CN102345147B - 轧辊表面旋转支撑镀铬装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轧辊表面旋转支撑镀铬装置，它包括轧辊、支撑系统、传动机构、供电铜排、导电系统以及三角架。支撑系统的底架设置在镀铬槽上方，底盘镶嵌在底架中间的槽口，通过两侧面螺栓与底架连接固定，旋转支撑轴承外套镶嵌在底盘定位止口位置，大齿轮通过止口固定在旋转支撑轴承内套顶部，两个支架固定在大齿轮顶部两侧，轧辊通过三角架悬挂坐落在两个支架上，大齿轮固定在旋转支撑轴承内套上，旋转支撑轴承外套与底盘固定，大齿轮通过两个定位键与旋转支撑轴承连接。本发明经改进后具备良好的旋转导电性，在旋转过程中通电镀铬，彻底杜绝了因溶液铬离子浓度不均而造成的轧辊表面镀层厚度不均的现象，提高了镀铬质量，大大延长了轧辊使用周期。

Description

轧辊表面旋转支撑镀铬装置

技术领域

本发明涉及镀铬装置，特别涉及一种轧辊表面旋转支撑镀铬装置。

背景技术

参看图1，现有的镀铬间镀铬装置，原先轧辊101是通过三角架103悬挂在镀铬槽顶部的钢构架102上，通过供电铜排104及导电铜排105装卡进行辊面镀铬作业。

由于现有这种固定悬挂式的轧辊放置形式轧辊无法旋转，现有镀液的铬离子浓度不均匀，经常造成辊面镀层厚度不均，影响了镀铬质量。如果采用现场搅拌镀液的方式，必然会使液面不稳定，影响镀铬效果，同时恶劣的环境也使操作人员不方便作业，因此需要对现有镀铬装置进行改造，使得轧辊能够旋转，这样就能够避免由于镀液中铬离子浓度不均匀所带来的镀层厚度不均的质量问题。

有鉴于此，寻求一种轧辊表面旋转支撑镀铬装置成为该领域技术人员的追求目标。

发明内容

本发明的任务是提供一种轧辊表面旋转支撑镀铬装置，它克服了现有技术的困难，在镀铬槽顶部增加一套旋转支撑镀铬装置，该装置既具备旋转性，又具有可靠的导电性，轧辊通过三角架悬挂在该装置上，在通电镀铬的同时随同该装置的旋转而同步转动，这样可以杜绝辊面镀铬不均的后果，提高镀铬质量。

本发明的技术解决方案如下：

一种轧辊表面旋转支撑镀铬装置，设置在镀铬槽上方，包括轧辊、支撑系统、传动机构、供电铜排、导电系统以及三角架；

所述支撑系统包括底架、底盘、旋转支撑轴承以及大齿轮；所述底架设置在镀铬槽上方，所述底盘镶嵌在所述底架中间的槽口，通过两侧面螺栓与所述底架连接固定，所述旋转支撑轴承外套镶嵌在所述底盘定位止口位置，所述大齿轮通过止口固定在所述旋转支撑轴承内套顶部，两个支架固定在大齿轮顶部两侧，所述轧辊通过所述三角架悬挂坐落在两个所述支架上，所述大齿轮固定在所述旋转支撑轴承内套上，所述旋转支撑轴承外套与所述底盘固定，所述大齿轮通过两个定位键与所述旋转支撑轴承连接，所述大齿轮与所述旋转支撑轴承对应处各开设两个键槽；所述传动机构固定在所述底架上。

所述支架底部螺孔通过螺栓连接使所述支架与大齿轮连接固定，所述三角架通过本身底部的两个支座设置在两个所述支架的支撑面上，在每个所述支架的顶部焊接三个防脱落挡块。

所述三角架的中部设有行车吊装孔，三角架的底部设有若干轧辊吊装孔。

所述三角架的支座为尼龙绝缘垫。

所述传动机构包括传动电机、齿式联轴器、蜗轮减速机以及小齿轮；

所述传动电机通过所述齿式联轴器驱动所述蜗轮减速机高速轴，经过减速通过设置在低速轴端的所述小齿轮驱动大齿轮传动。

所述底盘的下方圆周布设若干电刷组，每个所述电刷组各自通过本身二个接线与所述供电铜排连接，所述集电环通过周向布置的一组螺栓与支撑环安装定位，所述螺栓穿过所述支撑环穿过集电板并与所述集电板固定，所述支撑环通过周向布置的一组螺栓穿过集电板并与所述集电板固定，所述集电板通过螺栓安装在所述大齿轮顶部，所述集电环与顶部的集电板之间圆周布置铜质导电螺栓，所述导电螺栓穿过集电板及支撑环并与集电环螺纹连接，二块取电板各自通过螺栓穿过所述集电板并拧紧于所述大齿轮的螺孔处，所述取电板与集电板紧密连接，每个所述取电板端部分别通过活动卡板各自与一L型软铜排紧密装卡，每个所述L型软铜排的竖直端面分别与轧辊两侧的两母排卡紧。

每个所述电刷组底部与底盘之间设有绝缘垫。

所述集电板与大齿轮之间设有绝缘垫。

本发明由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，本发明的轧辊表面旋转支撑镀铬装置针对现有镀铬装置出现的较为突出的镀层厚度不均的问题，经改进后该装置由于具备良好的旋转导电性，在旋转过程中通电镀铬，彻底杜绝了因溶液铬离子浓度不均而造成的轧辊表面镀层厚度不均的现象，提高了镀铬质量，大大延长了轧辊使用周期。

附图说明

图1为现有镀铬装置示意图。

图2为本发明的一种轧辊表面旋转支撑镀铬装置的俯视立体图。

图3为本发明的一种轧辊表面旋转支撑镀铬装置的仰视立体图。

图4为本发明的镀铬装置支撑系统的结构示意图。

图5为本发明的镀铬装置支撑系统的截面图。

图6为本发明的支架的结构示意图。

图7为本发明的三角架的结构示意图。

图8为本发明的传动机构的结构示意图。

图9为本发明的导电系统的仰视立体图。

图10为本发明的导电系统的俯视立体图。

图11为本发明的导电系统的截面图。

图12为本发明的导电系统的局部放大图。

附图标记：

现有技术：101为轧辊，102为钢构架，103为三角架，104为供电铜排，105为导电铜排。

1为轧辊；2为支撑系统，21为底架，22为底盘，23为旋转支撑轴承，24为大齿轮，245为螺孔，25为定位键，26为支架，261为底部螺孔，262为支撑面，263为防脱落挡块，27为螺栓；

3为传动机构，31为传动电机，32为齿式联轴器，33为蜗轮减速机，34为小齿轮；

4为供电铜排；5为导电系统，51为电刷组，510为母排，511为支撑环，512为螺栓，514为螺栓，515为螺栓，516为绝缘套，517为绝缘套，52为卡板装置，53为集电环，54为导电螺栓，55为集电板，56为绝缘垫，57为取电板，58为活动卡板，59为L型软铜排；

6为三角架，61为行车吊装孔，62为支座，63为轧辊吊装孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

参看图2至图12，本发明提供一种轧辊表面旋转支撑镀铬装置，它设置在镀铬槽上方，主要由轧辊1、支撑系统2、传动机构3、供电铜排4、导电系统5以及三角架6组成。

支撑系统2主要由底架21、底盘22、旋转支撑轴承23以及大齿轮24组成。底架21设置在镀铬槽上方，底盘22镶嵌在底架21中间的槽口，通过两侧面螺栓27与底架21连接固定，旋转支撑轴承23外套镶嵌在底盘22定位止口位置，大齿轮24通过止口固定在旋转支撑轴承23内套顶部。两个支架26固定在大齿轮24顶部两侧，轧辊1通过三角架6悬挂坐落在两个支架26上。大齿轮24固定在旋转支撑轴承23内套上，旋转支撑轴承23外套与底盘22固定，大齿轮24通过两个定位键25与旋转支撑轴承23连接，大齿轮24与旋转支撑轴承23对应处各开设两个键槽。传动机构3固定在底架21上。

支架26底部螺孔261通过螺栓连接使支架26与大齿轮24连接固定，三角架6通过本身底部的两个支座62设置在两个支架26的支撑面262上。在每个支架26的顶部焊接三个防脱落挡块263。

三角架6的中部设有行车吊装孔61，三角架6的底部设有若干轧辊吊装孔63。三角架6的支座62为尼龙绝缘垫。

传动机构3主要由传动电机31、齿式联轴器32、蜗轮减速机33以及小齿轮34组成。传动电机31通过齿式联轴器32驱动蜗轮减速机33高速轴，经过减速通过设置在低速轴端的小齿轮34驱动大齿轮24传动。

底盘22的下方圆周布设若干电刷组51，每个电刷组51各自通过本身二个接线与供电铜排连接，集电环53通过周向布置的一组螺栓512与支撑环511安装定位，螺栓512穿过支撑环511穿过集电板55并与集电板55固定，支撑环511通过周向布置的一组螺栓513穿过集电板55并与集电板55固定，集电板55通过螺栓514安装在大齿轮24顶部，集电环53与顶部的集电板55之间圆周布置铜质导电螺栓54，导电螺栓54穿过集电板55及支撑环511并与集电环53螺纹连接。二块取电板57各自通过螺栓515穿过集电板55并拧紧于大齿轮24的螺孔245处，取电板57与集电板55紧密连接，每个取电板57端部分别通过活动卡板58各自与一L型软铜排59紧密装卡，每个L型软铜排59的竖直端面分别与轧辊两侧的两母排510卡紧。

每个电刷组51底部与底盘22之间设有绝缘垫。集电板55与大齿轮24之间设有绝缘垫56。

本发明的轧辊表面旋转支撑镀铬装置的实际使用情况如下：

图2和图3为改进后的镀铬装置总装图，新型的镀铬装置为旋转支撑形式，主要由支撑系统2、传动机构3及导电系统5构成。供电铜排4直接供给新型镀铬装置12000A直流电源，轧辊1通过镀液再通过新型镀铬装置与供电铜排4实现导通，形成一个直流回路，进行可靠的镀铬作业。轧辊1通过三角架6悬挂在新型镀铬装置的顶部，与该装置同步转动的同时实现可靠的镀铬作业。

其中支撑系统2结合参见图4和图5所示，底架21的功能对应于原先结构的钢构架102，安装在现有镀铬槽上方原先钢构架102位置，整个新型的镀铬装置及其轧辊的重量全部由底架承载。底盘22坐落镶嵌在底架21中间槽口，通过两侧面螺栓27与底架21连接固定。旋转支撑轴承23外套通过一圈螺栓连接镶嵌在底盘22定位止口位置，大齿轮24通过止口安装在旋转支撑轴承23内套顶部，两个支架26各自通过螺栓安装在大齿轮顶部两侧。这样轧辊1通过三角架悬挂坐落在两个支架26上，进而通过大齿轮24、旋转支撑轴承23、底盘22而后整个重量全部由底架21来承受。同时大齿轮24由于固定在旋转支撑轴承23内套上，旋转支撑轴承23外套与底盘22固定，因此大齿轮24以及包括两个支架26在内固定在其上的全部零件可以随同内套旋转，使得整套支撑系统2保证可靠承载的同时又能够自由旋转。此外大齿轮24还通过两个定位键25与旋转支撑轴承23连接，用于传递扭矩，相应地大齿轮24与旋转支撑轴承23对应处各开设两个键槽。

支撑系统2的底架21为：整个底架21由H型钢和槽钢及钢板焊接而成，用于安装固定传动机构3的驱动电机及蜗轮减速机。底架21中间两侧各开有中间槽口，底盘22安装坐落在中间槽口处，并通过两侧螺栓27连接使得底架21与底盘22可靠连接。

支撑系统2的底盘22为：整体为钢板焊接结构件，底盘22嵌入底架21的中间槽口连接定位，并通过连接螺栓27与底架21连接。底盘22顶部有一环形座的定位止口用于旋转支撑轴承23的外套安装定位，并通过周向布局的连接螺栓使旋转支撑轴承23的外套与底盘可靠连接。

支撑系统2的旋转支撑轴承23属于成套件，和常规的轴承不同，旋转支撑轴承23主要是用于承载几乎纯粹的竖直轴向载荷。外套镶嵌在底盘22的定位止口处，与底盘22相对应，轴承外套也通过周向布局的连接螺栓使旋转支撑轴承23的外套与底盘22可靠连接。轴承内套顶部的定位止口用于大齿轮24的定位安装，轴承内套也周向布置连接螺孔，通过螺栓与大齿轮24连接。大齿轮24也相应地设有对应的螺孔。此外内套还设有两个键槽用于安装定位键25，相应地大齿轮24也设有对应的键槽。

支撑系统2的大齿轮24的顶部设有止口用于安装集电板55和绝缘垫56。两个连接支架26通过螺栓固定在大齿轮24顶部两侧，与大齿轮24直接接触连接。安装在顶部的集电板55和绝缘垫56在设计上已经留有合适的空间位置，使之不与同样在大齿轮24顶部的两个连接支架26发生位置干涉。

如图6所示，支架26底部螺孔261通过螺栓连接使支架26与大齿轮24连接固定。三角架6通过本身底部的两个支座坐落在两个支架的支撑面262上，在每个支架的顶部焊接三个挡块263，防止在旋转过程中三角架6脱落。

如图7所示，三角架6的基本结构与原有形式一致，在现有结构基础上，两支座底部各自增加一个尼龙绝缘垫，防止镀铬电流通过三角架6传递到大齿轮24进而使得整个镀铬装置的支撑系统及传动机构这些禁止通电的部分导电。

参见图8所示，传动机构3由传动电机31通过齿式联轴器32驱动蜗轮减速机33高速轴，经过减速通过安装在低速轴端的小齿轮34最后驱动大齿轮24，实现了可靠传动。考虑到不同直径规格的轧辊在镀铬过程中要求的旋转速度不同，传动电机31可选用变频类型。

结合参见图9至图12所示，下面对导电系统5进行具体描述。

本发明的镀铬装置具备旋转性的同时又具备导电性，其关键就是在下方周向布置了十个电刷组51。电刷组51各自通过螺栓安装在底盘22下方，圆周布置。电刷组51为标准成套元件，需要十个电刷组能够满足12000A额定电流的要求。每个电刷组51各自通过本身二个接线与装卡在现有供电铜排4上的一铜板相连接，该铜板用卡板装置52通过螺栓紧紧地装卡在现有供电铜排4上面，这样每个电刷组51均通过各自的接线通过装卡铜板与现有供电铜排4导通取电。由于十个电刷组51圆周布置，考虑到接线的位置关系，因此十个电刷组51接线通过四套装卡铜板与现有供电铜排4取电，现有供电铜排4共两个，四套装卡铜板每两套各自装卡在每个供电铜排4的两端。

集电环53通过周向布置的一组螺栓512与支撑环511安装定位，螺栓512穿过支撑环511及集电板55最后悬挂固定在集电板55上，支撑环511通过周向布置的一组螺栓513并穿过集电板55最后也悬挂固定在集电板55上，而集电板通过八个螺栓514安装在大齿轮24顶部；从而集电环53、支撑环511及集电板55通过上述装配关系能够可靠地连接固定，并最终由大齿轮24可靠支撑并随同大齿轮24同步转动。由于集电板55本身承受着集电环53和支撑环511的重量，因此其材料的选择在考虑良好的导电性同时，也要考虑其材料的强度，纯铜材料强度不够，而且如果加大强度增加其厚度成本很高，所以集电板55的材料选择铸造铜合金材料，如：锡青铜，由于其尺寸较大，适当增厚就能够完全满足通电及承重的要求。集电环53在同步转动的同时与周边10组电刷通过摩擦作用实现导通取电，在集电环53与顶部的集电板55之间圆周布置四十个铜质导电螺栓54，导电螺栓54，穿过集电板55及支撑环511最后与集电环53螺纹连接，导电螺栓54规格M20，四十个该规格的导电螺栓54能够满足12000A额定电流的要求。四十个导电螺栓54全部与集电环53螺纹连接并拧紧后，螺栓头结合面也与集电板55紧紧贴合，这样使得集电环53与集电板55通过这四十个导电螺栓54实现导通，集电环53取自电刷组51的电流通过导电螺栓54可以传递到集电板55。二块取电板57各自通过四个螺栓515穿过集电板55并拧紧于大齿轮24螺孔245处，使得取电板57与集电板55紧密连接，每个取电板57端部分别通过活动卡板58各自与一L型软铜排59紧密装卡，每个L型软铜排59的竖直端面分别与事先装卡在轧辊两侧的两母排510用卡钳卡紧。这样，集电板55的电流通过取电板57、L型软铜排59、轧辊母排510最后传递到轧辊，从而实现了整个旋转镀铬装置的导通功能。

由于被镀铬的轧辊规格不同，因此事先装卡在其上的两个母排510间距并不是固定的，因此才需要设置两侧的取电板57端部与L型软铜排59采用活动卡板58装卡连接的形式。这样，L型软铜排59可以适应不同规格轧辊所对应的母排510不同的位置，方便调整，重新装卡。

导电系统的设计除考虑其充分的导电性外，还要考虑其可靠的绝缘性。所谓绝缘性就是上述导电系统部分与不需要导电的部分如：前述的支撑系统和传动机构只要存有连接关系或导通性关系的部位必须采取绝缘措施，防止镀铬电流传递到这些机构，否则不但使得镀铬电流损失甚至短路影响镀铬作业，而且容易造成某些关键机械设备的烧伤。具体的绝缘措施如下：

如前所述，三角架6两支座底部各自增加1尼龙绝缘垫，防止镀铬电流通过三角架传递到大齿轮24进而使得整个镀铬装置的支撑系统及传动机构这些禁止通电的部分导电；每个电刷组51底部与底盘22之间也设有绝缘垫（图中未标注），防止电流通过底盘22传递到支撑系统和传动机构；同样道理，集电板55与大齿轮24之间也采用绝缘垫56绝缘；支撑环511由于与集电环53、旋转支撑轴承23、大齿轮24及集电板55均存在连接配合关系，所以整个支撑环511采用PVC树脂材料，既保证其良好的绝缘性，也具有良好的强度。此外，每个集电板55连接螺栓514以及取电板57连接螺栓515均通过绝缘套516、517达到绝缘目的，避免通过螺栓造成了大齿轮与集电板55或取电板57发生导通，参见图12所示。

根据用户日常处理的最大轧辊重量，本发明的镀铬装置的支撑系统的最大承载量按15t设计，轧辊根据辊径不同，要求的旋转速度也不同，镀铬转速与辊径成反比，因此传动机构的电机选用变频调速电机，经过蜗轮减速机及大、小齿轮共两级减速，轧辊的转速一般为6-10转/分钟。蜗轮减速机速比：1/20，大、小齿轮的传动比（齿数比）：1/7.5，因此整个传动机构总速比为：1/150，按最大15t辊重计算，2.2kW的电机完全能够满足旋转驱动要求。此外，大齿轮除要满足设定的传动比要求外，由于其本身也是重要的承载构件，因此也要考虑其承载性能以及要有足够的空间放置集电板及三角架支架等相关构件的问题，其尺寸设计不宜过小。本装备大齿轮节圆直径：D_e2=1500mm，轮齿模数m=10，齿数z₂=150，因此小齿轮的节圆直径：D_e1=200mm，轮齿模数m=10，齿数z₁=20。

综上所述，本发明的轧辊表面旋转支撑镀铬装置针对现有镀铬装置出现的较为突出的镀层厚度不均的问题，经改进后该装置由于具备良好的旋转导电性，在旋转过程中通电镀铬，彻底杜绝了因溶液铬离子浓度不均而造成的轧辊表面镀层厚度不均的现象，提高了镀铬质量，大大延长了轧辊使用周期。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (5)

1.一种轧辊表面旋转支撑镀铬装置，设置在镀铬槽上方，其特征在于：包括轧辊（1）、支撑系统（2）、传动机构（3）、供电铜排（4）、导电系统（5）以及三角架（6）；

所述支撑系统（2）包括底架（21）、底盘（22）、旋转支撑轴承（23）以及大齿轮（24）；所述底架（21）设置在镀铬槽上方，所述底盘（22）镶嵌在所述底架（21）中间的槽口，通过两侧面螺栓（27）与所述底架（21）连接固定，所述旋转支撑轴承（23）外套镶嵌在所述底盘（22）定位止口位置，所述大齿轮（24）通过止口固定在所述旋转支撑轴承（23）内套顶部，两个支架（26）固定在大齿轮（24）顶部两侧，所述轧辊（1）通过所述三角架（6）悬挂坐落在两个所述支架（26）上，所述大齿轮（24）固定在所述旋转支撑轴承（23）内套上，所述旋转支撑轴承（23）外套与所述底盘（22）固定，所述大齿轮（24）通过两个定位键（25）与所述旋转支撑轴承（23）连接，所述大齿轮（24）与所述旋转支撑轴承（23）对应处各开设两个键槽；所述传动机构（3）固定在所述底架（21）上。

2.如权利要求1所述的轧辊表面旋转支撑镀铬装置，其特征在于：所述支架（26）底部螺孔（261）通过螺栓连接使所述支架（26）与大齿轮（24）连接固定，所述三角架（6）通过本身底部的两个支座（62）设置在两个所述支架（26）的支撑面（262）上，在每个所述支架（26）的顶部焊接三个防脱落挡块（263）。

3.如权利要求2所述的轧辊表面旋转支撑镀铬装置，其特征在于：所述三角架（6）的中部设有行车吊装孔（61），三角架（6）的底部设有若干轧辊吊装孔（63）。

4.如权利要求2所述的轧辊表面旋转支撑镀铬装置，其特征在于：所述三角架（6）的支座（62）为尼龙绝缘垫。

5.如权利要求1所述的轧辊表面旋转支撑镀铬装置，其特征在于：所述传动机构（3）包括传动电机（31）、齿式联轴器（32）、蜗轮减速机（33）以及小齿轮（34）；

所述传动电机（31）通过所述齿式联轴器（32）驱动所述蜗轮减速机（33）高速轴，经过减速通过设置在低速轴端的所述小齿轮（34）驱动大齿轮（24）传动。

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