CN102310080A - 轧机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于轧钢设备的轧机机架结构，包括设置于第一、二轴承座组件上的第一、二轧辊，立柱的一端与轧机机座相连、另一端与上横梁相连，第一轴承座组件由立柱和/或轧机机座构成限定第一轴承座组件上下方向位移、沿轧辊轴向或沿轧制物料行进方向移动的限位机构；上横梁与第二轴承座组件之间设置有推动两者分离的下压油缸，所述的第一、二轴承座组件彼此相邻且相对的端面之间设置推动两者分离的弹簧，该结构由分离部件组装构成，机架刚度强，对轴承座组件实施可靠定位、便于装配的轧机。

Description

轧机
技术领域
本发明涉及轧钢设备，具体讲就是轧机的机架结构。
背景技术
现有技术中线棒材的加工，多是采用轧机轧制而成的。而轧机就其结构来分一般可分为牌坊式机架、悬臂式机架或由型材焊接为牌坊式机架，轧辊间距的调节和控制直接导致待轧制产品的尺寸，待轧制产品的尺寸精度又依赖轧机机架和轧辊的整体刚性、轧辊的精度和选材。目前，无论牌坊式机架、悬臂式机架的轧机中，以牌坊式机架立式安装为例，其上下方向的变形较大、难以控制，因为下轴承座均是采用螺栓类部件固定在牌坊式机架的底部支座上，上轴承座的压下装置通常是设置在上部横梁上，这样轧制时，牌坊式机架位于底部支座和上部横梁之间的立柱在其整个长度范围内均受拉力而伸长变形，其变形伸长量大；对于悬臂式机架而言，其立柱的变形情况基本类似。这就是说，轧机机架的刚度不足，再加之其它部件的变形，累计后的误差就很大，难以满足轧制季度要求。
名称为“支撑辊辊身带有液压下压装置的钢板轧机”(公开号CN101658862A)的专利文献，其轧机机架包括位于上部的横向机架10、位于下部的机架下梁12-1以及位于两者之间的立柱1，其整体结构可以看成是牌坊式机架，其中的立柱在工作时其总长范围内均会发生伸长变形。
名称为“轧机组合机架”(公开号CN2796875Y)的专利文献，其机架包括上、下横梁1、4以及连接两者的各立柱2，上、下横梁1、4及立柱2之间采用杆8和螺母9连接，这样立柱2就受到压应力的作用，该结构的缺陷在于，上、下横梁1、4与立柱2之间在垂直于立柱2方向上的定位无法满足要求，因为，上、下横梁1、4与立柱2之间彼此之间提供的压力，维持垂直于立柱2方向的位置要依赖于彼此之间的摩擦力，这是极不可靠的；另外，由于杆8和螺母9连接的结构自身限制，其提供的预紧力是十分有限的，轧制过程中的外力一旦抵消了杆8和螺母9提供的预紧力，严重时将可能导致上、下横梁1、4与立柱2之间彼此脱离，跟谈不上轧制精度了。
名称为“无机架轧机机座的辊缝调节系统”(公开号CN1108975A)的专利文献，其结构中包括一上部的左旋螺纹段22a、一中间的圆柱段22b及一下部的右手螺纹段22c的螺杆12，相邻的第一、二轴承座组件由一对构造完全相同的螺杆12相互连接，螺杆12中间的圆柱段22b相对于架件28沿轴向固定并且作成轴颈从而在架件28内转动，架件28本身支撑在基座30上，上部的左旋螺纹段22a和下部的右手螺纹段22c分别于第一、二轴承座组件相连，实际上第一、二轴承座组件是同时作接近或分离运动来实现辊缝的调节的。该方案的缺陷在于：螺杆12受拉力作用时其整个杆长范围均伸长变形，其刚度差；螺杆12的下端呈下垂状，第二轴承座组件上的第二轧辊14轧制时受到线棒材行走方向的冲击载荷时，螺杆12的下端也压弯曲变形，导致第一、二轧辊的过年工作位置发生位移，严重影响轧制精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种由分离部件组装构成的机架刚度强，对轴承座组件实施可靠定位、便于装配的轧机。
为实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种轧机，包括设置于第一、二轴承座组件上的第一、二轧辊，立柱的一端与轧机机座相连、另一端与上横梁相连，其特征在于：第一轴承座组件由立柱和/或轧机机座构成限定第一轴承座组件上下方向位移、沿轧辊轴向或沿轧制物料行进方向移动的限位机构；上横梁与第二轴承座组件之间设置有推动两者分离的下压油缸，所述的第一、二轴承座组件彼此相邻且相对的端面之间设置推动两者分离的弹簧。
由上述技术方案可知，第一轴承座组件即位于下部的轴承座组件的位置固定是由立柱、轧机机座或独立或相互配合来实现，这样在可靠地限定了第一轴承座组件的上下方向、轧辊轴向及轧制物料的行进方向的位移被有效约束后，再对第二轴承座组件的相应自由度实施约束，这样就能确保轧辊的辊间距和轴向位置的确定，所述的第一、二轴承座组件之间的位置被确定是轧制精度确保的前提；本发明不仅对第一、二轴承座组件的位置实施了有效固定，而且解除约束后更换轧辊也十分方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是第一、二轴承座组件装配示意图；
图3是图2中的俯视图；
图4是立柱转动展开状态示意图；
图5是立柱的结构示意图；
图6是图5的左视图。
具体实施方式
线棒板材加工时，轧制精度不仅依赖于轧辊的抗变形能力即刚性，同时也需要轧机的机架具备可靠的刚性以及机架对轧辊的固定结构的可靠性。本发明就是在机架刚性结构以及机架对轧辊的固定结构方面提出了新的且效果显著的方案。以下具体说明。
如图1所示，一种轧机，包括设置于第一、二轴承座组件30、40上的第一、二轧辊30A、40A，立柱20的一端与轧机机座10相连、另一端与上横梁50相连，第一轴承座组件30由立柱20和/或轧机机座10构成限定第一轴承座组件30上下方向位移、沿轧辊轴向或沿轧制物料行进方向移动的限位机构；上横梁50与第二轴承座组件40之间设置有推动两者分离的下压油缸80，所述的第一、二轴承座组件30、40彼此相邻且相对的端面之间设置推动两者分离的弹簧70。
上述方案中由立柱20、轧机机座10或独立或配合实现对第一轴承座组件30的相应自由度的约束，这种直接通过立柱20、轧机机座10对第一轴承座组件30方案具有结构简单、定位方便可靠、约束力大的显著优点。第二轴承座组件40置于下压油缸80和弹簧70之间，因此其上下方向受到的约束也是简单而可靠的，这样第一、二轧辊30A、40A的位置就被可靠的确定了。
立柱20的中下段部位设置有板面向下的台阶面21，该台阶面21与轧机机座10向上的支撑面之间构成对第一轴承座组件30实施压力预紧定位的上下方向位移的限位机构；所述的立柱20的上段为圆柱螺纹段22a、中段为截面为方形的方柱段22b以及方柱段22b以下的下段22c，方柱段22b与下段22c交界处形成台阶面21，台阶面21的板面水平或斜向向下，装配时，拉伸立柱20使台阶面21与其下端和轧机机座10的连接处之间的长度随之适当拉伸变形，该台阶面21以下的柱身处在拉伸状态下并由该台阶面21下压到轴承座组件30上，该预紧压力的大小由立柱20的受拉变形量决定。只有当轴承座组件30受到的外部冲力大于立柱20的受拉变形所提供的预紧力，轴承座组件30的跳动才会出现，本发明就是提供适当的预紧压力作用在轴承座组件30上，同时在轧机机座10的支撑作用下，轴承座组件30被可靠地予以定位及固定。
优选方案是台阶面21的板面水平向下，这样可以最大限度地提供作用在轴承座组件30上预紧压力，且立柱20的加工也十分方便。
所述的立柱20的台阶面21以下的下段22c有相互平行的杆面23，杆面23与轧辊的轴向垂直，该下段22c位于轧机机座10的槽口向上的槽体11内，所述相互平行的两杆面23间的间距与槽体11的槽宽吻合，下段22c的下端与槽体11之间设置铰接轴60，铰接轴60与轧辊的轴芯平行。
槽体11的槽腔区域应能保证所述的立柱20的端部插入其内，同时能够提供立柱20转动所需空间。所述的两杆面23间的间距与槽体11的槽宽吻合就是要限定立柱20在轧辊轴向的位移，为第一、二轴承座组件30、40的定位提供定位基础。
上述结构可以确保立柱20与轧机机座10的配合的可靠性和刚度，就是说立柱20相对于轧机机座10只有以铰接轴60的轴芯作转动的可能，这是在拆装轧辊时的配合关系，其它方向的自由度均被限定，也正是由于立柱20被有效定位后才能对轧辊轴承座组实施可靠的定位。
所述的立柱20的台阶面21的下方有一段柱体位于轴承座组件30上开设的槽31内，两者配合构成限制第一轴承座组件30沿轧辊轴向移动的限位机构。如图5、6所示，台阶面21是以相互平行的杆面23的中心对称面对称布置在杆面23两侧的，所述杆面23的中心对称面垂直于轧辊的轴向方向。这样就可以确保作用在槽31端口处的压力均匀且对称，避免了立柱20受到弯矩作用而出现弯曲现象。
所述的第一轴承座组件30的端面形状为倒凸形，并与所述的轧机机座10上开设的凹形区域构成限制所述的第一轴承座组件沿轧制物料行进方向移动的限位机构。这是通过第一轴承座组件30与轧机机座10的配合实现了沿轧制物料行进方向的位置定位。
上述结构就是实现了第一轴承座组件30上下、左右、前后方向的位移及相应方向的转动，从而实现了第一轴承座组件30的可靠定位。
所述的立柱20的上段为圆柱螺纹段22a与方柱段22b之间设置有圆柱段22d，该圆柱段22d与上横梁50上的孔配合插接，方柱段22b位于物料出料侧的柱面的上端设有斜面24，斜面23自方柱段22b向圆柱段22d过渡，上横梁50的下端面上设置有与斜面24吻合的斜面。
所述的立柱20的台阶面21与相互平行的杆面23之间有圆柱段22e，所述的杆面23的上端与圆柱段22e之间构成面向轧机后侧下方的台阶面25，台阶面25与水平面夹角50～80°，优选为60°。此角度能够确保拆装轧辊为准。所述的台阶面25是为限制立柱20转动打开的开度设置的，结合图1、2，位于轧辊同端的立柱20分离式转动到适当位置，台阶面25将与轧机机座10的适当部位接触，立柱20便被支持在该开度位置，此时立柱20将与轧辊轴承座组件30分离，此时可以方便实施轧辊的拆装工序。
所述的台阶面25面向轧机位于待轧制件行进方向前、后外侧下方，是指台阶面25因立柱20的位置不同而有区别，即四个立柱20有两个位于轧辊的进料侧，另外两根立柱20位于轧辊的出料侧；位于轧辊的进料侧两根立柱20上的台阶面25面向轧辊进料侧的前下方向，位于轧辊的出料侧两根立柱20上的台阶面25面向轧辊出料侧的后下方向，如图1、6中的剑头方向为待轧制件的行进方向。
所述的立柱20中段的方柱段22b彼此相对的柱面上设置有沿立柱20长度方向布置的导轨槽26，第二轴承座组件40位于该导轨槽26槽内。位于第二轴承座组件40同一端的两个导轨槽26的槽底构成对第二轴承座组件40沿轧制物料行进方向上的限位，槽壁则构成对第二轴承座组件40沿轧辊轴向的限位，这样就实现了第二轴承座组件40沿导轨槽26限定的方向即立柱的长度方向上的位移。
所述的第一、二轴承座组件30、40彼此相邻且相对的端面之间设置的弹簧70为压簧，上横梁50上设置驱动所述的二轴承座组件40移动的下压油缸80，所述的弹簧70与下压油缸80配合构成第一、二轴承座组件30、40间距的调节机构。
优选方案是：所述的弹簧70包括垂直于第一、二轴承座组件30、40相邻端面布置的第一、二碟簧71、72，两碟簧71、72刚度相异且叠加放置。第一、二碟簧71、72的弹性系数大小各异，弹性系数小的弹簧72受到下压力时首先收缩变形，随着下压油缸80的下压动作，两个弹簧71、72均收缩变形到适当位置，这样第二轴承座组件40就被上部的下压油缸和下部的弹簧70定位了，该结构可以提供基本刚性的固定可靠地定位着第二轴承座组件40，确保了第一、二轴承座组件30、40的间距的恒定，从而可以确保轧制精度。

Claims (10)

1.一种轧机，包括设置于第一、二轴承座组件(30)、(40)上的第一、二轧辊(30A)、(40A)，立柱(20)的一端与轧机机座(10)相连、另一端与上横梁(50)相连，其特征在于：第一轴承座组件(30)由立柱(20)和/或轧机机座(10)构成限定第一轴承座组件(30)上下方向位移、沿轧辊轴向或沿轧制物料行进方向移动的限位机构；上横梁(50)与第二轴承座组件(40)之间设置有推动两者分离的下压油缸(80)，所述的第一、二轴承座组件(30)、(40)彼此相邻且相对的端面之间设置推动两者分离的弹簧(70)。
2.根据权利要求1所述的轧机，其特征在于：立柱(20)的中下段部位设置有板面向下的台阶面(21)，该台阶面(21)与轧机机座(10)向上的支撑面之间构成对第一轴承座组件(30)实施压力预紧定位的上下方向位移的限位机构；所述的立柱(20)的上段为圆柱螺纹段(22a)、中段为截面为方形的方柱段(22b)以及方柱段(22b)以下的下段(22c)，方柱段(22b)与下段(22c)形成台阶面(21)，台阶面(21)的板面水平或斜向向下。
3.根据权利要求1或2所述的轧机，其特征在于：所述的立柱(20)的台阶面(21)以下的下段(22c)有相互平行的杆面(23)，杆面(23)与轧辊的轴向垂直，该下段(22c)位于轧机机座(10)的槽口向上的槽体(11)内，所述相互平行的两杆面(23)间的间距与槽体(11)的槽宽吻合，下段(22c)的下端与槽体(11)之间设置铰接轴(60)，铰接轴(60)与轧辊的轴芯平行。
4.根据权利要求1或2所述的轧机，其特征在于：所述的立柱(20)的台阶面(21)的下方有一段柱体位于第一轴承座组件(30)上开设的槽(31)内，两者配合构成限制第一轴承座组件(30)沿轧辊轴向移动的限位机构。
5.根据权利要求1或2所述的轧机，其特征在于：所述的第一轴承座组件(30)的端面形状为倒凸形，并与所述的轧机机座(10)上开设的凹形区域构成限制所述的第一轴承座组件沿轧制物料行进方向移动的限位机构。
6.根据权利要求1或2所述的轧机，其特征在于：所述的立柱(20)的上段为圆柱螺纹段(22a)与方柱段(22b)之间设置有圆柱段(22d)，该圆柱段(22d)与上横梁(50)上的孔配合插接，方柱段(22b)位于物料出料侧的柱面的上端设有斜面(24)，斜面(23)自方柱段(22b)向圆柱段(22d)过渡，上横梁(50)的下端面上设置有与斜面(24)吻合的斜面(51)。
7.根据权利要求1或2所述的轧机，其特征在于：所述的立柱(20)的台阶面(21)与相互平行的杆面(23)之间有圆柱段(22e)，所述的杆面(23)的上端与圆柱段(22e)之间构成面向轧机后侧下方的台阶面(25)，台阶面(25)与水平面夹角50～80°，优选为60°。
8.根据权利要求2所述的轧机，其特征在于：所述的立柱(20)中段的方柱段(22b)彼此相对的柱面上设置有沿立柱(20)长度方向布置的导轨槽(26)，第二轴承座组件(40)位于该导轨槽(26)槽内。
9.根据权利要求1或2或8所述的轧机，其特征在于：所述的第一、二轴承座组件(30)、(40)彼此相邻且相对的端面之间设置的弹簧(70)为压簧，上横梁(50)上设置驱动所述的二轴承座组件(40)移动的下压油缸(80)，所述的弹簧(70)与下压油缸(80)配合构成第一、二轴承座组件(30)、(40)间距的调节机构。
10.根据权利要求9所述的轧机，其特征在于：所述的弹簧(70)包括垂直于第一、二轴承座组件(30)、(40)相邻端面布置的第一、二碟簧(71)、(72)，两碟簧(71)、(72)刚度相异且叠加放置。
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