CN101462121B - 一种线棒材初轧开坯机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冶金机械技术领域，特别涉及一种线棒材初轧开坯机。通过主传动装置驱动上下工作辊装配旋转，轧辊辊缝通过电动压下装置驱动上工作辊装配上下调整，通过两辊可逆式轧机将连铸大方坯轧制成所需要的小方坯。本发明可以将连铸大方坯轧制成所需要的小方坯，提高产品质量、提升产品档次、优化拓宽产品结构、提高连铸产量和整个工厂的产品收得率，不受上游连铸坯规格的限制，提高锻造比。可以安装在所有新建高速线材机组或线材改造机组中。特别是部分现有线棒材机组中，可以利用现有轧机传动装置进行改造，从而节约部分投资。

Description

一种线棒材初轧开坯机
技术领域
本发明属于冶金机械技术领域，特别涉及一种线棒材初轧开坯机。
技术背景
线棒材是钢铁工业的重要产品之一，它广泛用于各项基础设施建设、建筑工程建设和金属制品行业。我国1987年开始生产高速线材，目前，我国已成为世界上拥有高速线材生产线最多、产量最大的国家。
在连铸机问世以前，线材生产是采用浇铸钢锭、钢锭加热后开坯得到合格的方坯后生产线材。由于模铸和开坯等工序劳动强度大、环境污染大、能耗高，随着连铸机成功运用以后，各个高速线材生产厂纷纷淘汰模铸改成连铸。
由于旧有初轧开坯机结构形式落后、设备运行能耗高、自动化控制程度低、设备质量重、没有设置轧辊解靠装置(防轧卡液压缸)、没有轧辊孔型对中装置(轧辊轴向移动装置)、辊缝调节采用人工手动调节等，因此旧有初轧开坯机维护成本高、工人劳动强度大，轧制出的产品质量差，因此逐渐被淘汰。
随着连铸机使用的日渐成熟，目前国内外高速线材生产线通常均采用采用先进的连铸机生产合格的连铸坯，连铸坯加热后，通过现代化的轧机轧制为成品，从而大大提高了产量。但由于连铸小方坯轧制出的产品锻造比有限，从而导致各个生产厂家生产的产品规格有限、产品质量较低，通常生产的是低端通用产品。
目前，串列式轧机(初轧、中轧、精轧)对来料规格都有一定的要求和限制，因此对于少量规格的连铸坯生产出的产品规格、品种和强度有限，并且连铸机改变铸坯规格也比较困难，因此，各个高速线材生产厂家为了降低成本、提高产品质量、提升产品档次、优化拓宽产品结构、提高收得率，纷纷寻求更好的生产工艺设备生产诸如：高级冷镦钢、轴承钢、钢帘线、预应力钢丝钢绞线、高级弹簧钢等产品。
本发明可以将连铸大方坯(300mm以上)轧制成所需要的小方坯，提高了锻造比，正好能满足上述产品要求，从而现有轧机不受上游连铸坯规格的限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种先进的线棒材初轧开坯机。本装置通过主传动装置驱动上下工作辊装配旋转，轧辊辊缝通过电动压下装置驱动上工作辊装配上下调整，通过两辊可逆式轧机将连铸大方坯轧制成所需要的小方坯。线棒材初轧开坯机主要安装在高速线材生产机组中，可以对经过加热炉加热后的大方坯轧制成所需要的小方坯(如：150mm、160mm等)，成品尺寸根据轧辊孔型尺寸而定。
本发明根据来料规格和成品规格不同，同一机架可以采用多种轧辊直径(Φ750mm-Φ1250mm)和辊身长度(1500mm-2300mm)，特别是在同一个牌坊窗口尺寸可以适应多种规格的轧辊，从而保证轧辊更长的使用寿命和保证成品规格范围更加广泛。
本发明的目的是这样实现的：通过电动机(交流变频电动机或直流电动机)、齿轮机座驱动上下工作辊装配旋转；轧辊辊缝通过电动压下装置驱动上工作辊装配上下调整；轧辊孔型对中通过下工作辊轴向调整装置驱动斜楔调整；工作辊锁紧装置用于锁住上下工作辊装配防止轧制时轧辊轴向窜动；上工作辊平衡装置用于消除防轧卡液压缸与牌坊窗口和上工作辊轴承座之间的间隙并且平衡上工作辊装配的质量以便精确计算轧制力；防轧卡液压缸用于轧钢误设定轧制卡钢时快速打开辊缝；换辊装置由工作辊推拉装置和横移装置组成，工作辊推拉装置可以将旧辊从轧机内直接拉出，将新辊直接推入轧机，换辊时主传动轴通过接轴托架支撑。
本发明结构形式先进、设备运行能耗低、自动化控制程度高、辊缝自动设定系统、设置有轧辊解靠装置和轧辊孔型对中装置、采用自动换辊装置(换辊周期短)等，因此本发明能够广泛应用于所有线棒材生产厂，用来提高产品质量、规格。
本发明实施后可以将连铸大方坯轧制成所需要的小方坯，提高产品质量、提升产品档次、优化拓宽产品结构、提高连铸产量和整个工厂的产品收得率，不受上游连铸坯规格的限制，提高锻造比。本发明可以安装在所有新建高速线材机组或线材改造机组中。
附图说明
图1为本发明的立面示意图。
图2为本发明的A-A示意图。
图3为本发明的工作辊工作原理示意图。
图中，件1为轧机牌坊装配，件2为工作辊(包括2-1下工作辊装配，2-2上工作辊装配)，件3为工作辊锁紧装置，件4为工作辊轴移装置，件5为电动压下装置(包括5-1电动压下装置传动电动机，5-2压下蜗轮蜗杆、丝杆及螺母，5-3制动器，5-4离合器)，件6为防轧卡液压缸，件7为上工作辊平衡装置，件8为主传动装置(包括8-1主电机，8-2减速机组，8-3主传动轴)，件9为接轴托架、件10为换辊装置(包括10-1换辊横移装置，10-2换辊推拉装置)。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步描述：
本装置包括轧机牌坊装配1、工作辊装配2、工作辊锁紧装置3、工作辊轴移装置4、电动压下装置5、防轧卡液压缸6、上工作辊平衡装置7、导卫梁装置、主传动装置8、接轴托架9、换辊装置10、液压润滑系统和配管。开坯机轧机牌坊装配1由操作侧和传动侧牌坊通过横梁、底板连接成一个整体，通过地脚螺栓锚固在地基上；工作辊装配2通过工作辊锁紧装置3和工作辊轴移装置4固定在轧机牌坊装配1中，通过电动压下装置5可以在轧机牌坊装配1窗口中上下滑动；蜗轮蜗杆减速机、丝杆及螺母5-2中的蜗轮蜗杆减速机固定在轧机牌坊装配1顶部、螺母固定在轧机牌坊装配1牌坊窗口的上部、丝杆和螺母连接；防轧卡液压缸6吊挂在丝杆头部；上工作辊平衡装置7安装在轧机牌坊装配1中操作侧和传动侧牌坊的外部；电动压下装置5的传动电动机5-1通过联轴器连接压下蜗轮蜗杆减速机、丝杆及螺母5-2，制动器5-3和离合器5-4；工作辊装配2辊缝通过电动压下装置5驱动上工作辊装配2-2上下调整；工作辊锁紧装置3和工作辊轴移装置4安装在轧机牌坊装配1操作侧牌坊的外侧；主传动装置8包括主电机8-1、齿轮机座8-2和主传动轴8-3，主传动轴8-3与工作辊装配2连接。
轧辊孔型对中通过工作辊轴移装置4驱动斜楔调整；工作辊锁紧装置3用于锁住上下工作辊装配2防止轧制时轧辊轴向窜动；上工作辊平衡装置7用于消除防轧卡液压缸6与牌坊窗口1和上工作辊轴承座2-2之间的间隙并且平衡上工作辊装配2-2的质量以便精确计算轧制力；防轧卡液压缸6用于轧钢误设定轧制卡钢时快速打开辊缝；换辊时主传动轴8-3通过接轴托架9支撑。主传动装置8的主电机(交流变频电动机或直流电动机)8-1和减速机组8-2驱动主传动轴8-3，带动工作辊2(下工作辊装配2-1和上工作辊装配2-2)旋转，对经过加热炉加热后的大方坯(300mm以上)轧制成所需要的小方坯(如：150mm、160mm等)，成品尺寸根据轧辊孔型尺寸而定。
换辊装置10由工作辊换辊推拉装置10-2和换辊横移装置10-1组成，工作辊推拉装置10-2可以将旧辊从轧机内直接拉出到换辊横移装置10-1上，换辊横移装置10-1横移，新辊对准轧机牌坊窗口，将新辊由工作辊推拉装置10-2再推入轧机，换辊时主传动轴8-3通过接轴托架9支撑。
本发明控制由主传动控制系统、PLC控制系统、轧辊冷却控制系统、轧辊孔型设定系统、轧制工艺等组成；轧制速度根据来料尺寸、每道次成品规格由主传动控制系统调节，轧制速度由主电机尾部安装的编码器测量；轧辊辊缝调整由PLC控制系统来设定，辊缝值检测由轧辊平衡装置中液压缸内置线性位置传感器和电动压下装置中的编码器来进行测量，开坯机本体的控制信号由主操作台发出。换辊装置控制也可以采用机旁操作台操作。本发明设置了防轧卡液压缸，用于轧钢误设定轧制卡钢时快速打开辊缝，避免了以前老式开坯机轧制卡钢时辊缝打开困难。
本发明根据来料规格和成品规格不同，同一机架可以采用多种轧辊直径(Φ750mm-Φ1250mm)和辊身长度(1500mm-2300mm)，特别是在同一个牌坊窗口尺寸可以适应多种规格的轧辊，从而保证轧辊更长的使用寿命和保证成品规格范围更加广泛。
本发明电动压下装置丝杆可以采用两台电机分别驱动传动侧和操作侧电动压下装置丝杆；也可以采用传动侧和操作侧一台电机驱动。
本发明实施后可以将连铸大方坯轧制成所需要的小方坯，提高产品质量、提升产品档次、优化拓宽产品结构、提高连铸产量和整个工厂的产品收得率，不受上游连铸坯规格的限制，提高锻造比。
本发明可以安装在所有新建高速线材机组或线材改造机组中。特别是部分现有线棒材机组中，可以利用现有轧机传动装置进行改造，从而节约部分投资。

Claims (6)

1.一种线棒材初轧开坯机，其特征在于：通过主传动装置驱动上下工作辊装配旋转，轧辊辊缝通过电动压下装置驱动上工作辊装配上下调整，通过两辊可逆式轧机将连铸大方坯轧制成所需要的小方坯；工作辊安装在轧机牌坊装配中，蜗轮蜗杆、丝杆及螺母安装在防轧卡液压缸上，防轧卡液压缸和上工作辊平衡装置安装在上工作辊装配上，电动压下装置的传动电动机通过连接轴连接压下蜗轮蜗杆、丝杆及螺母，制动器和离合器；工作辊辊缝通过电动压下装置驱动上工作辊装配上下调整，轧辊孔型对中通过下工作辊轴向调整装置驱动斜楔调整；工作辊锁紧装置和工作辊轴移装置安装在轧机牌坊装配上，与工作辊装配相连；主传动装置包括主电机、减速机组和主传动轴，主传动轴与工作辊装配连接。
2.根据权利要求1所述的线棒材初轧开坯机，其特征在于：换辊装置由工作辊换辊推拉装置和换辊横移装置组成，工作辊推拉装置可以将旧辊从轧机内拉出，将新辊直接推入轧机，换辊时主传动轴通过接轴托架支撑。
3.根据权利要求1所述的线棒材初轧开坯机，其特征在于：电动压下装置采用传动侧和操作侧一台电机驱动。
4.根据权利要求1所述的线棒材初轧开坯机，其特征在于：电动压下装置采用两台电机分别驱动传动侧和操作侧。
5.根据权利要求1所述的线棒材初轧开坯机，其特征在于：防轧卡液压缸用于轧钢误设定轧制卡钢时快速打开辊缝。
6.根据权利要求1所述的线棒材初轧开坯机，其特征在于：同一机架可以采用多种轧辊直径(Φ750mm-Φ1250mm)和辊身长度(1500mm-2300mm)，特别是在同一个牌坊窗口尺寸可以适应多种规格的轧辊。 
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