CN112222192B - 一种金属无缝管材高刚度四辊轧机 - Google Patents

一种金属无缝管材高刚度四辊轧机 Download PDF

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Abstract

本发明属于金属无缝管材制备技术领域，具体涉及一种金属无缝管材高刚度四辊轧机。包括固定机架和移动机架，在左右对称的所述上压力支撑滑辊轴承座总成、上孔型工作辊轴承座总成、下孔型工作辊轴承座总成和下压力支撑滑辊轴承座总成之间分别通过转轴设置有上压力支撑滑辊、上孔型工作辊、下孔型工作辊和下压力支撑滑辊，且所述上压力支撑滑辊与上孔型工作辊相接触，所述下孔型工作辊与下压力支撑滑辊相接触。本发明在移动机架上增设上压力支撑滑辊和下压力支撑滑辊，增强上孔型工作辊和下孔型工作辊在工作过程中的刚度，避免了在轧制过程中产生挠曲、弹跳等现象，提高了轧制精度。

Description

一种金属无缝管材高刚度四辊轧机
技术领域
本发明属于金属无缝管材制备技术领域，具体涉及一种金属无缝管材高刚度四辊轧机。
背景技术
金属无缝管材冷轧机是带有回转送料机构的往复式钢管轧机，是把毛管分道次、分阶段的变形工艺集中在同一个横截面连续变化的锥形轧槽中来完成。在轧槽与芯棒的共同作用下，由轧辊旋转来推动毛管发生塑性变形驱使金属发生流动，往复轧制过程存在毛管运动的方向与轧辊运动方向相反和相同两个过程，当轧辊转一周时，毛管通过轧管机孔型实现其减径、减壁、精整等变形过程，涉及锻轧、碾压、纵轧等变形方式，通过往复上述周期动作，毛管被轧制成荒管。在众多无缝钢管冷轧机中，轧辊布置形式、辊子数量以及设备结构形式具有多样性与差异性，目前，二辊垂直布置形式的轧机因变形量可达85％，具有变形量大、生产效率高等优点，受到生产企业青睐，占有无缝管材冷轧机市场的50％以上。但由于二辊冷轧管机机架属于分体结构，极易引起机架发生变形，导致机架窗口刚度不足，极易被拉长；辊系为上下两辊组成，极易引起轧辊在轧制过程中发生挠曲现象，上述现象会导致轧机设备长时间使用时出现疲劳失效，设备稳定性产、弹跳严重等问题，引起轧制过程出现管材精度较差、壁厚不均等现象频现，更严重的甚至可以导致管材出现擦伤、竹节、轧裂等缺陷，影响企业生产效率以及产品质量，存在设备维护频繁、生产成本高等问题。有序精整处理环节冗长，这将引起企业对轧机轧制能力需求与设备生产能力下降的矛盾日益突出，因此急需发展一种高刚度四辊轧机设备克服上述难题。
发明内容
本发明针对上述问题提供了一种金属无缝管材高刚度四辊轧机。
为达到上述目的本发明采用了以下技术方案：
一种金属无缝管材高刚度四辊轧机，包括固定机架和移动机架，所述固定机架固定在地面上，在所述固定机架的顶部和底部均设置有的滑槽，在所述固定机架上滑槽的两端设置有端面压板，所述移动机架设置在滑槽内，所述移动机架由主体框架和位于主体框架前后两侧的机架压板组成，所述主体框架和机架压板通过双头螺栓固定连接，在所述主体框架的左右两侧均设置有两个关于轧制线上下对称的销轴，在所述销轴上均可转动的连接有传动连杆，所述传动连杆的另一端与摇臂的一端铰接，所述摇臂的另一端与动力装置的输出轴键连接，所述传动连杆和摇臂共同组成连杆传动结构，所述四组连杆传动结构同步工作，在所述主体框架内的左右两侧从上往下依次设置有上压力支撑滑辊轴承座总成、上孔型工作辊轴承座总成、下孔型工作辊轴承座总成和下压力支撑滑辊轴承座总成，在左右对称的所述上压力支撑滑辊轴承座总成、上孔型工作辊轴承座总成、下孔型工作辊轴承座总成和下压力支撑滑辊轴承座总成之间分别通过转轴设置有上压力支撑滑辊、上孔型工作辊、下孔型工作辊和下压力支撑滑辊，且所述上压力支撑滑辊与上孔型工作辊相接触，所述下孔型工作辊与下压力支撑滑辊相接触，在所述上压力支撑滑辊、上孔型工作辊、下孔型工作辊和下压力支撑滑辊所在转轴的的左右两侧分别设置有上压力支撑滑辊传动齿轮、上孔型工作辊传动齿轮、下孔型工作辊传动齿轮和下压力支撑滑辊传动齿轮，且所述上压力支撑滑辊传动齿轮和上孔型工作辊传动齿轮相啮合，所述下孔型工作辊传动齿轮和下压力支撑滑辊传动齿轮相啮合，在所述上压力支撑滑辊轴承座总成、上孔型工作辊轴承座总成、下孔型工作辊轴承座总成和下压力支撑滑辊轴承座总成与主体框架的左右内壁之间设置有轴向定位滑板，在所述上压力支撑滑辊轴承座总成、上孔型工作辊轴承座总成、下孔型工作辊轴承座总成和下压力支撑滑辊轴承座总成与机架压板之间设置有径向定位滑板，通过轴向定位滑板和径向定位滑板实现对上压力支撑滑辊轴承座总成、上孔型工作辊轴承座总成、下孔型工作辊轴承座总成和下压力支撑滑辊轴承座总成的卡紧，在所述上压力支撑滑辊与主体框架顶部、下压力支撑滑辊与主体框架底部之间均设置有楔形板调整装置，在所述楔形板调整装置与上压力支撑滑辊、楔形板调整装置与下压力支撑滑辊之间均设置有辊面滑板，在所述楔形板调整装置的左右侧面与主体框架之间设置有楔形板限位滑板，在所述上孔型工作辊轴承座总成和下孔型工作辊轴承座总成之间设置有高抗力弹性阻尼。
进一步，所述楔形板调整装置包括主动楔形板和被动楔形板，所述主动楔形板与主体框架相接触，所述被动楔形板与上压力支撑滑辊或下压力支撑滑辊相接触，所述辊面滑板固定连接在被动楔形板上，在所述主动楔形板的前后端面分别设置有一个调节螺丝，且两个调节螺丝的一端与主动楔形板连接，另一端则穿过机架压板螺纹连接有螺母，在所述主动楔形板上设置有用于穿过锁紧螺栓的通槽，所述锁紧螺栓的一端与被动楔形板连接，另一端穿过通槽和主体框架螺纹连接有螺母。
更进一步，所述上压力支撑滑辊和下压力支撑滑辊呈台阶型，以减小与上孔型工作辊和下孔型工作辊的接触面积。
更进一步，在所述端面压板上设置有极限位置缓冲器，以减小因移动机架惯性力对固定机架造成的冲击。
更进一步，在所述主体框架与滑槽的接触面上固定设置有移动机架滑板。
更进一步，所述轴向定位滑板、径向定位滑板、辊面滑板、楔形板限位滑板和移动机架滑板均为铜滑板。
更进一步，所述固定机架和移动机架均为锻钢机架。
与现有技术相比本发明具有以下优点：
1、本发明在移动机架上增设上压力支撑滑辊和下压力支撑滑辊，增强上孔型工作辊和下孔型工作辊在工作过程中的刚度，避免了在轧制过程中产生挠曲、弹跳等现象，提高了轧制精度；
2、本发明在相互啮合的上压力支撑滑辊传动齿轮和上孔型工作辊传动齿轮以及下孔型工作辊传动齿轮和下压力支撑滑辊传动齿轮，从而保证上压力支撑滑辊和上孔型工作辊以及下孔型工作辊和下压力支撑滑辊的同步转动；
3、本发明在主体框架的左右两侧分别设置了两个销轴，连接四个同步工作连杆，从而保证主体框架平稳移动，进一步保证了管材的轧制精度；
4、本发明通过移动机架的内侧设置轴向定位滑板、径向定位滑板和辊面滑板，从六个方向对移动机架内的各部件进行限位，保证了移动机架内的各部件的紧密安装，从而保证了轧制的稳定性；
5、本发明在上孔型工作辊轴承座总成和下孔型工作辊轴承座总成之间设置有高抗力弹性阻尼，从而确保上孔型工作辊和下孔型工作辊之间的辊缝恒定。
附图说明
图1为本发明的正视图；
图2为本发明的正面剖视图；
图3为本发明的侧视图；
图4为本发明的侧面剖视图；
图中，固定机架—1、移动机架—2、滑槽—3、端面压板—4、销轴—5、传动连杆—6、摇臂—7、上压力支撑滑辊轴承座总成—8、上孔型工作辊轴承座总成—9、下孔型工作辊轴承座总成—10、下压力支撑滑辊轴承座总成—11、上压力支撑滑辊—12、上孔型工作辊—13、下孔型工作辊—14、下压力支撑滑辊—15、上压力支撑滑辊传动齿轮—16、上孔型工作辊传动齿轮—17、下孔型工作辊传动齿轮—18、下压力支撑滑辊传动齿轮—19、轴向定位滑板—20、径向定位滑板—21、辊面滑板—22、楔形板限位滑板—23、高抗力弹性阻尼—24、主动楔形板—25、被动楔形板—26、调节螺丝—27、锁紧螺栓—28、极限位置缓冲器—29、移动机架滑板—30、主体框架—201、机架压板—202、双头螺栓—203。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明的技术方案，下面通过实施例对本发明进行进一步说明。
如图1至图4所示，一种金属无缝管材高刚度四辊轧机，包括固定机架1和移动机架2，所述固定机架1和移动机架2均为锻钢机架；所述固定机架1固定在地面上，在所述固定机架1的顶部和底部均设置有的滑槽3，在所述固定机架1上滑槽3的两端设置有端面压板4，在所述端面压板4上设置有极限位置缓冲器29，所述移动机架2设置在滑槽3内，所述移动机架2由主体框架201和位于主体框架201前后两侧的机架压板202组成，所述主体框架201和机架压板202通过双头螺栓203固定连接，在所述主体框架201与滑槽3的接触面上固定设置有移动机架滑板30，在所述主体框架201的左右两侧均设置有两个关于轧制线上下对称的销轴5，在所述销轴5上均可转动的连接有传动连杆6，所述传动连杆6的另一端与摇臂7的一端铰接，所述摇臂7的另一端与动力装置的输出轴键连接，所述传动连杆6和摇臂7共同组成连杆传动结构，所述四组连杆传动结构同步工作，在所述主体框架201内的左右两侧从上往下依次设置有上压力支撑滑辊轴承座总成8、上孔型工作辊轴承座总成9、下孔型工作辊轴承座总成10和下压力支撑滑辊轴承座总成11，在左右对称的所述上压力支撑滑辊轴承座总成8、上孔型工作辊轴承座总成9、下孔型工作辊轴承座总成10和下压力支撑滑辊轴承座总成11之间分别通过转轴设置有上压力支撑滑辊12、上孔型工作辊13、下孔型工作辊14和下压力支撑滑辊15，且所述上压力支撑滑辊12与上孔型工作辊13相接触，所述下孔型工作辊14与下压力支撑滑辊15相接触，所述上压力支撑滑辊12和下压力支撑滑辊15呈台阶型，以减小与上孔型工作辊13和下孔型工作辊14的接触面积，在所述上压力支撑滑辊12、上孔型工作辊13、下孔型工作辊14和下压力支撑滑辊15所在转轴的的左右两侧分别设置有上压力支撑滑辊传动齿轮16、上孔型工作辊传动齿轮17、下孔型工作辊传动齿轮18和下压力支撑滑辊传动齿轮19，且所述上压力支撑滑辊传动齿轮16和上孔型工作辊传动齿轮17相啮合，所述下孔型工作辊传动齿轮18和下压力支撑滑辊传动齿轮19相啮合，在所述上压力支撑滑辊轴承座总成8、上孔型工作辊轴承座总成9、下孔型工作辊轴承座总成10和下压力支撑滑辊轴承座总成11与主体框架201的左右内壁之间设置有轴向定位滑板20，在所述上压力支撑滑辊轴承座总成8、上孔型工作辊轴承座总成9、下孔型工作辊轴承座总成10和下压力支撑滑辊轴承座总成11与机架压板202之间设置有径向定位滑板21，在所述上压力支撑滑辊12与主体框架201顶部、下压力支撑滑辊15与主体框架201底部之间均设置有楔形板调整装置，在所述楔形板调整装置与上压力支撑滑辊12、楔形板调整装置与下压力支撑滑辊15之间均设置有辊面滑板22，在所述楔形板调整装置的左右侧面与主体框架201之间设置有楔形板限位滑板23，所述楔形板调整装置包括主动楔形板25和被动楔形板26，所述主动楔形板25与主体框架201相接触，所述辊面滑板22固定连接在被动楔形板26上，所述被动楔形板26通过辊面滑板22与上压力支撑滑辊12或下压力支撑滑辊15相接触，在所述主动楔形板25的前后端面分别设置有一个调节螺丝27，且两个调节螺丝27的一端与主动楔形板25连接，另一端则穿过机架压板202螺纹连接有螺母，在所述主动楔形板25上设置有用于穿过锁紧螺栓28的通槽，所述锁紧螺栓28的一端与被动楔形板26连接，另一端穿过通槽和主体框架201螺纹连接有螺母，在所述上孔型工作辊轴承座总成9和下孔型工作辊轴承座总成10之间设置有高抗力弹性阻尼24；所述轴向定位滑板20、径向定位滑板21、辊面滑板22、楔形板限位滑板23和移动机架滑板30均为铜滑板。
以上显示和描述了本发明的主要特征和优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种金属无缝管材高刚度四辊轧机，其特征在于：包括固定机架(1)和移动机架(2)，所述固定机架(1)固定在地面上，在所述固定机架(1)的顶部和底部均设置有的滑槽(3)，在所述固定机架(1)上滑槽(3)的两端设置有端面压板(4)，在所述端面压板(4)上设置有极限位置缓冲器(29)，以减小因移动机架(2)惯性力对固定机架(1)造成的冲击，所述移动机架(2)设置在滑槽(3)内，所述移动机架(2)由主体框架(201)和位于主体框架(201)前后两侧的机架压板(202)组成，所述主体框架(201)和机架压板(202)通过双头螺栓(203)固定连接，在所述主体框架(201)的左右两侧均设置有两个关于轧制线上下对称的销轴(5)，在所述销轴(5)上均可转动的连接有传动连杆(6)，所述传动连杆(6)的另一端与摇臂(7)的一端铰接，所述摇臂(7)的另一端与动力装置的输出轴键连接，所述传动连杆(6)和摇臂(7)共同组成连杆传动结构，四组所述连杆传动结构同步工作，在所述主体框架(201)内的左右两侧从上往下依次设置有上压力支撑滑辊轴承座总成(8)、上孔型工作辊轴承座总成(9)、下孔型工作辊轴承座总成(10)和下压力支撑滑辊轴承座总成(11)，在左右对称的所述上压力支撑滑辊轴承座总成(8)、上孔型工作辊轴承座总成(9)、下孔型工作辊轴承座总成(10)和下压力支撑滑辊轴承座总成(11)之间分别通过转轴设置有上压力支撑滑辊(12)、上孔型工作辊(13)、下孔型工作辊(14)和下压力支撑滑辊(15)，且所述上压力支撑滑辊(12)与上孔型工作辊(13)相接触，所述下孔型工作辊(14)与下压力支撑滑辊(15)相接触，在所述上压力支撑滑辊(12)、上孔型工作辊(13)、下孔型工作辊(14)和下压力支撑滑辊(15)所在转轴的左右两侧分别设置有上压力支撑滑辊传动齿轮(16)、上孔型工作辊传动齿轮(17)、下孔型工作辊传动齿轮(18)和下压力支撑滑辊传动齿轮(19)，且所述上压力支撑滑辊传动齿轮(16)和上孔型工作辊传动齿轮(17)相啮合，所述下孔型工作辊传动齿轮(18)和下压力支撑滑辊传动齿轮(19)相啮合，在所述上压力支撑滑辊轴承座总成(8)、上孔型工作辊轴承座总成(9)、下孔型工作辊轴承座总成(10)和下压力支撑滑辊轴承座总成(11)与主体框架(201)的左右内壁之间设置有轴向定位滑板(20)，在所述上压力支撑滑辊轴承座总成(8)、上孔型工作辊轴承座总成(9)、下孔型工作辊轴承座总成(10)和下压力支撑滑辊轴承座总成(11)与机架压板(202)之间设置有径向定位滑板(21)，在所述上压力支撑滑辊(12)与主体框架(201)顶部、下压力支撑滑辊(15)与主体框架(201)底部之间均设置有楔形板调整装置，在所述楔形板调整装置与上压力支撑滑辊(12)、楔形板调整装置与下压力支撑滑辊(15)之间均设置有辊面滑板(22)，在所述楔形板调整装置的左右侧面与主体框架(201)之间设置有楔形板限位滑板(23)，在所述上孔型工作辊轴承座总成(9)和下孔型工作辊轴承座总成(10)之间设置有高抗力弹性阻尼(24)。
2.根据权利要求1所述的一种金属无缝管材高刚度四辊轧机，其特征在于：所述楔形板调整装置包括主动楔形板(25)和被动楔形板(26)，所述主动楔形板(25)与主体框架(201)相接触，所述被动楔形板(26)与上压力支撑滑辊(12)或下压力支撑滑辊(15)相接触，所述辊面滑板(22)固定连接在被动楔形板(26)上，在所述主动楔形板(25)的前后端面分别设置有一个调节螺丝(27)，且两个调节螺丝(27)的一端与主动楔形板(25)连接，另一端则穿过机架压板(202)螺纹连接有螺母，在所述主动楔形板(25)上设置有用于穿过锁紧螺栓(28)的通槽，所述锁紧螺栓(28)的一端与被动楔形板(26)连接，另一端穿过通槽和主体框架(201)螺纹连接有螺母。
3.根据权利要求1所述的一种金属无缝管材高刚度四辊轧机，其特征在于：所述上压力支撑滑辊(12)和下压力支撑滑辊(15)呈台阶型，以减小与上孔型工作辊(13)和下孔型工作辊(14)的接触面积。
4.根据权利要求1所述的一种金属无缝管材高刚度四辊轧机，其特征在于：在所述主体框架(201)与滑槽(3)的接触面上固定设置有移动机架滑板(30)。
5.根据权利要求1所述的一种金属无缝管材高刚度四辊轧机，其特征在于：所述轴向定位滑板(20)、径向定位滑板(21)、辊面滑板(22)、楔形板限位滑板(23)和移动机架滑板(30)均为铜滑板。
6.根据权利要求1所述的一种金属无缝管材高刚度四辊轧机，其特征在于：所述固定机架(1)和移动机架(2)均为锻钢机架。
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