热轧板带连轧机短流程布置结构的制作方法

1.本发明属于冶金装备技术领域，涉及一种热轧板带连轧机短流程布置结构。


背景技术：

2.目前热轧板带连轧机长流程布置，轧机之间间隔一定距离布置，并且相邻轧机之间还设置活套、导卫等装置，使得相邻轧机的间距较大，整个轧线距离较长，以热轧宽度1780mm轧机为例，相邻轧机的中心距5.5米左右，8组机架从入口至出口的中心距约为38.5米，轧线长一方面占地面积增大，更主要的问题在于随着轧线距离的增加板带的温降增大，无法保证靠后的轧机的轧制温度，影响轧制效率和质量；另一方面，由于现有技术中各组机架都是单独设置，轧制过程中承受横向力和竖向力的能力较弱，导致机架水平变形和垂直变形均较大，使得轧机稳定性差，影响产品质量。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种热轧板带连轧机短流程布置结构，减少轧线的距离，减少轧件温降，提高机架的受力性能，减小机架变形。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种热轧板带连轧机短流程布置结构，包括沿轧制方向依次设置的至少两组轧机，每组轧机包括机架和设置在机架上的轧辊装配，相邻两组轧机的机架至少部分接触，且相邻两组轧机的机架的上部通过至少一组上连接组件连接，相邻两组轧机的机架的下部通过至少一组下连接组件连接，所述上连接组件和下连接组件限制相邻机架之间沿竖直方向和轧制方向的相对移动；所述轧机的入口侧和出口侧均设置有导板、轧辊冷却装置和板带冷却装置，各个位置的轧辊冷却装置和板带冷却装置设置在对应位置的导板上；所述热轧板带连轧机短流程布置结构还包括板带检测辊和用于驱动板带检测辊升降的升降油缸，所述板带检测辊设置在相邻两组机架之间。
5.可选地，每个所述机架包括操作侧牌坊和传动侧牌坊，相邻两组机架的操作侧牌坊之间通过一组上连接组件和一组下连接组件相连，相邻两组机架的传动侧牌坊之间通过另设的一组上连接组件和一组下连接组件相连。
6.可选地，所述上连接组件包括横向拉紧构件和竖向限制构件，所述横向拉紧构件包括第一卡接部、第二卡接部以及连接在第一卡接部和第二卡接部之间的中间连接部，各组所述机架的顶部分别设置有卡槽，所述第一卡接部卡入相邻两组机架的其中一组机架的卡槽内，所述第二卡接部卡入另一组机架的卡槽内，通过所述横向拉紧构件将相邻两组机架之间沿轧制方向拉紧。
7.可选地，所述第一卡接部和第二卡接部分别与对应的机架之间通过紧固件锁紧。
8.可选地，所述横向拉紧构件呈h型结构。
9.可选地，两组相邻机架上部的相对侧上分别设置有连接座，相邻两组机架的连接座接触，并具有沿竖直方向的结合面，所述连接座的结合面上沿垂直于轧制方向开设有横向键槽，所述竖向限制构件为安装在横向键槽内的限位键，所述限位键同时卡入相对的两
个连接座的键槽内，限制相邻两组机架的上下相对移动。
10.可选地，所述限位键包括上下两个斜键，两个斜键从相反的方向插入所述横向键槽内，且两个斜键之间的配合面为斜面。
11.可选地，相邻机架的相对侧的下部沿竖向间隔设置有第一凸台和第二凸台，所述下连接组件包括地基螺栓横向卡紧座和连接键，所述横向卡紧座卡在相邻两组机架的第一凸台外，将两个第一凸台沿轧制方向前后拉紧，所述连接键设置在两组机架的第一凸台与第二凸台之间，限制两机架的竖向相对移动，所述地基螺栓穿过卡紧座、第一凸台、连接键和第二凸台后固定在基础底板中。
12.可选地，所述卡紧座的下表面设置有凹槽，相邻两组机架的第一凸台位于所述凹槽中，所述凹槽的槽壁挡在两个第一凸台的外侧。
13.可选地，所述机架上设置有导槽和液压缸，所述导板通过导轮安装于所述导槽上，并由所述液压缸驱动沿导槽滑动。
14.可选地，所述导槽为弧形、直线型或者折线型。
15.可选地，所述热轧板带连轧机短流程布置结构还包括用于安装板带检测辊的辊座和检测辊传动装置，所述升降油缸安装在板带检测辊的辊座下方，该升降油缸的上端与所述辊座相连。
16.可选地，相邻两组机架之间预留安装板带检测辊的间隙，或者所述机架上开设有用于安装板带检测辊的避让空间。
17.如上所述，本发明具有以下有益效果：机架之间通过上连接组件和下连接组件，将各个机架连接在一起，机架之间竖向相对移动被限制，前后方向的相对移动被限制，相当于连接为一个整体，相对于传统的各个轧机间隔并单独设置，提高了各个轧机以及整个轧线的抗振能力，轧制过程中振动小，或者基本消除振动，提高轧制质量；并且由于轧机之间紧邻，大大缩短了轧线距离，使得热轧板带的温降减小，余热利用佳，保证后续轧制温度满足要求。并减少穿带事故及板带头尾轧制公差超差质量损失。
18.将各个位置的轧辊冷却装置和板带冷却装置集成在对应位置的导板上，一方面适应机架紧凑布置空间需要，优化结构设计；另一方面便于整体设计调整喷液体管道、导板各部分位置，模块化拆卸安装方便。
19.相对于现有技术中驱动检测辊摆动进行检测的方式，本例中通过升降油缸驱动板带检测辊升降进行检测，板带检测辊及升降油缸占用空间小，布置更紧凑，利于实现短流程布置。
附图说明
20.图1为本发明一个实施例中热轧板带连轧机短流程布置结构的主视图；
21.图2为本发明一个实施例中热轧板带连轧机短流程布置结构的俯视图；
22.图3为本发明一个实施例中相邻机架连接示意图；
23.图4为本发明一个实施例中竖向限制构件的结构示意图；
24.图5为图4的侧视图；
25.图6为本发明一个实施例中横向拉紧构件的俯视示意图；
26.图7为本发明一个实施例中前后相邻机架通过下连接组件连接的示意图；
27.图8为本发明一个实施例机架与现有机架的受力对比示意图；
28.图9为本发明一个实施例中板带检测辊与传动装置连接的俯视图；
29.图10为本发明一个实施例中，入出口的导板及冷却装置集成布置的示意图；
30.图11为图10中局部视图(入口上侧)。
31.零件标号说明：
[0032]1‑
机架；1a
‑
传动侧牌坊；1b
‑
操作侧牌坊；11
‑
连接座；12
‑
导槽；13a、13b
‑
第一凸台；14a、14b
‑
第二凸台；2
‑
轧辊装配；3
‑
支撑辊装配；4
‑
上连接组件；41
‑
竖向限制构件；42
‑
横向拉紧构件；42a
‑
第一卡接部；42b
‑
中间连接部；42c
‑
第二卡接部；5
‑
下连接组件；51
‑
螺母；52
‑
横向卡紧座；53
‑
连接键；54
‑
地基螺栓；61
‑
板带检测辊；62
‑
升降油缸；63
‑
支撑座；64
‑
检测辊传动装置；65
‑
辊座；71
‑
液压缸；72
‑
导板；73
‑
板带冷却装置；74
‑
轧辊冷却装置；75
‑
导轮；8
‑
轧辊传动装置。
[0033]
a：连轧机相邻机架中心距；
[0034]
b：机架传动侧牌坊与操作侧牌坊距离；
[0035]
s；结合面
[0036]
f：最大轧制力；
[0037]
fx：连接位置水平作用分力(大小、方向随f大小变化)；
[0038]
fy：连接位置垂直作用分力(大小、方向随f大小变化)；
[0039]
h：牌坊中部垂直变形；
[0040]
h：牌坊中部垂直变形；
[0041]
r：牌坊腰部水平变形；
[0042]
r：牌坊腰部水平变形；
[0043]
箭头
→←↑↓
表示：运动方向，或受力方向、或变形方向；
具体实施方式
[0044]
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0045]
实施例
[0046]
如图1至图3所示，本例示意的一种热轧板带连轧机短流程布置结构，包括沿轧制方向依次设置的至少两组轧机，每组轧机包括机架1和设置在机架1上的轧辊装配2，沿轧制方向(或称前后方向，以轧机的入口侧为前方)相邻的两组轧机的机架1至少部分相接触，且前后相邻的两组机架1的上部通过至少一组上连接组件4连接，相邻两组机架1的下部通过至少一组下连接组件5连接，使得整个轧线的各个机架1连接在一起，上连接组件4和下连接组件5共同限制相邻机架1之间沿竖直方向和前后方向的相对移动，或者上连接组件4和下连接组件5分别能够限制相邻机架1之间沿竖直方向和前后方向的相对移动。其中接触包括整体接触和部分接触，即机架1之间可以是整体直接接触并相抵，或者机架1之间在上下部的连接部位接触，其他部位之间有间隙。
[0047]
采用上述结构，机架1之间通过上连接组件4和下连接组件5，将各个机架1连接在一起，机架1之间竖向相对移动被限制，前后方向的相对移动被限制，相当于连接为一个整体，相对于传统的各个轧机间隔并单独设置，提高了各个轧机以及整个轧线的抗振能力，轧
制过程中振动小，或者基本消除振动，提高轧制质量；并且由于轧机之间紧邻，大大缩短了轧线距离，使得热轧板带的温降减小，余热利用佳，保证后续轧制温度满足要求。并减少板带穿带事故及头尾轧制公差超差质量损失。
[0048]
当然轧机还包括轧辊传动装置8、支撑辊装配3(包括上支撑辊装配、下支撑辊装配等)、换辊支架、压下油缸、轧辊平衡装置(未示出)等结构。连轧机可以选择常规二辊轧机、四辊轧机、六辊轧机等现有轧机，一种或多种轧机组合连接。
[0049]
具体地如图2和图3所示，每组所述机架1包括操作侧牌坊1b和传动侧牌坊1a，当然还包括连接在操作侧牌坊1b和传动侧牌坊1a之间的横梁、底座等结构，前后相邻两组机架1的操作侧牌坊1b之间通过一组上连接组件4和一组下连接组件5相连，前后相邻两组机架1的传动侧牌坊1a之间通过另设的一组上连接组件4和一组下连接组件5相连。即相邻两组机架1的上部通过两组上连接组件4连接，下部通过两组下连接组件5连接。
[0050]
如图4至图6所示，在一个实施方式中，上连接组件4包括横向拉紧构件42和竖向限制构件41，横向拉紧构件42包括前后依次连接的第一卡接部42a、中间连接部42b和第二卡接部42c，中间连接部42b连接在第一卡接部42a和第二卡接部42c之间，各组机架1的顶部分别设置有前后两个卡槽，一个卡槽用于安装前一横向拉紧构件42的第二卡接部42c，另一个卡槽用于安装后一横向拉紧构件42的第一卡接部42a；其中，横向拉紧构件42的第一卡接部42a卡入相邻两组机架1的其中一组机架1的卡槽内，第二卡接部42c卡入另一组机架1的卡槽内；例如，同一横向拉紧构件42的第一卡接部42a卡入前一机架1的卡槽内，第二卡接部42c卡入后一机架1的卡槽内，第一卡接部42a和第二卡接部42c在卡槽内沿前后方向的位置固定，即装入卡槽后相对于机架1前后固定，通过横向拉紧构件42将相邻两组机架1之间沿前后方向拉紧。
[0051]
如图6所示，本例中，横向拉紧构件42呈h型结构，对应的卡槽呈条形；横向拉紧构件42为一体结构，或者为相背设置的两部分构成，呈卧倒的“][”型结构，即每一部分呈u型。
[0052]
在另一实施方式中，第一卡接部42a和第二卡接部42c分别与对应的机架1之间通过紧固件锁紧，例如在装入后还通过螺栓锁紧。
[0053]
在一个实施方式中，前一机架1的操作侧牌坊1b和后一机架1的操作侧牌坊1b的相对侧的上部分别设置有连接座11，连接座11可以与对应的牌坊为一体结构，前一机架1的传动侧牌坊1a和后一机架1的传动侧牌坊1a的相对侧的上部分别设置有连接座11，相邻两组机架1的连接座11前后接触并相抵，并具有沿竖直方向的结合面s，如图3所示；在各个连接座11的结合面上沿垂直于前后方向开设有横向键槽(即左右方向，未示出)，即前一机架1的连接座11的后侧面和后一机架1的连接座11的前侧面对应设置有键槽，所述竖向限制构件41为安装在横向键槽内的限位键，限位键同时卡入相对的两个连接座11的键槽内，限制相邻两组机架1的上下相对移动，从而实现相邻机架1之间竖向的相对移动限制。
[0054]
通过上述横向拉紧构件42和竖向限制构件41，便于机架1之间的连接和拆装。便于根据需求增设、减少轧机数量或调整轧机安装位置，可以邻接2至10架轧机，本例中示意了8组机架。
[0055]
如图4和图5所示，其中，限位键包括上下两个斜键，两个斜键从相反(即左右方向)的方向插入所述横向键槽内，且两个斜键之间的配合面为斜面。斜键与机架1牌坊之间也可以通过紧固件进一步固定防止松动。
[0056]
如图7所示，在一些实施方式中，相邻机架1的相对侧的下部沿竖向间隔设置有第一凸台13a、13b和第二凸台14a、14b，即各个机架1的传动侧牌坊1a的前后侧下部均设置有第一凸台13a、13b和第二凸台14a、14b，各个机架1的操作侧牌坊1b的前后侧下部均设置有第一凸台13a、13b和第二凸台14a、14b；第二凸台14a、14b位于第一凸台13a、13b的下方，并具有间距；所述下连接组件5包括地基螺栓54、螺母51、横向卡紧座52和连接键53，横向卡紧座52卡在相邻两组机架1的第一凸台13a、13b外，将两个第一凸台13a、13b沿轧制方向前后拉紧，连接键53插入在两组机架1的第一凸台13a、13b与第二凸台14a、14b之间，限制两机架1的竖向相对移动，所述地基螺栓54从上至下依次穿过卡紧座52、第一凸台13a、13b、连接键53和第二凸台14a、14b后固定在基础底板中，地基螺栓54上端通过螺母51锁紧，螺母51压在横向卡紧座52上。
[0057]
其中，卡紧座52的下表面设置有凹槽，前后机架1的操作侧牌坊1b(或者传动侧牌坊1a)对应的第一凸台13a、13b位于所述凹槽中，所述凹槽的槽壁挡在两个第一凸台13a、13b的外侧，即卡紧座52的凹槽卡在第一凸台13a、13b上，卡紧座52呈c型结构。
[0058]
结合图8所示，图8(a)为本实施例的机架受力示意图，图8(b)为现有技术机架受力示意；本例中，由于相邻机架的上部通过连接座11相抵，并且采用限位键限制竖向相对移动；前后方向通过横向拉紧构件42拉紧，相邻机架的下部通过卡紧座52前后拉紧，凸台之间竖向上通过地基螺栓和连接键压紧，并与地基之间固定。从而避免机架应力集中，并且垂直变形和水平变形减小，整体抗振能力提高。机架牌坊通过上下连接组件连接，受力、变形相互传递及限制，比单独或一般接触连接，在相同结构尺寸条件下，或减轻总重量及降低成本情况下，达到明显提高强度、刚度、稳定性及抗振性目的。
[0059]
如图10和图11所示，在一些实施方式中，各组轧机上设置有导板72、轧辊冷却装置74和板带冷却装置73，在轧机的入口侧设置有上、下两个入口导板72，在轧机的出口侧设置有上、下两个出口导板72；各组入口导板72和出口导板72上均设置轧辊冷却装置74和板带冷却装置73，各个入口导板72和出口导板72各自通过一个设置在机架1上的液压缸71进行驱动，调整与轧辊的位置距离；各处的轧辊冷却装置74、板带冷却装置73与对应的导板72集成为一个模块化整体结构，便于通过液压缸71整体驱动。
[0060]
集成为一个模块的优点在于：一方面适应机架紧凑布置空间需要，优化结构设计；另一方面整体设计调整喷液体管道、导板各部分位置，模块化拆卸安装方便。
[0061]
所述机架1上设置有导槽12，各个导板72通过导轮75安装于导槽12上，液压缸71驱动导板72沿导槽12滑动，从而实现与轧辊之间的位置调整。
[0062]
其中，轧辊冷却装置74和板带冷却装置73分别包括喷管和连接在喷管上的多个喷嘴，喷管通过供液体管路与供液体装置连接，喷管和喷嘴均安装在导板72上。
[0063]
其中，导槽12可以为弧形、直线形、折线形中的一种或者两种以上形状的组合。
[0064]
如图3和图9所示，在一些实施方式中，所述热轧板带连轧机短流程布置结构还包括板带检测辊61、辊座65、检测辊传动装置64和升降油缸62，所述板带检测辊61通过轴承安装在辊座65上，以便测量板带张力、速度、位置等参数，例如板带张力可通过测升降油缸62的压力核算，速度可通过测板带检测辊61的转速核算；辊座65支撑在升降油缸62上，由升降油缸62驱动仅做升降运动，检测辊传动装置64用于带动板带检测辊61与板带同步转动，以便准确检测板带速度、板型；其中，所述板带检测辊61设置在相邻两组机架1之间，升降油缸
62位于板带检测辊61的辊座65下方，该升降油缸62的上端与所述辊座65相连。升降油缸62可以通过支撑座63安装在机架1上、地基上或者另设的支撑结构上。
[0065]
相对于现有技术中驱动检测辊摆动进行检测的方式，本例中通过升降油缸62驱动板带检测辊61升降进行检测，板带检测辊61及升降油缸62占用空间小，布置更紧凑，利于实现短流程布置。
[0066]
在一个实施方式中，相邻两组机架1之间，在机架1的中部位置预留安装板带检测辊61及升降油缸62的间隙；在另一实施方式中，相邻机架1相接触，机架1上开设安装板带检测辊61的避让空间。
[0067]
其中，升降油缸62和辊座65可以设置在牌坊内侧或者外侧。
[0068]
下面以热轧宽度1780mm轧机为例与现有技术进行对比，如下表所示：
[0069][0070]
如上表对比所示，对于8架轧机布置距离，本发明相对于现有技术可缩短占地14m，减少36％。如合并粗轧机可减少接近100m。由于间距缩短，轧件温降减小，预热利用好，保证后续轧制温度要求，并且各个机架1之间连接在一起抗振能力大幅提高，提高产品质量，减少穿带事故及头尾公差超差质量损失36％以上。
[0071]
本发明，机架1之间通过上连接组件4和下连接组件5连接在一起，机架1之间竖向相对移动被限制，前后方向的相对移动被限制，连接为一个整体，相对于传统的各个轧机间隔并单独设置，提高了各个轧机以及整个轧线的抗振能力，轧制过程中振动小，或者基本消除振动，提高轧制质量；并且由于轧机之间紧邻，相对于传统技术取消了活套、导卫等结构，大大缩短了轧线距离，使得热轧板带的温降减小，余热利用佳，保证后续轧制温度满足要求。
[0072]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。