CN103143568B - Pc轧机轧辊在线交叉机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PC轧机轧辊在线交叉机构，包括轧辊、第一轴承座、第二轴承座以及轧机机架，轧辊的一端与第一轴承座连接，轧辊的另一端与第二轴承座连接，在第一轴承座上设有平面回转机构，该平面回转机构与轧机机架的一端紧密接触或连接，第二轴承座上设有平面偏转机构，该平面偏转机构与轧机机架的另一端紧密接触或连接。本发明的PC轧机轧辊在线交叉机构无需使生产线处于停止状态即可实现在线交叉调整。

Description

PC轧机轧辊在线交叉机构

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种PC轧机轧辊在线交叉机构。

背景技术

自70年代初日本研制成功HC轧机以来，世界各国广泛进行了板形控制技术的研究，先后开发出UC、HCW、VC、CVC和PC等一系列板形控制的新轧机和新技术，在生产实践中取得了较好的效果。与其它板形控制技术相比，轧辊交叉控制板形的技术(如PC轧机)具有最宽的凸度控制能力、易于调整辊型、不需复杂的辊型曲线、不受辊颈强度限制及易于实现自由轧制和压下率大等优点。随着热轧技术的快速发展，对板材厚度、凸度的要求越来越高，对辊交叉轧制技术以其良好的板形凸度控制能力，辅以大压下率轧制，在薄板热轧生产中广泛采用。到1994年止，已有66架PC轧机用于冷、热轧带钢生产和热轧厚板生产，首套工作辊交叉的轧机己于1993年6月用于热连轧带钢轧机的精轧机组。宝钢1580mm热连轧机和马钢宽厚板轧机等已经采用轧辊交叉控制板形的技术。轧辊成对对称交叉轧机(PC轧机)是1984年8月由日本三菱重工和新日铁联合开发，应用于广岛厂1840mm热轧机的板形控制技术。其上、下工作辊和支撑辊的轴线成对地在辊身中点对称交叉。1580PC轧机轧辊的在线交叉机构是工作辊与支撑辊的轴线保持平行，但上下两对轧辊与和轧制方向成直角的水平线成对交叉成各种所需的角度。交叉角的调整机构是由设置在轧机牌坊顶部的电机带动传动轴，经离合器、抱闸、伞齿轮箱至十字万向轴，再经蜗轮、蜗杆、蜗轮内花键、传动丝杆、丝母，使进口与出口两侧的丝杆同步前进或后退，推动交叉头移动，使轧辊轴承座向进口或出口侧摆动，形成不同的交叉角度。

目前的PC轧机轧辊在线交叉机构包括轧辊、轴承座以及机架，轧辊的两端安装在轴承座上，轴承座的上表面与机架的一端紧接触，轴承座的下表面通过平衡汽缸或油缸进行支撑，工作时，动力通过机架传递到轴承座上，轴承座带动轧辊下压钢压。这种结构的交叉机构如果需要调整时，由于PC轧机轧钢时施以较大的轧制力，从而也致使机架与轴承座之间形成很大的摩擦力，该摩擦力成为PC轧机轧辊在线交叉时的阻力，受交叉推力的限制(若采用过大的交叉推力对交叉机构和驱动电机都有着较高的要求)，上述交叉机构无法通过交叉角的调整机构实现在线交叉调整。因此目前的轧辊交叉角度均需要在生产线停止状态下进行调整，待调整好交叉角度后再进行轧钢，这种情况造成的后果将直接降低生产效率。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种无需使生产线处于停止状态下进行调整的PC轧机轧辊在线交叉机构，即本发明能实现在线交叉调整。

实现上述目的的技术方案如下：

PC轧机轧辊在线交叉机构，包括轧辊、第一轴承座、第二轴承座以及轧机机架，轧辊的一端与第一轴承座连接，轧辊的另一端与第二轴承座连接，在第一轴承座上设有平面回转机构，该平面回转机构与轧机机架的一端紧密接触或连接，第二轴承座上设有平面偏转机构，该平面偏转机构与轧机机架的另一端紧密接触或连接。

采用了上述方案，在第一轴承座和轧机机架之间设置了平面回转机构，以及在第二轴承座和轧机机架之间设置了平面偏转机构，在调整过程中，当交叉推力传给第二轴承座时，第二轴承座传递到轧辊，轧辊将动力传递到第一轴承座上，第一轴承座传递到平面回转机构上，平面回转机构在动力作用下自转，使得第一轴承座随着平面回转机构的转动而转动，而第二轴承座以第一轴承座中心为圆心，围绕其中心轴线旋转，第二轴承座也以右侧轴承座中心线为圆心运动。这样轧辊在交叉时，虽然在轧制力的作用下，轧辊被顶紧在平面回转机构上，但非直接与机架相接触。如此以来摩擦阻力便由现有技术中的滑动摩擦转变为平面回转机构内部零件的滚动摩擦。这样可以减小辊系所需的交叉推力，不仅能优化交叉机构的结构，降低能耗和材料消耗，也能使在连续轧制状态下辊系在线交叉，随时改变交叉角度易于实现，如此既能保证板材轧制凸度，又不必停止生产，极大提高生产效率。

进一步地，所述平面回转机构包括上垫板、上盖板、下垫板、下盖板以及若干个锥形滚动体，上垫板的上表面与上盖板固定连接，下垫板的下表面与下盖板固定连接，上垫板的下表面上设有环状凸台，所述下垫板的表面上设有限位圆台，上垫板的环状凸台与下垫板接触，以及下垫板上的限位圆台与上垫板接触后，在上垫板与下垫板之间形成一个环状容纳腔，所述锥形滚动体位于该环状容纳腔中，且锥形滚动体的一端与限位圆台的圆周面接触，锥形滚动体的另一端与环状凸台的侧壁面接触。通过上垫板和下垫板上形成的环状容纳腔，确保锥形滚动体装配的可靠性，以及限位圆台和环状凸台对锥形装配体的限制作用，确保锥形滚动体在工作过程中不会向外侧滑，从而确保了平面回转机构工作的可靠性。又通过上垫板和下垫板的阻隔作用，避免了锥形滚动体与上盖和下盖直接进行接触，防止锥形滚动体在工作过程中对上盖板和下盖板因摩擦而引起的损耗。另外，采用锥形滚动体，平面回转机构在工作过程中能较好地以自身的中心为中心进行回转工作，以确保交叉调整的精度。

进一步地，所述平面回转机构还包括一个位于上盖板和下盖板之间的挡圈，挡圈围住上垫板和下垫板，该挡圈的一端与下盖板固定。通过挡圈，可以阻挡灰尘进入到环状容纳腔中，对滚动体以及附着在滚动体表面上的润滑油造成污染，使锥形滚体保持在一个良好的工作环境中。

进一步地，所述下盖板的上表面设有凸台，所述挡圈与该凸台过盈配合。挡圈与凸台的过盈量较小，这种配合关系不但可以起到固定作用，而且便于进行装配和拆卸。

进一步地，平面偏转机构包括上盖、下盖、保持架以及滚动体，保持架位于上盖和下盖之间，保持架上至少设有两排装配孔，各个装配孔中装配一个所述的滚动体，各个滚动体的外圆周面分别与上盖和下盖的表面接触。平面偏转机构与平面回转机构一起实现上辊与下辊产生交叉作业，实现辊子平面运动，并且围绕平面回转装置中心转动。

进一步地，所述滚动体呈锥形，保持架上的各排装配孔沿着弧线进行列排列。锥形滚动体不仅能实现偏转装置平面运动，而且保证滚动体各部位线速度一致，在上下垫块间纯滚动摩擦，有效减少摩擦系数。

进一步地，平面偏转机构还包括位于上盖和滚动体之间的上垫块，以及位于下盖和滚动体之间的下垫块，上垫块与上盖固定连接，下垫块与下盖固定连接。通过上垫块和下垫块，可以避免滚动体与上盖和下盖直接进行接触，防止滚动体在工作过程中对上盖和下盖因摩擦而引起的损耗，以增加上盖和下盖的使用寿命，如果上垫块和下垫块受到损耗后而无法继续使用时，只需更换上垫块和下垫块即可。

综上所述，本发明的在线交叉机构的设计和使用大大降低了轧辊交叉时所产生的摩擦阻力，使得交叉头在较小的推力作用下就可以完成。这不仅减小和降低了交叉机构零件的尺寸和驱动电机功率，也使能够在线灵活调整交叉角度变得简便快捷。

附图说明

图1为本发明的PC轧机轧辊在线交叉机构的装配结构示意图；

图2为本发明中优选的平面回转机构的结构示意图；

图3为沿图2中B—B向的剖面图；

图4为本发明中优选的平面偏转机构的结构示意图；

图5为沿图4中C—C向的剖面图；

图6为图4中平面偏转机构的分解图；

图7为采用本发明的在线交叉机构后，上轧辊和下轧辊实现交叉的示意图；

附图中，1为轧辊、2为第一轴承座、3为第二轴承座，4为轧机机架；

5为平面回转机构、50为上垫板、51为上盖板、52为下垫板、53为下盖板54为锥形滚动体、55为环状凸台、56为限位圆台、57为挡圈；

6为平面偏转机构，61为上盖、62为下盖、63为保持架、64为滚动体、65为装配孔、66为上垫块、67为下垫块。

具体实施方式

参照图1至图6，本发明的PC轧机轧辊在线交叉机构，包括轧辊1、第一轴承座2、第二轴承座3以及轧机机架4。轧辊1的一端与第一轴承座2连接，轧辊1的另一端与第二轴承座3连接，在第一轴承座2上设有平面回转机构5，该平面回转机构与轧机机架的一端紧密接触或连接，第二轴承座上设有平面偏转机构6，该平面偏转机构与轧机机架的另一端紧密接触或连接。

本发明中，提供了两种平面回转机构，其中本发明图2和图3所述是本发明优选实施例的平面回转机构，具体结构为：

参照图2和图3，平面回转机构5包括上垫板50、上盖板51、下垫板52、下盖板53以及若干个锥形滚动体54。上垫板50的上表面与上盖板51固定连接，上垫板50的上表面与上盖板51通过螺钉固定连接。下垫板52的下表面与下盖板53固定连接，下垫板52的下表面与下盖板53通过螺钉固定连接。上垫板50的下表面上设有环状凸台55，所述下垫板52的表面上设有限位圆台56，上垫板50的环状凸台55与下垫板接触，以及下垫板上的限位圆台与上垫板接触后，在上垫板与下垫板之间形成一个环状容纳腔，所述锥形滚动体54位于该环状容纳腔中，且锥形滚动体54的一端与限位圆台56的圆周面接触，锥形滚动体的另一端与环状凸台55的侧壁面接触。平面回转机构5还包括一个位于上盖板51和下盖板52之间的挡圈57，挡圈57围住上垫板和下垫板，该挡圈的一端与下盖板53固定。下盖板53的上表面设有凸台，所述挡圈与该凸台过盈配合。

对于本发明中另一种实施例的平面回转机构，其具体结构如下：

所述平面回转机构包括上盖板、下盖板以及若干个锥形滚动体，上盖板的下表面上设有环状凸台，所述下盖板的表面上设有限位圆台，上盖板的环状凸台与下盖板接触，以及下盖板上的限位圆台与上盖板接触后，在上盖板与下盖板之间形成一个环状容纳腔，所述锥形滚动体位于该环状容纳腔中，且锥形滚动体的一端与限位圆台的圆周面接触，锥形滚动体的另一端与环状凸台的侧壁面接触。平面回转机构还包括一个位于上盖板和下盖板之间的挡圈，挡圈围张在上盖板的环状凸台的周围。该实施例的平面回转机构，是通过上盖板和下盖板结合后形成环状容纳腔，将滚动体装配在该环状容纳腔中，与上述优选实施例中的平面回转机构相比，同样能完成上述平面回转机构的功能。

参照图4至图6，平面偏转机构6包括上盖61、下盖62、保持架63以及滚动体64。保持架63位于上盖61和下盖62之间，保持架63上至少设有两排装配孔，各个装配孔65中装配一个所述的滚动体64，各个滚动体64的外圆周面分别与上盖和下盖的表面接触。所述滚动体呈锥形，保持架63上的各排装配孔沿着弧线进行列排列。平面偏转机构还包括位于上盖和滚动体之间的上垫块66，以及位于下盖和滚动体之间的下垫块67，上垫块66与上盖61固定连接，下垫块67与下盖62固定连接。

参照图1和图7，轧辊1在做交叉运动时，轧制力通过轧辊1、两轴承座、平面回转机构5和平面偏转机构6被传递到轧机机架4上。轧辊1在交叉和稳定机构推动作用下以平面回转机构5为圆心，两轴承座中心之间距离为半径做旋转运动。可以看出，第一轴承座2围绕其中心轴线旋转，第二轴承座3也以第一轴承座2中心线为圆心运动。从图7中可以看出,上轧辊和下轧辊分别通过各自的在线交叉机构作用而得到的交叉结果(图中的α角为2度)。本发明的在线交叉机构的设计和使用大大降低了轧辊交叉时所产生的摩擦阻力，使得交叉缸在较小的推力作用下就可以完成。这不仅减小和降低了交叉机构零件的尺寸和驱动力，也使能够在线灵活调整交叉角度变得简便快捷。

Claims (11)

1.一种PC轧机轧辊在线交叉机构，包括轧辊、第一轴承座、第二轴承座以及轧机机架，轧辊的一端与第一轴承座连接，轧辊的另一端与第二轴承座连接，其特征在于：在第一轴承座上设有平面回转机构，该平面回转机构与轧机机架的一端紧密接触或连接，第二轴承座上设有平面偏转机构，该平面偏转机构与轧机机架的另一端紧密接触或连接；所述平面回转机构包括上垫板、上盖板、下垫板、下盖板以及若干个锥形滚动体，上垫板的上表面与上盖板固定连接，下垫板的下表面与下盖板固定连接，上垫板的下表面上设有环状凸台，所述下垫板的表面上设有限位圆台，上垫板的环状凸台与下垫板接触，以及下垫板上的限位圆台与上垫板接触后，在上垫板与下垫板之间形成一个环状容纳腔，所述锥形滚动体位于该环状容纳腔中，且锥形滚动体的一端与限位圆台的圆周面接触，锥形滚动体的另一端与环状凸台的侧壁面接触。

2.根据权利要求1所述的PC轧机轧辊在线交叉机构，其特征在于：所述平面回转机构还包括一个位于上盖板和下盖板之间的挡圈，挡圈围住上垫板和下垫板，该挡圈的一端与下盖板固定。

3.根据权利要求2所述的PC轧机轧辊在线交叉机构，其特征在于：所述下盖板的上表面设有凸台，所述挡圈与该凸台过盈配合。

4.根据权利要求1所述的PC轧机轧辊在线交叉机构，其特征在于：平面偏转机构包括上盖、下盖、保持架以及滚动体，保持架位于上盖和下盖之间，保持架上至少设有两排装配孔，各个装配孔中装配一个所述的滚动体，各个滚动体的外圆周面分别与上盖和下盖的表面接触。

5.根据权利要求4所述的PC轧机轧辊在线交叉机构，其特征在于：所述滚动体呈锥形，保持架上的各排装配孔沿着弧线进行列排列。

6.根据权利要求4或5所述的PC轧机轧辊在线交叉机构，其特征在于：平面偏转机构还包括位于上盖和滚动体之间的上垫块，以及位于下盖和滚动体之间的下垫块，上垫块与上盖固定连接，下垫块与下盖固定连接。

7.一种PC轧机轧辊在线交叉机构，包括轧辊、第一轴承座、第二轴承座以及轧机机架，轧辊的一端与第一轴承座连接，轧辊的另一端与第二轴承座连接，其特征在于：在第一轴承座上设有平面回转机构，该平面回转机构与轧机机架的一端紧密接触或连接，第二轴承座上设有平面偏转机构，该平面偏转机构与轧机机架的另一端紧密接触或连接；所述平面回转机构包括上盖板、下盖板以及若干个锥形滚动体，上盖板的下表面上设有环状凸台，所述下盖板的表面上设有限位圆台，上盖板的环状凸台与下盖板接触，以及下盖板上的限位圆台与上盖板接触后，在上盖板与下盖板之间形成一个环状容纳腔，所述锥形滚动体位于该环状容纳腔中，且锥形滚动体的一端与限位圆台的圆周面接触，锥形滚动体的另一端与环状凸台的侧壁面接触。

8.根据权利要求7所述的PC轧机轧辊在线交叉机构，其特征在于：所述平面回转机构还包括一个位于上盖板和下盖板之间的挡圈，挡圈围绕在上盖板的环状凸台的周围。

9.根据权利要求7所述的PC轧机轧辊在线交叉机构，其特征在于：平面偏转机构包括上盖、下盖、保持架以及滚动体，保持架位于上盖和下盖之间，保持架上至少设有两排装配孔，各个装配孔中装配一个所述的滚动体，各个滚动体的外圆周面分别与上盖和下盖的表面接触。

10.根据权利要求9所述的PC轧机轧辊在线交叉机构，其特征在于：所述滚动体呈锥形，保持架上的各排装配孔沿着弧线进行列排列。

11.根据权利要求9或10所述的PC轧机轧辊在线交叉机构，其特征在于：平面偏转机构还包括位于上盖和滚动体之间的上垫块，以及位于下盖和滚动体之间的下垫块，上垫块与上盖固定连接，下垫块与下盖固定连接。