CN113275384A - 装载装置及辊机架 - Google Patents

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Abstract

本申请案的实施例涉及一种装载装置及一种辊机架。本申请案的一个实施例涉及装载装置(10)及包括此装载装置(10)的辊机架(16)，所述装载装置(10)用于装载辊(14)，所述辊(14)无游隙地连接到辊轴件(12)且借助于至少一个轴承支撑在辊机架(16)中以从辊材料滚动金属条、线或管。所述装载装置(10)经配置以施加用于校准所述辊(14)在所述辊机架(16)中的位置的力，所述力在通过将所述力施加到所述辊(14)或辊轴件(12)滚动期间模拟所述轴承上的负载。

Description

装载装置及辊机架
技术领域
本发明涉及一种用于装载辊的装载装置，所述辊无游隙地连接到辊轴件且借助于至少一个轴承支撑在辊机架中以从辊材料滚动金属条、线或管。装载装置经配置以施加用于校准辊在辊机架中的位置的力，所述力在滚动期间模拟在轴承上及在支撑辊时涉及的辊机架的部件上的负载。
本发明进一步涉及一种用于从辊材料滚动金属条、线或管的轧机中的辊支承的辊机架，所述辊机架包括无游隙地连接到辊轴件、借助于至少一个轴承支撑在辊机架中且形成辊缝(calibre)的至少一个辊。
背景技术
此辊机架的实例在DE 100 15 340 A1中揭示。类似辊机架在各个档案中进一步描述，例如在DE 10 2007 030 408 A1中或在EP 3 156 143 A1中的稍微不同的设计中。第一档案涉及具有围绕辊材料布置成星形的三个辊的辊机架。第二档案描述具有围绕辊材料布置成星形的四个辊的辊机架。两个档案的特征都在于，辊可用偏心盘进行径向调整以便对辊缝进行校正且因此影响辊材料的质量及精度。辊中的每一者可具有单独驱动且可借助于布置在辊的两个侧上的相应辊轴件及轴承以可旋转且可径向调整的方式支撑在机架壳体中。作为对围绕辊材料布置成星形的三个及四个辊的替代，还可围绕辊材料布置更多个辊。
具有三个辊的机架的另一设计作为实例描述于EP 0 921 873 A1中。在此档案中，辊容纳于辊机架中的可移动摆臂中。在此设计中，滚动力不会保持在辊机架中，而是经由液压缸释放到辊支承中。在具有三个及四个辊的此机架设计中，液压缸允许辊缝在滚动过程期间受到影响。
具有三个、四个或更多个辊的所有这些机架设计具有以下特征，其是容纳于机架壳体中的辊支承中且可在仅仅几分钟内用新制备的辊机架更换的独立的、可快速替换的辊机架。
这对于确保整个辊轧机的高生产率以及高产品质量来说是必要的。辊机架的替换变得必要，尤其在将要滚动具有不同直径的条或管的情况下。尽管有可能用此处所描述的此类辊机架滚动不同直径，然而，可使用的调整范围在直径方面仅限于几毫米。如果期望滚动显著不同的直径，例如40mm而非30mm，那么有必要为辊机架装配一组经对应调适的辊。
辊支承包括沿着机架壳体中的辊轴线一个接一个地布置的多个辊机架空间，每一辊机架空间具有一个辊机架，辊机架通常可个别地替换以允许在宽调整范围内进行将要滚动的条、线或管的所需直径的前面提及的调整。
举例来说，八个、十二个或更多个辊机架可用于具有四个辊机架空间的辊支承，所述机架在辊支承中以永久替换方式操作。
未使用的辊机架准备接下来在机架车间中使用。
多数这些辊机架及辊支承的共同点是，辊机架装配有针对辊的外部调整可能性。所谓的远程调整借助于电动机或借助于例如一或多个液压缸的液压操作致动器发生。
这些致动器能够直接在滚动期间或在滚动间断期间改变辊缝。由操作者或自动系统作出是否校正辊缝的决策。可借助于远程调整实现0.3mm到0.1mm的公差。在0.1mm 或更小的范围内的甚至更好的公差需要进行辊缝的十分精确的校准。
在具有可快速替换的辊的此类辊机架中，辊缝轮廓，即，辊缝的轮廓，在辊机架外部进行处理。接着，将成品辊并入于机架中，且借助于测量系统以此方式对其进行轴向及径向校准，使得在一方面个别辊辊缝的中心在理想中心点处精确重合，且在另一方面，进入的辊缝直径对应于预先计算的设置值。
在此校准过程期间，辊机架具有独立于其在辊支承中的稍后定向的定向。特定来说，水平辊轴件可经布置在例如辊缝上方或下方。取决于位置，重力在无需任何进一步措施的情况下在校准期间以此方式起作用使得辊轴件的轴承的游隙(及在支撑辊时涉及的辊机架的部件的游隙及变形)由一次朝向辊缝及一次远离辊缝的位置的未定义变化来填补。因此，始终有可能的是，在此时间点，辊不会占据其中其在滚动过程期间定位的轴向及径向方向上的位置。
辊缝位置的所得偏差可导致辊材料上的标记或不可预测且在任何情况中都不合意的公差偏差。
发明内容
本发明的一个目标是提供一种上述技术领域的装载装置及辊机架，辊机架的辊缝可用所述装载装置及辊机架进行可靠校准。本发明的另一目标是提供一种上述技术领域的装载装置及辊机架，使用所述装载装置及辊机架有可能减少与辊的校准相关联的时间及构造工作。
另一目标是提供一种上述技术领域的装载装置及辊机架，使用所述装载装置及辊机架有可能进行辊的一般校准，即，其可独立于将校准的辊的几何形狀(特定来说，辊缝直径、辊缝宽度、辊缝半径及尚不属于辊缝的区域的存在)实施。
另一目标是提供一种上述技术领域的装载装置及辊机架，借以不会遮挡或遮住校准所需的辊缝或其它组件的视图。
这些目标通过根据技术方案1所述的装载装置及根据技术方案3所述的辊机架来解决。可在子技术方案中发现本发明的进一步有利发展。
根据本发明的来自上文技术领域的装载装置的特征在于，其经配置以将力施加到辊轴件或将力施加到辊。
在校准辊位置之前，装载装置可经安装在辊机架上，在所述装载装置的帮助下，将外部力直接施加到辊，其在某种程度上模拟了在滚动过程期间辊上的负载。借助于此装载装置，将力施加到每一辊，此致使辊被径向向外推动。其结果是，轴承游隙及组合件游隙以类似于滚动过程的方式被推离，且辊用辊缝占据近似对应于在滚动过程期间占据的位置的位置。
此装载装置以此方式在辊上起作用使得施加到辊的力的主力方向从滚动过程期间滚动力的主力方向稍微偏离。然而，以此方式进行辊缝的校准是有可能的。
装载装置优选地经配置以将力施加到辊轴件而非施加到辊。
进一步优选的是，装载装置经集成于辊机架中。
根据本发明的来自上述技术领域的辊机架的特征在于，其包括装载装置，所述装载配置经配置以施加用于校准辊在辊机架中的位置的力，所述力在通过将力施加到辊轴件或通过将力施加到辊的滚动期间模拟辊轴件的轴承上的负载。
辊机架优选地经配置以将力施加到辊轴件而非施加到辊。
通过优选地将力施加到辊轴件，施力点直接在辊轴件上。因此确保轴承及套管上的所有游隙以及在支撑辊时涉及的辊机架的部件的游隙及变形可在校准期间在滚动力的方向上被推离。无论将使用的辊的几何形状为何此都将发生，这是因为力不会被施加到辊而是被施加到支撑在将观察的一个轴承或多个轴承中的辊机架中的其辊轴件。
通过将力施加到辊轴件，进一步有可能对准由装载装置施加的力的主力方向使得在滚动过程期间其与主力方向基本上相同。当力被施加到辊时，主力方向无法对应于滚动过程期间的主力方向，这是因为此处力的施加点将必须在辊缝中。然而，其结果将是辊缝可能不再用于进行辊位置的校准的可靠检查。另一方面，将力施加到辊轴件允许主力方向在校准过程及滚动过程中基本上相同。虽然如此，仍有可能通过将力施加到辊来执行辊缝的校准。
借助于根据将力施加到辊轴件而非施加到辊的替代例的本发明，有可能免除辊的单独装载装置的安装及与其相关联的组装及拆卸工作。装载装置可经集成到辊机架中且永久地保持在那里，这是因为其不会对辊起作用，且因此可以此方式布置及设定尺寸使得其在滚动过程期间不会有妨碍作用。辊的校准时间可因此保持比现有技术的上述方法的情况更短。
通过将力施加到辊轴件，可在无干扰的情况下观察辊缝，且因此辊位置可在装载装置不遮挡辊缝的视图或不干扰或阻挡校准的执行的情况下进行校准。
辊机架优选地包括呈星形环绕辊轴线的至少三个辊，所述至少三个辊各自无游隙地连接到辊轴件且借助于至少一个轴承各自支撑在辊机架中，且一起形成辊缝，装载装置经布置在辊轴件中的每一者上，所述装载装置经配置以施加用于校准相应辊在辊机架中的位置的力，所述力在通过将所述力施加到相应辊轴件的滚动期间模拟相应辊轴件的轴承上的负载。
虽然本发明已对于仅具有一个将校准的辊的辊机架有意义，但此对于具有呈星形环绕辊轴线的三个、四个或更多个辊的辊机架也尤其成立，即，例如常见且从上文所述的现有技术大体已知的配置。
装载装置优选地经配置以由操作者在外部进行操作。
在优选实施例中，装载装置经配置以借助于液压缸、借助于螺纹主轴或经由例如楔的适当塑形组件的移动施加力。这些元件还可靠地允许将高力施加到辊轴件，所述高力鉴于十分高的滚动力对校准尤其有利以便对所涉及游隙执行可能的最真实的模拟。然而，替代地，所述力还可由例如电动致动器的其它元件施加到辊轴件。
在优选实施例中，装载装置可移动使得在校准位置之后，其可移动成其中其释放辊轴件及用于滚动的辊机架的所有其它部件的配置。在校准过程之后，装载装置因此可移动到不会在滚动操作期间导致与机架的内部部件的碰撞的位置中。此优选地包含由于架定位(即辊缝的调整)而可由架的内部部件占据的所有位置。
在具有用于径向调整一个辊或多个辊的位置以便改变辊缝的大小的调整装置的辊机架的优选实施例中，装载装置经配置以在一个辊或多个辊的每一位置中施加力以校准相应辊在辊机架中的位置，所述力在通过将力施加到相应辊轴件的滚动期间模拟相应辊轴件的轴承上的负载。
校准因此还可在辊机架的整个调整范围内实施，此导致对辊缝的特别精确的校准，这是因为其可直接针对辊的所有相关位置实施而无须依靠外推或类似形式的假设。
从整个专利权利要求书及图式的以下描述，另外的有利特征及效果是显而易见的。
附图说明
图1展示装载装置的优选第一实施例。
图2展示装载装置的优选第二实施例。
具体实施方式
图1以横向局部截面图展示装载装置10的第一优选实施例。
图1展示辊14无游隙地安装在其上的辊轴件12，辊轴件12借助于至少一个轴承(未展示)与辊14一起支撑在辊机架16中以从辊材料滚动金属条、线或管。
装载装置10经配置以施加用于校准辊14在辊机架16中的位置的力，所述力在滚动期间模拟在轴承上及在支撑辊14时涉及的辊机架16的部件上的负载。
在根据图1的第一优选实施例中，此是由于以下事实而发生：力施加元件18以此方式经布置及配置在辊轴件12下方使得向上力可通过移动力施加元件18而被施加到辊轴件12。所述力还可替代地在外部施加到辊14，但这在此处未展示。
图1中展示的配置对应于在滚动操作期间施加向下力的辊14。换句话来说，由辊14进行的滚动导致来自辊材料的阻力向上起作用，即，在与由力施加元件18施加的力方向相同的方向上。
力施加元件18由机架接合件26支撑，机架接合件26用附接元件附接到辊机架16。此外，在力施加元件18的一侧(其相对于机架接合件26与力施加元件18与辊轴件12 的接触区域相对)上进一步提供膝接合件28，力施加元件18经由膝接合件28连接到推杆20。
推杆20经由液压缸22在外部供应有压力，由于所述压力，呈图1中展示的配置的推杆20移动到右侧使得力施加元件18围绕机架接合件26顺时针移动，借此与辊轴件 12接触以向上推动辊轴件12。
为了向液压缸22供应压力，根据图1中展示的实施例的装载装置10进一步包括液压连接24，液压压力可经由液压连接24在外部施加到液压缸22。
一旦液压缸22中的压力减弱，力施加元件18就例如借助于弹簧及/或由辊轴件12或其它元件施加的力逆时针枢转回到其中其为辊轴件12及辊14留出足够自由空间用于在滚动期间进行操作的位置中。此枢转回还可通过将液压缸22配置为双作用液压缸22 来实现，使得当施加了充足的压力时，图1中展示的实施例中的推杆20移动到左侧。特定来说，在其中辊14可径向调整以便滚动不同辊缝及辊几何形状的辊机架16的实施例中，重要的是使装载装置10能够移动到足够远离辊轴件12使得辊轴件12可在任何设置位置中进行操作。
图1展示如集成于辊机架16中的装载装置10。还可设想，对应于根据图1的实施例的机构在外部附接到辊机架。
图1及图2各自展示其中仅定位一个辊14的辊机架16的截面。当然，还可向辊机架16中的另外辊14提供对应装载装置10。此对关于全部三个辊校准辊缝是有利的。装载装置10可借此被同步且还可被设置到相同力，例如通过将共同液压压力施加到相应液压缸22。
图2展示装载装置10的第二优选实施例。根据图1的实施例的装载装置10的相同或等效元件在根据图2的实施例中经提供有相同参考数字。
在图2中展示的实施例中，力施加元件18经不同地配置成图1中展示的力施加元件。不同于图1，根据图2的实施例不具备液压连接24；而是，螺纹主轴34经由螺纹主轴连接40驱动。螺纹主轴34尤其借助于附接元件42附接到辊机架16。
通过转动螺纹主轴34，具备内部螺纹的两个螺母38.1、38.2沿着螺纹主轴34的轴向方向依类似于例如千斤顶或液压车的方式移动。螺母38.1、38.2借此取决于螺纹主轴 34的旋转方向朝向或远离彼此移动。附接到螺母38.1、38.2的是推杆32.1、32.2，其经由力施加元件18连接到彼此。
螺纹主轴34及推杆32.1、32.2一起形成一种三角形，其最长边由螺纹主轴34形成且可改变其延伸，其中经由螺纹主轴连接40在外部作用于螺纹主轴34。因此，力施加元件18(在图2中)向上或向下移动，从而对辊轴件12施加力或不施加力。
在第一及第二实施例两者中，用于模拟在轴承上及在支撑辊14时涉及的辊机架16的部件上的负载的力被直接施加到辊轴件12，而不经由辊14。此具有以下优点，辊缝自由可见，且因此，校准过程可不受干扰地进行。
作为对用于将力施加到辊轴件12或辊14的所展示的两个机构的替代，还可使用楔机构。
元件符号列表
10 装载装置
12 辊轴件
14 辊
16 辊机架
18 力施加元件
20 推杆
22 液压缸
24 液压连接
26 机架接合件
28 膝接合件
30 附接元件
32.1 推杆
32.2 推杆
34 螺纹主轴
38.1 螺母
38.2 螺母
40 螺纹主轴连接
42 附接元件。

Claims (8)

1.一种用于装载辊(14)的装载装置(10)，所述辊(14)经无游隙地连接到辊轴件(12)且借助于至少一个轴承支撑在辊机架(16)中以从辊材料滚动金属条、线或管，
其中所述装载装置(10)经配置以施加用于校准所述辊(14)在所述辊机架(16)中的的位置的力，所述力在滚动期间模拟在所述轴承上及在支撑所述辊(14)时涉及的所述辊机架(16)的部件上的负载，
其特征在于
所述装载装置(10)经配置以将所述力施加到所述辊轴件(12)或将所述力施加到所述辊(14)。
2.根据权利要求1所述的装载装置(10)，其中所述装载装置经集成于所述辊机架(16)中。
3.一种用于从辊材料滚动金属条、线或管的轧机中的辊支承的辊机架(16)，其中所述辊机架(16)包括无游隙地连接到辊轴件(12)且借助于所述辊机架(16)中的至少一个轴承支撑且形成辊缝的至少一个辊(14)，
其特征在于
所述辊机架(16)包括装载装置(10)，其经配置以施加用于校准所述辊(14)在所述辊机架(16)中的位置的力，所述力在通过将所述力施加到所述辊轴件(12)或通过将所述力施加到所述辊(14)的滚动期间模拟所述辊轴件(12)的所述轴承上的负载。
4.根据权利要求3所述的辊机架(16)，其中所述辊机架(16)包括呈星形环绕辊轴线的至少三个辊(14)，其各自无游隙地连接到辊轴件(12)且各自借助于至少一个轴承支撑在所述辊机架(16)中且一起形成所述辊缝，
其中装载装置(10)经布置在所述辊轴件(12)中的每一者上，所述装载装置(10)经配置以施加用于校准所述辊机架(16)中的所述相应辊(14)的位置的力，所述力在通过将所述力施加到所述相应辊轴件(12)的滚动期间模拟所述相应辊轴件(12)的所述轴承上的负载。
5.根据权利要求3或4所述的辊机架(16)，其中所述装载装置(10)经配置以由操作者在外部进行操作。
6.根据权利要求3或4所述的辊机架(16)，其中所述装载装置(10)经配置以借助于液压缸(22)、借助于螺纹主轴(34)或经由例如楔等适当塑形组件的移动施加所述力。
7.根据权利要求3或4所述的辊机架(16)，其中所述装载装置(10)可移动使得在校准所述位置之后，其可移动成其中其释放所述辊轴件(12)及用于滚动的所述辊机架(16)的所有其它部件的配置。
8.根据权利要求3或4所述的辊机架(16)，其中所述辊机架(16)包括用于径向地调整所述一个辊(14)或多个辊(14)的所述位置以便改变所述辊缝的大小的调整装置，
其中所述装载装置(10)经配置以在所述一个辊(14)或多个辊(14)的每一位置中施加用于校准所述相应辊(14)在所述辊机架(16)中的所述位置的力，所述力在通过将所述力施加到所述相应辊轴件(12)的滚动期间模拟所述相应辊轴件(12)的所述轴承上的负载。
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