；其次，中华人民共和国机械行业标准JB/T12289-2015《板料矫平机 术语》中对空矫区定义为：在进料方向上，板料前后两端的1/2辊距范围内不产生矫正弯矩的区间。矫平机结构决定在矫平机对板料进行矫平的过程中，板材的空矫区在整个矫平过程中不产生矫正弯曲，基本保持矫正前的状态。工件在生产及及运输及运输当中受外力作用产生头部弯曲的可能性与端头长度的平方成正比，从材料力学中棒端顶弯力为F=π²EI/L²（E为材料弹性模量，I截面惯性矩，L为棒端长度），可知L越增大，顶弯力迅速减小，即越容易变弯。也就是说在工件两端200mm处产生弯曲的可能性是100mm处的4倍。或者说在工件两端200mm处的弯曲要比100mm处大得多，因此把200-100mm区间内的弯曲矫直（对应缩短的空矫区）会对矫直质量的提高做出很大的贡献。

发明内容

针对现有传统平行辊板料矫平机工作辊排列设计和使用中的不足，本发明提供了一种异辊距板料矫平机，通过对工作辊系的科学合理的重新排列设计，降低整机尺寸同时，减少矫直辊安全系数富余，缩减矫平机的空矫区，提高板材矫正质量。

为实现上述发明目的，本发明所采取的技术方案为：

一种异辊距板料矫平机，包括主机框架，在主机框架内包含上工作辊和下工作辊构成工作辊系，工作辊与支撑梁构成工作辊总成，支撑梁与主机框架连接，上、下工作辊依次间隔排布，其特征在于，两端第一辊，轴径小于其他同排工作辊，且工作辊辊心与最临近的同排工作辊的辊心距离小于其他同排临近工作辊的辊心间距。

进一步地，所述的两端第一辊的轴径相对两端第二辊外的工作辊轴径减小20%。两端第一辊轴径减小20%，便可得到等同两端第二辊外其他工作辊受力强度的设计结果，轴径若减小20%则两端第一辊的重量约为同排其余工作辊重量的65%左右。

进一步地，所述的两端第一辊的辊心与最临近的同排工作辊的辊心距离为其他同排工作辊的辊心间距的80%。

进一步的，固定两端第一辊的辊座截面积小于其他同排工作辊的辊座截面积，所述的辊座截面积为轴承座横截面积。

进一步地，工作辊系中，下工作辊高度固定且下工作辊上母线共面；每个上工作辊位置都可单独调整，板料矫正过程中，上工作辊下母线可以构成同切线的倾斜平面，也可以呈V字型排列。

所述的两端第二辊相对两端第一辊外其余工作辊轴径减小5%。便可得到等同两端第一辊外其他工作辊受力强度的设计结果。

进一步地，支撑梁包括支撑梁Ⅰ、支撑梁Ⅱ，两端第一辊对应的支撑梁Ⅱ截面积小于其他同排工作辊的支撑梁Ⅰ截面积，对某些特殊机型，两端第一辊对应的支撑梁Ⅱ可区别于其他支撑梁Ⅰ，做成更容易加工的箱式结构。

所述的工作辊总成包括上工作辊总成、下工作辊总成，上工作辊总成为可调机构，支撑梁两肩安装升降丝母，通过键固定安装，升降丝母与主机框架上的升降螺杆连接，升降螺杆与减速电机相连，通过减速电机驱动升降螺杆转动，当升降螺杆转动时，完成上支撑梁的升降动作；上支撑梁两端通过轴承座与上工作辊两端连接，两端第一辊对应的丝杆丝母或下压油缸尺寸规格比同排的其他工作辊的下压机构尺寸规格小，具体地指两端第一辊对应的压下丝杆丝母螺纹尺寸可相应减小或压下油缸直径可作相应减小。

进一步地，每根上工作辊根据工作辊长度对应一个或多个上支承辊，上支承辊安装在上支撑梁下部工作面，支撑辊与工作辊接触式连接，上支撑辊通过支撑辊座与支撑梁固定连接，上支撑辊包括上支承辊Ⅰ和上支承辊Ⅱ，两端第一辊对应的上支承辊Ⅱ直径小于其他同排工作辊的上支承辊Ⅰ；进一步地，两端第一辊对应的上支承辊Ⅱ数量小于其他同排工作辊的上支承辊Ⅰ数量；或者两端第一辊不设置支撑辊Ⅱ。

所述的上支撑辊通过支撑辊座与支撑梁连接，支撑辊座内部采用斜面配合结构，可根据需要，调整高度。

所述的支撑辊为支撑轮结构，其轮面与工作辊接触连接，轮轴通过支撑辊座固定连接。

进一步的，每个上方的工作辊通过支撑梁与机架连接，支撑梁通过升降丝母、升降螺杆或下压油缸与主机框架连接，所述的工作辊分主动辊和从动辊，主动辊与驱动装置连接旋转。

进一步地，两相邻的上工作辊总成之间通过导轨板接触，并可相对移动，上工作辊通过轴承座与上支撑梁连接，导轨板固定在上工作辊轴承座侧面或上支撑梁侧面，通过对上工作辊总成的设计布置，实现了狭小空间里的上工作辊系单独调整的可能性，即为减小单个上工作辊总成尺寸提供了可能性。

进一步地，所述的导轨板为方板，一面与连接部位通过螺钉固定，另一表面加工有油槽，导轨板采用耐磨材料，如球墨铸铁或铜合金制作。两导轨板接触的面相对滑动，需磨削加工，油槽通过油道与导轨板侧面加工的螺纹孔相通，螺纹孔与主机集中润滑系统相连，润滑系统通过螺纹孔、油道可定期向导轨板相对滑动面增补润滑脂，减小摩擦力，避免划伤板面。

所有下工作辊布置在同一套下工作辊座上，下工作辊座固定在主机框架下工作面上，每根下工作辊根据工作辊长度对应一个或多个下支承辊，下支承辊通过支承辊座与主机框架下工作面连接。

所述的支撑辊的装配包括支承辊，轴承，支承辊轴，支承辊座，螺钉，碟形弹簧，滑移键，斜铁，定位板，调节螺杆构成，支承辊通过轴承安装在支承辊轴上，支承辊轴中部固定安装在支承辊座上，支承辊座通过螺钉和碟形弹簧柔性连接到上支撑梁或主机框架上，支承辊座底部端面设置有凹槽，且凹槽顶面为斜面，斜铁放置在凹槽里，斜铁设置有螺纹孔，定位板固定安装在支承辊座一侧，具体为斜铁螺纹孔的朝向方向侧，定位板设置有竖向条形孔，且条形孔下端开口，调节螺杆外端从条形孔下端伸入卡在定位板条形孔内，即调节螺杆外端固定设置有环形凹槽，条形孔的两个边卡入环形凹槽，调节螺杆在条形孔内可自由旋转，调节螺杆与斜铁螺旋连接，通过转动调节螺杆实现支承辊座升降。支承辊座底部设有滑移键槽，通过滑移键槽与滑移键在支撑梁或主机框架上定位，避免支承辊受力时移动，影响设备精度，同时又能确保支承辊在调节高度的过程中定位精度不受影响。

所述的上支承辊轴线与上工作辊轴线上下重合，下支承辊装配中，下支承辊布置形式与上支承辊布置形式相同，下支承辊上母线直顶工作辊下母线，支承辊与工作辊有一条接触线。

进一步地，下支承辊轴线与下工作辊轴线上下重合，当一组下支承辊装配数量为两个和两个以上时，下支承辊轴线可略偏移于工作辊轴线，依次间隔分布于工作辊轴线两侧，以便承受更大的矫正力。通过对下工作辊和下支承辊的设计布置，使得单独调整一根下工作辊直径更容易实现。

本发明具有的有益效果为：

本发明提供了一种异辊距板料矫平机，打破了传统平行辊矫平机的工作辊结构排列，将位于设备进料端的第一根矫直辊和位于设备出料端的最后一根矫直辊辊径减小，并缩减了两者与相临近的工作辊的辊距，其对应的上梁规格，压下丝杆、丝母或油缸规格可相应减小，支承辊数量、规格均可作出相应优化，使设备重量减轻，外形减小，能耗降低；同时由于两端第一辊和两端第二辊辊距减小，矫平机设备空矫区将减小，对比同样能力的矫平机，板料矫直盲区将缩短，矫直质量得到提高；支撑辊结构的设计，实现了狭小空间里的辊系单独调整的可能性，为减小单个工作辊总成尺寸进一步减小提供了可能性。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为本实用新型当一种下辊数量多于上辊数量的矫平机工作辊系结构示意图；

图4为两端第一辊支撑梁为箱式没有支承辊的上工作辊总成结构示意图；

图5为支承辊轴线与工作辊轴线重合时支承辊布置示意图；

图6为支承辊轴线略偏移于工作辊轴线时支承辊俯视布置示意图；

图7为支承辊结构示意图；

图8为支承辊侧视结构示意图；

图9为导向板结构示意图。

图10为九辊系矫平机结构示意图。

1上工作辊，2上支承辊，3下工作辊，4下支承辊，5支撑梁，6丝母，7螺杆，8上工作辊轴承座，9下工作辊轴承座，10支承辊，11轴承，12支承辊轴，13支承辊座，14螺钉，15碟形弹簧，16滑移键，17斜铁，18定位板，19调节螺杆，101两端第一辊。

具体实施方式

实施例1 ，图1为本实用新型的一个实施例，在本实施例中，矫平机为单粱式矫平机，上工作辊1数量多于下工作辊数量，结合附图具体说明本实施例：本实施例中，上工作辊1中编号为①和⑨的上工作辊为两端第一辊101，两端第一辊101的辊径相对与其余上工作辊1的辊径按实际应用所需按等强度设计理论作相应减小，两端第一辊101和其他上工作辊1之间的辊距也做相应减小，小于上工作辊1之间的辊距，所述的两端第一辊101的轴径相对两端第二辊外的工作辊轴径减小20%；所述的两端第一辊101的辊心与最临近的同排工作辊的辊心距离为其他同排上工作辊1的辊心间距的80%。

一个上工作辊1，一组上支承辊2，一个支撑梁5组成一套上工作辊总成，5个上工作辊总成构成上工作辊系；包含两端第一辊的上工作辊总成中，两端第一辊编号为1，9的上工作辊对应的支撑梁5，尺寸规格小于其他支撑梁5；两端第一辊对应的上支承辊装配2尺寸规格小于其他上支承辊装配2；两端第一辊对应的升降丝母6，尺寸规格小于其他升降丝母6；两端第一辊对应的升降螺杆7，尺寸规格小于其他升降螺杆7。

其上支承辊装配中支承辊10轴线与上工作辊1轴线重合，在一套上工作辊总成中，其支承辊10布置形式如图5所示；下支承辊装配4中，支承辊布置形式与上支承辊布置形式相同；其支承辊10与工作辊的接触形式如图6所示，支承辊上母线直顶工作辊下母线，支承辊与工作辊有一条接触线。

上支承辊装配和下支承辊装配结构如图7、图8所示，由支承辊10，轴承11，支承辊轴12，支承辊座13，螺钉14，碟形弹簧15，滑移键16，斜铁17，定位板18，调节螺杆19构成，支承辊10通过轴承11安装在支承辊轴12上，支承辊轴12居中安装在支承辊座13上，通过紧定螺钉，对支承辊轴12定位，限制其转动，支承辊座13通过螺钉14和碟形弹簧15柔性连接到支撑梁5或主机框架上，支承辊座13内有凹槽，且凹槽顶面为斜面，斜铁17放置在凹槽里，定位板18安装在支承辊座13上，调节螺杆19卡在定位板18上，可自由旋转，调节螺杆19与斜铁14螺旋连接，通过转动调节螺杆19实现支承辊座升降。支承辊座底部设有滑移键槽，通过滑移键槽与滑移键16在支撑梁5或主机框架上定位，避免支承辊受力时移动，影响设备精度，同时又能确保支承辊在调节高度的过程中定位精度不受影响。

在本实施例中可以看出，采用本实施例的上工作辊总成的结构形式，可以方便的调整各工作辊的大小，而使上工作辊单独升降的动作不受影响。

图10所示的九辊系矫平机结构示意图，相比本实施例，其区别点在于，两端第二辊，即下排两端边辊的辊径相比同排其他工作辊的辊径减少了5%，经过实际测试，根据平行辊板料矫平机在工作状态下的受力情况分析，位于设备进料端的第一根矫直辊和位于设备出料端的最后一根矫直辊其受力约为临近第二工作辊受力的1/3，同时约为其余中间各辊受力的1/4。

实施例2，如图3所示为本实用新型的另一个实施例，在本实施例中，矫平机为单粱式矫平机，上工作辊1数量少于下工作辊3数量，结合附图具体说明本实施例：本实施例中下工作辊3中编号为1，7的下工作辊为两端第一辊，两端第一辊的辊径相对与其他下工作辊3辊径按实际应用所需按等强度设计理论作相应减小，两端第一辊和其他工作辊之间的辊距t2也做相应减小，小于其他下工作辊3辊距t1。两端第一辊对应的下支承辊装配10尺寸规格小于其他下支承辊装配。

所述的两端第一辊的轴径相对两端第二辊外的工作辊轴径减小20%；所述的两端第一辊的辊心与最临近的同排工作辊的辊心距离为其他同排工作辊的辊心间距的80%；所述的两端第二辊相对两端第一辊外其余工作辊轴径减小5%。

其上支承辊装配2中支承辊10轴线略交叉偏移于上工作辊1轴线，分布在上工作辊轴线两侧，在一套上工作辊总成中，其支承辊10布置形式如图7所示；下支承辊装配4中，支承辊布置形式与上支承辊布置形式相同；其支承辊10与工作辊的接触形式如图8所示，支承辊上母线直顶工作辊下母线错开，错开距离25毫米，支承辊与工作辊有两条接触线，既确保支承辊能提供较大的辅助力，又节省了支承辊的安装空间，可以方便的调整各工作辊的大小，而使上工作辊单独升降的动作不受影响。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进在不付出创造性劳动前提下也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种异辊距板料矫平机，包括主机框架，在主机框架内包含上工作辊和下工作辊构成工作辊系，工作辊与支撑梁构成工作辊总成，支撑梁与主机框架连接，上、下工作辊依次间隔排布，其特征在于，两端第一辊，轴径小于其他同排工作辊，且工作辊辊心与最临近的同排工作辊的辊心距离小于其他同排临近工作辊的辊心间距。

2.根据权利要求1所述的异辊距板料矫平机，其特征在于，所述的两端第一辊的轴径相对两端第二辊外的工作辊轴径减小20%；所述的两端第一辊的辊心与最临近的同排工作辊的辊心距离为其他同排工作辊的辊心间距的80%。

3.根据权利要求1所述的异辊距板料矫平机，其特征在于，固定两端第一辊的辊座截面积小于其他同排工作辊的辊座截面积；支撑梁包括支撑梁Ⅰ、支撑梁Ⅱ，两端第一辊对应的支撑梁Ⅱ截面积小于其他同排工作辊的支撑梁Ⅰ截面积。

4.根据权利要求1或2所述的异辊距板料矫平机，其特征在于，所述的两端第二辊相对两端第一辊外其余工作辊轴径减小5%。

5.根据权利要求1所述的异辊距板料矫平机，其特征在于，所述的工作辊总成包括上工作辊总成、下工作辊总成，上工作辊总成为可调机构，支撑梁两肩安装升降丝母，通过键固定安装，升降丝母与主机框架上的升降螺杆连接，升降螺杆与减速电机相连，通过减速电机驱动升降螺杆转动，当升降螺杆转动时，完成上支撑梁的升降动作；上支撑梁两端通过轴承座与上工作辊两端连接，两端第一辊对应的丝杆丝母或下压油缸尺寸规格比同排的其他工作辊的下压机构尺寸规格小。

6.根据权利要求1所述的异辊距板料矫平机，其特征在于，每根上工作辊根据工作辊长度对应一个或多个上支承辊，上支承辊安装在上支撑梁下部工作面，支撑辊与工作辊接触式连接，上支撑辊通过支撑辊座与支撑梁固定连接；所有下工作辊布置在同一套下工作辊座上，下工作辊座固定在主机框架下工作面上，每根下工作辊根据工作辊长度对应一个或多个下支承辊，下支承辊通过支承辊座与主机框架下工作面连接。

7.根据权利要求6所述的异辊距板料矫平机，其特征在于，上支撑辊包括上支承辊Ⅰ和上支承辊Ⅱ，两端第一辊对应的上支承辊Ⅱ直径小于其他同排工作辊的上支承辊Ⅰ；两端第一辊对应的上支承辊Ⅱ数量小于其他同排工作辊的上支承辊Ⅰ数量；或者两端第一辊不设置支撑辊Ⅱ。

8.根据权利要求1所述的异辊距板料矫平机，其特征在于，两相邻的上工作辊总成之间通过导轨板接触，并可相对移动，上工作辊通过轴承座与上支撑梁连接，导轨板固定在上工作辊轴承座侧面或上支撑梁侧面；所述的导轨板为方板，一面与连接部位通过螺钉固定，另一表面加工有油槽。

9.根据权利要求6所述的异辊距板料矫平机，其特征在于，所述的支撑辊的装配包括支承辊，轴承，支承辊轴，支承辊座，螺钉，碟形弹簧，滑移键，斜铁，定位板，调节螺杆构成，支承辊通过轴承安装在支承辊轴上，支承辊轴中部固定安装在支承辊座上，支承辊座通过螺钉和碟形弹簧柔性连接到上支撑梁或主机框架上，支承辊座底部端面设置有凹槽，且凹槽顶面为斜面，斜铁放置在凹槽里，斜铁设置有螺纹孔，定位板固定安装在支承辊座一侧，具体为斜铁螺纹孔的朝向方向侧，定位板设置有竖向条形孔，且条形孔下端开口，调节螺杆外端从条形孔下端伸入卡在定位板条形孔内，即调节螺杆外端固定设置有环形凹槽，条形孔的两个边卡入环形凹槽，调节螺杆在条形孔内可自由旋转，调节螺杆与斜铁螺旋连接，通过转动调节螺杆实现支承辊座升降。

10.根据权利要求6所述的异辊距板料矫平机，其特征在于，所述的上支承辊轴线与上工作辊轴线上下重合；下支承辊轴线与下工作辊轴线上下重合，当一组下支承辊数量为两个和两个以上时，下支承辊轴线可略偏移于工作辊轴线，依次间隔分布于工作辊轴线两侧。

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