CN109590331B - 一种轧辊机构以及铅带连轧设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轧辊机构，包括第一轧辊和第二轧辊，第一轧辊和第二轧辊的两端分别通过轧辊座与机架连接，同一机架内的两轧辊座之间设置有弹性件，机架与第一轧辊的轧辊座之间设置有辊间隙调节组件，机架与第二轧辊的轧辊座固定连接；其中辊间隙调节组件中的基础块包括具有调节间隙的第一块体和第二块体，第一块体位于调节块和第二块体之间，第二块体与第一轧辊的轧辊座固定连接，调节间隙两侧的第一块体和/或第二块体表面设置有凹槽，凹槽中可转动设置有导柱，凹槽的轴向与第二轧辊的中心轴相垂直。分体式的基础块可配合轧辊水平度变化实现轴承座的自适应调节，保证轴承座中各部件的使用寿命。本发明还公开了一种包括轧辊机构的铅带连轧设备。
Description
技术领域
本发明涉及轧辊技术领域，具体涉及一种轧辊机构以及铅带连轧设备。
背景技术
轧辊机构的基本结构包括两轧辊组件，轧辊组件中包含轧辊以及轧辊驱动组件，轧辊通过轴承与轧辊座连接，轧辊座设置在轧辊两侧的机架中，位于轧辊同侧的两轧辊座之间设置有弹性件，机架中设置有用于调节轧辊间距的调节机构。
现有技术中常见的轧辊间距调节（辊缝调节）机构如CN103182492A、CN 104259212A和CN 203830403 U中所公开的，三种方案中均包含调节块和基础块，调节块的底面和基础块的顶面为倾斜面，利用调节块和基础块的相对运动（前一方案中采用调节螺栓调节，后两方案中采用驱动电机带动丝杠调节）实现调节块与基础块组合件高度的调节，调节块与基础块组合件顶压轧辊座，使轧辊座之间的弹性件发生变形，最终实现轧辊间隙的调节。
以铅带轧机为例，轧辊与机架之间设置有端盖，位于机架内侧的轴承座端盖与轴承之间设置有轧辊油封，油封有助于阻隔轧机的冷却水进入轴承中，以确保轴承的使用寿命。由于轧辊两侧的间隙调节装置分别调节，不可避免的会出现轧辊水平度的偏差。为了适应上述误差，减小轧辊偏差对于轴承的磨损，轧辊的两端通常采用调心滚子轴承与轴承座连接，但还存在以下技术缺陷：具有水平度偏差的轴承持续旋转，轧辊与油封之间的磨损增加，导致油封的使用寿命缩短，停机维护频率增加；长时间使用后，调心滚子轴承滚道损伤，进而影响轧辊间距的调节精度。
发明内容
本发明的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种轧辊机构，利用导柱与凹槽的可转动配合连接，实现第一轴承的轴承座随轧辊水平度自适应同步调整，轴承座中油封和轴承使用寿命长。
实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种轧辊机构，包括第一轧辊和第二轧辊，所述第一轧辊和第二轧辊的两端分别通过轧辊座与机架连接，同一机架内的两轧辊座之间设置有弹性件，所述机架与第一轧辊的轧辊座之间设置有辊间隙调节组件，机架与第二轧辊的轧辊座固定连接；
辊间隙调节组件包括基础块、调节块以及驱动件，基础块与调节块的贴合面为互补倾斜面且均与所述第二轧辊的中心轴相平行，驱动件用于驱动调节块在所述基础块倾斜面上沿倾斜延伸方向移动；
其特征在于，基础块包括具有调节间隙的第一块体和第二块体，第一块体位于调节块和第二块体之间，第二块体与第一轧辊的轧辊座固定连接，调节间隙两侧的第一块体和/或第二块体表面设置有凹槽，凹槽中可转动设置有导柱，凹槽的轴向与所述第二轧辊的中心轴相垂直。
优选的技术方案为，柱与凹槽的槽面之间的接触面外轮廓为圆弧状。
优选的技术方案为，导柱与凹槽的槽面之间为圆弧状的面接触。
优选的技术方案为，调节间隙两侧的第一块体和第二块体的表面均设置有凹槽，所述凹槽的圆缺形横截面对应的圆心角均小于180°。
优选的技术方案为，第一块体和第二块体中凹槽的圆缺形横截面的半径一致，导柱的横截面为圆柱形。
优选的技术方案为，第一轧辊和第二轧辊的端部通过圆柱滚子轴承与轴承座连接。
优选的技术方案为，第一轧辊和第二轧辊的端部通过并列的圆柱滚子轴承和深沟球轴承与轴承座连接。
优选的技术方案为，轴承座中的深沟球轴承设置在对应的第一轧辊或第二轧辊的辊面段与圆柱滚子轴承之间。
优选的技术方案为，凹槽设置在第一块体或第二块体表面，导柱与相应的第二块体或第一块体固定连接。
本发明的目的在于提供一种铅带连轧设备，其特征在于，包括上述的轧辊机构。
本发明的优点和有益效果在于：
该轧辊机构中的辊间隙调节组件采用分体式的基础块，两侧机架中的辊间隙调节出现偏差时，第二块体、导柱和第一块体构成的基础块可实现自适应调节，轧辊与轴承座实现自适应旋转，确保包括油封和轴承在内的轴承座中各部件的使用寿命。
附图说明
图1是本发明轧辊机构的主视图；
图2是图1沿A-A的剖视图；
图3是图2中机架的局部放大图；
图4是图3中基础块的爆炸图；
图5是图3中基础块非自适应调节状态的结构示意图；
图6是图3中基础块自适应调节状态的结构示意图；
图7是实施例2中基础块非自适应调节状态的结构示意图；
图8是实施例3中基础块非自适应调节状态的结构示意图；
图9是实施例4中基础块非自适应调节状态的结构示意图。
图中：1、第一轧辊；2、第二轧辊；3、轧辊座；4、机架；5、弹性件；6、辊间隙调节组件；61、基础块；62、调节块；63、驱动件；7、圆柱滚子轴承；8、深沟球轴承；a、第一块体；b、第二块体；c、调节间隙；d、凹槽；e、导柱；f、凸条。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[机架与第二轧辊的轧辊座、第一轧辊的轧辊座以及辊间隙调节组件的连接关系]
机架与第二轧辊的连接方式包括但不限于以下方式：第二轧辊的轧辊座与机架之间固定连接（轧辊座与机架之间设置有锁紧件或者限位件），或者当第一轧辊位于第二轧辊上方或者侧上方时，第二轧辊的轧辊座夹设在机架与第一轧辊的轧辊座之间，即第二轧辊的轧辊座是搁置在机架上，第一轧辊的轧辊座需要根据辊间隙调节组件的调节结果实现自适应调节，因此第一轧辊的轧辊座在机架中具有摆动余量，包括但不限于第一轧辊的轧辊座通过弹性件搁置在第二轧辊的轧辊座上方或者侧面。
辊间隙调节组件的位置取决于调节滚间距时第一轧辊的位移方向：第一轧辊竖向位移，则辊间隙调节组件设置在第一轧辊的轧辊座上方或下方；第一轧辊竖向位移，则辊间隙调节组件设置在第一轧辊的轧辊座侧方。为了减小导柱与凹槽之间的动摩擦力，优选的，辊间隙调节组件设置在第一轧辊的轧辊座上方或者侧方。
轧辊机构中两机架的辊间隙调节组件结构一致，进一步限定的第一块体和/或第二块体的凹槽轴向与所述第二轧辊的中心轴相垂直，两侧机架中第一块体和/或第二块体的凹槽轴向相平行。
两轧辊座之间的弹性件包括但不限于弹簧。
[基础块与调节块的贴合面]
基础块与调节块的贴合面为互补倾斜面，标明基础块与调节块的贴合面为倾斜面，并且贴合面倾斜角互补，与现有技术中已知的辊缝调节或者辊间隙调节机构的机构一致。
[第二块体与第一轧辊的轧辊座固定连接]
第二块体与第一轧辊轧辊座固定连接的作用在于确保第二块体与第一轧辊的轧辊座不发生相对位移，或者发生极小的相对位移。
第二块体与第一轧辊轧辊座的连接关系包括但不限于以下方式：第二块体与第一轧辊的轧辊座通过固定连接件如螺栓可拆卸式固定连接；第二块体与第一轧辊的轧辊座之间一体式连接；第一轧辊轧辊座与第二块体的接触面上设置有相配合的凹陷部和凸起部；第二块体的底端整体嵌设在第一轧辊轧辊座表面的凹陷部中；机架两侧设置有限位条，第二块体的底端整体嵌设在机架、第一轧辊轧辊座和限位条围合成的空间中。
[导柱与凹槽之间的接触方式]
凹槽中可转动设置有导柱导柱与凹槽之间的接触方式包括但不限于半径不等的圆弧面之间的线接触、半径相等的圆弧面之间的面接触、圆弧面与等腰凹槽槽面之间的线接触，进一步优选为导柱与凹槽之间的接触面外轮廓为圆弧形，包括但不限于圆弧形面接触以及组成圆弧形的若干根直线状的线接触、若干根依次排列的弧线状的线接触以及若干个点接触。由于辊间隙调节组件夹设在机架和第一轧辊的轧辊座之间，第一块体、导柱和第二块体之间的相对作用力较大，导柱与凹槽之间接触面趋大控制，则导柱与凹槽之间的动摩擦力趋小。相对而言，半径相等的圆弧面之间的接触面最大。
为了增加第一块体、导柱和第二块体之间的接触面积，进一步的，调节间隙两侧的第一块体和第二块体的表面均设置有凹槽，凹槽的横截面为圆缺形，横截面圆缺形对应的圆心角均小于180°；进一步的优选为：第一块体和第二块体中凹槽的圆缺形横截面的半径一致，导柱的横截面为圆柱形。
[第一块体、导柱和第二块体的连接关系]
第一块体、导柱和第二块体之间为分体式，或者凹槽设置在第一块体的表面，导柱与第二块体固定连接；或者凹槽设置在第二块体的表面，导柱与第一块体固定连接，固定连接优选为一体式连接。
[轧辊座的轴承选型]
轧辊座的轴承选型没有特别限制，可采用调心滚子轴承，也可采用轧机常用的圆柱滚子轴承，由于深沟球轴承使用极限转速较高，轴向负荷承受能力相对较大，径向负荷承受能力相对较小，而圆柱滚子轴承使用极限转速没有深沟球轴承高，基本不能承受轴向负荷，但径向负荷承受能力相对较大，为了便于轧制精度的控制，优选的是并列的深沟球轴承和圆柱滚子轴承。
[第一块体和第二块体之间的调节间隙大小]
调节间隙的大小取决于轧辊的水平度偏差以及轧辊对应轧机的精度，对于铅带轧机而言，调节间隙通常为0.5～5mm，优选为1～4mm。
实施例1
如图1-6所示，实施例1中轧辊机构，包括第一轧辊1和第二轧辊2，第一轧辊1和第二轧辊2的两端分别通过轧辊座3与机架4连接，同一机架4内的两轧辊座3之间设置有弹性件5，机架4与第一轧辊1的轧辊座3之间设置有辊间隙调节组件6，机架4与第二轧辊2的轧辊座3固定连接；
辊间隙调节组件6包括基础块61、调节块62以及驱动件63，基础块61与调节块62的贴合面为互补倾斜面且均与第二轧辊2的中心轴相平行，驱动件63用于驱动调节块 62在基础块倾斜面上沿倾斜延伸方向移动；
基础块61包括具有调节间隙c的第一块体a和第二块体b，第一块体a位于调节块62和第二块体b之间，第二块体b与第一轧辊1的轧辊座3固定连接，调节间隙c两侧的第一块体a和第二块体b表面设置有凹槽d，凹槽d中可转动设置有导柱e，凹槽d的轴向与第二轧辊2的中心轴相垂直，导柱与凹槽d的槽面之间为圆弧状的面接触。
具体的，实施例1中机架4为竖立的框形，第一轧辊1和第二轧辊2的中心轴呈上下平行设置，第二轧辊2位于第一轧辊1的下方，第二轧辊2的轧辊座3夹设在第一轧辊1的轧辊座3和框形机架的底部边框之间，两轧辊座之间设置有弹性件压簧，辊间隙调节组件6设置在第一轧辊1的轧辊座3和框形机架的顶部边框之间，第二块体b位于机架4、轧辊端盖和第一轧辊1的轧辊座3围合呈的敞口腔体内。
实施例1中调节块的驱动件63包括丝杆，丝杆与机架4的竖向边框之间通过轴承可转动连接，机架4外的丝杆驱动端固定连接有手轮或者驱动电机，上述驱动件的结构为已知结构。
第一块体1和第二块体2中凹槽d的圆缺形横截面的半径一致，导柱e的横截面为圆柱形。
如图4-6所示，由于两侧机架中辊间隙调节组件6出现偏差，导致第一轧辊1左侧偏低右侧偏高，第一块体a、导柱e和第二块体b的位置发生变化，如图5中所示，两侧机架中的第二块体b均绕导柱e与凹槽d之间圆弧形接触面的中心轴沿箭头方向自适应旋转，保证第一轧辊1、相应的油封以及轴承中心轴位于同一直线上，延长油封和轴承的使用寿命。
第一轧辊1和第二轧辊2的端部通过并列的圆柱滚子轴承7和深沟球轴承8与轴承座3连接。具体的，轴承座3中的深沟球轴承8设置在对应的第一轧辊1或第二轧辊2的辊面段与圆柱滚子轴承7之间。
实施例2
如图7所示，实施例2基于实施例1，区别在于基础块61的结构，导柱e与导柱e上方的第一块体a固定连接，第二块体b顶面设置有凹槽d，凹槽d与导柱的底面面接触。
实施例2中导柱e的横截面由上部等腰三角形和下部半圆形组合而成，第一块体a底部的凹槽d与导柱e顶部折面为面接触，第二块体b顶部的凹槽d与导柱e底部的圆弧面也为面接触，导柱e底部圆弧面横截面中上部三角形和下部半圆形的连接处还设置有一体的凸条f，凸条f上设置由沉头螺孔，导柱e的凸条与第一块体a通过螺栓连接。
实施例3
如图8所示，实施例3基于实施例1，区别在于，实施例3的导柱e一体式连接在第二块体b的顶面上，导柱e与第一块体的凹槽d之间7线接触。
实施例4
如图9所示，实施例4与实施例2的区别在于，导柱e的横截面由上部等腰梯形和下部半圆形组合而成。
调节间隙两侧的第一块体a和第二块体b的表面均设置有凹槽d，凹槽d的圆缺形横截面对应的圆心角均小于180°。
实施例1-4中导柱为水平状，作为等效替代，导柱e也可以为倾斜状态，满足凹槽d的轴向与第二轧辊2的中心轴相垂直的条件即可。
实施例1-4中，凹槽d沿基础块倾斜面的倾斜延伸水平方向呈通槽状，作为替代方案，第二块体的结构还可以为：凹槽d设置在第二块体b顶面，且凹槽d的端部不贯通于第二块体b的端面，第一块体a的底面设置有横截面为圆缺形的导柱e，导柱e可转动设置在d中。
铅带连轧设备包括以上实施例中的轧辊机构，轧辊机构中的第一轧辊1和第二轧辊2的一端通过联轴件等于相应的减速箱和驱动电机连接。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种轧辊机构，包括第一轧辊和第二轧辊，所述第一轧辊和第二轧辊的两端分别通过轧辊座与机架连接，同一机架内的两轧辊座之间设置有弹性件，所述机架与第一轧辊的轧辊座之间设置有辊间隙调节组件，机架与第二轧辊的轧辊座固定连接；
辊间隙调节组件包括基础块、调节块以及驱动件，基础块与调节块的贴合面为互补倾斜面且均与所述第二轧辊的中心轴相平行，驱动件用于驱动调节块在所述基础块倾斜面上沿倾斜延伸方向移动；
其特征在于，基础块包括具有调节间隙的第一块体和第二块体，第一块体位于调节块和第二块体之间，第二块体与第一轧辊的轧辊座固定连接，调节间隙两侧的第一块体和/或第二块体表面设置有凹槽，凹槽中可转动设置有导柱，凹槽的轴向与所述第二轧辊的中心轴相垂直。
2.根据权利要求1所述的轧辊机构，其特征在于，导柱与凹槽的槽面之间的接触面外轮廓为圆弧状。
3.根据权利要求2所述的轧辊机构，其特征在于，导柱与凹槽的槽面之间为圆弧状的面接触。
4.根据权利要求3所述的轧辊机构，其特征在于，调节间隙两侧的第一块体和第二块体的表面均设置有凹槽，所述凹槽的圆缺形横截面对应的圆心角均小于180°。
5.根据权利要求4所述的轧辊机构，其特征在于，第一块体和第二块体中凹槽的圆缺形横截面的半径一致，导柱的横截面为圆柱形。
6.根据权利要求1所述的轧辊机构，其特征在于，第一轧辊和第二轧辊的端部通过圆柱滚子轴承与轴承座连接。
7.根据权利要求1所述的轧辊机构，其特征在于，第一轧辊和第二轧辊的端部通过并列的圆柱滚子轴承和深沟球轴承与轴承座连接。
8.根据权利要求7所述的轧辊机构，其特征在于，轴承座中的深沟球轴承设置在对应的第一轧辊或第二轧辊的辊面段与圆柱滚子轴承之间。
9.根据权利要求1所述的轧辊机构，其特征在于，凹槽设置在第一块体或第二块体表面，导柱与相应的第二块体或第一块体固定连接。
10.一种铅带连轧设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的轧辊机构。
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