专利名称：一种万能轧机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于轧钢轧机设备，尤其涉及到一种可生产H字型钢万能轧机。二、 技术背景轧机生产是以轧机为主体，将金属坯料轧延成材的成套设备。轧机是直接轧延金属 的主机，它利用旋转的轧辊辗压坯料，使金属按规定的要求产生塑性变形。轧延是生产 率最高、成本最低的金属成形方法，适用于轧延横断面相同或有周期性变化的条状或板 状材料；特殊轧机可轧制机械零件或其毛坯以及某些非金属材料。轧延主要有热轧和冷 轧两种方式。热轧是在轧件加热的条件下进行轧延，以降低轧延压力；冷轧是在室温下 进行,可使轧件得到很高的形状尺寸精度和表面光洁度,并可改善轧件的机械性能。轧机的组成主要由主电机、主传动和主机座(工作机座)组成。主电机在需要调 速时使用直流电机，不需要调速时使用同步或异步(带飞轮)交流电机。主机座由机架、 轧辊、轴承座、压下装置和平衡装置等组成。机架是承受轧延力的部件,闭式机架有较 好的刚度，但开式机架换辊较方便。轧辊是轧延金属的部件，辊身为工作部分，轴头用于传 动。板材轧辊的辊身形状称为辊型，型材轧辊的轧槽称为孔型。压下装置用来调节轧辊 的压下量。高速带材轧机的厚度自控常由液压压下装置来完成。平衡装置用于消除压下 螺丝等处游隙的影响，以免受载时产生冲击。板带轧机的主机座中还设有液压弯辊装置， 在辊颈施加附加弯矩而使辊身产生附加挠度，以此来控制带材的横向厚度而获得最佳的 板型。轧机的结构型式和性能主要决定于轧辊的布置形式和主机座的布置形式。例如二 辊轧机、三辊轧机、五辊轧机、HC轧机、多辊轧机等。万能轧机是由一组成对的水平 辊和立辊组成，水平轧辊都由动力传动，用于轧制板坯或扁钢，包括H型钢。IO年前，我国热轧型钢生产全部由横列式三辊轧机轧制，轧机采用胶木瓦作轴承的 开口式或闭口式机架，轧制精度低，换辊时间长，效率低，能耗高。也正因为没有万能轧机，我国长期不能生产经济型断面的热轧H型钢，在我国仍未推广应用。H型钢是 一种经济型断面钢材，20世纪初期在欧美已开始使用，广泛应用于钢结构建筑工程中。 1998年，马钢、莱钢H型钢生产线陆续投产，结束了我国不能生产H型钢的历史。目 前我国已经建成的H型钢生产厂除了马钢、莱钢之外，还有日照小H型钢厂、津西大 H型钢厂、长治小H型钢厂、莱钢万力小H型钢厂。由于H型钢的优越性能和广泛的 用途，在经济发展较快的国家呈现出快速增长的势头,在发达国家已成为消费量最大的 钢铁产品之一。在钢铁工业发达国家，它是一种产销量几乎与螺纹钢，线材等普通建筑 用钢一样普遍应用的钢材产品，如日本97年热轧H型钢的销量达750万吨，98年约 600万吨，占钢材产量的7%-8%。在美国，欧洲各国以及其他发达国家，H型钢的消耗 量一般均占钢铁产品总耗量的4%-8%，有时甚至更高。从某种意义上来讲， 一个国家， 尤其是钢材生产大国，H型钢的产销量已直接表现为一个国家的建筑技术水平，成为一 个国家经济发达水平的一个衡量标志。H型钢自1902年卢森堡阿尔贝德厂建造了第一 套万能轧机，轧出了第一根H型钢后，世界各国纷纷建造了H型钢生产线，生产技术 日趋完美，目前全球约有20多个国家生产H型钢，拥有120多套万能型钢轧机，生产 能力约为3000万吨左右。这些己建的H型钢轧机，采用了国际上先进的技术和装备，主要有以下特点一是广泛采用异型坯轧制。二是万能轧机的结构有了很大改进。生产中，小规格H型钢的万能轧机，有的釆 用预应力的高刚度万能轧机，机架整体换辊，万能轧机的压下均为电动。有的采用紧凑 式机架、液压压下、AGC控制，换辊时机架的非传动侧牌坊可移动，辊系不需从牌坊 的侧窗口移出，即可进行快速更换。三是主电机采用交流变频调速。四是部分H型钢厂选用了 X-H轧制工艺。该工艺在三机架可逆连轧机上往返轧制 后，不再设置精轧机就可轧制出成品，与传统的H-H轧制技术比较，减少了 1台精轧 机。从国外的生产实际看，X-H法轧制的H型钢其质量和消耗不比传统的H-H法差， 更重要的是减少了 1台万能轧机，从而降低了建设成本。五是广泛采用长尺冷却、长尺矫直、冷锯切定尺的精整工艺。国内新建H型钢厂 大多采用长尺冷却、长尺矫直、冷锯锯切的精整工艺，减少了成品的头、尾矫直盲端，提高了产品质量。尤其是近期建设的莱钢、津西大H型钢，采用了双支撑的门式多辊 矫直机，从而保证了大规格H型钢的矫直质量。这种双支撑门式矫直机一侧的牌坊是 可移动的，牌坊移出后，吊车上悬挂的机械手将一排矫直辊同时吊走，可实现快速换辊。 随着钢结构建筑技术的发展要求，对H型钢的产品技术也提出了更高的要求，尤 其在大规划的工业化连续性生产过程中，如何快速高效地解决换辊问题将显得十分重 要，而现有万能轧机在此问题的解决上均有不足之处，要么是将机架牌坊移出方式，但 这将会影响整个设备的稳定性和刚性。要么是在机架中增设一具有导向功能的板形界墙 (专利号为88103216，专利名称具有可调节的水平和垂直轧辊组的万能轧机机架)，但该结构过于复杂，且成本过高。三、本实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种结构简单，便于 操作的一种新型万能轧机。本实用新型是通过如下方式实现的本实用新型设备主要由机架、上下水平辊装置、 立辊装置、上水平辊压下装置、下水平辊压上装置、立辊调整装置及其它组件构成。轧机机架由闭口式操作端牌坊和闭口式传动端牌坊通过四个联接圈与两牌坊上四个 半柱接合热装而成。每片牌坊外侧连有两个悬臂式立辊牌坊梁，牌坊梁内侧设有滑槽， 滑槽上下面安装L型衬板。牌坊两边滑槽托住立辊轴承座，轴承座可在滑槽上移动，滑槽中心线位于立辊水平中心面上。机架内安装有两条换辊用轮轨，每条轮轨上设有两 个凹窝，其中心线与牌坊立柱中心线重合，用来解决在换辊时安装及拆除立辊与下水平 辊轴承座之间的垫块。水平辊轴承座安装于机架窗口中。操作端轴承座受到牌坊及牌坊 上可移动压板轴向约束。下水平辊两端轴承座下面各有两个走行轮落于机架内两轨道 上，或座落于下水平辊压上装置丝杆上的安全臼上。上水平辊压下装置由两套压下传动 系统通过离合器装置联系起来安装于一个平台上。下水平辊压上装置有两套，分别安装 于两片牌坊下部闭口处。每套压上装置由液压马达带动两级蜗轮传动。两套立辊调整装 置分别安装于横梁上，两根横梁通过组合楔，在横梁两端分别安装固定于牌坊两侧滑槽 悬臂上。工作原理当半成品型坯通过导卫装置进出轧机被咬住后，上下水平辊通过驱动及立辊装置通过紧压方式将半成品型坯轧制成所需形状后，再通过导卫装置送出，根据具 体加工要求及时更换轧辊以满足不同的生产要求。四、
图l本实用新型结构总体图；图2本实用新型悬臂式滑槽结构示意图；图3本实用新型换辊用轮轨结构示意图；图4本实用新型水平辊轴承座结构及立辊调整装置结构示意图； 图5本实用新型上水平辊压下装置结构示意图；五、 本实用新型具体实施例现结合附图详述本实用新型具体实施方式
如图所示，本实用新型主要由机架、上下水 平辊装置、立辊装置、上水平辊压下装置、下水平辊压上装置、立辊装置及其它组件构 成。其中(1) 机架轧机机架(11)由闭口式操作端牌坊(12)和闭口式传动端牌坊(13)通过四 个联接圈(14)与两牌坊上四个半柱(15)接合热装而成，牌坊窗口上安装有衬板(31)， 整个机架用销楔螺柱安装于设备基础上的两条轨座(16)上。每片牌坊外侧连有两个悬 臂式立辊牌坊梁(17)，牌坊梁内侧设有滑槽(32)，滑槽上下面安装有L型衬板(21)。 牌坊两边滑槽托住立辊轴承座(18)，轴承座可在滑槽上移动，滑槽中心线位于立辊水 平中心面上。机架内安装两条换辊用轮轨(33)，每条轮轨上设有两个凹窝(34)，其中 心线与牌坊立柱中心线重合，用来解决在换辊时安装及拆除立辊与下水平辊轴承座之间 的垫块，在机架入口与出口分别安装有导卫装置。(2) 水平辊装置水平轧辊装置主要由操作端轴承座、密封套、轧辊及传动端轴承座等组成，轴 承座内装有四列园柱滚子轴承、密封圈及轴承内外圈定位零件，操作端辊轴上还装有推 力调心滚子轴承及轴向微调机构。水平辊轴承座安装于机架窗口中，操作端轴承座受到牌坊及牌坊上可移动压板(41)轴向约束，轴承座耳板与压板间有0.15-0.20滑动间隙。 下水平辊两端轴承座(55)下面各有两个走行轮(56)位于机架内两轨道(33)上，或 位于下水平辊压上装置丝杆上的安全臼(57)上。(3) 立辊装置立辊装置作为自由辊形式由轴承座两侧凸座座落于机架滑槽中。立辊装置主要由 立式轧辊、四列圆锥滚子轴承、上下端盖、O型圈、上下压盖组装于一个立辊轴承座内， 并由立轴固定于轴承座上。轴承座内腔装有喷水管，以喷水冷却轧辊。立辊轴承座两侧 凸座下面及上下两侧面装有衬板，凸座上面装有活动的衬板，以有利于换辊。立辊轴承 座后面装有l字形开口式挡板，可与立辊调整装置中平衡缸T型杆(45)插联。(4) 上水平辊压下装置 上水平辊压下装置由两套压下传动系统通过离合器装置联系起来安装于一个平台上。每套压下传动系统由电机、带制动器联轴器、减速机、滚珠联轴器、蜗轮减速机、 压下指示装置、压下丝杆、压下螺母及压头连接装配而成。而蜗轮箱安装在两片牌坊闭 口上部，压下螺母安装于牌坊闭口上部空腔内。当上水平辊出现微小倾斜时，可单独启 动一套传动系统进行调整上水平辊的水平状态。(5) 下水平辊压上装置下水平辊压上装置有两套，分别安装于两片牌坊下部闭口处。每套压上装置由 液压马达带动两级蜗轮传动。 一级蜗轮传动安装于蜗轮箱盖内，二级蜗轮传动安装于下 部闭口空腔内。二级蜗轮(梯形螺牙螺母)支承于一个调心滚子轴承上。带导向键的丝 杆随二级蜗轮转动及导向套的约束下，丝杆可上下运动。丝杆上端顶着带防护罩的安全 臼，丝杆上部还处于防水内套内，冷却轧辊的水及氧化铁皮无法进到丝杆螺母付中。当 下水平辊出现微小倾斜时，可单独启动一套传动装置进行调整下水平辊的水平状态。(6) 立辊调整装置两套立辊调整装置分别安装于横梁(42)上。两根横梁通过组合楔(43)，在横 梁两端分别安装固定于牌坊两侧滑槽悬臂梁(17)上。在横梁两头，各安装一组蜗轮传 动，液压马达通过花键套带动蜗杆，蜗杆另一端与编码器相连，蜗轮蜗杆安装于横梁空 腔内。蜗轮(梯形螺母螺牙)受到大的轴向力的端部与推力调心滚子轴承接触。内腔带 导向套的丝杆随蜗轮转动及导向杆的约束下前进或后退。在横梁中部，安装一个平衡缸(44)，平衡缸活塞杆与T型杆(43)相连。T型杆可手动旋转90。以便拉动立辊轴承 座或脱离轴承座。当立辊轴承座在滑槽中出现微小倾斜时，可单独启动一台液压马达进 行调整立辊轴承座的与滑槽平行状态。
权利要求1.一种万能轧机，主要包括有机架、上下水平辊装置、立辊装置、上水平辊压下装置、下水平辊压上装置、立辊调整装置，其特征在于所述的轧机机架(11)由闭口式操作端牌坊(12)和闭口式传动端牌坊(13)通过四个联接圈(14)与两牌坊上四个半柱(15)接合热装而成，每片牌坊外侧连有两个悬臂式立辊牌坊梁(17)，牌坊梁内侧设有滑槽(32)，滑槽上下面安装L型衬板(21)，牌坊两边滑槽托住立辊轴承座(18)，轴承座可在滑槽上移动，滑槽中心线位于立辊水平中心面上。
2. 根据权利要求1所述的所述的一种万能轧机，其特征在于机架(11)内安装有两 条换辊用轮轨(33)，每条轮轨上设有两个凹窝(34)，其中心线与牌坊立柱中心线重合。
3. 根据权利要求2所述的 一 种万能轧机，其特征在于水平辊轴承座安装于机 架窗口中，操作端轴承座受到牌坊及牌坊上可移动压板(41)轴向约束，所述的下 水平辊两端轴承座(55)下面各有两个走行轮落(56)于机架内两轨道(33)上， 或座落于下水平辊压上装置丝杆上的安全臼(57)上。
4. 根据权利要求3所述的所述的一种万能轧机，其特征在于所述的上水平辊压下装 置由两套压下传动系统通过离合器装置联系起来安装于一个平台上；所述的下水平 辊压上装置有两套，分别安装于两片牌坊下部闭口处，每套压上装置由液压马达带 动两级蜗轮传动；所述的立辊调整装置有两套分别安装于横梁(42)上，两根横梁 通过组合楔(43)，在横梁两端分别安装固定于牌坊两侧滑槽悬臂梁(17)上。
专利摘要本实用新型涉及一种万能轧机，主要包括有机架、上下水平辊装置、立辊装置、上水平辊压下装置、下水平辊压上装置、立辊调整装置及其它组件，轧机机架由闭口式操作端牌坊和闭口式传动端牌坊通过四个联接圈与两牌坊上四个半柱接合热装而成，机架稳定性，刚度更好。且设备便于换辊及调整，结构简单，便于操作，是一种理想的新型万能轧机。
文档编号B21B31/00GK201172057SQ20082010171
公开日2008年12月31日 申请日期2008年3月24日 优先权日2008年3月24日
发明者林学华 申请人:林学华