CN115121613A - 一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，包括底座、主辊模块、芯辊模块、锥辊模块、支撑辊模块和连接板模块；所述锥辊模块和主辊模块分别对应设置在底座上表面的左右两侧区域，且两侧分别通过连接板模块与底座固连；所述支撑辊模块前后对称的设置在锥辊模块和主辊模块之间且底端与底座固连；所述芯辊模块设置在前后对称的支撑辊模块之间且底端与底座固连。本发明采用了多个模块组，拆卸修补简易方便。更重要的是，本发明中采用了丝杠螺母副结构，工作时可调整锥辊轧制的位置，并且通过十字滑台同时调节锥辊与主辊、筒节等部分之间的相对位置。本发明改进了以往轧机非柔性的加工过程，进一步提高生产效率。

Description

一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置。
背景技术
柔性实验轧机是金属轧制加工领域广泛应用的设备，随着冶金行业对筒节轧机要求的提高，轧机的轧制效率和质量成为值得关注的问题。
目前市场或教学使用的筒节实验轧机结构为一体化装置，轧辊保护壳等为一个整体，辊轴之间，零部件之间相互固定，修理拆卸极为不便，等到内部零部件达到使用寿命时，需要整机拆卸维修，降低了工作效率。而且一般轧机轧制成型的产品形状比较单一，只能成批量生产同一种规格产品，无法加工生产其他尺寸的产品，加大了产品规格的局限性。因此进一步提高筒节实验轧机的轧制效率和质量对冶金行业的发展具有重要意义。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，拆卸修补简易方便，灵活性强，能够有效提高轧制的效率和质量。
本发明采用的技术方案如下：
本发明所提出的一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，包括底座、主辊模块、芯辊模块、锥辊模块、支撑辊模块和连接板模块；所述锥辊模块和主辊模块分别对应设置在底座上表面的左右两侧区域，且两侧分别通过连接板模块与底座固连；所述支撑辊模块前后对称的设置在锥辊模块和主辊模块之间且底端与底座固连；所述芯辊模块设置在前后对称的支撑辊模块之间且底端与底座固连。
进一步的，所述锥辊模块包括辊轴固定板、十字滑台、第一步进电机、步进电机底座、锥辊丝杠连接板、锥辊丝杠、连接板、辊轴固定块、上锥辊和下锥辊；所述连接板为竖向的凹形结构；所述十字滑台为X方向的单自由度滑台；所述十字滑台X方向的两端通过辊轴固定板固定在连接板一侧内壁顶部；所述十字滑台Y方向内端面的上下两侧对称设置锥辊丝杠连接板；所述锥辊丝杠连接在上下两侧的锥辊丝杠连接板之间；所述上锥辊内端连接有辊轴固定块；所述辊轴固定块侧部通过锥辊丝杠螺母与锥辊丝杠滑动连接；所述第一步进电机通过步进电机底座连接在十字滑台顶端且其输出端与锥辊丝杠的上端连接；所述下锥辊横向滑动连接在连接板另一侧内壁的底部并与上锥辊对应。
进一步的，所述支撑辊模块包括支撑辊、支撑辊轴座、支撑辊轴端盖和支撑板；所述支撑板底端与底座固连；所述支撑辊轴座设置在支撑板顶部的内侧；所述支撑辊键连接在支撑辊轴座的内侧；所述支撑辊轴端盖固连在支撑辊后端与支撑辊轴座之间。
进一步的，所述芯辊模块包括波纹芯辊套、芯辊、电机减速器模块、芯辊底板座和同步带模块；所述同步带模块底端与底座固连；所述电机减速器模块通过芯辊底板座滑动连接在同步带模块的上端；所述芯辊下端与电机减速器模块的输出端连接，上端连接波纹芯辊套；且所述芯辊与前后两侧的支撑辊对应。
进一步的，所述同步带模块包括从动轴承座、型材、主动轴承座、防撞胶棒、联轴器、第二步进电机和同步带；所述主动轴承座和从动轴承座间隔一段距离布置；所述型材分别固连在主动轴承座和从动轴承座的两侧之间；所述同步带连接在主动轴承座和从动轴承座内部的转轴之间；所述第二步进电机的输出端通过联轴器与主动轴承座内部转轴连接；所述防撞胶棒分别固连在主动轴承座和从动轴承座内端面上部的两侧；所述芯辊底板座与型材滑动连接并与同步带固连。
进一步的，所述电机减速器模块包括减速器、步进电机安装台和第三步进电机；所述减速器固定在芯辊底板座的上表面；所述第三步进电机连接在减速器的一侧并通过步进电机安装台与芯辊底板座固连；所述第三步进电机的输出端通过减速器与芯辊的下端连接。
进一步的，所述主辊模块包括主辊连接板、第四步进电机、主辊底座、主辊、主辊丝杠、步进电机固定板和限位板；所述限位板为L型板；所述限位板对称设置在底座上表面端部的前后两侧；所述主辊底座设置在两侧限位板水平端的顶部之间，且主辊底座的左右两端分别与两侧限位板的水平端滑动连接；所述主辊连接板设置在两侧限位板水平端的底部之间并与主辊底座对应；所述主辊竖向连接在主辊底座和主辊连接板的中部之间；所述步进电机固定板设置在两侧限位板竖直端的后侧之间；所述第四步进电机固定在步进电机固定板的后侧中部；所述第四步进电机的输出端通过主辊丝杠与主辊连接板固连。
进一步的，所述连接板模块包括总装连接板和肋板；所述总装连接板为L型结构；所述肋板为直角三角形结构；所述肋板固连在总装连接板的中部区域之间；所述锥辊模块和主辊模块的侧面分别通过总装连接板与底座的上表面固连。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明提供的一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，采用了多个模块组，各个模块间相互螺栓连接，拆卸修补简易方便；
2、本发明提供的一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，采用了锥辊丝杠螺母副结构，工作时可灵活调整锥辊轧制的位置；
3、本发明提供的一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，改进了以往轧机非柔性加工的加工过程，进一步地提高了生产效率；
4、本发明提供的一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，采用了锥辊可移动装置，提高对筒节的轧制效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明锥辊模块的结构示意图；
图3为本发明支撑辊模块的结构示意图；
图4为本发明芯辊模块的结构示意图；
图5为本发明同步带模块的结构示意图；
图6为本发明电机减速器模块的结构示意图。
图7为本发明主辊模块的结构示意图；
图8为本发明连接板模块的结构示意图；
图9为本发明底座的结构示意图。
其中，附图标记：1-底座；2-锥辊模块；21-辊轴固定板；22-十字滑台；23-第一步进电机；24-步进电机底座；25-锥辊丝杠连接板；26-锥辊丝杠；27-连接板；28-锥辊固定块；29-上锥辊；210-下锥辊；3-支撑辊模块；31-支撑辊；32-支撑辊轴座；33-支撑辊轴端盖；34-支撑板；4-芯辊模块；41-波纹芯辊套；42-芯辊；43-电机减速器模块；431-减速器；432-步进电机安装台；433-第三步进电机；44-芯辊底板座；45-同步带模块；451-从动轴承座；452-型材；453-主动轴承座；454-防撞胶棒；455-联轴器；456-第二步进电机；457-同步带；5-主辊模块；51-主辊连接板；52-第四步进电机；53-主辊底座；54-主辊；55-主辊丝杠；56-步进电机固定板；57-限位板；6-连接板模块；61-总装板；62-肋板。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
需要说明的是，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
参见附图1，给出了本发明所提出的一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置一个实施例的具体结构。所述装置包括底座1、锥辊模块2、支撑辊模块3、芯辊模块4、主辊模块5和连接板模块6；所述底座1为矩形板；所述锥辊模块2和主辊模块5分别对应的通过螺栓固定在底座上表面的左右两侧区域，且锥辊模块2和主辊模块5的两侧分别通过连接板模块6与底座1固连；所述支撑辊模块3前后对称的设置在锥辊模块2和主辊模块5之间且底端与底座1固连；所述芯辊模块4设置在前后对称的支撑辊模块3之间且底端与底座1固连。
其中，如图2所示，所述锥辊模块2包括辊轴固定板21、十字滑台22、第一步进电机23、步进电机底座24、锥辊丝杠连接板25、锥辊丝杠26、连接板27、辊轴固定块28、上锥辊29和下锥辊210；所述连接板27为竖向的凹形结构，其开口端朝向右侧布置；所述十字滑台22为X方向的单自由度滑台；所述十字滑台2X方向的两端通过辊轴固定板21横向固定在连接板27一侧内壁的顶部；所述十字滑台22Y方向内端面的上下两侧分别固定连接相互对称的锥辊丝杠连接板25；所述锥辊丝杠26连接在上下两侧的锥辊丝杠连接板25之间；所述上锥辊29内端连接有辊轴固定块28；所述辊轴固定块28的侧部通过丝杠螺母与锥辊丝杠26滑动连接；所述第一步进电机23通过步进电机底座24连接在十字滑台22的顶端且第一步进电机23的输出端与锥辊丝杠26的上端连接；所述下锥辊210横向滑动连接在连接板27另一侧内壁的底部并与上锥辊29纵向对应。
如图3所示，所述支撑辊模块3包括支撑辊31、支撑辊轴座32、支撑辊轴端盖33和支撑板34；所述支撑板34底端与底座1固连且其所在平面与上锥辊29垂直；所述支撑辊轴座32设置在支撑板34顶部的内侧；所述支撑辊31的后侧键连接在支撑辊轴座32的内侧；所述支撑辊轴端盖33固连在支撑辊31后端与支撑辊轴座32之间。
如图4所示，所述芯辊模块4包括波纹芯辊套41、芯辊42、电机减速器模块43、芯辊底板座44和同步带模块45；所述同步带模块45的底端通过地脚与底座1固连；所述电机减速器模块43通过芯辊底板座44滑动连接在同步带模块45的上端；所述芯辊42的下端与电机减速器模块43的输出端连接，上端连接有波纹芯辊套41；且所述芯辊42的位置与前后两侧的支撑辊31对应；筒节8对应设置在芯辊42的圆周外侧。
其中，如图5所示，所述同步带模块45包括从动轴承座451、型材452、主动轴承座453、防撞胶棒454、联轴器455、第二步进电机456和同步带457；所述主动轴承座453和从动轴承座451间隔一段距离布置；所述型材452分别固连在主动轴承座453和从动轴承座451相对面的两侧之间；所述同步带457连接在主动轴承座453和从动轴承座451内部的转轴之间；所述第二步进电机456的输出端通过联轴器455与主动轴承座453内部转轴连接；所述防撞胶棒454分别固连在主动轴承座453和从动轴承座451内端面上部的两侧；所述芯辊底板座44与型材452滑动连接并与同步带457固连。
如图6所述，所述电机减速器模块43包括减速器431、步进电机安装台432和第三步进电机433；所述减速器431固定在芯辊底板座44的上表面；所述第三步进电机433连接在减速器431的一侧并通过步进电机安装台432与芯辊底板座44固连；所述第三步进电机433的输出端通过减速器431与芯辊42的下端连接。
如图7所示，所述主辊模块5包括主辊连接板51、第四步进电机52、主辊底座53、主辊54、主辊丝杠55、步进电机固定板56和限位板57；所述限位板57为L型板；所述限位板57分别对称设置在底座1上表面右侧区域的前后两侧；所述主辊底座53设置在两侧限位板57水平端的顶部之间，且主辊底座53的左右两端分别对应与两侧限位板57的水平端滑动连接；所述主辊连接板51设置在两侧限位板57水平端的底部之间并与主辊底座53的纵向位置对应；所述主辊54竖向连接在主辊底座53和主辊连接板51的中部之间；所述步进电机固定板56设置在两侧限位板57竖直端的后侧之间；所述第四步进电机52固定在步进电机固定板56的后侧中部；且所述第四步进电机52的输出端通过主辊丝杠55与主辊连接板51底部固连。
如图8所示，所述连接板模块6包括总装连接板61和肋板62；所述总装连接板61为L型结构；所述肋板62为直角三角形结构；所述肋板62对应固连在总装连接板61的两外端面的中部区域之间；所述锥辊模块2和主辊模块5的侧面分别通过连接板模块6与底座1的上表面固连；所述总装连接板61的两内端面分别对应与连接板27或限位板57的外侧面和底座1的上表面通过螺栓固连。
本发明的作用原理如下：
本发明中采用了丝杠螺母副结构，工作时可调整上锥辊29轧制的位置，锥辊模块2包括上锥辊29和下锥辊210，并且通过十字滑台22同时调节上锥辊29与主辊54、筒节8等的相对位置。
在实际使用过程中，启动锥辊模块2、同步带模块45、主辊模块5、电机减速器模块43处对应的电机，锥辊模块2处电机通过丝杠带动上锥辊29转动，同步带模块45与电机减速器模块43处电机带动芯棍42转动，主辊模块5处电机通过丝杠带动主辊54转动，待轧制筒节8放置在芯辊42上方，并由支撑辊31支撑，调节好主辊54、上锥辊29、筒节8的位置，以便顺利完成轧制。当受工艺要求，调节上锥辊29的位置时，可通过锥辊模块2的十字滑台22进行调节，因该实验轧机为模块化设计，便于拆卸，调节各模块位置较为方便。
本发明未尽事宜均为公知技术。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，其特征在于：所述装置包括底座、主辊模块、芯辊模块、锥辊模块、支撑辊模块和连接板模块；所述锥辊模块和主辊模块分别对应设置在底座上表面的左右两侧区域，且两侧分别通过连接板模块与底座固连；所述支撑辊模块前后对称的设置在锥辊模块和主辊模块之间且底端与底座固连；所述芯辊模块设置在前后对称的支撑辊模块之间且底端与底座固连。
2.根据权利要求1所述的一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，其特征在于：所述锥辊模块包括辊轴固定板、十字滑台、第一步进电机、步进电机底座、锥辊丝杠连接板、锥辊丝杠、连接板、辊轴固定块、上锥辊和下锥辊；所述连接板为竖向的凹形结构；所述十字滑台为X方向的单自由度滑台；所述十字滑台X方向的两端通过辊轴固定板固定在连接板一侧内壁顶部；所述十字滑台Y方向内端面的上下两侧对称设置锥辊丝杠连接板；所述锥辊丝杠连接在上下两侧的锥辊丝杠连接板之间；所述上锥辊内端连接有辊轴固定块；所述辊轴固定块侧部通过锥辊丝杠螺母与锥辊丝杠滑动连接；所述第一步进电机通过步进电机底座连接在十字滑台顶端且其输出端与锥辊丝杠的上端连接；所述下锥辊横向滑动连接在连接板另一侧内壁的底部并与上锥辊对应。
3.根据权利要求1所述的一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，其特征在于：所述支撑辊模块包括支撑辊、支撑辊轴座、支撑辊轴端盖和支撑板；所述支撑板底端与底座固连；所述支撑辊轴座设置在支撑板顶部的内侧；所述支撑辊键连接在支撑辊轴座的内侧；所述支撑辊轴端盖固连在支撑辊后端与支撑辊轴座之间。
4.根据权利要求3所述的一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，其特征在于：所述芯辊模块包括波纹芯辊套、芯辊、电机减速器模块、芯辊底板座和同步带模块；所述同步带模块底端与底座固连；所述电机减速器模块通过芯辊底板座滑动连接在同步带模块的上端；所述芯辊下端与电机减速器模块的输出端连接，上端连接波纹芯辊套；且所述芯辊与前后两侧的支撑辊对应。
5.根据权利要求4所述的一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，其特征在于：所述同步带模块包括从动轴承座、型材、主动轴承座、防撞胶棒、联轴器、第二步进电机和同步带；所述主动轴承座和从动轴承座间隔一段距离布置；所述型材分别固连在主动轴承座和从动轴承座的两侧之间；所述同步带连接在主动轴承座和从动轴承座内部的转轴之间；所述第二步进电机的输出端通过联轴器与主动轴承座内部转轴连接；所述防撞胶棒分别固连在主动轴承座和从动轴承座内端面上部的两侧；所述芯辊底板座与型材滑动连接并与同步带固连。
6.根据权利要求5所述的一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，其特征在于：所述电机减速器模块包括减速器、步进电机安装台和第三步进电机；所述减速器固定在芯辊底板座的上表面；所述第三步进电机连接在减速器的一侧并通过步进电机安装台与芯辊底板座固连；所述第三步进电机的输出端通过减速器与芯辊的下端连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，其特征在于：所述主辊模块包括主辊连接板、第四步进电机、主辊底座、主辊、主辊丝杠、步进电机固定板和限位板；所述限位板为L型板；所述限位板对称设置在底座上表面端部的前后两侧；所述主辊底座设置在两侧限位板水平端的顶部之间，且主辊底座的左右两端分别与两侧限位板的水平端滑动连接；所述主辊连接板设置在两侧限位板水平端的底部之间并与主辊底座对应；所述主辊竖向连接在主辊底座和主辊连接板的中部之间；所述步进电机固定板设置在两侧限位板竖直端的后侧之间；所述第四步进电机固定在步进电机固定板的后侧中部；所述第四步进电机的输出端通过主辊丝杠与主辊连接板固连。
8.根据权利要求1所述的一种基于柔性多模块化系统筒节实验轧机装置，其特征在于：所述连接板模块包括总装连接板和肋板；所述总装连接板为L型结构；所述肋板为直角三角形结构；所述肋板固连在总装连接板的中部区域之间；所述锥辊模块和主辊模块的侧面分别通过总装连接板与底座的上表面固连。
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