CN219004277U - 新型矫直辊系轴向限位机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开新型矫直辊系轴向限位机构。包括：锁紧杆，锁紧杆后端为安装端；锁紧板，所述的锁紧板上部对应锁紧杆设置有轴孔，所述的锁紧板通过轴孔旋转设置在锁紧杆的前端；在所述的锁紧杆上和/或锁紧板设置有定位装置；其中，所述的定位装置使所述的锁紧板在第一工作位以及第二工作位时被定位。本装置仅需手动转动，无需借助其他动力源，操作简单轻巧，锁紧力可调，安全可靠，经济性高。

Description

新型矫直辊系轴向限位机构

技术领域

本实用新型涉及新型矫直辊系轴向限位机构。

背景技术

在生产过程中，矫直辊系需要有一定的轴向调整量来调整孔型及克服机械加工制造误差，所以矫直辊系的轴向位置是可调整的。在矫直辊换辊过程中，矫直辊筒随着操作侧机架轴承座一起移动，辊系剩余附着在操作侧机架轴承座的部分轴向是处于浮动状态，为确保换辊过程的可靠性以及安全性，矫直辊系需轴向限位。

实用新型内容

为克服上述缺陷，本实用新型的目的在于提供新型矫直辊系轴向限位机构。

为达到上述目的，本实用新型的矫直辊系轴向限位装置，包括：

锁紧杆，锁紧杆后端为安装端；

锁紧板，所的锁紧板上部对应锁紧杆设置有轴孔，所述的锁紧板通过轴孔旋转设置在锁紧杆的前端；在所述的锁紧杆上和/或锁紧板设置有定位装置；其中，所述的定位装置使所述的锁紧板相对于锁紧杆在第一工作位以及第二工作位时被定位。

进一步的，所述的定位装置包括，在所述的锁紧板上对应轴孔设置有安装孔；所述的安装孔对应第一工作位和第二工作位设置，在所述的安装孔内由外向内设置有弹簧和钢珠；

在所述的锁紧杆上对应所述第一工作位和第二工作位设置有与钢珠相适配的定位槽。

为达到上述目的，本实用新型的矫直辊系轴向限位装置，包括机架轴承座，在所述的机架轴承座上设置有轴承孔，在所述的轴承孔内通过轴承矫直辊轴；在所述的矫直辊轴的前后两端安装有动迷宫环，在所述的机架轴承座上的轴承孔前后两端安装有与动迷宫环相适配的静迷宫环，所述的动迷宫环和静迷宫环对应装配；

在所述的机架轴承座后部对应所述的动迷宫环设置有上述的矫直辊系轴向限位机构。

进一步的，在所述的机架轴承座上设置有矫直辊锁紧装置。

采用上述结构，矫直机正常工作时，锁紧板处于竖直状态，且设有钢珠弹簧锁紧，可确保不影响辊系的正常轴向调整动作。在换辊作业过程中，先调整矫直辊系至预设位，通过手动旋转锁紧板至锁紧位，通过钢珠弹簧锁紧保持位置，可限制动迷宫环一侧的轴向移动。再配合一种带检测功能的矫直辊安全锁紧机构，通过拉爪勾住矫直辊筒侧，可将矫直辊系左右都限位，确保换辊动作的可靠性及安全性。本装置仅需手动转动，无需借助其他动力源，操作简单轻巧，锁紧力可调，安全可靠，经济性高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的剖视示意图。

图2为本实用新型实施例的结构示意图。

图3为图2的局部放大示意图。

图4为图2的右视图。

图5为图4的局部放大示意图。

图6为图4动作后的示意图。

图7为图6的局部放大示意图。

图8为拉爪锁紧位姿立面剖视图。

图9为图8的水平剖视图。

图10为图8的侧视图。

图11为叉头的立体示意图。

图12为辊轴及套入检测装置安装在底座上的示意图。

图13为套入检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的一实施例的矫直辊携带装置，包括机架轴承座(辊系)2、拉爪装置3、矫直辊筒4(矫直辊筒4.1、后动迷宫环4.2、前动迷宫环4.1)等，轴向限位装置1设置在机架轴承座上，对应前动迷宫环4.1设置。辊轴501通过轴承安装在机架轴承座(辊系)2中，在机架轴承座的前后两端对应动迷宫环设置有前静迷宫环2.1和后静迷宫环2.2。动迷宫环与静迷宫环相互配合设置。

本实用新型的一实施例，如图所示，轴向限位装置1包括：锁紧杆1.1、锁紧板1.2、螺母1.3、定位螺母1.4、锁紧钢珠1.5、锁紧螺钉1.6、弹簧1.7、弹簧销1.8；

锁紧杆1.1包含四段，头尾均为连接螺纹，尾部螺纹安装在机架轴承座(辊系)2上，螺纹规格大于头部的螺纹，在受到较大冲击时，与机架轴承座(辊系)2的连接螺纹副不会受到损坏，而是头部较小规格的螺纹副发生损坏，更换较为方便。与尾部螺纹相邻的圆柱段加工两个平面，便于自身的安装。与头部螺纹相邻的圆柱段直径d1，宽度L1，在圆柱段中间位置加工三个球形定位凹槽，直径略大于锁紧钢珠1.5的直径，凹槽深度小于锁紧钢珠1.5直径的一半，凹槽边缘设置圆弧，便于锁紧钢珠1.5的滑入与滑出。三个凹槽圆周角度依次相隔90°+α，90°-α。

锁紧杆1.1通过螺纹连接的方式安装在机架轴承座(辊系)2上，通过定位螺母1.4调整锁紧杆1.1自身的安装角度(三个球形凹槽)。

锁紧板1.2厚度L2，中间孔直径d2，锁紧板一侧下方设置一缺口，形状根据动迷宫环4.2设定，在正常工作时，要避开动迷宫环4.2。锁紧板1.2上设三个锁紧套筒，依次间隔90°。每个锁紧套筒内设有三段孔，外部为螺纹孔，螺纹规格与锁紧螺钉1.6的螺纹适配；中间为光孔，直径与弹簧1.7的外径匹配；尾部为光孔，直径略大于锁紧钢珠1.5的直径。

其中，d1与d2相适配，L1略大于L2，这样螺母1.3在安装拧紧时会贴合锁紧杆1.1的侧端面，而不是锁紧板1.2，可以保证锁紧板1.2能够自由转动。

锁紧螺钉1.6的上端面设安装拧紧用内六角凹槽，上部为螺纹段，下部为弹簧导向段。

弹簧销1.8上部为弹簧导向段及支撑段，下部圆柱段与锁紧板1.2对应的光孔适配，可定位弹簧销1.8自身。下部端面设一球形凹槽，直径略大于锁紧钢珠1.5的直径，凹槽深度小于锁紧钢珠1.5直径的一半。

安装过程中，可根据实际情况，通过旋转锁紧螺钉1.6来控制弹簧1.7的压缩量，从而控制机构产生的锁紧力。

安装锁紧杆1.1时，要求三个凹槽的中间凹槽处于竖直向上的位置，旋转到位后，再拧紧定位螺母1.4以定位安装锁紧杆1.1。在正常矫直作业时，锁紧板1.2处于竖直状态，动迷宫环4.2轴向移动不受锁紧板1.2的限制。此时，中间锁紧套筒内的锁紧钢珠1.5陷入锁紧杆1.1的中间凹槽内，可确保锁紧板1.2处于竖直状态不会晃动。

换辊作业时，先将矫直辊系调整至预设位置，拉爪安全锁紧机构3勾住矫直辊筒4.1限制辊系不能往左移动。将锁紧板1.2逆时针旋转一定角度α，锁紧板1.2两侧锁紧套筒内的锁紧钢珠1.5陷入锁紧杆1.1的两侧的凹槽内，可确保锁紧板1.2处于止动状态。

此时，锁紧板1.2的下方(未切割部分)已经挡住了动迷宫环4.2，限制辊系不能往右移动，这样矫直辊系就被左右锁住不能移动，方可进行下一步的换辊动作。

本机构仅需手动转动，无需借助其他动力源，操作简单轻巧，锁紧力可调，安全可靠，经济性高。

拉爪安全锁紧机构(3)设置在操作侧机架机架轴承座(辊系)上方，用于锁紧矫直辊，确保执行矫直辊携带交换程序时，携带主体即时状态符合设定要求。

拉爪安全锁紧机构主要由拉爪(435)、卷簧(436)、叉头(437)、销轴1(438)、底座(439)、导向块(441)、螺钉(442)、挡板(443)、铜套(444)、扁头(445)、关节轴承(446)、销轴2(447)、液压缸(448)、护盾(449)等组成。

拉爪的头部一侧凸出形成勾头结构，用以与矫直辊沟槽配合，实施阻止矫直辊位移。拉爪的根部，两侧凸出园台结构，外园部份用于安放卷簧；中心有一阶段通孔，两侧用于放置铜套。

叉头前部外廊呈矩形，内腔形成叉头状；叉头内侧空间用以装配拉爪根部结构；叉头前部两侧对称设置沉孔和中心孔；中心孔用于穿入销轴1。销轴1作为拉爪根部结构的回转轴。叉头后部外廊呈园柱状结构；结构中间开有槽口，用以装配扁头；叉头后部外廊呈园柱状结构的两侧对称设置沉孔和中心孔；中心孔用于穿入销轴2。

底座作为拉爪锁紧机构其他主要零件的承载主体。

用于操作侧机架上轴承座机架上拉爪锁紧机构的底座组装在轴承座机架内侧立面结构上；用于自动换辊车上拉爪锁紧机构的底座组装在集成架悬臂辊轴一侧立面上。

底座前部外廊呈矩形，后部呈园柱形；园柱形结构作为组装中心线基准。

底座前部近内腔距形结构上方，设有安装导向块的凹槽结构；底座前部内腔呈距形，后部呈园柱形；叉头在底座内腔中，可沿后部呈园柱形轴线移动，限制叉头绕园柱形轴线回转，从而保证叉头的直线位移。底座两侧开有辅助园孔，用于销轴1的装配作业；通过辅助园孔可以将销轴1送入叉头后部园柱状结构的中心孔内。

用于自动换辊车上拉爪锁紧机构的底座(439)顶面一侧设有用于放置拉爪水平位检测开关的孔洞；孔洞上部为螺纹结构，下部为倒置的沉孔结构。

如图所示拉爪安全锁紧机构的组成及相对位置和装配关系中，叉头与扁头联接部位采用关节轴承，以解除液压缸机械过约束工作条件。

扁头装入叉头内，内置关节轴承，用销轴2联接；扁头尾部与液压缸联接。扁头外廓形状可由叉头后部的园柱体包容，当叉头与扁头组合的园柱体部位在底座后园柱状孔洞中作直线移动时不会产生干涉。

护盾(449)用于拉爪锁紧机构应用于操作侧机架上，矫直作业中，防止意外情况下型钢对拉爪的横向碰撞。当图所示组成的拉爪安全锁紧机构用于自动换辊车上时，不需用加装护盾(449)。

拉爪安全锁紧机构的组成及相对位置和装配关系中，销轴1的组装在叉头与扁头、活塞杆联接后，拉爪在垂直位姿时进行。当拉爪在垂直位姿时，销轴1可由底座两侧的孔洞进入。

拉爪安全锁紧机构的工作原理

在实现拉爪安全锁紧机构对矫直辊的锁紧功能的同时，要求矫直辊进入悬臂式辊轴过程中不充许产生干涉现象，因此，拉爪安全锁紧机构中，拉爪应具有垂直、水平两种工作位姿状态。拉爪垂直位姿时，允许矫直辊装入辊轴；矫直辊装入辊轴后，拉爪转为水平位姿，拉爪钧头部位嵌入矫直辊的沟槽内，阻止矫直辊的向套入辊轴的悬臂端方向位移，从而起到安全锁紧作用。如图所示，表达了拉爪位姿与矫直辊、辊轴三者之间在矫直辊悬挂交换过程中的关系。

拉爪安全锁紧机构的组成及相对位置和装配关系中，拉爪可以在叉头中，绕销轴1转动；自由状态下，卷簧力的作用使拉爪在叉头中，始终有垂直位置姿态的趋势。叉头与扁头联接，由液压缸驱动；液压缸活塞杆缩回，叉头在底座内随作之移动。由于叉头后部园柱状结构与底座后部园柱形孔间隙配合，叉头前部矩形结构与底座前部矩形结构止转作用，叉头仅能作直线移动。当液压缸活塞杆缩回时，叉头后移，带动销轴1、拉爪共同后移；由于导向块和底座前部内腔矩形下表面的作用，拉爪在销轴1后退过程中，由垂直位姿向水平位姿偏转；拉爪的勾头部位嵌入矫直辊的沟槽内。在拉爪水平位姿完成，勾头部位已嵌入矫直辊的沟槽内，液压缸行程设计使之液压缸仍留有一定距离行程，带动矫直辊端部锥孔与操作侧机架轴承座中耳轴锥面吻合。

拉爪位姿及套入检测装置

拉爪位姿及套入检测装置包括拉爪位姿检测机构和矫直辊套入检测装置。拉爪位姿检测机构设置在拉爪机构前部上方用于检测拉爪垂直、水平两种位置姿态。矫直辊套入检测装置用于检测矫直辊插装进入悬臂式辊轴的水平深度，防止空辊锁紧的误判。

由于矫直辊沟槽轴线方向的尺寸限制，当矫直辊未套入悬臂式辊轴，拉爪位姿未能有效转至水平姿态，拉爪沟头与矫直辊产生干涉，以及其他因素造成拉爪转入水平位姿过程失效，从而不能消除矫直辊从悬臂式辊轴上滑脱的危险。因此，设置拉爪位姿检测机构和矫直辊套入检测装置；以保证和验证安全措施的有效性。由于从自动换辊车向操作机架上转移矫直辊，通过操作机架强迫移动而实现，同时，自动换辊车需要在开放空间和人工辅助条件下或单个在自动换辊车悬臂式辊轴上装入矫直辊，因此，在操作机架上的轴承座上仅设置拉爪位姿检测机构，在自动换辊车设置拉爪位姿检测机构和矫直辊套入检测装置。

a)拉爪位姿检测机构(450)

拉爪位姿检测机构主要由垂直位检测开关(451)、水平位检测开关(452)、支座(453)及螺钉组成。

支座(453)组装在底座(439)顶面上，垂直位检测开关(451)以水平组装底座(439)前面立板上；当液压缸(448)活塞杆伸出，拉爪(435)由水平位姿转至垂直位姿，垂直位检测开关(451)感应拉爪(435)钩头相对的背面，检得拉爪(435)处于垂直位姿的信号。

拉爪(435)水平位检测开关(452)垂直组装在底座(439)顶面一侧的孔洞内。水平位检测开关(452)采用齐平电感式传感器件。当液压缸(448)活塞杆缩回，拉爪(435)转由垂直位姿转至水平位姿时，叉头(437)一侧上表移至与垂直位检测开关(451)感应相对应的位置，检得拉爪(435)处于水平位姿的信号。

b)套入检测装置(460)

矫直辊套入检测装置组装在自动换辊车悬臂式辊轴的空心结构内；通过矫直辊套入位置对套入检测装置中触头杆触头位置变化的影响，提取信号，感知矫直辊在辊轴装入过程是否到位；

矫直辊套入检测装置主要由触头杆(454)、弹簧(455)、触头导向套(456)、触头导向座(457)、螺母(458)、感应支架(459)、感应螺栓(461)、微动开关(462)、开关支架(463)、感应机构固定座(464)、固定销(465)以及安装辅手柄(466)等组成。

触头杆(454)用于感知矫直辊的套入。触头杆(454)为阶梯状轴类零件；上端带有一段螺纹结构与螺母配合，用以固定感应支架(459)；中段结构用于搭载弹簧(455)；中段下部增大园柱结构用以在触头导向座(457)内限位；底部为球状结构用于与矫直内腔端部的园柱面接触，感知矫直辊套入位置信号。

触头导向套(456)内腔用于组装触头杆(454)、弹簧(455)、螺母(458)等零件。触头导向套(456)上部外表有一段螺纹结构，中部呈园柱状，下部有钳口夹持结构。由触头导向套(456)、弹簧(455)、螺母(458)构成触头导向套组件。

触头导向座(457)用于搭载触头导向套组件。触头导向座(457)下部外廓与悬臂式辊轴内径吻合，两侧设置有供其在辊轴内腔中定位和固定使用的螺钉沉孔结构；前端立面设有螺孔供安装辅手柄(466)使用。

感应支架(459)为“z”形结构板金件，一端用以与触头杆(454)顶部联接，另一端用于搭载感应螺栓(461)。感应螺栓(461)在感应支架(459)可以调节位置。

触头杆(454)穿入弹簧(455)后装入触头导向座(457)内，再用螺母(458)锁紧；弹簧(455)工作行程略大于触头杆下端球头部位弦高，保证触头杆(454)在触头导向座(457)内可以进行一段垂直行程的位移。螺母(458)同时可调微调触头杆(454)在触头导向座(457)内的行程。

微动开关(462)组装在开关支架(463)上；开关支架(463)固定在感应机构固定座(464)上。

感应机构固定座(464)用于搭载微动开关(462)、开关支架(463)等。感应机构固定座(464)下部外廓与悬臂式辊轴内径吻合，两侧设置有供其在辊轴内腔中定位和固定使用的螺钉沉孔结构；中部设有组装固定销(465)的螺孔结构；后端立面设有螺孔供安装辅手柄(466)使用。

由于矫直辊套入检测装置组装位置处于悬臂式辊轴内腔有限空间内，因此，组装时借用安装辅手柄(466)并将其分别旋入触头导向座(457)、感应机构固定座(464)内，完成组装后，旋出安装辅手柄(466)。

套入检测装置工作原理如下：

套入检测装置装入辊轴内腔时，触头杆(454)仅球头部位露于辊轴内腔的园柱面；矫直辊未套入悬臂式辊轴或未到位时，套入检测装置的触头杆球头保持露出状态；与触头杆联动的感应支架(459)、感应螺栓(461)保持位置不变，感应螺栓(461)的顶面与微动开关(462)留有一定间隙。

当装矫直辊装入到位时，触头杆(454)球头部位辊轴内腔园柱面的约束，在矫直辊轴向移动中，触头杆(454)在触头导向套(456)中压缩弹簧(455)，带动感应支架(459)上移；当感应支架(459)上移到位，感应螺栓(461)头部表面与微动开关(462)触头接触，使其缩回，从而触法微动开关(462)内部相关机构发出讯号，表达矫直辊在辊轴上轴向移动后，到达预设位置的状态。

根据套入检测装置发出矫直辊到达预设位置的讯号，拉爪从垂直位姿转至水平位姿可以唯一表达，矫直辊已套入悬臂式辊轴且到达预设位置；不会形成拉爪空锁的误判。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种新型矫直辊系轴向限位机构，其特征在于，包括：

锁紧杆，锁紧杆后端为安装端；

锁紧板，所的锁紧板上部对应锁紧杆设置有轴孔，所述的锁紧板通过轴孔旋转设置在锁紧杆的前端；在所述的锁紧杆上和/或锁紧板设置有定位装置；其中，所述的定位装置使所述的锁紧板相对于锁紧杆在第一工作位以及第二工作位时被定位。

2.如权利要求1所述的新型矫直辊系轴向限位机构，其特征在于，所述的定位装置包括，在所述的锁紧板上对应轴孔设置有安装孔；所述的安装孔对应第一工作位和第二工作位设置，在所述的安装孔内由外向内设置有弹簧和钢珠；

在所述的锁紧杆上对应所述第一工作位和第二工作位设置有与钢珠相适配的定位槽。

3.一种新型矫直辊系轴向限位机构，包括机架轴承座，在所述的机架轴承座上设置有轴承孔，在所述的轴承孔内通过轴承矫直辊轴；其特征在于，在所述的矫直辊轴的前后两端安装有动迷宫环，在所述的机架轴承座上的轴承孔前后两端安装有与动迷宫环相适配的静迷宫环，所述的动迷宫环和静迷宫环对应装配；

在所述的机架轴承座后部对应所述的动迷宫环设置有如权利要求1所述的矫直辊系轴向限位机构。

4.如权利要求3所述的新型矫直辊系轴向限位机构，其特征在于，在所述的机架轴承座上设置有矫直辊锁紧装置。

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