CN107199245A - Cma万能轧机水平辊高精度轴向调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，包括主调整装置，其中一个所述主调整装置的端面设有推力调整装置，所述推力调整装置包括与通过套装的第一支撑套连接在所述阶梯轴上的推力轴承，所述推力轴承与其配合连接的推力轴承座之间设有伺服液压缸，所述推力轴承座外设有进油阀块，所述进油阀块穿过与所述伺服液压缸连通，所述伺服液压缸上还设有磁致位移传感器。本发明所述的CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，克服现有技术的不足，在轴向调整系统中，上水平辊系不移动，固定位置，下水平辊系以上水平辊为基准做出调整，提供一种既高效、高自动化可以达到所需精度，又满足强度和刚度的需要。

Description

CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置

技术领域

本发明属于轧机领域，尤其是涉及一种CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置。

背景技术

热轧H型钢由于在民用建筑、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力学性能而被广泛应用，随着我国经济的飞速发展，H型钢的产量和质量需求与日俱增，从而对生产H型钢用的万能轧机提出了更高的要求，与传统的牌坊式万能轧机相比，CMA新型万能轧机具备轧制特大型H型钢产品功能，CMA新型万能轧机是一种闭口牌坊、紧凑式轧机、精度高等特点，所谓紧凑式轧机，是指为避免由于轧机水平辊直径较大(最大直径1600mm)，而产生的轧机整体庞大的问题，在设计上将轧机牌坊窗口尽量做小，牌坊窗口的大小，只考虑在换辊时，水平辊轴承座及立辊轴承座能从牌坊窗口中通过，为实现这紧凑式布置，轧机传动侧牌坊采用固定不动的形式，操作侧牌坊在换辊时带动辊系(水平辊及立辊)向操作侧横移，CMA新型万能轧机采用具有前后牌坊的机架，这种结构提高了轧制时牌坊的抗弹性变形能力，大大降低机架高度及地沟深度，可降低厂房高度，明显地减少了建厂投资，在压下装置方面，新式轧机采用伺服液压缸引入压力，这样机架随着弹性变形的减小，轧制压力也容易控制，轧件尺寸精度也大大提高，CMA新型万能轧机包括新式轧机的辊系采用传统的箱套组合式，即水平辊和立辊的组合，水平辊开口度由水平辊压下伺服缸控制，立辊开口度由立辊压下伺服缸控制，轧制时，横向轧制力通过立辊装配经立辊立辊压下伺服缸传递给机架装配，而水平辊系所受横向轧制力通过上下水平辊经由操作侧的推力轴承传递到操作侧轴承座上，最后传递至机架装配，同时由于加工、安装、轴承游隙等原因造成上下水平辊轴向移动，造成轧制成品缺陷，故水平辊轴向调整必不可缺；传统的万能轧机水平辊轴向调整大多采用电动加涡轮蜗杆甚至于手动调整，以上所述调整方式相对落后，在调整精度以及方便快捷程度上远远落后于伺服液压缸轴向调整，特别是对于这种特大型万能轧机来说，精度、强度和刚度是至关重要的因素，水平辊轴向调整是轧机工作关键因素之一，水平辊轴向的精度直接影响着轧件腿部尺寸精度和整个轧机工作的稳定性，针对此种情况，本发明提供了一种CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，克服现有技术的不足，在轴向调整系统中，上水平辊系不移动，固定位置，下水平辊系以上水平辊为基准做出调整，提供一种既高效、高自动化可以达到所需精度，又要满足强度和刚度需要的万能轧机水平辊轴向调整装置。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，在轴向调整系统中，上水平辊系不移动，固定位置，下水平辊系以上水平辊为基准做出调整，提供一种既高效、高自动化可以达到所需精度，又要满足强度和刚度需要的万能轧机水平辊轴向调整装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，包括置于水平辊两侧阶梯轴上对称设置的主调整装置，其中一个所述主调整装置的端面设有推力调整装置，所述推力调整装置包括与通过套装的第一支撑套连接在所述阶梯轴上的推力轴承，所述推力轴承与其配合连接的推力轴承座之间设有伺服液压缸，所述推力轴承座外设有进油阀块，所述进油阀块与所述伺服液压缸连通，所述伺服液压缸上还设有磁致位移传感器。

进一步的，所述推力调整装置还包括固定在所述阶梯轴上的限位套，所述伺服液压缸的缸盖与所述推力轴承座固定连接，所述缸盖和所述阶梯轴之间设有有L形卡套，所述L形卡套远离所述伺服液压缸的一端通过所述限位套限位，所述L形卡套和所述缸盖之间通过密封圈密封连接。

进一步的，所述阶梯轴上还套装有第三支撑套，所述第三支撑套一端伸入所述L形卡套的卡槽内与其螺纹连接，另一端卡入所述推力轴承内圈与其固定连接，所述推力轴承的另一端通过第一支撑套上的限位槽限位。

进一步的，所述伺服液压缸远离所述推力轴承的两个对称设置的竖直端面分别到所述缸盖和所述推力轴承座的轴向距离之和不大于10mm。

进一步的，所述缸盖上固定所述磁致位移传感器，所述磁致位移传感器的检测杆伸入所述伺服液压缸，与所述磁致位移传感器滑动连接的磁环固定在所述伺服液压缸的凹槽内。

进一步的，所述磁致位移传感器的检测杆的轴线与所述阶梯轴的轴线平行，所述磁环的深度小于所述凹槽的深度。

进一步的，所述进油阀块置于所述推力轴承座外壁，所述进油阀块输入端设有快速接头，所述进油阀块的另一端通过设置在所述推力轴承座上的第一管道和置于缸盖上的第二管道分别与所述伺服液压缸连通，所述第一管道和所述第二管道进口部分的轴线与所述阶梯轴的轴线平行。

进一步的，所述主调整装置包括套装在阶梯轴上与所述第一支撑套相互抵接的第二支撑套，所述第二支撑套外活动连接有多个均匀分布的圆柱滚子轴承，所述圆柱滚子轴承外通过滚子轴承座固定，所述滚子轴承座与所述推力轴承座接触的端面固定连接。

进一步的，所述滚子轴承座远离所述推力轴承的一端通过端盖固定，所述端盖与所述圆柱滚子轴承之间设有J型油封，所述端盖和所述阶梯轴19之间通过Vd型密封圈密封连接，所述滚子轴承座外壁还可拆卸连接有定位板。

相对于现有技术，本发明所述的CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置具有以下优势：

(1)本发明所述的CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，在轴向调整系统中，上水平辊系不移动，固定位置，下水平辊系以上水平辊为基准做出调整，通过磁致位移传感器的自动检测和与其配合的一系列的相关结构的紧密配合，提供一种既高效、高自动化可以达到所需精度，又要满足强度和刚度需要的万能轧机水平辊轴向调整装置。

(2)本发明所述的推力调整装置还包括固定在所述阶梯轴上的限位套，所述伺服液压缸的缸盖与所述推力轴承座固定连接，所述缸盖和所述阶梯轴之间设有有L形卡套，所述L形卡套远离所述伺服液压缸的一端通过所述限位套限位，所述L形卡套和所述缸盖之间通过密封圈密封连接。通过限位套的设置保证各个支撑套和推力轴承以及水平辊之间的相对位置的固定，密封圈同样采用Vd型密封圈，密封圈的设置保证了L形卡套相对缸盖运动时，即水平辊1的轴向移动，连接处的密封圈始终能保持较好的密封效果。

(3)本发明所述的阶梯轴上还套装有第三支撑套，所述第三支撑套一端伸入所述L形卡套的卡槽内与其螺纹连接，另一端卡入所述推力轴承内圈与其固定连接，所述推力轴承的另一端通过第一支撑套上的限位槽限位。通过第三支撑套和L形卡套的螺纹配合进一步的保证各支撑套相对水平辊静止，将其通过各个限位部分保证伺服液压缸的相对运动能够带动水平辊轴向运动，结构简单，配合较好，提高调节精度。

(4)本发明所述的伺服液压缸远离所述推力轴承的两个对称设置的竖直端面分别到所述缸盖和所述推力轴承座的轴向距离之和不大于10mm。通过对滑动距离的进一步的设置，在此范围内能够保持较高的精度的调节，精准度较高，且不会影响伺服液压缸的正常工作。

(5)本发明所述的缸盖上固定所述磁致位移传感器，所述磁致位移传感器的检测杆伸入所述伺服液压缸，所述磁致位移传感器滑动连接的磁环固定在所述伺服液压缸的凹槽内。通过滑动连接的磁环检测轴向移动的位移，通过将其固定在伺服液压缸的凹槽内使其随伺服液压缸一起运动，且不会影响其正常工作。

(6)本发明所述的磁致位移传感器的检测杆的轴线与所述阶梯轴的轴线平行，所述磁环的深度小于所述凹槽的深度。保证磁环的运动方向与辊的轴线平行，提高检测控制精度，磁环始终处于凹槽内，保证到极限时如果伺服液压缸与缸盖碰撞时不会损坏磁环，提高其使用寿命。

(7)本发明所述的进油阀块置于所述推力轴承座外壁，所述进油阀块输入端设有快速接头，所述进油阀块的另一端通过设置在所述推力轴承座上的第一管道和置于缸盖上的第二管道分别与所述伺服液压缸连通，所述第一管道和所述第二管道进口部分的轴线与所述阶梯轴的轴线平行。通过快速接头方便快捷的与外部液压站连接，提供的动力分别经过第一管道和第二管道进入伺服液压缸的两侧，用来分别控制水平辊的向左运动和向右运动，能够实现快速的轴向调节。

(8)本发明所述的主调整装置包括套装在阶梯轴上与所述第一支撑套相互抵接的第二支撑套，所述第二支撑套外活动连接有多个均匀分布的圆柱滚子轴承，所述圆柱滚子轴承外通过滚子轴承座固定，所述滚子轴承座与所述推力轴承座接触的端面固定连接。通过滚子轴承座和推力轴承座的固定连接，保证了在轴向运动的过程中随之运动，其上的圆柱滚子轴承相对阶梯轴轴向运动，调节效果较好，保证轴向调整的精度，不易打滑。

(9)本发明所述的滚子轴承座远离所述推力轴承的一端通过端盖固定，所述端盖与所述圆柱滚子轴承之间设有J型油封，所述端盖和所述阶梯轴之间通过Vd型密封圈密封连接，所述滚子轴承座外壁还可拆卸连接有定位板。保证内部轴承工作的密封性，Vd形密封圈的设置保证了在轴向调整的过程中始终能够有较好的密封效果。

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为本发明实施例所述的CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置操作侧结构示意图；

图2为本发明实施例所述的CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置推力调整装置局部放大图。

附图标记说明：

1-水平辊；2-端盖；3-滚子轴承座；4-定位板；5-第一支撑套；6-进油阀块；7-磁环；8-磁致位移传感器；9-快速接头；10-第二管道；11-L形卡套；12-限位套；13-第三支撑套；14-缸盖；15-伺服液压缸；16-推力轴承座；17-推力轴承；18-圆柱滚子轴承；19-阶梯轴；20-第二支撑套；21-J型油封；22-Vd型密封圈；23-第一管道；24-密封圈；25-限位槽。

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所示CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，包括置于水平辊1两侧阶梯轴19上对称设置的主调整装置，其中一个所述主调整装置的端面设有推力调整装置，所述推力调整装置包括与通过套装的第一支撑套5连接在所述阶梯轴19上的推力轴承17，所述推力轴承17与其配合连接的推力轴承座16之间设有伺服液压缸15，所述推力轴承座16外设有进油阀块6，所述进油阀块6与所述伺服液压缸15连通，所述伺服液压缸15上还设有磁致位移传感器8。在轴向调整系统中，上水平辊系不移动，固定位置，下水平辊系以上水平辊为基准做出调整，通过磁致位移传感器8的自动检测和与其配合的一系列的相关结构的紧密配合，提供一种既高效、高自动化可以达到所需精度，又要满足强度和刚度需要的万能轧机水平辊轴向调整装置。

其中，所述推力调整装置还包括固定在所述阶梯轴19上的限位套12，所述伺服液压缸15的缸盖14与所述推力轴承座16固定连接，所述缸盖14和所述阶梯轴19之间设有有L形卡套11，所述L形卡套11远离所述伺服液压缸15的一端通过所述限位套12限位，所述L形卡套11和所述缸盖14之间通过密封圈24密封连接。通过限位套12的设置保证各个支撑套和推力轴承15以及水平辊1之间的相对位置的固定，密封圈24同样采用Vd型密封圈22，密封圈24的设置保证了L形卡套11相对缸盖14运动时，即水平辊1的轴向移动，连接处的密封圈24始终能保持较好的密封效果。

其中，所述阶梯轴19上还套装有第三支撑套13，所述第三支撑套13一端伸入所述L形卡套11的卡槽内与其螺纹连接，另一端卡入所述推力轴承17内圈与其固定连接，所述推力轴承17的另一端通过第一支撑套5上的限位槽25限位。通过第三支撑套13和L形卡套11的螺纹配合进一步的保证各支撑套相对水平辊1静止，将其通过各个限位部分保证伺服液压缸15的相对运动能够带动水平辊1轴向运动，结构简单，配合较好，提高调节精度。

其中，第三支撑套13通过螺栓与阶梯轴19固定，保证其调节的同时带动辊的轴向运动。

其中，所述伺服液压缸15远离所述推力轴承17的两个对称设置的竖直端面分别到所述缸盖14和所述推力轴承座16的轴向距离之和不大于10mm。通过对滑动距离的进一步的设置，在此范围内能够保持较高的精度的调节，精准度较高，且不会影响伺服液压缸15的正常工作。

其中，所述缸盖14上固定所述磁致位移传感器8，所述磁致位移传感器8的检测杆伸入所述伺服液压缸15，所述磁致位移传感器8滑动连接的磁环7固定在所述伺服液压缸15的凹槽内。通过滑动连接的磁环7检测轴向移动的位移，通过将其固定在伺服液压缸15的凹槽内使其随伺服液压缸15一起运动，且不会影响其正常工作。

其中，磁致位移传感器8与设备中的控制单元电连接，能够准确的实现数据的检测和传输，保证磁环7的移动距离顺利输出。

其中，所述磁致位移传感器8的检测杆的轴线与所述阶梯轴19的轴线平行，所述磁环7的深度小于所述凹槽的深度。保证磁环7的运动方向与辊的轴线平行，提高检测控制精度，磁环7始终处于凹槽内，保证到极限时如果伺服液压缸15与缸盖14碰撞时不会损坏磁环7，提高其使用寿命，磁致位移传感器8的使用能实现高速的响应频率以及实时调整的能力，高效、高自动化的控制。

其中，所述进油阀块6置于所述推力轴承座16外壁，所述进油阀块6输入端设有快速接头9，所述进油阀块6的另一端通过设置在所述推力轴承座16上的第一管道23和置于缸盖14上的第二管道10分别与所述伺服液压缸15连通，所述第一管道23和所述第二管道10进口部分的轴线与所述阶梯轴19的轴线平行。通过快速接头9方便快捷的与外部液压站连接，提供的动力分别经过第一管道23和第二管道10进入伺服液压缸15的两侧，用来分别控制水平辊1的向左运动和向右运动，能够实现快速的轴向调节。

其中，所述主调整装置包括套装在阶梯轴19上与所述第一支撑套5相互抵接的第二支撑套20，所述第二支撑套20外活动连接有多个均匀分布的圆柱滚子轴承18，所述圆柱滚子轴承18外通过滚子轴承座3固定，所述滚子轴承座3与所述推力轴承座16接触的端面固定连接。通过滚子轴承座3和推力轴承座16的固定连接，保证了在轴向运动的过程中与外部设备固定时保持相对静止，阶梯轴19相对其上的圆柱滚子轴承18轴向运动，调节效果较好，保证轴向调整的精度，不易打滑。

作为优选，所述第二支撑套20外活动连接四个均匀分布的圆柱滚子轴承18。排布合理，根据实际需求设置来保证较好的工作状态。

其中，所述滚子轴承座3远离所述推力轴承17的一端通过端盖2固定，所述端盖2与所述圆柱滚子轴承18之间设有J型油封21，所述端盖2和所述阶梯轴19之间通过Vd型密封圈22密封连接，所述滚子轴承座3外壁还可拆卸连接有定位板4。保证内部轴承工作的密封性，Vd形密封圈22的设置保证了在轴向调整的过程中始终能够有较好的密封效果。

其中，端盖2通过J型油封21与第二支撑套20连接，Vd形密封圈22伸出端盖2部分与水平辊1的径向阶梯面接触，保证了在轴向调节的过程中端盖2的运动不会影响密封效果，随着水平的运动Vd密封圈22会随之压紧或放松，J型油封21也是同样的原理，保证较好的效果。

本发明的工作原理：水平辊1调整时，轴向调整系统中，上水平辊系不移动，固定位置，下水平辊系以上水平辊为基准做出调整，水平辊1轴向调整如图1所示，轴向调整伺服液压缸15安装在推力轴承座16中，推力轴承座15与四列的滚子轴承座3通过螺栓连接，轴向调整时，液压站通过进油阀块6提供伺服液压缸15移动时所需动力推动其向左或向右移动时，分别控制与第一管道23或第二管道10连通，推动伺服液压缸15向左或向右移动，进而推动与其固定连接的推力轴承17，推力轴承17通过第一支撑套5固定在阶梯轴19上，由于三个支撑套相互抵住保持固定，带动与其固定的水平辊1做相应的轴向运动，使其相对外部固定的缸盖14和推力轴承座16等运动，L形卡套11的外圈与缸盖14之间的密封圈24相对移动，与此同时，圆柱滚子轴承18在第二支撑套20上做相应的轴向运动，进而对水平辊1进行轴向调节，采用的此种形式的J型油封21和Vd密封圈22的设计保证了轴向运动的同时不会影响密封效果，为轴向位移留有一定移动空间，通过水平辊1上的一系列支撑套传递给水平辊1，使得水平辊1轴向移动，在水平辊1轴向移动的同时，磁致位移传感器8通过其上的磁环7的位移量实时同步的将位移信号反馈到自动化系统中，完成实时的轴向校准、调整，保证高精度、高效率及高自动化的水平辊1轴向调整。

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 (9)

1.一种CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，其特征在于：包括置于水平辊(1)两侧阶梯轴(19)上对称设置的主调整装置，其中一个所述主调整装置的端面设有推力调整装置，所述推力调整装置包括与通过套装的第一支撑套(5)连接在所述阶梯轴(19)上的推力轴承(17)，所述推力轴承(17)与其配合连接的推力轴承座(16)之间设有伺服液压缸(15)，所述推力轴承座(16)外设有进油阀块(6)，所述进油阀块(6)与所述伺服液压缸(15)连通，所述伺服液压缸(15)上还设有磁致位移传感器(8)。

2.根据权利要求1所述的CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，其特征在于：所述推力调整装置还包括固定在所述阶梯轴(19)上的限位套(12)，所述伺服液压缸(15)的缸盖(14)与所述推力轴承座(16)固定连接，所述缸盖(14)和所述阶梯轴(19)之间设有有L形卡套(11)，所述L形卡套(11)远离所述伺服液压缸(15)的一端通过所述限位套(12)限位，所述L形卡套(11)和所述缸盖(14)之间通过密封圈(24)密封连接。

3.根据权利要求2所述的CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，其特征在于：所述阶梯轴(19)上还套装有第三支撑套(13)，所述第三支撑套(13)一端伸入所述L形卡套(11)的卡槽内与其螺纹连接，另一端卡入所述推力轴承(17)内圈与其固定连接，所述推力轴承(17)的另一端通过所述第一支撑套(5)上的限位槽(25)限位。

4.根据权利要求3所述的CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，其特征在于：所述伺服液压缸(15)远离所述推力轴承(17)的两个对称设置的竖直端面分别到所述缸盖(14)和所述推力轴承座(16)的轴向距离之和不大于10mm。

5.根据权利要求1所述的CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，其特征在于：所述缸盖(14)上固定所述磁致位移传感器(8)，所述磁致位移传感器(8)的检测杆伸入所述伺服液压缸(15)，与所述磁致位移传感器(8)滑动连接的磁环(7)固定在所述伺服液压缸(15)的凹槽内。

6.根据权利要求5所述的CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，其特征在于：所述磁致位移传感器(8)的检测杆的轴线与所述阶梯轴(19)的轴线平行，所述磁环(7)的深度小于所述凹槽的深度。

7.根据权利要求6所述的CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，其特征在于：所述进油阀块(6)置于所述推力轴承座(16)外壁，所述进油阀块(6)输入端设有快速接头(9)，所述进油阀块(6)的另一端通过设置在所述推力轴承座(16)上的第一管道(23)和置于缸盖(14)上的第二管道(10)分别与所述伺服液压缸(15)连通，所述第一管道(23)和所述第二管道(10)进口部分的轴线均与所述阶梯轴(19)的轴线平行。

8.根据权利要求1所述的CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，其特征在于：所述主调整装置包括套装在阶梯轴(19)上与所述第一支撑套(5)相互抵接的第二支撑套(20)，所述第二支撑套(20)外活动连接有多个均匀分布的圆柱滚子轴承(18)，所述圆柱滚子轴承(18)外通过滚子轴承座(3)固定，所述滚子轴承座(3)与所述推力轴承座(16)接触的端面固定连接。

9.根据权利要求8所述的CMA万能轧机水平辊高精度轴向调整装置，其特征在于：所述滚子轴承座(3)远离所述推力轴承(17)的一端通过端盖(2)固定，所述端盖(2)与所述圆柱滚子轴承(18)之间设有J型油封(21)，所述端盖(2)和所述阶梯轴(19)之间通过Vd型密封圈(22)密封连接，所述滚子轴承座(3)外壁还可拆卸连接有定位板(4)。