辊凸度，是一种短支撑辊、带弧度斜楔调整矫直机下工作辊凸度机构。其主要有短支撑辊装置、带弧度斜楔调整装置和驱动装置组成，带弧度斜楔调整装置由五组斜楔组成。
辊凸度是一种短支撑辊、带弧度斜楔调整矫直机下工作辊凸度机构，其主要有短支撑辊装置、带弧度斜楔调整装置和驱动装置组成，带弧度斜楔调整装置由五组斜楔组成，每组斜楔上安装十个支承辊，每两个支承辊一组，带弧度斜楔调整装置安装在短支撑辊装置的下部，并通过丝杠螺母机构与驱动装置相连，驱动装置通过丝杠螺母结构推动带弧度斜楔调整装置的斜楔块，斜楔调整方向与工作辊轴线方向相垂直，带弧度斜楔调整装置的斜楔块的移动调整了短支撑辊装置的支撑高度，短支撑辊装置的支撑高度的改变调整了矫直机下工作辊的凸度。其不仅能矫直板材的纵向波浪，也能矫直其横向波浪，且辊系稳定，从而得到理想矫直效果。
轧辊是轧机上承受轧制力并把轧制材料均匀减薄的圆柱形的贵重消耗性工具。一付好的轧辊除了有足够的强度, 较高的表面硬度, 合理的结构、尺寸外, 还要满足轧制产品质量和轧制过程顺利进行的轧辊辊型及加工精度。
在铝板带箔轧制生产中, 为了补偿轧制时由于轧制力引起的轧辊压扁以及工作辊与支承辊之间的弹性压扁使工作辊产生弯曲而获得断面平直的板带箔材, 工作辊一般设计有一定的凸度, 亦称原始辊型或机械凸度。该凸度通常以轧辊中心为顶点向两端连续均匀地分布, 其分布规律根据使用条件, 设计需要的不同而各有差异, 可以是抛物线型, 正弦曲线型, 也可以是四次曲线或其它曲线型。
而凸度的实现是在专用的轧辊磨床上通过正确的磨削来实现的。目前, 能磨削凸度的磨床有两种, 一种是仿形机构, 它磨出的辊型曲线为抛物线或近似抛物线, 另一种是装有CNC数控系统的目前最先进的磨床, 它可在凸度和辊面长度不变的情况下, 通过选择不同的角度或输入不同的坐标值, 磨削出各种不同的辊型曲线。以WS400型轧辊磨床来说明前一种磨床的仿型机构的构造、工作原理及轧辊凸度的实现过程。
轧辊凸度值的大小是以辊面中心处的直径与辊面边部直径的差值来表示的, 即Cr=D - D0 或Cr = 2·Δt , 式中Cr 为轧辊凸度, D 为轧辊中心处直径, D0 为辊面边部直径。
WS400 型轧辊磨床是德国HERKULES 公司产品, 它是以抛物线靠模板成型机构为基础, 经过一系列机械运动并变换一定的比例, 使砂轮径向进给沿辊面发生变化来磨出所需凸度值的。
如《凸度成型机构示意图》所示, 模板1 固定在床身上并随床身一起作纵向(Z 向) 移动, 标尺2 与连续杆4相对固定并能绕O 点转动。在进行有凸度的轧辊磨削时, 辊轮3 靠放在模板上, 随着床身的移动,辊轮就在模板上滚过与磨削辊面相同的长度。由于模板在长度方向上呈现抛物线型, 从而使标尺绕O点在垂直方向偏转一个微小的角度β, 因标尺的偏转, 连接杆4 也偏转一个相同的角度并带动偏心轮5 转动, 又通过杆6 使偏心轮7 偏转, 再经过杆8使偏心轮9 偏转, 而偏心轮9 的偏转就会通过杆10带动上部砂轮座有一个横向(X向) 位移而实现砂轮径向进给一个ΔX 值。ΔX 值取决于标尺的偏转角度β的大小, 而β值大小又取决于辊轮在模板上的位置及模板曲线的形状。
S 为对应辊面长度, A 是模板的中心点, 辊轮在此处时标尺处于水平状态。当辊轮滚到AC 或AC′上任一点B 或B′时, 标尺则转动一个β角, 砂轮即径向进给一个ΔX值, 当辊轮滚到C 或C′点时, 标尺转动的角度为最大值, 这时ΔX等于Δt 。
对于不同凸度的轧辊, 只要调整辊轮在标尺上的位置即可, 因为辊轮越靠近标尺的左端(固定端) , 辊轮在标尺上滚过相同距离时, 标尺的偏转角度就越大。相反, 辊轮越靠近标尺右端, 辊轮在标尺相同的位置上, 标尺的偏转角越小。辊轮在标尺上的位置不同, 而在模板上滚过相同的距离M时, 标尺所偏转的角度不同的原理。
h0 = k (S0 / 2) 2, 即K= 4h0 / S02
当辊面长度l = S = 1600mm 时, 则
h = K (S / 2) 2= h0·(S / S0) 2 = 11 .9mm
同时, 由于β角很小, 故有Sinβ= h / b (b 为辊轮在标尺上的位置) , 加之磨床在设计时满足ΔX =Sinβ, 所以在辊面边部有Δt =Δx = Sinβ= h / b , 则:
Cr = 2·Δt = 2h / b , 即:b = 2h / Cr
如要磨削凸度为0 .09mm 的轧辊, 可计算得b= 265mm , 即将辊轮应调节并固定在标尺的265mm处; 当要磨削凸度为0 .12mm 的轧辊时, b =198mm , 此时应将辊轮调整并固定在标尺的198mm处后才能开始磨削。
不过这样的计算对操作人员来说是很麻烦的,也容易计算错误, 所以在磨床设计出厂或使用单位技术部门已将常用凸度下辊轮在标尺上的位置计算出来, 使用时对照表检查阅即可。但要说明的是,不同磨床K值是不同的(同一磨床因某种原因更换了与原模板不一样的模板, 其K值已随之发生了变化) , 而不同的辊面长度其h 值亦不同, 因此在同一磨床上磨削不同辊面长度且带有凸度的轧辊时, 应先确定h 值的大小, 然后根据所要求的凸度, 确定辊轮在标尺上的位置。
1 凸度不对称
主要原因是计算辊轮位置或调整辊轮在标尺上的位置不正确或未按要求找出轧辊中心所致。防止措施:除了认真核对计算辊轮位置和准确调节辊轮在标尺上的位置外, 每次辊轮位置的变化均要调整模板置来找正轧辊中心后方可开始磨削。
2 凸度超差
凸度偏差的原因除了床身精度超标外, 主要与成型机构的间隙消除机构调整不合适有关, 另外对用顶尖支承轧辊的磨床, 还可能是由于顶尖与中心孔接触不良引起。
解决方法:对床身精度原因引起的要对床身进行必要的调整、校正, 以恢复其精度; 成型机构引起的, 必须对成型机构的间隙消除机构进行调整,同时由于标尺转动的角度极小, 机械传动机构非常精密, 对此必须润滑良好, 调整时不得随意拆卸;如果是因顶尖与中心孔接触不良引起, 应重新修磨中心孔或改用托架支承轧辊。
轧辊凸度磨削正确与否, 直接关系到轧辊的磨削质量和轧制产品的质量, 而能否磨削出满足要求凸度, 主要取决于以下几个方面:
(1) 磨床精度及维护保养状况。
(2) 磨削工艺参数(含砂轮) 的选择是否合理。
(3) 操作人员的技术水平和工作责任心。
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