技术领域
[0001] 本
发明涉及轧钢设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种新型组合式 型钢万能轧机异形立辊及具有该新型组合式型钢万能轧机异形立辊的型钢万 能轧机。
背景技术
[0002] 轧机是实现金属
轧制的主要设备，而
轧辊属于轧机的一部分，其是轧制 工艺过程中的主要工作部件。在轧制过程中轧辊与轧件直接
接触，对轧件进 行加工，实现轧件的塑性
变形。
[0003] 参考图1～图2，图1为
现有技术中一种型钢的结构示意图；图2为现有 技术中轧制该型钢的万能轧机上各个轧辊组合后的局部结构示意图。
[0004] 型钢万能轧机包括有上下设置的上
水平轧辊4与下水平轧辊5、左右设 置的立轧辊6与异形立辊7。由于各轧辊在轧制过程中会受到磨损，因此在 轧制一段时间后，会对轧辊进行
车削以使各个轧辊组合后恢复到原孔型。
[0005] 现有技术中，异形立辊7为一体结构，在使用时，异形立辊上孔型的各 部位之间的磨损及受
力状态不一样，非工作部位磨损轻，要恢复到原孔型， 所需的车削量小；工作部位磨损严重，
侧壁斜度大，要恢复到原孔型，需要 很大的车削量。由于同一个轧辊不同
位置的磨损程度不同，其修复难度就会 变得非常大。
[0006] 另外，异形立辊7作为磨损消耗部件，其在使用一段时间后，磨损量较 大的部位如果不再适合修复，就需要对整个异形立辊7进行更换，而此时， 异形立辊7的某些非工作部位远没有达到报废的程度，这样就会降低异形立 辊的利用率。
[0007] 因此，如何提高异形立辊的利用率，以及降低异形立辊的修复难度，成 为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
[0008] 为了解决现有技术中的问题，本发明一方面提供了一种新型组合式型钢 万能轧机异形立辊，其包括有辊环以及辊轴，所述辊环可拆卸地装配于所述 辊轴上；于所述辊环上设置有孔型，所述孔型包括有常规区域段以及易磨损 区域段，由所述常规区域段以及所述易磨损区域段在所述辊环上形成一个完 整的孔型，工作时，所述易磨损区域段比所述常规区域段磨损严重；所述辊 环包括有多个相互独立的辊环单元，所述常规区域段以及所述易磨损区域段 分设于相异的所述辊环单元上。
[0009] 在如上所述的新型组合式型钢万能轧机异形立辊中，优选地，所述常规 区域段的数量为两个，分列于所述易磨损区域段的两侧，各自表面分别为第 一圆柱面和第二圆柱
面；所述易磨损区域段的表面包括：第三圆柱面、圆环 面和第四圆柱面，所述第三圆柱面、圆环面和第四圆柱面依次连接形成阶梯 状，所述第三圆柱面和第四圆柱面的所对应的半
径不相等，所述第三圆柱面 与所述第一圆柱面共面，所述第四圆柱面与所述第二圆柱面共面。
[0010] 在如上所述的新型组合式型钢万能轧机异形立辊中，优选地，所述辊环 单元于所述辊轴上依次排列设置，相邻的两个所述辊环单元之间的间隙设置 有套接于所述辊轴上
的
垫片。
[0011] 在如上所述的新型组合式型钢万能轧机异形立辊中，优选地，于所述辊 轴上、并位于所述辊环的两端设置有用于防止所述辊环单元轴向窜动的止推 装置。
[0012] 在如上所述的新型组合式型钢万能轧机异形立辊中，优选地，所述止推 装置为轴环或轴肩或
螺母或止推
轴承。
[0013] 在如上所述的新型组合式型钢万能轧机异形立辊中，优选地，所述辊环 单元与所述辊轴之间
花键或热装连接。
[0014] 另一方面，本发明提供了一种型钢万能轧机，用于轧制型钢，包括上水 平轧辊、下水平轧辊、立轧辊和异形立辊，所述型钢包括：
腹板、与所述腹 板下表面的两端分别连接的左下翼缘和右下翼缘以及与所述腹板的上表面连 接的上翼缘，所述上翼缘与所述右下翼缘的距离小于所述上翼缘与所述左下 翼缘的距离，所述异形立辊为上述新型组合式型钢
万能轧机异形立辊。
[0015] 在如上所述的型钢万能轧机中，优选地，所述左下翼缘、右下翼缘和上 翼缘相互平行，且与所述腹板垂直。
[0016] 在如上所述的型钢万能轧机中，优选地，在所述腹板的宽度方向上，所 述上翼缘与所述右下翼缘的距离小于所述上翼缘与所述腹板的中心的距离。
[0017] 本发明提供的技术方案具有的有益效果如下：
[0018] 通过采用组合式结构轧辊，将其分为辊轴以及辊环，在辊环上加工孔型， 辊环分段设计，包括有多个辊环单元，每一个辊环单元上设置有不同磨损程 度的属于同一孔型的不同部位，从而能够对轧辊的局部磨损或
修改进行局部 的加工处理，避免了由于局部原因造成整体的修复或报废。上述改进，可以 提高轧辊的整体使用寿命，提高金属的利用率，降低轧辊的加工成本和加工 能耗，节约资源，提高资源利用率。
附图说明
[0019] 构成本
申请的一部分的
说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本 发明的示意性
实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限 定。其中：
[0020] 图1为现有技术中一种异型钢的结构示意图；
[0021] 图2为现有技术中异型钢用万能轧机上各个轧辊组合后的局部结构示意 图。
[0022] 图3为本发明实施方式中新型组合式型钢万能轧机异形立辊的结构示意 图；
[0023] 图4为本发明实施方式中新型组合式型钢万能轧机异形立辊的横截面结 构示意图；
[0024] 图5为本发明实施方式中新型组合式型钢万能轧机异形立辊的局部结构 示意图。
[0025] 附图标记如下：
[0026] 辊轴1、辊环单元2、轴肩结构3；
[0027] 上水平轧辊4、下水平轧辊5、立轧辊6、异形立辊7。
具体实施方式
[0028] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明 的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在 不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如， 示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一 个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附
权利要求及其等同物的 范围内的此类修改和变型。
[0029] 在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本发明 必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中 使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可 以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本 领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0030] 请参考图3至图5，其中，图3为本发明实施方式中新型组合式型钢万 能轧机异形立辊的结构示意图；图4为本发明实施方式中新型组合式型钢万 能轧机异形立辊的横截面
结构示意图；图5为本发明实施方式中新型组合式 型钢万能轧机异形立辊的局部结构示意
图。
[0031] 本发明提供了一种新型组合式型钢万能轧机异形立辊的改进方法，本发 明基于现有技术，将异形立辊进行结构改进，使其形成分体式结构，并根据 辊环的磨损程度将辊环结构进一步细化，以达到提高异形立辊利用率的目的。
[0032] 为了清楚详细地对本发明的创新构思进行描述，在此限定：异形立辊用 于与轧材接触，对轧材施加轧制变形作用力的表面为工作层。
[0033] 由于工作层与轧材接触，其会承受较大的压力以及
摩擦力。本发明就是 将异形立辊表面的工作层进行分离，使得原一体式结构的辊环变为分段式的 辊环。
[0034] 对于本领域技术人员而言，辊环(工作层)上开设有孔型，孔型根据其 结构(例如深度、侧壁倾斜程度等)，不同部位所受到的压力以及摩擦力也各 有不同，根据孔型不同部位(段落)磨损程度的不同，孔型可以被分为常规 区域段以及易磨损区域段，由常规区域段以及易磨损区域段构成一个完整的 孔型。
[0035] 型钢轧制时，孔型中某些局部侧壁斜度大，轧辊受力较大的位置，则磨 损较严重。轧辊分段时应根据轧辊的磨损状态，整个轧辊辊环在轴向上分为 多个区域段。轧辊磨损严重的区域作为一个区域段，即易磨损区域段，其余 的作为一个区域段，即常规区域段。
[0036] 然后，根据辊环上孔型的磨损程度将其分成多个辊环单元2，每一个辊 环单元2上都设置有一个或者一组类型相同的孔型，即在同一个辊环单元2 上设置的孔型，要么全部
为易磨损区域段，要么全部为常规区域段。
[0037] 对辊环单元2结构优化后，再将辊环单元2采用套装的方式安装到辊轴 1上，这样便于辊环单元2在辊轴上的安装与拆卸。
[0038] 基于上述的新型组合式型钢万能轧机异形立辊的改进方法，本发明又提 出了一种新型组合式型钢万能轧机异形立辊。
[0039] 在本发明中，该新型组合式型钢万能轧机异形立辊包括有辊环以及辊轴 1，辊环为用于与轧材接触，对轧材施加轧制作用力的主要结构，辊轴1则用 于安装辊环完成轧制
工作。于辊环上设置有孔型，孔型包括有常规区域段以 及易磨损区域段，由常规区域段以及易磨损区域段在辊环上形成一个完整的 孔型，工作时，易磨损区域段比常规区域段磨损严重；辊环包括有多个相互 独立的辊环单元，常规区域段以及易磨损区域段分设于相异的辊环单元上。
[0040] 常规区域段的数量为两个，并分列于易磨损区域段的两侧，各自表面分 别为第一圆柱面和第二圆柱面；易磨损区域段的表面包括：第三圆柱面、圆 环面和第四圆柱面，第三圆柱面、圆环面和第四圆柱面依次连接形成阶梯状， 第三圆柱面和第四圆柱面所对应的半径不相等，第三圆柱面与第一圆柱面共 面，第四圆柱面与第二圆柱面共面。
[0041] 辊环的整体为一个
套管式结构，其采用键连接，具体为花键连接的方式， 可拆卸地装配于辊轴1上。
[0042] 本发明在辊轴1上设置止推装置，这样可以保证辊环安装到辊轴1上后， 可相对于辊轴1固定设置。
[0043] 本发明在辊轴1上、并位于辊环的两端设置有用于防止辊环单元2轴向 窜动的止推装置。具体地，止推装置为轴环和\或止推轴承。另外，本发明于 辊轴1的端部(辊轴1具有两端，此处所述的端部为辊轴1的一个端部)设 置有具有止推功能的轴肩结构3，通过在辊
轴1上设置轴肩结构3，可以提高 辊环单元2在辊轴1上设置的
稳定性。
[0044] 辊轴1通过轴承座进行固定安装，辊轴1的一端用于辊环单元2的装入 或拆除，其为操作端，在辊轴1上靠近驱动端的部位上设置了轴肩结构3， 通过轴肩结构3对辊环单元2进行轴向窜动限位，在辊轴1上靠近操作端的 部位上设置了轴环或者止推轴承，通过轴环
或者止推轴承对辊环单元2进行 轴向窜动限位。
[0045] 辊环单元2于辊轴1上依次排列设置，本发明在相邻的两个辊环单元2 之间设置有垫片，通过垫片填充在相邻的两个辊环单元2之间的缝隙内，其 能够增加辊环单元2之间结构的紧密程度，保证辊环单元2能够稳定、紧密 地装配到辊轴1上。
[0046] 具体地，垫片为厚度非常薄的圆环状的钢片，垫片能够套在辊轴上，用 于避免装配间隙或者辊环位置在轴向上的微调。
[0047] 在本发明中，于辊环上设置有孔型，根据磨损程度分为常规区域段以及 易磨损区域段，辊环包括有多个相互独立的辊环单元2，常规区域段以及易 磨损区域段分设于相异
的辊环单元2上。
[0048] 由上述可知，辊环单元2与辊轴1之间花键连接，在本发明的其他实施 例中，辊环单元2与辊轴1之间还可以采用热装方式连接。
[0049] 本发明的结构特征如下：特征一、轧辊采用组合式结构，外部为辊环即 工作层，内部为辊轴1，在辊环上加工孔型，辊环安装在辊轴1上，由辊轴1 带动辊环转动；特征二、轧辊辊环分段设计，将轧辊辊环沿轴向进行分段， 根据轧辊的磨损程度对轧辊辊环沿辊轴1的轴向进行分段，轧辊磨损严重的 区域作为一个区域段，磨损程度较轻的区域作为一个区域段，整个辊环在辊 轴1的轴向上分为多个区域段；特征三、先固定好内部辊轴1，然后根据轧 辊孔型图，将各个区域段的辊环单元2套到辊轴1上，辊轴1与辊环单元2 之间采用可拆卸式连接(花键，也可采用热装的方式)，既可拆卸，安装后又 能够保证辊环单元2与辊轴1同步转动；特征四、轧辊端部设置止推机构(如 圆螺母、轴肩或止推轴承)，防止辊环的各个分段区域的轴向窜动。
[0050] 通过上述结构设计，本发明的有益效果如下：对轧辊的局部磨损或修改 进行局部的加工处理，避免了由于局部原因造成整体的修复或报废，提高轧 辊的整体使用寿命，提高金属的利用率，降低轧辊的加工成本和加工能耗， 节约资源，提高资源利用率。
[0051] 需要说明的是：本发明只是对轧辊的结构进行优化，未对轧机的其他部 件进行修改，避免了操作的复杂性，本发明提供的轧辊可以与原轧辊同时使 用。
[0052] 万能轧机包括两个水平轧辊(上、下水平轧辊)，一个立轧辊和一个异形 立辊。在本发明中，异形立辊采用组合式结构，辊环分为三个辊环单元，如 图2中，中间的一个辊环单元为磨损较严重的部位，用于加工型钢上翼缘和 腹板之间的台阶，其余部分为磨损较轻的部位，用于加工型钢的翼缘。轧辊 内部辊轴1和各个辊环单元2之间采用花键连接，该结构既可拆卸，又能够 保证两个部件之间无相对运动，从而保障轧机主
电机的驱动力通过轧机传动 机构传递到辊环单元上，实现轧辊的整体转动。本发明中，轧辊在径向和轴 向都采用组合式结构，这样可以结合轧辊的使用条件，使轧辊得到充分利用。 本发明是对采用整体结构的传统轧辊进行优化，根据轧辊各部位的使用特点 采用分段设计，可有效提高轧辊的整体使用寿命，提高金属的利用率，降低 轧辊的加工成本和加工能耗，起到节约资源，提高资源利用率的效果。该万 能轧机轧制的型钢包括：腹板、与腹板下表面的两端分别连接的左下翼缘和 右下翼缘以及与腹板的上表面连接的上翼缘，上翼缘与右下翼缘的距离小
于 上翼缘与左下翼缘的距离。优选地，左下翼缘、右下翼缘和上翼缘相互平行， 且与腹板垂直。优选地，在腹板的宽度方向上，上翼缘与右下翼缘的距离小 于上翼缘与腹板的中心的距离。
[0053] 以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
