CN106078506A - 一种轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置，属于轧辊磨床夹具设备技术领域，用于快速夹装轧辊扁头进行磨削。其技术方案是：它由上拨爪组件、下拨爪组件两部分构成，它们结构相同，对称使用。拨爪组件的蝶式基板上分别安装左芯轴和右芯轴，左芯轴和右芯轴的前端套装有铜套，铜套外周套装尼龙套，球面套套装在尼龙套上面，蝶式基板与拨盘活动调心板紧固连接，轧辊扁头夹持在球面套之间。本发明不用安装、拆卸卡圈，使工艺步骤得到简化，磨削效率提高20%，同时大幅度降低了轧辊驱动过程中径向附加分力对轧辊圆度的附加影响，降低了近70%，尤其是磨削自身重量较低的轧辊时，既节省了人工、又实现了高精度，每台轧辊磨床每年可创效20万元以上。

Description

一种轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置

技术领域

本发明涉及一种在轧辊磨床上对轧辊进行磨削加工时轧辊旋转的驱动装置，属于轧辊磨床夹具设备技术领域。

背景技术

热轧板带轧机的轧辊在上轧机使用前需要由轧辊磨床进行加工。由于工件重量、尺寸巨大，所以轧辊磨床采用工件固定、砂轮移动式的加工方式。加工时，轧辊电机带动轧辊旋转，砂轮电机同时驱动砂轮旋转，在砂轮与轧辊的切削接触之处，砂轮向下方切削旋转，轧辊向上旋转，即砂轮与轧辊相对旋转，磨床拖板带着砂轮沿着轧辊辊身方向移动，完成轧辊整个辊身圆周方向的磨削工作。

在轧辊磨床上磨削轧辊时，有以下两种驱动轧辊旋转的方法：

第一种方法是，人工将卡圈安装在轧辊驱动扁头上，吊装轧辊放到磨床工件床身中心架托瓦上面，床头箱拨盘上面安装的单拨爪拨动卡圈旋转，从而带动轧辊旋转，进行磨削；磨削完毕，吊出轧辊到空场地，人工将卡圈卸下放在地面上等待第二次使用，将轧辊放到存放台架上面，完成一根轧辊的磨削工作。

第二种方法是，采用由左驱动拨爪组件、右拨爪拨爪组件两个部分构成的自动调心扁头驱动装置,它们专用于数控轧辊磨床磨削轧辊的工具，实现了轧辊不用安装、拆卸卡圈直接磨削的功能。

第一种方法的优点是：卡圈方式驱动轧辊制作容易，成本低；同时床头箱拨盘采用单个拨爪设计，结构简单。其缺点是：每次磨削轧辊都需要人工安装卡圈，当磨削完毕，需要人工方式拆卸卡圈。由于卡圈大约重25公斤，所以每次安装、拆卸卡圈都需要两个人配合，安全性非常差，经常发生坠落地面，出现人身伤害状况；每次安装固定卡圈需要3分钟时间，松开顶紧螺栓然后拆卸卡圈需要3分钟时间，6分钟时间占每根轧辊总磨削时间的12%，辅助时间过长，不利于磨削效率的提高，同时磨削工艺不顺畅；由于拨盘自动停车位时单拨爪处于接近垂直上下的位置，吊装轧辊上、下磨床时容易发生刮擦碰撞，所以每次磨床上、下辊前需要人工反向点动操作旋转拨盘90°至拨爪处于水平位置，人工操作步骤多，占用准备时间。

第二种方法避免了第一种方法的缺点，但是第二种方法因为结构设计原因，驱动过程中受力方向有30°倾角，轧辊旋转过程中产生了一个分力作用，造成轧辊旋转过程中在圆周方向周期性跳动，会造成轧辊磨削过程中圆度增大。当轧辊重量比较大时，轧辊重量抵消了大部分圆跳动，但重量较小的轻型轧辊磨削时，轧辊自重无法完全抵消该部分圆跳动，最后造成轧辊磨削后的实际圆度叠加了该有害圆跳动值，造成轧辊实际圆度超标，磨削精度下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置，这种驱动装置不必每次安装和拆卸卡圈，可以减少准备工艺步骤和减少辅助时间，同时可以提高轧辊的磨削精度，尤其是轻型轧辊的磨削精度，并提高轻型轧辊的磨削效率。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置，它由上拨爪组件、下拨爪组件两个部分构成，上拨爪组件和下拨爪组件的结构相同，对称使用；

上拨爪组件和下拨爪组件分别包括蝶式基板和左芯轴、右芯轴、铜套、尼龙套、球面套，蝶式基板上对称加工有左芯轴安装孔和右芯轴安装孔，两个芯轴安装孔的内孔径与左芯轴、右芯轴的外径相匹配，左芯轴和右芯轴的下部分别装入左芯轴安装孔和右芯轴安装孔中，左芯轴和右芯轴的前端分别套装有铜套，铜套外周套装尼龙套，球面套套装在尼龙套上面，蝶式基板由基板固定螺栓与拨盘活动调心板紧固连接，上拨爪组件、下拨爪组件的左芯轴与右芯轴上的球面套相对边缘之间的距离与轧辊扁头的宽度相匹配，上拨爪组件、下拨爪组件之间的距离与轧辊扁头的长度相匹配，上拨爪组件与下拨爪组件与床头箱拨盘的轧辊轴向定位面之间的距离对称相等。

上述轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置，所述上拨爪组件、下拨爪组件的左芯轴外径、右芯轴外径与铜套内径为可转动的间隙配合，尼龙套内径与铜套外径、球面套内径与尼龙套外径均为可转动的间隙配合。

上述轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置，所述上拨爪组件、下拨爪组件的左芯轴、右芯轴与蝶式基板的左芯轴安装孔和右芯轴安装孔轴端间隙有紧定螺孔，紧定螺栓旋入紧定螺孔连接固定。

上述轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置，所述上拨爪组件、下拨爪组件的左芯轴和右芯轴前部的球面套的前端面上有铜挡圈槽，铜挡圈嵌入在铜挡圈槽中，铜挡圈的内孔套在左芯轴和右芯轴上，铜挡圈定位螺栓将铜挡圈与左芯轴和右芯轴连接固定，在左芯轴和右芯轴上还有弹性挡圈槽，弹性挡圈槽位于铜挡圈位置的外侧，弹性挡圈嵌入在弹性挡圈槽中。

上述轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置，所述上拨爪组件、下拨爪组件的左芯轴和右芯轴的轴体内有润滑油道，润滑油道的进油端位于左芯轴和右芯轴的端面上，润滑油嘴与润滑油道的进油端安装连接，润滑油道的出油端在左芯轴和右芯轴的轴体侧面，润滑油道的出油端与铜套导油槽相对。

上述轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置，所述上拨爪组件、下拨爪组件的左芯轴和右芯轴后部有芯轴台阶。

本发明的有益效果是：

本发明采用了上拨爪组件、下拨爪组件对轧辊扁头进行夹持的设计，在处于自动处于停车位置时，上拨爪组件、下拨爪组件的4个球面套处于垂直上下的位置，轧辊吊装的上下方向没有拨爪阻挡，在吊装轧辊时上下时不存在刮擦碰撞问题，减少了人工操作环节和节省了辅助时间。

本发明采用了对称受力结构设计，驱动过程中轧辊扁头的径向附加分力倾角小于1.5°，有害附加分力大幅度降低，该分力造成的有害圆跳动值由0.05毫米降低到0.015毫米以下，对称设计的上拨爪组件、下拨爪组件与磨床自带的拨盘活动调心板两者构成了真正的 “十”字传动轴的调心效果，保证了磨削高精度。

本发明是专用于数控轧辊磨床磨削轧辊的工具，实现了轧辊不用安装、拆卸卡圈直接磨削的功能。在磨削上、下轧辊时每次磨削可以节省2道准备工序，节省磨削准备时间6分钟，降低单支轧辊总磨削时间12%，磨削效率提高20%，年创效20万元以上，在人力紧张的状态下，具有显著的经济效益及推广价值。

附图说明

图1是本发明的上拨爪组件结构俯视示意图；

图2是上拨爪组件与磨床拨盘活动调心板的安装俯视图；

图3是上蝶式基板正视图和下蝶式基板背面形状示意图；

图4是本发明在拨盘缩回后脱开轧辊扁头的俯视状态示意图；

图5是本发明在拨盘伸出后卡住轧辊扁头的俯视状态示意图；

图6是本发明与磨床拨盘活动调心板安装及夹持轧辊扁头的状态示意图。

图中标记如下：左芯轴安装孔1、紧定螺栓2、基板定位键3、蝶式基板4、定位平面5、基板固定螺栓孔6、紧定螺孔7、右芯轴安装孔8、右芯轴9、铜套10、尼龙套11、球面套12、铜档圈槽13、铜挡圈14、弹性档圈15、润滑油嘴16、铜挡圈定位螺栓17、铜套导油槽18、弹性档圈槽19、铜挡圈定位螺孔20、润滑油道21、左芯轴22、芯轴台阶23、基板固定螺栓24、拨盘活动调心板25、拨盘活动调心板旋转轴26、定位键槽27、床头旋转拨盘28、反方向旋转轧辊时球面套调心旋转示意29、轧辊磨削时球面套调心旋转示意30、床头箱拨盘的轧辊轴向定位面31、床头箱32、轧辊扁头33。

具体实施方式

本发明是专用于数控轧辊磨床磨削轧辊的工具，实现了轧辊不用安装、拆卸卡圈直接磨削的功能。本发明由上拨爪组件、下拨爪组件两个部分构成，上拨爪组件和下拨爪组件的结构相同，对称使用。

上拨爪组件和下拨爪组件分别包括蝶式基板4、左芯轴22、右芯轴9、铜套10、尼龙套11、球面套12、铜挡圈14、弹性档圈15。

图1显示，蝶式基板4上有左芯轴安装孔1和右芯轴安装孔8，左芯轴安装孔1的内孔径与左芯轴22的芯轴直径为间隙配合，右芯轴安装孔8的内孔径与右芯轴9的芯轴直径为间隙配合。将左芯轴22和右芯轴9安装到蝶式基板4上的左芯轴安装孔1和右芯轴安装孔8的内孔后，在蝶式基板4底面的安装孔与芯轴的两者接触缝为中心沿轴向打孔后加工紧定螺孔7（见图3），用紧定螺栓2将左芯轴22和右芯轴9与蝶式基板4固定。

图1、2显示，左芯轴22和右芯轴9的前端套装有铜套10，铜套10外周套装尼龙套11，球面套12套装在尼龙套11上面。左芯轴外径、右芯轴外径与铜套内径为可转动的间隙配合，尼龙套内径与铜套外径、球面套内径与尼龙套外径均为可转动的间隙配合。球面套12与铜套10之间设计增加安装了尼龙套11，利用尼龙套11受力时弹性变形大的特性，一方面缓冲球面套12与轧辊扁头33平面的接触冲击，也隔离一部分由床头箱32自身的传动系统旋转时产生的震动，减少该震动对轧辊磨削精度的影响。球面套12与尼龙套11之间、尼龙套11与铜套10之间、铜套10与芯轴之间可以随意转动，在驱动轧辊旋转过程中，如果轧辊中心线与磨床中心线不重合，轧辊扁头33位置将发生滑动，球面套12将发生轻微旋转，自适应调心位置，而且由于球面套12与轧辊扁头33接触位的轻微移动属于球面套12旋转的滚动摩擦，避免了轧辊扁头33接触位的磨损。

图1、3显示，蝶式基板4底面加工了定位键3，用于承受旋转扭矩。蝶式基板4的中间有四个基板固定螺栓孔6，用四条基板固定螺栓24将蝶式基板4固定在磨床的拨盘活动调心板25上面。蝶式基板4底面的定位键3卡住拨盘活动调心板25上面的定位键槽27，完成径向定位。同时蝶式基板4上面的定位平面5与拨盘活动调心板25上面的定位面接触，完成轴向定位。

图1显示，左芯轴22和右芯轴9前部的球面套12的前端面上有铜挡圈槽13，铜挡圈14嵌入在铜挡圈槽13中，铜挡圈14的内孔套在左芯轴22和右芯轴9上，先将铜挡圈定位螺栓17旋入左芯轴22和右芯轴9的铜挡圈定位螺纹孔20内，定位螺栓17将铜挡圈14与左芯轴22和右芯轴9连接固定，注意将铜挡圈14的键槽孔对准铜挡圈定位螺栓17高出芯轴表面部分，即铜挡圈定位螺栓17做为铜挡圈14的定位键使用，防止球面套12在小角度调心旋转过程中铜挡圈14跟随转动。在左芯轴22和右芯轴9上还有弹性挡圈槽19，弹性挡圈槽19位于铜挡圈14位置的外侧，弹性挡圈15嵌入在弹性挡圈槽19中。

图1显示，左芯轴22和右芯轴9的轴体内有润滑油道21，润滑油道21的进油端位于左芯轴22和右芯轴9的端面上，润滑油嘴16安装在左芯轴22和右芯轴9的端面上，润滑油嘴16与润滑油道21的进油端相连接，润滑油道21的出油端在左芯轴22和右芯轴9的轴体侧面，润滑油道21的出油端与铜套导油槽18相对，日常加油至铜套10内孔溢出黄油即可。

图1显示，左芯轴22和右芯轴9后部有芯轴台阶23，用于工作距离调整及调心时避让位置干涉。

图5显示，上拨爪组件的左芯轴22上面安装的球面套12、右芯轴9上面安装的球面套12之间的工作距离与轧辊扁头33的宽度相匹配。

图5显示，下拨爪组件的左芯轴22上面安装的球面套12、右芯轴9上面安装的球面套12之间的工作距离与轧辊扁头33的宽度相匹配。

日常使用时直接伸出拨盘，四个球面套12直接卡住轧辊扁头33，不论正向还是逆向旋转，每次都是斜对角的两个球面套12接触轧辊33的扁头平面，带动轧辊旋转。

该装置左侧上下两个球面套12之间的中心线平行于轧辊扁头33，同时也平行于拨盘活动调心板25的旋转轴26的轴线；右侧上下两个球面套12之间的中心线也平行于轧辊扁头33，同时也平行于拨盘活动调心板25的旋转轴26的轴线；相当左侧上下两个球面套12、右侧上下两个球面套12、轧辊扁头33、调心板旋转轴26的四者轴线于完全平行。

图6显示，上拨爪组件与下拨爪组件之间的距离与轧辊扁头33的长度相匹配。

本发明的拨爪组件的安装调整：

当上拨爪组件、下拨爪组件全部组装完毕后，首先操作床头箱拨盘28旋转，使拨盘活动调心板25的定位键槽27处于水平位置以利于安装调整，将上拨爪组件用四条基板固定螺栓24将蝶式基板4固定在磨床的拨盘活动调心板25上面，同样方法安装下拨爪组件在磨床的拨盘活动调心板25上面。

横向调节两拨爪组件之间的距离，使两拨爪组件的同一侧的两个球面套12之间的中心距为170毫米（与轧辊扁头33的长度相匹配），两拨爪组件与床头箱拨盘的轧辊轴向定位面31之间的距离对称相等，将所有基板固定螺栓24紧固即完成了本发明的安装调整工作。

验证本发明的安装位置是否正确：

将磨床的托瓦尺寸调节正确，磨床U1轴到“零”位，吊装轧辊到磨床工件床身上面的中心架托瓦上面，中心架减荷功能开启补偿掉轴承座重量。

点动操作床头箱拨盘28旋转，使上拨爪组件、下拨爪组件各自的两个球面套12对正轧辊扁头33。

操作床头箱拨盘28向前伸出150毫米，使床头箱拨盘的轧辊轴向定位面31顶住轧辊33的端面，检查上下拨爪组件位置，每侧的左芯轴22和右芯轴9的球面套12与轧辊扁头33的侧面之间应该4毫米间隙，四个球面套12应该位于轧辊扁头33的长度方向的中间位置。

调整轧辊扁头33自动停车位置：

点动床头箱拨盘28旋转，带动轧辊扁头33至垂直位置±5°，打开磨床床头箱32，将停车位置检测接近开关改装到当前位置有效，即每次磨床自动停车到当前位置，使轧辊扁头33处于上下垂直状态，满足轧机位置要求。

本发明由于采用了上拨爪组件、下拨爪组件的分体设计，在检修床头箱拨盘的轧辊轴向定位面31时，可以直接松开蝶式基板固定螺栓6，将上拨爪组件、下拨爪组件沿拨盘活动调心板25的定位键槽27向外拉出一段距离，露出床头箱拨盘的轧辊轴向定位面31，直接检修即可。

本发明的工作过程如下：

安装好的上拨爪组件、下拨爪组件对轧辊扁头33的装夹过程。

第一步、查看拨盘上面的上拨爪组件、下拨爪组件的四个球面套12是否处于垂直上下的停车位置（如果上次为自动停车，则会自动处于垂直方向的停车位置），否则点动旋转拨盘至停车位置（垂直方向）。吊装轧辊到磨床工件床身上面，放到中心架托瓦上面，开启减荷功能补偿掉轴承座重量。

第二步、操作床头箱拨盘28向前伸出150毫米，上拨爪组件、下拨爪组件上面的四个球面套12卡住轧辊扁头33，开始驱动轧辊旋转（磨削）即可（见图5、图6）。

第三步、磨削完毕，床头箱拨盘28自动停在设定好的停车位置，即上、下拨爪组件的四个球面套12处于垂直上下的停车位置（见图6）。 缩回床头箱拨盘28（150毫米行程），上、下拨爪组件上面的四个球面套12脱开轧辊扁头33，具备轧辊吊出条件（见图4）。此时轧辊吊装的上下方向没有拨爪阻挡，可以直接吊出轧辊，所以每次人工点动旋转拨盘28旋转90°避让的操作步骤省掉了。

第四步吊出轧辊将其放到存放台架备用，完成一次磨削过程。

Claims (6)

1.一种轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置，其特征在于：它由上拨爪组件、下拨爪组件两个部分构成，上拨爪组件和下拨爪组件的结构相同,对称使用；

上拨爪组件和下拨爪组件分别包括蝶式基板（4）、左芯轴（22）、右芯轴（9）、铜套（10）、尼龙套（11）、球面套（12）, 蝶式基板（4）上对称加工有左芯轴安装孔（1）和右芯轴安装孔（8），左芯轴安装孔（1）和右芯轴安装孔（8）的内孔径与左芯轴（22）、右芯轴（9）的外径相匹配，左芯轴（22）和右芯轴（9）的下部分别装入左芯轴安装孔（1）、右芯轴安装孔（8）中，左芯轴（22）和右芯轴（9）的前端套装有铜套（10），铜套（10）外周套装尼龙套（11），球面套（12）套装在尼龙套（11）上面，蝶式基板（4）由基板固定螺栓（24）与拨盘活动调心板（25）紧固连接，上拨爪组件、下拨爪组件的左芯轴（22）与右芯轴（9）上的球面套（12）相对边缘之间的距离与轧辊扁头（33）的宽度相匹配，上拨爪组件、下拨爪组件之间的距离与轧辊扁头（33）的长度相匹配，上拨爪组件与下拨爪组件与床头箱拨盘的轧辊轴向定位面（31）之间的距离对称相等。

2.根据权利要求1所述的轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置，其特征在于：所述上拨爪组件、下拨爪组件的左芯轴外径、右芯轴外径与铜套内径为可转动的间隙配合，尼龙套内径与铜套外径、球面套内径与尼龙套外径均为可转动的间隙配合。

3.根据权利要求2所述的轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置，其特征在于：所述上拨爪组件、下拨爪组件的左芯轴（22）、右芯轴（9）与蝶式基板（4）的左芯轴安装孔（1）和右芯轴安装孔（8）轴端间隙有紧定螺孔（7），紧定螺栓（2）旋入紧定螺孔（7）连接固定。

4.根据权利要求3所述的轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置，其特征在于：所述上拨爪组件、下拨爪组件的左芯轴（22）和右芯轴（9）前部的球面套（12）的前端面上有铜挡圈槽（13），铜挡圈（14）嵌入在铜挡圈槽（13）中，铜挡圈（14）的内孔套在左芯轴（22）和右芯轴（9）上，铜挡圈定位螺栓（17）将铜挡圈（14）与左芯轴（22）和右芯轴（9）连接固定，在左芯轴（22）和右芯轴（9）上还有弹性挡圈槽（19），弹性挡圈槽（19）位于铜挡圈（14）位置的外侧，弹性挡圈（15）嵌入在弹性挡圈槽（19）中。

5.根据权利要求4所述的轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置，其特征在于：所述上拨爪组件、下拨爪组件的左芯轴（22）和右芯轴（9）的轴体内有润滑油道（21），润滑油道（21）的进油端位于左芯轴（22）和右芯轴（9）的端面上，润滑油嘴（16）与润滑油道（21）的进油端安装连接，润滑油道（21）的出油端在左芯轴（22）和右芯轴（9）的轴体侧面，润滑油道（21）的出油端与铜套导油槽（18）相对。

6.根据权利要求5所述的轧辊磨床的轧辊旋转驱动装置，其特征在于：所述上拨爪组件、下拨爪组件的左芯轴（22）和右芯轴（9）后部有芯轴台阶（23）。