CN104874610A - 一种紧凑型轧制线调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧凑型轧制线调整装置，框架固定在第一牌坊和第二牌坊之间，框架的下部设置有粗调驱动机构，该粗调驱动机构的动力输出端与连接梁固定连接，第一阶梯板固定在连接梁的端部；微调驱动机构的一端固定在第一牌坊上，微调驱动机构的动力输出端分别与第一斜契块和第二斜契块的一端连接；第一斜契块的上表面与一个第一斜契机构吻合，第一斜契机构固定在第二牌坊上，第一斜契块与连接梁和/或第一斜契机构滑动配合；第二阶梯板固定在连接梁的另一端部，第二斜契块的上表面与一个第二斜契机构吻合，第二斜契机构固定在第一牌坊上，第二斜契块与连接梁和/或第二斜契机构滑动配合。本发明具有结构紧凑、刚度好的特点。

Description

一种紧凑型轧制线调整装置

技术领域

本发明涉及平整机技术领域，具体涉及一种平整机上的一种紧凑型轧制线调整装置。

背景技术

平整机是连退机组出口段的关键设备，常用的有四辊和六辊平整机，其结构与其他轧机相似。轧制线调整装置是平整机重要的辅助设备，其目的是保证轧辊修磨后保持轧制线标高恒定，通常安装在牌坊的上侧或者下侧。

目前安装于轧机上方的制线调整装置，通常采用阶梯板和斜契块复合式调整装置形式,该结构主要包括框架、两个液压缸、连接叉头、阶梯板、滑轨、斜契块等部分组成，固定框架件安装于驱动侧牌坊件左侧，液压缸一和液压缸二的缸体均安装在固定框架件上，阶梯板和斜契块分别由液压缸一和液压缸二驱动。通过轧辊的辊径大小，可分别计算出阶梯板使用的台阶数和斜契块的高度值，进而可以确定两个液压缸的各自行程。两者组合使用可实现最大辊径和最小辊径之间轧制线恒定的无级调整，目前这种轧制线调整装置的框架固定在牌坊外侧，由于悬臂安装，挠度大，结构刚性不佳，然而对于6辊平整机型来说，其磨辊量比连轧机、可逆轧机要小，若也用该机构则造成装置尺寸大，经济性不强，为此我们研发了一种紧凑轧制线调整装置。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种紧凑型轧制线调整装置，本发明具有结构紧凑的特点。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种紧凑型轧制线调整装置，包括第一牌坊、第二牌坊、框架、第一阶梯板、连接梁、第一斜契块、第二阶梯板、第二斜契块，框架固定在第一牌坊和第二牌坊之间，框架的下部设置有粗调驱动机构，该粗调驱动机构的动力输出端与连接梁固定连接，第一阶梯板固定在连接梁的端部；

还包括驱动所述第一斜契块和第二斜契块沿所述连接梁横向位移的微调驱动机构，微调驱动机构的一端固定在第一牌坊上，微调驱动机构的动力输出端分别与第一斜契块和第二斜契块的一端连接；

第一斜契块的下表面为平面且与第一阶梯板上表面相互接触，第一斜契块的上表面为斜面，第一斜契块的上表面与一个第一斜契机构吻合，第一斜契机构固定在第二牌坊上，第一斜契块与连接梁和/或第一斜契机构滑动配合；

第二阶梯板固定在连接梁的另一端部，第二斜契块的下表面为平面且与第二阶梯板上表面相互接触，第二斜契块的上表面为斜面，第二斜契块的上表面与一个第二斜契机构吻合，第二斜契机构固定在第一牌坊上，第二斜契块与连接梁和/或第二斜契机构滑动配合。

所述粗调驱动机构包括第一直线驱动器以及连接头，第一直线驱动器与连接头的一端活动连接，连接头与连接梁固定连接。

所述第一直线驱动器包括第一座体、第二座体、第一气缸、安装座、第二气缸，第一座体和第二座体固定在框架上，第一气缸的缸体设置在第一座体上，第一气缸的第一活塞杆与所述安装座连接，安装座滑动地配合在第二座体上，第二气缸连接于安装座上。

所述第一气缸为双行程气缸，第一气缸的第二活塞杆连接于第一牌坊上。

所述微调驱动机构包括底座、第二直线驱动器以及连接机构，底座的一端固定于第一牌坊上，第二直线驱动器的一端连接在底座上，第二直线驱动器的另一端与连接机构连接。

所述连接机构包括连接块，该连接块与第二直线驱动器铰接。

所述连接机构还包括连接杆以及安装板，连接杆的一端与连接块固定连接，连接杆的另一端向底座方向延伸后与安装板的一端固定连接，安装板的另一端与第二斜契块固定连接。

所述第一斜契机构和第二斜契机构均包括支撑座、斜契，支撑座的下部设有滑轨，斜契设置在支撑座上。

微调驱动机构的动力输出端还与一个调节行程检测机构。

调节行程检测机构包括支座、齿轮、编码器以及齿条，齿轮的一端安装在支座上后并与编码器连接，齿轮与所述齿条啮合，齿条固定在微调驱动机构的动力输出端。

采用了上述方案，当连接梁在第一气缸和第二气缸通过不同的驱动方式下进行横移时，可以分别使阶梯板台阶达到不同的位置，并通过布置的接近开关件来分别检测阶梯板的位置，以实现轧制线的粗调整。由于第一斜契块和第二斜契块分别固定在连接梁的两端，当两侧布置的油缸工作时，带动第一斜契块和第二斜契块横向移动，进而使得第一阶梯板和第二阶梯板上下运动，实现轧制线的精确调整。

该紧凑型轧制线装置有以下优点：

1.由于驱动机构布置在两片牌坊之间，使得整体尺寸缩小，结构趋于紧凑化，装置的刚性获得提高，各机构的运动平稳、可靠、精度高，重量减小并且配套成本降低，应用在本单位的六辊平整机型上，获得了良好的经济效益；

2.创新运用了双杆气缸和单缸气缸的组合使用来带动阶梯板的快速移动；

3.通过两个液压缸来驱动斜契块使得其动作平稳，可靠。

下面结合附图和具体实施方式对本发明的结构以及原理进行详细说明。

附图说明

图1为本发明的紧凑型轧制线调整装置的立体结构示意图；

图2为图1旋转180度后的示意图(隐藏了第一牌坊和第二牌坊)；

图3为连接头的示意图；

图4为底座的示意图；

图5为连接机构的结构示意图；

图6为连接梁与第一斜契块以及斜契机构的装配图；

图7为图6的部分分解图；

图8为第一阶梯板的示意图；

图9为调节行程检测机构的示意图；

附图中，1为第一牌坊、2为第二牌坊、3为框架、4为第一阶梯板、5为连接梁、5a为集油盘、6为第一斜契块、6a为第一衬板、6b为第二衬板、7为第二阶梯板、8为第二斜契块、9为连接头、9a为支架、9b为连接块、9c为肋板、10为第一座体、11为第二座体、12为第一气缸、13为安装座、14为第二气缸、15为底座、15a为安装板、15b为第一连接块、15c为第二连接块、15d为肋板、16为油缸、17为连接叉头、18为连接块、18a为连接臂、18b为凸起，18c为支架、18d为滑块、19为连接杆、20为安装板，21为支撑座、22为斜契、21为支撑座、23为滑轨、24为盖板、25为支座、26为齿轮、27为编码器、28为齿条。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的一种紧凑型轧制线调整装置，包括第一牌坊1、第二牌坊2、框架3、第一阶梯板4、连接梁5、第一斜契块6、第二阶梯板7、第二斜契块8，框架3固定在第一牌坊1和第二牌坊2之间，框架3的下部设置有粗调驱动机构，该粗调驱动机构的动力输出端与连接梁5固定连接，在粗调驱动机构的推动下，使连接梁5沿其横向平移，从而带动与该连接梁5连接的第一阶梯板4和第二阶梯板7沿着连接梁5的横向平移。

如图1和图2所示，作为本发明的优选实施方式，所述粗调驱动机构包括第一直线驱动器以及连接头9，第一直线驱动器与连接头9的一端活动连接，连接头9与连接梁5固定连接。第一直线驱动器与连接头9活动连接的好处在于，当微调驱动机构对第一斜契块6产生的作用力迫使第一阶梯板4向连接梁5的下方位移，由于第一阶梯板4与连接梁5是固定的，因此，通过活动连接的关系，可以使得连接梁5以活动连接点作为支点产生转动，第一阶梯板4随着连接梁5的转动而发生向下的位移，从而使得第一阶梯板4获得微动位移(具体原理在后序工作过程中说明)。如图3所示，连接头9包括呈倒U型的支架9a，在支架9a的顶部固定有连接块9b，连接块9b上设有轴孔，连接块9b通过轴或销与第一直线驱动器铰接，在支架9a的两个连接臂内侧固定有肋板9c，以增加支架9a的刚性或强度。

如图2所示，第一直线驱动器包括第一座体10、第二座体11、第一气缸12、安装座13、第二气缸14，第一座体10和第二座体11固定在框架3上。第一气缸12的缸体设置在第一座体上10，第一气缸12的第一活塞杆与所述安装座13连接，所述第一气缸12为双行程气缸，采用双行程气缸的优点在于，在有限的空间里，可以增加第一阶梯板4和第二阶梯板7的调节范围，使得结构更加地合理化。第一气缸12的第二活塞杆连接于第一牌坊1上。当第一气缸12采用双行程气缸后，在第一座体上10的侧壁上设置有条形孔，第一气缸12的缸体的周面上设有环形套，在环形套上设有轴，轴上安装有滚轮，滚轮滑动配合在第一座体10上的条形孔中，从而使第一气缸12的第二活塞杆动作时，使第一气缸12的缸体相对第一座体11可以滑动。安装座13滑动地配合在第二座体11上，本实施方式中，在第二座体11的侧壁上设置有条形孔，安装座13的两侧分别安装有滚轮，滚轮位于条形孔中，从而使安装座13相对第一座体可以滑动。第二气缸14连接于安装座13上，第二气缸14的缸体的周面上设有环形套，在环形套上设有轴，环形套通过该轴与安装座13铰接，以使第二气缸可以轴为支点发生转动，这种铰接结构有利于第一阶梯板或第二阶梯板在微调的反作用力不会对第二气缸产生副作用。

如图2所示，还包括驱动所述第一斜契块6和第二斜契块8沿所述连接梁5横向位移的微调驱动机构，微调驱动机构的一端固定在第一牌坊1上，微调驱动机构的动力输出端分别与第一斜契块6和第二斜契块8的一端连接，微调驱动机构位于第一牌坊1和第二牌坊2之间。所述微调驱动机构包括底座15、第二直线驱动器以及连接机构，底座的一端固定于第一牌坊1上，如图4所示，底座15由安装板15a、第一连接块15b、第二连接块15c、肋板15d组成，第一连接块15b和第二连接块15c的一端与别固定在安装板15a上，第一连接块15b和第二连接块15c的一端与第二直线驱动器的一端连接，肋板15d固定在第一连接块15b和第二连接块15c之间。第一连接块15b和第二连接块15c均由第一连接段和第二连接段组成，第一连接段平行于连接梁5，第二连接段倾斜于连接梁5，因此，在第一连接段与第二连接段之间形成120至150度的夹角。

第二直线驱动器的另一端与连接机构的端部连接。第二直线驱动器包括油缸16、连接叉头17，油缸16铰接在底座15上，油缸16的活塞杆与连接叉头17的一端固定连接。

如图5所示，所述连接机构包括连接块18，该连接块18与第二直线驱动器铰接，连接块18与第二直线驱动器的连接叉头17铰接。连接块18的两端位于连接梁5的外侧，以避免和第二直线驱动器连接后与粗调驱动机构发生干涉，连接块18的两端设有连接臂18a，连接块18通过连接臂18a与连接叉头17铰接，连接块18的面对第一斜契块6的端面上设有凸起18b，该凸起18b位于两个连接梁5之间，以便于与第一斜契块6连接。凸起18b与连接块18一体成型，连接块18通过该凸起18b与第一斜契块6的一端固定。在连接块背离第一斜契块6的端面上固定有滑块支架18c，该滑块支架18c上固定有滑块18d，滑块滑动配合在连接梁5上，滑块支架18c和滑块既对连接块18形成了支撑，又避免了连接块18与连接梁5直接接触发生摩擦。

如图5所示，所述连接机构还包括连接杆19以及安装板20，连接杆19的一端与连接块18固定连接，连接杆19的另一端向底座15方向延伸后与安装板20的一端固定连接，安装板20的另一端与第二斜契块8固定连接。当油缸16驱动连接块18时，连接块18将动力传递给第一斜契块6，另外，连接块18还通过连接杆19和安装板20将动力传递给第二斜契块8，从而，在油缸16的驱动下，使得第一斜契块6和第二斜契块8同时发生位移。这种使第一斜契块6和第二斜契块8联动的结构简单且可靠，避免了采用复杂的结构使两个斜契块联动。

如图2、图6、图7和图8所示，第一阶梯板4固定在连接梁5的端部，第一斜契块6的下表面为平面且与第一阶梯板4上表面相互接触，第一斜契块6的上表面为斜面，第一斜契块的上表面与一个第一斜契机构吻合，第一斜契机构固定在第二牌坊2上，第一斜契块6与连接梁和/或第一斜契机构滑动配合，第一斜契块6的面对连接梁5的两个侧壁面上分别设有凹槽，在凹槽内的上顶壁和下底壁上固定有第一衬板6a和第二衬板6b，第一衬板6a用于与第一斜契机构配合，第二衬板6b用于与连接梁配合。第二阶梯板7固定在连接梁5的另一端部，第二斜契块8的下表面为平面且与第二阶梯板7上表面相互接触，第二斜契块8的上表面为斜面，第二斜契块8的上表面与一个第二斜契机构吻合，第二斜契机构固定在第一牌坊1上，第二斜契块8与连接梁5和/或第二斜契机构滑动配合，同样地，在第二斜契块8的面对连接梁5的两个侧壁面上分别设有凹槽，在凹槽内的上顶壁和下底壁上固定有第三衬板和第四衬板，第三衬板用于与第二斜契机构配合，第四衬板用于与连接梁5配合。

如图7所示，所述第一斜契机构和第二斜契机构均包括支撑座21、斜契22，支撑座21的下部设有滑轨23，斜契22设置在支撑座21上。在支撑座21上设有通孔，斜契22的一端从支撑座21通孔的一端孔口伸入到通孔内，通孔的另一端孔口设有盖板24，在斜契22与盖板24之间设有压力传感器(图中未示出)，调整第一斜契块6和第二斜契块8时，通过压力传感器可实时检测轧制力的大小。斜契22的另一端的表面为斜面，用于与所述的斜契块相配合。支撑座21的下部设有一个支座，支座可以是与支撑座21整体成型，也可以是分体式的，所述滑轨23设置在该支座上。

如图9所示，微调驱动机构的动力输出端还与一个调节行程检测机构。调节行程检测机构包括支座25、齿轮26、编码器27以及齿条28，齿轮26的一端安装在支座25上后并与编码器27连接，齿轮26与所述齿条28啮合，齿条28固定在微调驱动机构的动力输出端，齿条28的一端与微调驱动机构中的连接块18连接，在支座25上设有位于齿轮26下方的凹槽，齿条28的另一端位于支座25上的凹槽中，以便于通过支座25对齿条28形成支撑。通过齿轮齿条结构将移动的位移转化成齿轮的转动角位移，由编码器转将该角位移转换成电信号，再经控制器计算成为实际的位移。

如图1和图2所示，如果油缸16的液压油有泄漏，为了避免泄漏的液压油对带钢造成污染等，或环境形成污染，在连接梁5的外侧壁上设置有位于油缸16下方的集油盘5a，该集油盘5a通过呈L型的连接块与连接梁5连接，集油盘5a的一端高而另一端低，当有液压油滴落时，恰好落在集油盘中。

本发明的工作过程如下：如图2和图8所示，当需要进行粗调时，当控制第二气缸14进气的电磁阀的开启，第二气缸14的活塞杆向右横向移动，将动力传递到连接头9，连接头9带动连接梁5向右横向移动，连接梁5带动第一阶梯板4和第二阶梯板7向右横向移动(如果气缸的活塞杆向左移，侧阶梯板向左横向移动)，由于第一阶梯板4与第一斜契块6相互接触的表面均为平面，以及第二阶梯板7与第二斜契块8相互接触的表面均为平面，因此，当连接梁5带动第一阶梯板4和第二阶梯板7向右横向移动，第一阶梯板4与第一斜契块6保持接触而不会出现间隙，同样，第二阶梯板7设置第二斜契块8保持接触而不会出现间隙。当调整到所需位置时(通过接近开关件来分别检测阶梯板的具体位置)，第二气缸14停止工作。如果第二气缸14的伸缩行程不足以使第一阶梯板4和第二阶梯板7调整到所需位置，则需要启动第一气缸12推动安装座13，使第二气缸和连接头9、连接梁5整体横向移动，从而使第一阶梯板4和第二阶梯板7到达所需位置，图8中示意的第一阶梯板4有5个不同位置，同样第二阶梯板7也有5个不同位置，通过第一气缸和第二气缸的配合，可以使第一阶梯板和第二阶梯板到达最大调节行程，因此第一气缸12是为了在有限的空间里，增加调节范围而设置。

当粗调到位还需要精确到具体位置时，启动油缸16，油缸的活塞向右横向位移，推动连接块18向右横向移动，连接块18推动第一斜契块6滑动，由于第一斜契块6与斜契22的配合作用且斜契22是固定不动的，第一斜契块6对斜契22施加的挤压作用力反作用于第一斜契块6上，第一斜契块6将该反作用力作用于与其接触的第一阶梯板4上，从而使得第一阶梯板4带动连接梁整体向下运动，又由于连接梁5通过连接头9与第二气缸14铰接，因此，在上述反作用力上，实际上是使连接梁5以连接头9与第二气缸14的铰接点作为支点发生微小角度的转动，从而达到微调到精确位置的目的。另外，由于与连接块18连接的连接杆19和安装板20带动第二斜契块8联动，第二斜契块8向右移动时，第二斜契块8减小与其接触的斜契22之间的作用力，第二斜契块8不会对第二阶梯板施加挤压作用力，而是第二阶梯板7随着连接梁的转动而发生一定弧度的转动，从而第二阶梯板7的位置得到调整。同理，若油缸16的活塞杆向左移动，第一阶梯板4和第二阶梯板7的微调与上述方向相反。

本发明不限于上述实施方式，例如，第一直线驱动器和第二直线驱动器还可以采用直线电机、油缸、电机与丝杠机构等结构形式。

Claims (10)

1.一种紧凑型轧制线调整装置，包括第一牌坊、第二牌坊、框架、第一阶梯板、连接梁、第一斜契块、第二阶梯板、第二斜契块，其特征在于，框架固定在第一牌坊和第二牌坊之间，框架的下部设置有粗调驱动机构，该粗调驱动机构的动力输出端与连接梁固定连接，第一阶梯板固定在连接梁的端部；

还包括驱动所述第一斜契块和第二斜契块沿所述连接梁横向位移的微调驱动机构，微调驱动机构的一端固定在第一牌坊上，微调驱动机构的动力输出端分别与第一斜契块和第二斜契块的一端连接；

第一斜契块的下表面为平面且与第一阶梯板上表面相互接触，第一斜契块的上表面为斜面，第一斜契块的上表面与一个第一斜契机构吻合，第一斜契机构固定在第二牌坊上，第一斜契块与连接梁和/或第一斜契机构滑动配合；

第二阶梯板固定在连接梁的另一端部，第二斜契块的下表面为平面且与第二阶梯板上表面相互接触，第二斜契块的上表面为斜面，第二斜契块的上表面与一个第二斜契机构吻合，第二斜契机构固定在第一牌坊上，第二斜契块与连接梁和/或第二斜契机构滑动配合。

2.根据权利要求1所述的紧凑型轧制线调整装置，其特征在于：所述粗调驱动机构包括第一直线驱动器以及连接头，第一直线驱动器与连接头的一端活动连接，连接头与连接梁固定连接。

3.根据权利要求2所述的紧凑型轧制线调整装置，其特征在于：所述第一直线驱动器包括第一座体、第二座体、第一气缸、安装座、第二气缸，第一座体和第二座体固定在框架上，第一气缸的缸体设置在第一座体上，第一气缸的第一活塞杆与所述安装座连接，安装座滑动地配合在第二座体上，第二气缸连接于安装座上。

4.根据权利要求3所述的紧凑型轧制线调整装置，其特征在于：所述第一气缸为双行程气缸，第一气缸的第二活塞杆连接于第一牌坊上。

5.根据权利要求1所述的紧凑型轧制线调整装置，其特征在于：所述微调驱动机构包括底座、第二直线驱动器以及连接机构，底座的一端固定于第一牌坊上，第二直线驱动器的一端连接在底座上，第二直线驱动器的另一端与连接机构连接。

6.根据权利要求5所述的紧凑型轧制线调整装置，其特征在于：所述连接机构包括连接块，该连接块与第二直线驱动器铰接。

7.根据权利要求6所述的紧凑型轧制线调整装置，其特征在于：所述连接机构还包括连接杆以及安装板，连接杆的一端与连接块固定连接，连接杆的另一端向底座方向延伸后与安装板的一端固定连接，安装板的另一端与第二斜契块固定连接。

8.根据权利要求1所述的紧凑型轧制线调整装置，其特征在于：所述第一斜契机构和第二斜契机构均包括支撑座、斜契，支撑座的下部设有滑轨，斜契设置在支撑座上。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的紧凑型轧制线调整装置，其特征在于：微调驱动机构的动力输出端还与一个调节行程检测机构。

10.根据权利要求9所述的紧凑型轧制线调整装置，其特征在于：调节行程检测机构包括支座、齿轮、编码器以及齿条，齿轮的一端安装在支座上后并与编码器连接，齿轮与所述齿条啮合，齿条固定在微调驱动机构的动力输出端。