CN103008406A - 双支撑型钢矫直机及其快速更换辊组 - Google Patents

Abstract

本发明首先公开了一种矫直机快速更换辊组，包括传动轴、从动轴、矫直辊、锁紧机构及轴向调整装置；所述锁紧机构包括螺纹拉杆、用于向矫直辊施加锁紧力的液压缸和用于驱动螺纹拉杆转动的驱动机构。本发明还公开了一种采用该快速更换辊组的双支撑型钢矫直机，包括机架、快速更换辊组、传动装置及辊缝调整装置，所述多组快速更换辊组上、下两排呈交错形式布置。使用快速更换辊组的双支撑型钢矫直机不仅具有结构简单、安全可靠、换辊时间短、工作效率高、调整精度高等优点，而且能够有效降低投资成本、减小矫直噪音、提高产品质量。

Description

双支撑型钢矫直机及其快速更换辊组

技术领域

本发明属于轧钢机械技术领域，具体的为一种双支撑型钢矫直机和用于该双支撑型钢矫直机的快速更换辊组。

背景技术

对大规格型材的矫直一般采用简支结构（又称龙门式）辊式矫直机，传统的简支结构辊式矫直机一般采用机械或半自动锁紧结构（如液压螺母），不仅锁紧时间过长，影响了生产率，而且经常锁不紧，存在安全隐患；传统的简支结构辊式矫直机因更换矫直辊时需拆卸机械设备，矫直辊的更换时间长达一天，影响了企业的正常生产节奏，并导致生产效率低下；另外，传统的简支结构辊式矫直机还存在设备重量大、投资高和操作不方便的缺点；目前国内使用的新型龙门式型钢矫直机全部由国外公司设计制造，且很多零部件需由国外公司供货，引进国外公司一台新型龙门式型钢矫直机需花费高达几千万甚至上亿元人民币，严重影响了国民经济的发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种双支撑型钢矫直机和用于该双支撑型钢矫直机的快速更换辊组，采用该快速更换辊组的双支撑型钢矫直机结构简单，投资成本低，不仅能够缩短换辊时间，提高换辊效率，而且能够更好的锁紧矫直辊，安全可靠性更高。

要实现上述技术目的，本发明首先提出了一种双支撑型钢矫直机快速更换辊组，包括传动轴、从动轴、矫直辊、锁紧机构和轴向调整装置；

所述传动轴旋转配合安装在矫直机传动侧机架上，所述从动轴旋转配合安装在矫直机操作侧机架上，且传动轴与从动轴相对的端部设有用于夹紧矫直辊的导向结构；

所述锁紧机构包括螺纹拉杆、用于向矫直辊施加锁紧力的液压缸和用于驱动螺纹拉杆转动的驱动机构；

所述螺纹拉杆套装在所述从动轴内，所述传动轴面向所述从动轴的端面上设有与螺纹拉杆配合的螺孔；所述从动轴与矫直机操作侧机架之间设有用于防止从动轴转动的防转动机构I；所述从动轴与螺纹拉杆之间设有螺纹环，所述螺纹环与所述螺纹拉杆螺纹配合，螺纹环与从动轴之间设有键I，所述从动轴上设有与键I配合且长度大于键I的键槽I；

所述液压缸的缸体和活塞均套装在螺纹拉杆上，且液压缸的缸体与活塞之间设有用于防止活塞相对于缸体转动的防转动机构II，所述液压缸固定安装在所述从动轴和驱动机构之间；

所述驱动机构的转轴套装在螺纹拉杆上并与螺纹拉杆螺纹配合；

所述轴向调整装置安装在所述传动轴上。

进一步，所述矫直辊的两侧面上分别设有锥形定位面，所述导向结构包括分别设置在所述传动轴和从动轴上并与所述锥形定位面配合的锥形导向面。

进一步，所述防转动机构I包括设置在从动轴上的防转导销和设置在矫直机操作侧机架上并与防转导销配合的防转导槽。

进一步，所述锁紧机构上设有保护罩，所述驱动机构为液压马达或气动马达。

进一步，所述液压缸的缸体与所述从动轴固定连接，所述液压缸的活塞与所述驱动机构固定连接，所述液压缸的缸体上设有用于限位活塞的缸体端盖，所述缸体端盖和活塞之间设有用于活塞复位的弹簧，所述液压缸的无杆腔内设有用于接通液压源的油路。

进一步，所述防转动机构II包括设置在所述缸体端盖与活塞之间的键II。

进一步，所述螺纹拉杆上设有用于限定其与所述传动轴螺纹配合长度的止退螺母。

进一步，机驱动的螺旋伸缩调整机构或由液压缸驱动的液压伸缩调整机构。

本发明还提出了一种双支撑型钢矫直机，包括机架、两排如上所述的快速更换辊组、与所述快速更换辊组一一对应设置的传动装置和用于调节两排所述快速更换辊组之间间距的辊缝调整装置，所述快速更换辊组的传动轴与所述传动装置连接。

进一步，所述辊缝调整装置包括用于安装所述快速更换辊组的轴承座和与所述轴承座相连的垂直调整机构，所述垂直调整机构为电机驱动的螺旋伸缩调整机构或由垂直调整机构驱动的液压伸缩调整机构。

本发明的有益效果为：

本发明的双支撑型钢矫直机快速更换辊组，通过设置传动轴和从动轴用于定位矫直辊，设置锁紧机构向矫直辊施加/卸载锁紧力，能够实现快速换辊和安全地锁紧矫直辊，具体的换辊操作步骤如下：

1）通过轴向调整装置调整辊环快速更换辊组，使之向操作侧机架方向移动，使设置在从动轴与操作侧机架之间的防转动机构I啮合，即从动轴相对于矫直机机架不能转动；

2）利用换辊吊具将矫直辊抱住，打开油路的阀门卸掉液压缸腔内的油压，在弹簧的作用下，活塞向缸体靠近，使得传动轴、矫直辊及从动轴之间的锁紧力消失；

3）启动驱动机构，使螺纹拉杆在与驱动机构的作用下向操作侧机架退出至设定位置，此时螺纹拉杆与传动轴之间脱离，停止驱动机构，在矫直机轴向调整装置的作用下驱动传动轴朝向背离矫直辊的方向滑动，使传动轴与矫直辊脱离，此时传动轴和从动轴均与矫直辊脱离；

4）利用换辊吊具吊走矫直辊，实现了矫直辊拆卸；

5）待吊入新的矫直辊至设定位置后，通过矫直机周向调整机构驱动传动轴向操作侧机架滑动，并使矫直辊两端分别与传动轴和从动轴贴合；

6）启动驱动机构，在驱动机构的作用下，螺纹拉杆朝向传动轴运动并与传动轴通过螺纹配合固定连接后，停止驱动机构；

7）利用液压缸向矫直辊施加锁紧液压力，即矫直辊被压紧固定在传动轴和从动轴之间；

8）利用矫直机的轴向调整装置驱动传动轴移动，并带动矫直辊和从动轴移动，直至矫直辊移动到设定的位置，完成矫直辊安装；

即本发明的双支撑型钢矫直机快速更换辊组具有如下有益效果：

1）换辊时间短、生产效率高：本发明的双支撑型钢矫直机快速更换辊组可将传统龙门式矫直机的换辊时间由一天缩短为20分钟，大大提高了设备利用率，提高了生产效率；

2）液压锁紧、安全性高：本发明的双支撑型钢矫直机快速更换辊组使用液压锁紧、稳定性好，可有效减少事故发生。

本发明的双支撑型钢矫直机通过采用上述快速更换辊组，除了取得上述有益效果外，还取得一下几点有益效果：

1）产品质量好：本发明的双支撑型钢矫直机采用简支结构，使设备受力更合理，可有效提高产品精度；

2）矫直噪音小：本发明的双支撑型钢矫直机的每个矫直辊单独传动，可有效降低矫直噪音；

3）调整精度高：本发明的双支撑型钢矫直机采用液压设备实现辊缝调整及轴向调整功能，使得调整精度更高；

4）设备重量轻，投资成本省：本发明的双支撑型钢矫直机相对于悬臂式型钢矫直机及传统的龙门式型钢矫直机，可有效减轻设备重量及设备的占地面积，降低整个装备的加工制造成本及运营成本。

附图说明

图1为本发明双支撑型钢矫直机快速更换辊组实施例的结构示意图；

图2为锁紧机构的结构示意图；

图3为本发明双支撑型钢矫直机实施例的结构示意图；

图4为本实施例的双支撑型钢矫直机在矫直辊锁紧状态下的结构示意图；

图5为本实施例的双支撑型钢矫直机在矫直辊松开状态下的结构示意图。

附图标记说明：

1-机架；1a-传动侧机架；1b-操作侧机架；2-传动轴；2a-锥形导向面I；2b-螺孔；3-从动轴；3a-锥形导向面II；4-螺纹拉杆；5-矫直辊；6-螺纹环；7-键I；8-锁紧机构；9-液压缸；9a-缸体；9b-活塞；10-驱动机构；11-轴承盖I；12轴承；13-轴承盖II；14-保护罩；15-油路；16-弹簧；17-键II；18-止退螺母；19-传动装置；20-轴向调整装置；21-辊缝调整装置；22-轴承座；23-垂直调整机构；24-快速更换辊组；25-缸体端盖；26-安装端盖。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

如图1所示，为本发明双支撑型钢矫直机快速更换辊组实施例的结构示意图。本实施例的双支撑型钢矫直机快速更换辊组，包括传动轴2、从动轴3、矫直辊5、锁紧机构8和轴向调整装置20。传动轴2旋转配合安装在矫直机传动侧机架1a上，从动轴3旋转配合安装在矫直机操作侧机架1b上，且传动轴2与从动轴3相对的端部设有用于夹紧矫直辊5的导向结构。本实施例的矫直辊5的两侧面上分别设有锥形定位面，导向结构包括分别设置在传动轴2和从动轴3相向的端面上并与矫直辊5的锥形定位面配合的锥形导向面，从动轴2上设有锥形导向面I 2a，从动轴3上设有锥形导向面II 3a，采用该结构的导向结构，能够保证传动轴2及从动轴3的轴线与矫直辊5的轴线快速对中。当然，导向结构还可采用其他多种结构形式实现，其原理相同，不再累述。

进一步，传动轴2上设有轴承 12，传动轴2上靠近传动装置19的一侧设有与其相连的轴向调整装置20，靠近矫直辊5的一侧固装有轴承盖I 11；从动轴3上同样设有轴承12，轴承12的两侧均设有轴承盖II 13。防转动机构I包括设置在从动轴3上的防转导销和设置在矫直机操作侧机架1b上并与防转导销配合的防转导槽，具体的，本实施例的防转动机构I设置在从动轴3与靠近传动轴2一侧的轴承盖II 13之间。本实施例的防转动机构I包括设置在从动轴3上的防转导销和设置在靠近传动轴2一侧的轴承盖II 13上并与防转导销配合的防转导槽。通过防转导销和防转导槽之间的啮合，能够防止从动轴3相对于轴承盖II 13在圆周方向上旋转。当然，防转动机构I还可采用其他多种结构实现，不再累述。

如图2所示，锁紧机构8包括螺纹拉杆4、用于向矫直辊5施加锁紧力的液压缸9和用于驱动螺纹拉杆4转动的驱动机构10。螺纹拉杆4套装在所述从动轴3内，从动轴3内设有用于螺纹拉杆4通过的通孔，传动轴2面向从动轴3的端面上设有与螺纹拉杆4配合的螺孔2b，螺孔2b的中心与从动轴3的轴线重合。从动轴3与矫直机操作侧机架1b之间设有用于防止从动轴3转动的防转动机构I，从动轴3与螺纹拉杆4之间设有螺纹环6，螺纹环6与螺纹拉杆4螺纹配合，螺纹环6与从动轴3之间设有键I 7，从动轴3上设有与键I 7配合且长度大于键I 7的键槽I，即键I 7可在键槽I内滑动，进而使从动轴3可以相对螺纹拉杆4轴向滑动，通过设置螺纹环6和键I 7，能够使整个快速更换辊组在传动装置19的作用下随矫直辊5一起转动。液压缸9的缸体9a和活塞9b均套装在螺纹拉杆4上，且液压缸9的缸体9a与活塞9b之间设有用于防止活塞9b相对于缸体9a转动的防转动机构II，液压缸9固定安装在从动轴3和驱动机构10之间，驱动机构10的转轴套装在螺纹拉杆4上并与螺纹拉杆4螺纹配合。通过设置防转动机构II，能够防止驱动机构10相对于机架1旋转。通过设置锁紧机构8，在液压缸9的作用下，能够向从动轴3和驱动机构10施加液压力，驱动机构10受到的液压力通过螺纹拉杆4传递至传动轴2上，使从动轴3和传动轴2锁紧矫直辊5。

进一步，本实施例的防转动机构II包括设置在液压缸9的缸体9a与活塞9b之间的键II 17，当然，防转动机构II还可设置为其他多种结构形式，如设置在缸体9a与活塞9b之间的并相互啮合的花键等，均可实现防止活塞9b相对于缸体9a转动的目的。

进一步，液压缸9的缸体9a通过安装端盖26与从动轴3固定连接，液压缸9的活塞9b与驱动机构10固定连接，液压缸9的缸体9a上设有用于限位活塞9b的缸体端盖25，缸体端盖25和活塞9b之间设有用于活塞复位的弹簧16，液压缸9的无杆腔内设有用于接通液压源的油路15，无杆腔的两端设有密封结构，防止漏油。当然，液压缸9采用现有的普通液压缸也可实现向矫直辊5施加锁紧力的效果，其原理相同，不再累述。

进一步，锁紧机构8上设有保护罩14，驱动机构10为液压马达或气动马达，通过设置保护罩14，能够保护液压缸9和驱动机构10，本实施例的驱动机构10采用液压马达，能够有效通过其转轴与螺纹拉杆4之间的螺纹配合驱动螺纹拉杆4移动。

进一步，螺纹拉杆4上设有用于限定其与传动轴2螺纹配合长度的止退螺母18，通过设置止退螺母18，能够方便通过止退螺母18控制驱动机构的开闭以及控制液压缸9的液压锁紧力的施加时机，保证矫直辊5被更加安全稳固地被压紧锁定。

通过设置锁紧机构8，能够实现螺纹拉杆4向传动侧机架1a旋转靠近，并最终与传动轴2的螺孔2b螺纹连接，能向传动轴2施加拉力的同时向从动轴3施加推力，使从动轴3和传动轴2锁紧矫直辊5。

进一步，每个快速更换辊组24均设有轴向调整装置20来实现矫直辊5的中心线与过钢线的重合和分离，轴向调整装置20安装在传动轴2上。轴向调整装置20可为电机驱动的螺旋伸缩调整机构或由液压缸驱动的液压伸缩调整机构，本实施例的轴向调整装置20采用由液压缸驱动的液压伸缩调整机构。

下面对采用上述快速更换辊组的双支撑型钢矫直机的具体实施方式进行说明。

如图3所示，为本发明双支撑型钢矫直机实施例的结构示意图。本实施例的双支撑型钢矫直机，包括由传动侧机架1a及操作侧机架1b组成的机架1、两排如上所述的快速更换辊组24、与快速更换辊组24一一对应设置的传动装置19和用于调节两排快速更换辊组24之间间距的辊缝调整装置21，且快速更换辊组24的传动轴与传动装置19连接。

进一步，所述辊缝调整装置包括用于安装快速更换辊组24的轴承座22和与轴承座22相连的垂直调整机构23，轴承座22安装在机架1上，并可在机架1上沿垂直方向滑动；通过辊缝调整装置21可实现安装在轴承座22内的快速更换辊组24与安装在机架1内的快速更换辊组24之间的辊缝调整功能；垂直调整机构23可为电机驱动的螺旋伸缩调整机构或由液压缸驱动的液压伸缩调整机构，本实施例的垂直调整机构23采用由液压缸驱动的液压伸缩调整机构。

进一步，快速更换辊组24的轴向调整装置20固装在传动侧机架1a或轴承座22上，快速更换辊组24的轴承盖I 11及轴承盖II 13固装在机架1或轴承座22上。通常，多组安装在机架1内的快速更换辊组24构成一排，多组安装在轴承座22内的快速更换辊组24排成一排，两排快速更换辊组24呈交错形式布置，快速更换辊组24的传动轴2与传动装置19连接，可带动矫直辊5转动。

本实施例的双支撑型钢矫直机快速更换辊组24，通过设置传动轴2和从动轴3用于定位矫直辊5，并设置锁紧机构8向矫直辊5施加/卸载锁紧力，能够实现快速换辊和安全地锁紧矫直辊，具体的换辊操作步骤如下：

拆卸矫直辊时：

1）通过轴向调整装置20调整辊环快速更换辊组24，使之向操作侧机架1b方向移动，使设置在从动轴3与操作侧机架1b之间的防转动机构I啮合，即从动轴3相对于矫直机机架1不能转动；

2）利用换辊吊具将矫直辊5抱住，打开油路15的阀门卸掉液压缸9腔内的油压，在弹簧16的作用下，活塞9b向缸体9a靠近，使得传动轴2、矫直辊5及从动轴3之间的锁紧力消失；

3）启动驱动机构10，使螺纹拉杆4在驱动机构10转轴的作用下向操作侧机架1b退出至设定位置，此时螺纹拉杆4与传动轴2之间脱离，停止驱动机构10，在矫直机轴向调整装置20的作用下驱动传动轴2朝向背离矫直辊5的方向滑动，使传动轴2与矫直辊5脱离，此时传动轴2和从动轴3均与矫直辊5脱离；

4）利用换辊吊具吊走矫直辊5，实现了矫直辊拆卸；

安装矫直辊：

5）待吊入新的矫直辊5至设定位置后，通过矫直机轴向调整装置20驱动传动轴2向操作侧机架1b滑动，并使矫直辊5两端分别与传动轴2和从动轴3贴合；

6）启动驱动机构10，在驱动机构10的作用下，螺纹拉杆4朝向传动轴2运动并与传动轴2通过螺纹配合固定连接后，停止驱动机构10；

7）利用液压缸9向矫直辊5施加锁紧液压力，即矫直辊5被压紧固定在传动轴2和从动轴3之间；

8）利用矫直机轴向调整装置20驱动传动轴2移动，并带动矫直辊5和从动轴3移动，直至矫直辊5移动到设定的位置，完成矫直辊安装。

即本实施例的快速更换辊组具有如下有益效果：

1）换辊时间短、生产效率高：本实施例的快速更换辊组可将传统龙门式矫直机的换辊时间由一天缩短为20分钟，大大提高了设备利用率，提高了生产效率；

2）液压锁紧、安全性高：本实施例的快速更换辊组使用液压锁紧、稳定性好，可有效减少事故发生；

本实施例的双支撑型钢矫直机通过采用上述快速更换辊组，还取得一下几点有益效果：

1）产品质量好：本发明的双支撑型钢矫直机采用简支结构，使设备受力更合理，可有效提高产品精度；

2）矫直噪音小：本发明的双支撑型钢矫直机的每个矫直辊单独传动，可有效降低矫直噪音；

3）调整精度高：本实施例的双支撑型钢矫直机采用液压设备实现辊缝调整及轴向调整功能，使得调整精度更高；

4）设备重量轻，投资成本省：本实施例的双支撑型钢矫直机相对于悬臂式型钢矫直机及传统的龙门式型钢矫直机，可有效减轻设备重量及设备的占地面积，降低整个装备的加工制造成本及运营成本。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种双支撑型钢矫直机快速更换辊组，其特征在于：

包括传动轴、从动轴、矫直辊、锁紧机构和轴向调整装置；

所述传动轴旋转配合安装在矫直机传动侧机架上，所述从动轴旋转配合安装在矫直机操作侧机架上，且传动轴与从动轴相对的端部设有用于夹紧矫直辊的导向结构；

所述锁紧机构包括螺纹拉杆、用于向矫直辊施加锁紧力的液压缸和用于驱动螺纹拉杆转动的驱动机构；

所述螺纹拉杆套装在所述从动轴内，所述传动轴面向所述从动轴的端面上设有与螺纹拉杆配合的螺孔；所述从动轴与矫直机操作侧机架之间设有用于防止从动轴转动的防转动机构I；所述从动轴与螺纹拉杆之间设有螺纹环，所述螺纹环与所述螺纹拉杆螺纹配合，螺纹环与从动轴之间设有键I，所述从动轴上设有与键I配合且长度大于键I的键槽I；

所述液压缸的缸体和活塞均套装在螺纹拉杆上，且液压缸的缸体与活塞之间设有用于防止活塞相对于缸体转动的防转动机构II，所述液压缸固定安装在所述从动轴和驱动机构之间；

所述驱动机构的转轴套装在螺纹拉杆上并与螺纹拉杆螺纹配合；

所述轴向调整装置安装在所述传动轴上。

2.根据权利要求1所述的双支撑型钢矫直机快速更换辊组，其特征在于：所述矫直辊的两侧面上分别设有锥形定位面，所述导向结构包括分别设置在所述传动轴和从动轴上并与所述锥形定位面配合的锥形导向面。

3.根据权利要求1所述的双支撑型钢矫直机快速更换辊组，其特征在于：所述防转动机构I包括设置在从动轴上的防转导销和设置在矫直机操作侧机架上并与防转导销配合的防转导槽。

4.根据权利要求1所述的双支撑型钢矫直机快速更换辊组，其特征在于：所述锁紧机构上设有保护罩，所述驱动机构为液压马达或气动马达。

5.根据权利要求1所述的双支撑型钢矫直机快速更换辊组，其特征在于：所述液压缸的缸体与所述从动轴固定连接，所述液压缸的活塞与所述驱动机构固定连接，所述液压缸的缸体上设有用于限位活塞的缸体端盖，所述缸体端盖和活塞之间设有用于活塞复位的弹簧，所述液压缸的无杆腔内设有用于接通液压源的油路。

6.根据权利要求5所述的双支撑型钢矫直机快速更换辊组，其特征在于：所述防转动机构II包括设置在所述缸体端盖与活塞之间的键II。

7.根据权利要求1所述的双支撑型钢矫直机快速更换辊组，其特征在于：所述螺纹拉杆上设有用于限定其与所述传动轴螺纹配合长度的止退螺母。

8.根据权利要求1所述的双支撑型钢矫直机快速更换辊组，其特征在于：所述轴向调整装置为电机驱动的螺旋伸缩调整机构或由液压缸驱动的液压伸缩调整机构。

9.一种双支撑型钢矫直机，其特征在于：包括机架、两排如权利要求1-8任一项所述的快速更换辊组、与所述快速更换辊组一一对应设置的传动装置和用于调节两排所述快速更换辊组之间间距的辊缝调整装置，所述快速更换辊组的传动轴与所述传动装置连接。

10.根据权利要求9所述的双支撑型钢矫直机，其特征在于：所述辊缝调整装置包括用于安装所述快速更换辊组的轴承座和与所述轴承座相连的垂直调整机构，所述垂直调整机构为电机驱动的螺旋伸缩调整机构或由垂直调整机构驱动的液压伸缩调整机构。

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