CN105478489A - 一种可浮动调节的接轴自平衡托架装置及调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可浮动调节的接轴自平衡托架装置及调节方法，完全能够跟踪上下辊中心并能对称调整。所述装置包括托架回转支架，分别对应上下传动轴呈上下设置传动耳轴和扁头套，以及两端分别连接上下传动耳轴的传动平衡连杆机构；传动平衡连杆机构包括铰接上传动耳轴的上连杆，铰接下传动耳轴的下连杆，以及两端分别铰接上下传动连杆的回转杆；回转杆中间设置回转支点轴，回转支点轴通过设置的回转轴支点座与托架回转支架在竖直方向上滑动连接；回转轴支点座下方与托架回转支架之间设置有能够沿传动轴轴向移动的回转支点调整楔块机构；当回转支点调整楔块机构中的楔块沿传动轴轴向移动时，回转轴支点座与回转支点轴一同向上或向下移动。

Description

一种可浮动调节的接轴自平衡托架装置及调节方法

技术领域

本发明涉及钢铁行业水平布置的轧机主传动轴自平衡托架，具体为一种可浮动调节的接轴自平衡托架装置及调节方法。

背景技术

目前国际国内大量的中小型短应力轧线水平机列主传动轴先进的托架均配置了自平衡配重装置，目前共计有三种不同类似的产品。

第一种平衡点完全对称连杆式托架装置，其中连杆为标准式；如图1所示，该托架平衡点和连杆完全呈对称式布置，托架的上下接轴位可完全呈现对称开闭并自平衡。但是，当上线的轧机辊系与托架支承对称中心由于制造偏差、安装的原因都不同程度与理论值上产生偏差，现场测定最大有2mm，受到来至两者对称中心的偏差不重合原因而又要强行进行装配联接，由此造成了快速更换轧机时的上下辊扁头与接轴的套筒对正安装联接过程十分麻烦，实际操作往往要通过行车吊、人工撬、液压推动操纵相互配合方可完成其强行联接装入，甚至根本无法装入，更换过程费时费力，效率低下，而且由此代来了许多工件由此受到额外的非正常载荷，即工件变形及工件相配合处接触不良、无法判定此时的配合间隙分布情况，造成轧机运行轴承和托架支承轴承很快发热、损坏或大大缩短使用寿命，影响了机组的正常生产。导致一些单位由于无法处理该类产品问题甚至于将其自平衡机构拆除废弃不用。

第二种平衡点位于顶部非完全对称连杆式托架装置，如图2所示，其中连杆为可调式；该托架平衡点和连杆呈非对称式布置，托架的上下接轴位可近似模拟对称开闭并自平衡；但上下接轴开闭时存在运动轨迹对称偏差。但是，铰接自平衡机构位于顶部铰接，轧机辊系与托架支承对称中心同样由于制造安装的偏差，安装联接过程十分麻烦，但是可以通过调整螺杆来满足轧辊与轴套的配合装入，由于螺杆的调整量全凭现场情况判断，无法判定装入后此刻两侧耳轴的同步及工件相配合处接触是否良好、配合间隙分布等情况。该托架铰接自平衡机构位于顶部铰接的结构，造成其两组连杆的长度不同，故自平衡机构作用于接轴上的垂直位移量由A点到B点不可能完全相同，故同样该系统无法完成机构的动态对称自平衡功能。

第三种平衡点位于中部非完全对称连杆式托架装置，如图3所示，其中连杆为可调式；该托架平衡点和连杆呈非对称式布置，当下调节螺杆与上连杆长度相等时既成标准型，连杆长度不相等时托架的上下接轴可近似模拟对称开闭并自平衡；即但当连杆长度不相等时上下接轴开闭时存在运动轨迹对称偏差。但是，当铰接自平衡机构位于中心对称部铰接，轧机辊系与托架支承对称中心同样由于制造安装的偏差，安装联接过程同样不易，必需通过调整螺杆来满足轧辊与轴套的配合装入。由于螺杆的调整量全凭现场情况判断，无法判定装入后此刻两侧耳轴的同步及工件相配合处接触是否良好、配合间隙分布等情况，铰接平衡点位于对称部托架，由于其下连杆的长度可调，上下连杆长度可能不相同，故自平衡机构作用于接轴上的垂直位移量由A点到B点不可能完全相同，故该系统无法完成机构的动态对称自平衡功能。

以上基本型和改进型主轴托架由于都不具备跟踪配合上线机架上下辊系对称中心的功能，且平衡机构设计原理先天就不能完成在工作范围内的完全对称配重平衡功能。它们的对称平衡机构只是一种模仿近似的配重平衡，故都同样存在着运行轧机轴承和托架支承轴承承受额外非正常的冲击载荷。故设计设备的自平衡效果不理想。并且由于现有设备的设计原理和制造偏差、安装的原因代来了诸多问题，不能完成主传动轴与轧辊连接后在其工作行程范围内的对称配重平衡功能，直接影响了机组的正常工作。一些单位甚至于将其原有的自平衡配重功能废弃不用，彻底改变了原有设备具备自平衡的设计初衷。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种可浮动调节的接轴自平衡托架装置及调节方法，能完全适合上线轧机辊系开口度不尽相同、对称点标高又不恒定的先决条件下实现自平衡，即完全能够跟踪上下辊中心并能对称调整。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种可浮动调节的接轴自平衡托架装置，包括托架回转支架，分别对应上下传动轴呈上下设置传动耳轴和扁头套，以及两端分别连接上下传动耳轴的传动平衡连杆机构；传动平衡连杆机构包括铰接上传动耳轴的上连杆，铰接下传动耳轴的下连杆，以及两端分别铰接上下传动连杆的回转杆；回转杆中间设置回转支点轴，回转支点轴通过设置的回转轴支点座与托架回转支架在竖直方向上滑动连接；回转轴支点座下方与托架回转支架之间设置有能够沿传动轴轴向移动的回转支点调整楔块机构；当回转支点调整楔块机构中的楔块沿传动轴轴向移动时，回转轴支点座与回转支点轴一同向上或向下移动。

进一步，回转支点调整楔块机构还包括调整螺栓和锁紧螺母；调整螺栓的头部与楔块固定，螺杆穿过托架回转支架与配合的螺母锁紧定位。

优选的，楔块与回转轴支点座的接触面呈斜面设置，倾斜角度为5°～9°。

优选的，楔块与回转轴支点座的接触面呈斜面设置，倾斜角度为7°。

优选的，回转杆设置在上下传动轴之间，上下传动连杆分别设置在回转杆两侧。

一种基于进一步所述的可浮动调节的接轴自平衡托架装置的调节方法，包括如下步骤，

步骤一，将待上线的托架装置放入机组待换机位；换辊缸动作使两接轴的扁头套初步搭配在上下两轧辊的入口导入段处；

步骤二，调整回转支点调整楔块机构中的螺杆将回转支点调整楔块机构的受力斜面完全与平衡连杆机构回转轴支座底部脱离，使楔块处于自由状态，扁头套完全呈自由状态与两轧辊配合；

步骤三，换辊缸进一步动作使两接轴的扁头套与两轧辊完全配合到位；此刻传动轴平衡连杆机构完全脱离其它因素的控制且处于重力自由的状态，传动轴平衡连杆机构实现了自由的状态跟踪模拟上线机架上下辊对称中心功能，且完全具备与上线机架上下辊对称调整；

步骤四，再次调整螺杆将楔块的受力面完全与平衡连杆机构回转轴支座接触并定位锁紧，此刻该托架回转支架的对称中心与机架对称中心完全重合，即完全适合短应力轧机辊系开口度调整和接轴自平衡特性；此时轧辊与轴承座呈自由重力状态，接轴的支撑轴承呈悬浮状态平衡的置于托架回转支架上，轧辊轴承的径向间隙和支撑轴承径向间隙全部符合设备运动时不承受额外非正常载荷的需要。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明彻底改善原有设备存在的不能配合跟踪上线机架上下辊系对称中心的功能，避免了只是模仿近似的配重平衡这一弊端。能够完成在实际工作范围内的完全对称配重平衡功能。通过与平衡连杆机构回转轴支点座配合设置的回转支点调整楔块机构，能够满足无论上线轧机辊系开口度各不相同，两者对称点标高又不恒定的先决条件下新型托架的自平衡机构完全可以跟踪上下辊中心，自平衡机构并能对称调整，即两者对称中心重合且标高一致并能对称调整配重平衡机构，能够随更换机架中心浮动调节且能完全自平衡的调节，使自平衡效果理想，运行轧机轴承和托架支承轴承都不承受额外非正常的冲击载荷，并要求新开发的接轴托架装能满足现场条件下快速顺利完成新旧机架更换的安装任务。

附图说明

图1为现有技术中第一种托架即标准型托架结构示意图。

图2为现有技术中第二种托架结构示意图。

图3为现有技术中第三种托架结构示意图。

图4为本发明实例中所述托架在线工作调整示意图。

图5为本发明实例中所述托架结构示意图；5a为正视图，5b为右视剖视图。

图6为本发明实例中所述托架在线调整工作原理图。

图中：1托架回转支架，2传动轴平衡连杆机构，3回转轴支点座，4回转支点调整楔块机构，5上传动轴，6下传动轴，7回转支点轴。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明一种可浮动调节的接轴自平衡托架装置，如图5所示，包括托架回转支架1，分别对应上下传动轴呈上下设置传动耳轴和扁头套，以及两端分别连接上下传动耳轴的传动平衡连杆机构2；传动平衡连杆机构2包括铰接上传动耳轴的上连杆，铰接下传动耳轴的下连杆，以及两端分别铰接上下传动连杆的回转杆；回转杆中间设置回转支点轴7，回转支点轴7通过设置的回转轴支点座3与托架回转支架1在竖直方向上滑动连接；回转轴支点座3下方与托架回转支架1之间设置有能够沿传动轴轴向移动的回转支点调整楔块机构4；当回转支点调整楔块机构4中的楔块沿传动轴轴向移动时，回转轴支点座3与回转支点轴7一同向上或向下移动。

其中，回转支点调整楔块机构4还包括调整螺栓和锁紧螺母；调整螺栓的头部与楔块固定，螺杆穿过托架回转支架1与配合的螺母锁紧定位。楔块与回转轴支点座3的接触面呈斜面设置，倾斜角度为5°～9°，优选的倾斜角度为7°。回转杆设置在上下传动轴之间，上下传动连杆分别设置在回转杆两侧。

如图4和图6所示，本发明使用时，步骤如下，

1.首先将待上线的机架放入机组待换机位。

2.换辊缸动作使两接轴的扁头套初步搭配在上下两轧辊的入口导入段处。

3.调整螺杆将调整楔块机构的受力斜面完全与平衡连杆机构回转轴支座底部脱离.使支点调整楔块处于自由状态。(扁头套完全呈自由状态与两轧辊配合)

4.换辊缸进一步动作使两接轴的扁头套与两轧辊完全配合到位。此刻托架的平衡连杆机构完全脱离其它因素的控制且处于重力自由的状态，既连杆机构实现了自由的状态跟踪模拟上线机架上下辊对称中心功能，且该机构可完全具备与上线机架上下辊对称调整。两接轴的扁头套与轧辊端配合在重力自由的状态下，各部件接触受力状态良好一致，都呈重力方向分布间隙合理均匀。

5.再度调整螺杆将楔块机构的受力面完全与平衡连杆机构回转轴支座接触并定位锁紧，此刻该主轴托架对称中心与机架对称中心具备完全重合，也就能完全适合该短应力轧机辊系开口度调整和接轴自平衡特性(即具备了配合跟踪上线机架特性,完全以该机架上下辊中心和主轴托架平衡连杆机构对称中心重合)，能够适合该机架当前的参数状况，保证了托架自平衡装置在线正常化调整工作，彻底满足了现设计改进后托架的应具备有的完全自平衡功能。此时由于改进后托架的作用轧辊刚好与轴承座呈自由重力状态，而接轴的支撑轴承呈悬浮状态置于托架平衡系统上，轧辊轴承的径向间隙和支撑轴承径向间隙全部符合设备运动时不承受额外非正常载荷的需要，满足了该新型轧辊拆卸机械手装置改进后正常工作的必备条件。

本发明实施后能完全适合目前现场短应力轧机存在较大的辊系开口度、对称点不同偏差的接轴自平衡，新接轴托架对称平衡调整特性更加灵活多样，设备适用范围更加广阔，将彻底告别原有设备的自平衡配重功能不全，对设备零件产生额外过载的弊端，保证了机组的正常工作。

Claims (6)

1.一种可浮动调节的接轴自平衡托架装置，其特征在于，包括托架回转支架，分别对应上下传动轴呈上下设置传动耳轴和扁头套，以及两端分别连接上下传动耳轴的传动平衡连杆机构；

传动平衡连杆机构包括铰接上传动耳轴的上连杆，铰接下传动耳轴的下连杆，以及两端分别铰接上下传动连杆的回转杆；回转杆中间设置回转支点轴，回转支点轴通过设置的回转轴支点座与托架回转支架在竖直方向上滑动连接；

回转轴支点座下方与托架回转支架之间设置有能够沿传动轴轴向移动的回转支点调整楔块机构；当回转支点调整楔块机构中的楔块沿传动轴轴向移动时，回转轴支点座与回转支点轴一同向上或向下移动。

2.根据权利要求1所述的一种可浮动调节的接轴自平衡托架装置，其特征在于，回转支点调整楔块机构还包括调整螺栓和锁紧螺母；调整螺栓的头部与楔块固定，螺杆穿过托架回转支架与配合的螺母锁紧定位。

3.根据权利要求1所述的一种可浮动调节的接轴自平衡托架装置，其特征在于，楔块与回转轴支点座的接触面呈斜面设置，倾斜角度为5°～9°。

4.根据权利要求1所述的一种可浮动调节的接轴自平衡托架装置，其特征在于，楔块与回转轴支点座的接触面呈斜面设置，倾斜角度为7°。

5.根据权利要求1所述的一种可浮动调节的接轴自平衡托架装置，其特征在于，回转杆设置在上下传动轴之间，上下传动连杆分别设置在回转杆两侧。

6.一种基于权利要求2所述的可浮动调节的接轴自平衡托架装置的调节方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤一，将待上线的托架装置放入机组待换机位；换辊缸动作使两接轴的扁头套初步搭配在上下两轧辊的入口导入段处；

步骤二，调整回转支点调整楔块机构中的螺杆将回转支点调整楔块机构的受力斜面完全与平衡连杆机构回转轴支座底部脱离，使楔块处于自由状态，扁头套完全呈自由状态与两轧辊配合；

步骤三，换辊缸进一步动作使两接轴的扁头套与两轧辊完全配合到位；此刻传动轴平衡连杆机构完全脱离其它因素的控制且处于重力自由的状态，传动轴平衡连杆机构实现了自由的状态跟踪模拟上线机架上下辊对称中心功能，且完全具备与上线机架上下辊对称调整；

步骤四，再次调整螺杆将楔块的受力面完全与平衡连杆机构回转轴支座接触并定位锁紧，此刻该托架回转支架的对称中心与机架对称中心完全重合，即完全适合短应力轧机辊系开口度调整和接轴自平衡特性；此时轧辊与轴承座呈自由重力状态，接轴的支撑轴承呈悬浮状态平衡的置于托架回转支架上，轧辊轴承的径向间隙和支撑轴承径向间隙全部符合设备运动时不承受额外非正常载荷的需要。