CN105013825B - 换辊夹钳装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种换辊夹钳装置，包括钳架、多个夹钳以及两个驱动机构；多个夹钳共线且相互间隔地设于钳架，每个夹钳包括成对设置的主动钳臂与从动钳臂，主动钳臂与从动钳臂上分别设置有相互啮合的齿，以供夹钳开闭；两个驱动机构的其中一个驱动部分夹钳的主动钳臂，另一个驱动机构驱动其余夹钳的主动钳臂。本发明提出的换辊夹钳装置，通过两个驱动机构分别驱动不同的主动钳臂，即分别驱动不同夹钳，实现在对例如六辊轧机进行换辊时，其工作辊与中间辊的分别单独夹钳与同时夹钳的功能。

Description

换辊夹钳装置

技术领域

本发明涉及板材轧制设备技术领域，尤其涉及一种换辊夹钳装置。

背景技术

换辊夹钳在例如平整机或轧机换辊中有广泛的应用。板带轧制过程中因轧辊磨损、轧辊损坏或者轧机维修等原因，均需要将轧辊拉出轧机外进行换辊或为维修提供足够空间，而拉出轧辊首先需要通过换辊夹钳将轧辊夹紧。例如现有的六辊平整机或六辊轧机，其包括水平设置且竖直排列的两个工作辊以及两个中间辊，且两个工作辊位于两个中间辊之间。当更换工作辊及中间辊时，根据工况需要，分为更换工作辊、更换中间辊以及同时更换工作辊与中间辊三种工作状态。

现有换辊夹钳大多采用液压驱动方式、电机驱动方式或以上二者组合的方式。上述方式中两个夹钳动作时无法保证同步，进而轧辊两侧受力不均导致拉出时轧辊易发生偏斜。且液压驱动方式容易发生漏油，环保性较差。另外，当进行工作辊与中间辊分别换辊时，由于工作辊夹钳与中间辊夹钳的驱动装置在轧辊轴向方向依次排列布置，导致整个夹钳装置在轧辊轴向方向的尺寸很大，而且采用电机分别直接驱动工作辊夹钳、中间辊夹钳时，所需力矩较大，如在夹紧轧辊时发生冲击，会直接给电机带来冲击，容易导致电机损坏。

因此提供一种动作同步、尺寸合理、所需力矩较小的换辊夹钳装置，已成为本领域内亟待解决的一大技术问题。

发明内容

本发明要解决现有技术中换辊夹钳装置的各夹钳动作不同步以及所需力矩较大的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提出的一种换辊夹钳装置，其中，包括钳架、多个夹钳以及两个驱动机构；所述多个夹钳共线且相互间隔地设于所述钳架，每个所述夹钳包括成对设置的主动钳臂与从动钳臂，所述主动钳臂与所述从动钳臂上分别设置有相互啮合的齿，以供所述夹钳开闭；所述两个驱动机构的其中一个驱动部分所述夹钳的主动钳臂，另一个所述驱动机构驱动其余所述夹钳的主动钳臂。

根据本发明的一实施方式，所述换辊夹钳装置包括四个夹钳，分别为第一夹钳、第二夹钳、第三夹钳以及第四夹钳，且所述四个夹钳分别包括第一主动钳臂与第一从动钳臂、第二主动钳臂与第二从动钳臂、第三主动钳臂与第三从动钳臂以及第四主动钳臂与第四从动钳臂。

根据另一实施方式，所述第一夹钳、第二夹钳、第三夹钳以及第四夹钳，依次由上至下间隔排列。

根据另一实施方式，所述四个夹钳的各主动钳臂以及从动钳臂，伸出所述钳架的端部均位于同一竖直平面上。

根据另一实施方式，所述钳架包括支座以及多块挡板，所述支座具有两侧面；所述多块挡板设于所述支座的同一侧面，界定出由上至下间隔排列的第一空档、第二空档、第三空档以及第四空档，用以分别安装所述第一夹钳、第二夹钳、第三夹钳以及第四夹钳。

根据另一实施方式，所述钳架内设有沿竖直方向延伸的第一转轴、第二转轴、第一销轴以及第二销轴，所述第一转轴、第二转轴、第一销轴以及第二销轴位于同一竖直平面上，所述第一销轴、第二转轴以及第二销轴的轴线重合；所述第一转轴贯穿所述四个空档、第一主动钳臂、第二从动钳臂、第三从动钳臂以及第四主动钳臂，且所述第一主动钳臂以及第四主动钳臂能随所述第一转轴转动；所述第二转轴贯穿所述第二空档、第三空档、第二主动钳臂以及第三主动钳臂，且所述第二主动钳臂以及第三主动钳臂能随所述第二转轴转动；所述第一销轴贯穿所述第一空档以及第一从动钳臂；所述第二销轴贯穿所述第四空档以及第四从动钳臂。

根据另一实施方式，所述第一主动钳臂位于所述钳架内的一端部向所述支座方向延伸形成第一凸出部，所述第一凸出部开设有第一长孔，所述第二主动钳臂位于所述钳架内的一端部向所述支座方向延伸形成第二凸出部，所述第二凸出部开设有第二长孔，所述驱动机构包括第一减速电机以及第二减速电机，所述第一减速电机设于所述钳架上端部且具有一第一偏心轴，所述第一偏心轴竖直设置且贯穿所述第一空档以及第一长孔；所述第二减速电机设于所述钳架上端部且具有一第二偏心轴，所述第二偏心轴竖直设置且贯穿所述第一空档、第二空档以及第二长孔，所述第二偏心轴平行于所述第一偏心轴；所述第一减速电机与第二减速电机能分别驱动所述第一偏心轴与第二偏心轴转动，以分别带动所述第一主动钳臂与第二主动钳臂开闭。

根据另一实施方式，所述第一主动钳臂以及第四主动钳臂内分别固定有一止动块，所述第一转轴对应所述两止动块位置开设有第一止动槽，所述止动块向内凸伸卡掣于所述第一止动槽。

根据另一实施方式，所述第二主动钳臂以及第三主动钳臂内分别固定有一止动块，所述第二转轴对应所述两止动块位置开设有第二止动槽，所述止动块向内凸伸卡掣于所述第二止动槽。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果在于：本发明提出的换辊夹钳装置，通过两个驱动机构分别驱动不同的主动钳臂，即分别驱动不同夹钳，实现在对例如六辊轧机进行换辊时，其工作辊与中间辊的分别单独夹钳与同时夹钳的功能。

附图说明

图1是本发明提出的换辊夹钳装置一实施方式的立体结构示意图；

图2是本发明提出的换辊夹钳装置一实施方式的侧视图；

图3是图2中沿直线A-A的剖视结构示意图；

图4是图2中沿直线B-B的剖视结构示意图；

图5是图3中沿直线C-C的剖视结构示意图；

图6是图3中沿直线D-D的剖视结构示意图；

图7是图3中沿直线E-E的剖视结构示意图；

图8是图3中沿直线F-F的剖视结构示意图；

图9是图3中沿直线G-G的剖视结构示意图；

图10是图3中H部放大图。

其中，附图标记说明如下：

1.钳架；11.支座；12.挡板；131.第一空档；132.第二空档；133.第三空档；134.第四空档；14.连接板；21.第一夹钳；211.第一主动钳臂；2111.第一凸出部；2112.第一长孔；212.第一从动钳臂；22.第二夹钳；221.第二主动钳臂；2211.第二凸出部；2212.第二长孔；222.第二从动钳臂；23.第三夹钳；231.第三主动钳臂；232.第三从动钳臂；24.第四夹钳；241.第四主动钳臂；242.第四从动钳臂；25.止动块；31.第一转轴；311.转轴；312.联轴器；313.键；314.定位销；315.轴套；32.第二转轴；33.第一销轴；34.第二销轴；41.第一减速电机；411.第一偏心轴；412.轴套；42.第二减速电机；421.第二偏心轴；4211.法兰套。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。

如图1所示，本发明提出的换辊夹钳装置的一实施方式。在本实施方式中，该换辊夹钳装置主要包括钳架1、四个夹钳以及两个驱动机构。需要说明的是，本实施方式中的四个夹钳的结构，主要针对例如六辊轧机或六辊平整机的换辊操作，具体来说，该换辊夹钳装置适用于更换六辊轧机或六辊平整机的六辊结构中的两个工作辊以及两个中间辊。上述描述仅表示本发明的一实施方式，并非限制本发明提出的换辊夹钳装置在其他领域的应用，当需换辊的设备不同时，该换辊夹钳装置的夹钳数量及位置均可根据使用需求灵活调整。

如图1和图2所示，在本实施方式中，四个夹钳共线且相互间隔地设于钳架1，每个夹钳包括成对设置且部分伸出钳架1的主动钳臂与从动钳臂，主动钳臂与从动钳臂上分别设置有相互啮合的齿，以供夹钳开闭，即当一个夹钳的主动钳臂转动时，从动钳臂同步转动。需要说明的是，本实施方式中，四个夹钳共线设置，即为竖直共线设置，用以分别对应于六辊轧机或六辊平整机的各辊，在其他实施方式中，可根据需换辊设备的实际结构进行灵活调整，并不以此为限。

如图1所示，在本实施方式中，为了便于描述，上述四个夹钳分别为第一夹钳21、第二夹钳22、第三夹钳23以及第四夹钳24，分别包括第一主动钳臂211与第一从动钳臂212、第二主动钳臂221与第二从动钳臂222、第三主动钳臂231与第三从动钳臂232以及第四主动钳臂241与第四从动钳臂242。并且，第一夹钳21、第二夹钳22、第三夹钳23以及第四夹钳24，依次由上至下间隔排列。另外，为了进一步保证对两个工作辊以及两个中间辊的夹紧拔出动作的一致性，在本实施方式中，四个夹钳的各主动钳臂以及从动钳臂，伸出钳架1的端部均位于同一竖直平面上。在其他实施方式中，这四个夹钳伸出钳架1的端部亦可位于不同的竖直平面上，可根据需换辊设备的各辊位置灵活调整。

如图1和图2所示，在本实施方式中，钳架1包括支座11以及八块挡板12。其中支座11具有相反的两侧面，八块挡板12设于支座11的同一侧面，界定出由上至下间隔排列的第一空档131、第二空档132、第三空档133以及第四空档134，用以分别安装第一夹钳21、第二夹钳22、第三夹钳23以及第四夹钳24。在其他实施方式中，挡板12的数量可根据夹钳的数量等条件灵活调整。需要说明的是，由于高度较大的支座11不易制造，因此，在本实施方式中，支座11采用上下两段式的结构，以便于设备的加工制造。

如图3和图4所示，在本实施方式中，钳架1内设有沿竖直方向延伸的第一转轴31、第二转轴32、第一销轴33以及第二销轴34。上述各转轴以及销轴均位于同一竖直平面上，且第一销轴33、第二转轴32以及第二销轴34的轴线重合。

具体来说，第一转轴31贯穿四个空档、第一主动钳臂211、第二从动钳臂222、第三从动钳臂232以及第四主动钳臂241，且第一主动钳臂211以及第四主动钳臂241能随第一转轴31转动。即，如图3所示，当第一主动钳臂211转动时，第一转轴31随其转动，进而带动第四主动钳臂241同步于第一主动钳臂211转动。另外，第一销轴33贯穿第一空档131以及第一从动钳臂212。即，如图5所示，当第一主动钳臂211转动时，通过齿的相互啮合，带动第一从动钳臂212以第一销轴33为轴转动。并且，第二销轴34贯穿第四空档134以及第四从动钳臂242。即，如图8所示，当第四主动钳臂241转动时，通过齿的相互啮合，带动第四从动钳臂242以第二销轴34为轴转动。

第二转轴32贯穿第二空档132、第三空档133、第二主动钳臂221以及第三主动钳臂231，且第二主动钳臂221以及第三主动钳臂231能随第二转轴32转动。即，如图3所示，当第二主动钳臂221转动时，第二转轴32随其转动，进而带动第三主动钳臂231同步于第二主动钳臂221转动。另外，如图6和图7所示，当第二主动钳臂221转动(即同时带动第三主动钳臂231转动)时，通过齿的相互啮合，带动第二从动钳臂222(即同时带动第三从动钳臂232)以第一转轴31为轴转动。

需要说明的是，在本实施方式中，如图1至图4所示，两根转轴位于轧辊轴向方向同一位置的左右两侧，节省了装置在轴向方向的空间，体积小巧。通过减速电机驱动偏心轴转动来带动夹钳摆动，减小了电机的输出扭矩，同时避免了夹钳夹紧时对电机的直接冲击。

另外，由于长度较大的转轴制作较为复杂且安装较为不便，因此在本实施方式中，如图3和图10所示，第一转轴31实际上为两根转轴311首尾相连固定而成，具体来说，两根较短的转轴311通过联轴器312、键313以及定位销314的结构，相互连接固定。但在其他实施方式中，第一转轴31的结构亦可采用整体式的一根。

另外，如图3所示，在本实施方式中，第一转轴31与第二转轴32与各挡板12的对应位置上均设有轴套315，以加强结构稳定性。该轴套315可选用现有结构，在此不予赘述。

如图1和图4所示，在本实施方式中，两个驱动机构分别为第一减速电机41以及第二减速电机42，且上述两个电机分别设于钳架1的上端部，这种结构设计可以使换辊夹钳装置的整体体积在水平方向上(即工作辊或中间辊的轴向方向上)得到有效控制，节省了占用空间且便于操作。但在其他实施方式中，驱动机构亦可选择其他设备，且其设置方式可以灵活调整，只需通过对应的传动结构实现对各夹钳(即各主动钳臂)的驱动功能。并且，驱动机构的数量亦可灵活变换，本实施方式中以两台减速电机为例，其中一个驱动四个夹钳中两个主动钳臂(即第一主动钳臂211以及第四主动钳臂241)，另一个驱动另两个主动钳臂(即第二主动钳臂221以及第三主动钳臂231)。

在本实施方式中，如图5所示，第一主动钳臂211位于钳架1内的一端部向支座11方向延伸形成第一凸出部2111，第一凸出部2111开设有第一长孔2112。并且，第一减速电机41驱动有一第一偏心轴411，该第一偏心轴411竖直设置且贯穿第一空档131以及第一长孔2112。即，当第一减速电机41驱动第一偏心轴411转动时，第一偏心轴411于第一长孔2112中进行偏心转动，从而带动第一主动钳臂211转动(即开闭)，进而带动第四主动钳臂241转动，实现对第一夹钳21以及第四夹钳24开闭的控制。

在本实施方式中，如图1、图2和图6所示，第二主动钳臂221位于钳架1内的一端部向支座11方向延伸形成第二凸出部2211，第二凸出部2211开设有第二长孔2212。并且，第二减速电机42驱动有一第二偏心轴421，该第二偏心轴421竖直设置且贯穿第一空档131、第二空档132以及第二长孔2212。即，当第二减速电机42驱动第二偏心轴421转动时，第二偏心轴421于第二长孔2212中进行偏心转动(即开闭)，从而带动第二主动钳臂221转动，进而带动第三主动钳臂231转动，实现对第二夹钳22以及第三夹钳23开闭的控制。

进一步地，由于第二偏心轴421需穿过第一空档131及第二空档132，且其在第一空档131中的一段并未与第一从动钳臂212接触，因此为了保证设备的安全性及稳定性，在本实施方式中采用了针对上述问题的防护结构。如图1和图4所示，第二偏心轴421位于第二空档132外的部分，外周上设有法兰套4211。且在其他实施方式中，亦可使用其他结构予以防护。

另外，如图4所示，在本实施方式中，第一偏心轴411与第二偏心轴421与各挡板12的对应位置上均设有轴套412，以加强结构稳定性。该轴套412可选用现有结构，在此不予赘述。

需要说明的是，在本实施方式中，第一减速电机41以及第二减速电机42均为带锁紧盘的空心轴减速电机，其基本工作原理为：第一减速电机41通过其锁紧盘与第一偏心轴411紧固，并带动第一偏心轴411转动。第一偏心轴411带动第一主动钳臂211以第一转轴31为轴摆动，从而通过与第一从动钳臂212的齿轮啮合结构，带动第一从动钳臂212绕第一销轴33摆动，最终实现第一夹钳21的夹紧动作。同时，第四主动钳臂241与第一主动钳臂211联动，即第四主动钳臂241以第一转轴31为轴摆动，从而通过与第四从动钳臂242的齿轮啮合结构，带动第四从动钳臂242绕第二销轴34摆动，最终实现第四夹钳24的夹紧动作。同样的，第二减速电机42以上述相同的工作原理驱动第二夹钳22与第三夹钳23联动夹紧。

在本实施方式中，第一夹钳21与第四夹钳24、第二夹钳22与第三夹钳23的联动功能具体通过以下结构实现。如图3、图5和图8所示，第一主动钳臂211以及第四主动钳臂241内分别固定有一止动块25，第一转轴31对应两止动块25位置开设有第一止动槽，止动块25向内凸伸卡掣于第一止动槽。

同样的，如图3、图6和图7所示，第二主动钳臂221以及第三主动钳臂231内分别固定有一止动块25，第二转轴32对应两止动块25位置开设有第二止动槽，止动块25向内凸伸卡掣于第二止动槽。

通过上述设计，当第一减速电机41驱动第一偏心轴411转动时，第一偏心轴411带动第一主动钳臂211，且第一转轴31与第一主动钳臂211一起转动，从而带动第四主动钳臂241。并且，由于第二从动钳臂222与第三从动钳臂232并不随第一转轴31转动，因此第一减速电机41实为独立驱动第一夹钳21与第二夹钳22的开闭。

同样的，当第二减速电机42驱动第二偏心轴421转动时，第二偏心轴421带动第二主动钳臂221，且第二转轴32与第二主动钳臂221一起转动，从而带动第三主动钳臂231。并且，由于第一从动钳臂212与第四从动钳臂242并不与第二转轴32连接(第一从动钳臂212与第四从动钳臂242分别以第一销轴33以及第二销轴34为轴转动，且第一销轴33与第二销轴34均为固定设置，无法转动)，因此第二减速电机42实为独立驱动第二夹钳22与第三夹钳23的开闭。

综上所述，在本实施方式中，该换辊夹钳装置通过两个减速电机分别控制两组夹钳分别独立工作，适用于对例如六辊轧机或六辊平整机的两个工作辊及两个中间辊进行换辊。在其他实施方式中，可根据需换辊设备的各辊位置及结构等特点，对换辊夹钳装置的驱动方式、夹钳数量以及其他结构进行灵活调整。

虽已参照几个典型实施例描述了本发明的换辊夹钳装置，但应理解，所用的术语是说明和示例性的，而非限制性的。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离其构思或实质，因此，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的构思和范围内广泛地解释，故落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种换辊夹钳装置，其特征在于，包括：

钳架(1)；

多个夹钳，共线且依次由上至下间隔排列地设于所述钳架(1)，每个所述夹钳包括成对设置的主动钳臂与从动钳臂，所述主动钳臂与所述从动钳臂上分别设置有相互啮合的齿，以供所述夹钳开闭，每个所述夹钳的主动钳臂和从动钳臂呈左右对称分布；以及

两个驱动机构，其中一个所述驱动机构驱动部分所述夹钳的主动钳臂，另一个所述驱动机构驱动其余所述夹钳的主动钳臂。

2.根据权利要求1所述的换辊夹钳装置，其特征在于，所述换辊夹钳装置包括四个夹钳，分别为第一夹钳(21)、第二夹钳(22)、第三夹钳(23)以及第四夹钳(24)，且所述四个夹钳分别包括第一主动钳臂(211)与第一从动钳臂(212)、第二主动钳臂(221)与第二从动钳臂(222)、第三主动钳臂(231)与第三从动钳臂(232)以及第四主动钳臂(241)与第四从动钳臂(242)。

3.根据权利要求2所述的换辊夹钳装置，其特征在于，所述第一夹钳(21)、第二夹钳(22)、第三夹钳(23)以及第四夹钳(24)，依次由上至下间隔排列。

4.根据权利要求2所述的换辊夹钳装置，其特征在于，所述四个夹钳的各主动钳臂以及从动钳臂，伸出所述钳架(1)的端部均位于同一竖直平面上。

5.根据权利要求2所述的换辊夹钳装置，其特征在于，所述钳架(1)包括：

支座(11)，具有两侧面；以及

多块挡板(12)，设于所述支座(11)的同一侧面，界定出由上至下间隔排列的第一空档(131)、第二空档(132)、第三空档(133)以及第四空档(134)，用以分别安装所述第一夹钳(21)、第二夹钳(22)、第三夹钳(23)以及第四夹钳(24)。

6.根据权利要求5所述的换辊夹钳装置，其特征在于，所述钳架(1)内设有沿竖直方向延伸的第一转轴(31)、第二转轴(32)、第一销轴(33)以及第二销轴(34)，所述第一转轴(31)、第二转轴(32)、第一销轴(33)以及第二销轴(34)位于同一竖直平面上，所述第一销轴(33)、第二转轴(32)以及第二销轴(34)的轴线重合；

所述第一转轴(31)贯穿所述四个空档、第一主动钳臂(211)、第二从动钳臂(222)、第三从动钳臂(232)以及第四主动钳臂(241)，且所述第一主动钳臂(211)以及第四主动钳臂(241)能随所述第一转轴(31)转动；

所述第二转轴(32)贯穿所述第二空档(132)、第三空档(133)、第二主动钳臂(221)以及第三主动钳臂(231)，且所述第二主动钳臂(221)以及第三主动钳臂(231)能随所述第二转轴(32)转动；

所述第一销轴(33)贯穿所述第一空档(131)以及第一从动钳臂(212)；

所述第二销轴(34)贯穿所述第四空档(134)以及第四从动钳臂(242)。

7.根据权利要求6所述的换辊夹钳装置，其特征在于，所述第一主动钳臂(211)位于所述钳架(1)内的一端部向所述支座(11)方向延伸形成第一凸出部(2111)，所述第一凸出部(2111)开设有第一长孔(2112)，所述第二主动钳臂(221)位于所述钳架(1)内的一端部向所述支座(11)方向延伸形成第二凸出部(2211)，所述第二凸出部(2211)开设有第二长孔(2212)，所述驱动机构包括：

第一减速电机(41)，设于所述钳架(1)上端部且具有一第一偏心轴(411)，所述第一偏心轴(411)竖直设置且贯穿所述第一空档(131)以及第一长孔(2112)；以及

第二减速电机(42)，设于所述钳架(1)上端部且具有一第二偏心轴(421)，所述第二偏心轴(421)竖直设置且贯穿所述第一空档(131)、第二空档(132)以及第二长孔(2212)，所述第二偏心轴(421)平行于所述第一偏心轴(411)；

所述第一减速电机(41)与第二减速电机(42)能分别驱动所述第一偏心轴(411)与第二偏心轴(421)转动，以分别带动所述第一主动钳臂(211)与第二主动钳臂(221)开闭。

8.根据权利要求7所述的换辊夹钳装置，其特征在于，所述第一主动钳臂(211)以及第四主动钳臂(241)内分别固定有一止动块(25)，所述第一转轴(31)对应所述两止动块(25)位置开设有第一止动槽，所述止动块(25)向内凸伸卡掣于所述第一止动槽。

9.根据权利要求7所述的换辊夹钳装置，其特征在于，所述第二主动钳臂(221)以及第三主动钳臂(231)内分别固定有一止动块(25)，所述第二转轴(32)对应所述两止动块(25)位置开设有第二止动槽，所述止动块(25)向内凸伸卡掣于所述第二止动槽。