CN105142812A - 具有侧向更换的三辊式轧制机架 - Google Patents

Abstract

一种用于在紧急情况下在轧制过程期间在三辊式轧制机架中释放管的方法和设备。轧辊保持盒(3)具有在竖直轴线轧辊的轭式支撑处的纵向开口槽(10)，以便根据与竖直轴线轧辊的轭式支撑的水平轴线一致的方向移除该轧辊保持盒，同时该支撑保持锚固到轧机的机架中的固定结构。在日常维护的情况下，盒(3)被侧向拉出，竖直轴线轧辊的轭式支撑与另外的轧辊支撑一样锚固到盒本身。

Description

具有侧向更换的三辊式轧制机架

发明领域

本发明涉及在用于制造一般无缝管状体或棒形体的轧机中使用的三辊式轧制机架。

技术现状

用于一般无缝管状体或棒形体的纵向轧制的轧机包括每个机架具有两个或更多个轧辊的轧机组件。已知类型的轧制机架对于每个轧辊通常包括：

液压舱，其用于相对于轧机的轧制轴线调整轧制轴线的径向位置；

控制延伸部，例如具有通用接头、十字轴式和带槽的联接器以接合在轧辊毂上的延伸部，以便将旋转运动传递到轧辊；

电机和减速器，其布置在控制延伸部的另一端处且联接到控制延伸部的另一端。

特别地，当使用三辊轧制机架时，每个轧制机架的轧辊在操作位置通过轧辊保持盒保持被组装，轧辊保持盒使安装和移除轧辊更容易。实际上，轧辊保持盒的使用允许当更换轧辊以用于正常维护时从轧机同时取出三个轧辊。

在一种类型的现有技术轧机中，轧辊保持盒通过以相对于轧制轴线的横向移动滑动其来更换。在这种情况下，因此盒相对于轧制机架从侧部被更换，且特别是在用于调整和控制轧制压力的液压舱被刚性固定到轧制机架的外框架的系统中，舱的活塞行程的长度被设计成当从轧机侧向取出轧辊保持盒本身时允许舱的活塞缩回，离开轧辊保持盒的路径。在另一方面，每个机架具有三个或更多个轧辊的轧机中管的轧制意味着需要用液压舱操作以调整轧辊的径向位置，该液压舱具有约100-150mm的有限的工作行程。实际上，因为由于芯棒的存在(芯棒必须插入每个轧制管和从每个轧制管移除)，轧制过程需要是不连续的，因此当头端在每个机架内经过时，液压舱的主室内的压力突然增高，并且由于油本身可被弹性压缩，因此舱的活塞将通常缩回数十毫米，从而产生端部区域中管的壁的不期望的超厚。这种现象在经过每个机架期间通过管的金属的逐渐硬化而更突出，因为由于辐射，管的端部在沿轧制线行进时将一直是更冷并且因此更耐变形。由于这个原因，舱必须必要地具有有限的行程以例如借助于特定的伺服阀确保控制动力学的适宜性。

具有轧辊保持盒的侧向取出的三辊轧制机架在WO2011/132094中描述。在这种类型的轧机中，如果在轧制操作期间管堵塞，则具有对应的轭式支撑的至少一个轧辊从操作位置移除，从而围绕平行于轧制轴线的轴线旋转该支撑和该轧辊。

然而，除了复杂之外，这种操作确保用于借助于气体切割焊枪切割卡堵的管的有限空间，从而使切割操作更耗时且更费劲。不隐含这种类型的复杂性且允许更快切割卡堵的管的系统将是非常有用的。

发明概述

本发明的目标是提供一种用于轧制也具有大尺寸的棒形体的轧制机架，其减少了在由轧制期间管的卡堵造成的紧急情况下的干预时间和干预量。本发明因此想要通过制造根据权利要求1的轧制机架来实现前述目标，该轧制机架界定轧制轴线，包括支撑结构；配置为以相对于轧制轴线的横向移动从在所述轧制轴线处在支撑结构内的工作位置去到在固定支撑结构外的取出位置的轧辊保持盒；三个轧制轧辊，其中的每一个具有对应的轭式支撑，所述轭式支撑布置在所述轧辊保持盒中，其中所述轭式支撑的自身轴线布置成相对于彼此成120°，所述三个轧制轧辊中的第一轧辊具有竖直布置的其旋转轴线；用于每个轧制轧辊的至少一个液压舱，所述液压舱固定到所述支撑结构，用于调节相应的轧制轧辊的径向位置，所述液压舱具有相应的推力缸，所述液压舱配置为允许相应的推力缸覆盖足以允许离开轧辊保持盒的在所述工作位置和所述取出位置之间的路径的、远离所述轧制轴线的行程，其中所述轧辊保持盒具有纵向开口槽，其中心轴线与所述第一辊的所述轭式支撑的纵向中心轴线重合，并且在竖直方向的宽度大于轧制的管的直径，考虑当所述轧辊保持盒被插入所述轧制机架中时由轧辊保持盒呈现的位置，所述开口槽在轧制轴线附近的第一端是闭合的，并且在与所述第一端相对且与所述轧辊保持盒的侧部重合的第二端处是开口的。

在轧制的管卡堵的情况下，支撑在轧制过程期间其轴线竖直布置的轧辊的轭式支撑有利地从轧辊保持盒释放且保持从支架的结构悬挂，而盒和在轧制过程期间具有倾斜的轴线的另外两个轧辊从轧制机架结构的侧部移除。特别有利的位置(在该位置，在卡堵的情况下，轭式支撑和其竖直轴线轧辊在左侧)是其中轧辊和轭式支撑保持联接到与轧制轴线间隔开的轧辊且借助于相应的液压舱从固定的外部结构悬挂。从而，促进了轧辊保持盒与所述轧辊和支撑组件的分离。舱的这种悬接、悬挂位置借助于存在于轧辊的轭式支撑上的在轧辊的远端区中的两个支撑平面来实现，该两个支撑平面形成相对于相应的舱的水平轴线的‘V’形座，以便使竖直轴线轧辊的轭式支撑在设置在固定支撑结构上的互补的‘V’形座上居中。这些平面被提供以便当轧辊保持盒进入机架的固定结构和从机架的固定结构离开时使轭式支撑的滑动表面与存在于轧辊保持盒上的相应的引导件对准。为了将竖直轴线轧辊的轭式支撑抑制到舱上，一旦其已经从轧辊保持盒释放，提供了可缩回的锤头类型的与液压舱同轴且绕其轴线可旋转的联接设备；每个轧辊的现有的平衡设备有利地用于该目的。

本发明的另外的目的是根据权利要求6的用于在轧制操作期间从如上所述的根据本发明的轧制机架释放卡堵的管的方法，这种方法顺序地包括以下步骤：

a)释放所述竖直轴线轧辊的轭式支撑和所述轧辊保持盒之间的保持器，

b)释放所述延伸部，

c)在侧向取出的步骤期间，如果轧制盒的位置高于盒本身的位置，则将所述轧辊保持盒从所述工作位置移动到所述取出位置，

d)使对应于竖直轴线轧辊的水平轴线液压舱的活塞缩回以便将对应的轭式支撑移动成与倾斜的平面接触，

e)在避免所述竖直轴线轧辊的所述轭式支撑(6)在倾斜的平面上滑动或由于不平衡的重量造成的其倾翻所需要的时间期间，维持平衡力，

f)取出所述轧辊保持盒，将管和机架内对应的芯棒和具有对应的竖直轴线轧辊的轭式支撑留在支撑结构上。

从而，在机器中管卡堵的情况下，轧制轴线的可接近性的问题通过本发明建议的解决方案来解决。

附图简述

本发明的另外的特征和优点将参考附图根据通过非限制性示例示出的轧制机架的优选但不排他的实施方案的详述而变得明显，在附图中：

图1是根据本发明的轧制机架的侧视图；

图2是沿着根据本发明的轧制机架的不具有轧辊的轧辊保持盒的纵向平面截取的截面图；

图3是沿着根据本发明的轧制机架的具有轧辊和相应的轭式支撑的轧辊保持盒的纵向平面截取的截面；

图4示出了沿着根据本发明的具有在正常操作条件下进行的取出步骤期间的轧辊保持盒的轧制机架的纵向平面截取的截面；

图5是根据本发明的在图4之后的步骤中的轧制机架的截面；

图6是根据本发明的在图5之后的步骤中的轧制机架的截面；

图7是沿着根据本发明的具有在卡堵的情况下或在所有的情况下用于第一应急操作的塞块的最大打开以提供盒内的视觉可达性的步骤中的轧辊保持盒的轧制机架的纵向平面截取的截面；

图8是根据本发明的在图7之后的步骤中的轧制机架的截面；

图9是根据本发明的在图8之后的步骤期间的轧制机架的截面，其中，盒被取出且竖直轴线轧辊处于从机架的结构悬挂的条件下。

在各个附图中同等的参考标记对应于相同的元件或部件。

发明的优选实施方案的详述

图1示出了具有数个排成一行的机架并且每个机架包括三个工作辊2、2＇、2〃的轧机的轧制机架100，该工作辊2、2＇、2〃以轧制线X为中心布置在轧辊保持盒3中。每个轧辊连接到相应的电机(未示出)。用于每个轧制辊(也称为工作辊)2、2＇、2〃的液压舱4、4＇、4〃设置在每个轧制机架100中以用于相对于轧机的轧制轴线调整轧辊2、2＇、2〃的径向位置并且在轧制期间对分离力作出反应。有利地，液压舱4、4＇、4〃都相同地具有对应的活塞24、24＇、24〃，该活塞24、24＇、24〞具有适当的工作行程并且其刚性地固定到轧机的固定结构13，活塞24、24＇、24〃将在轧制期间产生的反作用力卸到该固定结构13上。在每个轧制机架100中，第一液压舱4以其对称轴线Y布置成水平的，而另外两个液压舱4＇和4〃相对于竖直面适当地倾斜+/－30°的角度，并且配置成具有活塞的开口，以便允许在水平方向从与液压舱4相对的一侧取出轧辊保持盒3。液压舱4、4＇、4〃具有总体行程，该总体行程反过来包括活塞的第一段工作行程和活塞的第二段远离轧制轴线X的行程，第一段工作行程用于调节轧辊的径向部分，第二段远离轧制轴线X的行程允许通过从相对于轧制机架100以箭头D(图6)的方向从侧部取出轧辊保持盒3来更换轧辊2、2＇、2〃。延伸部5、5＇、5〃将旋转传递到轧辊2、2＇、2〃，该延伸部5、5＇、5〃将轧辊2、2＇、2〃连接到相应的电机和减速器(附图中未示出，因为是本领域技术人员已知的特征)。轧辊2、2＇、2〃用相应的塞块安装在相应的轭形支撑6、6＇、6〃中。轭式支撑6、6＇、6〃设置有平衡设备，该平衡设备与相应的液压舱4、4＇、4〃的活塞是同轴的，设置有锤头紧固机构25、25＇、25〃，该锤头紧固机构25、25＇、25〃是可缩回的且相对于其对称轴线是可旋转的。轧辊保持盒3还设置有允许轭式支撑6、6＇、6〃的滑动移动的径向引导件20、20＇、21、21＇、22、22＇，轭式支撑6、6＇、6〃设置有径向引导件20、20＇、21、21＇、22、22＇的互补的滑动表面26、26＇、27、27＇、28、28＇并且沿着其轴线及轧辊2、2＇、2〃从盒3的可能取出设置有轧辊2、2＇、2〃，轭式支撑6、6＇、6〃在径向方向相对于点X＇(图2)(当盒以操作状态安装在轧制机架100中时点X＇与轧制轴线重合)滑动。盒3实际上在所述径向引导件20、20＇、21、21＇、22、22＇处是开放的，以允许轧辊的轭式支撑6、6＇、6〃的径向移动而不必需移除盒。在从轧制机架100取出轧辊保持盒3之前，必要的是使液压舱、平衡系统和相应的工作辊的控制延伸部分开。因此设置了用于将延伸部从轧制轧辊释放的装置，同时平衡系统的棒的端部从轭式支撑6、6＇、6〃的相应的凹槽移除，以便不妨碍盒3的侧向取出移动。在轧机的结构内，为每个轧制机架提供了垂直于轧制轴线的一对导轨，以用于轧辊保持盒3的滑动。为了此目的，轧辊保持盒3设置有用于在导轨31上滑动的鞋部30；轮子(未示出)可以代替鞋部用于在导轨31上滑动。致动装置例如液压缸(未示出)设置在轧辊保持盒3下方，其向上推动盒3以使盒3的中心X＇与轧制轴线X和液压舱4的对称轴线Y对准。轧辊保持盒3(图2)实际上设置有水平对准设备11和竖直对准设备12，以用于盒3与结构13在轴线上的正确定位。

当盒3从机架100取出时，盒3被降低5-10mm，以使其安置在导轨31上，而在重新引入后，盒3被升高以使其与相应的对准设备11对准。轧辊2、2＇、2〃必须被保持相对于盒3固定，以防止在操作盒3以便输送轧辊保持盒3期间轧辊2、2＇、2〃的径向滑动。轧制机架因此包括一种设备，在进行盒从轧制机架的侧向取出之前，该设备的致动可以将轧辊2、2＇、2〃的轭式支撑6、6＇、6〃的位置锁定在轧辊保持盒3内。这种锁定设备包括三个致动器7＇、8＇、9＇和三个相应的保持销7、8、9并且被成形为使得这些致动器致动该三个保持销使得保持销7、8、9中的每一个将相应的轭式支撑6、6＇、6〃锁定到盒3的结构上以防止径向滑动。锁定设备因此可以也同时地对三个轭式支撑6、6＇、6〃起作用。致动器7＇、8＇、9＇一体地安装在轧制机架的固定结构13上并且不安装在盒3上。相反，三个保持销7、8、9与盒3是一体的，但是可以独立地或同时地围绕其轴线在第一位置和第二支撑位置之间旋转，在第一位置轭式支撑自由径向滑动，在第二位置轭被约束。一旦轭式支撑6、6＇、6〃被约束，相应的液压舱4、4＇、4〃已经从轭式支撑6、6＇、6〃释放并且延伸部5、5＇、5〃已经被释放，则延伸部5＇相对于轧辊2＇可以移动，以便留出轧辊保持盒3的通路，使得这些可以在箭头D的方向侧向取出，见图4、5和6，例如以用于日常维护。

在卡堵的情况下，其代替地是例外的、不期望的情况，这在原理上是不可能的，考虑到由可能被压坏的管和插入管中且不可被轴向拉出的芯棒产生的障碍。因此有利的是，改进操作者对轧制轴线X的可接近性，例如以切割管和芯棒(未示出)。因为每个支架的竖直轴线轧辊2的轭式支撑6安装在径向引导件上，并且盒的形态允许轭式支撑本身的用于正常操作的径向取出，因此我们想到设计盒3和支架100的固定结构13以便在卡堵的情况下也将盒3容易地从轧机取出，使轭式支撑6和相应的竖直轴线Z轧辊2留在固定结构13内。为了管对称轧制的需要，每个机架的三个舱4、4＇、4〃必须被设计有相同的工作行程，并且在这种情况下，考虑到另两个舱4＇、4〃的需要，控制竖直轴线轧辊2的水平舱4的活塞24的工作行程是超大尺寸的。凭借这一点，为了取出具有卡堵的管的盒，可能的是，在轧制机架100中布置固定设备，该固定设备将轭式支撑6和相应的竖直轴线轧辊2固定到其液压舱4，从而将盒3与轧辊2和轭式支撑6分离。换句话说，由轧辊2和轭式支撑6组成的组件从盒3释放并且代替地被锚固到机架100的固定结构13。舱4通过将轭式支撑6紧固到舱4被锚固，舱4如同另外的舱4＇、4〃一样是与固定结构成一体的。为了这个目的，设置了两个支撑元件14、14＇，其具有两个接触表面，该两个接触表面形成轭式支撑6相应的表面14〃、14"'安置在其上的‘V’形座，优选相对于水平轴线Y倾斜，以便保持轭式支撑6和相应的轧辊2与轴线Y对准并且以该‘V’形座为中心。支撑表面14〃、14"'被配置成当轧辊保持盒3进入固定结构13和在取出方向从固定结构13退出时使轭式支撑6的引导表面27、27＇布置成与引导件22、22＇对准。另外，轭式支撑6的平衡设备25被设置为与液压舱4的活塞24同轴，平衡设备25设置有相对于其轴线Y可旋转的可缩回的锤头。当盒3从固定结构13取出并保持固定到平衡设备时，支撑元件14、14＇产生支撑轭式支撑6和轧辊2所需要的反作用力。舱的行程对于用于最高10〃3/4的管的轧机可以采取多于200mm，因为在盒更换位置中并且因此插入了锁定设备的倾斜的轧辊不应当与卡堵的管干涉。约220mm的行程在一切情况下适合于该过程所需要的性能并且考虑到使用具有四路控制的舱。

特别地，图2示出了根据本发明的盒3的结构，其允许在卡堵的管的情况下将该管取出。在该附图中，仅示出了盒3的一个侧壁3＇，应理解，该盒也包括第二壁，该第二壁布置在较靠近观察者的平面上，但未示出，因为附图是沿着正交于轴线轧制轴线X的竖直平面的一部分。应理解，盒的在该附图中未示出的侧壁也关于壁3＇对称成形。待轧制的管穿过的中心孔10是开口的槽，其从盒的中心X＇延伸，中心孔10具有半圆形左部分10＇、开口中心部分10〃和端部10"'，该开口中心部分10〃纵向延伸，具有平行于引导件22、22＇的侧部，端部10"'较靠近轧辊保持盒的竖直边缘敞开。从而，轧辊保持盒3(其与轭式支撑6和轧辊2组件分离，因为该组件借助于相应的液压舱4紧固到固定结构13)可以容易地从左部分移除(见图7、8和9)，因为因而成形的盒可以在甚至需要用气体切割焊枪切割卡堵的管之前从卡堵的管拉出。在附图中示出的机架的布置100的情况下，孔10的这种形状允许从右方向左取出盒3，以便留出大的空间以对卡堵的管干预。

因此，在卡堵的情况下盒本身的取出程序如下：

a)在轧辊2的轭式支撑6和轧辊保持盒3之间的保持器被解锁，

b)延伸部5、5＇、5〃被释放，

c)盒3被充分地侧向移动，以将对准键11从其支撑11＇释放并且轧辊保持盒3被从工作位置降低到取出位置，将底部安置在轨道31上，

d)轭式支撑6通过致动锤头紧固设备被紧固在舱4的活塞24上并且活塞24被缩回以便使轭式支撑6与支撑元件14、14＇接触，

e)在避免轭式支撑6在倾斜的表面上滑动或由于不平衡的重量造成的其倾翻所需要的时间期间，平衡力被维持在轭式支撑6的附接部上，

f)轧辊保持盒3借助于更换设备(已知且未示出)被从机架100的固定结构13侧向取出，将管和芯棒、竖直轴线轧辊2和相应的轭式支撑6留在轧机的结构中，但轧制机架的一侧被释放足以进入卡堵的管段的厚度。

一旦卡堵部被移除并且轧机已经被从受损的管和芯棒释放，通过将轧辊保持盒3插回到轧机中(该轧机已经在轭式支撑6上的引导表面27、27＇和轧辊保持盒3上的引导件22、22＇之间设置了适当的引入部，以便允许轭式支撑6的从舱4水平悬挂到轧辊保持盒3中的自动重新引入)，轧辊保持盒3被返回到其位置。

利用本发明，可能的是，使用在现有轧机中存在的正常的盒更换设备完全取出轧辊保持盒3，消除了当管和在其中运行的芯棒被阻塞在机器中时阻止这种取出的所有因素。明显地，在卡堵的情况下取出轧辊保持盒的这种方法的操作益处是非常重要的，并允许大大减少轧机的用于移除卡堵的停机时间并且还允许操作者在于现有技术相比时在改进的可接近性和安全条件下操作。

Claims (6)

1.一种轧制机架(100)，其界定轧制轴线，包括

支撑结构(13)，

轧辊保持盒(3)，其配置为以相对于所述轧制轴线的横向移动从所述支撑结构(13)内的在所述轧制轴线处的工作位置去到在所述支撑结构(13)外的取出位置，

三个轧制轧辊(2、2＇、2″)，其中的每一个具有对应的轭式支撑(6、6＇、6″)，所述轭式支撑(6、6＇、6″)布置在所述轧辊保持盒(3)中，其中所述轭式支撑(6、6＇、6″)的轴线布置成相对于彼此成120°，所述三个轧制轧辊中的第一轧辊(2)使其旋转轴线竖直布置，

用于每个轧制轧辊(2、2＇、2″)的至少一个液压舱(4、4＇、4″)，所述液压舱(4、4＇、4″)固定到所述支撑结构(13)，用于调节相应的轧制轧辊的径向位置，所述液压舱具有相应的推力缸且配置为允许所述相应的推力缸覆盖足以允许离开所述轧辊保持盒(3)的在所述工作位置和所述取出位置之间的路径的、远离所述轧制轴线的行程，

其中所述轧辊保持盒(3)具有纵向开口槽(10)，其中心轴线与所述第一辊(2)的所述轭式支撑(6)的纵向中心轴线重合，并且在竖直方向的宽度大于轧制的管的直径，考虑当所述轧辊保持盒(3)被插入所述轧制机架中时由所述轧辊保持盒(3)呈现的位置，所述开口槽(10)在所述轧制轴线附近的第一端处是闭合的，并且在与所述第一端相对且与所述轧辊保持盒(3)的侧部重合的第二端处是开口的。

2.根据权利要求1所述的轧制机架(100)，包括所述轧辊保持盒(3)内的所述轭式支撑(6、6＇、6″)的位置的锁定设备(7、8、9)。

3.根据权利要求1所述的轧制机架，其中所述液压舱(4、4＇、4″)是四路舱。

4.根据权利要求1所述的轧制机架(100)，包括所述轧制轴线轧辊(2)的所述轭式支撑(6)的平衡设备，所述平衡设备与对应的液压舱(4)的活塞是同轴的并且设置有锤头，所述锤头是可缩回的且相对于其轴线是旋转的。

5.根据权利要求1所述的轧制机架(100)，其中V形座布置在固定结构上，所述V形座由两个支撑平面(14、14＇)形成，所述两个支撑平面相对于水平轴线倾斜且与所述轭式支撑(6)的引导件对准，以用于当所述轭式支撑(6)被对应的液压舱(4)抑制时使所述竖直轴线轧辊(2)的所述轭式支撑(6)居中且支撑所述竖直轴线轧辊(2)的所述轭式支撑(6)。

6.一种用于在轧制期间管卡堵的情况下释放根据权利要求1的轧制机架(100)的方法，所述方法顺序地包括以下步骤：

a)释放所述竖直轴线轧辊(2)的轭式支撑(6)和所述轧辊保持盒(3)之间的保持器(8)，

b)释放延伸部(5、5＇、5″)，

c)将所述轧辊保持盒(3)从所述工作位置侧向移动到所述取出位置，

d)使所述水平轴线液压舱(4)的所述活塞缩回以便将对应的轭式支撑(6)的倾斜的平面(14″、14"')移动成与反作用表面(14、14＇)接触，所述反作用表面与所述轧制机架的所述支撑结构是一体的，

e)在避免所述竖直轴线轧辊(2)的所述轭式支撑(6)在倾斜的平面(14、14＇)上滑动或由于不平衡的重量造成的其倾翻所需要的整个时间期间，维持平衡力，

f)取出所述轧辊保持盒(3)，将所述轭式支撑(6)与相关的所述竖直轴线轧辊(2)留在所述轧制机架的所述支撑结构上。