CN107999539A - 一种牌坊轧机 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种牌坊轧机，涉及轧钢设备技术领域，该牌坊轧机至少包括底座和机架，底座包括固设在地基上且水平设置的两个轨座，两个轨座垂直于轧制中心线设置且具有间隔；机架安装在两个轨座之间，机架包括平行于轧制中心线设置的两个牌坊，两个牌坊均竖直设置且具有间隔，牌坊下部的两侧壁上分别设有朝向轨座凸出的底脚，底脚对应塔设在轨座的顶端；底座的外侧安装有与底脚对应配合液压锁紧缸，液压锁紧缸固设在轨座的顶端并将底脚固定连接在轨座上。该牌坊轧机能够减少轧机的在线调整操作时间，提供轧机设备的作业率和生产效率。

Description

一种牌坊轧机

技术领域

本发明涉及轧钢设备技术领域，特别涉及用于小型型材生产车间的一种牌坊轧机。

背景技术

目前型材生产车间的主轧线轧机所采用的牌坊轧机多为西马克型和摩根型。

同种规格西马可轧机较其它轧机比较，轧辊的变化范围小，对轧制工艺变化的适应性差；轧辊的辊颈小，所能够承受的轧制力矩小；如图1、图2所示，西马克型牌坊轧机的接轴30与减速机相联结的第一轴套31采用过盈配合传动转矩，过盈配合的轴与轴套拆装非常困难，极不利于设备的检修维护；与摩根轧机相比，西马克型轧机牌坊50的立柱51断面面积与轧辊61辊径平方比值小，轧机刚度小，轧制精度差；轧辊装配60辊径范围小，轧辊支撑轴承为四列圆锥轴承，在轧制过程中受到径向载荷分布不均、轴向力偏载等的影响，易引起轴承烧损；锁紧缸90为机械卡钳式结构，结构形式复杂，加工、安装精度要求较高，动力传递环节多，不容易控制锁紧力大小，锁紧装置及夹钳外置，零部件易氧化锈蚀，从而导致零部件失效。

如图3、图4所示，摩根型牌坊轧机接轴托架40采用独立基础，安装难度和安装误差较大；轧机锁紧缸90安装位置偏低，导致安装锁紧缸90的轧机底座80高度(H)大，轧机的倾翻力矩会相应增加，轧件在轧制过程中，容易发生轧机晃动现象，影响了轧机的轧制精度；另外锁紧缸90安装轧机底座80在内部，其位置不利于操作，且容易受到水、油等污物的污染并发生锈蚀，使锁紧缸无法正常工作；另外，此类轧机的底座的结构形式必然要加大设备基础坑的深度，增加土建施工的难度和危险性；摩根式牌坊轧机横移液压缸11位于操作侧，占地空间大，对于新建项目需要增加厂房的投资；接轴托架40采用独立基础固定，在安装时需要对接轴托架40与轧机底座80分别调整，增加了接轴托架40的调整难度，调整精度不易控制。

另外，西马可式牌坊轧机与摩根式牌坊轧机均存在以下问题：

1、接轴托架40仅在换辊时支撑接轴30的第二轴套32，其余时间与接轴30不接触。具体的说，每次需要换辊时必须先将轧机本体横移至接轴托架托住轧辊扁头相连轴套处，然后进行换辊的操作；当换辊完成，也必须先将换好轧辊后的轧机本体推至接轴托架的位置，将轧辊扁头与接轴30的第二轴套32联结后，然后再将轧机移至所需的轧制位置进行轧制工作。这种接轴托架的工作方式增加了轧机的在线调整时间，降低了设备的作业率，也增加了现场操作人员的工作强度和危险性。

2、换辊装置10中的换辊液压缸11的行程需要满足换轧槽和换轧辊需要，液压缸的行程长，为了保证液压缸的稳定性，需要选择较大缸径的液压缸。

发明内容

本发明的目的是提供一种牌坊轧机，能够减少轧机的在线调整操作时间，提供轧机设备的作业率和生产效率。

为达到上述目的，本发明提出一种牌坊轧机，其中，所述牌坊轧机至少包括：

底座，包括固设在地基上且水平设置的两个轨座，两个所述轨座垂直于轧制中心线设置且具有间隔；

机架，安装在两个所述轨座之间，所述机架包括平行于所述轧制中心线设置的两个牌坊，两个所述牌坊均竖直设置且具有间隔，所述牌坊下部的两侧壁上分别设有朝向所述轨座凸出的底脚，所述底脚对应塔设在所述轨座的顶端；

所述底座的外侧安装有与所述底脚对应配合液压锁紧缸，所述液压锁紧缸固设在所述轨座的顶端并将所述底脚固定连接在所述轨座上。

如上所述的牌坊轧机，其中，所述液压锁紧缸包括缸体和活塞杆，所述缸体和所述活塞杆均平行于所述轧制中心线设置，所述缸体呈筒状并具有沿所述缸体的轴向贯通的安装腔，所述缸体固设在所述轨座的顶端，所述活塞杆的一端为驱动端并套设在所述缸体内，所述活塞杆的另一端为锁紧端并伸出所述缸体，所述锁紧端具有倾斜设置的楔形面，所述底脚上开设有与所述楔形面对应配合的工作面，所述楔形面压紧在所述工作面上，所述工作面的顶端设有向上凸出的限位凸台。

如上所述的牌坊轧机，其中，所述缸体的两端分别安装有第一端盖和第二端盖，所述活塞杆的锁紧端贯穿所述第二端盖，所述缸体内具有沿所述缸体的轴线设置的导向杆，所述活塞杆的驱动端开设有与所述导向杆对应配合的容置腔，所述导向杆的一端固设在所述第一端盖上，所述导向杆的另一端插入所述容置腔内，所述导向杆外还套设有碟簧，所述容置腔内设有沿所述活塞杆的径向凸出的限位台阶，所述碟簧的一端顶抵在所述第一端盖上，所述碟簧的另一端顶抵在所述限位台阶上，所述缸体上开设有与所述安装腔连通的液压油通道。

如上所述的牌坊轧机，其中，所述活塞杆和所述缸体之间还套设有筒状的导向套，所述导向套的一端顶抵在所述第一端盖上，所述导向套的另一端顶抵在所述第二端盖上，所述导向套上开设有允许液压油通的通孔。

如上所述的牌坊轧机，其中，所述缸体通过螺栓固定连接在所述轨座上。

如上所述的牌坊轧机，其中，所述第二端盖顶抵在所述底脚的侧壁上。

如上所述的牌坊轧机，其中，所述牌坊和所述轨座均为焊接结构。

如上所述的牌坊轧机，其中，所述牌坊轧机还包括接轴托架，所述接轴托架固定安装在所述轨座上。

如上所述的牌坊轧机，其中，所述牌坊轧机还设有换辊装置，所述换辊装置包括换辊轨道、换辊液压缸和能在所述换辊轨道上行走的换辊小车，所述换辊轨道和所述换辊小车设置在所述牌坊轧机的操作侧，所述换辊液压缸设置在所述牌坊轧机的传动侧，所述换辊液压缸的缸头与所述换辊小车能拆卸地连接。

如上所述的牌坊轧机，其中，所述牌坊轧机还包括安装在所述机架上的上轧辊装配和下轧辊装配，所述上轧辊装配和所述下轧辊装配均跨设在两个所述牌坊之间，所述下轧辊装配位于所述上轧辊装配的下方并平行于所述下轧辊装配设置，所述上轧辊装配和所述下轧辊装配之间设置有弹性平衡装置。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

本发明提出的牌坊轧机其液压锁紧缸安装在底座的外部，其位置利于操作和维修，进而能够减少牌坊轧机的在线调整操作时间，提高设备的作业率和生产效率；同时，液压锁紧缸也不会受到底座内部水、油等污物的污染，减少了液压锁紧缸发生锈蚀的情况，保证了液压锁紧缸能够正常工作。

另外，液压锁紧缸其活塞杆的锁紧端直接压靠在牌坊上，缩短了轧制中心线距离底座底部的距离，减小了牌坊轧机在轧制时承受的倾翻力矩，牌坊轧机的弹跳变形变小，降低轧机在轧制过程中的晃动，使轧机的工况更为合理，进而提高轧件的轧制精度。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为现有马克西式闭口轧机的结构示意图；

图2为现有马克西式闭口轧机的侧视图；

图3为现有摩根式闭口轧机的结构示意图；

图4为现有摩根式闭口轧机的侧视图；

图5为本发明的牌坊轧机的结构示意图；

图6为本发明的牌坊轧机的侧视图；

图7为图4中B处的局部放大图；

图8为本发明中液压锁紧缸的结构示意图。

附图标记说明：

100、牌坊轧机； 110、底座；

111、轨座； 120、机架；

121、牌坊； 1211、底脚；

1212、工作面； 1213、限位凸台；

130、液压锁紧缸； 131、缸体；

132、活塞杆； 1321、楔形面；

133、第一端盖； 1311、液压油通道；

134、第二端盖； 135、导向杆；

136、碟簧； 137、限位台阶；

138、导向套； 1381、通孔；

139、螺栓； 140、接轴托架；

150、换辊装置； 151、换辊轨道；

152、换辊小车； 153、换辊液压缸；

160、上轧辊装配； 170、下轧辊装配；

180、弹性平衡装置； 30、接轴；

31、第一轴套； 32、第二轴套；

20、减速机； 40、接轴托架；

50、牌坊； 51、立柱；

60、轧辊装配； 70、压下装置；

61、轧辊； 80、轧机底座；

90、锁紧缸。 10、换辊装置；

11、换辊液压缸； A、轧机中心线。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

请参考图5至图8，本发明提出一种牌坊轧机100，该牌坊轧机100至少包括底座110和机架120，底座110包括固设在地基上且水平设置的两个轨座111，两个轨座111垂直于轧制中心线A设置且具有间隔；机架120安装在两个轨座111之间，机架120包括平行于轧制中心线设置的两个牌坊121，两个牌坊121均竖直设置且具有间隔，牌坊121下部的两侧壁上分别设有朝向轨座111凸出的底脚1211，底脚1211塔设在对应的轨座111的顶端；底座110的外侧安装有与底脚1211对应配合液压锁紧缸130，液压锁紧缸130固设在轨座111的顶端并将底脚1211固定连接在轨座111上。

本发明提出的牌坊轧机100其液压锁紧缸130安装在底座110的外部，其位置利于操作和维修，进而能够减少牌坊轧机100的在线调整操作时间，提高设备的作业率和生产效率；同时，液压锁紧缸130也不会受到底座110内部水、油等污物的污染，减少了液压锁紧缸130发生锈蚀的情况，保证了液压锁紧缸130能够正常工作。

另外，液压锁紧缸130其活塞杆132的锁紧端直接压靠在牌坊121上，缩短了轧制中心线A距离底座110底部的距离，减小了牌坊轧机100在轧制时承受的倾翻力矩，牌坊轧机100的弹跳变形变小，降低轧机在轧制过程中的晃动，使轧机的工况更为合理，进而提高轧件的轧制精度。

在本发明一个可选的例子中，液压锁紧缸130包括缸体131和活塞杆132，缸体131和活塞杆132均平行于轧制中心线设置，缸体131呈筒状并具有沿轴向贯通的安装腔，缸体131位于底脚1211的外侧并固设在轨座111的顶端，活塞杆132的一端为驱动端并套设在缸体131内，活塞杆132的另一端为锁紧端并伸出缸体131，锁紧端将底脚1211压紧在轨座111上，锁紧端具有倾斜设置的楔形面1321，底脚1211上开设有与楔形面1321对应配合的工作面1212，楔形面1321压紧在工作面1212上，工作面1212的顶端设有向上凸出的限位凸台1213。锁紧端的楔形面1321压紧在底脚1211的工作面1212上，对底脚1211施加向下的锁紧力，进而将底脚1211固定连接在轨座111上，限位凸台1213能够对锁紧端起到限位作用，既有助于安装时锁紧端能够快速伸出至预定位置，又使得楔形面1321始终压紧在底脚1211上，保证了锁紧端对底脚1211的锁紧效果。

在本发明一个可选的例子中，安装腔(缸体131)的两端分别安装有第一端盖133和第二端盖134，活塞杆132的锁紧端贯穿第二端盖134，安装腔内具有沿缸体131的轴线设置的导向杆135，活塞杆132的驱动端开设有与导向杆135对应配合的容置腔，导向杆135的一端固设在第一端盖133上，导向杆135的另一端插入容置腔内，导向杆135外还套设有碟簧136，容置腔内设有沿容置腔的径向凸出的限位台阶137，碟簧136的一端顶抵在第一端盖133上，碟簧136的另一端顶抵在限位台阶137上，第一端盖133上开设与容置腔连通液压油通道1311。液压锁紧缸130采用液压、碟簧符合结构，实现了复合锁紧，提高了锁紧力，这样，牌坊轧机100能够承受的轧制力矩更大，与同规格轧机相比本发明提出的牌坊轧机100其辊径覆盖面宽，辊身变化范围广，轧辊利用率更高；同时，在提供同样强度锁紧力的情况下，液压锁紧缸130的外形尺寸更小，这样，牌坊轧机100布置所占车间空间小，车间占地面积小，建设一次投资成本较低。

在本发明一个可选的例子中，活塞杆132和缸体131之间还套设有筒状的导向套138，导向套138的一端顶抵在第一端盖133上，导向套138的另一端顶抵在第二端盖134上，导向套138上开设有允许液压油通的通孔1381。

在本发明中，在活塞杆132和导向套138之间、导向套138和缸体131之间均设有多个密封圈。

在本发明一个可选的例子中，缸体131通过螺栓139固定连接在轨座111上。与现有的键连接相比，缸体131通过螺栓139轨座111固定连接提高了液压锁紧缸130的稳固性，降低了液压锁紧缸130的故障率。

在本发明一个可选的例子中，第二端盖134顶抵在底脚1211的侧壁上。

在本发明一个可选的例子中，牌坊121和轨座111均为焊接结构。其中，牌坊121采用16Mn热轧厚钢板，底座110(轨座111)也采用了钢板焊接结构形式。

在本发明一个可选的例子中，牌坊轧机100还包括接轴托架140，接轴托架140固定安装在轨座111上。主要靠接轴托架140和轨座111的加工精度来保障接轴托架140的安装精度，降低了安装难度。

在本发明一个可选的例子中，牌坊轧机100还设有换辊装置150，换辊装置150包括换辊轨道151、换辊液压缸153和能在换辊轨道151上行走的换辊小车152，换辊轨道151和换辊小车152设置在牌坊轧机100的操作侧，换辊液压缸153设置在牌坊轧机100的传动侧，换辊液压缸153的缸头与换辊小车152能拆卸地连接。换辊液压缸153布置在牌坊轧机100传动侧，减小了牌坊轧机100操作侧的占地空间。

在本发明一个可选的例子中，牌坊轧机100还包括安装在机架120上的上轧辊装配160和下轧辊装配170，上轧辊装配160和下轧辊装配170均跨设在两个牌坊121之间，下轧辊装配170位于上轧辊装配160的下方并平行于上轧辊装配160设置，上轧辊装配160和下轧辊装配170之间设置有弹性平衡装置180。

在一个可选的例子中，弹性平衡装置180为弹性胶体。弹性胶体竖直设置，其两端分别连接在上轧辊装配160上和下轧辊装配170上。

本发明提出的牌坊轧机100的工作状态分为以下三种情况：轧制、换轧槽、换轧辊。

开始轧制工作之前，首先根据工艺轧制要求调好轧辊装配(上轧辊装配160和下轧辊装配170)的开口度大小，调整压下装置70使其压紧上轧辊装配160的上轴承座，再通过换辊装置150将轧机本体(包括机架120、上轧辊装配160、下轧辊装配170、压下装置70)的工作辊缝对中轧制中心线A，液压锁紧缸130打开将机架120锁紧在底座110上，限制轧机的位移，然后进行轧制工作。

换轧槽工作状态，首先驱动电机停止工作，液压锁紧缸130打开，换辊装置150将轧机本体(包括机架120、上轧辊装配160、下轧辊装配170和压下装置70)横移至工作轧槽中心线与轧制线重合位，即可。

换轧辊工作状态，重复换轧槽前准备工作，然后接轴30与轧辊脱开并由接轴托架140托住，随后换辊液压缸153将轧机本体(包括牌坊121、轧辊装配、压下装置70)移至操作侧极限位，压下装置70的压头缩回不再压紧上轧辊装配160的上轴承座，上轧辊装配160与牌坊121松开，换辊装置150将装有上轧辊装配160的换辊小车152移出机架120直至移送到操作侧的换辊轨道151上，并由吊车将轧辊装配(上轧辊装配160和下轧辊装配170)吊至轧辊间，换上新的轧辊装配(上轧辊装配160和下轧辊装配170)，即完成换辊工作。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (10)

1.一种牌坊轧机，其特征在于，所述牌坊轧机至少包括：

底座，包括固设在地基上且水平设置的两个轨座，两个所述轨座垂直于轧制中心线设置且具有间隔；

机架，安装在两个所述轨座之间，所述机架包括平行于所述轧制中心线设置的两个牌坊，两个所述牌坊均竖直设置且具有间隔，所述牌坊下部的两侧壁上分别设有朝向所述轨座凸出的底脚，所述底脚对应塔设在所述轨座的顶端；

所述底座外侧安装有与所述底脚对应配合液压锁紧缸，所述液压锁紧缸固设在所述轨座的顶端并将所述底脚固定连接在所述轨座上。

2.如权利要求1所述的牌坊轧机，其特征在于，所述液压锁紧缸包括缸体和活塞杆，所述缸体和所述活塞杆均平行于所述轧制中心线设置，所述缸体呈筒状并具有沿所述缸体的轴向贯通的安装腔，所述缸体固设在所述轨座的顶端，所述活塞杆的一端为驱动端并套设在所述缸体内，所述活塞杆的另一端为锁紧端并伸出所述缸体，所述锁紧端具有倾斜设置的楔形面，所述底脚上开设有与所述楔形面对应配合的工作面，所述楔形面压紧在所述工作面上，所述工作面的顶端设有向上凸出的限位凸台。

3.如权利要求2所述的牌坊轧机，其特征在于，所述缸体的两端分别安装有第一端盖和第二端盖，所述活塞杆的锁紧端贯穿所述第二端盖，所述缸体内具有沿所述缸体的轴线设置的导向杆，所述活塞杆的驱动端开设有与所述导向杆对应配合的容置腔，所述导向杆的一端固设在所述第一端盖上，所述导向杆的另一端插入所述容置腔内，所述导向杆外还套设有碟簧，所述容置腔内设有沿所述活塞杆的径向凸出的限位台阶，所述碟簧的一端顶抵在所述第一端盖上，所述碟簧的另一端顶抵在所述限位台阶上，所述缸体上开设有与所述安装腔连通的液压油通道。

4.如权利要求3所述的牌坊轧机，其特征在于，所述活塞杆和所述缸体之间还套设有筒状的导向套，所述导向套的一端顶抵在所述第一端盖上，所述导向套的另一端顶抵在所述第二端盖上，所述导向套上开设有允许液压油通的通孔。

5.如权利要求3所述的牌坊轧机，其特征在于，所述缸体通过螺栓固定连接在所述轨座上。

6.如权利要求3所述的牌坊轧机，其特征在于，所述第二端盖顶抵在所述底脚的侧壁上。

7.如权利要求1所述的牌坊轧机，其特征在于，所述牌坊和所述轨座均为焊接结构。

8.如权利要求1所述的牌坊轧机，其特征在于，所述牌坊轧机还包括接轴托架，所述接轴托架固定安装在所述轨座上。

9.如权利要求1所述的牌坊轧机，其特征在于，所述牌坊轧机还设有换辊装置，所述换辊装置包括换辊轨道、换辊液压缸和能在所述换辊轨道上行走的换辊小车，所述换辊轨道和所述换辊小车设置在所述牌坊轧机的操作侧，所述换辊液压缸设置在所述牌坊轧机的传动侧，所述换辊液压缸的缸头与所述换辊小车能拆卸地连接。

10.如权利要求1所述的牌坊轧机，其特征在于，所述牌坊轧机还包括安装在所述机架上的上轧辊装配和下轧辊装配，所述上轧辊装配和所述下轧辊装配均跨设在两个所述牌坊之间，所述下轧辊装配位于所述上轧辊装配的下方并平行于所述下轧辊装配设置，所述上轧辊装配和所述下轧辊装配之间设置有弹性平衡装置。