CN106964648B - 一种高刚度智能型万能轧机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型高刚度智能型万能轧机，支架上设有支架锁紧缸，相邻的操作侧支架和传动侧支架之间通过支架横梁可拆卸连接，支架机构包括固定块和四个支架，每个支架上均设有支架锁紧缸，相邻的操作侧支架和传动侧支架之间通过支架横梁可拆卸连接，拉杆的下端旋有拉杆锁紧螺母，拉杆的上侧套有拉杆锁紧缸，两个轴承座与固定块之间均设有平辊平衡缸，两个轴承座远离固定块的一侧均设有平辊压下缸，立辊横梁中部设有立辊压下缸和立辊平衡缸。本发明所述的一种新型高刚度智能型万能轧机，通过调节预应力的大小，可以改变框架的刚度，这个结构和液压伺服压下系统配合使用，理论上可以使整机的刚度达到无穷大。

Description

一种高刚度智能型万能轧机
技术领域
本发明属于热轧H型钢生产线的精轧领域，尤其是涉及一种新型高刚度智能型万能轧机。
背景技术
热轧H型钢在民用建筑、工业建筑、桥梁建设、石油工业、高层建筑、地下铁路和矿山巷道及工业钢结构件等领域表现出优良的性能而被广泛应用。随着我国经济的发展，H型钢的产量和质量需求与日俱增，为适应国家十三五规划的总体要求，在提高产品质量、降低消耗、节能减排、提质增效等方面，对H型钢生产装备提出了更加严格的要求，为了实现国家的“中国制造-2025”的宏大目标，用于生产H型钢用的万能轧机也必须与时俱进，持续改进，不断创新，以生产出适应市场需求的具有高性能价格价比的优质产品，H型钢生产装备也必须着眼国际，使我国的装备制造水平适应国际高端标准，具备国际领先水平。
现在我国的H型钢生产装备主要有如下几种：
1、无牌坊短应力机型，这种机型是传统的短应力线轧机，由于重量轻，制造、使用简单，在我国大多数的H型钢工厂得到广泛的使用，是我国目前使用最广泛的机型。
2、预应力偏心套压下机型，在我国有一些应用，多用于早期进口引进项目，已逐渐不适应生产力发展。
3、连接板轧机，应用很少，多用于极轻薄特种产品的生产。
4、CCS及CMA牌坊式万能轧机，这是近年出现的具有机架的万能轧机，可实现饲服控制压下，实现自动控制轧制。较多用于大型钢及特大型钢及特殊断面型钢的生产，在中小型钢生产中应用较少。
在以上几种机型生产线的生产实践中发现，无牌坊短应力机型、偏心套压下预应力机型及连接板机型因其生产工艺及装备已经逐步落后，其生产产品的质量、性能也逐渐不能满足我国发展需求，已经不适于面向未来的现代化生产，其必然会被逐步被更先进的更智能的生产工艺及装备替代。
而CCS及CMA牌坊式万能轧机，由于其设备庞大，制造及装备成本高，难以在中小型H型钢生产大范围展开，而且其结构形式不适于在广大的现有的H型钢工厂进行升级改造时应用，限制了我国已有的生产工厂的升级换代的需求，制约了我国由制造大国向制造强国迈进的进程。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种新型高刚度智能型万能轧机，该轧机具有无牌坊预应力框架、水平辊液压伺服压下、立辊液压伺服压下、轧辊液压平衡、水平辊及立辊快速拆辊等结构。可用于新建设的自动化H型钢生产工厂也可用于现有的H型钢生产设备的升级改造。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种新型高刚度智能型万能轧机，包括支架机构、拉杆机构、水平辊系和立辊系。
所述支架机构为一体成型结构，支架机构包括固定块和四个支架，每个支架上均设有支架锁紧缸,其中两个相邻的支架为操作侧支架，其余两个支架为传动侧支架，相邻的操作侧支架和传动侧支架之间通过支架横梁可拆卸连接，两个操作侧支架相对的面上以及两个传动侧支架相对的面上均设有固定块，所述固定块上设有竖直的拉杆孔。
所述拉杆机构包括拉杆、拉杆锁紧螺母和拉杆锁紧缸，所述拉杆穿过拉杆孔，拉杆的下端旋有拉杆锁紧螺母，拉杆的上侧套有拉杆锁紧缸，所述拉杆锁紧缸的活塞为空心，拉杆锁紧缸的活塞与拉杆之间为固定连接，拉杆锁紧缸的上方设有拉杆紧固螺母。
所述水平辊系设有两组，两组水平辊系分别设于固定块的上下两侧，水平辊系包括轴承座和轧辊，所述轴承座上有拉杆穿过，两个轴承座与固定块之间均设有平辊平衡缸，两个轴承座远离固定块的一侧均设有平辊压下缸。
所述立辊系包括立辊横梁和立辊机构，两个立辊横梁通过两侧的横梁锁紧螺栓分别连接在两个传动侧支架和两个操作侧支架，立辊横梁中部设有立辊压下缸和立辊平衡缸，立辊压下缸和立辊平衡缸共同连接于立辊机构。
进一步的，所述水平辊系包括第一水平辊系和第二水平辊系，所述第一水平辊系设于固定块的上方，第一水平辊系包括第一轴承座和第一轧辊，第一轴承座与拉杆锁紧缸之间设有平辊压下缸，所述第二水平辊系设于固定块的下方，第二水平辊系包括第二轴承座和第二轧辊，第二轴承座设于固定块与拉杆锁紧螺母之间，第二轴承座与拉杆锁紧螺母之间设有平辊压下缸，所述平辊下压缸通过电液伺服阀控制。
进一步的，所述第一轴承座包括操作侧第一轴承座和传动侧第一轴承座。
进一步的，所述支架机构下侧设有横移支座，所述横移支座包括平板、支座挡板和支架锁紧螺栓，所述平板的四个角上均通过支架锁紧螺栓与支架连接，平板上表面设有若干个平行的支座挡板，平板的下侧设有滚轮，横移支座和操作侧支架之间采用圆锥销定位，横移支座和传动侧支架之间采用梯形键定位。
进一步的，所述横移支座下方设有连接板机构，所述连接板机构包括轨道、轧机锁紧缸和连接板，所述轨道与滚轮对应设置，两个轨道的外侧各设有两个轧机锁紧缸，两个轨道之间通过若干个连接板连接。
进一步的，所述立辊压下缸为两个，立辊压下缸的活塞杆顶紧立辊轴承座，两个立辊压下缸中间设有立辊平衡缸，立辊压下缸采用电液伺服阀控制，所述立辊平衡缸通过普通阀组控制，立辊平衡缸通过快速插销与立辊轴承座连接。
进一步的，所述立辊机构包括立辊箱体、立轧辊和立辊轴承座，所述立辊箱体内部设有竖直的芯轴，所述芯轴上下两端分别设有上压盖和下压盖，芯轴上套有立辊轴承座，所述立辊轴承座外侧套有立轧辊，所述立轧辊的其中一部分位于立辊箱体的外部。
进一步的，所述传动侧支架的固定块与操作侧支架的固定块相对的一侧均设有第一滑道。
进一步的，所述立辊横梁为“凹”型，立辊横梁两个相对的面上设有与第一滑道对应的第二滑道，所述立辊机构通过立辊压下缸和立辊平衡缸的推拉，立辊轴承座沿着第一滑道和第二滑道滑动。
进一步的，所述平辊压下缸的活塞杆为空心杆，拉杆穿过平辊压下缸的活塞杆，平辊压下缸的缸体压在第一轴承座上，平辊平衡缸的活塞杆顶紧第一轴承座，所述平辊平衡缸通过液压阀组控制。
相对于现有技术，本发明所述的一种新型高刚度智能型万能轧机具有以下优势：
通过调节预应力的大小，可以改变框架的刚度，这个结构和液压伺服压下系统配合使用，理论上可以使整机的刚度达到无穷大，“智能型”即通过机、电、液系统、自学习、人工智能网络的配合使用，可以实现在线控制辊缝、灵活应用轧制规程、实现高度柔性的轧制过程控制，即智能轧制过程。而且HSSU万能轧机操作简单方便，无需线下调整辊缝，省去液压马达、蜗杆、蜗轮、齿轮、指示盘等调整环节，省时省力，减轻劳动强度，增产增效。
同时通过取消了压下螺丝及压下螺母环节，进一步缩短了应力环线，有助于进一步提高刚度及控制精度。与现在正在使用的传统的CCS及CMA牌坊式万能轧机相比，新型高刚度智能型万能轧机具有体型小、重量轻、加工制造容易、结构简单可靠、使用维护方便、建设投资低等特点。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的轴测图；
图2为本发明的主视图；
图3为图2的左视图；
图4为图3的俯视图；
图5为图3中A-A方向的剖视图；
图6为图3中C-C方向的剖视图；
图7为本发明的爆炸图；
图8为本发明中第一水平辊系的轴测图；
图9为本发明中支架机构的轴测图；
图10为本发明中平辊压下缸的轴测图；
图11为本发明中平辊压下缸的剖视图；
图12为本发明中拉杆机构的剖视图；
图13为本发明中立辊横梁的轴测图；
图14为本发明中立辊横梁的主视图；
图15为图16中A-A方向的剖视图；
图16为本发明中立辊机构的轴测图；
图17为本发明中立辊机构的剖视图；
图18为本发明中横移支座的轴测图；
图19为本发明中连接板机构的轴测图。
附图标记说明：
1-拉杆机构；2-立辊机构；3-第一水平辊系；4-第二水平辊系；5-支架机构；6-横移支座；7-连接板机构；8-立辊横梁；9-传动侧横梁机构；10-平辊平衡缸；11-平辊压下缸；12-拉杆；13-拉杆锁紧螺母；14-拉杆锁紧缸；15-拉杆紧固螺母；21-立轧辊；22-立辊箱；23-立辊轴承座；24-芯轴；25-上压盖；26-下压盖；31-操作侧第一轴承座；32-传动侧第一轴承座；33-第一轧辊；51-固定块；511-拉杆孔；512-第一滑道；52-支架锁紧缸；53-支架横梁；54-传动侧支架；55-操作侧支架；56-液压螺栓；61-支架锁紧螺栓；62-支座挡板；63-滚轮；64-平板；71-轨道；72-轧机锁紧缸；73-连接板；81-操作侧横梁；82-横梁锁紧螺栓；83-立辊压下缸；84-立辊平衡缸；85-快速插销；86-第二滑道。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1～19所示，包括支架机构、拉杆机构1、水平辊系和立辊系。
所述支架机构5为一体成型结构，支架机构5包括固定块51和四个支架，每个支架上均设有支架锁紧缸52，其中两个相邻的支架为操作侧支架55，其余两个支架为传动侧支架54，相邻的操作侧支架55和传动侧支架54之间通过支架横梁53可拆卸连接，两个操作侧支架55相对的面上以及两个传动侧支架54相对的面上均设有固定块51，所述固定块51上设有竖直的拉杆孔511。
所述拉杆机构1包括拉杆12、拉杆锁紧螺母13和拉杆锁紧缸14，所述拉杆12穿过拉杆孔511，拉杆12的下端旋有拉杆锁紧螺母13，拉杆12的上侧套有拉杆锁紧缸14，所述拉杆锁紧缸14的活塞为空心，拉杆锁紧缸14的活塞与拉杆12之间为固定连接，拉杆锁紧缸14的上方设有拉杆紧固螺母15。
所述水平辊系设有两组，两组水平辊系分别设于固定块51的上下两侧，水平辊系包括轴承座和轧辊，所述轴承座上有拉杆12穿过，两个轴承座与固定块51之间均设有平辊平衡缸10，两个轴承座远离固定块51的一侧均设有平辊压下缸11。
所述立辊系包括立辊横梁8和立辊机构2，两个立辊横梁8通过两侧的横梁锁紧螺栓82分别连接在两个传动侧支架54和两个操作侧支架55，立辊横梁8中部设有立辊压下缸83和立辊平衡缸84，立辊压下缸83和立辊平衡缸84共同连接于立辊机构2。
所述水平辊系包括第一水平辊系3和第二水平辊系4，所述第一水平辊系3设于固定块51的上方，第一水平辊系3包括第一轴承座和第一轧辊33，第一轴承座与拉杆锁紧缸14之间设有平辊压下缸11，所述第二水平辊系4设于固定块51的下方，第二水平辊系4包括第二轴承座和第二轧辊，第二轴承座设于固定块51与拉杆锁紧螺母13之间，第二轴承座与拉杆锁紧螺母13之间设有平辊压下缸11，所述平辊下压缸11通过电液伺服阀控制。
所述第一轴承座包括操作侧第一轴承座31和传动侧第一轴承座32。
所述支架机构5下侧设有横移支座6，所述横移支座6包括平板64、支座挡板62和支架锁紧螺栓61，所述平板64的四个角上均通过支架锁紧螺栓61与支架54连接，平板64上表面设有若干个平行的支座挡板62，平板64的下侧设有滚轮63，横移支座6和操作侧支架55之间采用圆锥销定位，横移支座6和传动侧支架54之间采用梯形键定位。
所述横移支座6下方设有连接板机构7，所述连接板机构7包括轨道71、轧机锁紧缸72和连接板73，所述轨道71与滚轮63对应设置，两个轨道71的外侧各设有两个轧机锁紧缸72，两个轨道71之间通过若干个连接板73连接。
所述立辊压下缸83为两个，立辊压下缸83的活塞杆顶紧立辊轴承座23，两个立辊压下缸83中间设有立辊平衡缸84，立辊压下缸83采用电液伺服阀控制，所述立辊平衡缸84通过普通阀组控制，立辊平衡缸84通过快速插销85与立辊轴承座23连接。
所述立辊机构2包括立辊箱体22、立轧辊21和立辊轴承座23，所述立辊箱体22内部设有竖直的芯轴24，所述芯轴24上下两端分别设有上压盖25和下压盖26，芯轴24上套有立辊轴承座23，所述立辊轴承座23外侧套有立轧辊21，所述立轧辊21的其中一部分位于立辊箱体22的外部。
所述传动侧支架54的固定块51与操作侧支架55的固定块51相对的一侧均设有第一滑道512。
所述立辊横梁8为“凹”型，立辊横梁8两个相对的面上设有与第一滑道512对应的第二滑道86，所述立辊机构2通过立辊压下缸83和立辊平衡缸84的推拉，立辊轴承座23沿着第一滑道512和第二滑道86滑动。
所述平辊压下缸11的活塞杆为空心杆，拉杆12穿过平辊压下缸11的活塞杆，平辊压下缸11的缸体压在第一轴承座上，平辊平衡缸10的活塞杆顶紧第一轴承座，所述平辊平衡缸10通过液压阀组控制。
该装置工作原理，将支架横梁53放在操作侧支架55和传动侧支架54之间，通过液压螺栓56将支架横梁53分别与操作侧支架55和传动侧支架54进行连接，再通过支架锁紧缸52对支架机构施加预应力，提高支架机构的刚度，往拉杆锁紧缸14里面通油，拉杆锁紧缸14的活塞杆伸出，同时将拉杆12拉长，旋紧拉杆紧固螺母15，排出液压介质，可以实现对水平辊系的刚度调节，将水平辊系固定在支架机构5中，通过对平辊压下缸11的液压伺服控制，再配合平辊平衡缸10，可以使水平辊系上下移动，实现水平辊系的伺服控制。立辊机构2通过支架机构5进行高度定位，通过对立辊压下缸83的液压伺服控制，再配合立辊平衡缸84，可以使立辊轴承座23在第一滑道512和第二滑道86中滑动，通过调节立辊横梁8上的横梁锁紧螺栓82，可以实现立辊横梁8的刚度调节。支架机构5与水平辊系及立辊机构2作为一个整体通过四个液压螺栓固定在横移支座6上，横移支座6通过四个位于连接板机构7上的轧机锁紧缸72进行锁紧固定，更换轧机时，只需将连接板机构7上的轧机锁紧缸72打开，就可以通过横移支座6下面的滚轮63支撑下移出轧线，进行轧机的快速更换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高刚度智能型万能轧机，其特征在于：包括支架机构(5)、拉杆机构(1)、水平辊系和立辊系；
所述支架机构(5)为一体成型结构，支架机构(5)包括固定块(51)和四个支架，每个支架上均设有支架锁紧缸(52),其中两个相邻的支架为操作侧支架(55)，其余两个支架为传动侧支架(54)，相邻的操作侧支架(55)和传动侧支架(54)之间通过支架横梁(53)可拆卸连接，两个操作侧支架(55)相对的面上以及两个传动侧支架(54)相对的面上均设有固定块(51)，所述固定块(51)上设有竖直的拉杆孔(511)；
所述拉杆机构(1)包括拉杆(12)、拉杆锁紧螺母(13)和拉杆锁紧缸(14)，所述拉杆(12)穿过拉杆孔(511)，拉杆(12)的下端旋有拉杆锁紧螺母(13)，拉杆(12)的上侧套有拉杆锁紧缸(14)，所述拉杆锁紧缸(14)的活塞为空心，拉杆锁紧缸(14)的活塞与拉杆(12)之间为固定连接，拉杆锁紧缸(14)的上方设有拉杆紧固螺母(15)；
所述水平辊系设有两组，两组水平辊系分别设于固定块(51)的上下两侧，水平辊系包括轴承座和轧辊，所述轴承座上有拉杆(12)穿过，两个轴承座与固定块(51)之间均设有平辊平衡缸(10)，两个轴承座远离固定块(51)的一侧均设有平辊压下缸(11)；
所述立辊系包括立辊横梁(8)和立辊机构(2)，两个立辊横梁(8)通过两侧的横梁锁紧螺栓(82)分别连接在两个传动侧支架(54)和两个操作侧支架(55)，立辊横梁(8)中部设有立辊压下缸(83)和立辊平衡缸(84)，立辊压下缸(83)和立辊平衡缸(84)共同连接于立辊机构(2)。
2.根据权利要求1所述的一种高刚度智能型万能轧机，其特征在于：所述水平辊系包括第一水平辊系(3)和第二水平辊系(4)，所述第一水平辊系(3)设于固定块(51)的上方，第一水平辊系(3)包括第一轴承座和第一轧辊(33)，第一轴承座与拉杆锁紧缸(14)之间设有平辊压下缸(11)，所述第二水平辊系(4)设于固定块(51)的下方，第二水平辊系(4)包括第二轴承座和第二轧辊，第二轴承座设于固定块(51)与拉杆锁紧螺母(13)之间，第二轴承座与拉杆锁紧螺母(13)之间设有平辊压下缸(11)，所述平辊压下缸(11)通过电液伺服阀控制。
3.根据权利要求2所述的一种高刚度智能型万能轧机，其特征在于：所述第一轴承座包括操作侧第一轴承座(31)和传动侧第一轴承座(32)。
4.根据权利要求1所述的一种高刚度智能型万能轧机，其特征在于：所述支架机构(5)下侧设有横移支座(6)，所述横移支座(6)包括平板(64)、支座挡板(62)和支架锁紧螺栓(61)，所述平板(64)的四个角上均通过支架锁紧螺栓(61)与支架连接，平板(64)上表面设有若干个平行的支座挡板(62)，平板(64)的下侧设有滚轮(63)，横移支座(6)和操作侧支架(55)之间采用圆锥销定位，横移支座(6)和传动侧支架(54)之间采用梯形键定位。
5.根据权利要求4所述的一种高刚度智能型万能轧机，其特征在于：所述横移支座(6)下方设有连接板机构(7)，所述连接板机构(7)包括轨道(71)、轧机锁紧缸(72)和连接板(73)，所述轨道(71)与滚轮(63)对应设置，两个轨道(71)的外侧各设有两个轧机锁紧缸(72)，两个轨道(71)之间通过若干个连接板(73)连接。
6.根据权利要求1所述的一种高刚度智能型万能轧机，其特征在于：所述立辊压下缸(83)为两个，立辊压下缸(83)的活塞杆顶紧立辊轴承座(23)，两个立辊压下缸(83)中间设有立辊平衡缸(84)，立辊压下缸(83)采用电液伺服阀控制，所述立辊平衡缸(84)通过普通阀组控制，立辊平衡缸(84)通过快速插销(85)与立辊轴承座(23)连接。
7.根据权利要求1所述的一种高刚度智能型万能轧机，其特征在于：所述立辊机构(2)包括立辊箱体(22)、立轧辊(21)和立辊轴承座(23)，所述立辊箱体(22)内部设有竖直的芯轴(24)，所述芯轴(24)上下两端分别设有上压盖(25)和下压盖(26)，芯轴(24)上套有立辊轴承座(23)，所述立辊轴承座(23)外侧套有立轧辊(21)，所述立轧辊(21)的其中一部分位于立辊箱体(22)的外部。
8.根据权利要求1所述的一种高刚度智能型万能轧机，其特征在于：所述传动侧支架(54)的固定块(51)与操作侧支架(55)的固定块(51)相对的一侧均设有第一滑道(512)。
9.根据权利要求8所述的一种高刚度智能型万能轧机，其特征在于：所述立辊横梁(8)为“凹”型，立辊横梁(8)两个相对的面上设有与第一滑道(512)对应的第二滑道(86)，所述立辊机构(2)通过立辊压下缸(83)和立辊平衡缸(84)的推拉，立辊轴承座(23)沿着第一滑道(512)和第二滑道(86)滑动。
10.根据权利要求2所述的一种高刚度智能型万能轧机，其特征在于：所述平辊压下缸(11)的活塞杆为空心杆，拉杆(12)穿过平辊压下缸(11)的活塞杆，平辊压下缸(11)的缸体压在第一轴承座上，平辊平衡缸(10)的活塞杆顶紧第一轴承座，所述平辊平衡缸(10)通过液压阀组控制。
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