CN214184617U - 用于更换轧辊机架的轧辊的轧辊更换工具机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于更换轧辊机架的轧辊的轧辊更换工具机械手。该轧辊更换工具机械手具有在底层上或架空于横梁上的轨道上运行的台车，所述台车类似于回转式吊车。所述台车承载轧辊更换工具自身的重量，并且当轧辊轴在轧辊更换过程的进程期间联接到轧辊更换工具时，还承载此轧辊轴的重量。此外，所述台车不仅承载重量(这也可通过简单起重机或回转式吊车实现)，而且还将轧辊更换工具牢固地固持在其水平位置中并且防止下沉，而与当所述轧辊轴联接到所述轧辊更换工具时发生的重心移位无关。

Description

用于更换轧辊机架的轧辊的轧辊更换工具机械手

技术领域

本实用新型涉及轧机的实用新型领域，特定来说，涉及一种轧辊更换工具机械手。

背景技术

为了达成可能的最佳利用率以及辊轧准确度，在现代轧机中，为轧辊机架安设新轧辊并且调整到所要传送直径，这不在轧机产线进行，而是在产线外的轧辊车间中进行，因此使得轧机自身与此同时能够用于生产。

显然，最重要的是将轧辊恰当安装于轧辊机架中以达成良好且可靠的辊轧结果。在将轧辊安装于机架中时出现的任何错误都可能引起较差的产品质量且/或还可能对辊轧设备自身产生损坏，从而引起大量成本并且造成生产时间损失。

为了促进工作，借此减少错误风险并且还减少必要的工作时间，使用专门轧辊更换工具，其将所有先前必需的单独工具组合成一个整体。

此专门工具的重量使得无法对其进行手动操控，而是需要通过吊车或通过专用机械手进行操控。

通过吊车进行操控虽然看似简单，但实际上由于在轧辊更换过程的特定阶段期间，由于轧辊轴固定到轧辊更换工具而复杂化。这致使重心显著移位，从而使通过标准车间吊车对轧辊更换工具的操控变得困难且有风险。

实用新型内容

实用新型(轧辊更换工具机械手)的目的是克服通过标准车间吊车操控轧辊更换工具 (其描述于中国实用新型专利申请案第CN202021196599.8号中)的缺点，并且提供在可能的最短时间内完成工作的手段，同时促进工作，使事故危险降到最低，以及使损坏设备的风险降到最低，并且确保良好且一致的工作品质。

实用新型的目的如下实现：

轧辊更换工具不是由简单的标准吊车支撑和操控，而是由专门化的专用轧辊更换工具机械手支撑和操控。归因于轧辊更换工具机械手的设计(即，因为其在直线轨道上运行)，在轧辊更换工具原本正常具有的所有六个空间自由度(当通过标准吊车进行操控时)中，即在沿着所有三个空间轴的线性移动和围绕三个空间轴的旋转移动中，现在仅保留一个自由度，即沿着轧辊更换工具的纵轴的线性移动。

在实用新型的一个优选实施例中，机械手的移动部分，即所谓的台车，具有多个轮单元(优选地，而非必然地，四个轮单元)，其在安装于车间底层的水平面上或优选地略微低于车间底层的水平面的轨道上运行。

在另一优选实施例中，所述台车也具有多个轮单元(优选地，而非必然地，四个轮单元)，其在架空安装于架空横梁上的轨道上运行，所述架空横梁又(优选地，而非必然地)为悬臂式并且由栓接到车间底层的仅一个坚固支撑立柱支撑。

根据受此实用新型专利保护的实用新型的实施例，可基本上以两种方式，即手动地或通过外部动力，实现机械手的台车的移动。优选地，而非必然地，简单地通过推动和拉动台车来实现台车的手动移动。手动移动的另一装置可为例如具有链轮和链的曲柄机构。在机械手台车的供以动力的移动的情况下，推进的一个优选手段是通过齿条齿轮传动，以及齿轮电动机。再次，供以动力的推进的其它手段也受此实用新型专利保护，例如链轮链传动、通过液压电机或齿轮电动机操作，或通过螺纹主轴传动(仅举几个例子)。

当轧辊更换工具机械手安装于轧机的轧辊车间中时，最大重要的是轧辊更换工具的纵轴与轧辊轴的轴线完全对齐。为了在可能最短的时间内容易地执行此对齐工作，在优选实施例中，轧辊更换工具机械手具有所谓的调整单元，其允许在竖直和侧向位置中略微调整轧辊更换工具的位置，并且还允许即使在已经安装机械手的轨道和其它主要组件之后仍可校正轧辊更换工具的倾角(即，围绕侧向轴线的旋转)。

在此调整单元的优选实施例中，其具有呈万向常平架和两对调整螺栓的形式的中心枢轴接头。

关于第一对的所述调整螺栓，两个螺栓位于中心万向常平架的两侧，彼此反作用，并且因此用以围绕纵轴(即，穿过中心万向常平架的平行于轧辊更换工具的轴线的水平轴线)旋转所述调整单元的顶板。在轧辊更换工具安装于调整单元的顶部上，即具有特定竖直偏移的情况下，调整单元的此旋转(倾斜)转换成轧辊更换工具的侧向移位，所述侧向移位用于对齐目的。此外，所述第一调整螺栓，或更精确地，其螺母不直接且稳固地作用于调整单元的顶板上，而是经由中间弹簧元件(压缩弹簧，优选地呈两个盘形弹簧堆叠的形式)作用于调整单元的顶板上。这些弹簧元件将特定侧向弹性引入到轧辊更换工具的安装中，这意味着即使在轧辊更换工具相对于机架的轧辊轴孔不完全对齐的情况下，仍会极大地减小所得约束力，这是因为轧辊更换工具的弹性安装允许其在需要时侧向偏转。可通过紧固或松开所述第一调整螺母，即通过增加或减少弹簧元件的预载，调整侧向刚度(或弹性)。

关于第二对调整螺栓，两个螺栓位于中心万向常平架的前部和后面，如纵向方向上所见，彼此反作用，且因此用以围绕侧向轴线(即，穿过中心万向常平架的垂直于轧辊更换工具的轴线的水平轴线)旋转所述调整单元的顶板。通过调整所述这两个第二调整螺栓，可以使得稍后当进行轧辊更换时，可将轧辊轴流畅地推送回到轧辊机架的孔中，即无碰撞或干扰危险的方式，预先调整轧辊更换工具的倾角(和在轧辊更换过程期间连接到其的轧辊轴)。

轧辊更换工具机械手还具有将液压动力从附近(即，从位于车间底层附近的液压动力单元)传输到移动的轧辊更换工具的装置。在此处描述的实用新型的第一实施例(即，当台车在安装于地平面上或略微低于地平面的轨道上运行时)的情况下，液压动力的传输装置(优选地，而非必然地)是通过包含液压软管的能量链实现。在此处描述的实用新型的第二实施例(即，当台车在安装于架空横梁上的架空轨道上运行时)的情况下，液压动力的传输装置(优选地，而非必然地)是通过支撑立柱上的刚性管路以及将固定侧部(在支撑立柱的顶部)连接到移动侧(即，架空移动的台车)的自由悬挂软管实现。在台车和其竖直延伸部上，存在另一组刚性液压管路，且从这些管道，液压动力最终借助于另外的液压软管传送到轧辊更换工具。

本实用新型涉及轧辊更换工具机械手，其可极大地改进和促进对专门轧辊更换工具 (其描述于中国实用新型专利申请案第CN202021196599.8号中)的操控和操作，所述专门轧辊更换工具用于更换轧辊机架的轧辊，所述轧辊机架在轧钢机中用于生产所谓的长型产品，例如圆钢条或六角钢条。

在所述轧辊更换工具机械手的所述台车在线性轨道上运行时，消除所有6个自由度的空间移动中的五个，即仅沿轧辊轴的轴线的方向的线性移动保持可能。这不仅极大程度上有助于避免在轧辊更换操作期间对轧辊轴和/或轧辊毂和/或轧辊机架的内部部分的任何损坏，而且同时还促进操作且因此缩短总体轧辊更换时间并且因此增加轧辊车间工作的效率。

附图说明

图1示出根据本实用新型的一个实施例中所述的轧辊更换工具机械手的3D视图，其中台车1的轨道20位于底层水平面下方。

图2示出根据本实用新型的另一个实施例中所述的轧辊更换工具机械手的侧视图和正视图，其中台车1正在架空轨道21上运行。

图3示出通过高度调整螺栓16和紧固螺栓17安装轧辊更换工具40的3D视图。

图4示出通过调整单元10安装轧辊更换工具40的3D视图，其中通过所述调整单元10，在角位置(倾角)中以及侧向地(往一侧)调整轧辊更换工具40。

在这些图中，1-轧辊更换工具机械手的台车；2-台车1的轮单元；3-台车的推手；4-台车的竖直延伸段；7-支撑轧辊更换工具40的支架；10-控制轧辊更换工具40的高度、侧向位置和倾角的调整单元；11-调整单元10的枢转点；12-控制轧辊更换工具的倾角的调整螺栓对；13-具有控制轧辊更换工具的侧向位置和侧向弹性的调整螺母和弹簧柱的螺栓对；14-垂直于轧辊更换工具的轴线的水平枢轴轴线；15-平行于轧辊更换工具40的轴线的水平枢轴轴线；16-高度调整螺栓；17-紧固螺栓；18-调整单元10的基板；19-调整单元10的顶板；20-轧辊更换工具机械手的台车1的在底层水平面下方的轨道；21-轧辊更换工具机械手的台车1的架空轨道；22-轧辊更换工具机械手的架空支撑横梁；23-轧辊更换工具机械手的支撑立柱；24-轧辊车间；25-轧辊车间水平面；26-用于在架空轨道 21上运行的台车1的移动的机架；27-用于在架空轨道21上运行的台车1的移动的小齿轮；28-用于在架空轨道21上运行的台车1的移动的齿轮电机；30-能量链；31-连接到轧辊更换工具的液压软管；32-轧辊更换工具机械手的支撑立柱23上的液压管路；33- 轧辊更换工具机械手的与架空支撑横梁22一起的悬挂液压软管；34-台车1和延伸部4 上的液压管路；35-将液压管路34连接到轧辊更换工具40的液压软管；40-轧辊更换工具(不在此实用新型专利的保护范围内)。

具体实施方式

在下文将参考图和具体实施例进一步描述本实用新型。

图1示出轧辊更换工具机械手的3D视图。具有轮单元2的台车1在位于底层水平面25下方的轨道20上运行。台车1沿着其轨道20手动地通过拉动或推动把手3而移动。台车1另外具有竖直延伸部或立柱4，其上存在具有支撑托架7的调整单元10。此支撑托架7将轧辊更换工具40固持在适当位置。柔性能量链30包含、支撑和导引将液压动力供应到轧辊更换工具40的液压管路和软管35。

图2示出轧辊更换工具机械手的另一实施例的侧视图和正视图。台车1在栓接到悬臂式架空横梁22的两侧的架空轨道21上运行。悬臂式架空横梁稳固地栓接到竖直支撑立柱23上，所述竖直支撑立柱23又栓接到工作间底层24上。所述台车1具有向下伸出的竖直延伸部4、调整单元10，以及基本是倒置U形的支撑托架7。此支撑托架7将轧辊更换工具40固持在适当位置。通过齿条齿轮传动26、27和齿轮电机28来实现台车1在其轨道21上的移动。在竖直立柱23上存在液压管道32，所述液压管道32连接到悬挂液压软管，所述悬挂液压软管将来自立柱23的顶部的固定点的液压动力传送到台车1上的可移动点。在台车1和其竖直延伸部4上，存在另一组液压管路34，且从这些管道34，液压动力最终借助于另外的液压软管35传送到轧辊更换工具40。

图3示出通过用于轧辊更换工具40的高度调整的多个高度调整螺栓16和另一类的多个紧固螺栓17来安装轧辊更换工具40的3D视图。

图4示出通过调整单元10的如图3中所描绘的安装轧辊更换工具40的同一3D视图，其中通过所述调整单元10，在角位置(倾角)中以及侧向地(往一侧)调整轧辊更换工具40。如所描绘的调整单元10具有中心万向常平架11。

通过螺纹螺栓13上的螺母预载的一对弹簧柱与基板19接触，且因此界定基板19相对于纵轴15的角位置。通过在相反方向上转动两个相对的反作用螺栓13上的调整螺母，使基板19约水平轴线15旋转，从而引起轧辊更换工具40的侧向位置移位。通过在相同方向上转动两个相对的反作用螺栓13上的调整螺母，增加或减小弹簧柱的预载力。这使基板19的位置且因此轧辊更换工具40的侧向位置保持不变，然而，通过增加或减小弹簧柱的预载力，可对应地调整轧辊更换工具安装的侧向刚度。

另一对调整螺栓组合件12的下部部分栓接到调整单元10的基板18，而其上部部分栓接到顶板19，这使得有可能使顶部基板19约侧向水平轴线14旋转，因此调整轧辊更换工具40的倾角，并且将其稳固地锁定于所要水平位置中。

轧辊更换工具机械手的使用(轧辊更换过程)的描述。

在开始轧辊更换过程之前，将轧辊机架放置于水平位置，将要更换轧辊的轧辊轴与轧辊更换工具在一条直线上。为准备将此轧辊稍后更换为一个新的轧辊，将专用吊起装置夹紧到轧辊上以支撑其重量。

接着借助于轧辊更换工具机械手将轧辊更换工具向前朝向轧辊轴移动，直到轧辊更换工具接触轧辊轴的后端。

接着将轧辊更换工具40(如中国实用新型专利申请案第CN202021196599.8号中所描述)牢固地锁定到轧辊轴上，且逐渐松开轴上的轧辊毂的冷缩配合，直到轧辊轴自由地从轧辊机架收回。这借助于轧辊更换工具机械手完成。台车1和借助台车1的轧辊更换工具40向后远离轧辊机架移动，且因此，牢固地夹紧到轧辊更换工具的轧辊轴从轧辊机架移出，通过轧辊更换工具支撑并固持在其水平位置中。因此，轧辊轴保持与轧辊机架的孔完全对齐；不可能有竖直或侧向移动，且因此防止在轧辊更换程序期间对轴和/或轧辊机架的内部部分的意外损坏。

在旧轧辊取掉且新轧辊已经置于其位置中之后，并且在轴(仍夹紧到轧辊更换工具且因此受机械手支撑)已经清洁和检查之后，通过往回朝向机架移动机械手的台车，将其推送回到轧辊机架中。

在图1中描绘的轧辊更换工具机械手的实施例的情况下，通过拉动或推动把手3，手动地完成台车1的移动，而在图2中描绘的实用新型的实施例的情况下，通过齿条齿轮传动26、27和齿轮电机28来实现台车1的移动。

一旦借助于轧辊更换工具将新轧辊牢固地安装到轴上，使轧辊更换工具与轧辊轴断开连接，且轧辊更换工具机械手的台车1以及因此轧辊更换工具自身远离机架，移动到其向后(不在作用中)位置中。

所属领域的普通技术人员知道，本文中所描述的实施例旨在辅助读者理解本实用新型的原理且应被理解为意指本实用新型的保护范围不限于这类特定表示和实施例。所属领域的普通技术人员可在不脱离本实用新型的要义的情况下根据此实用新型专利的技术教示做出各种其它特定修改和组合。这些修改和组合仍在本实用新型的保护范围内。

Claims (11)

1.一种用于更换轧辊机架的轧辊的轧辊更换工具机械手，其特征在于其包括所述轧辊更换工具机械手的台车(1)，所述台车(1)具有其借以在轨道(20)或架空轨道(21)上运行的多个轮单元(2)，并且所述台车具有延伸部(4)和支架(7)，所述支架(7)栓接到轧辊更换工具(40)，且因此将所述轧辊更换工具(40)固持在适当位置并且承载所述轧辊更换工具(40)的重量。

2.根据权利要求1所述的轧辊更换工具机械手，其特征在于所述轨道(20)位于底层水平面(25)上或略微低于底层水平面(25)。

3.根据权利要求2所述的轧辊更换工具机械手，其特征在于借助于把手(3)，手动使所述台车(1)沿着其轨道(20)移动。

4.根据权利要求2所述的轧辊更换工具机械手，其特征在于其具有能量链(30)，所述能量链(30)包含液压软管(31)，所述液压软管(31)又连接到所述轧辊更换工具(40)。

5.根据权利要求1所述的轧辊更换工具机械手，其特征在于所述台车(1)在安装于横梁(22)上的架空轨道(21)上运行，所述横梁(22)又栓接到立柱(23)，所述立柱(23)栓接到轧辊车间底层(24)上。

6.根据权利要求5所述的轧辊更换工具机械手，其特征在于借助于齿条齿轮传动(26、27)和齿轮电动机(28)，使所述台车(1)沿着其架空轨道(21)移动。

7.根据权利要求6所述的轧辊更换工具机械手，其特征在于其具有处于所述立柱(23)上的液压管路、从所述立柱(23)上的固定点通到移动的所述台车(1)的悬挂液压软管，并且另外具有处于所述台车(1)和其延伸部(4)上的刚性液压管路(34)，并且最后，具有连接到所述轧辊更换工具(40)的另一组液压软管。

8.根据权利要求1所述的轧辊更换工具机械手，其特征在于其具有多个高度调整螺栓(16)和多个紧固螺栓(17)。

9.根据权利要求1或权利要求8所述的轧辊更换工具机械手，其特征在于其具有用以调整所述轧辊更换工具(40)的侧向位置和倾角的调整单元(10)。

10.根据权利要求9所述的轧辊更换工具机械手，其特征在于所述调整单元(10)具有中心万向常平架(11)、基板(18)和顶板(19)，并且其具有用于调整所述轧辊更换工具(40)的所述倾角的调整螺栓(12)对。

11.根据权利要求10所述的轧辊更换工具机械手，其特征在于所述调整单元(10)具有中心万向常平架(11)、基板(18)和顶板(19)，并且其具有用于调整所述轧辊更换工具安装的所述侧向位置和侧向弹性的可调地预载的弹簧(13)对。

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