CN105728471B - 一种y型轧机径向调整机构 - Google Patents
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Abstract
一种Y型轧机径向调整机构，克服了现有Y型轧机有的没有径向调整装置，轧辊的压下量不可调，或者在非合理传动结构下实现径向调整，但调整量很小且很难满足传动平稳的基本要求，也严重影响轧机使用寿命，或者有的结构复杂加工制造难度大，成本高且不能适应异型产品轧制的问题，特征是在每个主轴上安装主偏心套和副偏心套，在每个主偏心套上安装蜗轮蜗杆机构，通过蜗轮蜗杆机构带动偏心套旋实现轧辊径向位置的精确调整，有益效果是，可以实现在线调整，对于制造精度、装配精度要求相对较低，但是调整后的径向位置精度很高，蜗杆位于轧机的正反面或侧边，方便加装伺服控制电机，可以快速准确的在线进行径向位置的调整。
Description
技术领域
本发明属于金属轧制技术领域，特别涉及一种Y型轧机径向调整机构。
背景技术
Y型轧机的机架上装有3个轧辊轴，它们垂直于轧制中心线，相互间呈120°布置，该型轧机具有轧制材料组织均匀、对轧制材料的包裹性比较好，可以轧制强度高、脆性大等难于用普通轧机轧制成型的金属材料，并且具有轧制工件表面几何精度高的特点,被广泛应用于特种钢、钛合金、镁合金、钨钼合金等一系列具有较高轧制难度的材料生产中。现有技术中的Y型轧机，有的采用伞齿轮组集中传动，或通过C型机架齿轮箱组传动，它们的共同特点是将1台电机驱动的1根主轴转动分配到3根轧机主轴上的。如申请号为96206749.0的实用新型公开的一种Y型轧机,包括机架和安装在1个主动轴和2个从动辊轴上的3个轧辊,其特点是安装在1个主动轴和2个从动辊轴上的3个直径及转速相同的轧辊，3个轧辊的辊面外缘相互接触构成轧制孔型，主动轴上装有1个轧辊、轧辊的两侧有2个伞齿轮，2个伞齿轮的外侧装有2个轴承，轴承固定在机架上，主动轴的传动装置在主动辊的一端，2个从动辊轴上各装有1个轧辊，1个伞齿轮和2个轴承，主支轴上的2个伞齿轮分别与2个从动辊轴上的伞齿轮啮合，主动轴上的2个轴承安装在轧辊两侧的2个伞齿轮的外侧；从动辊轴上的伞齿轮的一端有轴承套筒，轴承套筒内套2个并列的轴承，轴承的内套装在从动辊轴上，从动辊轴的两端固定在机架上。由于伞齿轮传动的特点，该类型轧机没有径向调整装置，轧辊的压下量不可调，孔型的调整则需要人工添加垫片的方式进行，给轧辊的充分使用和孔型的调节带来极大的不方便。
申请号为201320690580.2的实用新型公开了“一种三辊Y型轧机的轧辊径向同步调整装置”，该实用新型涉及一种三辊Y型轧机的轧辊径向同步调整装置，其目的是想解决三辊Y型轧机的轧辊径向不能同步调整，导致孔型调整不准确，影响轧材尺寸精度及调整方式繁琐、时间长的问题。该实用新型设有1根带伺服电机的主动调整轴，2根被动调整轴及2个过渡锥齿轮组成，3根调整轴绕轧制轴线成120°布置，通过锥齿轮传动调整装置与轧辊装置沿轧制轴线平行布置，该实用新型的调整原理是：轧辊轴上的轴承座固定不动，在轧辊轴上的轴承外环上加偏心齿轮套，通过伺服电机旋转调整装置主轴，使调整装置上的齿轮做圆周运动，带动轧辊装置上的偏心齿轮套做圆周运动，从而带动轧辊轴做直线运动，达到3个轧辊轴同步进退，实现孔型的精确调整。这种结构严重破坏了锥齿轮即伞齿轮传动的基本啮合条件，存在很大不合理性，是在牺牲伞齿轮啮合间隙状态下实现的，是一种无奈并硬性改变机械传动条件获取径向调整的方法，调整量很小且很难满足传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、结构紧凑等齿轮传动的基本要求，使用寿命有限。
德国KOCKS轧机是通过齿轮组传动的结构，将一台电机的转动分配到3个方向上，带动3个轧辊工作。该型轧机是一种三辊减定径轧机，由3个120°分布的轧辊构成三角形的孔型，对轧件进行轧制加工，轧件变形时承受3个方向压应力，该Y型轧机具有在线快速径向调整功能，但是问题在于，Y型轧机3个120°分布的3个主轴特点决定了将一个主轴的传动，通过齿轮组机构分配到3个方向上，使C型机架结构庞大复杂，此外，KOCKS轧机采用在每个主轴上安装偏心套，3个偏心套之间采用伞齿轮啮合，其中一个偏心套与外部伞齿轮连接，通过外部伞齿轮带动整个伞齿轮组转动，使3个偏心套同步旋转，达到轧辊间孔型的调整，这种结构存在的又一个问题是，传动齿轮的数量多且制造安装精度要求高，同比制造成本和检修维护成本也非常高，另外，这种结构使得3个轧辊轴同步进退，虽然能同心调节轧辊位置和辊缝，但是这种结构要求初始加工装配精度很高，也要求整个偏心套组和伞齿轮组的制造和装配精度非常高，给加工制造带来了很大的难度，并增加了设备成本，同时，这种结构只能完成固定形状的产品轧制，不能适应异型产品的轧制。
发明内容
本发明所要解决的问题是，克服现有技术的不足之处和缺陷，提供可以方便进行径向调整且对制造和装配精度要求不高，但调整后的精度高的一种Y型轧机径向调整机构。
本发明采用的技术方案包括3个主轴，每个主轴上安装有轧辊，在每个主轴上安装主偏心套和副偏心套，所述主偏心套为带蜗轮的偏心套，所述带蜗轮的主偏心套与副偏心套之间通过偏心套连接件连接，在每个带蜗轮的主偏心套上安装由蜗轮与第一蜗杆构成的蜗轮蜗杆机构，每个带蜗轮的主偏心套上的蜗轮与第一蜗杆连接，转动第一蜗杆带动带蜗轮的主偏心套旋转，并通过偏心套连接件带动副偏心套一同旋转实现轧辊径向位置的精确调整。
在所述第一蜗杆上加装二级蜗轮，二级蜗轮连接第二蜗杆，转动第二蜗杆带动二级蜗轮旋转，二级蜗轮带动第一蜗杆旋转，第一蜗杆带动带蜗轮的主偏心套旋转，并通过偏心套连接件带动副偏心套一同旋转实现轧辊径向位置的精确调整。
所述带蜗轮的主偏心套的结构为在主偏心套的本体上加工有一体化的蜗轮，形成蜗轮与主偏心套的本体一体化的带蜗轮的主偏心套。
所述主轴的前端为四层台阶结构，第一层台阶为用于对轧辊进行定位的定位台肩，第二层台阶为花键轴，第三台阶为螺纹轴，第四台阶为副轴承轴，在花键轴上安装轧辊，在轧辊右端面与定位台肩之间安装有垫片，在轧辊左端面的螺纹轴上安装第一锁紧螺母和第二锁紧螺母，在副轴承轴上套装副轴承，在副轴承外套装副偏心套，在主轴右端支撑上套装主轴承，在主轴承外套装带蜗轮的主偏心套。
所述第一蜗杆或第二蜗杆与伺服控制电机相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）当使用偏心套可以精确完成3个轧辊径向位置调整时，相对于Y型轧机的伞齿轮调整方式，本发明具有如下优点：第一，可以实现在线调整，第二，对于制造精度、装配精度要求相对较低，但是调整后的径向位置精度很高，可以达到千分之一毫米的精度，第三，3个轧辊径向位置可以分别单独进行调整，可以轧制异形材。
（2）本发明可以实现一级或二级蜗轮蜗杆调整，一级蜗轮蜗杆传动调整可以达到百分一毫米的调整精度，二级蜗轮蜗杆传动调整位置更精确，可以达到千分之一毫米的精度，这两种调整方式可以根据轧机布置和精度要求来选择，一级蜗杆位于轧机机架正面或背面，二级蜗杆位于轧机的侧边，方便加装伺服控制电机，可以快速准确的在线进行径向位置的调整，并缩短了轧机间距，使得轧线布局紧凑，节省轧线空间。
（3）本发明可以实现手动调整，装配伺服控制电机后可以实现在线快速自动化精确调整。
（4）本发明带蜗轮的主偏心套结构为在偏心套基体上加工有一体化蜗轮，形成偏心套与蜗轮一体化的带蜗轮的主偏心套，提高了偏心套的强度，消除了蜗轮与主偏心套之间的装配间隙，可以避免装配精度误差。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，
图2是本发明的一级传动结构示意图，
图3是本发明的二级传动结构示意图，
图4是图3的B-B剖视图，
图5是本发明的主轴结构示意图。
图中：
1. 主轴，
1-1.定位台肩，1-2.花键轴，
1-3.螺纹轴，1-4.副轴承轴，1-5.主轴右端支撑，
2.主偏心套，2-1. 蜗轮，
3.偏心套连接件，4. 副偏心套，5. 蜗轮蜗杆机构
6. 伺服控制电机，7. 轧辊，8. 垫片，
9.第一锁紧螺母，10.第二锁紧螺母，
11副轴承，12主轴承，
13. 第一蜗杆，14-1. 第一支撑套筒，14-2.第二支撑套筒，
15. 二级蜗轮，16，第二蜗杆。
具体实施方式
具体实施方式1
如图1所示，本发明采用的技术方案包括3个主轴1，在每个主轴1上安装主偏心套2和副偏心套4，其中，主偏心套2为带蜗轮的偏心套，所述带蜗轮的主偏心套2的结构为在主偏心套2的本体上加工有一体化的蜗轮2-1，形成蜗轮2-1与主偏心套2的本体一体化的带蜗轮的主偏心套2，这样可以提高偏心套的强度，消除蜗轮与偏心套之间的装配间隙，避免装配精度误差；所述带蜗轮的主偏心套2与副偏心套4之间通过偏心套连接件3连接，在每个带蜗轮的主偏心套2上安装蜗轮蜗杆机构5，蜗轮蜗杆机构5与伺服控制电机6相连，在主轴1的前端安装轧辊7；
如图1和图5所示，所述主轴1为一根通轴，主轴1的左端为四层台阶结构，第一层台阶为用于对轧辊7进行定位的定位台肩1-1，第二层台阶为花键轴1-2，第三台阶为螺纹轴1-3，第四台阶为副轴承轴1-4，在花键轴1-2上安装轧辊7，轧辊7的花键齿与花键轴1-2咬合，在轧辊7右端面与定位台肩1-1之间安装有垫片8，在轧辊7左端面的螺纹轴1-3上安装第一锁紧螺母9和第二锁紧螺母10，通过双锁紧螺母结构将轧辊7锁紧在主轴1上，在副轴承轴1-4上套装副轴承11，在副轴承11外套装副偏心套4，在主轴右端支撑1-5上套装主轴承12，在主轴承12外套装带蜗轮的主偏心套2，带蜗轮的主偏心套2和副偏心套4之间通过偏心套连接件3连接；
如图1、图2和图5所示，本发明的一级传动结构是，带蜗轮的主偏心套2上的蜗轮2-1与第一蜗杆13连接， 第一蜗杆13通过轴承安装在第一支撑套筒14-1中，第一支撑套筒14-1与轧机的机架连接。进行轧辊7的径向调整时，转动第一蜗杆13，带动带蜗轮的主偏心套2旋转，并通过主偏心套连接件3带动副偏心套4一同旋转，使主轴1上升或下降，带动轧辊7上升或下降，完成轧辊7径向位置的精确调整；在上述基础上，第一蜗杆13与伺服控制电机6连接，在第一蜗杆13上加装伺服电机6可以实现在线快速自动化精确调整。
具体实施方式2
如图1、图3、图4和图5所示，与具体实施方式1所述一级传动相同，区别在于，在一级传动中的第一蜗杆13上加装二级蜗轮15，二级蜗轮15连接第二蜗杆16，二级蜗轮15通过轴承安装在第二支撑套筒14-2中，第二支撑套筒14-2与轧机的机架连接，当第二蜗杆16旋转时，带动二级蜗轮15旋转，二级蜗轮15带动第一蜗杆13旋转，第一蜗杆13带动带蜗轮的主偏心套2旋转，并通过偏心套连接件3带动副偏心套4一同旋转，使主轴1上升或下降，带动轧辊7上升或下降，完成轧辊径向位置的精确调整，在第二蜗杆16上加装的伺服电机6可以实现在线快速自动化精确调整。
Claims (6)
1.一种Y型轧机径向调整机构，包括3个主轴（1），每个主轴（1）上安装有轧辊（7），其特征在于，在每个主轴（1）上安装主偏心套（2）和副偏心套（4），所述主偏心套（2）为带蜗轮的偏心套，所述带蜗轮的主偏心套（2）与副偏心套（4）之间通过偏心套连接件（3）连接，在每个带蜗轮的主偏心套（2）上安装由蜗轮（2-1）与第一蜗杆（13）构成的蜗轮蜗杆机构（5），每个带蜗轮的主偏心套（2）上的蜗轮（2-1）与第一蜗杆（13）连接，转动第一蜗杆（13）带动带蜗轮的主偏心套（2）旋转，并通过偏心套连接件（3）带动副偏心套（4）一同旋转实现轧辊（7）径向位置的精确调整。
2.根据权利要求1所述一种Y型轧机径向调整机构，其特征在于，在所述第一蜗杆（13）上加装二级蜗轮（15），二级蜗轮（15）连接第二蜗杆（16），转动第二蜗杆（16）带动二级蜗轮（15）旋转，二级蜗轮（15）带动第一蜗杆（13）旋转，第一蜗杆（13）带动带蜗轮的主偏心套（2）旋转，并通过偏心套连接件（3）带动副偏心套（4）一同旋转实现轧辊（7）径向位置的精确调整。
3.根据权利要求1所述一种Y型轧机径向调整机构，其特征在于，所述带蜗轮的主偏心套（2）的结构为在主偏心套（2）的本体上加工有一体化的蜗轮（2-1），形成蜗轮（2-1）与主偏心套（2）的本体一体化的带蜗轮的主偏心套（2）。
4.根据权利要求1所述一种Y型轧机径向调整机构，其特征在于，所述主轴（1）的前端为四层台阶结构，第一层台阶为用于对轧辊（7）进行定位的定位台肩（1-1），第二层台阶为花键轴（1-2），第三台阶为螺纹轴（1-3），第四台阶为副轴承轴（1-4），在花键轴（1-2）上安装轧辊（7），在轧辊（7）右端面与定位台肩（1-1）之间安装有垫片（8），在轧辊（7）左端面的螺纹轴（1-3）上安装第一锁紧螺母（9）和第二锁紧螺母（10），在副轴承轴（1-4）上套装副轴承（11），在副轴承（11）外套装副偏心套（14），在主轴（1）右端支撑（1-5）上套装主轴承（12），在主轴承（12）外套装带蜗轮的主偏心套（2）。
5.根据权利要求1所述一种Y型轧机径向调整机构，其特征在于，所述第一蜗杆（13）与伺服控制电机（6）相连。
6.根据权利要求2所述一种Y型轧机径向调整机构，其特征在于，所述第二蜗杆（16）与伺服控制电机（6）相连。
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