CN1085568C - 均衡地调整纵向轧机中有双工作辊的机架中轧辊位置的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于调整纵向轧机，尤其是无缝管轧机中在具有两个工作辊的机架中的轧辊的位置的装置，它带有与每个轧辊轴承的轴承座直接连接的液压容器，其中所述容器包括一个可动活塞以及静止零件。在活塞的一端设有一个成形的轴向构件，用来嵌入轴承座的一个相应侧切沟槽中，以便平衡自身重量并且沿着容器的轴线消除端部间隙。这种装置最好与一个检测装置配合工作，该装置借助于一个偏离轴线的传感器来检测活塞和静止零件之间的相对位置。

Description

均衡地调整纵向轧机中有双工作辊的机架中轧辊位置的装置
本发明涉及每个机架装有两个工作辊并且通常用来制造无缝钢管(但不受此限制)的纵向轧机，尤其是涉及一种用于均衡地调节这些轧辊的位置的装置。
众所周知，在过去的数年中，上述类型的轧制设备在设计上已经有了显著的改进，特别是采用了以使用液压容器为基础的调节装置，该装置能使工作辊的轴线离开或接近轧制轴线，在这种类型的轧机中，轧制轴线是固定的。所述调节是出于几种原因而需要进行的，其中有平衡由于轧辊磨损或由于对外形进行车削以恢复沟槽的原始轮廓所造成的直径减小，以及补偿在制造钢管的情况下在改变管子内直径或扁平产品的厚度时通过把轴承座高度加高至轧辊半径而造成的尺寸变化。此外，仍是在制造无缝钢管的情况下，可以理解，作用在同一内部附件或者芯棒上的轧辊的位置要改变，以获得不同的厚度以及在需要受到控制的载荷的作用下的位置，从而获得一个较好的产品质量(例如，补偿弹性屈服、热变化以及管子端部的形状改变，或者补偿芯棒可能出现的锥度)。也应考虑到，假如由于任何原因而使产品(管子或其它)卡在机架内，以及在轧辊需要更换的情况下，需提供应急开口。
在试图解决这些技术问题的第一种尝试中，将传统的用于调节每个轧辊的位置的大机电螺杆与一个液压容器可操纵地连结，所述液压容器具有相对较短的行程(最大值为25mm)并放置在螺杆和轧辊的每个轴承座(即轴承支架)之间，所述液压容器通过一些用来消除可能出现的不对准的装置直接或间接地放置在轴承支架上。然而，由于这种解决办法需要安装挠性导管以便将油送往容器的两个腔内，由此使动态控制性能恶化和可靠性下降，当考虑到每个机架需要四个所述容器(每个轧辊两个)时，近来已放弃了这种解决办法，变成采用全液压轧机，其中大螺杆已由一些行程大得多(50-100mm)的容器替代。
还已公知，如涉及现有技术的图1所示，用来保证轴承座和一个液压容器的活塞之间接触的装置固定地安装在机架的板上，但需要偏离容器的对称轴线。事实上，图1示出了两个横向平衡的油缸A，它们相对于轧制轴线处于两种不同的调节状态；在这种情况下，它们相对于作用在一个轧辊上的两个容器的轴线处于外部，因此一个平衡缸的动作与另一个平衡缸的动作方向相反，另一方面，当也考虑到所装轴承座的重量时，由于所谓的“心轴”B只装设在轧辊的一侧(如图2所示，该图也用来描述上面指出的现有技术的解决方案)，一个轴承座有可能转动，从而破坏轧机的有规律的工作。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于在上述类型的轧机中借助于多个液压容器调整有两个工作辊的机架中轧辊的位置的装置，以致使调整控制能通过轴向平衡沿着容器的对称轴线发生，同时由此避免需要往控制其自身平衡的油缸供油的挠性管道。
本发明的上述和其它目的通过一种具有如权利要求1所述特征的装置来实现。
根据本发明的一个具体方面，同时还提供一个探测装置，它借助于一个传感器探测在任何瞬间可动活塞与容器的静止零件之间的相对位置，所述传感器的位置相对于活塞轴线明显地偏移，然而不会造成特殊的麻烦。
下面参照附图详细说明一个非限制性的实施例，以使本发明的其它目的、优点和特征更加明显，其中：
图1和2是一个机架的两个垂直于轧制轴线并且相互垂直的横截面的示意图，该机架用来连续地轧制钢管，并且装有包括根据上述现有技术的液压容器的调节装置；
图3是一个上述类型的双辊机架的剖视图，该机架设有按照本发明的可轴向平衡的调节装置；
图4是与图1类似的视图，示出了一个根据图3的具有本发明的调节装置的机架；
图5是用于图3所示机架(它具有按照本发明的调节装置)的一个液压容器的剖视图；以及
图6是图3所示机架的轧辊的另一个局部的示意图，其中轧辊分别处于两个不同的调节位置。
参看这些附图，如图3所示，每个机架共设有四个液压容器20(每个轧辊两个)，由图5可知，液压容器20具有一个固定部分以及一个活动部分，固定部分包括法兰盘1和构件3和5，而活动部分包括构件2、4和6。固定部分和活动部分都将在下文中作详细的介绍。活塞2将容器20的内部分隔成两个腔，在上述两部分之间的相对运动可通过将油输入或排出这两个腔来实现。如同在现有技术中那样，位置调节是借助于伺服阀(未画出)完成的，该阀通过用于探测线性位置的系统(用图5中的标号7示出)而受到控制，探测系统通常做成电子类型的位置传感器。
根据本发明，将一个与活塞2同轴的装置10与包括容器和位置传感器的组件相联，以便保持活塞的底部2a和轴承座8的头部18之间的接触，所述轴承座8支持着工作辊9围绕其转动(见图4和6)的轴承(未画出)。
平衡装置10主要包括一根可滑动地安装在活塞2内部的拉杆11。在拉杆的一端成一整体地连结着一个构件12，它可用任何已知的方法成形(例如做成蘑菇形、燕尾形或锤头状等等)，以便嵌入一在所述轴承座8的头部18上形成的一个相应的侧切槽。与构件12的脱离一样，这种相互接合是沿横向进行的，在更换轧辊的情况下，也沿横向将轴承座8移走，而且活塞2的任何轴向运动都直接传递给轴承座8。
在构件12的相对端，已经横穿过可动活塞2的拉杆11再穿过一个固定地安装在活塞上的同轴套筒4离开容器的静止部分3。所述拉杆11由一个静止的液压控制缸13(见图5)的活塞杆14带动。由于控制缸13是静止的，不需要使用挠性进油管。
除了引导拉杆11的功能之外，套筒4还具有支承活动法兰6的功能，由于具有一个固定地安装在静止部分3上的构件5，所述活动法兰6能通过一个传感器7来探测活塞2和容器的静止部分1，3之间的相对位置。从图5中可以清楚地看出，传感器7的位置相对于活塞2的轴线而言显然是偏置的，这是因为与后者共轴线的位置已被平衡装置10，特别是带有其液压控制缸的拉杆11占据。此外，传感器7包括至少两个部分，即一个固定部分和一个活动部分，它们分别与静止法兰5和活动法兰6连接成一整体。
显而易见，由于在容器的两个腔中存在着油压，其值可达35MPa，所有的其间存在相对运动的零件都设有已知类型的适当的密封圈。因此，具有按照本发明的调节装置的容器可有高达200mm左右的相当大的行程，该行程明显高于上述的现有技术所能达到的值。
显然，由于上述技术内容，具有本发明的装置的轧辊位置调节机构能集中在机架的很有限的区域中，从而能简化工作时的实际操作，还能减少在操作工序中遭受损伤的危险。通过成形构件12与沟槽18的接合，也使活塞2和轴承座8之间的接触达到最佳状态，从而避免了可能出现的误动作和损坏。还应指出，每个轧辊9由一个附件19(见图6)驱动，该附件通过一个接头与一个已知类型的所谓的驱动“心轴”接合。在图6中没有示出所述心轴，但是十分清楚，由于这种解决方案的轴向平衡方式，心轴不会使轴承座产生像图2所示的上述现有技术那样的可能转动。
如上所述，在每个机架具有两个工作辊的轧机上能使用带有根据本发明的整体平衡的液压容器，它还能用于生产不同于钢管的产品，例如金属轧材、圆型坯以及杆状体等等。可以注意到，在生产相似的钢管的情况下，如同传统机架一样，设有按照本发明的装置的机架的取向，对于两个串列的机架而言既可以是水平取向和垂直取向，也可以呈45°取向，但是在任何情况下，连续的机架应成90°角。因此，甚至在一台单独的轧机中，欲被平衡的静载荷的分布也多少有些不同，但是，所推荐的这种解决方案能使工作仍处于最佳状态，因此，由于本发明相对于液压容器有偏离轴线的平衡的现有技术而言还具有一个进一步的优点。
熟悉此项技术的技术人员可以在不违背本发明的范围的情况下，对如上所述地进行说明的本发明的装置的实施例作出各种补充和/或改进。尤其是可以预见，接合构件12可以有不同的形状，当然，此时与其配合的轴承座头部的沟槽18的形状应有与其相对应的互补形状。

Claims (5)

1.一种用于调整纵向轧机中在具有两个工作辊的机架中轧辊(9)的位置的装置，它带有与每个轧辊(9)的轴承座(8)直接连结的液压容器(20)，所述容器包括一个活动活塞(2)以及静止部件(1，3)，其特征为，包括一根可滑动地安装并横穿过所述活塞(2)内部的拉杆(11)，在其一端牢固地装有一个轴向构件(12)，所述构件(12)用来嵌入所述轴承座(8)的一个相对应的侧切沟槽(18)中，以便平衡自身的重量并沿着所述容器的轴线消除端部间隙，所述拉杆(11)通过穿越一个与活塞(2)连成一整体的轴向引导套筒(4)，贯穿容器的静止部分(3)，从而伸出容器(20)，所述静止部分(3)相对于所述的轴向接合构件(12)从相对侧设置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征为，所述拉杆(11)由一个静止的液压控制缸(13)的活塞杆(14)移动。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征为，在所述构件(12)和所述轴承座(8)之间的相互接合是轴向类型的，所述接合通过沿横向的相对运动来获得。
4.根据上述权利要求中的任何一项所述的装置，其特征为，还包括一个与其配合工作的检测装置，所述检测装置借助于一个传感器(7)探测每个瞬间在所述活塞(2)和所述容器的静止部件(1，3)之间的相对位置，所述传感器(7)处于一个偏离所述容器的轴线的位置。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征为，所述传感器包括至少两个零件，其中之一是静止的并固定地安装在一个静止构件(5)上，所述静止构件(5)又与所述静止部分(3)结合成整体；另一个活动零件与一个活动法兰(6)结合成整体，所述活动法兰又与所述套筒(4)结合成一整体。
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