CN108367322A - 用于杆状主体的包括三个机动辊机架的多机架轧机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于管状体的多机架轧机(1)。该轧机包括第一部分(10)，第一部分用于在芯轴上轧制，由沿轧制轴线(100)顺序布置的第一多个轧制机架(15’、15、15”)界定。根据本发明，轧机还包括布置在所述第一部分下游的无芯轴的第二轧制部分，第二轧制部分包括沿着所述轧制轴线(100)顺序布置的第二多个机架(25’、25、26、27、26’、27’)。所述第二部分(20)的每个机架(25’、25、26、27、26’、27’)包括三个辊，三个辊具有彼此成120°布置的旋转轴线。每个机架(25’、25、26、27、26’、27’)的旋转轴线相对于相邻机架的对应的旋转轴线旋转180°。根据本发明，所述第二部分(20)的至少一个机架包括具有竖直旋转轴线的机动辊。

Description

用于杆状主体的包括三个机动辊机架的多机架轧机

发明领域

本发明落入实现管状体(tubular bodies)的轧制系统的范围内。即，本发明涉及多机架轧机(multi-stand rolling mill)，该多机架轧机包括具有三个机动辊的机架。特别地，轧机配置成沿同一线对管状体执行在芯轴上的轧制以及连续的无芯轴轧制。

背景技术

用于生产中空体(或管状体)(如，例如无缝管)的车间是已知的。特别地，这样的生产包括三个基本的变形步骤，其中第一基本的变形步骤被识别为对主体进行纵向穿孔。然后使主体沿第一线在芯轴上经历第一轧制，以限定管的厚度。在第一轧制结束时且在取出芯轴之后，管在加热炉中被处理，在该加热炉中管被保持在预定温度，然后使管在第二线上经历无芯轴(即，没有芯轴)的进一步轧制，目的是校准管本身的直径。

在专利申请EP2008732中描述并公开了该生产过程的示例。特别地，在这种已知的解决方案中，在芯轴上的轧制通过双辊轧制机架执行，而无芯轴轧制通过三辊机架执行。加热炉设置在两条轧制线之间。专利申请EP2878390改为描述了一种线，在该线中，在芯轴上的轧制通过三辊机架进行。

专利申请PCT/EP2013/071021和PCT/EP2009/056201描述并示出了通过三辊机架进行无芯轴轧制的其它轧机。特别地，申请PCT/EP2009/056201中的机架具有可相对于轧制轴线调节位置的辊。

通常通过三个机动辊轧制机架进行校准轧制，每个围绕相对于其它辊的轴线倾斜120°的旋转轴线旋转。通常，辊中的一个具有由水平轴线驱动轴致动的水平旋转轴线。另外两个辊替代地由对应的驱动轴驱动，其中一个驱动轴可操作地安装在轧制机架的支撑表面下方。例如在申请US2001/0027674、DE 100 15285和US7424816中描述了这样的轧机机架的示例。

在现有技术中，具有三个辊的轧制机架也是已知的，通常三个辊中的一个具有水平轴线驱动轴驱动的水平旋转轴线，而另外两个辊替代地借助于内部锥形齿轮致动，内部锥形齿轮将第一辊的水平旋转轴线与另外两个辊的两个倾斜旋转轴线中的每个连接。例如，在申请EP 1449597中描述了这种类型的解决方案。

上述轧制车间具有各种缺点，其中第一个缺点是受加热炉存在决定性影响的整体尺寸。一般而言，加热炉的存在与各种其它原因息息相关，这些原因中有对管堆积物的复杂管理，在炉内长时间停止的情况下过度脱碳和/或氧化的问题，由于在炉内形成氧化皮而产生的重量损失。总的来说，所有这些方面都会影响车间的制造/管理成本，并且相应地影响生产成本。

上述系统的其它缺点与当前用于校准轧制的技术解决方案相关联。特别地，已经表明，由于通常使用的三辊机架的配置，用于替换机架的操作(也被称为机架替换)特别复杂。事实上，通过水平驱动轴机动化的水平轴线辊的使用不会使轧制线的机架替换非常方便。同时，其它辊及相关的致动驱动轴的布置需要复杂的支撑结构以及在机架的支撑表面下方的同样复杂的基础系统，在单独地控制辊的情况下基础系统需要容纳驱动轴中的一个驱动轴的机动装置。

上面的考虑揭示了需要提供一种新的轧制系统，这种轧制系统允许克服上述缺点。

概述

本发明涉及一种用于管状体的轧机，该轧机包括用于在芯轴上轧制的第一部分，所述第一部分由沿着轧制轴线顺序布置的第一多个轧制机架界定。根据本发明的轧机还包括用于取出芯轴和校准管状体的第二部分。该第二部分布置在第一部分的下游，由此从所述第一部分(10)出来的管状体直接进入所述第二部分(20)。该第二部分包括沿着所述轧制轴线顺序布置的无芯轴的第二多个轧制机架。第二部分的每个机架包括三个辊，该三个辊具有相对于彼此成120°布置的旋转轴线，并且其中每个机架的旋转轴线相对于相邻机架的对应旋转轴线旋转180°，所述旋转轴线的所述位置相对于竖直参考方向被评估。此外，根据本发明，第二部分的至少一个机架包括具有竖直旋转轴线的机动辊。

附图简述

本发明的目的和优点将从下面提供的本发明的实施方案的详细描述以及仅作为非限制性示例给出的附图中变得明显，其中：

-图1至4是与根据本发明的轧机的可能实施方案相关的示意图，轧机包括第一轧制部分和第二轧制部分；

-图5是图1中图示的轧机的第二部分的侧视图；

-图6是图2中图示的轧机的第二部分的侧视图；

-图7是图5中的轧机的俯视图；

-图8是图5中的截面平面VIII-VIII的视图；

-图9是根据本发明的轧机的第二部分的固定辊机架的透视图；

-图10是根据图9中的截面平面X-X的视图；

-图11是根据本发明的轧机的第二部分的可调节辊机架组的透视图；

-图12是根据图11中的平面XII-XII的第一截面图；

-图13是根据图11中的平面XIII-XIII的第二截面图；

-图14是图11中的机架组的俯视图；

-图15是根据图13中的线XV-XV的截面图；

-图16是根据图5中的截面平面XVI-XVI的视图；

-图17是根据图7中的截面平面XVII-XVII的视图；

-图18是根据图7中的平面XVIII-XVIII的截面图。

附图中的相同标记和相同参考字母识别相同元件或部件。

详细描述

参考所述附图，本发明涉及一种用于中空体(以下也称为管状体)的多机架轧机1。根据本发明的轧机1包括在工具上或在芯轴上的第一轧制部分10，该工具或芯轴根据本身已知的原理预先插入中空体内。第一部分10起到限定中空体的厚度的功能，并且包括第一多个轧制机架15’、15、15”，第一多个轧制机架15’、15、15”根据轧制轴线100(或轧制方向100)顺序布置。特别地，第一部分10包括布置在入口侧10’上的至少一个入口机架15’和布置在第一部分的出口侧10”上的至少一个出口机架15”。因此，中空体的进给方向200沿着轧制轴线100界定，使得入口机架15’是插到中空体上的第一个机架，而出口机架15”是通过完成界定的厚度而插到的最后一个机架。

根据本发明的轧机1还包括相对于所述进给方向200布置在第一部分10下游的无芯轴的第二轧制部分20。这样的第二部分20起到执行从中空体取出芯轴并校准中空体的直径的功能。术语“无芯轴”是指在没有芯轴的情况下，即在芯轴取出之后进行的轧制。根据本发明，第二部分20界定与由第一部分10界定的轧制方向100重合的轧制轴线。因此，在相同的线(轧制方向100)上执行在芯轴上轧制和无芯轴轧制。本质上，从第一部分10出来的中空体直接进入第二部分20，以用于将芯轴从中空体取出并用于直径的校准。该解决方案有利地避免了安装中间加热炉，从而使系统的长度相对于传统解决方案减少了至少70米(传统加热炉和在具有可能的中间冷却表面的中间炉的入口之前的出口辊道的长度)。此外，消除了与安装和管理炉本身有关的所有上述问题(脱碳和/或氧化、氧化皮形成)。有利地，生产过程实际上仅限于两个变形步骤：穿孔和轧制(厚度/校准)。实际上，第一部分10和第二部分20形成单个直线式轧机，该单个直线式轧机集成了厚度轧制和直径校准。因此，由于不存在由中间炉引起的中间堆积物，所以使得大大简化了对中空体的追踪。

根据本发明，第二部分20包括从入口侧20’开始沿着所述轧制轴线100顺序布置的第二多个轧制机架25、26、27、26’、27’。因此，入口机架25’被标识，其插到来自第一部分10的中空体。此外，出口机架被标识，该出口机架是由中空体离开第二部分20之前穿过的最后一个机架。所述机架25'、25、26、27、26'、27'布置在大体上水平的支撑表面300上。

第二部分20的每个机架25、26、27、26’、27’包括三个具有旋转轴线的轧制辊，这些旋转轴线彼此成120°布置。此外，用于第二部分20的每个机架25、26、27、26’、27’的辊的旋转轴线相对于相邻机架的旋转轴线旋转180°。更详细地，相对于垂直于支撑表面300的竖直方向150评估任意一个机架的轴线相对于相邻机架的轴线的位置。就这一点而言，为了示出这样的布置，图1a和1b被图示化。具体地，作为参考，图1a图示了机架中的辊A、B、C的轴线的布置，而图1b图示了相邻机架的辊A'、B'、C'的布置。术语“相邻”是指相对于作为参考的机架而言可以相对于进给方向200在上游或下游的机架。

根据本发明，第二部分20的至少一个轧制机架包括具有竖直旋转轴线的机动辊。优选地，这种辊通过驱动轴被机动化，该驱动轴也具有竖直轴线。如下面更好地指出的那样，使用具有竖直轴线的机动辊的一个或更多个机架有利地简化了第二部分20的机架的替换，从而显著地减少了与该操作有关的时间。

根据本发明的另一方面，轧机1的第二部分20包括至少一个固定辊机架，该表述意味着辊的位置(即辊的旋转轴线的位置)相对于轧制轴线100不可调整/不可修改的机架。所述至少一个固定辊机架包括机械传动装置，该机械传动装置配置成将运动从所述辊中的一个，优选地从竖直轴机动辊，传递到机架的另外两个辊。下面的图9和图10示出了根据本发明的轧机的固定辊机架的可能的实施方案。

根据优选的实施方案，根据本发明的轧机1包括沿着所述轧制轴线100从第二部分20的入口侧20’顺序布置的第一系列固定辊机架25’、25(在下文中也用表述第一机架25’、25来表示)。因此，入口机架25'是固定辊机架。

根据另一方面，轧机1的第一部分10的轧制机架15’、15、15”也具有旋转轴线彼此成120°布置的三个轧制辊。根据本发明，第二部分20的入口机架25’的旋转轴线相对于第一部分10的出口机架15”的辊的旋转轴线旋转180°。轴线的位置通常相对于竖直参考方向150进行评估。本质上，第一部分10的出口机架15”的辊相对于第二部分20的入口机架25'的辊的位置遵循图1a和图1b中的示意图中所示的位置。通过这种设计，第一部分10的轧制机架15’、15、15”的辊有利地与第二部分20的轧制机架25’、25、26、27、26’、27’的辊对齐。因此，可以改进厚度公差以有利于最终产品的质量的提高。

优选地，每个固定辊机架25’、25包括竖直轴线机动辊31和机械传动装置，机械传动装置配置成将来自这种机动辊的运动传递到机架的另外两个辊。优选地，对于每个固定辊机架25’、25，所述竖直轴线辊通过竖直轴线驱动轴被机动化。该解决方案也是有利的，因为它允许简化第二部分20的基础，如下面在图17的解释中所描述的。

轧机1的第二部分20优选地包括至少一个可调节辊机架，该至少一个可调节辊机架可操作地定位在固定辊机架或机架25’、25的下游。表述“可调节辊机架”意指其中辊到轧制轴线100的距离可被调节以便改变轧制条件并实现直径上的对应变化的机架。优选地，所述至少一个可调节辊机架还包括竖直轴线机动辊。

根据附图中所示的优选实施方案，轧机1包括一系列可调节辊机架26、27、26’、27’(或第二机架26、27、26’、27’)，该一系列可调节辊机架沿着轧制轴线100顺序布置，再次相对于进给方向200在固定机架25’、25的下游。优选地，每个第二机架26、27、26’、27’包括第一机动竖直轴线辊34、34’。

根据可能的实施方案，第二部分20还包括空轧机架(dummy stand)28，该表述意味着其中不进行中空体的厚度减小或变形的机架，并且在空轧机架中存在的辊仅具有承载并沿着轧制方向100引导零件的功能。根据车间工程化需要，这样的空轧机架28例如可以布置在固定辊机架和可调节辊机架之间，或者替代地在可调节辊机架的下游。

图1至4是与根据本发明的轧机1的可能配置有关的图。在这些图中，轧机1的第一部分10具有基本上由六个轧制机架15’、15、15”界定的相同结构，每个轧制机架具有如上所示的三个辊。第二部分20总体上界定十六个位置，十六个位置中的每个位置被指定为由一个轧制机架(具有固定辊或可调节辊)或替代地由一个空轧机架占据。在所有图中，16个位置中的13个配置成容纳固定辊机架或替代的空轧机架，而最后三个位置改为配置成适应任何类型的机架(固定辊机架、可调节辊机架、空轧机架)。

通常，根据本发明，第二部分20包括第一段21，第一段21界定可由固定机架25’、25占据或替代地由空轧机架28占据的第一系列存放位置。第二部分20还包括第二段22，第二段22界定可由固定机架、可调节机架或空轧机架占据的第二系列位置，其中可调节机架也可以可操作地连接成组(60、62)。

根据图1中的图形示出的配置，第二部分20提供同等数量的固定机架，并且更详细地提供了从入口侧20’开始顺序布置的十四个固定机架25’、25。第二部分20的最后两个位置改为由两个可调节辊机架26、27占据。优选地，两个可调节辊机架彼此连接以形成两个可调节辊机架的单个组60，其中一个机架的至少一个机动辊与另一个机架的辊可操作地连接。在本发明的后续部分中，这样的组60还以“偶数双机架(even bi-stand)60”的表述来表示，其中“偶数”意味着当轧制机架的总数量是偶数时，使用了界定这种双机架的两个机架26、27。

在图2中的图形中，第二部分20提供从入口侧20’开始占据十三个位置的十三个固定机架25’、25。这里，第二段22的前两个位置(对应于第二部分20的第14位置和第15位置)被另一组62的可调节机架26’、27’占据，在下文中用表述“奇数双机架62”表示，其中术语“奇数”意味着当轧制机架的总数量为奇数时，使用了界定这种双机架的两个机架26’和27’。第二段22的最后位置改为由空轧机架28占据。

偶数双机架62在概念上和功能上与奇数双机架60相似，因为机架26’或27’中的一个的机动辊可操作地连接到另一机架的辊。事实上，对于双机架(偶数双机架60和奇数双机架62)，优选地为各个部件之间的运动定义和传动提供相同的技术解决方案。可以注意到，双机架(偶数双机架60和奇数双机架62)通过沿着第二部分20的第二段22安装在预定位置的致动装置(通常为驱动轴)来致动。因此，为了适应安装在第二段22最左的位置处的致动装置，奇数双机架62具有实际上与偶数双机架60关于包含轧制轴线100的竖直平面镜像的配置。

在图3的图形中，替代地提供了八个固定机架25’、25和六个空轧机架28，六个空轧机架28顺序布置在固定机架25’、25的下游。类似于图1中的图形，第二部分20的最后两个位置(第15位置和第16位置)由偶数双机架60的可调节机架26、27占据。最后，在图4的图形中，提供了七个固定机架25’、25，在固定机架下游顺序布置六个空轧机架28。替代地，最后三个位置以与图2中的图形类似的方式由奇数双机架62的可调节机架26’、27’和假机架28占据。

通常，就第一段21中的固定机架25’、25和空轧机架28的数量和位置而言，以及就第二段22中的可调节/固定/空轧机架的位置而言，第二部分20的配置可以根据工艺需要而变化。特别地，轧机1中使用的机架的数量和相关布置的选择实质上取决于在校准步骤(第二部分20)中发生的直径的减小量。就这一点而言，优选的是，相对于可在第二部分20的出口处获得的直径的数值限制从第一部分10离开的直径的数值。

参考下面解释的图17和18中的截面图，可以注意到，部分20的第一段21实际上如何不需要在支撑表面300下方的任何基础。这种基础通常受限于第二段22，第二段22界定了比由第一段21界定的位置的数量少得多的数量的位置。实际上，根据本发明并且与已知的解决方案相反，无芯轴轧制主要通过固定辊机架进行。

再次参考图1至图4，可以注意到，在根据本发明的轧机中，提供了第一速度计166，用于测量轧机1的两个部分10、20之间的中空体的进给速度，以便控制沿着第二部分20的速度。就这一点而言，轧机1还包括可操作地布置在第二部分20的出口处的第二速度计167。

轧机1还包括也布置在第二部分20的出口处的厚度测量仪178。可以注意到，根据本发明的轧机1的直线式配置有利地允许消除传统车间中所需的至少一个厚度测量仪，传统车间包括两个独立的轧制线，一个位于加热炉的上游，另一个位于最终校准器的下游。

图5和图6分别是根据图1中的图形和根据图2中的图形的轧机1的第二部分20的侧视图。特别地，可以在图5中标出形成第二部分20的固定机架25’、25和偶数双机架60的布置。替代地，可以在图6中标出形成第二部分20的固定机架25’、25、奇数双机架62、空轧机架28的布置。可以注意到，第二部分20的第二段22如何允许根据操作需要使用偶数双机架60或可选地奇数双机架62来改变可调节机架的位置。

图7是在图5中示出的轧机的第二部分20的俯视图。图7示出了安装在第二段22中的偶数双机架60和致动装置(驱动轴30A、30B、30C)。可以注意到，双机架60配置成与相对于轧制轴线100布置在相对侧的两个驱动轴30A、30B(在下文中表示为“右侧驱动轴30A”和“左侧驱动轴30B”)相互作用。右侧驱动轴可操作地与第二段22的倒数第二位置相关联，而左侧驱动轴与相同段的最后位置相关联。可以注意，根据图5、图6和图7之间的比较，奇数双机架62(在图6中示出)(由于其在第二段22中应采取不同位置)如何配置以在一侧与右侧驱动轴30A相互作用，而在另一侧与驱动轴30C相互作用，该驱动轴30C和左侧驱动轴30B布置在同一侧，但与直接在第一段21下游的第二段22的第一位置相关联。如上所述，这种情况正好需要机架62相对于包含轧制轴线100的竖直平面可操作地并且构造性地镜像机架60。

参考图5和6，第二部分20包括定位于入口侧20’上的第一释放推力缸290和定位于第二部分20的出口侧20”上的第二锁定推力缸291。第二缸291在与方向200相反的方向上在机架25’、25、26、27、26’、27’和空轧机架28上施加轴向推力，以便沿轧制方向压紧它们并将它们轴向锁定。反之亦然，第一缸290在与方向200一致的方向上在机架25'、25、26、27、26’、27和空轧机架28上施加轴向推力，以便一旦它们被轴向锁定就释放它们，以便允许机架替换操作。

图8是根据图5中的截面平面VIII-VIII的视图。图8前视地(即从轧制轴线100上朝第一部分10下游方向的观察点查看)示出了固定入口机架25’。如该图中所示，机架25’被容纳在第一存放空间81中，第一存放空间81由竖直地(竖直方向150)延伸的固定结构8界定，同时界定机架本身所处的水平平面300。结构8还包括平行于支撑表面300延伸的支撑平面82。竖直轴线驱动轴30的致动设备130安装在支撑平面82上方。竖直轴线驱动轴配置成可移除地连接到机架25’的第一竖直轴线辊31。就这一点而言，准备了竖直控制驱动轴30的联接/释放设备45，该联接/释放设备45大体上安装在界定在第一空间81和支撑平面82之间的第二存放空间83中。联接/释放设备配置成使竖直驱动轴30在联接位置和释放位置之间移动，在联接位置中，驱动轴可操作地连接到第一辊31，反之在释放位置中，驱动轴与辊分离，以允许例如替换机架25’。

再次参考图8，驱动轴30的致动设备130包括马达131和机械减速器132。机械减速器132插入在支撑平面82上方，在马达131和竖直驱动轴30之间。优选地，马达131被安装成具有竖直轴线，即，不会从结构8横向出现。因此，如下面(参考图17和图18)所述，与结构的侧面8’、8”相邻的空间有利地保持自由以在机架更换操作的范围内被利用。

根据上述原理，图7中的俯视图允许注意部分本身的每个机架如何相对于相邻的机架旋转180°。特别地，可以注意到，与固定辊入口机架25’相关的竖直驱动轴的联接位置125相对于紧邻入口机架的第二机架25的竖直驱动轴的联接位置125’旋转180°。相同的原理适用于与第二机架25相邻的第三机架的联接位置125”，等等。可以注意到，对于由第二部分20界定的所有位置保持这样的关系，因此对于该部分自身的第二段22也保持这样的关系。

可以注意到，在对图6、图7和图8的解释中描述的上述技术解决方案对于安装在第二部分20中的所有固定机架25’、25是有效的，并且事实上对于第二部分的可调节机架26、27、26’、27’也是有效的。例如，因此对于每个机架(固定的或可调节的)，提供了安装在结构8的支撑平面82上方的对应的致动，以便沿着其整个驱动轴沿着轧制轴线100远离结构的侧面8’、8”相邻的空间。

图9和10是与根据本发明的固定机架25的实施方案有关的视图，固定机架25可以定位在第二部分20的第一段21的任何位置中或者也可以定位在第二段22的位置中。参考图9，机架25包括主体70，主体70在两个板70’之间延伸并且承载辊31、32、33。辊31、32、33具有本身已知的构造，并且它们保持相对于轧制轴线100不可调节的固定位置。因此，机架25通常达到相同的轧制条件，即在直径上相同的减小量。总体上，主体70和两个板70’配置成界定操作凹部70”，在该操作凹部中容纳有三个轧制辊31、32、33，这三个轧制辊的相互位置实际上界定了轧制轴线100。

参考图10，第一辊31具有由中心元件71界定的竖直轴线101(或第一轴线101)，辊本身键联接到该中心元件71中。中心元件71在一侧上连接到第一横向元件71’，并且在另一侧上连接到第二横向元件71”，第一横向元件71’和第二横向元件71”相对于第一辊31彼此相对。更详细地，中心元件71通过轴向连接(例如，轴向齿或开槽轮廓)连接到两个横向元件71’、71”中的每一个，使得三个元件71、71’、71”以同步的方式旋转。第一侧元件71’包括自由端72，该自由端72可以连接到如图8所示的竖直驱动轴30，或者连接到另一个功能上等效的致动装置。

三个元件71、71’、71”总体上界定第一组元件71-71’-71”，第一组元件承载并允许第一辊31旋转。就这一点而言，提供了使用纵向布置在三个中空元件71、71’、71”内的连接器销74以避免该三个中空元件迁移。还提供了第一支撑件75，第一支撑件75沿着第一轴线101布置在不同的位置，以允许该组元件71、71’、71”中的元件旋转。值得注意的是，中心元件71和两个横向元件71’、71”之间的轴向连接是可移除的，以便容易地将第一辊31从由机架25的主体70界定的操作凹部取出。

类似地，为了使第二辊32旋转，提供了由轴向连接的中心元件76(同样通过轴向联接)和在第二支撑件75’上旋转的两个横向元件77界定的第二组元件76-77。第二组元件界定用于第二辊32的第二旋转轴线102，第二旋转轴线102相对于第一旋转轴线101倾斜120°。与第二组元件76-77在结构上等效的第三组元件(用标记76’、77’表示)承载第三辊33，因此界定第三旋转轴线103，第三旋转轴线103相对于竖直轴线101倾斜120°，并且相对于第二轴线102倾斜120°。

再次参考图10，如上所述，第一辊31还通过驱动装置可操作地连接到第二辊32和第三辊33，所述驱动装置配置成使得所有辊由控制驱动轴30致动，控制驱动轴30连接到与第一辊31相关的第一组元件71、71’、71”。在所示的情况下，传动装置包括两个锥形驱动齿轮79、79’，每个锥形驱动齿轮79、79’键联接到第一组元件71-71’-71”的横向元件71’，71”中的一个上。第一锥形驱动齿轮79与第一从动齿轮78啮合，该第一从动齿轮78键联接到第二组元件76-77的最靠近第一辊31的竖直旋转轴线101的横向元件77上。类似地，第二锥形驱动齿轮79与第二从动齿轮78’啮合，该第二从动齿轮78’键接到第三组元件76’-77’的最靠近第一辊31的竖直旋转轴线101的横向元件77’上。因此，传动装置配置成实现三个辊31、32、33的同步旋转。因此，锥形驱动齿轮79、79’与对应的从动齿轮78、78’以传动比等于1啮合。

参考图9，还可以注意到，机架25设置有辊31、32、33的冷却系统，冷却系统包括可以连接到外部回路的进口174和包括三个端部喷嘴177的冷却回路170，三个端部喷嘴中的每一个配置成靠近三个轧制辊31、32、33中的一个喷射冷却剂。参考图8，可以注意到，第二部分20的结构8还包括连接设备145，用于将机架25的上述进口174连接至外部供应回路/从外部供应回路断开连接。这种连接设备145安装在竖直驱动轴30的联接/释放设备45的一侧上。

图11至16涉及一组可调节辊机架。特别地，这些附图示出了可以安装在第二部分20的第二段22中的偶数双机架60，例如在图1和3所示的配置中。下面描述的偶数机架60的技术解决方案也被认为在加上必要的变更的情况下也适用于奇数机架62。就这一点而言，参考上述图1-4，应理解，从构造性观点(在部件、运动的定义、辊的位置等方面)，以下针对偶数双机架60的第一机架26和第二机架27所描述的技术方案分别对应于针对奇数双机架62的第二机架27’和第一机架26’提供的技术方案。

参考图11，偶数双机架60包括第一机架26和与第一机架26相邻的第二机架27。如上所已经指出的，第一机架26包括至少一个驱动辊，该驱动辊是直接通过致动装置被机动化的辊，优选地通过控制驱动轴。根据本发明，双机架60包括传动设备，该传动设备将第一机架26的所述至少一个驱动辊与第二机架27的从动辊34’可操作地连接，使得这种从动辊34’被机动化，尽管以间接的方式通过使驱动辊机动化的相同致动装置。

根据一个优选的实施方案，双机架60优选地包括三个传动设备，其中每个传动设备将两个机架26或27中的一个机架的机动辊(作为“驱动辊”)可操作地连接到另一个机架27或26的辊(其变成“从动辊”)。由此，仅通过三个控制驱动轴实现双机架的六个辊(每个机架三个辊)的致动，每个控制驱动轴连接到机架26、27的辊(其用作“驱动辊”)。

图11是根据本发明的双机架60的透视图。优选地，形成双机架60的两个机架26、27集成在由两个板60”轴向封闭的主体60’界定的单个结构中。主体60’和板60”界定操作凹部61，第一机架26的辊34、35、36和第二机架27的辊34’、35’、36’布置在该操作凹部61中。主体60’还界定用于允许辊的旋转和其位置调节的元件的座。就这一点而言，图12和图13是分别允许注意两个机架26、27的辊34、35、36、34’、35’、36’的空间布置的截面图。

参考图12，第一机架26中的第一辊34具有竖直旋转轴线111(或第一轴线111)，而第二辊35围绕相对于第一轴线111倾斜120°的第二轴线112旋转。特别地，第二辊35可操作地定位在穿过轧制轴线100并平行于支撑表面300的参考平面105的上方。第三辊36围绕相对于第一轴线111倾斜120°的第三轴线113旋转。第三辊36可操作地定位在所述参考平面105下方。

参考图13并根据本发明的原理，第二机架27中的三个辊34’、35’、36’具有相对于第一机架26的辊34、35、36的位置旋转180°的位置。就这一点而言，从图12和图13之间的比较可以注意到，第二机架27的第二辊35’也可操作地定位在参考平面105上方，但其旋转轴线112’平行于第一机架26的第三辊36的旋转轴线113。第二机架27的第三辊36’可操作地定位在参考平面105下方，并且其旋转轴线113’平行于第一机架26的第二辊35的旋转轴线112。第一机架26的第一辊34的旋转轴线111替代地具有相对于包含轧制轴线100的竖直平面镜像第一机架27的旋转轴线111’的位置。

参考图13，在下文中描述了界定第二机架27的第一辊34’的竖直旋转轴线111’的方法。下文所述的技术方案也可应用于第二机架27的其它辊35’、36’以及第一机架26的辊34、35、36。

第一辊34’键联接到被轴向连接(例如，通过齿形联轴器)到第一套筒135和第二套筒136的中心衬套134上。根据上面已经描述的原理，纵向销137布置在中心衬套134和套筒135、136内，以避免移除由此形成的元件组134-135-136的迁移。

第二机架27包括传动元件191，传动元件191可以连接到外部致动装置，例如，诸如竖直轴线驱动轴。传动元件191借助合适的支撑件192相对于机架60的主体60’旋转。可以注意到的是，传动元件191建立竖直驱动轴的固定连接位置或者在任何情况下建立所使用的致动装置的固定连接位置。

第二机架27还包括接头(joint)195，该接头195配置成将来自传动元件191的运动传递到承载第一辊34’的元件组134-135-136。特别地，接头195将传动元件191的端部部分196与键联接/螺栓联接到该元件组134-135-136的第二套筒136的一部分上的连接元件197连接。第一辊34’的位置可通过调节设备(在下面被描述)调节，而传动元件191的位置相对于双机架60的主体60’固定。因此，第一辊34’的旋转轴线可以相对于由支撑件192界定的传动元件191的旋转轴线处于偏心位置。

因此，接头195具有以下特定功能：在第一辊34’的旋转轴线111’的位置改变之后，也保持元件组134-135-136与第一传动元件191连接，并且因此保持第一辊34’与第一传动元件191连接。

参考图12和图13，可以注意到，对于第二机架27的另外两个辊35’、36’以及第一机架26的辊34、35、36提供了与上面描述的技术方案相对应的技术方案。特别地，根据上述方法，对于所有辊，提供了界定其旋转轴线的一组支撑元件、相对于主体60’的旋转传动元件和将传动元件可操作地连接到该组支撑元件的接头。再次重申，对于偶数双机架60的机架26、27所描述的相同的技术解决方案对于上面定义的奇数双机架62也被认为是有效的，因为奇数双机架在结构上关于包含轧制轴线100的竖直平面镜像偶数双机架60。

根据本发明的优选实施方案，偶数双机架60包括第一传动设备91，第一传动设备将第一机架26的第一辊34可操作地连接到第二机架27的第一辊34’。传动驱动设备91的一个实施方案在图15的截面图中示出。特别地，第一设备91包括彼此相互啮合的具有平行轴的第一齿轮95和第二齿轮95’。第一齿轮95啮合传动元件191的带齿部分，该传动元件191通过摆动接头195与元件组134-135-136连接，该元件组对第二机架27的第一辊34’起作用。反之，第二齿轮95’和与第一机架26相关的另一传动元件191’的带齿部分啮合。参考图12，根据与上述相同的原理，这种另外的传动元件191’可以通过对应的接头195’连接到元件组134’-135’-136’。

传动元件191的转动通过两个齿轮95、95’传递到另一个传动元件191’，传动比优选地等于1。由此，两个传动元件191、191’和对应的元件组134-135-136、134’-135’-136’以相同的速度旋转。显然，通过替换元件191和191’的齿数，可以获得各种速度。

图14中的俯视图示出了传动元件191，也如图16所示，第一竖直控制驱动轴30’优选连接到该传动元件191。就这一点而言，第二部分20的结构8包括第一驱动轴30’的联接/释放设备45’。第一驱动轴30’通过布置在结构8的支撑平面82上方的对应的致动设备130’根据与在固定机架25’上的解释中描述的解决方案类似的解决方案致动。相反，可从图16中再次注意到，由于传动设备191的作用，对第一机架26的第一辊34起作用的传动元件191’未连接到任何外部致动。根据本发明的另一方面，偶数双机架60包括第二传动设备，该第二传动设备将第一机架26的第二辊35可操作地连接到第二机架27的第三辊36’。偶数双机架60还包括第三传动设备，该第三传动设备将第一机架26的第三辊36可操作地连接到第二机架27的第二辊35’。第二传动设备和第三驱动设备具有与上述第一设备91的配置完全相似的配置。上述三个传动设备的使用允许驱动轴的数量减少到三个，并且因此使移动偶数双机架60的六个辊所需的马达的数量减少。这导致了车间制造和管理成本的降低。

优选地，第二传动设备通过连接到第二传动元件198(在图11和12中示出)的第二驱动轴30”致动，该第二传动元件对第一机架26的第三辊36起作用。相反，第三传动设备通过连接到另外的传动元件199(在图13中示出)的第三传动轴30”’来驱动，该传动元件对第二机架27的第三辊36’起作用。术语“功能性”意味着根据上述原理，所提到的传动元件198、199、191、191’中的一个借助于接头连接到支撑对应的辊的对应的一组元件。

换句话说，根据本发明的该方面，第二传动设备和第三传动设备通过对应的倾斜的驱动轴30”、30”’来致动，驱动轴30”、30”’在非常接近支撑表面300并且在任何情况下都低于上述参考平面105的位置与对应的传动元件198、199啮合。该布置在图18的截面图中清楚可见，其中除了两个倾斜驱动轴30”、30”’之外，还示出了对于第二部分20的第二段22获得的轧机1的基础的配置。就这一点而言，倾斜驱动轴30”、30”’通过本身已知的致动装置155致动。可以注意到，由于上述布置的效果，第二段22的基础相对于具有三辊机架的传统轧制部分的基础具有更多被包含的高度。还可以注意到，如下所述，三个驱动轴30’、30”、30”’的相互布置有利地允许制造双侧型机架替换车间。

再次参考图12和13，双机架60包括第一机架26的辊34、35、36的位置的第一调节机构和第二机架27的辊34’、35’、36’的位置的第二调节机构。两个调节机构有利地具有相同的构造。因此，为了简单起见，下文仅描述与第二机架27(参照图13中所示的第二机架)有关的第二调节机构。

根据所公开的原理，第二调节机构对于辊34’、35’、36’中的每个包括一对横向衬套，一对横向衬套中的每个键联接到界定承载对应辊的元件组的横向套筒中的一个上。关于第二辊35’，第一横向衬套171和第二横向衬套172分别安装在第一套筒135’和第二套筒136’上，这些套筒界定承载第二辊35’的一组元件134’、135’、136’。特别地，两个横向衬套171、172通过合适的轴承182安装在对应的套筒136’、135’上。第二调节机构包括大体上弧形的连接元件173，连接元件173连接两个横向衬套171、172，使得两个横向衬套保持可操作地连接。

两个横向衬套171、172中的每个都包括带齿部分，该带齿部分啮合被安装在与承载机架的另一个辊的元件组相关的横向套筒上的对应的横向衬套171’、172’的带齿部分。具体而言，第一衬套171的带齿部分与安装在承载第一辊34的元件组134-135-136的第二横向套筒136上的对应的横向衬套171’的带齿部分啮合。替代地，第二衬套172的带齿部分与安装在承载第三辊36’的对应的元件组134”-135”-136”的横向套筒135”上的另一横向衬套172’的带齿部分啮合。通过这样的带齿连接，与第二辊35’相关的两个横向衬套171、172的空间中的旋转和移动引起与其它辊34’、36’相关的其它横向衬套171’、172’的相应旋转和相应的移动。

再次参考图13，调节机构包括调节小齿轮(adjusting pinion)175，调节小齿轮175可以通过安装在轧机的第二部分20的支撑结构8上的外部设备166(在图16中示出)来致动。优选地，调节小齿轮175围绕竖直旋转轴线(平行于第一辊34’的轴线)旋转并且可操作地连接到由两个横向衬套171、172和连接元件173形成的组件，使得小齿轮175的旋转引起这种组件171-172-173围绕相对第二辊35’的旋转轴线112’偏心的轴线旋转。元件的组件171-172-173的旋转引起元件组134’-135’-136’的相应的偏心旋转，并且因此引起其位置相对于轧制轴线100改变的第二辊35’的相应的偏心旋转。由于上述的各种横向衬套171、172、171’、172’之间的啮合作用，元件组134’-135’-136’的偏心旋转也传递到承载另外的辊34’、36’的元件组。因此，其它辊34’、36’也以与第二辊35’相对应的方式相对于轧制轴线100改变它们的位置。

再次参考图16，值得注意的是，配置成用于致动调节小齿轮175的外部机构166优选地安装在由结构8界定的第二空间83中。外部机构166可以可移除地连接到相对于双机架60的主体60’出现的对应的小齿轮175。如上所示，双机架60的第一机架26的第一调节机构具有与上述用于第二调节机构的配置对应的配置，也如图12和图13之间的比较所示出的。可以注意到，机架26、27的辊的径向位置的两种调整是独立的，因为它们可以通过独立小齿轮175和175’致动。

根据本发明的另一方面，第二部分20包括在结构8的相对侧8’、8”上纵向延伸的第一平台51和第二平台52。这样的平台51、52中的每个配置成承载旨在替换第二部分20的机架或双机架的替换机架25A、偶数替换双机架60A或奇数替换双机架62A。同时，两个平台51、52也配置成承载第二部分20的机架25’、25或双机架(偶数双机架60或奇数双机架62)，其由替换机架或双机架替换。就这一点而言，第二部分20包括移位设备299，该移位设备299配置成将布置在平台中的一个(例如，第一平台51)上的至少一个替换机架25A/双机架60A、62A抵靠待替换的机架25/双机架60、62推动，直到后者被完全定位于相对的平台(第二平台52)上。更详细地，移位设备299沿着基本上垂直于所述轧制轴线100的方向109推动机架。

图17和图18是示出了固定辊机架25’、25和/或可调节辊双机架60、62的替换原理的进一步的截面图。特别地，图17示出了替换固定辊机架25，而图18涉及替换偶数双机架60。参考图17，第一平台51代表装载替换机架25A的装载平台，而第二平台52代表卸载平台，一旦替换操作完成，将从卸载平台取出被替换的机架。优选地，固定机架25到平台51、52和从平台51、52的移动通过装载起重机或功能等同的装置来执行。这种“空中”运动主要通过给予到固定机架的配置来实现，由此所有辊都通过竖直轴线驱动轴来驱动。因此，支撑结构8的配置是自由的，因此与纵向侧8’、8”相邻的空间也是自由的，并且上述安装选择(例如，在结构8的支撑平面82上方的“竖直”致动)允许固定机架的空中移动，并因此允许将机架替换时间缩短至仅几分钟。

再次参考图17，替换一个固定辊机架25包括第一步骤，在该第一步骤中，替换机架25A通过起重机键联接到第一平台51上(箭头401)。替换机架25A被移位设备299抵靠待替换的机架25推动，直至它占据第二平台52上的位置。此时，被替换的机架25通常通过起重机提升，并从第二部分20移开(箭头402)。可以注意到，机架替换的替换原理如何与使用升降起重机的可能性相结合实际上避免了设计和制造用于替换传统轧机(其特征在于具有水平驱动轴)中的机架的传统替换滑架和/或传统可移动工作台。

图18示出了如何有利地将固定机架的上述替换原理也用于可移动机架，并且特别是用于替换上述的偶数双机架60。应理解的是，相同的原理可以应用于奇数双机架62。事实上，替换双机架(偶数替换双机架60A或奇数替换双机架62A)可以容易地降低到第一平台51上(箭头401)、通过移位设备299抵靠定位在第二部分20中的待替换的对应的双机架(偶数双机架60或奇数双机架62)来推动。一旦待替换的双机架(偶数双机架60或奇数双机架62)占据第二平台52，它就可以被选取并从第二部分移开(箭头402)。

再次参考图18，可以注意到，在双机架(偶数双机架60或奇数双机架62)的情况下，由于双机架本身的配置的影响以及由于相对于竖直轴线倾斜的驱动轴30’、30”可操作地定位在水平参考平面105(图13中所示)的下方并在靠近第二部分20的机架25、26、27的支撑表面300的位置的事实，所以替换原理可以被应用。就这一点而言，可以注意到，倾斜驱动轴30”、30”’的致动装置155配置成使其在操作位置和撤回位置之间移动，在操作位置，它们可操作地连接到双机架，在撤回位置中，驱动轴30”、30”’完全位于支撑表面300下方，因此允许机架沿移位方向109移动。

根据本发明的轧机允许完全实现上述任务和目的。特别地，轧机的配置允许所包含系统的尺寸和成本，并且还消除了由于存在中间加热炉而产生的传统系统的所有问题。为轧机的第二部分提供的配置以及为固定辊机架和可调节辊机架提供的结构允许最小化基座的制造成本，同时大大降低与机架的致动相关的成本。

Claims (14)

1.一种用于管状体的轧机(1)，包括第一部分(10)，所述第一部分用于在芯轴上轧制，由沿轧制轴线(100)顺序布置的第一多个轧制机架(15’、15、15”)界定，其特征在于，所述轧机包括用于取出所述芯轴并校准所述管状体的直径的第二部分(20)，所述第二部分在所述第一部分(10)的下游，由此从所述第一部分(10)出来的所述管状体直接进入所述第二部分(20)，所述第二部分(20)包括沿着所述轧制轴线(100)顺序布置的无芯轴的第二多个轧制机架(25’、25、26、27、26’、27’)，其中所述第二部分(20)的每个机架(25’、25、26、27、26’、27’)包括三个辊，所述三个辊的旋转轴线相对于彼此成120°布置，并且其中每个机架(25’、25、26、27、26’、27’)的所述旋转轴线相对于相邻机架的对应的旋转轴线旋转180°，所述旋转轴线的所述位置相对于竖直参考方向进行评估，并且其中所述第二部分(20)的至少一个机架包括具有竖直旋转轴线的机动辊。

2.根据权利要求1所述的轧机(1)，其中，所述第二部分(20)包括至少一个固定辊机架(25’、25)。

3.根据权利要求1所述的轧机(1)，其中，所述第二部分(20)包括至少一个可调节辊机架(26、27、26’、27’)。

4.根据权利要求1或2所述的轧机(1)，其中，所述第二部分(20)包括第一系列固定辊机架(25’、25)，所述第一系列固定辊机架(25’、25)从所述第二部分(20)的入口侧(20’)开始沿着所述轧制轴线(100)顺序布置，所述固定辊机架(25’、25)中的至少一个包括机械驱动装置，所述机械驱动装置配置成将来自具有竖直旋转轴线的所述机动辊的运动传递至相同机架的其它辊。

5.根据权利要求1所述的轧机(1)，其中，所述第二部分(20)包括至少一个空轧机架(28)，所述空轧机架(28)包括至少一个导向辊。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的轧机(1)，其中，所述第一部分(10)中的每个机架(15’、15、15”)包括三个辊，所述第一部分(10)中的每个机架(15’、15、15”)的所述三个辊的旋转轴线相对于彼此成120°布置，并且其中所述第一部分(10)的出口机架(15”)的辊的旋转轴线相对于所述第二部分(20)的入口机架(25’)的辊的旋转轴线旋转180°。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的轧机(1)，其中，所述第二部分(20)包括界定第一多个存放位置的第一段(21)，所述第一多个存放位置中的每个配置为容纳固定辊机架或空轧机架，所述第二部分(20)包括在所述第一段(21)下游的第二段(22)，所述第二段(22)界定第二多个存放位置，所述第二多个存放位置中的每个配置为容纳固定辊机架或空轧机架或可调节辊机架。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的轧机(1)，其中，所述第二部分(20)包括可调节辊机架的组(60、62)，所述组(60、62)包括：

-第一机架(26、26’)和与所述第一机架(26、26’)相邻的第二机架(27、27’)，其中所述第一机架(26、26’)包括由致动装置机动化的至少一个辊；

-传动设备(91)，所述传动设备将所述第一机架(26、26’)的所述至少一个辊(34、35、36)可操作地连接到所述第二机架(27、27’)的至少一个辊(34’、35’、36’)，使得两种辊由所述致动装置致动。

9.根据从属于权利要求7时的权利要求8所述的轧机(1)，其中，所述第二部分(20)的所述第二段(22)界定三个存放位置，并且其中可调节辊机架的所述组(62)配置成占据所述第一段(21)下游的第一存放位置和第二存放位置。

10.根据从属于权利要求7时的权利要求8所述的轧机(1)，其中，所述第二部分(20)的所述第二段(22)界定三个存放位置，并且其中可调节辊机架的所述组(60)配置成占据所述第一段(21)下游的第二存放位置和第三存放位置。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的轧机(1)，其中，所述组(60、62)至少包括第一传动设备(91)，所述第一传动设备(91)将所述第一机架(26、26’)的第一竖直轴线辊(34)可操作地连接到所述第二机架(27、27’)的第一竖直轴线辊(34’)。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的轧机(1)，其中，所述组(60、62)的所述第一机架(26、26’)和所述第二机架(27、27’)被集成在界定了操作凹部的单个主体(60’)中，所述第一机架(26、26’)的辊(34、35、36)和所述第二机架(27、27’)的辊(34’、35’、36’)被容纳在所述操作凹部内。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的轧机(1)，其中，所述组(60、62)的所述第一机架(26、26’)和所述第二机架(27、27’)各自包括：

-具有竖直旋转轴线(111、111’)的第一辊(34、34’)；

-具有旋转轴线(112、112’)的第二辊(35、35’)，所述第二辊(35、35’)的旋转轴线(112、112’)相对于所述第一辊(34、34’)的所述竖直旋转轴线(111、111’)倾斜120°，所述第二辊(35、35’)可操作地定位在所述轧制轴线(100)所在的水平参考平面(105)的上方；

-具有旋转轴线(113、113’)的第三辊(36、36’)，所述第三辊(36、36’)的旋转轴线(113、113’)相对于所述第一辊(34、34’)的所述旋转轴线和所述第二辊(35、35’)的所述旋转轴线倾斜120°，所述第三辊(36、36’)可操作地定位在所述水平参考平面(105)的下方，

并且其中所述组(60、62)包括第二传动设备，所述第二传动设备将所述第一机架(26)的所述第三辊(36)可操作地连接到所述第二机架(27、26’)的所述第二辊(35’)，所述第一机架(26、27’)的所述第三辊(36)由致动装置致动。

14.根据权利要求13所述的轧机(1)，其中，所述组(60、62)包括另一传动设备，所述另一传动设备将所述第一机架(26、26’)的所述第二辊(35)可操作地连接到所述第二机架(27、27’)的所述第三辊(36’)，所述第二机架(27、27’)的所述第三辊(36’)由另一致动装置致动。