CN117921499A - 一种在役高温轧辊表面修磨再役装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种在役高温轧辊表面修磨再役装置及方法,涉及轧辊修磨技术领域,包括轧机主体、检测机构和修磨机构;所述检测机构包括调节组件和检测组件,所述调节组件上设置有检测组件,所述调节组件用于调节检测组件的位置,所述检测组件用于检测工作辊表面的形状;所述修磨机构包括调节组件和修磨组件,所述修磨组件用于对工作辊表面的形状进行修磨。本发明通过调节组件的精确控制,可以确保检测辊和修磨辊紧贴于工作辊表面,以提升检测和修磨的精度;本发明通过设置检测机构,可以自动对工作辊的辊形进行检测,以便于确定修磨辊的辊形;本发明通过设置修磨机构,通过一体式的砂轮对工作辊进行打磨,使磨削后的工作辊表面不出现接刀痕。
Description
技术领域
本发明涉及轧辊修磨技术领域,特别涉及一种在役高温轧辊表面修磨再役装置及方法。
背景技术
高温轧辊表面修磨是指在金属加工行业中,对在高温条件下工作的轧辊进行表面修磨的过程。由于轧辊在轧制板坯时,轧制部分容易产生磨损,所以需要通过对轧辊表面进行修磨以维护轧辊的表面质量、延长轧辊寿命,确保产品的高质量制造。
公告号为CN203695606U的中国实用新型专利公开了一种带有在线磨辊装置的轧辊,包含轧辊,左液压缸活塞和右液压缸活塞固定安装,竖直液压缸缸体和左液压缸活塞、右液压缸活塞的连接部分固定安装,竖直液压缸活塞上安装有托板,托板上设置有磨削装置。
该专利虽然可以对轧辊进行磨削,磨削精度不高,并且不能对轧辊进行整体磨削,容易产生接刀痕。
发明内容
针对上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种在役高温轧辊表面修磨再役装置,包括轧机主体、检测机构和修磨机构,所述轧机主体上设置有检测机构和修磨机构;所述轧机本体包括机体,所述机体上设置有工作辊,工作辊两端预留与工作辊辊身同轴的基准圆环部,该圆环部作为工作辊表面修磨的基准;所述检测机构包括调节组件、检测组件和压力检测部件,所述调节组件上设置有检测组件,所述调节组件用于调节检测组件的位置,所述检测组件用于检测工作辊表面的形状;所述修磨机构包括调节组件和修磨组件,所述调节组件上设置有修磨组件,所述修磨组件用于对工作辊表面的形状进行修磨;所述修磨组件包括修磨辊,所述修磨辊包括磨削砂轮芯轴,所述磨削砂轮芯轴上轴向阵列设置有多个磨削砂轮体;所述修磨组件上设置有修整组件,所述修整组件用于对磨削砂轮体的形状进行修整。
进一步的,所述调节组件包括上下随动支架,所述上下随动支架的底部通过随动球铰和随动铰座连接,所述随动铰座上沿水平方向滑动安装有滚轮支架,所述滚轮支架一端对称设置有两个滚轮。
进一步的,所述检测组件包括辊形检测辊支架,所述辊形检测辊支架上设置有检测辊轴承端盖,所述检测辊轴承端盖上转动安装有检测辊,工作辊及检测辊端部安装绝对位置编码器。
进一步的,所述检测辊包括检测辊芯轴,所述检测辊芯轴的轴向阵列设置有多个检测辊应变芯,每个检测辊应变芯的圆周上均设置有多个压力传感器,所述检测辊应变芯的外侧套设有检测辊弹性壳。
进一步的,所述修磨组件还包括磨削支架,所述磨削支架上设置有磨削轴承端盖,所述磨削轴承端盖和所述磨削砂轮芯轴转动安装,所述磨削砂轮芯轴和驱动单元相连。
进一步的,所述驱动单元包括磨削带轮二,所述磨削带轮二和检测辊芯轴固定安装,所述磨削带轮二通过磨削皮带和磨削带轮一连接,所述磨削带轮一和磨削主电机相连。
进一步的,所述修整组件包括修整导轨,所述修整导轨水平设置在所述磨削支架上,所述修整导轨上滑动安装有修整滑板,所述修整滑板上固定安装有修整滑槽,所述修整滑槽上滑动安装有修整滑块,所述修整滑块上设置有砂轮修整器。
进一步的,所述检测辊芯轴的内部设置空腔,所述检测辊芯轴的空腔内设置有发电装置。
一种在役高温轧辊表面修磨再役方法,包括如下步骤:
S1、系统自检各项参数是否正确,是否需要进行调整;据S8反馈,是否需更换部件;自检完成并确认无误,执行后续步骤;
S2、将检测机构中调节组件的滚轮推动压紧至工作辊的基准圆环部,通过压力检测部件反馈滚轮的压紧力,保证滚轮对工作辊两端的压紧力相同,即可保证检测辊的轴线与工作辊轴线在同一平面内;
S3、通过动力机构推动辊形检测辊支架向工作辊的方向移动,使检测辊贴紧工作辊,通过位置传感器反馈当前检测辊两端相对工作辊的位置,动力机构通过辊形检测辊支架推动检测辊两端移动,从而使检测辊与工作辊轴线平行并保持恒定;
S4、通过工作辊带动检测辊转动,由于工作辊轴线与检测辊轴线一直处于相对恒定状态,工作辊和检测辊转动的过程中,工作辊表面形貌变化会使得其对检测辊压力不同,通过绝对位置编码器和压力传感器,检测到工作辊表面与检测辊表面当前接触位置的压力,通过压力与形变的关系进而得到工作辊的辊形;
S5、通过检测辊检测出当前工作辊的辊形,然后根据目标辊形及当前辊形计算出需要的磨削砂轮体形状,通过砂轮修整器将磨削砂轮体修整成需要的工作形状;
S6、将修磨机构中调节组件的滚轮推动压紧至工作辊的基准圆环部,使修磨辊的轴线与工作辊轴线在同一平面内;
S7、通过动力机构推动修磨辊向工作辊靠近,从而使修磨辊完成进给动作,通过修磨辊对工作辊进行修磨;
S8、系统工作过程中,实时采集辊形及砂轮等的各项参数;通过系统数据分析模型,指导生产过程。
本发明与现有技术相比的有益效果是:(1)本发明通过调节组件的精确控制,可以确保检测辊和修磨辊紧贴于工作辊表面,以提升检测和修磨的精度,通过机械结构保证系统稳定性及结构刚度;(2)本发明通过设置检测机构,可以自动对工作辊的辊形进行检测,以便于确定修磨辊的辊形;(3)本发明通过设置修磨机构,采用外圆磨方法,通过一体式的砂轮对工作辊进行打磨,使磨削后的工作辊表面不出现接刀痕。
附图说明
图1为本发明一种在役高温轧辊表面修磨再役方法的流程图。
图2为本发明一种在役高温轧辊表面修磨再役装置整体结构示意图。
图3为本发明一种在役高温轧辊表面修磨再役装置整体局部结构示意图。
图4为本发明检测机构结构示意图。
图5为本发明检测机构仰视图。
图6为本发明检测辊结构示意图。
图7为图6中A-A方向的剖视图。
图8为本发明修磨机构结构示意图。
图9为本发明修磨机构的侧视图。
图10为本发明修磨辊的结构示意图。
图11为图10中B-B方向的剖视图。
附图标号:101-机体;102-支承辊;103-工作辊;201-上下随动支架;202-随动球铰;203-随动铰座;204-滚轮支架;205-滚轮;301-辊形检测辊支架;302-检测辊轴承端盖;303-检测辊芯轴;304-检测辊应变芯;305-检测辊弹性壳;306-检测辊配流端板;401-发电机;402-测控及发射模块;403-偏心轮;501-磨削支架;502-磨削轴承端盖;503-磨削主电机;504-磨削带轮一;505-磨削带轮二;506-磨削皮带;507-磨削砂轮体;508-磨削砂轮芯轴;509-锥套;601-修整滑块;602-修整导轨;603-修整滑板;604-修整滑槽。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例:如图1所示的一种在役高温轧辊表面修磨再役方法,包括如下步骤:
S1、系统自检各项参数是否正确,是否需要进行调整;据S8反馈,是否需更换部件;自检完成并确认无误,执行后续步骤;
S2、将检测机构中调节组件的滚轮205推动压紧至工作辊103的基准圆环部,通过压力检测部件反馈滚轮205的压紧力,保证滚轮205对工作辊103两端的压紧力相同,即可保证检测辊的轴线与工作辊103轴线在同一平面内;
S3、通过动力机构推动辊形检测辊支架301向工作辊103的方向移动,使检测辊贴紧工作辊103,通过位置传感器反馈当前检测辊两端相对位置,动力机构通过辊形检测辊支架301推动检测辊两端移动,从而使检测辊与工作辊103轴线平行并保持恒定;
S4、通过工作辊(103)带动检测辊转动,由于工作辊(103)轴线与检测辊轴线一直处于相对恒定状态,工作辊(103)和检测辊转动的过程中,工作辊(103)表面形貌变化会使得其对检测辊压力不同,通过绝对位置编码器和压力传感器,检测到工作辊(103)表面与检测辊表面当前接触位置的压力,通过压力与形变的关系进而得到工作辊(103)的辊形;
S5、通过检测辊检测出当前工作辊103的辊形,然后根据目标辊形及当前辊形计算出需要的磨削砂轮体507形状,通过砂轮修整器将修磨辊修整成与工作辊103目标辊形互补对称的形状;
S6、将修磨机构中调节组件的滚轮205推动压紧至工作辊103的基准圆环部,使修磨辊的轴线与工作辊103轴线在同一平面内;
S7、通过动力机构推动修磨辊向工作辊103靠近,从而使修磨辊完成进给动作,通过修磨辊对工作辊103进行磨削,从而得到需要的辊形。
S8、系统工作过程中,实时采集辊形及砂轮等的各项参数,包括尺寸、温度、磨损量、修磨量、寿命等;通过系统数据分析模型,指导生产过程,如:轧辊磨损规律、轧辊使用寿命、砂轮寿命、指导砂轮组在何位置更换何种材质砂轮、如何修整砂轮体使修磨效率最高等。
如图2-图11所示的一种在役高温轧辊表面修磨再役装置,包括轧机主体、检测机构、修磨机构,轧机主体上设置有检测机构和修磨机构。
轧机主体包括机体101、支承辊102和工作辊103,机体101上设置有两个支承辊102,两个支承辊102之间还设置有两个工作辊103,工作辊103两端预留与工作辊103辊身同轴的基准圆环部,该圆环部作为工作辊103表面修磨的基准,工作辊103通过传动机构与电机相连,具体的连接方式为本领域轧机常用的连接方式。
检测机构包括调节组件、检测组件和压力检测部件,调节组件设置在机体101上,调节组件上设置有检测组件,调节组件用于调节检测组件的位置,使检测组件和工作辊103相贴合,检测组件用于检测工作辊103表面的形状。
调节组件包括上下随动支架201、随动球铰202、随动铰座203、滚轮支架204和滚轮205,上下随动支架201设置有两个,上下随动支架201设置在机体101上,每个上下随动支架201都与动力机构相连,动力机构用于驱动上下随动支架201升降,上下随动支架201的底部通过随动球铰202和随动铰座203连接,随动球铰202滑动安装在上下随动支架201上,通过转动机构驱动随动铰座203旋转,随动铰座203上沿水平方向滑动安装有滚轮支架204,滚轮支架204和动力机构相连,动力机构用于驱动滚轮支架204在随动铰座203上滑动,滚轮支架204的一端对称设置有两个滚轮205。
检测组件包括辊形检测辊支架301、检测辊轴承端盖302和检测辊,辊形检测辊支架301滑动安装在滚轮支架204上,通过动力机构驱动辊形检测辊支架301在滚轮支架204上滑动,辊形检测辊支架301上设置有检测辊轴承端盖302,检测辊轴承端盖302上转动安装有检测辊,工作辊103及检测辊端部安装绝对位置编码器。
检测辊包括检测辊芯轴303、检测辊应变芯304、检测辊弹性壳305和检测辊配流端板306,检测辊芯轴303转动安装在检测辊轴承端盖302上,检测辊芯轴303上设置有冷却通道,检测辊芯轴303的两端设置有检测辊配流端板306,检测辊芯轴303的轴向阵列设置有多个检测辊应变芯304,检测辊应变芯304上也设置有冷却通道,检测辊芯轴303和检测辊应变芯304的冷却通道之间通过检测辊配流端板306调节冷却液的进出,每个检测辊应变芯304的圆周上均设置有多个压力传感器,检测辊应变芯304的外侧套设有检测辊弹性壳305;检测辊内部预留冷却通道,两端设置冷却液进出口,通过旋转检测辊配流端板306完成冷却液的进出,保证检测辊温度均一,减小温度对检测精度的影响;检测辊内部设置的各传感器信号就地测量、就地处理后以无线数字信号形式发送出来;有效减少了导线长度对信号采集的影响;同时由于没有了常规的导电滑环式外连结构,减少了设备故障率及数据错误率。
检测辊芯轴303的内部设置空腔,检测辊芯轴303的空腔内设置有发电装置。
发电装置包括发电机401、测控及发射模块402和偏心轮403,发电机401固定安装在检测辊芯轴303的内部,发电机401的主轴和偏心轮403固定安装,测控及发射模块402固定安装在检测辊芯轴303的内部,检测辊转动时,偏心轮403不会圆周转动,从而保证检测辊的动平衡性而不影响检测精度。
修磨机构包括调节组件和修磨组件,调节组件设置在机体101上,调节组件上设置有修磨组件,修磨组件用于对工作辊103表面的形状进行修磨。
修磨组件包括磨削支架501、磨削轴承端盖502和修磨辊,磨削支架501滑动安装在滚轮支架204上,动力机构驱动磨削支架501在滚轮支架204上滑动,磨削支架501上设置有磨削轴承端盖502,磨削轴承端盖502上转动安装有修磨辊;修磨辊包括磨削砂轮体507、磨削砂轮芯轴508和锥套509,磨削砂轮芯轴508转动安装在磨削轴承端盖502上,磨削砂轮芯轴508的轴向阵列设置有多个锥套509,每个锥套509上都固定安装有磨削砂轮体507,磨削砂轮芯轴508和驱动单元相连;磨削砂轮体507安装采用锥套式结构,保证安装的同轴度及可靠度(尤其保证同轴无间隙)。磨削砂轮体507安装时,两个磨削砂轮体507间需涂抹与磨削砂轮体507材料一致的填充剂,保证修磨后两磨削砂轮体507为一整体,而不出现沟槽,以此使磨削后的工作辊103表面不出现接刀痕。
驱动单元包括磨削主电机503、磨削带轮一504、磨削带轮二505和磨削皮带506,磨削带轮二505和磨削砂轮芯轴508固定安装,磨削带轮二505通过磨削皮带506和磨削带轮一504连接,磨削带轮一504和磨削主电机503相连,磨削主电机503相连固定安装在磨削支架501上。
修磨组件上设置有修整组件,修整组件用于对磨削砂轮体507的形状进行修整。
修整组件包括修整滑块601、修整导轨602、修整滑板603、修整滑槽604,修整导轨602水平设置在磨削支架501上,修整导轨602上滑动安装有修整滑板603,修整滑板603上固定安装有修整滑槽604,修整滑槽604上滑动安装有修整滑块601,修整滑块601上设置有砂轮修整器,砂轮修整器采用双头设计,可避免单头修整装置的死区问题,修整滑板603及修整滑块601均由动力机构进行驱动。
本发明的工作原理如下:通过动力机构推动滚轮支架204,使滚轮支架204上的滚轮205压紧至工作辊103的基准圆环部,通过压力检测部件反馈滚轮205对工作辊103的压紧力,保证滚轮205对工作辊103两端的压紧力相同,即可保证检测辊的轴线与工作辊103的轴线在同一平面内;在滚轮205压紧至工作辊103的基准圆环部的过程中,可以通过动力机构调节上下随动支架201的高度,并且由于设置了随动球铰202和随动铰座203,可以使随动铰座203在随动球铰202上转动,即可使滚轮205与工作辊103紧密贴合。
通过动力机构推动辊形检测辊支架301、检测辊轴承端盖302和检测辊向工作辊103移动,通过位置传感器及压力传感器反馈当前检测辊位置,从而使检测辊紧贴工作辊103表面,同时保证检测辊轴线和工作辊103轴线平行并保持中心距不变。
通过工作辊103带动检测辊转动,由于工作辊103轴线与检测辊轴线一直处于相对静止状态,工作辊103和检测辊转动的过程中,工作辊103表面形貌变化会使得其对检测辊压力不同,工作辊103及检测辊端部安装绝对位置编码器,实时得到工作辊103与检测辊当前接触位置的压力,通过压力与形变的关系进而得到工作辊103的辊形。
通过检测辊检测出当前工作辊103的辊形,然后根据目标辊形及当前辊形计算出需要的磨削砂轮体507形状,通过动力机构带动修整滑板603移动,并通过动力机构带动修整滑块601移动使修整滑块601上的砂轮修整器将磨削砂轮体507修整成需要的工作形状。
将修磨机构中调节组件的滚轮205推动压紧至工作辊103的基准圆环部,使修磨辊的轴线与工作辊103轴线在同一平面内;通过动力机构推动修磨辊向工作辊103靠近,从而使修磨辊完成进给动作,砂轮磨削进给可通过模型计算最优的磨削方式,采用多种进给方式达到最优的磨削工艺;定速进给、定压进给、定功率进给、变速进给、变功率进给、两侧同步进给、两侧异步进给等方式;通过两端不同的联动形式,可轻松实现带凸度等辊形的良好磨削,不会出现窄砂轮磨削产生螺旋刀纹的问题。
启动磨削主电机503,磨削主电机503驱动磨削带轮一504转动,磨削带轮一504通过磨削皮带506带动磨削带轮二505转动,磨削带轮二505带动磨削砂轮芯轴508、锥套509和磨削砂轮体507转动,通过磨削砂轮体507对工作辊103进行整体修磨。
需要说明的是,系统数据采集、系统数据分析模型、动力机构、转动机构、压力检测部件、位置传感器及压力传感器等属于现有技术,在实际工程应用中,本领域技术人员是可以知悉并使用的,同时上述部件属于现有技术,且不是本发明的主要发明点,此处不再介绍。
Claims (9)
1.一种在役高温轧辊表面修磨再役装置,包括轧机主体、检测机构和修磨机构,其特征在于,所述轧机主体上设置有检测机构和修磨机构;
所述轧机主体包括机体(101),所述机体(101)上设置有工作辊(103)工作辊(103)两端预留与工作辊(103)辊身同轴的基准圆环部,该圆环部作为工作辊(103)表面修磨的基准;
所述检测机构包括调节组件和检测组件,所述调节组件上设置有检测组件,所述调节组件用于调节检测组件的位置,所述检测组件用于检测工作辊(103)表面的形状;
所述修磨机构包括调节组件和修磨组件,所述调节组件上设置有修磨组件,所述修磨组件用于对工作辊(103)表面的形状进行修磨;
所述修磨组件包括修磨辊,所述修磨辊包括磨削砂轮芯轴(508),所述磨削砂轮芯轴(508)上轴向阵列设置有多个磨削砂轮体(507);
所述修磨组件上设置有修整组件,所述修整组件用于对磨削砂轮体(507)的形状进行修整。
2.如权利要求1所述的一种在役高温轧辊表面修磨再役装置,其特征在于:所述调节组件包括上下随动支架(201),所述上下随动支架(201)的底部通过随动球铰(202)和随动铰座(203)连接,所述随动铰座(203)上沿水平方向滑动安装有滚轮支架(204),所述滚轮支架(204)的一端对称设置有两个滚轮(205)。
3.如权利要求2所述的一种在役高温轧辊表面修磨再役装置,其特征在于:所述检测组件包括辊形检测辊支架(301),所述辊形检测辊支架(301)上转动安装有检测辊,工作辊(103)及检测辊端部安装绝对位置编码器。
4.如权利要求3所述的一种在役高温轧辊表面修磨再役装置,其特征在于:所述检测辊包括检测辊芯轴(303),所述检测辊芯轴(303)的轴向阵列设置有多个检测辊应变芯(304),每个检测辊应变芯(304)的圆周上均设置有多个压力传感器,所述检测辊应变芯(304)的外侧套设有检测辊弹性壳(305)。
5.如权利要求1所述的一种在役高温轧辊表面修磨再役装置,其特征在于:所述修磨组件还包括磨削支架(501),所述磨削支架(501)和所述磨削砂轮芯轴(508)转动安装,所述磨削砂轮芯轴(508)和驱动单元相连。
6.如权利要求5所述的一种在役高温轧辊表面修磨再役装置,其特征在于:所述驱动单元包括磨削带轮二(505),所述磨削带轮二(505)和检测辊芯轴(303)固定安装,所述磨削带轮二(505)通过磨削皮带(506)和磨削带轮一(504)相连。
7.如权利要求6所述的一种在役高温轧辊表面修磨再役装置,其特征在于:所述修整组件包括修整导轨(602),所述修整导轨(602)水平设置在所述磨削支架(501)上,所述修整导轨(602)上滑动安装有修整滑板(603),所述修整滑板(603)上固定安装有修整滑槽(604),所述修整滑槽(604)上滑动安装有修整滑块(601),所述修整滑块(601)上设置有砂轮修整器。
8.如权利要求4所述的一种在役高温轧辊表面修磨再役装置,其特征在于:所述检测辊芯轴(303)的内部设置空腔,所述检测辊芯轴(303)的空腔内设置有发电装置。
9.一种在役高温轧辊表面修磨再役方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、系统自检各项参数是否正确,是否需要进行调整,据S8反馈,是否需更换部件,自检完成并确认无误,执行后续步骤;
S2、将检测机构中调节组件的滚轮(205)推动压紧至工作辊(103)的基准圆环部,通过压力检测部件反馈滚轮(205)的压紧力,保证滚轮(205)对工作辊(103)两端的压紧力相同,即可保证检测辊的轴线与工作辊(103)轴线在同一平面内;
S3、通过动力机构推动辊形检测辊支架(301)向工作辊(103)的方向移动,使检测辊贴紧工作辊(103),通过位置传感器反馈当前检测辊两端相对位置,动力机构通过辊形检测辊支架(301)推动检测辊两端移动,从而使检测辊与工作辊(103)轴线平行并保持恒定;
S4、通过工作辊(103)带动检测辊转动,由于工作辊(103)轴线与检测辊轴线一直处于相对恒定状态,工作辊(103)和检测辊转动的过程中,工作辊(103)表面形貌变化会使得其对检测辊压力不同,通过绝对位置编码器和压力传感器,检测到工作辊(103)表面与检测辊表面当前接触位置的压力,通过压力与形变的关系进而得到工作辊(103)的辊形;
S5、通过检测辊检测出当前工作辊(103)的辊形,然后根据目标辊形及当前辊形计算出需要的磨削砂轮体(507)形状,通过砂轮修整器将磨削砂轮体(507)修整成需要的工作形状;
S6、将修磨机构中调节组件的滚轮(205)推动压紧至工作辊(103)的基准圆环部,使修磨辊的轴线与工作辊(103)轴线在同一平面内;
S7、通过动力机构推动修磨辊向工作辊(103)靠近,从而使修磨辊完成进给动作,通过修磨辊对工作辊(103)进行修磨;
S8、系统工作过程中,实时采集辊形及砂轮等的各项参数,通过系统数据分析模型,指导生产过程。
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