專利名稱：軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法及軋制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬軋制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種軋制不對(duì)稱橫截面金屬 型材的方法及軋制裝置。
背景技術(shù)：
通常，與焊接件或鑄造件相比，由于橫截面不對(duì)稱的金屬型材采用軋制工藝直 接一體成型，所以其具有優(yōu)良的強(qiáng)度和韌性，并且使用壽命長(zhǎng)且可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化大批量生 產(chǎn)。因此，橫截面不對(duì)稱的金屬型材具有十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。然而，現(xiàn)有技術(shù)在軋制 具有不對(duì)稱橫截面的金屬型材時(shí)，通常會(huì)存在水平軋輥發(fā)生竄動(dòng)的現(xiàn)象，這會(huì)導(dǎo)致軋制 成型的具有不對(duì)稱橫截面的金屬型材產(chǎn)品的尺寸出現(xiàn)偏差，降低了產(chǎn)品的尺寸和精度。例如，下面將以軋制具有不對(duì)稱橫截面的型鋼為例說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)的不足。在采 用現(xiàn)有技術(shù)軋制具有不對(duì)稱橫截面的型鋼時(shí)，目前普遍采用的方法是在兩個(gè)水平軋輥 上加工好孔槽后，將兩個(gè)水平軋輥沿相反方向旋轉(zhuǎn)從而將軋件咬入并成型的方法。然 而，由于該型鋼具有不對(duì)稱的橫截面，所以在對(duì)其進(jìn)行軋制的過程中，軋件的變形會(huì)對(duì) 兩個(gè)水平軋輥產(chǎn)生沿其軸向的推力，并且通常該推力大于止推軸承對(duì)該水平軋輥的反作 用力，從而兩個(gè)水平軋輥會(huì)發(fā)生竄動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致軋件的孔型的形狀和尺寸發(fā)生改變，影 響了產(chǎn)品的尺寸和精度。例如，在軋制磁懸浮列車軌排用F型鋼時(shí)，兩個(gè)水平軋輥之間 將會(huì)竄動(dòng)2 3mm，從而造成F型鋼的腿厚的尺寸不能夠得到穩(wěn)定控制，影響了產(chǎn)品質(zhì) 量。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材 的方法及軋制裝置，本發(fā)明的方法和裝置能夠防止或有效地降低在軋制具有不對(duì)稱橫截 面的金屬型材時(shí)發(fā)生的水平軋輥竄動(dòng)現(xiàn)象，從而使具有不對(duì)稱橫截面的金屬型材產(chǎn)品的 尺寸和精度得到穩(wěn)定地控制，改善了產(chǎn)品的質(zhì)量。本發(fā)明的一方面提供了一種軋制不對(duì)稱橫截面的金屬型材的方法，所述方法包 括在軋制過程中，上水平軋輥和下水平軋輥沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)以將金屬材料咬入成型，同 時(shí)與上水平軋輥和下水平軋輥位于同一垂直平面內(nèi)并能夠沿垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的左立輥和右 立輥分別壓靠在上水平軋輥和下水平軋輥的左側(cè)表面和右側(cè)表面上，以防止上水平軋輥 和/或下水平軋輥沿軸向竄動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的一方面所述的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法，所述不對(duì)稱橫 截面金屬型材可以為不對(duì)稱型鋼。根據(jù)本發(fā)明的一方面所述的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法，所述不對(duì)稱型鋼可以為F型鋼。根據(jù)本發(fā)明的一方面所述的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法，所述上水平軋 輥和下水平軋輥的輥徑可以相同并且在690 1400mm的范圍內(nèi)。所述左立輥和右立輥 的輥徑可以相同并且在510 980mm的范圍內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一方面所述的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法，所述左立輥和 右立輥可以對(duì)上水平軋輥和下水平軋輥施加水平方向的預(yù)壓靠力，所述預(yù)壓靠力能夠確 保上水平軋輥和/或下水平軋輥的竄動(dòng)位移不大于0.3mm。根據(jù)本發(fā)明的一方面所述的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法，所述方法還可 包括在軋制過程中，向所述左立輥的與上水平軋輥和下水平軋輥的左側(cè)表面接觸的表面 提供軋制潤(rùn)滑油的步驟以及向所述右立輥的與上水平軋輥和下水平軋輥的右側(cè)表面接觸 的表面提供軋制潤(rùn)滑油的步驟。本發(fā)明的另一方面提供了 一種軋制裝置。所述軋制裝置包括上水平軋輥和下水 平軋輥，所述軋制裝置還包括壓靠在上水平軋輥和下水平軋輥的左側(cè)表面上并能夠沿垂 直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的左立輥和壓靠在上水平軋輥和下水平軋輥的右表面上并能夠沿垂直方向轉(zhuǎn) 動(dòng)的右立輥，并且上水平軋輥、下水平軋輥、左立輥和右立輥的中心線均位于同一垂直 平面內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面所述的軋制裝置，其中，所述左立輥可以安裝在左立輥 箱或左軸承座中以壓靠在上水平軋輥和下水平軋輥的左側(cè)表面上，右立輥可以安裝在右 立輥箱或右軸承座中以壓靠在上水平軋輥和下水平軋輥的右側(cè)表面上。根據(jù)本發(fā)明的另一方面所述的軋制裝置，其中，所述上水平軋輥和下水平軋輥 的圓周表面上可以形成有用于將金屬材料軋制成不對(duì)稱型材的孔槽。根據(jù)本發(fā)明的另一方面所述的軋制裝置，其中，所述不對(duì)稱型材可以為F型 鋼。根據(jù)本發(fā)明的另一方面所述的軋制裝置，其中，所述上水平軋輥和下水平軋輥 的輥徑可以相同并且在690 1400_的范圍內(nèi)。所述左立輥和右立輥的輥徑可以相同 并且在510 980mm的范圍內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法和裝置采用位于側(cè)面的兩個(gè)立輥對(duì)水平軋輥施 加軸向預(yù)壓靠力的方法，解決不對(duì)稱橫截面的金屬型材在軋制過程中存在的軸向軋制力 偏大及軋輥軸向竄動(dòng)的問題，從而使不對(duì)稱橫截面的金屬型材產(chǎn)品的尺寸和精度得到精 確和穩(wěn)定地控制，改善了產(chǎn)品的質(zhì)量。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法及軋 制裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。為了清楚，可擴(kuò)大附圖 中的各部件的尺寸。實(shí)施例1
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法及軋 制裝置的示意圖。如圖1所示，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，軋制裝置包括上水平軋輥1、下水平 軋輥2、左立輥3和右立輥4。軸線方向?yàn)樗椒较虻纳纤杰堓?和下水平軋輥2的圓 周表面上設(shè)置有與具有不對(duì)稱橫截面的金屬型材產(chǎn)品5的橫截面對(duì)應(yīng)的孔槽(例如，圖1 中示出的F型)，并且在軋制工藝過程中，在電機(jī)(未示出)的帶動(dòng)下，上水平軋輥1和 下水平軋輥2沿相反方向(例如，圖1中箭頭所示方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將金屬材料咬入成 型，以形成最終的具有不對(duì)稱橫截面的金屬型材產(chǎn)品5。上水平軋輥1和下水平軋輥2可 以被分別固定，例如，可以用軸承座(未示出)來(lái)分別固定上水平軋輥1的輥軸6和下水 平軋輥2的輥軸6。軸線方向?yàn)榇怪狈较虻淖罅⑤?設(shè)置在上水平軋輥1和下水平軋輥2 的左側(cè)，并且被壓靠在上水平軋輥1和下水平軋輥2的左側(cè)表面上。軸線方向?yàn)榇怪狈?向的右立輥4設(shè)置在上水平軋輥1和下水平軋輥2的右側(cè)，并且被壓靠在上水平軋輥1和 下水平軋輥2的右側(cè)表面上。左立輥3、右立輥4、上水平軋輥1和下水平軋輥2的中心 線(即，軸線)位于同一垂直平面內(nèi)。將左立輥3安裝在左立輥箱(未示出)中，以確 保左立輥3壓靠在上水平軋輥1和下水平軋輥2的左側(cè)表面上。將右立輥4安裝在右立 輥箱(未示出)中，以確保右立輥4壓靠在上水平軋輥1和下水平軋輥2的右側(cè)表面上。 當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)上水平軋輥1和下水平軋輥2沿其水平軸線以相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)以軋制金屬材料 時(shí)，由于在左立輥3的圓周表面與上水平軋輥1和下水平軋輥2的左側(cè)表面之間會(huì)產(chǎn)生摩 擦力，所以左立輥3會(huì)被摩擦力帶動(dòng)從而沿其垂直軸線方向轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，由于在右立輥4 的圓周表面與上水平軋輥1和下水平軋輥2的右側(cè)表面之間也會(huì)產(chǎn)生摩擦力，所以右立輥 4會(huì)被摩擦力帶動(dòng)從而沿其垂直軸線方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，左立輥3和右立輥4 能夠限制上水平軋輥1和/或下水平軋輥2沿水平軸線方向的竄動(dòng)。因此，采用根據(jù)本 發(fā)明的軋制裝置軋制金屬材料能夠精確并穩(wěn)定的控制金屬型材產(chǎn)品的尺寸和精度，從而 改善了產(chǎn)品的質(zhì)量。在本發(fā)明中，上水平軋輥1和下水平軋輥2的輥徑可以根據(jù)軋制工藝來(lái)具體確 定，例如，在軋制磁懸浮列車軌排用F型鋼時(shí)，上水平軋輥1和下水平軋輥2的輥徑相 同并且可以在690 1400mm的范圍內(nèi)選擇。左立輥3和右立輥4的輥徑可以為上水平 軋輥1或下水平軋輥2的輥徑的0.36 1.42倍，例如，在軋制磁懸浮列車軌排用F型鋼 時(shí)，左立輥3和右立輥4的輥徑相同并且可以在510 980mm的范圍內(nèi)選擇。如圖1所示，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法 為在軋制金屬材料的過程中，電機(jī)帶動(dòng)具有形成有與不對(duì)稱橫截面金屬型材產(chǎn)品5的 形狀對(duì)應(yīng)的孔槽的上水平軋輥1和下水平軋輥2沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)以將金屬材料咬入成型， 同時(shí)與上水平軋輥1和下水平軋輥2位于同一垂直平面內(nèi)的并能夠沿垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的左立 輥3和右立輥4分別壓靠在上水平軋輥1和下水平軋輥2的左側(cè)表面和右側(cè)表面上，以防 止上水平軋輥1和/或下水平軋輥2沿軸向竄動(dòng)。在圖1中，不對(duì)稱橫截面的金屬型材 為不對(duì)稱型鋼，具體地講，可以為F型鋼，但是本發(fā)明不限于此，例如，本發(fā)明的裝置 和方法也可用于生產(chǎn)Z型鋼、F型或Z型合金型材等。此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法還可包 括在軋制過程中，向左立輥3的與上水平軋輥1和下水平軋輥2的左側(cè)表面接觸的表面提供軋制潤(rùn)滑油的步驟以及向右立輥4的與上水平軋輥1和下水平軋輥2的右側(cè)表面接觸的 表面提供軋制潤(rùn)滑油的步驟。從而能夠改善左立輥3和右立輥4的潤(rùn)滑條件，延長(zhǎng)了上、 下水平軋輥1和2以及左、右立輥3和4的使用壽命。此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，左立輥3和右立輥4可以對(duì)上水平軋輥1和 下水平軋輥2施加水平方向(即，上水平軋輥1和下水平軋輥2的水平軸線方向)的能夠 確保上水平軋輥1和/或下水平軋輥2的竄動(dòng)位移不大于0.3mm的預(yù)壓靠力。這里，預(yù) 壓靠力的大小主要根據(jù)金屬型材產(chǎn)品的規(guī)格和材質(zhì)來(lái)確定。例如，在軋制磁懸浮列車軌 排用F型鋼時(shí)，為了將確保上水平軋輥1和/或下水平軋輥2的竄動(dòng)位移不大于0.3mm， 可分別沿水平方向向左立輥3和右立輥4施加不小于1000KN的預(yù)壓靠力。實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同。二者的區(qū)別在于以下幾個(gè)方面。本實(shí)施例采用常規(guī)的萬(wàn)能四輥軋鋼機(jī)來(lái)軋制F型鋼，并且上、下水平軋輥1和2 兩側(cè)的輥軸6插在裝有軸承的軸承座(未示出)里，左、右立輥3和4分別安裝在左、右 立輥箱(未示出)中。上、下水平軋輥1和2的輥徑相同并且為770mm，左、右立輥3 和4的輥徑輥徑相同并且為540_。左、右立輥的預(yù)壓靠力為1100KN。上水平軋輥1 和/或下水平軋輥2的最大竄動(dòng)位移為0.2mm。在本實(shí)施例中，制得的F型鋼產(chǎn)品的腿 厚的波動(dòng)范圍為0.5mm。實(shí)施例3本實(shí)施例與實(shí)施例2基本相同。二者的區(qū)別在于以下幾個(gè)方面。上、下水平軋輥1和2的輥徑相同并且為690mm，左、右立輥3和4的輥徑輥 徑相同并且為510mm。左、右立輥的預(yù)壓靠力為1000KN。上水平軋輥1和/或下水平 軋輥2的最大竄動(dòng)位移為0.1mm。在本實(shí)施例中，制得的F型鋼產(chǎn)品的腿厚的波動(dòng)范圍 為 0.2mm。實(shí)施例4本實(shí)施例與實(shí)施例2基本相同。二者的區(qū)別在于以下幾個(gè)方面。上、下水平軋輥1和2的輥徑相同并且為1400mm，左、右立輥3和4的輥徑輥 徑相同并且為980mm。左、右立輥的預(yù)壓靠力為2000KN。上水平軋輥1和/或下水平 軋輥2的最大竄動(dòng)位移為0.2mm。在本實(shí)施例中，制得的F型鋼產(chǎn)品的腿厚的波動(dòng)范圍 為 0.2mm。實(shí)施例5本實(shí)施例與實(shí)施例2基本相同。二者的區(qū)別在于以下幾個(gè)方面。上、下水平軋輥1和2的輥徑相同并且為1300mm，左、右立輥3和4的輥徑輥 徑相同并且為880_。左、右立輥的預(yù)壓靠力為1800KN。上水平軋輥1和/或下水平 軋輥2的最大竄動(dòng)位移為0.3mm。在本實(shí)施例中，制得的F型鋼產(chǎn)品的腿厚的波動(dòng)范圍 為 0.2mmo在本發(fā)明中，金屬材料為廣義上的金屬材料，其包括諸如鋼、鋁、鎳、銅等的 金屬和諸如鈦合金、鋁合金、銅合金等的合金。綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法及軋制裝置能夠精 確并穩(wěn)定的控制金屬型材產(chǎn)品的尺寸和精度，從而改善了產(chǎn)品的質(zhì)量。
盡管上面已經(jīng)結(jié)合示例性實(shí)施例描述并解釋了本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，但是本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離由權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可以對(duì)上述示 例性實(shí)施例作出各種修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法，其特征在于，在軋制過程中，上水平軋 輥和下水平軋輥沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)以將金屬材料咬入成型，同時(shí)與上水平軋輥和下水平軋 輥位于同一垂直平面內(nèi)并能夠沿垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的左立輥和右立輥分別壓靠在上水平軋輥 和下水平軋輥的左側(cè)表面和右側(cè)表面上，以防止上水平軋輥和/或下水平軋輥沿軸向竄動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法，其特征在于，所述不對(duì)稱 橫截面金屬型材為不對(duì)稱型鋼。
3.如權(quán)利要求2所述的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法，其特征在于，所述不對(duì)稱 型鋼為F型鋼。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法，其特征在于，所 述上水平軋輥和下水平軋輥的輥徑相同并且在690 1400mm的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1或2或3所述的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法，其特征在于，所 述左立輥和右立輥的輥徑相同并且在510 980_的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1或2或3所述的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法，其特征在于，所 述左立輥和右立輥對(duì)上水平軋輥和下水平軋輥施加水平方向的預(yù)壓靠力，所述預(yù)壓靠力 能夠確保上水平軋輥和/或下水平軋輥的竄動(dòng)位移不大于0.3mm。
7.如權(quán)利要求1或2或3所述的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法，其特征在于，所 述方法還包括在軋制過程中，向所述左立輥的與上水平軋輥和下水平軋輥的左側(cè)表面接 觸的表面提供軋制潤(rùn)滑油的步驟以及向所述右立輥的與上水平軋輥和下水平軋輥的右側(cè) 表面接觸的表面提供軋制潤(rùn)滑油的步驟。
8.—種軋制裝置，所述軋制裝置包括上水平軋輥和下水平軋輥，其特征在于，還包 括壓靠在上水平軋輥和下水平軋輥的左側(cè)表面上并能夠沿垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的左立輥和壓靠 在上水平軋輥和下水平軋輥的右表面上并能夠沿垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的右立輥，并且上水平軋 輥、下水平軋輥、左立輥和右立輥的中心線均位于同一垂直平面內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的軋制裝置，其特征在于，所述左立輥安裝在左立輥箱或左軸承 座中以壓靠在上水平軋輥和下水平軋輥的左側(cè)表面上，右立輥安裝在右立輥箱或右軸承 座中以壓靠在上水平軋輥和下水平軋輥的右側(cè)表面上。
10.如權(quán)利要求8或9所述的軋制裝置，其特征在于，所述上水平軋輥和下水平軋輥 的圓周表面上形成有用于將金屬材料軋制成不對(duì)稱型材的孔槽。
11.如權(quán)利要求10所述的軋制裝置，其特征在于，所述不對(duì)稱型材為F型鋼。
12.如權(quán)利要求8或9或11所述的軋制裝置，其特征在于，所述上水平軋輥和下水平 軋輥的輥徑相同并且在690 1400mm的范圍內(nèi)。
13.如權(quán)利要求8或9或11所述的軋制裝置，其特征在于，所述左立輥和右立輥的輥 徑相同并且在510 980mm的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法及軋制裝置。所述軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法包括在軋制過程中，上水平軋輥和下水平軋輥沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)以將金屬材料咬入成型，同時(shí)與上水平軋輥和下水平軋輥位于同一垂直平面內(nèi)并能夠沿垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的左立輥和右立輥分別壓靠在上水平軋輥和下水平軋輥的左側(cè)表面和右側(cè)表面上，以防止上水平軋輥和/或下水平軋輥沿軸向竄動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的軋制不對(duì)稱橫截面金屬型材的方法及軋制裝置能夠精確并穩(wěn)定的控制金屬型材產(chǎn)品的尺寸和精度，從而改善了產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號(hào)B21B13/06GK102009065SQ201010589100
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者馮偉, 尹德全, 張濤, 曲為壯, 李江波, 王俊生, 王培文, 蔣海濤, 霍喜偉, 顧大慶 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵股份有限公司