CN105934287A - 用于调整在轧机机架中的轧辊的设备 - Google Patents

用于调整在轧机机架中的轧辊的设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于调整在轧机机架的轧辊支架(210)中的轧辊的设备。该设备具有用于为轧辊提供调整力的马达、可利用马达旋转驱动的驱动轴(120)和用于将马达的调整力传递到轧辊上的压力心轴。为了能节省在现有技术中使用的支承在前方的蜗轮蜗杆传动装置，根据本发明提出，以液力马达或力矩马达的形式构造马达，并且压力心轴(130)在其马达侧的端侧(132)上构造成具有沿轴向取向的柱形的容纳腔，驱动轴(20)可伸入压力心轴的容纳腔中，并且压力心轴(130)和驱动轴(120)在容纳腔的内部中相互旋转耦联。

Description

用于调整在轧机机架中的轧辊的设备
技术领域
本发明涉及一种用于调整在轧机机架的轧辊支架中的轧辊的设备。此外，本发明涉及这种类型的用于轧制特别是金属轧件的轧机机架。
背景技术
在现有技术中充分已知所述类型的用于调整在轧机机架中的轧辊且由此用于调节轧辊间隙的设备，例如参见文献CN 201855834(U)、CN 201692991(U)、JP 07218300 A、JP 08108204 A、CN 201969730(U)、DE 1 293 108、US 1 190 759、GB 1 221 979或DE 412920。
从日本专利申请JP 63020107 A中已知根据权利要求1的前序部分所述的用于调整在轧机机架中的轧辊的设备。该文献公开了具有轧辊支架和用于调整轧辊、在此用于调整上部的支撑轧辊的所述设备的轧机机架。该设备包括呈液压马达的形式的马达，该马达通过蜗轮蜗杆传动装置使压力心轴旋转。压力心轴以竖向的旋转轴线可旋转地支承在轧机机架的轧辊支架的上侧上。压力心轴在其旋转期间在竖向方向上运动并且在此作用到上部的支撑轧辊的安装件上。以这种方式，可根据期望借助于马达调节作用到支撑轧辊和工作轧辊上的调整力和/或其位置，并且由此也调整轧辊间隙的大小。所述蜗轮蜗杆传动装置在外部作用在压力心轴上；这成本很高，有空间需求并且需要独立的油润滑。
发明内容
基于该现有技术，本发明提出的目标是，如下改进已知的用于调整在轧机机架的轧辊支架中的轧辊的设备以及相应已知的轧机机架，即，可节省蜗轮蜗杆传动装置及其油润滑。
在用于调整轧辊的设备方面，该目标通过权利要求1所述的对象实现。该设备的特征在于，压力心轴在其马达侧的端侧上具有沿轴向取向的柱形的容纳腔，驱动轴伸入压力心轴的容纳腔中，并且压力心轴和驱动轴在容纳腔的内部中相互旋转耦联。
概念“马达侧的端侧”表示压力心轴的这样的端侧，即，该端侧面对马达。马达侧的端侧与面对轧辊的安装件的端侧相对而置。
与例如传统的电动马达、非力矩马达相比，要求保护的液力马达或力矩马达的应用给出的优点是，在没有附加的传动装置的情况下也可施加较大的扭矩。此外，有利地，为了调节轧辊间隙无论如何都存在于轧机机架处的液压系统也可用于使液压马达运行。
通过与在压力心轴的柱形的容纳腔的内部中的在压力心轴和驱动轴之间的旋转耦联相结合地设置高扭矩马达，有利地可省去例如从现有技术中已知的高成本的支承在前方的蜗轮蜗杆传动装置。除了用于制造或采购以及维护蜗轮蜗杆传动装置的成本之外，有利地也节省了用于支承在前方的蜗轮蜗杆传动装置的结构空间。
根据第一实施例，在容纳腔的内部中设置在压力心轴和驱动轴之间的形状配合的连接。
根据第一备选方案，通过以下方式实现在压力心轴和驱动轴之间的形状配合的连接，即，压力心轴的容纳腔构造成具有花键轮毂轮廓的花键轮毂，并且驱动轴构造成呈花键轴的形式，以用于形状配合地接合到花键轮毂轮廓中。
根据第二备选方案，通过以下方式实现形状配合的连接，即，容纳腔构造成具有多边形轮廓的多边形轮毂，并且驱动轴构造成具有相应相同的棱边数的多边形轴，以用于使多边形轴形状配合地接合到压力心轴的多边形轮毂中。
有利地，通过以下方式实现花键轮毂或多边形轮毂，即，在压力心轴的马达侧的端侧上在轴向方向上插入花键轮毂套或多边形轮毂套，其不可相对旋转地且优选地也以不可在轴向方向上移动的方式与压力心轴相连接并且形成具有花键轮毂轮廓或多边形轮廓的容纳腔。使用花键轮毂套给出的优点一方面是，与直接在压力心轴的容纳腔的内侧上构造花键轮毂轮廓相比，花键轮毂套可更简单且更成本适宜地制造。另一方面，花键轮毂套给出的优点是，花键轮毂套在作为磨损部分的花键轮毂轮廓磨损时可简单地进行更换。相同的优点也相似地适用于多边形轮毂套。
在马达和驱动轴之间有利地设置有离合器，以用于(如果例如为了维护目的的需要)可使马达与驱动轴断开。
在轧机机架方面，本发明的上述目标通过权利要求8所述的对象实现。该轧机机架的优点相应于以上关于要求保护的用于调整轧辊的设备提到的优点。
根据第一实施例，轧机机架包括用于可旋转地支承驱动轴的轴向轴承，并且该轴向轴承借助于装配在轧辊支架的上侧上的第一支撑装置保持与轧辊支架的上侧相距预定的固定的竖向距离。通过这一结构措施，有利地保证，可旋转地支承的驱动轴也保持在相对于轧辊支架固定的竖向相对位置中，特别是相对于轧辊支架固定地预定的竖向距离中。轴向轴承构造成自动调位滚子轴承的构造方案能够使得驱动轴有利地实现在径向方向上的自由度，例如摆动运动。通过提供该自由度，在压力心轴的非圆形的旋转运动的情况下也防止了驱动轴的机械过载。
轴向轴承布置在润滑剂腔中，通过润滑剂输入部为该润滑剂腔供给润滑剂。在润滑剂腔的下侧上布置有用于润滑剂的溢流口，该溢流口保证，在润滑剂腔的内部中的润滑剂的液位不超过通过溢流口的高度预定的液位。
根据本发明，通过溢流口流出的过量的润滑剂通过在压力心轴的马达侧的端侧上的碗形的盖部截获，并且从该处开始通过在驱动轴和引导驱动轴穿过的圆形的开口的边缘之间的第一环形间隙导入压力螺栓的柱形的容纳腔中。之后，润滑剂从该柱形的容纳腔中继续通过润滑剂输出部导入在压力心轴和在轧辊支架中的孔的内侧之间的第二环形间隙中以用于在此润滑压力心轴。
附图说明
说明书附有两个附图，其中：
图1示出了根据本发明的设备的示意图；以及
图2示出了图1的细节图。
具体实施方式
图1示出了用于调整在轧机机架的轧辊支架210中的轧辊的根据本发明的设备100。该设备包括马达110，优选力矩马达或液压马达，简称液力马达，以用于为轧辊提供调整位置。马达110布置在支架210之上并且在此由第二支撑装置250相对于轧辊支架210的上侧支撑，其中，第二支撑装置自身又支撑在第一支撑装置240上。借助于这些支撑装置，以相对于轧辊支架210的上侧相距固定的距离d2的方式定位马达110。液压马达相对于驱动轴120沿轴向取向，驱动轴120被液压马达旋转驱动。在驱动轴120和马达之间优选地设置离合器150，其布置在第二支撑装置之内。驱动轴120被保持在轴向轴承230中，如在图1中示出的那样，该轴向轴承230例如在第一支撑装置240和第二支撑装置250之间的过渡区域中布置在在轧辊支架210的上侧之上预定的高度d1中。通过驱动轴120支承在轴向轴承中，也将驱动轴保持在相对于轧辊支架210预定的相对位置或高度中。
驱动轴120用于将通过马达110预定的扭矩传递到压力心轴130上，压力心轴130自身用于将调整力传递到轧辊上。在离合器的一侧上的马达110的轴、在离合器的另一侧上的驱动轴120和旋转心轴130沿轴向串联地布置；也就是说，其各自的中心线在轴向方向、在此竖向方向W上彼此对准。
液力马达或力矩马达优选构造成用于在传统的热轧带材机组的粗轧机架中施加＞4kNm的额定扭矩，或者在重型板材机架中施加＞30kNm的额定扭矩。在假设非常适宜的、低的摩擦情况时，上述值是适用的；出于安全性原因，还为该值针对实际应用设置安全系数。
在压力心轴130的马达侧的端侧132上构造有沿轴向取向的柱形的容纳腔140以用于在设备已装配的状态中容纳驱动轴120。为了将由马达预定的扭矩传递到压力心轴130上，使驱动轴120与压力心轴130在容纳腔140的内部中优选形状配合地旋转耦联。例如，压力心轴130在其容纳腔140的内侧上设计成花键轮毂，也就是说以在周边上分布的方式配备有花键轮毂轮廓，并且同时驱动轴构造成呈花键轴的形式，以用于接合到压力心轴130的花键轮毂轮廓中。备选地，也可通过使压力心轴的容纳腔构造成多边形轮毂并且使驱动轴构造成多边形轴实现该形状配合的连接，其中，多边形轴可与多边形轮毂相接合。
压力心轴在其远离马达的端部上通过所谓的压力盖160作用到在轧机机架中的轧辊的安装件上。在具有仅仅两个工作轧辊的双辊机架中，压力心轴130通过压力盖160作用到工作轧辊的轴承套、也称为安装件上，而在具有两个工作轧辊和两个支撑轧辊的四辊机架中，压力心轴130作用到支撑轧辊的安装件上。压力盖160用于使心轴的旋转运动与其同时的竖向运动脱耦，从而没有旋转份额的纯粹的竖向运动作用到待调整的轧辊的相应的安装件上。压力心轴130的竖向运动通过不可相对旋转地安装在轧辊支架210中的压力螺母170引起。压力心轴130被拧入压力螺母170中。如果借助于驱动轴或花键轴120使压力心轴130旋转，则压力螺母同时也引起压力心轴的竖向运动，由此，可调节用于轧辊的布置在压力盖160之下的安装件的调整位置。
图2更详细地示出了根据本发明的设备的已经在图1中示出的元件中的几个元件。具体地，例如可看出在柱形的容纳腔140的内侧上的花键轮毂轮廓134，其中，该花键轮毂轮廓构造在花键轮毂套135中，该花键轮毂套135在图2中不仅以纵截面示出，也以横截面示出。花键轮毂套自身例如可通过键(在图2中未示出)防止旋转地布置在容纳腔140中。与花键轮毂轮廓互补地设计花键轴120，为了传递扭矩的目的，该花键轴120接合到花键轮毂中。
在图2中还可看出，在分别也被称为塔式支撑的第一支撑装置240和第二支撑装置250之间布置有润滑剂腔245，通过润滑剂输入部246为润滑剂腔245供给润滑剂。润滑剂特别是用于润滑轴向轴承230。在润滑剂腔245的下侧上构造有溢流口247，该溢流口247保证在润滑剂腔245中的润滑剂不会超过通过溢流口的高度限定的液位。过量的润滑剂通过溢流口247从润滑剂腔中流出到位于下方的碗形的盖部136中，盖部136布置在压力心轴130的马达侧的端侧上。盖部136具有圆形的开口，以用于使花键轴120穿过。在花键轴120和盖部的圆形的开口的边缘之间形成环形间隙248，润滑剂通过该环形间隙248继续向下流入容纳腔140中，以用于润滑位于此处的分别由轮毂和轴组成的多边形或花键传动装置。之后，润滑剂从容纳腔140中继续通过在压力螺栓中的润滑剂输出部249流入在压力心轴130和在轧辊支架210中的孔之间的第二环形间隙270中，压力心轴支承在该孔中。
如可从图1和图2中看出的那样，根据本发明的设备的所有组件，也就是说马达110、离合器150、驱动轴更确切地说花键轴120和压力心轴130都彼此沿轴向取向。马达(通过离合器)直接驱动驱动轴。
在马达110上方可位置固定地布置有位置传感器180以用于获取轧辊260的相应当前位置。例如，位置传感器具有传感器杆182，其优选地在轴向的孔192中被引导。该孔穿过马达110、离合器150、驱动轴更确切地说花键轴120以及压力心轴130直至压力盖160。传感器杆182伸入到压力心轴的孔中一段，并且在此被引导穿过环形的磁体190，磁体190固定地与压力心轴相连接。在压力心轴竖向运动时，磁体相对于位置固定的传感器杆182沿竖向移动。由于在磁体和传感器杆之间的相对运动，位置传感器180获取压力心轴130的相应当前的位置。
附图标记列表
100 设备
110 马达
120 驱动轴
122 花键轴的齿
130 压力心轴
132 压力心轴的马达侧的端侧
134 花键轮毂轮廓
135 花键轮毂套
136 盖部
140 容纳腔
150 离合器
160 压力盖
170 压力螺母
180 位置传感器
182 传感器杆
190 环形磁体
192 孔
210 轧辊支架
220 安装件
230 轴向轴承
240 第一支撑装置
245 润滑剂腔
246 润滑剂输入部
247 溢流口
248 第一环形间隙
249 润滑剂输出部
250 第二支撑装置
260 轧辊
270 在压力心轴和轧辊支架之间的第二环形间隙
d1 轴向轴承相对于轧辊支架的上侧的距离
d2 马达相对于轧辊支架的上侧的距离
W 竖向的轴向方向

Claims (13)

1.一种用于调整在轧机机架的轧辊支架(210)中的轧辊(260)的设备(100)，其中，所述设备具有：
呈液力马达或力矩马达的形式的马达(110)以用于调节所述轧辊的竖向位置；
能利用所述马达旋转驱动的驱动轴(120)；
用于将调整力传递到所述轧辊上的、能沿竖向移动地支承的压力心轴(130)；
其特征在于，所述压力心轴在其马达侧的端侧(132)上具有沿轴向取向的柱形的容纳腔(140)；
所述驱动轴(120)伸入所述压力心轴的容纳腔中；并且
所述压力心轴(130)和所述驱动轴(120)在所述容纳腔(140)的内部中相互旋转耦联。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述容纳腔(140)的内部中设有在所述压力心轴(130)和所述驱动轴(120)之间的形状配合的连接。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述形状配合的连接构造成，所述压力心轴(130)在其容纳腔的内侧上以在其周边上分布的方式具有花键轮毂轮廓(134)，并且所述驱动轴(120)构造成呈花键轴的形式以用于接合到所述花键轮毂轮廓中。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述容纳腔(140)构造成多边形轮毂，并且所述驱动轴构造成具有相应相同的棱边数的多边形轴，以用于使所述多边形轴形状配合地接合到所述压力心轴(130)的多边形轮毂中。
5.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，在所述压力心轴的马达侧的端侧上在轴向方向上插入花键轮毂套(135)或多边形轮毂套，该花键轮毂套或多边形轮毂套防止旋转地与所述压力心轴(130)相连接并且形成具有花键轮毂轮廓(134)或多边形轮廓的容纳腔(140)的内侧。
6.根据上述权利要求中任一项所述的设备(100)，其特征在于，设置有离合器(150)以用于能松开地旋转耦联所述驱动轴(120)与所述马达(110)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述马达(110)、所述驱动轴(120)和所述旋转心轴沿轴向串联地布置。
8.一种轧机机架，其具有在轧机机架的驱动侧上的轧辊支架(210)和在操作侧上的轧辊支架，在轧辊支架之间在安装件(220)中能旋转地支承有用于轧制轧件的轧辊，其中，所述轧辊支架中的至少一个的特征在于，设有根据上述权利要求中任一项所述的设备(100)。
9.根据权利要求8所述的轧机机架，其特征在于设有：用于能旋转地支承所述驱动轴(120)的轴向轴承(230)；以及装配在轧辊支架的上侧上的第一支撑装置(240)，以用于保持所述轴向轴承与所述轧辊支架的上侧相距预定的固定的竖向距离(d1)以及用于将能旋转地支承的驱动轴(120)保持在相对于所述轧辊支架(210)的固定的竖向的相对位置中。
10.根据权利要求9所述的轧机机架，其特征在于，所述轴向轴承是自动调位滚子轴承。
11.根据权利要求9或10所述的轧机机架，其特征在于，所述轧辊支架中的至少一个的特征在于，设有第二支撑装置(250)，该第二支撑装置支撑在所述第一支撑装置(240)上，以用于保持马达(110)与所述轧辊支架的上侧相距预定的固定的竖向距离(d2)。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的轧机机架，其特征在于，在所述第一支撑装置(240)和第二支撑装置(250)之间在所述轴向轴承(230)的高度上设置有具有润滑剂输入部(246)和至少一个用于使所述驱动轴(120)穿过的圆形开口的润滑剂腔(245)以用于润滑轴向轴承，其中，在所述润滑剂腔的下侧上构造有用于润滑剂的溢流口(247)。
13.根据权利要求12所述的轧机机架，其特征在于，在所述压力心轴的马达侧的端侧上设置碗形的盖部(136)以用于截获通过所述溢流口(247)向下流出的润滑剂，其中，所述盖部具有另一圆形开口以用于使所述驱动轴(120)穿过，其中，在所述驱动轴和另一圆形开口的边缘之间保留第一环形间隙(248)，并且，在所述压力心轴(130)中的柱形的容纳腔(140)之下设置润滑剂输出部(249)以用于将通过所述第一环形间隙且在所述容纳腔的内部中沿着所述驱动轴向下流动的润滑剂导入在所述压力心轴(130)和在所述轧辊支架(210)中的孔之间的第二环形间隙(270)中。
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