WO2012155851A1

WO2012155851A1 - 轧机轴承座的定位装置

Info

Publication number: WO2012155851A1
Application number: PCT/CN2012/075648
Authority: WO
Inventors: 娄霆; 熊化平
Original assignee: 合肥市百胜科技发展股份有限公司
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2012-11-22
Also published as: CN102303049B; EP2711100A4; CN102303049A; EP2711100B1; EP2711100A1

Description

轧机轴承座的定位装置

技术领域

本发明涉及轧钢设备，具体讲就是轧机的机架结构。

背景技术

现有技术中线棒材的加工，多是采用轧机轧制而成的。而轧机就其结构来分一般可分为牌坊式机架、悬臂式机架或由型材焊接为牌坊式机架，轧辊间距的调节和控制直接导致待轧制产品的尺寸，待轧制产品的尺寸精度又依赖轧机机架和轧辊的整体刚性、轧辊的精度和选材。目前，无论牌坊式机架、悬臂式机架的轧机中，以牌坊式机架立式安装为例，其上下方向的变形较大、难以控制，因为下轴承座均是采用螺栓类部件固定在牌坊式机架的底部支座上，上轴承座的压下装置通常是设置在上部横梁上，这样轧制时，牌坊式机架位于底部支座和上部横梁之间的立柱在其整个长度范围内均受拉力而伸长变形，其变形伸长量大；对于悬臂式机架而言，其立柱的变形情况基本类似。这就是说，轧机机架的刚度不足，再加之其它部件的变形，累计后的误差就很大，难以满足轧制季度要求。

名称为'支撑辊辊身带有液压下压装置的钢板轧机'（公开号CN101658862A）的专利文献，其轧机机架包括位于上部的横向机架10、位于下部的机架下梁12-1以及位于两者之间的立柱1，其整体结构可以看成是牌坊式机架，其中的立柱在工作时其总长范围内均会发生伸长变形。

名称为'轧机组合机架'（公开号CN2796875Y）的专利文献，其机架包括上、下横梁1、4以及连接两者的各立柱2，上、下横梁1、4及立柱2之间采用杆8和螺母9连接，这样立柱2就受到压应力的作用，该结构的缺陷在于，上、下横梁1、4与立柱2之间在垂直于立柱2方向上的定位无法满足要求，因为，上、下横梁1、4与立柱2之间彼此之间提供的压力，维持垂直于立柱2方向的位置要依赖于彼此之间的摩擦力，这是极不可靠的；另外，由于杆8和螺母9连接的结构自身限制，其提供的预紧力是十分有限的，轧制过程中的外力一旦抵消了杆8和螺母9提供的预紧力，严重时将可能导致上、下横梁1、4与立柱2之间彼此脱离，跟谈不上轧制精度了。

名称为'无机架轧机机座的辊缝调节系统'（公开号CN1108975A）的专利文献，其结构中包括一上部的左旋螺纹段22a、一中间的圆柱段22b及一下部的右手螺纹段22c的螺杆12，相邻的第一、二轴承座组件由一对构造完全相同的螺杆12相互连接，螺杆12中间的圆柱段22b相对于架件28沿轴向固定并且作成轴颈从而在架件28内转动，架件28本身支撑在基座30上，上部的左旋螺纹段22a和下部的右手螺纹段22c分别于第一、二轴承座组件相连，实际上第一、二轴承座组件是同时作接近或分离运动来实现辊缝的调节的。该方案的缺陷在于：螺杆12受拉力作用时其整个杆长范围均伸长变形，其刚度差；螺杆12的下端呈下垂状，第二轴承座组件上的第二轧辊14轧制时受到线棒材行走方向的冲击载荷时，螺杆12的下端也压弯曲变形，导致第一、二轧辊的过年工作位置发生位移，严重影响轧制精度。

现有技术中目前还没有十分理想、可靠的下轴承座组件的定位方案。以立式工作状态为例，一般来讲，通常首先考虑对下轴承座组件的定位和固定，找到一个定位基准相对容易，而要是将下轴承座可靠的固定在该定位基准上且不受外力的冲击出现轧辊跳动，这一技术难题目前还没有解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种轧机轴承座的定位装置，该定位装置能对下轧机轴承座实施有效的压力预紧定位。

为实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种轧机轴承座的定位装置，包括第一轴承座组件、立柱和轧机机座，其特征在于：立柱的中下段部位设置有板面向下的台阶面，该台阶面与轧机机座向上的支撑面之间构成对轴承座组件实施压力预紧定位的上下方向位移的限位机构。

由上述技术方案可知，在立柱的中下段部位设置有板面向下的台阶面，该台阶面与轧机机座向上的支撑面之间的空间容纳轴承座组件，由于立柱的下端与轧机机座可靠连接，装配时首先让立柱受拉变形，即台阶面与其下端和轧机机座的连接处之间的长度随之适当拉伸变形，就是让该台阶面以下的柱身处在拉伸状态下并由该台阶面下压到轴承座组件上，该预紧压力的大小由立柱的受拉变形量决定。这样就是避免了轴承座组件的跳动，只有当轴承座组件受到的外部冲力大于立柱的受拉变形所提供的预紧力，轴承座组件的跳动才会出现，而避免这种情况的出现是采用本发明就可以顺利解决的，依据轧制时出现的冲力大小、选择立柱的材料及截面，计算出合理的拉伸变形量就能提供适当的预紧拉力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是立柱的结构示意；

图3是图2的左视图；

图4是图1中的A-A剖视图。

具体实施方式

线棒板材加工时，轧制精度不仅依赖于轧辊的抗变形能力即刚性，同时也需要轧机的机架具备可靠的刚性以及机架对轧辊的固定结构的可靠性。本发明就是在机架刚性结构以及机架对轧辊的固定结构方面提出了新的且效果显著的方案。以下具体说明。

一种轧机轴承座的定位装置，包括第一轴承座组件 30 、立柱 20 和轧机机座 10，立柱 20 的中下段部位设置有板面向下的台阶面 21，该台阶面 21 与轧机机座 10 向上的支撑面之间构成对轴承座组件 30 实施压力预紧定位的上下方向位移的限位机构。

装配时，拉伸立柱 20 使台阶面 21 与其下端和轧机机座 10 的连接处之间的长度随之适当拉伸变形，该台阶面 21 以下的柱身处在拉伸状态下并由该台阶面 21 下压到轴承座组件 30 上，该预紧压力的大小由立柱 20 的受拉变形量决定。只有当轴承座组件 30 受到的外部冲力大于立柱 20 的受拉变形所提供的预紧力，轴承座组件 30 的跳动才会出现，本发明就是提供适当的预紧压力作用在轴承座组件 30 上，同时在轧机机座 10 的支撑作用下，轴承座组件 30 被可靠地予以定位。

作为优选方案，如图 1 、 2 、 3 所示，所述的立柱 20 的上段为圆柱螺纹段 22a 、中段为截面为方形的方柱段 22b 以及方柱段 22b 以下的下段 22c ，方柱段 22b 与下段 22c 交界处形成台阶面 21 ，台阶面 21 的板面水平或斜向向下，优选方案是台阶面 21 的板面水平向下，这样可以最大限度地提供作用在轴承座组件 30 上预紧压力，且立柱 20 的加工也十分方便。

如图 2 、 3 所示，所述的立柱 20 的台阶面 21 以下的下段 22c 有相互平行的杆面 23 ，杆面 23 与轧辊的轴向垂直，该下段 22c 位于轧机机座 10 的槽口向上的槽体 11 内，所述相互平行的两杆面 23 间的间距与槽体 11 的槽宽吻合，下段 22c 的下端与槽体 11 之间设置铰接轴 60 ，铰接轴 60 与轧辊的轴芯平行。

槽体 11 的槽腔区域应能保证所述的立柱 20 的端部插入其内，同时能够提供立柱 20 转动所需空间。所述的两杆面 23 间的间距与槽体 11 的槽宽吻合就是要限定立柱 20 在轧辊轴向的位移，为第一、二轴承座组件 30 、 40 的定位提供定位基础。

所述的立柱 20 上的杆面 23 处的杆端部位开设孔，孔与铰接轴 60 构成铰接配合，孔垂直于杆面 23 所在的平面。上述结构可以确保立柱 20 与轧机机座 10 的配合的可靠性和刚度，就是说立柱 20 相对于轧机机座 10 只有以铰接轴 60 的轴芯作转动的可能，这是在拆装轧辊时的配合关系，其它方向的自由度均被限定，也正是由于立柱 20 被有效定位后才能对轧辊轴承座组实施可靠的定位。

所述的立柱 20 的台阶面 21 的下方有一段柱体位于轴承座组件 30 上开设的槽 31 内，两者配合构成限制第一轴承座组件 30 沿轧辊轴向移动的限位机构。如图 3 所示，台阶面 21 是以相互平行的杆面 23 的中心对称面对称布置在杆面 23 两侧的，所述杆面 23 的中心对称面垂直于轧辊的轴向方向。这样就可以确保作用在槽 31 端口处的压力均匀且对称，避免了立柱 20 受到弯矩作用而出现弯曲现象。

所述的第一轴承座组件 30 的端面形状为倒凸形，并与所述的轧机机座 10 上开设的凹形区域构成限制所述的第一轴承座组件 30 沿轧制物料行进方向移动的限位机构。这是通过第一轴承座组件 30 与轧机机座 10 的配合实现了沿轧制物料行进方向的位置定位。

上述结构就是实现了第一轴承座组件 30 上下、左右、前后方向的位移及相应方向的转动，从而实现了第一轴承座组件 30 的可靠定位。

所述的槽 31 位于轴承座组件 30 上半部的座体的前后两侧且贯穿上半部的上下端面，所述的槽 31 的槽口指向前后方向且截面为 U 形，槽 31 的槽壁平行且槽宽与立柱 20 上的台阶面 21 以下的位于槽内的柱体在轧辊轴向的尺寸吻合。这样就可以方便地实现立柱 20 与槽 31 的配合与分离。这是通过立柱 20 与第一轴承座组件 30 的配合实现对第一轴承座组件 30 的轴向定位。

所述的台阶面 25 与台阶面 21 之间的柱体为圆柱体，该段柱体位于槽 31 内，两者配合构成限制第一轴承座组件 30 沿轧辊轴向移动的限位机构。这种配合关系不仅可以实现可靠的定位，同时也方便装配，即方便立柱 20 转动时顺利导入槽 31 内或从槽 31 内移出。

所述的立柱 20 的上段为圆柱螺纹段 22a ，圆柱螺纹段 22a 与方柱段 22b 之间设置有圆柱段 22d ，该圆柱段 22d 与上横梁 50 上的孔配合插接。

结合图1所示，整体上讲轧机机架包括设立柱 20 、轧机机座 10 及上横梁 50 ，所述的立柱 20 的一端由铰接轴 60 实现与轧机机座 10 的铰接，所述的立柱 20 另一端穿过上横梁 50 且由螺母 70 锁紧。用于锁紧的螺母 70 选用液压螺母，这样可以实现可靠的连接强度且减轻装配过程中的人工劳动强度。拆、装轧辊时，可以先卸下螺母 70 并吊离上横梁 50 ，转动立柱 20 使其呈彼此分离展开状态，此时留出供轧辊装出或吊出的空间，轧辊更换完毕后转动立柱 20 使其处在与轧辊的配合位置，再装上上横梁 50 并锁紧螺母 70 即可。

所述的立柱 20 的台阶面 21 与相互平行的杆面 23 之间有圆柱段 22e ，所述的杆面 23 的上端与圆柱段 22e 之间构成面向轧机后侧下方的台阶面 25 ，台阶面 25 与水平面夹角 50~8 0 °，优选为60° 。此角度能够确保拆装轧辊为准。所述的台阶面 25 是为限制立柱 20 转动打开的开度设置的，结合图 1 、 2 ，立柱 20 转动到适当位置，台阶面 25 将与轧机机座 10 的适当部位接触，立柱 20 便被支持在该开度位置，此时立柱 20 将与轧辊轴承座组件 30 分离，此时可以方便实施轧辊的拆装工序。

所述的台阶面 25 面向轧机位于待轧制件行进方向前、后外侧下方，是指台阶面 25 因立柱 20 的位置不同而有区别，即四个立柱 20 有两个位于轧辊的进料侧，另外两根立柱 20 位于轧辊的出料侧；位于轧辊的进料侧两根立柱 20 上的台阶面 25 面向轧辊进料侧的前下方向，位于轧辊的出料侧两根立柱 20 上的台阶面 25 面向轧辊出料侧的后下方向，如图 1 中的剑头方向为待轧制件的行进方向。

如图 1 所示，所述的台阶面 21 与轴承座组件 30 之间和或轴承座组件 30 与轧机机座 10 之间设置有垫块 80 。也就是在装配时，便于先将轴承座组件 30 放置到轧机机座 10 上，转动立柱 20 使其上位于中下段地部分柱体位于槽 31 内，此时台阶面 21 高于轴承座组件 30 上端面适当距离，这样便于立柱 20 的转动入位，拉伸立柱 20 适当变形后在台阶面 21 与轴承座组件 30 上端面之间放置适当厚度的垫块 80 于其间，以保证立柱 20 应有的拉伸量，依此确保预紧拉应力。

提供立柱 20 拉伸变形的外力可以由油缸来完成，简要说明如下。

在第二轴承座组件 40 与上横梁 50 之间设置的油缸 90 动作向下推压第二轴承座组件 40 ，第二轴承座组件 40 下移并与第一轴承座组件 30 接触并将压力传递到轧机机座 10 ，此时上横梁 50 与轧机机座 10 之间就出现了彼此分离的趋势，这种分离趋势受到立柱 20 的约束，因此立柱 20 受到拉力而伸长变形，该拉伸变形量的大小对应于油缸 90 的工作压力，这样就可以获得立柱 20 的适当预紧拉伸变形，从而提供了适当的预紧压力作用在第一轴承座组件 30 。

本发明采用了立柱 20 下段对第一轴承座组件 30 预紧压紧的方案，在正常轧制工作的外力作用下，立柱 20 下段不再会出现伸长现象，也就是说第一轴承座组件 30 被可靠地定位了，即便是台阶面 21 以上的立柱 20 的柱身出现拉伸现象，对轧辊间距的变化所带来的影响也是十分有限的，从而大大地提高了轧机的轧制精度。这为轧机的轧辊间距的在线调节与控制提供了可靠的装配基础。

Claims

一种轧机轴承座的定位装置，包括第一轴承座组件（30）、立柱（20）和轧机机座（10），其特征在于：立柱（20）的中下段部位设置有板面向下的台阶面（21），该台阶面（21）与轧机机座（10）向上的支撑面之间构成对轴承座组件（30）实施压力预紧定位的上下方向位移的限位机构。
根据权利要求1所述的轧机轴承座的定位装置，其特征在于：所述的立柱（20）的上段为圆柱螺纹段（22a）、中段为截面为方形的方柱段（22b）以及方柱段（22b）以下的下段（22c），方柱段（22b）与下段（22c）交界处形成台阶面（21），台阶面（21）的板面水平或斜向向下。
根据权利要求1所述的轧机轴承座的定位装置，其特征在于：所述的立柱（20）的台阶面（21）以下的下段（22c）有相互平行的杆面（23），杆面（23）与轧辊的轴向垂直，该下段（22c）位于轧机机座（10）的槽口向上的槽体（11）内，所述相互平行的两杆面（23）间的间距与槽体（11）的槽宽吻合，下段（22c）的下端与槽体（11）之间设置铰接轴（60），铰接轴（60）与轧辊的轴芯平行。
根据权利要求1所述的轧机轴承座的定位装置，其特征在于：所述的立柱（20）的台阶面（21）的下方有一段柱体位于轴承座组件（30）上开设的槽（31）内，两者配合构成限制第一轴承座组件（30）沿轧辊轴向移动的限位机构。
根据权利要求1所述的轧机轴承座的定位装置，其特征在于：所述的第一轴承座组件（30）的端面形状为倒凸形，并与所述的轧机机座（10）上开设的凹形区域构成限制所述的第一轴承座组件（30）沿轧制物料行进方向移动的限位机构。
根据权利要求1所述的轧机轴承座的定位装置，其特征在于：所述的立柱（20）的上段为圆柱螺纹段（22a），圆柱螺纹段（22a）与方柱段（22b）之间设置有圆柱段（22d），该圆柱段（22d）与上横梁（50）上的孔配合插接，方柱段（22b）位于物料出料侧的柱面的上端设有斜面（24），斜面（24）自方柱段（22b）向圆柱段（22d）过渡，上横梁（50）的下端面上设置有与斜面（24）吻合的斜面（51）。
根据权利要求1所述的轧机轴承座的定位装置，其特征在于：所述的立柱（20）的台阶面（21）与相互平行的杆面（23）之间有圆柱段（22e），所述的杆面（23）的上端与圆柱段（22e）之间构成面向轧机后侧下方的台阶面（25），台阶面（25）与水平面夹角50~80°，优选为60°。
根据权利要求1所述的轧机轴承座的定位装置，其特征在于：所述的台阶面（21）与轴承座组件（30）之间和或轴承座组件（30）与轧机机座（10）之间设置有垫块（80）。
根据权利要求4或5所述的轧机轴承座的定位装置，其特征在于：所述的槽（31）位于轴承座组件（30）上半部的座体的前后两侧且贯穿上半部的上下端面，所述的槽（31）的槽口指向前后方向且截面为U形，槽（31）的槽壁平行且槽宽与立柱（20）上的台阶面（21）以下的位于槽内的柱体在轧辊轴向的尺寸吻合。
根据权利要求7或9所述的轧机轴承座的定位装置，其特征在于：所述的台阶面（25）与台阶面（21）之间的主体为圆柱体，该段柱体位于槽（31）内。