CN204912285U - 一种免调型轧辊拆卸机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种免调型轧辊拆卸机械手，包括换辊基础导轨，换辊基础导轨上设有托辊车，托辊车在垂直其移动方向两侧均设有托辊车延伸辊道，托辊车包括新托辊箱和旧托辊箱，新托辊箱和旧托辊箱均设有左托车架和右托车架，托车架上设有托举调整机构，托举调整机构包括用于放置轧辊的轧辊托板，托板内放置有标尺插板，标尺插板上设有用于固定标尺插板的销轴。本实用新型克服了目前换辊操作仍然靠人工不断反复模索操作的落后模式，降低了工人的技术级别、劳动强度、提高了效率。

Description

一种免调型轧辊拆卸机械手

技术领域

本实用新型涉及一种钢铁行业维修间内短应力轧机轧辊更换专用的自动拆卸机械装置,具体涉及一种免调型轧辊拆卸机械手。

背景技术

目前国际国内大量的短应力轧线均采用在线整机快速更换技术，故配备的轧辊维修间为了提高工作效率和减轻工人劳动强度都配置了专用的拆换轧辊设备----轧辊拆卸机械手装置。由于现有该类设备都是依靠人工不断地调试来完成旧、新轧辊的拆装的，目前可按有无动力可粗分类成以下两种；“手动台车式换辊机械手”和“液压台车式换辊机械手”，按其配备的工位结构命名来分类又可分类叫；“单工位换辊机械手”和“双工位换辊机械手”，按上下两辊系托举是否可调又可分细分为“上辊调整式换辊机械手”和“双辊调整式换辊机械手”等等。以上几种类型换辊机械手国内外各专业生产厂家都在广泛使用，但根据其工作原理及设备配备来看都有着共同点，即都必需依靠人工手动反复“调整”操作方能完成轧机辊系中轧辊的拆装操作这一基本特征。

单工位拆卸机械手装置一般只有一组固定的托辊箱，更换新辊必需先将拆开的旧辊吊出后再将新辊放入辊箱位，新辊的装入状态应调整到与旧辊吊出的状态完全一致，方可左右驱动两侧部件与新辊子合拢装入。

目前常用的双工位拆卸机械手装置一般包括下辊托位不可调节型和上下辊托位均可调节型示。

下辊托位不可调节型；该类设备的调节采用丝杆丝母附和与之配套的曲柄偏心轮机构通过活动叉板对待更换辊机架上辊系进行微量的托起，而下辊系由于托位是固定的不能调节，初放入的机架或轧辊托位实际状态要么是没能完全与轧辊接触，要么是接触过量造成其它部位额外的不良过盈配合发生,拉开时重心产生外移并倾翻，不利于将轧辊拉开和拆装，故该类设备的操作调整很繁琐，应用效果均不理想。

上下辊托位均可调节型；较前新增了下辊调节托点机构，同样配套的曲柄偏心轮机构能微量调节托起，机构新增了碟型弹簧缓冲组减轻上下辊托位置不良状态时产生卡阻现象，设备操作调整相对前一类型设备有了改进，减少了初始盲目的适配性校对调整量，很快能接触托起上下轧辊，但是它仍以未改变拆卸调整机构存在的调整量偏小，要求制造和安装精度极高，不便操作、耗时费力等具体原因，目前现场普便使用效果都不理想，都存在由于不同机机架离线时上下辊的开口度都会不尽相同，而在备用新辊位待装的两未改变新辊只好凭据简单的量具测量待装轧机的开口度及标高尺寸，往往即便将开口度尺寸与待装轧机完全相同，而相比其对应拆开的旧辊标高位置总会有些偏差存在，故两者的对称中心存在不重合，或者说不能够在全部模拟拆卸对等条件下完成新辊安装任务，从而造成了轧机机架辊轴在装入运行中所有支承轴承都不同程度受到来至两者对称中心的不重合及导轨安装存在标高偏差、形位偏差、而又要强行装配代来的额外载荷，即现场常见的托架拉开时重心产生外移并倾翻，合拢装入一半时出现憋劲变形、呈现卡阻停止现象，无法正常完成换辊工作。

以上是该类产品发展到现在的实际情况，各种机械手形式及结构原理各有特点，但是它们都有一个共同点就是当所有零部件加工精度和组合后十字轨安装精度都满足托换机构在有效行程内作高精度直线运动，即能准确无误(沿0.05～0.15mm/500mm直线度)内的条件下运动方可实现其更换轧辊功能，目前现场根本无法满足该苛刻条件。该类产品发展应用到目前的情况是通过人工操作不断摸索、时刻检测调整多处间隙、反复调整试验的条件下方可勉强完成一个回合工作，下一台又得从头开始摸索调整，没有一套固定规范的操作规律，故生产效率极低，造成现场使用问题频发且无法解决，操作者要求整改的反应十分强烈，但目前国内外专业制造商还没有找到十分有效的方案来处理上述棘手问题。

目前，上述方法现场使用普遍效果都不理想，存在不同机架离线时上下辊的开口度都会不尽相同，而备用新辊位待装的新辊只好凭据简单的量具测量其轧机的开口度及标高尺寸，往往即便将开口度尺寸与待装轧机完全相同，而由于设备制造和安装带来的误差相比对应拆开的旧辊标高位置总会有些偏差存在，故两者的对称中心存在不重合现象，或者说不能够在全部模拟拆卸对等条件下完成新辊安装任务，从而造成了轧机机架辊轴在装入运行中，所有支承轴承都不同程度受到来自两者对称中心的不重合及导轨安装存在标高偏差、形位偏差、而又要强行装配带来的额外载荷，现场常见的托架拉开时重心产生外移并倾翻，合拢装入一半时出现憋劲变形、呈现卡阻停止现象，无法正常完成换辊工作，随后将进入慢长的毫无规律地调整操作，来不断摸索试验可否装入新辊。

1.组合式基础导轨精度无法满足高精度工作状态需要。按照该类设备的设计理念，基础导轨的加工及组装后的精度要求太高，这是由于现有短应力轧机设备的辊系都为高精密配合，轧辊拆卸可利用的径向运动间隙极小(只有0.15～0.20mm/2)，配合长度又相对较长，精密四列短圆轴承运动间隙，而担任拉开台车的基础导轨又是分别把合固定在当中过渡底座上的，存在因制造加工偏差、导轨组合安装后精度不好控制等原因，特别是双工位托辊台车转换又要运行较长距离，故对其基础导轨的各项偏差更是十分敏感，常由于现场无法将组合后的基础导轨平面度、垂直度等精度控制在0.05～0.1mm/500mm内，因此无法正常人工操作设备快速进行拆解四列短园柱轴承来更换轧辊。

2.设备存在不可调整和配置凸轮机构调节量小、操作无规律且不易定量掌握。目前上述设备的调整只能是凭借操纵者的经验，以目测、观查、反复检测不断试拆并修正，因每台设备的参数条件不同，每次均靠不断的反复调节试验来碰运气，故设备操作调整费时费力，而且调整方法还因人而异不易总结并熟练掌握，直接影响了拆卸设备的正常工作，最后的结果是大量单位甚至最后被迫将其废弃不用，退改回到完全以天车人工拆卸来保养更换轧辊。

3.各处托板点与轧辊接触实际状态不明，无法控制托板点与轧辊接触后再向上举理想的0.05mm悬空间隙量。目前上述设备的托板点与轧辊接触及是否有悬空间隙量情况，只能是凭借操纵者的经验进行调整，要么是通过目测和手感来判断，新增了碟型弹簧缓冲组虽说对此问题有了一定的缓冲作用，但还是有可能因该机构存在柔性传动，存在出现误判托板没能完全与轧辊接触，要么是接触后又过量托起，而造成轧辊拆解配合部位受额外的不良过盈卡阻状态就开动设备强行拉开和合拢辊系，出现拉开时阻力过大，两侧托架车重心外移造成翻车事故，合拢时强行装入轴承的配合面严重拉伤，使轧辊轴承过早非正常报废，故设备的量化操作调整效果不理想。

4.双工位托辊台车为整体刚性结构，两侧推拉台车又分别由各自的基础导轨来定位导向，四处接合踏面的共面性无法保证和实测，两侧辊座又是采用销键组合定位，受其精度影响较大，转换工位不好统一到最理想更换状态，且设备都要运行较长距离，故对其基础十字导轨的各项偏差更是十分敏感，现场往往是将旧辊拉开后切换至换新工位时，由于新工位无法复制拉开的旧辊初始状态，新辊无法正确配合对正两端的轴承套内，故它们组合就很难合拢成为一体。

5两侧的脱合台车设计上重心太近于机芯侧，拉开时由于异常的阻力破坏了两侧托架车的稳定性，重心外移易造成翻车事故，发生轴承的配合面严重拉伤。

6.基础导轨的制造和安装精度要求太严。上述所采用的基础导轨都有一各共同点就是当所有零部件加工精度和组合后十字轨安装精度都能满足托换机构作高精度直线运动(0.05～0.15mm/500mm内)准确无误的条件下方可实现其更换功能，目前现场技术根本无法满足该苛刻条件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种免调型轧辊拆卸机械手，以克服现有技术的不足，本实用新型克服了目前换辊操作仍然靠人工不断反复模索操作的落后模式，降低了工人的技术级别、劳动强度、提高了效率。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种免调型轧辊拆卸机械手，包括换辊基础导轨，换辊基础导轨上设有托辊车，托辊车在垂直其移动方向两侧均设有托辊车延伸辊道，托辊车包括新托辊箱和旧托辊箱，新托辊箱和旧托辊箱均设有左托车架和右托车架，托车架上设有托举调整机构，托举调整机构包括用于放置轧辊的轧辊托板，托板内放置有标尺插板，标尺插板上设有用于固定标尺插板的销轴。

进一步的，换辊基础导轨为一整体导轨。

进一步的，新托辊箱和旧托辊箱结构参数完全相同。

进一步的，新托辊箱和旧托辊箱之间用铰接机构联接。

进一步的，每个托车架的托举调整机构均为上下两个。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型一种免调型轧辊拆卸机械手，在换辊基础导轨上设有托辊车，托辊车在垂直其移动方向两侧均设有托辊车延伸辊道，两侧的托辊箱台车设计上采用了与托辊车轮相互交错运行的方式，运动中机体重心平稳，空间上各车轮彼此互不干扰并相互镶嵌，极高地改善了的两侧托辊箱台车稳定性，保证了换辊工作时平稳运行；新设备的托举调整机构采用了简单直观的斜面定量横移定位法，采集数据直观方便，调节方法简单直可靠，换辊操作有规律且易于掌握，以最基本的理论模型即在完全相同工况状态下的更换运行，达到了该类设备能够在高精度的定位环境下，采用两工位反复交替高仿真状态下正常更换运行的初定刻苛条件。

进一步的，将换辊基础导轨由原来的分体把合三段式改为整体式,保证了实施换辊任务的换辊车和两台托辊车工位在整体式主导轨上更换，有了主基础导轨的整体加工的精度可极大地满足了工作需要，安装现场整体式主导轨的刚性好可很方便保证其平面度、垂直度、精度控制。

进一步的，两托辊箱体间采用了铰接机构进行两者的快速离合联接，两台托辊车体及所有标尺插板工具可通过工艺保证达到其参数和精度高度的统一，两侧托座又取消了销键组合定位，待拆系统呈自动找正状态，使其受配合精度影响的卡阻力降至最低，轧辊托板四处接合踏面的共面性可以保证和能实测，两侧推拉台车和托辊车在整体的更换基础导轨上行走完成更换动作，四者的改善使拆装时配合精确度得到了很好的保证，新旧位工作时接触参数可做到高度一致，两托辊车工作时的柔性联接，相互间完全脱离无任何刚性干扰。

附图说明

图1为本实用新型机械手上换辊时的装卡及换辊脱闭状态结构示意图。

图2为本实用新型机械手上换辊时的新旧辊箱联接状态结构示意图。

图3为本实用新型标尺插板局部结构示意图。

图4为本实用新型换辊基础导轨结构示意图。

图5为本实用新型托辊车开口度调整工作原理示意图；其中，a为辊距为470时标尺插板读数图，b为辊距为465时标尺插板读数图。

其中，1、换辊基础导轨；3、托辊车；4、托辊车延伸辊道；5、新托辊箱；6、旧托辊箱；7、轧辊托板；8、标尺插板；9、销轴；2、铰接机构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1、2所示，一种免调型轧辊拆卸机械手，包括换辊基础导轨1，换辊基础导轨1为一整体导轨，可在任意条件地坪上定位安装的、且不需精确调平既可使用，换辊基础导轨1上设有托辊车3，托辊车3能够在换辊基础导轨1上移动，托辊车3在垂直其移动方向两侧均设有托辊车延伸辊道4，托辊车3包括新托辊箱5和旧托辊箱6，新托辊箱5和旧托辊箱6均设有左托车架和右托车架，新托辊箱5和旧托辊箱6结构参数完全相同，新托辊箱5和旧托辊箱6之间采用了铰接机构2进行两者的快速离合联接；四个托车架上均设有托举调整机构，每个托车架的托举调整机构均为上下两个，托举调整机构包括用于放置轧辊的轧辊托板7，托板内放置有标尺插板8，标尺插板8上设有用于固定标尺插板8的销轴9；上下轧辊轴距即为辊系开口度。

如图3、4、5所示，该装置的更换原理为高精度的重复模拟新旧工位空间位置进行快速拆装的方法，即在两侧辊箱托架车及新旧托辊箱就位后，根据现场任意一台下线待换辊机架按要求将就轧辊装入旧托辊箱6，调整轧辊托板7内的标尺插板8，下线轧辊落入辊箱到位后，利用销轴9固定标尺插板8，经目测、观查标尺插板上的刻度尺直接读出托辊箱的四处数据，直接将新辊箱上的标尺插板按该组数据对应放置于新辊箱内并机械锁紧固定，依次将新辊放置于备用轧辊箱内，开启横移托辊车油缸将新辊拉到更换位后，开启左右辊箱托架车油缸复原到合拢位完成装配。全过程无需人工多次反复调整操作一次即能完成机芯新轧辊的模拟旧工位空间位置并快速更换。该轧辊拆卸机械手打破了现有设备的导轨组需精密调平、换辊操作靠人工不断模索操作的落后模式，大胆采用了免调轨组，取消了设备上的调整机构，以高精度的轮式托位使工装斜面插板上的刻度尺可直接读出可拆托辊数据并模拟向下传递，以可重复不变的状态完成更换轧辊，该技术为国内外首创。

各处托板点与轧辊接触实际状态明确、量值可控。目前新设备的托板点与轧辊是否接触采用了可直接目视加手感的简单直观方法，当托板点与轧辊接触后再向上托举理想的0.05mm悬空间隙量，可通过人工橇入标尺插板进入相应的刻度量即可完成理想的悬空间隙。按此方法判断新设备的托板点与轧辊接触是否到位并处于开拉最佳状态就变的易常简单，故该设备的量化操作调整效果十分理想。

Claims (5)

1.一种免调型轧辊拆卸机械手，其特征在于，包括换辊基础导轨(1)，换辊基础导轨(1)上设有托辊车(3)，托辊车(3)在垂直其移动方向两侧均设有托辊车延伸辊道(4)，托辊车(3)包括新托辊箱(5)和旧托辊箱(6)，新托辊箱(5)和旧托辊箱(6)均设有左托车架和右托车架，托车架上设有托举调整机构，托举调整机构包括用于放置轧辊的轧辊托板(7)，托板内放置有标尺插板(8)，标尺插板(8)上设有用于固定标尺插板(8)的销轴(9)。

2.根据权利要求1所述的一种免调型轧辊拆卸机械手，其特征在于，换辊基础导轨(1)为一整体导轨。

3.根据权利要求1所述的一种免调型轧辊拆卸机械手，其特征在于，新托辊箱(5)和旧托辊箱(6)结构参数完全相同。

4.根据权利要求1所述的一种免调型轧辊拆卸机械手，其特征在于，新托辊箱(5)和旧托辊箱(6)之间用铰接机构(2)进行联接。

5.根据权利要求1所述的一种免调型轧辊拆卸机械手，其特征在于，每个托车架的托举调整机构均为上下两个。