CN113929284B - 一种退火窑辊道精准定位换辊装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种退火窑辊道精准定位换辊装置，属于玻璃生产技术领域，由纵向定位组件、横向进伸组件、托盘装置和升降装置构成。纵向定位组件使定位换辊装置根据辊子安装位置要求，实现纵向定位，横向进伸组件带动托盘装置及辊子进伸安拆，实现辊子的横向定位，托盘装置起托辊支撑作用，同时在热态换辊时旋转电机带动辊子进行圆周转动，避免受热不均造成辊体的弯曲变形，升降装置与纵向定位组件同步运动实现同位置的纵向定位，同时升降电机带动升降机实现辊子安装标高的定位。更换过程主要由程序化控制处理，实现了自动化更换的模式，提高了生产效率，安装及拆卸过程时间大大缩短，提高了安装及拆卸效率。

Description

一种退火窑辊道精准定位换辊装置

技术领域

本发明属于玻璃生产技术领域，具体是一种退火窑辊道精准定位换辊装置。

背景技术

换辊车在热端单机方面作为退火窑辊道辊子的安装和拆卸工具，在生产的热态下，使用的稳定性决定了换辊过程的安全性。原始换辊车主要由托架、上托架、导轨、下托架、车轮及液压升降机构等组成，导轨在手动摇把机构的带动下，在底座上左右移动，同时通过转动上面的摇把也可以把托有辊子的托架顺着导轨推入或拉出退火窑以进行辊子的安装或更换，液压机构可以使本车做必要的升降运动。

通过实践证明，原始的换辊小车在安装和热态换辊的处理过程中存在如下的弊端：

1.冷态安装时无法实现各退火窑辊子间的精准定位，辊子挂装后的平行度及标高要求完全靠人为后续进行逐步调整，安装精度及进度得不到保证，易造成投产后玻璃的跑偏及下表面擦伤，由于玻璃生产线是连续生产线，在投产后在热态下难以找到问题所在，严重影响玻璃生产质量。

2.原始的换辊车主要靠上托架进行支撑导向，由于簸箕悬臂较长，在换辊车进入退火窑的过程中极易造成托辊的跑偏，需要人为进行不停的修正，特别是在热态换辊下极易造成安全事故。

3.原始换辊车辊子穿到位后，需要在辊子两头进行初期导链的人工挂装，在换辊车退出后再进行两头轴承座位置的调整和安装，单边需要3-4人的操作人员，安装换辊速度慢，人员繁多，劳动强度大。

4.大部分电子线、超薄线所使用的陶瓷辊，存在主要特点：价格昂贵，硬度高，韧性差。在人工穿装的过程中由于操作不当经常发生辊子断裂情况，增加了换辊过程中的风险，同时带来了相当大的经济损失。

5.热态下换辊过程辊子直线度得不到保障，由于退火窑内温度较高，钢辊在进入退火窑时温度低，在穿装的过程极易造成受热不均使辊子发生完全变形；同时在热态下，换完后很难找到原始的基准位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种退火窑辊道精准定位换辊装置，以解决上述背景技术中提出的问题和缺陷的至少一个方面。

根据本发明的一个方面，提供一种退火窑辊道精准定位换辊装置，包括：

纵向定位组件，用于辊子安装纵向定位，包括纵向定位支架、设于所述纵向定位支架底部的第一滑轨副和纵向驱动机构，所述第一滑轨副安装于地面，所述纵向驱动机构用于驱动纵向定位支架在滑轨上移动；

安装于纵向定位组件上的横向进伸组件，包括横向进伸支架、拖轮装置、丝杆组件和设于横向进伸支架顶部的第二滑轨副，所述拖轮装置安装于横向进伸支架的端部，所述横向进伸支架两端设置有第一轴承座，所述丝杆组件的两端转动连接于第一轴承座；

安装于第二滑轨副顶部的托盘装置；

设于纵向定位组件一侧的升降装置。

进一步地，所述托盘装置包括托架、用于驱动辊子转动的旋转电机，以及分别转动连接于辊子两端的元宝轴承座和吊挂轴承座，所述托架顶部设有一对下哈弗连接件，用于托住辊子；

所述升降装置包括支撑梁、滑轨、滑块和与下哈弗连接件相配合的上哈弗连接件，用于升降装置纵向移动和辊子安装标高的定位。

进一步地，所述纵向驱动机构还包括安装于纵向定位支架上的纵向定位电机、与纵向定位电机输出轴转动连接的过渡节、安装于纵向定位电机输出端的电磁离合器，以及与电磁离合器固定连接的连接轴，所述连接轴的端部安装有齿轮齿条副。

进一步地，所述丝杆组件包括与丝杆本体螺纹连接的螺母连接件，所述丝杆组件的一端设有链轮链条副，所述链轮链条副驱动连接有进伸电机。

进一步地，所述横向进伸支架顶部设有挡块，且挡块位于第二滑轨副的端部。

进一步地，所述第二滑轨副上安装有行程开关，用于位置控制托盘装置横向进伸的尺寸。

进一步地，所述螺母连接件上固定安装有过渡连接板，所述过渡连接板与托架顶部固定连接，所述过渡连接板的底部与第二滑轨副固定连接。

进一步地，所述托盘装置还包括设置于托架顶部的吊挂座支撑架，所述吊挂座支撑架上固定连接有第三滑轨副，所述第三滑轨副的底部固定连接有中间连接板，所述中间连接板上固定连接有吊挂支座，所述吊挂支座与元宝轴承座装配。

进一步地，所述升降装置还包括固定于支撑梁底部的齿条、固定于滑块底部的支撑架、安装于支撑架上的纵向移动电机和安装于支撑架底部的固定支架，所述固定支架与支撑架之间具有安装空间，安装空间内设有升降机，所述升降机的输入端通过连接轴传动连接有升降电机，所述升降机的输出轴螺纹连接有升降螺母，所述升降螺母定心安装有活动支架，所述活动支架内设有导杆机构，所述活动支架端部与上哈弗连接件装配。所述升降装置为对称的双体结构。

进一步地，所述上哈弗连接件包括上哈弗架、旋转连接轴和手柄，所述上哈弗架设有半圆槽口，所述上哈弗架开设有对称的两个槽孔，且槽孔内两端安装有轴承，所述轴承与旋转连接轴定心安装，所述手柄设于旋转连接轴的端部，所述下哈弗连接件包括下哈弗架，所述下哈弗架设有半圆槽口，所述上哈弗架的半圆槽口和下哈弗架半圆槽口均安装有石墨环。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、更换过程主要由程序化控制处理，实现了自动化更换的模式，提高了生产效率。

2、安装及拆卸过程时间大大缩短，提高了安装及拆卸效率，两侧施工只需各安排1人，在提高效率的同时，大大节约了人工成本。

3、通过高精度丝杆副、导轨副、四联导杆机构的应用，多机同步协同作业，整体运转操作更加平稳，降低了设备跑偏带来的操作事故风险，同时从纵向、横向、标高等多维度共同保证了安装拆换的精度控制，避免人员操作水平差异带来的影响。

4、主要工作脱离了人工，有效保障了工人的人身安全，同时保障了生产企业的安全生产管理体制。

附图说明

图1是本发明实施例提供的总装使用示意图；

图2是本发明实施例提供的纵向定位组件、横向进伸组件和托盘装置使用状态示意图；

图3是图2中A区放大示意图；

图4是本发明实施例提供的升降装置的单边结构示意图；

图5是本发明实施例提供的上哈弗连接件和下哈弗连接件组合结构示意图；

图6是图5中B向的上哈弗连接件和下哈弗连接件组合结构示意图。

图中：1、纵向定位组件；11、第一滑轨副；12、纵向驱动机构；13、纵向定位支架；14、纵向定位电机；15、过渡节；16、电磁离合器；17、第一连接轴；18、齿轮齿条副；

2、横向进伸组件；21、横向进伸支架；22、拖轮装置；23、丝杆组件；24、螺母连接件；25、第一轴承座；26、链轮链条副；27、进伸电机；28、挡块；29、第二滑轨副；210、过渡连接板；211、行程开关；

3、托盘装置；31、托架；32、旋转电机；33、万向联轴器；34、吊挂座支撑架；35、第三滑轨副；36、中间连接板；37、吊挂支座；38、下哈弗连接件；381、石墨环；382、下哈弗架；39、元宝轴承座；310、吊挂轴承座；

4、升降装置；41、支撑梁；42、滑轨；43、滑块；44、齿条；45、支撑架；46、纵向移动电机；47、齿轮；48、升降机；49、固定支架；410、活动支架；411、升降电机；412、第二连接轴；413、升降螺母；414、导杆机构；415、上哈弗连接件；4151、上哈弗架；4152、轴承；4153、旋转连接轴；4154、手柄；

5、退火窑；6、立柱；61、横梁。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。一种退火窑辊道精准定位换辊装置限制。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。

根据本发明的一个总体技术构思，如图1-6所示，提供一种退火窑辊道精准定位换辊装置，主要由纵向定位组件1、横向进伸组件2、托盘装置3、升降装置4四部分构成。

其中，纵向定位组件1主要使定位换辊装置根据辊子安装位置要求，实现纵向定位，横向进伸组件2安装于纵向定位组件1上，主要带动托盘装置3及辊子进伸安拆，实现辊子的横向定位，托盘装置3安装于横向进伸组的第二滑轨副29的顶部，升降装置4设置于托盘装置3的端部，且升降装置4为对称的双体结构，双体结构之间为退火窑5，双体结构外侧以退火窑5为对称中心设置两个立柱6，每个立柱6上端均固定有横梁61。

纵向定位组件1，包括纵向定位支架13、设于纵向定位支架13底部的第一滑轨副11和纵向驱动机构12，第一滑轨副11安装于地面，纵向驱动机构12用于驱动纵向定位支架13在滑轨42上移动；

纵向驱动机构12包括安装于纵向定位支架13上的纵向定位电机14、与纵向定位电机14输出轴转动连接的过渡节15、安装于纵向定位电机14输出端的电磁离合器16，以及与电磁离合器16固定连接的第一连接轴17，第一连接轴17的端部安装有齿轮齿条副18。

横向进伸组件2，包括横向进伸支架21、拖轮装置22、丝杆组件23和设于横向进伸支架21顶部的第二滑轨副29，拖轮装置22安装于横向进伸支架21的端部，横向进伸支架21两端设置有第一轴承座25，丝杆组件23的两端转动连接于第一轴承座25，主要带动托盘装置3及辊子进伸安拆，实现辊子的横向定位；

丝杆组件23包括与丝杆本体螺纹连接的螺母连接件24，丝杆组件23的一端设有链轮链条副26，链轮链条副26驱动连接有进伸电机27，横向进伸支架21顶部设有挡块28，且挡块28位于第二滑轨副29的端部，第二滑轨副29上安装有行程开关211，用于位置控制托盘装置3横向进伸的尺寸；

螺母连接件24上固定安装有过渡连接板210，过渡连接板210与托架31顶部固定连接，过渡连接板210的底部与第二滑轨42副29固定连接。

托盘装置3，包括托架31、用于驱动辊子转动的旋转电机32、设置于托架31顶部的吊挂座支撑架34，以及分别转动连接于辊子两端的元宝轴承座39和吊挂轴承座310，托架31顶部设有一对下哈弗连接件38，用于托住辊子，吊挂座支撑架34上固定连接有第三滑轨副35，第三滑轨副35的底部固定连接有中间连接板36，中间连接板36上固定连接有吊挂支座37，吊挂支座37与元宝轴承座39装配。主要起托辊支撑作用，同时在热态换辊时旋转电机32带动辊子进行圆周转动，避免受热不均造成辊体的弯曲变形。

升降装置4：主要由支撑梁41、滑轨42、滑块43、与下哈弗连接件38相配合的上哈弗连接件415、固定于支撑梁41底部的齿条44、固定于滑块43底部的支撑架45、安装于支撑架45上的纵向移动电机46和安装于支撑架45底部的固定支架49构成，主要与纵向定位组件1同步运动实现同位置的纵向定位，同时升降电机411带动升降机48实现辊子安装标高的定位。

固定支架49与支撑架45之间具有安装空间，安装空间内设有升降机48，升降机48的输入端通过连接轴412传动连接有升降电机411，升降机48的输出轴螺纹连接有升降螺母413，升降螺母413定心安装有活动支架410，活动支架410内设有导杆机构414，活动支架410端部与上哈弗连接件415装配。

上哈弗连接件415包括上哈弗架4151、旋转连接轴4153和手柄4154，上哈弗架4151设有半圆槽口，上哈弗架4151开设有对称的两个槽孔，且槽孔内两端安装有轴承4152，轴承4152与旋转连接轴4153定心安装，手柄4154设于旋转连接轴4153的端部，下哈弗连接件38包括下哈弗架382，下哈弗架382设有半圆槽口，上哈弗架4151的半圆槽口和下哈弗架382半圆槽口均安装有石墨。

具体地使用方法：

拆卸过程描述：

第1步：安装完成后通过程序设定，使纵向定位装置中电磁离合器16得电吸附闭合，启动纵向定位电机14，带动齿轮齿条副18工作，与此同时同步启动退火窑5两边升降装置4中的纵向移动电机46，带动齿轮47、滑块43在齿条44、滑轨42上工作；待行驶到辊子定位中心线时，同时关闭纵向定位电机14；纵向移动电机46。从而实现定位换辊装置的同步整体纵向定位，即所换辊子中心线的定位。

第2步：辊体中心定位完成后，即启动横向进伸组件2中的进伸电机27，带动链轮链条副26运转，链轮链条副26带动丝杆组件23进行转动，通过螺母连接件24，过渡连接板210带动托盘装置3整体在第二滑轨副29上进行横向平移运动。通过调节行程开关211的位置控制横向进伸的尺寸，触发行程开关211，使横向进伸组件2中的进伸电机27停转，保证所换辊横向安装定位的位置要求。

第3步：启动升降装置4中的升降电机411，通过第二连接轴412带动升降机48运转，实现活动支架410在导杆机构414上的上下升降运动，待两侧的上哈弗连接件415圆弧面与所换辊的辊面贴合后，关闭升降电机411。

第4步：将退火窑5两端上哈弗连接件415与下哈弗连接件38用螺栓紧固连接，连接完成后，将辊子两端的轴承4152座与辊道横梁61上的连接螺栓全部松开。启动两侧升降装置4中的升降电机411，进一步带动活动支架410做下降运动，待两侧下哈弗连接件38底面与托架31完全贴合时，关闭升降电机411。

第5步：将辊子轴头处元宝轴承座39和吊挂轴承座310的安装到托盘装置3上，传动侧吊挂轴承座310与托架31进行螺栓固定，操作侧移动吊挂座支撑架34上的吊挂支座37与元宝轴承座39实现吊挂连接；辊子两端的元宝轴承座39和吊挂轴承座310连接完毕后，松开上哈弗连接件415与下哈弗连接件38连接螺栓。

第6步：启动升降电机411，进伸电机27，使升降装置4归位，辊子经过托盘装置3脱出。

穿装过程描述：

第1步：将已安装好轴头处元宝轴承座39和吊挂轴承座310的辊子安装到托盘装置3上，辊子两端在下哈弗连接件38上支撑定位后，前点将吊挂轴承座310与托架31进行螺栓固定，后点移动吊挂座支撑架34上的吊挂支座37与元宝轴承座39实现吊挂连接；辊子两端的元宝轴承座39和吊挂轴承座310连接完毕后，通过万向联轴器33实现与旋转电机32的连接。

第2步：安装完成后通过程序设定，使纵向定位组件1中电磁离合器16得电吸附闭合，启动纵向定位电机14，带动齿轮齿条副18工作，与此同时同步启动退火窑5两边升降装置4中的纵向移动电机46，带动齿轮47、滑块43在齿条44、滑轨42上工作；待行驶到辊子定位中心线时，同时关闭纵向定位电机14；纵向移动电机46。从而实现定位换辊装置的同步整体纵向定位，即所换辊子中心线的定位。

第3步：辊体中心定位完成后，即启动横向进伸组件2中的进伸电机27，带动链轮链条副26运转，链轮链条副26带动丝杆组件23进行转动，通过螺母连接件24，过渡连接板210带动托盘装置3整体在第二滑轨副29上进行横向平移运动。热态下，在平移运动的同时，启动托盘装置3中的旋转电机32，通过万向联轴器33带动辊子进行圆周运动，以防止受热不均造成的辊体弯曲变形。通过调节行程开关211的位置控制横向进伸的尺寸，使元宝轴承座39和吊挂轴承座310中心处于横梁61中心处时，触发行程开关211，同时使横向进伸组件2中的进伸电机27停转，保证所换辊横向安装定位的位置要求。

第4步：待辊子整体受热均匀后，关闭托盘装置3中的旋转电机32；同时启动升降装置4中的升降电机411，通过连接轴412带动升降机48运转，实现活动支架410在导杆机构414上的上下升降运动，待两侧的上哈弗连接件415与下哈弗连接件38安装面正好贴合时，关闭升降电机411。

第5步：将退火窑5两端上哈弗连接件415与下哈弗连接件38用螺栓紧固连接，连接完成后，断开托盘装置3中的万向联轴器33与辊子的连接；同时移动吊挂支座37，使吊挂支座37与元宝轴承座39脱开，最后松开传动侧吊挂轴承座310与托盘装置3中托架31的连接螺栓。

第6步：启动两侧升降装置4中的升降电机411，通过连接轴412带动升降机48运转，实现活动支架410在导杆机构414上的上下升降运动，进而带动上哈弗连接件415与下哈弗连接件38所固定的辊子向上抬升，待辊面到达工艺标高即关闭升降电机411，将辊子两端的吊挂支座37与元宝轴承座39连接到辊道横梁61上，再松开两端上哈弗连接件415与下哈弗连接件38所固定的连接螺栓。

第7步：启动升降电机411，进伸电机27，使组件归位，完成换辊工作。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种退火窑辊道精准定位换辊装置，其特征在于，包括：

纵向定位组件（1），用于辊子安装纵向定位，包括纵向定位支架（13）、设于所述纵向定位支架（13）底部的第一滑轨副（11）和纵向驱动机构（12），所述第一滑轨副（11）安装于地面，所述纵向驱动机构（12）用于驱动纵向定位支架（13）在第一滑轨副（11）上移动；

安装于纵向定位组件（1）上的横向进伸组件（2），包括横向进伸支架（21）、拖轮装置（22）、丝杆组件（23）和设于横向进伸支架（21）顶部的第二滑轨副（29），所述拖轮装置（22）安装于横向进伸支架（21）的端部，所述横向进伸支架（21）两端设置有第一轴承座（25），所述丝杆组件（23）的两端转动连接于第一轴承座（25）；

安装于第二滑轨副（29）顶部的托盘装置（3）；

设于纵向定位组件（1）一侧的升降装置（4）；

所述托盘装置（3）包括托架（31）、用于驱动辊子转动的旋转电机（32），以及分别转动连接于辊子两端的元宝轴承座（39）和吊挂轴承座（310），所述托架（31）顶部设有一对下哈弗连接件（38），用于托住辊子；

所述升降装置（4）包括支撑梁（41）、滑轨（42）、滑块（43）和与下哈弗连接件（38）相配合的上哈弗连接件（415），用于升降装置（4）纵向移动和辊子安装标高的定位；

所述上哈弗连接件（415）包括上哈弗架（4151）、旋转连接轴（4153）和手柄（4154），所述上哈弗架（4151）设有半圆槽口，所述上哈弗架（4151）开设有对称的两个槽孔，且槽孔内两端安装有轴承（4152），所述轴承（4152）与旋转连接轴（4153）定心安装，所述手柄（4154）设于旋转连接轴（4153）的端部，所述下哈弗连接件（38）包括下哈弗架（382），所述下哈弗架（382）设有半圆槽口，所述上哈弗架（4151）的半圆槽口和下哈弗架（382）半圆槽口均安装有石墨环（381）；

所述托盘装置（3）还包括设置于托架（31）顶部的吊挂座支撑架（34），所述吊挂座支撑架（34）上固定连接有第三滑轨副（35），所述第三滑轨副（35）的底部固定连接有中间连接板（36），所述中间连接板（36）上固定连接有吊挂支座（37），所述吊挂支座（37）与元宝轴承座（39）装配；

所述升降装置（4）还包括固定于支撑梁（41）底部的齿条（44）、固定于滑块（43）底部的支撑架（45）、安装于支撑架（45）上的纵向移动电机（46）和安装于支撑架（45）底部的固定支架（49），所述固定支架（49）与支撑架（45）之间具有安装空间，安装空间内设有升降机（48），所述升降机（48）的输入端通过连接轴传动连接有升降电机（411），所述升降机（48）的输出轴螺纹连接有升降螺母（413），所述升降螺母（413）定心安装有活动支架（410），所述活动支架（410）内设有导杆机构（414），所述活动支架（410）端部与上哈弗连接件（415）装配，所述升降装置（4）为对称的双体结构。

2.根据权利要求1所述的一种退火窑辊道精准定位换辊装置，其特征在于，所述纵向驱动机构（12）包括安装于纵向定位支架（13）上的纵向定位电机（14）、与纵向定位电机（14）输出轴转动连接的过渡节（15）、安装于纵向定位电机（14）输出端的电磁离合器（16），以及与电磁离合器（16）固定连接的连接轴，所述连接轴的端部安装有齿轮齿条副（18）。

3.根据权利要求1所述的一种退火窑辊道精准定位换辊装置，其特征在于，所述丝杆组件（23）包括与丝杆本体螺纹连接的螺母连接件（24），所述丝杆组件（23）的一端设有链轮链条副（26），所述链轮链条副（26）驱动连接有进伸电机（27）。

4.根据权利要求3所述的一种退火窑辊道精准定位换辊装置，其特征在于，所述横向进伸支架（21）顶部设有挡块（28），且挡块（28）位于第二滑轨副（29）的端部。

5.根据权利要求4所述的一种退火窑辊道精准定位换辊装置，其特征在于，所述第二滑轨副（29）上安装有行程开关（211），用于控制托盘装置（3）横向进伸的尺寸。

6.根据权利要求4所述的一种退火窑辊道精准定位换辊装置，其特征在于，所述螺母连接件（24）上固定安装有过渡连接板（210），所述过渡连接板（210）与托架（31）底部固定连接，所述过渡连接板（210）带动托盘装置（3）整体在第二滑轨副（29）上进行横向平移运动。