軸向定位精準且具有極高剛度的短應力線軋機的制作方法
【專利摘要】一種軸向定位精準且具有極高剛度的短應力線軋機，屬于熱軋長材生產技術領域。包括輥縫調整減速箱、軋機機芯、軸向定位裝置、導衛梁、軋機移動底座。其中：輥縫調整減速箱安裝在軋機機芯的上部，軸向定位裝置由支撐座、圓柱轉軸和方形滑塊組成；軋機機芯通過支撐座與軋機移動底座連接，導衛橫梁通過限位止口、連接螺栓安裝在軋機移動底座上。優點在于，能更好的實現熱軋長材的高精度軋制，尤其能夠滿足非對稱軋制斷面的高精度要求。
【專利說明】
軸向定位精準且具有極高剛度的短應力線軋機
技術領域
[0001]本發明屬于熱乳長材生產技術領域，特別是提供了一種軸向定位精準且具有極高剛度的短應力線乳機，能更好的實現熱乳長材的高精度乳制，尤其能夠滿足非對稱乳制斷面的高精度要求。
【背景技術】
[0002]自從上個世紀40年代，瑞典人提出短應力回線理念以后，短應力線乳機因其剛度高、更換快速等眾多優點在熱乳長材生產線上得到廣泛的應用，世界各國也涌現出很多短應力線乳機的發明。隨著中國鋼鐵業的大發展，我們對長材乳制各種工藝的研究越來越深入，對滿足各種工藝狀況的短應力線乳機設備的研究也越來越深入。結合實際生產使用情況，改進不足，研發新結構，形成本發明。
[0003]現有短應力線乳機包括輥縫調整減速箱、乳機機芯、軸向定位裝置、導衛梁、乳機移動底座等。
[0004]現有輥縫調整減速箱通過渦輪蝸桿和傘齒輪的組合實現了小空間大速比的傳動理念，其缺點是:傘齒輪的加工難和成本高。
[0005]長材乳制時，上下乳輥對乳件擠壓變形的同時承受來自乳件的反作用力，S卩乳制力。乳輥兩側的軸承座形成支點，在乳制力的作用下乳輥將會產生彎曲變形。實踐證明，在乳輥變形方向上軸承座圍繞乳輥軸承中心點的轉動自由度不能被限制;在乳線方向的自由度必須限制。當前機型的乳機機芯中拉桿系統采用圓弧面的凸輪結構實現軸承座的細微回轉擾動。此結構的缺點:隨著乳制過程的頻繁咬鋼拋鋼，這種圓弧面的線接觸會很快磨平，對軸承座的細微回轉擾動產生不利的阻礙作用，降低乳制的精度和設備的使用壽命。
[0006]乳機機芯中的輥系軸向調整機構普遍采用的結構是蝸桿驅動斜齒輪，帶動前后螺紋副轉動實現軸向調整，前后螺紋副螺紋間隙的狀態調整是此結構控制的關鍵點。現有的結構無法實現螺紋間隙狀態的無級調整，不能取得最優的調整效果。
[0007]乳輥除了承受徑向的乳制力外，由于上下輥槽受力的不均勻性，會產生軸向力;非對稱乳制斷面，產生的軸向力會更大。乳機機芯中乳輥輥系操作側的止推軸承承受此軸向力，傳導到操作側的軸承座上。當前機型中，有的通過軸承座拉桿系統承壓環與拉桿形成一個小環面配合傳導此軸向力;有的通過在操作側軸承座外側增加一個“耳朵”，在機架上設置壓板形成滑道來傳導此軸向力。這兩種軸向定位裝置，都存在一定的缺陷。承壓環和拉桿的小環面配合承壓結構的缺點:四根拉桿此處全為配合面，給加工和裝配提出了很高的要求，增加了制造成本;拉桿在承受乳制拉力時，還要承受軸承座的細微回轉擾動帶來的彎曲脈動載荷，需要拉桿材料具有抗疲勞沖擊的性能，增加了拉桿成本，降低了使用壽命。機架上設置壓板形成滑道限制軸承座外側“耳朵”結構的缺點:軸承座“耳朵”無法設置到軸承座的中剖面上，不能達到最好的承力效果;此種結構下，軸承座承受細微的回轉擾動，需要通過復雜的球面付來實現。
[0008]現有短應力線乳機導衛梁也存在很多缺點:導衛梁與乳機間連接不夠牢固，導衛梁的上下調整不夠方便，導衛滑座的滑動調整不夠靈活，導衛滑座的鎖緊不夠牢固等。
【發明內容】
[0009]本發明的目的是提供一種軸向定位精準且具有極高剛度的短應力線乳機，加工制造更容易、軸向定位更精準、使用壽命更高、且具有極高剛度的短應力線乳機。
[0010]本發明軸向定位精準且具有極高剛度的短應力線乳機，包括輥縫調整減速箱1、乳機機芯2、軸向定位裝置3、導衛梁4、乳機移動底座5。其中:輥縫調整減速箱I安裝在乳機機芯2的上部，軸向定位裝置3由支撐座31、圓柱轉軸33和方形滑塊34組成;乳機機芯2通過支撐座31與乳機移動底座5連接，導衛橫梁41通過限位止口、連接螺栓43安裝在乳機移動底座5上。
[0011 ]本發明所述的輥縫調整減速箱，通過增加一級惰輪來實現小空間大速比的傳動理念。見 ZL20140084681.X 專利。
[0012]本發明所述的乳機機芯2由拉桿系統21和乳輥輥系22等組成;拉桿系統21把乳輥輥系22和支撐座31串聯到一起，形成乳制的主體結構。
[0013]本發明所述的拉桿系統21中的銅螺母211和承壓環212之間通過圓柱面或球面形成鉸接，銅螺母211和承壓環212串在拉桿213上；圓柱面鉸接時，在銅螺母和承壓環之間增加一級過渡環214。
[0014]拉桿系統中的承壓環設計成圓柱面或球面，以適用軸承座細微回轉擾動，且成倍提高承壓環的承壓能力。
[0015]本發明所述的乳輥輥系22操作側的軸向調整機構是通過內螺紋226和壓套229實現A和C、B和D螺紋間隙狀態的無極調整。乳輥輥系操作側的螺紋間隙狀態實現無級調整，乳制軸向力的傳導更為合理，提高乳機的使用壽命。
[0016]本發明所述的軸向定位裝置3的圓柱轉軸33設置在軸承座32的側面，與方形滑塊34形成轉動副，方形滑塊34安裝在支撐座31的滑道內。設計圓柱轉軸和滑塊鉸接的軸向定位裝置，讓軸向定位更精準，承受軸向力更大。
[0017]本發明所述的導衛梁4中的導衛橫梁41通過限位止口和連接螺栓43安裝到乳機移動底座5上，連接螺栓43將其進行固定形成一個牢固的整體，導衛橫梁41與乳機移動底座5之間的螺栓孔設計成長孔，通過導衛橫梁41上部的調整螺栓43實現導衛梁高度的上下調整。導衛梁和乳機移動底座之間通過限位止口和連接螺栓固定，形成更牢固整體結構，保證乳制過程的穩定運行。
[0018]本發明所述的導衛滑座44的鎖緊和調整采用ZL201520514886.1專利的結構。
[0019]本發明所述的軸向定位精準且具有極高剛度的短應力線乳機具有以下優點:
[0020]1.本發明所述的輥縫調整減速箱用圓柱直齒輪傳動實現了小空間大速比的傳動理念，節約了加工成本，降低了裝配和維護的難度。
[0021]2.本發明所述的乳機機芯，拉桿系統中的承壓環設計成圓柱面或球面，以適用軸承座細微回轉擾動，且成倍提高承壓環的承壓能力，改變現有圓弧面容易失效的缺點。
[0022]3.本發明所述的乳機機芯，軸向調整后部螺紋付的外螺紋與壓蓋拆分成兩件，實現螺紋間隙狀態的無級調整，讓乳制軸向力的傳導更合理，提高乳機的使用壽命。
[0023]4.本發明所述的軸向定位裝置，圓柱轉軸設置在軸承座側面，與方形滑塊形成轉動副，在軸承座細微回轉擾動時，圓柱軸與滑塊之間的回轉中心線與軸承座中心線重合;圓柱面和滑塊的側立面承受軸向力能力更強，且容易加工，進而實現更加精準的軸向定位，提高乳制精度。
[0024]5.本發明所述的導衛梁和乳機移動底座之間通過限位止口和連接螺栓固定，形成更牢固的整體結構，當導衛給乳件導向產生水平扭轉力時，它能更好的把此力化解傳導到基礎上，保證乳制過程的穩定運行；導衛梁與乳機移動底座之間連接的螺栓孔設計成長孔，通過導衛梁上部的調整螺栓實現導衛梁高度的上下調整，在不同乳制道次對導衛梁高度要求不同時，本發明導衛梁的適用性更高。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明的整體結構示意圖。其中，輥縫調整減速箱1、乳機機芯2、軸向定位裝置3、導衛梁4、乳機移動底座5。
[0026]圖2為本發明輥縫調整減速箱的結構示意圖。其中，蝸桿11、渦輪12、齒輪13、惰輪14、齒輪15。
[0027]圖3為本發明輥縫調整減速箱直線傳動的傳動示意圖。其中，齒輪13、惰輪14、齒輪15ο
[0028]圖4為本發明輥縫調整減速箱折線傳動的傳動示意圖。其中，齒輪13、惰輪14、齒輪15ο
[0029]圖5為本發明乳機機芯的結構示意圖。其中，拉桿系統21、上乳輥輥系22。
[0030]圖6為本發明拉桿系統圓柱面承壓環的結構示意圖。其中，銅螺母211、承壓環212、拉桿213、過渡環214。
[0031]圖7為本發明拉桿系統球面承壓環的結構示意圖。其中，銅螺母211、承壓環212、拉桿213、過渡環214。
[0032]圖8為本發明乳輥輥系操作側的局部剖面圖，其中，乳輥221、止推軸承222、止推軸承座223、乳輥軸承蓋224、蝸桿225、內螺紋套226、中間套227、止推軸承外螺紋蓋228、壓套229。
[0033]圖9為現有乳輥輥系操作側的局部剖面圖，其中，乳輥231、止推軸承232、止推軸承座233、乳輥軸承蓋234、蝸桿235、內螺紋壓套236、中間套237、止推軸承外螺紋蓋238。
[0034]圖10為本發明軸向定位裝置的結構示意圖，其中，支撐座31、支撐座上限位板311、支撐座下限位板312、軸承座32、壓鍵35。
[0035]圖11為本發明軸向定位裝置的爆炸示意圖，其中，支撐座31、支撐座上限位板311、支撐座下限位板312、軸承座32、圓柱轉軸33、方形滑塊34、壓鍵35。
[0036]圖12為本發明導衛梁和乳機移動底座的裝配結構示意圖，其中，乳機移動底座5、導衛橫梁41、連接螺栓42、調整螺栓43、導衛滑座44。
【具體實施方式】
[0037]圖1所示的軸向定位精準且具有極高剛度的短應力線乳機，包括輥縫調整減速箱
1、乳機機芯2、軸向定位裝置3、導衛梁4、乳機移動底座5。其中:輥縫調整減速箱I安裝在乳機機芯2的上部，軸向定位裝置3由支撐座31、圓柱轉軸33和方形滑塊34組成。乳機機芯2通過支撐座31與乳機移動底座5連接，導衛梁4通過限位止口和連接螺栓43安裝在乳機移動底座5上。
[0038]圖2-4所示的輥縫調整減速箱，由蝸桿11驅動渦輪12，齒輪13與渦輪12安裝在同一軸上，齒輪13驅動惰輪14，惰輪14驅動齒輪15，齒輪15驅動拉桿213實現乳輥輥縫的調整。
[0039]圖5所示的乳機機芯，拉桿系統21把乳輥輥系22和支撐座31串聯到一起，形成乳制的主體結構。
[0040]圖6、圖7所示的拉桿系統，銅螺母211和承壓環212之間通過圓柱面或球面形成鉸接以適應乳制時軸承座細微的回轉擾動，銅螺母211和承壓環212串在拉桿213上，銅螺母211和拉桿213的梯形螺紋副承受乳制力，由于圓柱面或球面鉸接的存在，拉桿213只受乳制拉力的作用。圓柱面結構需要在銅螺母和承壓環之間增加一級過渡環214，這樣圓柱鉸接副的中心線才能始終平行于乳線。
[0041 ]圖8所示乳輥輥系的操作側結構，蝸桿225驅動止推軸承座223外側的斜齒輪轉動，帶動前后螺紋副轉動，實現乳輥221的軸向調整。前后螺紋副的螺牙間隙會直接影響乳輥軸向定位的精確性，此處受結構和空間的影響中間套227和壓套229不能傳導大的軸向力，因此A和C、B和D的螺牙間隙狀態只有調整成如圖所示情形，才能保證中間套227和壓套229不傳導大的軸向力，同時保證軸向定位的精確。軸向力的傳導途徑:乳輥221把乳制軸向力傳導到止推軸承222上，止推軸承222把乳制軸向力傳導給止推軸承外螺紋蓋228，止推軸承外螺紋蓋228通過螺栓把乳制軸向力傳導給止推軸承座223，止推軸承座223再通過A和C的螺紋副把乳制軸向力傳導給上乳輥軸承蓋224，乳輥軸承蓋224把乳制軸向力傳導給軸承座32，軸承座32再通過軸向定位裝置3傳導給乳機移動底座5，進而傳導到乳機基礎上。本發明把附圖6所示現有的內螺紋壓套236拆分成附圖5所示的內螺紋226和壓套229的目的是實現A和C、B和D螺紋間隙狀態的無級調整，使軸向力傳導路徑最優，同時保證軸向定位的精準。
[0042]圖9所示乳輥輥系操作側的現有結構，通過止推軸承外螺紋蓋228上的螺栓孔位有級調整的，只能近似的調整出螺紋圖中A和C、B和D的狀態，致使中間套237和內螺紋壓套236承受較大的軸向力，同時影響乳輥軸向定位的精確性，降低乳機的使用壽命。
[0043]圖10、圖11所示的軸向定位裝置3，圓柱轉軸33設置在軸承座32側面，與方形滑塊34形成轉動副，壓鍵35實現方形滑塊34的滑動限位，圓柱轉軸33的中心線通過乳輥軸承中心點，在軸承座32細微回轉擾動時，圓柱轉軸33在方形滑塊34中回轉，此圓柱鉸接面承受乳制軸向力，傳導給方形滑塊34的側立面，方形滑塊的側立面把軸向力傳導到支撐座31上，進而通過乳機移動底座5傳導到乳機基礎上。實現合理精準的軸向定位，提高乳制精度。
[0044]圖12所示的導衛梁4和乳機移動底座5通過限位止口和連接螺栓42固定，形成牢固整體結構，能更好的化解導衛導向乳件時產生的水平扭轉力，并傳導到基礎上，保證乳制過程的穩定運行；導衛橫梁41與乳機移動底座5之間的螺栓孔設計成長孔，通過導衛橫梁41上部的調整螺栓43實現導衛梁高度的上下調整。導衛滑座44與導衛橫梁41的固定見ZL201520514886.1專利。
【主權項】
1.一種軸向定位精準且具有極高剛度的短應力線乳機，包括:輥縫調整減速箱(I)、乳機機芯(2)、軸向定位裝置(3)、導衛梁(4)、乳機移動底座(5);其特征在于，輥縫調整減速箱(I)安裝在乳機機芯(2)的上部，軸向定位裝置(3)由支撐座(31)、圓柱轉軸(33)和方形滑塊(34)組成;乳機機芯(2)通過支撐座(31)與乳機移動底座(5)連接，導衛橫梁(41)通過限位止口、連接螺栓(43)安裝在乳機移動底座(5)上。2.根據權利要求1所述的軸向定位精準且具有極高剛度的短應力線乳機，其特征在于:乳機機芯(2)由拉桿系統(21)和乳輥輥系(22)組成;拉桿系統(21)把乳輥輥系(22)和支撐座(31)串聯到一起，形成乳制的主體結構。3.根據權利要求2所述的軸向定位精準且具有極高剛度的短應力線乳機，其特征在于:所述的乳機機芯(2)包括拉桿系統(21)和乳輥輥系(22)，拉桿系統(21)把乳輥輥系(22)和支撐座(31)串聯到一起，形成乳制的主體結構;拉桿系統(21)中的銅螺母(211)和承壓環(212)之間通過圓柱面或球面形成鉸接，銅螺母(211)和承壓環(212)串在拉桿(213)上；圓柱面鉸接時，在銅螺母和承壓環之間增加一級過渡環(214)。4.根據權利要求3所述的所述的軸向定位精準且具有極高剛度的短應力線乳機，其特征在于:乳輥輥系(22)操作側的軸向調整機構是通過內螺紋(226)和壓套(229)實現A和C、B和D螺紋間隙狀態的無極調整。5.根據權利要求1所述的軸向定位精準且具有極高剛度的短應力線乳機，其特征在于:軸向定位裝置(3)的圓柱轉軸(33)設置在軸承座(32)的側面，與方形滑塊(34)形成轉動副，方形滑塊(34)安裝在支撐座(31)的滑道內。6.根據權利要求1所述的軸向定位精準且具有極高剛度的短應力線乳機，其特征在于:導衛梁(4)中的導衛橫梁(41)通過限位止口和連接螺栓(43)安裝到乳機移動底座(5)上，連接螺栓(43)將其進行固定形成一個牢固的整體，導衛橫梁(41)與乳機移動底座(5)之間的螺栓孔設計成長孔，通過導衛橫梁(41)上部的調整螺栓(43)實現導衛梁高度的上下調整。
【文檔編號】B21B31/04GK105880292SQ201610340791
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】張樂峰, 張富華, 侯俊達, 張永曉, 張雷
【申請人】北京首鋼國際工程技術有限公司