CN107470368B - 车轮轧制孔型标定装置、标定方法及调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车轮轧制孔型标定装置，包括标定轮和标定尺，其中，标定尺包括承接板件，承接板件上固定设置有轧辊连接件，轧辊连接件可与轧辊相连接，承接板件上滑动设置有位置标定件，位置标定件可相对于轧辊连接件往复移动，以通过位置标定件与轧辊连接件之间的距离标示出各轧辊与主辊的相对位置关系。本发明还公开了一种车轮轧制孔型标定方法和调整方法。本发明的车轮轧制孔型标定装置、标定方法及调整方法对改善车轮质量、降低废品率、提高生产效率都起到了有力的促进作用。

Description

车轮轧制孔型标定装置、标定方法及调整方法

技术领域

本发明涉及一种车轮轧制技术，尤其涉及车轮轧制孔型标定装置、车轮轧制孔型标定方法及车轮轧制孔型调整方法。

背景技术

目前，铁路辗钢整体车轮大都采用锻造+轧制联合成型的方法进行生产。立式车轮轧机主要包括主辊(一个)、辐板辊(一对)、轧边辊(一对)、导向辊(一对)、对中辊(一对)。其中，主辊用于轧制车轮的踏面，其轴线与车轮轴线平行；一对对称布置的辐板辊用于轧制车轮辐板和内径；一对对称布置的轧边辊用于轧制车轮辋面；一对对称布置的导向辊用于与车轮轮辋面接触，以保证轧制过程中车轮沿轴向的稳定；一对上下布置的对中辊用于与车轮踏面接触，以保证轧制过程中车轮沿竖直方向的稳定。

采用上述方式进行车轮轧制时，轧制孔型的标定和调整主要存在以下问题：1)轧制孔型标定时，轧机各轧辊没有统一的基准位置，也无法在设备上确定各轧辊的理论目标位置；2)车轮轧制孔型调整时，九个轧辊位置相对独立进行调整，没有统一的基准位置，由于设备功能所限，也无法判断当前孔型形状，只能结合实际产品的缺陷来判断轧制孔型下一步的调整方式，该调整方法花费时间长、效率低下，且产生许多中间废品。

发明内容

本发明提供了一种车轮轧制孔型标定装置、一种车轮轧制孔型标定方法及一种车轮轧制孔型调整方法，以解决现有车轮轧制孔型的标定及调整过程中存在的不确定性，为车轮轧制孔型的标定和调整提供理论和实际指导。

为实现上述目的，本发明的车轮轧制孔型标定装置、车轮轧制孔型标定方法及车轮轧制孔型调整方法的具体技术方案为：

一种车轮轧制孔型标定方法，其中，利用车轮轧制孔型标定装置对车轮轧制孔型进行标定，所述车轮轧制孔型标定装置包括标定轮和标定尺，所述标定尺包括承接板件，所述承接板件上固定设置有轧辊连接件，所述轧辊连接件可与轧辊相连接，所述承接板件上滑动设置有位置标定件，所述位置标定件可相对于所述轧辊连接件往复移动，以通过所述位置标定件与所述轧辊连接件之间的距离标示出各轧辊与主辊的相对位置关系，所述方法包括以下步骤：通过标定轮的尺寸参数，分别计算标定时左侧轧辊、右侧轧辊与主辊的理论距离；将标定尺上的轧辊连接件的轧辊连接面与主辊的左侧面相连，以主辊的左侧面为标定基准面；移动标定尺上的位置标定件，使位置标定件的位置标定面与标定基准面的距离等于左侧轧辊与主辊的左侧面的理论距离；移动左侧轧辊，使左侧轧辊与位置标定件上的位置标定面接触，该位置即为标定时左侧轧辊的理论位置；将标定轮放入轧机，保持左侧轧辊位置固定；移动右侧轧辊，使左侧轧辊和右侧轧辊共同夹持住标定轮，该位置即为标定时右侧轧辊的理论位置；移动辅助轧辊，使辅助轧辊与标定轮上的对应位置接触，该位置即为标定时辅助轧辊的理论位置；各轧辊的理论位置确定后，在轧机控制系统中运行标定程序，以完成车轮轧制孔型的标定。

在以上车轮轧制孔型标定方法中，左侧轧辊包括位于主辊左侧的第一辐板辊和第一轧边辊，右侧轧辊包括位于主辊右侧的第二辐板辊和第二轧边辊，辅助轧辊包括第一导向辊、第二导向辊、第一对中辊和第二对中辊。

一种车轮轧制孔型调整方法，其中，利用上述的车轮轧制孔型标定方法标定的车轮轧制孔型进行调整，包括以下步骤：通过轧制目标车轮的尺寸参数，分别计算轧制结束时左侧轧辊、右侧轧辊与主辊的理论距离；将标定尺上的轧辊连接件的轧辊连接面与主辊的左侧面相连，以主辊的左侧面为第一调整基准面；移动标定尺上的位置标定件，使位置标定件的位置标定面与左侧轧辊接触，读取位置标定面与第一调整基准面的距离，该距离即为调整时左侧轧辊与主辊的实际距离；将标定尺上的轧辊连接件的轧辊连接面与主辊的右侧面相连，以主辊的右侧面为第二调整基准面；移动标定尺上的位置标定件，使位置标定件的位置标定面与右侧轧辊接触，读取位置标定面与第二调整基准面的距离，该距离即为调整时右侧轧辊与主辊的实际距离；启动轧机动力机构，调整各轧辊的位置，使左侧轧辊与主辊的实际距离和理论距离的差值、右侧轧辊与主辊的实际距离和理论距离的差值都在偏差允许范围之内，以完成车轮轧制孔型的调整。

在以上车轮轧制孔型调整方法中，左侧轧辊包括位于主辊左侧的第一辐板辊和第一轧边辊，右侧轧辊包括位于主辊右侧的第二辐板辊和第二轧边辊。

本发明的车轮轧制孔型标定装置、标定方法及调整方法具有以下优点：1)确定了车轮轧制孔型的标定方法，明确了标定时实际标定操作的实现方法；2)设计制作的标定尺解决了孔型调整时没有统一基准的问题，并制定了具体的调整方案；3)生产中采用该方法进行轧制孔型的标定与调整，对改善车轮质量、降低废品率、提高生产效率起到了有力的促进作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的车轮轧制孔型标定装置中的标定尺的结构示意图；

图2为本发明的车轮轧制孔型标定装置中的标定轮的结构示意图；

图3为本发明的车轮轧制孔型标定装置中的标定轮的使用示意图；

图4为利用本发明的车轮轧制孔型标定装置中的标定尺对左侧辐板辊的位置进行测量的使用示意图；

图5为利用本发明的车轮轧制孔型标定装置中的标定尺对左侧轧边辊的位置进行测量的使用示意图；

图6为利用本发明的车轮轧制孔型标定装置中的标定尺对右侧辐板辊的位置进行测量的使用示意图；

图7为利用本发明的车轮轧制孔型标定装置中的标定尺对右侧轧边辊的位置进行测量的使用示意图。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种车轮轧制孔型标定装置、标定方法及调整方法做进一步详细的描述。

本发明中的名称解释：轧制孔型，指轧机中两个以上的轧辊在轧制面内投影所围成的形状空间，此形状空间为金属轧制后的横截面形状，对于车轮轧制来说，轧制孔型即为车轮轮辋横截面的形状。孔型标定,指轧机中各轧辊初始位置的校准，标定过程是对控制系统中轧辊位置参数的修正，使其能够描述轧辊的真实位置。孔型调整，指由于轧制孔型不符合工艺要求，而对轧辊位置进行的调整行为。

如图1和图2所示，本实施例中，车轮轧制孔型标定装置包含标定尺1和标定轮2，二者共同用于轧制孔型的标定，其中，标定轮2为直辐板形式的车轮。

进一步，如图1所示，标定尺1包括直线导轨11，直线导轨11的一侧固定设置有强力磁铁12，另一侧滑动设置有测量板13。其中，直线导轨11仅为标定尺1上的承接板件的一具体实例，其也可采用现有任一具体承载功能的板件，而并非必须具有导轨功能。

进一步，强力磁铁12通过L型构件与直线导轨11固定连接。其中，强力磁铁12的磁力吸附面与直线导轨11相互垂直，并可通过磁力吸附于轧辊上。当然，强力磁铁12也只是标定尺1上的轧辊连接件的一具体实例，其也可采用诸如插接、卡接等连接方式将标定尺1上的轧辊连接件与轧辊相连，但采用磁力吸附的方式具有结构简单、使用方便的特点，故为本发明中的优选实施例。

进一步，测量板13通过两个L型构件与滑块14固定连接，滑块14与直线导轨11滑动配合连接，由此，测量板13即可通过滑块14沿直线导轨11往复移动。其中，测量板13的测量面与强力磁铁12的吸附面相互平行，相对于强力磁铁12移动测量板13，即可通过测量板13的测量面与强力磁铁12的吸附面之间的距离标示出各轧辊的相对位置关系。

进一步，直线导轨11的表面上镶嵌有标尺15，测量板13随滑块14沿直线导轨11移动时，通过标尺15可读出测量板13的测量面与强力磁铁12的吸附面之间的距离，以方便轧制孔型的标定和调整。

由此，本实施例中的标定尺在使用时，可选定某一轧辊的侧面为基准面，通过强力磁铁吸附固定在该基准面上，然后移动测量板至与其他轧辊相接触，即可从标尺上读出相应轧辊与基准面的距离数值。

如图3至图5所示，采用上述实施例中的车轮轧制孔型标定装置，可以实现对车轮轧制孔型的标定。具体包括以下步骤：

首先，根据标定轮的尺寸参数计算确定标定时左侧辐板辊和左侧轧边辊的理论位置。

如图4所示，将标定尺1上的强力磁铁12吸附在主辊3的左侧面上，以主辊3的左侧面为基准面；移动测量板13，至其左侧面与基准面的距离等于左侧辐板辊4与主辊3的左侧面的理论距离；移动左侧辐板辊4，直至其与测量板13的左侧面接触。此时，左侧辐板辊4的位置即为轧制孔型标定时的理论位置。

类似地，如图5所示，移动测量板13，至其左侧面与基准面的距离等于左侧轧边辊6与主辊3的左侧面的理论距离；然后移动左侧轧边辊6，直至其与测量板13的左侧面接触。此时，左侧轧边辊6的位置即为轧制孔型标定时的理论位置。

其次，根据标定轮的尺寸参数计算确定标定时右侧辐板辊和右侧轧边辊的理论位置。

如图3所示，将标定轮2竖直放入立式轧机中，保持左侧辐板辊4和左侧轧边辊6的位置不动；移动右侧辐板辊5，直至左侧辐板辊4和右侧辐板辊5共同夹持住标定轮2的轮辐板区域；移动右侧轧边辊7，直至左侧轧边辊6和右侧轧边辊7共同夹持住标定轮2的轮辋区域。此时，右侧辐板辊5和右侧轧边辊7的位置即为轧制孔型标定时的理论位置。

然后，确定其他轧辊的理论位置。

如图3所示，将左侧导向辊8、右侧导向辊9分别移动至与标定轮2的左侧轮辋面、右侧轮辋面接触，此时，左侧导向辊8、右侧导向辊9的位置即为轧制孔型标定时的理论位置；将上侧对中辊、下侧对中辊(图中未示)分别移动至与标定轮2的踏面接触，此时，上侧对中辊、下侧对中辊的位置即为轧制孔型标定时的理论位置。

最后，进行轧制孔型标定。

各轧辊的理论位置确定后，在轧机控制系统中运行标定程序，控制系统将当前轧辊位置设定为基准位置，并计算所生产产品的轧制控制参数。

由于标定操作的人为偏差、控制系统轧制模型的计算偏差，从而导致自动计算的轧制参数有时不能完全满足工艺要求，生产中需要对轧制孔型继续进行调整。

如图3至图7所示，采用上述实施例中的车轮轧制孔型标定装置，可以实现对车轮轧制孔型的调整。具体包括以下步骤：

首先，根据轧制目标车轮计算确定轧制结束时的轧辊理论位置。

其次，测量上料时左侧辐板辊和左侧轧边辊的实际位置。

如图4所示，以主辊3的左侧面为基准面，将标定尺1上的强力磁铁12吸附在主辊3的左侧面上；移动测量板13，使测量板13的左侧面与左侧辐板辊4接触，在标尺15上读取左侧辐板辊4与基准面的距离，该距离即为上料时左侧辐板辊4与主辊3的实际距离；如图5所示，转动主辊3，移动测量板13，使测量板13的左侧面与左侧轧边辊6接触，在标尺15上读取左侧轧边辊6与基准面的距离，该距离即为上料时左侧轧边辊6与主辊3的实际距离。

然后，测量上料时右侧辐板辊和右侧轧边辊的实际位置。

如图6所示，以主辊3的右侧面为基准面，将标定尺1上的强力磁铁12吸附在主辊3的右侧面上；移动测量板13，使测量板13的右侧面与右侧辐板辊5接触，在标尺15上读取右侧辐板辊5与基准面的距离，该距离即为上料时右侧辐板辊5与主辊3的实际距离；如图7所示，转动主辊，移动测量板13，使测量板13的右侧面与右侧轧边辊7接触，在标尺15上读取右侧轧边辊7与基准面的距离，该距离即为上料时右侧轧边辊7与主辊3的实际距离。

最后，对轧制孔型进行调整。

启动轧机动力机构，调整各轧辊的位置，直至左侧辐板辊、左侧轧边辊与主辊的实际距离和理论距离的差值小于2mm，右侧辐板辊、右侧轧边辊与主辊的实际距离和理论距离的差值也小于2mm，即完成车轮轧制孔型的调整。其中，实际距离和理论距离的差值小于2mm意为在偏差允许范围之内，2mm仅为一具体实例，根据不同的轧制要求，其可以灵活调整。

本发明中确定了车轮轧制孔型的标定方法，明确了标定时各轧辊的理论位置及实际标定操作的实现方法；设计制作的轧机标定尺解决了孔型调整时没有统一基准的问题，并制定了具体的调整方案。生产中采用以上方法进行轧制孔型的标定与调整，对改善车轮质量、降低废品率、提高生产效率起到了有力的促进作用。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (2)

1.一种车轮轧制孔型标定方法，其特征在于，利用车轮轧制孔型标定装置对车轮轧制孔型进行标定，所述车轮轧制孔型标定装置包括标定轮和标定尺，所述标定尺包括承接板件，所述承接板件上固定设置有轧辊连接件，所述轧辊连接件可与轧辊相连接，所述承接板件上滑动设置有位置标定件，所述位置标定件可相对于所述轧辊连接件往复移动，以通过所述位置标定件与所述轧辊连接件之间的距离标示出各轧辊与主辊的相对位置关系，所述方法包括以下步骤：

通过标定轮的尺寸参数，分别计算标定时左侧轧辊、右侧轧辊与主辊的理论距离；

将标定尺上的轧辊连接件的轧辊连接面与主辊的左侧面相连，以主辊的左侧面为标定基准面；

移动标定尺上的位置标定件，使位置标定件的位置标定面与标定基准面的距离等于左侧轧辊与主辊的左侧面的理论距离；

移动左侧轧辊，使左侧轧辊与位置标定件上的位置标定面接触，该位置即为标定时左侧轧辊的理论位置；

将标定轮放入轧机，保持左侧轧辊位置固定；

移动右侧轧辊，使左侧轧辊和右侧轧辊共同夹持住标定轮，该位置即为标定时右侧轧辊的理论位置；

移动辅助轧辊，使辅助轧辊与标定轮上的对应位置接触，该位置即为标定时辅助轧辊的理论位置；

各轧辊的理论位置确定后，在轧机控制系统中运行标定程序，以完成车轮轧制孔型的标定；

其中，左侧轧辊包括位于主辊左侧的第一辐板辊和第一轧边辊，右侧轧辊包括位于主辊右侧的第二辐板辊和第二轧边辊，辅助轧辊包括第一导向辊、第二导向辊、第一对中辊和第二对中辊。

2.一种车轮轧制孔型调整方法，其特征在于，对权利要求1所述的车轮轧制孔型标定方法标定的车轮轧制孔型进行调整，包括以下步骤：

通过轧制目标车轮的尺寸参数，分别计算轧制结束时左侧轧辊、右侧轧辊与主辊的理论距离；

测量上料时左侧轧辊的实际位置；

将标定尺上的轧辊连接件的轧辊连接面与主辊的左侧面相连，以主辊的左侧面为第一调整基准面；

移动标定尺上的位置标定件，使位置标定件的位置标定面与左侧轧辊接触，读取位置标定面与第一调整基准面的距离，该距离即为调整时左侧轧辊与主辊的实际距离；

测量上料时右侧轧辊的实际位置；

将标定尺上的轧辊连接件的轧辊连接面与主辊的右侧面相连，以主辊的右侧面为第二调整基准面；

移动标定尺上的位置标定件，使位置标定件的位置标定面与右侧轧辊接触，读取位置标定面与第二调整基准面的距离，该距离即为调整时右侧轧辊与主辊的实际距离；

启动轧机动力机构，调整各轧辊的位置，使左侧轧辊与主辊的实际距离和理论距离的差值、右侧轧辊与主辊的实际距离和理论距离的差值都在偏差允许范围之内，以完成车轮轧制孔型的调整；

其中，左侧轧辊包括位于主辊左侧的第一辐板辊和第一轧边辊，右侧轧辊包括位于主辊右侧的第二辐板辊和第二轧边辊。

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