CN116351884A - 轧辊夹紧机构及楔横轧机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种轧辊夹紧机构及楔横轧机，涉及金属加工技术领域。轧辊夹紧机构具体为一种液压夹紧机构，其结构新颖合理，能够在保障轧辊和半轴常规转动功能的基础上，实现半轴对轧辊的夹紧或分离，操作简便快捷，有利于轧辊的快速拆换及安装。上述楔横轧机中，轧辊采用上述轧辊夹紧机构进行液压夹紧，能够在保障轧辊和半轴常规转动功能的基础上，实现快速换辊，解决了现有机械式的轧辊夹紧机构所存在的结构复杂，且操作难度大，轧辊拆装效率低的问题。

Description

轧辊夹紧机构及楔横轧机
技术领域
本发明涉及金属加工技术领域，特别是涉及一种轧辊夹紧机构及楔横轧机。
背景技术
现有的轧制系统，一种是不可拆卸轧辊的形式，轧辊由一根整体轴贯通，两端分别与设备的本体相连接，在正常工作和使用过程中，轧辊不可与设备本体拆卸，属于最常规的轧制系统。另一种是可拆卸轧辊的形式，在正常使用过程中，具备轧辊可拆卸的功能，但轧辊与设备的夹紧机构为机械式机构，比如现有的楔横轧机中，可拆卸轧辊的夹紧机构为机械式结构，不仅结构复杂，而且在拆卸和安装轧辊时，需要人工在较狭小的空间内操作或干预机械式结构，操作难度大，轧辊拆装效率低。因此，本发明提出一种新型的轧辊夹紧技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种轧辊夹紧机构及楔横轧机，以解决现有机械式的轧辊夹紧机构所存在的结构复杂，且操作难度大，轧辊拆装效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种轧辊夹紧机构，包括：
支撑件，所述支撑件上活动设置有轴承座；
用于与轧辊同轴对接的半轴，所述半轴通过轴承与所述轴承座转动连接；
液压缸，所述液压缸的一端与所述支撑件上，另一端与所述轴承座相连，所述液压缸能够驱动所述轴承座、所述半轴以及所述轴承相对所述支撑件移动，以使所述半轴夹紧或远离所述轧辊的端部。
可选的，所述液压缸的缸体通过安装支架与所述轴承座的端部相连，所述液压缸的活塞杆贯穿所述安装支架后与所述支撑件相连。
可选的，所述液压缸的活塞杆端部设置有压板，所述压板通过螺栓或螺钉与所述支撑件相连。
可选的，还包括导向定位机构，所述导向定位机构包括限位杆和与所述限位杆滑动适配的限位孔，其中，所述限位杆平行于所述半轴设置，所述限位杆和所述限位孔中的一者设置于所述支撑件上，另一者设置于所述安装支架上。
可选的，所述限位杆设置于所述支撑件上；所述限位孔开设于所述安装支架上。
可选的，所述限位杆的端部设置有压板，所述压板通过螺栓或螺钉与所述支撑件相连。
可选的，所述导向定位机构还包括限位杆锁紧机构，所述限位杆锁紧机构设置于所述安装支架上，其能够在所述半轴夹紧所述轧辊的端部后，限制所述限位杆的轴向移动。
可选的，所述限位杆锁紧机构为垂直于所述限位杆布置的气缸，所述限位杆的对应位置开设有与所述气缸的活塞杆适配的插孔，当所述半轴夹紧所述轧辊的端部后，所述气缸的活塞杆伸出并插入所述插孔，以限制所述限位杆的轴向移动。
可选的，所述轴承座通过滑动套与所述支撑件滑动相连。
可选的，所述导向定位机构和所述液压缸分别设置有两组，且两组所述液压缸和两组所述导向定位机构中的所述限位孔在所述安装支架上呈圆周交错分布。
本发明还提出一种楔横轧机，包括如上任意一项所述的轧辊夹紧机构，至少一根轧辊通过所述轧辊夹紧机构进行液压夹紧。
可选的，所述楔横轧机中至少一组所述轧辊夹紧机构中的所述半轴上连接有轧辊旋转驱动机构。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提出的轧辊夹紧机构，为一种液压夹紧机构，其结构新颖合理，能够在保障轧辊和半轴常规转动功能的基础上，实现半轴对轧辊的夹紧或分离，操作简便快捷，有利于轧辊的快速拆换及安装。
在本发明的一些技术方案中，轧辊夹紧机构配置的导向定位机构，不仅能够为半轴、轴承以及轴承座的移动进行导向，而且能够在半轴夹紧轧辊端部后，配合液压缸活塞杆的支撑作用一同保持半轴对轧辊的有效夹紧，并在液压缸液压失效后，还能够保持半轴对轧辊的夹紧作用，大大提升了轧辊夹紧机构的可靠性和稳定性，有利于提升工件质量。
本发明还提出一种楔横轧机，其轧辊采用上述轧辊夹紧机构进行液压夹紧，能够在保障轧辊和半轴常规转动功能的基础上，实现快速换辊，解决了现有机械式的轧辊夹紧机构所存在的结构复杂，且操作难度大，轧辊拆装效率低的问题。
附图说明
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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
图1为本发明实施例所公开的轧辊夹紧机构的结构示意图；
图2为本发明实施例所公开的楔横轧机中轧辊端部被轧辊夹紧机构夹紧时的结构示意图。
其中，附图标记为：
100、轧辊夹紧机构；200、轧辊；
1、支撑件；2、轴承座；3、半轴；4、液压缸；5、安装支架；6、限位杆；7、限位孔；8、限位杆锁紧机构；9、轴承；10、压板；11、螺栓；12、滑动套；13、立柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的之一是提供一种轧辊夹紧机构，以解决现有机械式的轧辊夹紧机构所存在的结构复杂，且操作难度大，轧辊拆装效率低的问题。
本发明的另一目的在于提供一种包含上述轧辊夹紧机构的楔横轧机，以解决现有机械式的轧辊夹紧机构所存在的结构复杂，且操作难度大，轧辊拆装效率低的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1和图2所示，本实施例提供一种轧辊夹紧机构100，包括支撑件1、液压缸4和用于与轧辊200同轴对接的半轴3，支撑件1上活动设置有轴承座2，半轴3通过轴承9与轴承座2转动连接；液压缸4的一端与支撑件1相连，另一端与轴承座2相连，液压缸4能够驱动轴承座2、半轴3以及轴承9同时相对支撑件1移动，以使半轴3夹紧或远离轧辊200的端部，在半轴3夹紧轧辊200的端部时，完成轧辊200的组装，而当半轴3远离轧辊200的端部时，可对轧辊200进行拆装或转移。
本实施例中，液压缸4的缸体和活塞杆分别代表液压缸4的两端。实际操作中，可将液压缸4的缸体与支撑件1相连，液压缸4的活塞杆通过连接件或直接与轴承座2的端部相连；也可将液压缸4的缸体与轴承座2的端部相连，而液压缸4的活塞杆与支撑件1相连；液压缸4的具体设置形式可根据实际情况而设定。作为一种优选方案，如图1所示，本实施例将液压缸4的缸体通过安装支架5与轴承座2端部相连，且液压缸4缸体的缸口位置与安装支架5相连，液压缸4的活塞杆则贯穿安装支架5与支撑件1相连。进一步地，上述安装支架5优选为安装板结构，其一般设置于轴承座2的远离轧辊200的一端，当安装支架5上的液压缸4内通入一定压力的油液后，液压缸4的活塞杆伸长，液压缸4的缸体会相对其活塞杆朝向远离支撑件1的方向移动，并带动安装支架5、轴承座2、半轴3以及轴承9同时相对支撑件1朝向远离支撑件1的方向移动，以使半轴3远离轧辊200的端部，其中液压缸4的伸缩行程能够满足半轴3与轧辊200之间的拆离需求。反之，如果需要夹紧轧辊，可先通过行车等结构将轧辊吊装至相应位置，然后控制液压缸4的活塞杆收缩，液压缸4的缸体会相对其活塞杆朝向靠近支撑件1的方向移动，并带动安装支架5、轴承座2、半轴3以及轴承9同时相对支撑件1朝向靠近支撑件1的方向移动，直至半轴3夹紧轧辊200的端部。正常情况下，液压缸4的缸体、安装支架5、轴承座2、半轴3以及轴承9作为一个整体仅能够相对支撑件1进行轴向移动，而不会相对支撑件1发生转动。
本实施例中，还包括导向定位机构，该导向定位机构包括限位杆6和与限位杆6滑动适配的限位孔7，其中，限位杆6平行于半轴3设置，限位杆6和限位孔7中的一者设置于支撑件1上，另一者设置于安装支架5上，上述限位杆6和限位孔7滑动配合能够确保轴承座2、半轴3以及轴承9沿轴向作直线运动，避免在移动过程中发生位置偏移，造成轧辊200的安装错位。作为优选方案，将限位杆6通过压板10和螺栓设置于支撑件1上，限位孔7开设于安装支架5上。上述导向定位机构在正常使用过程中，无论半轴3夹紧或远离轧辊200的端部，限位杆6均穿插在限位孔7中，仅是限位杆6伸出限位孔7长度不同的区别，比如在需要半轴3夹紧轧辊200的端部时，限位孔7会随安装支架5朝向靠近支撑件1的方向移动，此时限位杆6右端(图1和图2所示的视角)伸出限位孔7的长度为L1，而在需要拆换轧辊200，而将半轴3驱离轧辊200的端部时，限位孔7会随安装支架5朝向远离支撑件1的方向移动，此时限位杆6右端(图1和图2所示的视角)伸出限位孔7的长度为L2，L2小于L1。
本实施例中，考虑到液压缸4液压失效问题以及整个轧辊夹紧机构100对轧辊200夹紧的可靠性，还在导向定位机构中设置了限位杆锁紧机构8，该限位杆锁紧机构8设置于安装支架5上，其能够在半轴3夹紧轧辊200的端部后，限制限位杆6的轴向移动，以确保轧辊200与半轴3之间连接的稳定性以及轧辊200转动的可靠性。即使液压缸4发生液压失效等问题，被锁止的限位杆6仍然能够保持轴承座2、半轴3以及轴承9相对支撑件1位置固定。上述限位杆锁紧机构8优选为垂直于限位杆6布置的气缸，限位杆6的对应位置开设有与气缸的活塞杆适配的插孔，当半轴3夹紧轧辊200的端部后，限位杆6上的插孔正好与气缸的活塞杆对齐，气缸的活塞杆伸出并插入插孔后可限制限位杆6的轴向移动。上述限位杆锁紧机构8还可以是液压缸或电动伸缩杆等机构，以限位杆锁紧机构8为气缸为例，限位杆锁紧机构8与相应的控制系统通讯连接后，可依据气缸的伸缩运动判断限位杆锁紧机构8有没有锁止限位杆6，一般情况下，限位杆锁紧机构8的活塞杆插入插孔时，活塞杆伸出的长度是一定的，可以根据活塞杆伸出长度的大小判断限位杆锁紧机构8是否已经完成对限位杆6的锁止，若控制系统判断限位杆锁紧机构8已经完成对限位杆6的锁止，则此时轧辊200与半轴3之间可靠连接，进而可以控制相应的驱动机构驱动半轴3转动，进而驱动轧辊200转动，完成相应的轧制过程。再次需要拆换轧辊200时，首先控制限位杆锁紧机构8的活塞杆缩回，解除其对限位杆6的锁止作用后，再控制液压缸4的活塞杆伸长即可。
本实施例中，为了进一步提升对轴承座2的轴向加固作用，可在轴承座2的一端设置法兰面，且该法兰面位于支撑件1的外侧，轴承座2能够通过该法兰面与支撑件1外侧相接触，实现轴向初级定位，上述安装支架5即与该法兰面相连，当液压缸4的活塞杆完全收缩时，轴承座2的法兰面正好抵在支撑件1的外侧面上，并通过液压缸4的液压作用进行顶紧加固，此时与轴承座2相连的半轴3完成对轧辊200端部的夹紧；而当需要拆换轧辊200时，液压缸4的活塞杆伸出，其缸体通过安装支架5将轴承座2朝向背离轧辊200的方向拉出，实现与轴承座2相连的半轴3和轧辊200端部的分离。在通过液压缸4活塞杆的伸缩完成对轴承座2的推拉移动时，限位杆6与安装支架5上的限位孔7一直保持穿插状态，能够为轴承座2的移动进行定位、导向。作为优选方案，上述导向定位机构和液压缸4分别优选设置有两组，且两组液压缸4和两组导向定位机构中的限位孔7在安装支架5上呈圆周交错分布，比如两组液压缸4和两组导向定位机构中的限位孔7分别位于安装支架5的四角，且两组液压缸4呈对角布置，而两组导向定位机构中的限位孔7也呈对角布置。
下面以在楔横轧机中安装使用上述轧辊夹紧机构100为例，对其使用原理作具体说明。
如图2所示，为楔横轧机中一根轧辊200的安装示意图。楔横轧机中一般包括间隔布置的两根立柱13和布置于两根立柱13之间的一对轧辊200，一对轧辊200均通过上述轧辊夹紧机构100进行液压夹紧，以方便对相应轧辊200进行拆换。楔横轧机中的一根立柱13作为轧辊夹紧机构100中的支撑件1使用，如图2所示，轧辊200左端与左侧的立柱13通过轴承转动连接，该端不设置上述的轧辊夹紧机构100，轧辊200右端则与上述轧辊夹紧机构100配合，右侧的立柱则作为轧辊夹紧机构100的支撑件1。在两根立柱之间安装轧辊200时，一般借助行车等悬吊机构将轧辊200吊装转移至两根立柱之间，轧辊200左端与左侧的立柱13装配好后，控制右侧的轧辊夹紧机构100的液压缸4收缩，以通过半轴3夹紧轧辊200的右端。半轴3在液压缸4驱动下夹紧轧辊200右端后，可控制气缸，即限位杆锁紧机构8的活塞杆伸出并插入限位杆6的插孔内，以实现对限位杆6的轴向限位，此时可启动相应的轧辊旋转驱动机构带动半轴3以及轧辊200同步转动，完成相应的轧制工序；当需要拆换轧辊200时，首先停止轧辊旋转驱动机构，然后控制气缸，即限位杆锁紧机构8的活塞杆缩回，以解除其对限位杆6的轴向限位，然后液压缸4活塞杆伸出，向外拉出半轴3，以使半轴3远离轧辊200，进而可对轧辊200进行拆换。上述的限位杆锁紧机构8、液压缸4以及轧辊旋转驱动机构可与同一控制系统电连接，以实现换辊、轧辊夹紧以及轧辊驱动转动等功能的自动化运行。
上述可知，本技术方案提出的轧辊夹紧机构100，为一种液压夹紧机构，其结构新颖合理，能够在保障轧辊和半轴常规转动功能的基础上，实现轧辊与半轴的快速拆装，操作简便快捷，降低轧辊拆装难度的同时提升了轧辊拆换效率。同时，轧辊夹紧机构配置的导向定位机构，不仅能够为半轴、轴承以及轴承座的移动进行导向，而且能够在半轴夹紧轧辊端部后，配合液压缸的液压支撑作用一同保持半轴对轧辊的有效夹紧，并在液压缸液压失效后，还能够保持半轴对轧辊的夹紧作用，大大提升了轧辊夹紧机构的可靠性和稳定性，有利于提升工件质量。
需要说明的是，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，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种轧辊夹紧机构，其特征在于，包括：
支撑件，所述支撑件上活动设置有轴承座；
用于与轧辊同轴对接的半轴，所述半轴通过轴承与所述轴承座转动连接；
液压缸，所述液压缸的一端与所述支撑件上，另一端与所述轴承座相连，所述液压缸能够驱动所述轴承座、所述半轴以及所述轴承相对所述支撑件移动，以使所述半轴夹紧或远离所述轧辊的端部。
2.根据权利要求1所述的轧辊夹紧机构，其特征在于，所述液压缸的缸体通过安装支架与所述轴承座的端部相连，所述液压缸的活塞杆贯穿所述安装支架后与所述支撑件相连。
3.根据权利要求2所述的轧辊夹紧机构，其特征在于，所述液压缸的活塞杆端部设置有压板，所述压板通过螺栓或螺钉与所述支撑件相连。
4.根据权利要求2所述的轧辊夹紧机构，其特征在于，还包括导向定位机构，所述导向定位机构包括限位杆和与所述限位杆滑动适配的限位孔，其中，所述限位杆平行于所述半轴设置，所述限位杆和所述限位孔中的一者设置于所述支撑件上，另一者设置于所述安装支架上。
5.根据权利要求4所述的轧辊夹紧机构，其特征在于，所述限位杆设置于所述支撑件上；所述限位孔开设于所述安装支架上。
6.根据权利要求5所述的轧辊夹紧机构，其特征在于，所述导向定位机构还包括限位杆锁紧机构，所述限位杆锁紧机构设置于所述安装支架上，其能够在所述半轴夹紧所述轧辊的端部后，限制所述限位杆的轴向移动。
7.根据权利要求6所述的轧辊夹紧机构，其特征在于，所述限位杆锁紧机构为垂直于所述限位杆布置的气缸，所述限位杆的对应位置开设有与所述气缸的活塞杆适配的插孔，当所述半轴夹紧所述轧辊的端部后，所述气缸的活塞杆伸出并插入所述插孔，以限制所述限位杆的轴向移动。
8.根据权利要求1～7任意一项所述的轧辊夹紧机构，其特征在于，所述轴承座通过滑动套与所述支撑件滑动相连。
9.根据权利要求5～7任意一项所述的轧辊夹紧机构，其特征在于，所述导向定位机构和所述液压缸分别设置有两组，且两组所述液压缸和两组所述导向定位机构中的所述限位孔在所述安装支架上呈圆周交错分布。
10.一种楔横轧机，其特征在于，包括如权利要求1～9任意一项所述的轧辊夹紧机构，至少一根轧辊通过所述轧辊夹紧机构进行液压夹紧。
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