CN100469534C - 数控轧辊磨床干油静压系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压传动领域，是数控轧辊磨床干油静压系统，包括工作辊、床头侧侧托瓦、床头侧下托瓦、床尾侧侧托瓦、床尾侧下托瓦、电动润滑泵、油箱、干油分配器，各托瓦底部和上表面各设有一个油孔，托瓦底部油孔与上表面油孔连通，各托瓦上表面与工作辊辊颈接触，电动润滑泵的干油输入管路与油箱连接，电动润滑泵的干油输出管路通过干油分配器连接到各托瓦底部油孔，在各托瓦与工作辊辊颈的接触面上设有干油油膜，干油油膜压力为15MPa～25MPa。本发明可减少托瓦磨损、减小电机的负载，延长电机使用寿命。

Description

数控轧辊磨床干油静压系统

技术领域

本发明涉及液压传动领域，具体的说是数控轧辊磨床干油静压系统。

背景技术

在液压传动领域，静压支承通常以压力油液或压缩空气作能源，目前，静压支承技术主要应用于轴承、导轨和丝杠的机械结构中，即静压轴承、静压导轨和静压丝杠，它们都是依靠外部的一个液压系统，把具有一定压力的油液引进摩擦面之间，从而形成油膜，并将摩擦面分开，称之为稀油静压支承技术。

在冶金领域，需要使用数控轧辊磨床来磨削炉卷轧机工作辊，炉卷轧机工作辊与数控轧辊磨床的连接关系如图1所示，在磨床的头座和尾座侧各放置一个托架3(共2个托架3)，托架3的下端和侧端各放置一个托瓦1(共4个托瓦1)，炉卷轧机工作辊2放在托架3上旋转。目前，国际国内数控轧辊磨床支撑托架一般有两种，一种是托瓦直接支承工作辊辊颈的数控轧辊磨床，另一种是辊颈托瓦使用稀油静压系统的数控轧辊磨床。托瓦直接支承工作辊辊颈的数控轧辊磨床，工作辊直接在托瓦上干磨，在使用时会出现以下问题：①由于工作辊直接在托瓦上干磨，摩擦温度较高，会经常烧瓦(在气温高的时候，情况更频繁)，需花很多时间刮瓦，一是对托瓦的损耗较大(一般托瓦平均每月需更换2件，在夏季，每月需更换4件)，二是影响了磨床的正常磨削时间；②在磨削时，需要大量润滑油润滑轧辊和托瓦的接触部位，造成浪费；③干磨时，床头箱主轴传动机构(如皮带、齿轮传动等)易疲劳，缩短了使用寿命；④由于轧辊在托瓦上转动时，摩擦力很大，床头箱主轴电机启动电流较大，缩短电机和变频器的使用寿命，而且拨抓承载力很大，易造成拨抓断裂。

另一种轧辊磨床采用稀油静压托架支撑工作辊，使用的油品为机床导轨油，是一种不挥发的油状润滑剂，呈液体状态，又可称为稀油。采用辊颈托瓦稀油静压支承系统的数控轧辊磨床，需要在托瓦的底部和上表面各钻一个油孔，如图2所示，托瓦1上表面开有油孔4，底部开有油孔5，油孔4和油孔5在托瓦内部打通。稀油静压系统管路连接如图3所示，液压泵8将稀油从油箱6中吸入油管，形成一定压力的稀油，稀油压力范围为40Bar～70Bar，具有一定压力的稀油通过分配器22分成两路，再通过两个分配器23、24经过节流阀14、15、16、17分别流到床头侧和床尾侧下托瓦和侧托瓦，从各个托瓦底部的油孔5进入，再从各个托瓦顶部的油孔4流出，当工作辊旋转时，油会在托瓦与工作辊辊颈间形成流动的油膜，最终回油通过回油管路25、26流入油箱6，油可进行循环使用。在液压泵8前接有一级过滤网7，在液压泵8后接有一个二级过滤网10，用于对稀油进行过滤。在液压泵8后接有压力表9和溢流阀12，压力表9用于显示油压，溢流阀12用于稳定系统压力，过滤器10后接有单向阀11，防止油回流。单向阀11后接有压力继电器13，用于系统压力不正常时报警。节流阀14、15、16、17用于调整各托瓦与辊颈间的油膜压力，压力分别通过压力表18、19、20、21显示。

稀油静压系统的数控轧辊磨床在使用时，会出现以下问题：①托瓦与辊颈接触面积较小，在两接触面间不易形成油膜，油液常常从托瓦处渗出，无法形成静压支承，导致轧辊无法旋转；②磨削轧辊时，冷却水会喷到托瓦上，水流入循环利用的稀油，会污染油和引起油乳化，含有灰尘和其他脏物的乳化液可引起液压油变质、劣化、生成油泥和沉淀物，阻滞管道和阀门，降低油的润滑性；③稀油静压系统对于油的清洁度要求很高，从轧机上拆下的工作辊辊颈很脏，油被污染后，通过过滤器过滤，会堵塞过滤器孔使供油不足，产生气蚀，发生振动和噪声，还会影响托瓦与辊颈间动作的可靠性和准确性，使滑动部位产生磨损，造成托瓦与辊颈的摩擦增大，使托瓦易研，需经常刮瓦和换油；④稀油静压系统需配有一套专门供油系统，供油系统管路复杂，耗资较大。

发明内容

本发明的目的在于提出一种可减少托瓦磨损、减小电机的负载，延长电机使用寿命的数控轧辊磨床干油静压系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

数控轧辊磨床干油静压系统，包括工作辊、床头侧侧托瓦、床头侧下托瓦、床尾侧侧托瓦、床尾侧下托瓦、电动润滑泵、油箱、干油分配器，各托瓦底部和上表面各设有一个油孔，托瓦底部油孔与上表面油孔连通，各托瓦上表面与工作辊辊颈接触，电动润滑泵的干油输入管路与油箱连接，电动润滑泵的干油输出管路通过干油分配器连接到各托瓦底部油孔，干油被电动润滑泵输送到各托瓦，并从各托瓦上表面油孔流出，在各托瓦与工作辊辊颈的接触面上形成干油油膜，干油油膜压力为15MPa～30Mpa。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述的数控轧辊磨床干油静压系统，其中所述电动润滑泵输出管路通过管道接第一干油分配器，第一干油分配器分别通过油管接第二干油分配器和第三干油分配器，第二干油分配器通过油管分别接床头侧侧托瓦底部油孔和床头侧下托瓦底部油孔，第三干油分配器通过油管分别接床尾侧侧托瓦底部油孔和床尾侧下托瓦底部油孔。

前述的数控轧辊磨床干油静压系统，其中所述第二干油分配器与床头侧侧托瓦底部油孔之间、第二干油分配器与床头侧下托瓦底部油孔之间、第三干油分配器与床尾侧侧托瓦底部油孔之间、第三干油分配器与床尾侧下托瓦底部油孔之间都设有节流阀和压力表。

前述的数控轧辊磨床干油静压系统，其中所述液压泵输出管路接有压力继电器。

本发明的优点为：干油静压支承采用压力干油(润滑脂)作能源，主要应用于摩擦接触面较小、油液容易被污染等不适合采用稀油静压支承的地方，如数控轧辊磨床辊颈托瓦与工作辊辊颈接触面。本发明将“干油静压支承技术”这一技术应用到数控轧辊磨床辊颈托瓦上，取得了良好效果。因为磨床的托瓦与工作辊辊颈的接触面积较小，在托瓦和工作辊辊颈间输入带有压力的干油，相比稀油静压系统所用的稀油，干油属半固体性质，不易泄漏，比稀油更易形成静压支承，且支承压力更大，稀油静压支承的压力范围为：40Bar～70Bar，干油静压支承的压力范围为：150Bar～300Bar。一定压力的干油在托瓦与轧辊的摩擦接触面上起到了支承作用，减小了砂轮电机的负载，延长了电机的使用寿命，同时干油又起到了润滑的作用，大大减少了托瓦的磨损。另外本发明还具有以下优点：①由于干油不是循环使用，冷却水即使流到托瓦上后，也不会造成油污染和乳化，无需频繁换油，同时也省去了回油管路；②干油在托瓦和辊颈间自动磨合，无需经常刮瓦，密封性能也能得到保证；③使用了干油静压润滑后，无需用油雾润滑系统润滑托瓦，节省了润滑油的使用，从而节约了成本；④使用了干油静压润滑后，减少了换瓦次数，节约了托瓦的成本；⑤相比稀油静压系统，本发明省去了过滤器、回油管路，系统设备简单，经济实用；⑥干油价格低廉，节约成本。

附图说明

图1为炉卷轧机工作辊与数控轧辊磨床的连接示意图。

图2为托瓦油孔位置示意图。

图3为稀油静压系统的管路连接图。

图4为干油静压系统的管路连接图。

具体实施方式

实施例一

本实施例为一种数控轧辊磨床干油静压系统，其管路连接如图4所示，包括电动润滑泵27、油箱6、干油分配器22、23、24，电动润滑泵27的输出管路通过干油分配器22分成两路，一路通过干油分配器24再分成两路，一路到床尾侧侧托瓦，另一路到床尾侧下托瓦。干油分配器22出来的另一个油路通过干油分配器23再分成两路，一路到床头侧侧托瓦，另一路到床头侧下托瓦。床尾侧侧托瓦、床尾侧下托瓦与干油分配器24之间接有节流阀14、15和压力表18、19。床头侧侧托瓦、床头侧下托瓦与干油分配器23之间接有节流阀16、17和压力表20、21，节流阀用于调整相应托瓦与辊颈间干油的压力，压力值通过压力表显示。电动润滑泵27的输出管路接有压力表9，用于测量整个油路的油压。电动润滑泵27与干油分配器22之间还接有压力继电器13，用于系统压力不正常时报警。

本发明使用润滑脂作为托瓦与工作辊辊颈接触面的支承能源介质，润滑脂是将稠化剂分散于液体润滑剂中所形成的一种稳定的半固体产品，俗称黄油或干油。任何一种润滑油脂都可作为本发明的能源介质。电动润滑泵27将干油吸入管路，通过干油分配器22、23、24输送到各托瓦，从各托瓦底部的油孔进入，通过托瓦内部油路，从各托瓦上表面油孔流出，在各托瓦与工作辊辊颈接触面上形成干油油膜。在轧辊未放在托架上之前，从电动润滑泵压力表9上得出读数，干油的压力仅能达到2MPa左右，在轧辊放在托瓦上并开始旋转后，压力表10的读数很快上升，并在15MPa至25MPa之间波动，轧辊旋转一段时间后，压力表10的读数基本稳定在20MPa。干油油膜可有效起到对工作辊的支承作用，减小了砂轮电机的负载，而油膜本身又起到润滑作用，大大减小了托瓦的磨损。本发明的数控轧辊磨床干油静压系统不对干油进行循环利用，省去了回油管路，不会造成油污染和乳化，无需换油。

本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等替变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (4)

1.数控轧辊磨床干油静压系统，包括工作辊、床头侧侧托瓦、床头侧下托瓦、床尾侧侧托瓦、床尾侧下托瓦、电动润滑泵、油箱、干油分配器，各托瓦底部和上表面各设有一个油孔，托瓦底部油孔与上表面油孔连通，各托瓦上表面与工作辊辊颈接触，其特征在于：所述电动润滑泵的干油输入管路与油箱连接，电动润滑泵的干油输出管路通过干油分配器连接到各托瓦底部油孔，干油从各托瓦上表面油孔流出，在各托瓦与工作辊辊颈的接触面上形成干油油膜，所述干油油膜压力为15MPa～25Mpa。

2.如权利要求1所述的数控轧辊磨床干油静压系统，其特征在于：所述电动润滑泵输出管路通过管道接第一干油分配器，所述第一干油分配器分别通过油管接第二干油分配器和第三干油分配器，所述第二干油分配器通过油管分别接床头侧侧托瓦底部油孔和床头侧下托瓦底部油孔，所述第三干油分配器通过油管分别接床尾侧侧托瓦底部油孔和床尾侧下托瓦底部油孔。

3.如权利要求2所述的数控轧辊磨床干油静压系统，其特征在于：其中所述第二干油分配器与床头侧侧托瓦底部油孔之间、第二干油分配器与床头侧下托瓦底部油孔之间、第三干油分配器与床尾侧侧托瓦底部油孔之间、第三干油分配器与床尾侧下托瓦底部油孔之间都设有节流阀和压力表。

4.如权利要求1或2所述的数控轧辊磨床干油静压系统，其特征在于：所述电动润滑泵输出管路上接有压力继电器。

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