一种高效率轧机及其工作方式的制作方法

本发明属于工业设备领域，具体地，涉及一种高效率轧机及其工作方式。

背景技术：

轧机是通过强大的压力，使金属材料变形，得到所需要的材料的形状。用来制造各种型材、毛坯。轧机是实现金属轧制过程的设备，泛指完成轧材生产全过程的装备﹐包括有主要设备、辅助设备、起重运输设备和附属设备等。人类为了满足生产和生活的需要，需要使用大量的金属材料，然而将金属材料打造成方便我生产制造的过程就需要用到轧机。

市面上的轧机其结构较为复杂，轧机的生产过程及其繁琐，这就导致轧机的生产成本居高不下，造成了极大的资源消耗，同时轧机在轧钢的过程为了方便轧钢以及保护轧机，通常需要对进入轧机的金属材料进行加热，使其能够方便操作，这就导致在轧机轧钢的过程中增加加热机器，传统的轧机并不包括加热装置，因而往往需要增加用于加热的工程机器，这就导致生产线的机械过多使得工人们的操作变得繁琐，同时增加了加热机器，就意味着增加功耗，加大资源的消耗，导致成本大大的提高了，传统的加热机器，采用热油油浴加热或者为电热圈加热，热油油浴加热方式加热效率低，所能加热到达的温度也低，电热圈加热方式是通过接触传导方式把热量传到料筒上，只有紧靠在料筒表面内侧的热量才能传到料筒上，这样外侧的热量大部分散失到空气中，存在着热传导损失，并导致环境温度上升。该加热的功率密度低，在一些需要温度较高的加热场合就无法适应了。传统的轧钢，其上下轧辊之间的距离需要人工人为的去调节，由于人为操作的不当与误差，导致上下轧辊之间的距离也产生误差，导致金属材料轧过之后的厚度难以到达正确数值，难以满足现在工业制造对金属材料的精度要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高效率轧机及其工作方式。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高效率轧机，包括升降传动机构、上轧辊传动驱动机构、连接固定杆、上轧辊传动机构、材料传输平台、右支撑板、下轧辊传动驱动机构、左底座、下轧辊传动机构、电磁线圈连接线、电磁加热控制器、电磁加热装置、下轧辊、上轧辊、上轧辊升降装置、缓冲支撑装置、左支撑板以及右底座，所述右支撑板安装于右底座上，所述左支撑板安装于左底座上，所述左支撑板与右支撑板通过连接固定杆对称连接，所述升降传动机构设于上轧辊传动驱动机构上端，所述升降传动机构下端通过缓冲支撑装置连接上轧辊升降装置，所述上轧辊安装于上轧辊升降装置下端，所述上轧辊传动机构一端与上轧辊传动驱动机构连接并设于上轧辊传动驱动机构下端，所述上轧辊传动机构另一端连接上轧辊，所述下轧辊设于上轧辊下端，所述下轧辊设于转动轴上，所述转动轴两端分别固定于右支撑板以及左支撑板上，所述下轧辊传动机构一端连接下轧辊，另一端连接下轧辊传动驱动机构，所述上轧辊传动驱动机构以及下轧辊传动驱动机构皆设于右支撑板和左支撑板之间靠前位置，并通过连接固定杆固定于右支撑板和左支撑板内侧壁上，所述材料传输平台通过转动轴均匀的安装于右支撑板和左支撑板内侧壁上，所述材料传输平台设于右支撑板和左支撑板之间靠后位置，所述电磁加热装置套于上轧辊以及下轧辊上边缘位置，所述电磁加热装置通过电磁线圈连接线连接电磁加热控制器，所述电磁加热控制器设于下轧辊下端，所述电磁加热控制器固定于右支撑板以及左支撑板内侧壁上；

所述右支撑板与右底座以及左支撑板与左底座皆通过电焊连接，所述连接固定杆通过螺母与右支撑板以及左支撑板固定；

所述电磁加热控制器采用型号为winener-dcjr-15-25kw的电磁加热控制器；

所述右底座以及左底座上对应材料传输平台处设有配重块。

进一步地，所述升降传动机构包括齿轮垫片、第一升降齿轮、升降螺纹柱、齿轮限制盖、升降电机输出轴、第二升降齿轮以及升降电机，所述升降螺纹柱设于上轧辊传动驱动机构上，且穿透壳体，所述齿轮垫片以及第一升降齿轮依次套在升降螺纹柱上，所述齿轮垫片以及第一升降齿轮皆设于上轧辊传动驱动机构外侧，所述第一升降齿轮上端设有齿轮限制盖，所述齿轮限制盖通过螺钉固定于上轧辊传动驱动机构上端面，所述升降螺纹柱穿透齿轮限制盖，所述升降电机内嵌于上轧辊传动驱动机构上端面上，所述第二升降齿轮安装于升降电机的升降电机输出轴上，所述第二升降齿轮与第一升降齿轮相啮合；

所述第一升降齿轮内侧壁攻有螺纹，所述第一升降齿轮内侧壁螺纹与升降螺纹柱螺纹相啮合，即转动第一升降齿轮会实现升降螺纹柱的上移和下降。

进一步地，所述上轧辊传动驱动机构包括上轧辊传动驱动机构外壳、上轧辊传动驱动轴、上轧辊传动驱动轴承、上轧辊传动驱动从动轴、上轧辊传动驱动第三齿轮、上轧辊传动驱动第二齿轮、上轧辊传动驱动带齿皮带、上轧辊传动驱动第四齿轮、上轧辊传动驱动第一齿轮以及上轧辊传动驱动电机，所述上轧辊传动驱动电机设于上轧辊传动驱动机构外壳上，所述上轧辊传动电机驱动固定于上轧辊传动驱动机构外壳外侧，所述上轧辊传动驱动第一齿轮设于上轧辊传动驱动轴上，所述上轧辊传动驱动轴一端通过上轧辊传动驱动轴承固定在上轧辊传动驱动机构外壳内侧壁上，另一端连接上轧辊传动驱动电机输出轴承，所述上轧辊传动驱动第二齿轮安装于上轧辊传动驱动从动轴上，所述上轧辊传动驱动从动轴安装于上轧辊传动驱动机构外壳内部，且上轧辊传动驱动从动轴两端皆穿透上轧辊传动驱动机构外壳，所述上轧辊传动驱动第一齿轮以及上轧辊传动驱动第二齿轮皆设于上轧辊传动驱动机构外壳内部，所述上轧辊传动驱动第三齿轮以及上轧辊传动驱动第四齿轮分别安装于上轧辊传动驱动从动轴两端，所述上轧辊传动驱动第三齿轮以及上轧辊传动驱动第四齿轮分别设于上轧辊传动驱动机构外壳外侧两端面，所述上轧辊传动驱动第一齿轮以及上轧辊传动驱动第二齿轮通过上轧辊传动驱动带齿皮带连接。

进一步地，所述上轧辊传动机构包括上轧辊传动轴、上轧辊传动第一齿轮、上轧辊传动第一带齿皮带、上轧辊传动第二带齿皮带以及上轧辊传动第二齿轮，所述上轧辊传动轴上设有上轧辊，所述上轧辊传动第一齿轮以及上轧辊传动第二齿轮皆设于上轧辊传动轴上靠近两端的位置，所述上轧辊传动第一齿轮以及上轧辊传动第二齿轮位于上轧辊两侧，所述上轧辊传动第一齿轮与上轧辊传动驱动第三齿轮通过上轧辊传动第一带齿皮带连接，所述上轧辊传动第二齿轮与上轧辊传动驱动第四齿轮通过上轧辊传动第二带齿皮带连接。

进一步地，所述下轧辊传动驱动机构与上轧辊传动驱动机构结构完全相同，所述下轧辊传动驱动机构与下轧辊传动机构连接。

进一步地，所述下轧辊传动机构与上轧辊传动机构结构完全相同，所述下轧辊传动机构与下轧辊连接。

进一步地，所述电磁加热装置为一个螺旋线圈和圆柱型金属柱组成，所述螺旋线圈套于圆柱型金属柱外侧，所述螺旋线圈通过电磁线圈连接线与电磁加热控制器连接，所述圆柱型金属柱分别与上轧辊以及下轧辊连接。

进一步地，所述上轧辊升降装置包括升降台、连接支架以及固定轴承，所述升降台通过缓冲支撑装置与上轧辊传动驱动机构外壳连接，所述升降台上端固定有升降螺纹柱，所述升降台分别设于于上轧辊传动驱动机构外壳两侧，所述连接支架通过固定螺母螺钉与升降台连接，所述连接支架下端固定有固定轴承，所述固定轴承设于上轧辊传动轴两端。

进一步地，所述缓冲支撑装置包括伸缩缸、支撑弹簧以及伸缩杆，所述伸缩缸套于伸缩杆上，所述支撑弹簧套于伸缩缸以及伸缩杆上，所述伸缩缸固定于上轧辊传动驱动机构外壳上，所述伸缩杆固定于升降台上端，所述支撑弹簧一端固定于上轧辊传动驱动机构外壳上，另一端固定于升降台上端。

工作时打开开关，轧辊传动驱动电机以及电磁加热控制器启动：

1)对于上轧轮，上轧辊传动驱动电机转动，带动上轧辊传动驱动第一齿轮转动，通过上轧辊传动驱动带齿皮带带动上轧辊传动驱动第二齿轮,上轧辊传动驱动第二齿轮带动上轧辊传动驱动从动轴转动，使得上轧辊传动驱动第三齿轮以及上轧辊传动驱动第四齿轮转动，上轧辊传动驱动第三齿轮以及上轧辊传动驱动第四齿轮分别通过上轧辊传动第一带齿皮带以及上轧辊传动第二带齿皮带带动上轧辊传动第一齿轮和上轧辊传动第二齿轮转动，从而使得上轧辊传动轴转动，进而带动上轧轮转动；

对于下轧轮，其工作过程与上轧轮相同，其下轧轮通过下轧辊传动驱动电机转动带动；

2)电磁加热控制器启动，电磁加热控制器将220v,50-60hz的交流电整流变成直流电，再将直流电转换成频率为20-40khz的高频高压电，高速变化的高频高压电流通过电磁线圈连接线流过电磁加热装置内的螺旋线圈，高频高压电流流过线圈会产生高速变化的交变磁场，当磁场内的磁力线通过导磁性的圆柱型金属柱与轧轮组合体时会在圆柱型金属柱与轧轮组合体内产生无数的小涡流，使圆柱型金属柱与轧轮组合体本身自行高速发热，从而达到加热轧轮的目的；

3)启动调节开关，升降电机开始工作，升降电机输出轴开始转动，进而带动第二升降齿轮转动，通过啮合带动第一升降齿轮转动，使得升降螺纹柱开始上移动或者下移，进而带动升降台上移或者下移，使得上轧轮与下轧轮之间的缝隙大小发生变换，进而决定轧机轧钢的厚度。

本发明的有益效果：

1)本发明的轧机其结构较为简单，设计合理，功能多样化，本发明的生产过程较为简单方便，大大的降低了轧机的生产成本，减少了资源消耗；

2)同时本发明在轧钢的过程为了方便轧钢以及保护轧机，本发明增加了电磁加热装置，该加热装置可对进入轧机的金属材料进行加热，使其软化并能够方便轧机操作，本发明增加的电磁加热装置不仅避免了轧辊与材料刚性接触导致轧机损坏同时加热软化金属材料使轧机在轧钢过程中更加的方便快捷，本发明相比较传统的不包括加热装置的轧机，外部无需增加用于加热的工程机器，避免生产线上的机械过多而使得工人们的操作变得繁琐，大大的降低了工人们的操作负担，提高了工作效率，本发明将加热装置与轧机合而唯一无需额外增加机器，从而减少了功耗，降低了资源的消耗，使轧机在工作过程中的成本大大的减少了；

3)本发明采用的电磁加热装置是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的装置，相比较传统的加热机器采用热油油浴加热或者电热圈加热方式，本发明的电磁加热装置具有节电效果显著，升温速度快，热效率高，避免生产环境温度升高，免维修等显著特点，并且对原生产工艺、操作程序无任何影响和改变；

4)本发明采用了电机控制轧轮升降的设计，相比较上下轧辊之间的距离需要人工人为的去调节的传统轧机，其采用电机转动控制轧轮上下移动，其移动精度高，移动距离可调，大大提高了轧机上下轧辊之间距离的调节精度，金属材料轧过之后的厚度可以到达设定数值，以满足现在工业制造对金属材料的精度的高要求。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种高效率轧机的总体结构示意图；

图2为本发明一种高效率轧机的升降传动机构结构示意图；

图3为本发明一种高效率轧机的上轧辊传动驱动机构结构示意图；

图4为本发明一种高效率轧机的上轧辊传动机构结构示意图；

图5为本发明一种高效率轧机的电磁加热装置结构示意图；

图6为本发明一种高效率轧机的上轧辊升降装置结构示意图；

图7为本发明一种高效率轧机的缓冲支撑装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-7所示，一种高效率轧机，包括升降传动机构1、上轧辊传动驱动机构2、连接固定杆3、上轧辊传动机构4、材料传输平台5、右支撑板6、下轧辊传动驱动机构7、左底座8、下轧辊传动机构9、电磁线圈连接线10、电磁加热控制器11、电磁加热装置12、下轧辊13、上轧辊14、上轧辊升降装置15、缓冲支撑装置16、左支撑板17、以及右底座18，右支撑板6安装于右底座18上，左支撑板17安装于左底座8上，左支撑板17与右支撑板6通过连接固定杆3对称连接，升降传动机构1设于上轧辊传动驱动机构2上端，升降传动机构1下端通过缓冲支撑装置16连接上轧辊升降装置15，上轧辊14安装于上轧辊升降装置15下端，上轧辊传动机构4一端与上轧辊传动驱动机构2连接并设于上轧辊传动驱动机构2下端，上轧辊传动机构4另一端连接上轧辊14，下轧辊13设于上轧辊14下端，下轧辊13设于转动轴上，转动轴两端分别固定于右支撑板6以及左支撑板17上，下轧辊传动机构9一端连接下轧辊13，另一端连接下轧辊传动驱动机构7，上轧辊传动驱动机构2以及下轧辊传动驱动机构7皆设于右支撑板6和左支撑板17之间靠前位置，并通过连接固定杆3固定于右支撑板6和左支撑板17内侧壁上，材料传输平台5通过转动轴均匀的安装于右支撑板6和左支撑板17内侧壁上，材料传输平台5设于右支撑板6和左支撑板17之间靠后位置，电磁加热装置12套于上轧辊14以及下轧辊13上边缘位置，电磁加热装置12通过电磁线圈连接线10连接电磁加热控制器11，电磁加热控制器11设于下轧辊13下端，电磁加热控制器11固定于右支撑板6以及左支撑板17内侧壁上。

右支撑板6与右底座18以及左支撑板17与左底座8皆通过电焊连接，连接固定杆3通过螺母与右支撑板6以及左支撑板17固定。

电磁加热控制器11采用型号为winener-dcjr-15-25kw的电磁加热控制器。

右底座18以及左底座8上对应材料传输平台5处设有配重块。

如图2所示，升降传动机构1包括齿轮垫片101、第一升降齿轮102、升降螺纹柱103、齿轮限制盖104、升降电机输出轴105、第二升降齿轮106以及升降电机107，升降螺纹柱103设于上轧辊传动驱动机构2上，且穿透壳体，齿轮垫片101以及第一升降齿轮102依次套在升降螺纹柱103上，齿轮垫片101以及第一升降齿轮102皆设于上轧辊传动驱动机构2外侧，第一升降齿轮102上端设有齿轮限制盖104，齿轮限制盖104通过螺钉固定于上轧辊传动驱动机构2上端面，升降螺纹柱103穿透齿轮限制盖104，升降电机107内嵌于上轧辊传动驱动机构2上端面上，第二升降齿轮106安装于升降电机107的升降电机输出轴105上，第二升降齿轮106与第一升降齿轮102相啮合。

第一升降齿轮102内侧壁攻有螺纹，第一升降齿轮102内侧壁螺纹与升降螺纹柱103螺纹相啮合，即转动第一升降齿轮102会实现升降螺纹柱103的上移和下降。

如图3所示，上轧辊传动驱动机构2包括上轧辊传动驱动机构外壳21、上轧辊传动驱动轴22、上轧辊传动驱动轴承23、上轧辊传动驱动从动轴24、上轧辊传动驱动第三齿轮25、上轧辊传动驱动第二齿轮26、上轧辊传动驱动带齿皮带27、上轧辊传动驱动第四齿轮28、上轧辊传动驱动第一齿轮29以及上轧辊传动驱动电机210，上轧辊传动驱动电机210设于上轧辊传动驱动机构外壳21上，上轧辊传动电机驱动210固定于上轧辊传动驱动机构外壳21外侧，上轧辊传动驱动第一齿轮29设于上轧辊传动驱动轴22上，上轧辊传动驱动轴22一端通过上轧辊传动驱动轴承23固定在上轧辊传动驱动机构外壳21内侧壁上，另一端连接上轧辊传动驱动电机210输出轴承，上轧辊传动驱动第二齿轮26安装于上轧辊传动驱动从动轴24上，上轧辊传动驱动从动轴24安装于上轧辊传动驱动机构外壳21内部，且上轧辊传动驱动从动轴24两端皆穿透上轧辊传动驱动机构外壳21，上轧辊传动驱动第一齿轮29以及上轧辊传动驱动第二齿轮26皆设于上轧辊传动驱动机构外壳21内部，上轧辊传动驱动第三齿轮25以及上轧辊传动驱动第四齿轮28分别安装于上轧辊传动驱动从动轴24两端，上轧辊传动驱动第三齿轮25以及上轧辊传动驱动第四齿轮28分别设于上轧辊传动驱动机构外壳21外侧两端面，上轧辊传动驱动第一齿轮29以及上轧辊传动驱动第二齿轮26通过上轧辊传动驱动带齿皮带27连接。

如图4所示，上轧辊传动机构4包括上轧辊传动轴41、上轧辊传动第一齿轮42、上轧辊传动第一带齿皮带43、上轧辊传动第二带齿皮带44以及上轧辊传动第二齿轮45，上轧辊传动轴41上设有上轧辊14，上轧辊传动第一齿轮42以及上轧辊传动第二齿轮45皆设于上轧辊传动轴41上靠近两端的位置，上轧辊传动第一齿轮42以及上轧辊传动第二齿轮45位于上轧辊14两侧，上轧辊传动第一齿轮42与上轧辊传动驱动第三齿轮25通过上轧辊传动第一带齿皮带43连接，上轧辊传动第二齿轮45与上轧辊传动驱动第四齿轮28通过上轧辊传动第二带齿皮带44连接。

下轧辊传动驱动机构7与上轧辊传动驱动机构2结构完全相同，下轧辊传动驱动机构7与下轧辊传动机构9连接。

下轧辊传动机构9与上轧辊传动机构4结构完全相同，下轧辊传动机构9与下轧辊13连接。

如图5所示，电磁加热装置12为一个螺旋线圈和圆柱型金属柱组成，螺旋线圈套于圆柱型金属柱外侧，螺旋线圈通过电磁线圈连接线10与电磁加热控制器11连接，圆柱型金属柱分别与上轧辊14以及下轧辊13连接。

如图6所示，上轧辊升降装置15包括升降台151、连接支架152以及固定轴承153，升降台151通过缓冲支撑装置16与上轧辊传动驱动机构外壳21连接，升降台151上端固定有升降螺纹柱103，升降台151分别设于于上轧辊传动驱动机构外壳21两侧，连接支架152通过固定螺母螺钉与升降台151连接，连接支架152下端固定有固定轴承153，固定轴承153设于上轧辊传动轴41两端。

如图7所示，缓冲支撑装置16包括伸缩缸161、支撑弹簧162以及伸缩杆163，伸缩缸161套于伸缩杆163上，支撑弹簧162套于伸缩缸161以及伸缩杆163上，伸缩缸161固定于上轧辊传动驱动机构外壳21上，伸缩杆163固定于升降台151上端，支撑弹簧162一端固定于上轧辊传动驱动机构外壳21上，另一端固定于升降台151上端。

工作时打开开关，轧辊传动驱动电机以及电磁加热控制器11启动：

1)对于上轧轮14，上轧辊传动驱动电机210转动，带动上轧辊传动驱动第一齿轮29转动，通过上轧辊传动驱动带齿皮带27带动上轧辊传动驱动第二齿轮26,上轧辊传动驱动第二齿轮26带动上轧辊传动驱动从动轴24转动，使得上轧辊传动驱动第三齿轮25以及上轧辊传动驱动第四齿轮28转动，上轧辊传动驱动第三齿轮25以及上轧辊传动驱动第四齿轮28分别通过上轧辊传动第一带齿皮带43以及上轧辊传动第二带齿皮带44带动上轧辊传动第一齿轮42和上轧辊传动第二齿轮45转动，从而使得上轧辊传动轴41转动，进而带动上轧轮14转动；

对于下轧轮，其工作过程与上轧轮相同，其下轧轮通过下轧辊传动驱动电机转动带动；

2)电磁加热控制器11启动，电磁加热控制器11将220v,50-60hz的交流电整流变成直流电，再将直流电转换成频率为20-40khz的高频高压电，高速变化的高频高压电流通过电磁线圈连接线10流过电磁加热装置12内的螺旋线圈，高频高压电流流过线圈会产生高速变化的交变磁场，当磁场内的磁力线通过导磁性的圆柱型金属柱与轧轮组合体时会在圆柱型金属柱与轧轮组合体内产生无数的小涡流，使圆柱型金属柱与轧轮组合体本身自行高速发热，从而达到加热轧轮的目的；

3)启动调节开关，升降电机107开始工作，升降电机输出轴105开始转动，进而带动第二升降齿轮106转动，通过啮合带动第一升降齿轮102转动，使得升降螺纹柱103进行上下移动，进而带动升降台151进行上下移动，使得上轧轮14与下轧轮13之间的缝隙大小产生变化。

本发明所使用的电磁加热控制器(11)为现有技术，采用的型号为winener-dcjr-15-25kw，其用于将220v,50/60hz的交流电整流变成直流电，再将直流电转换成频率为20-40khz的高频高压电的装置，以上所述现有技术的电磁加热控制器(11)型号不唯一，只要可实现或满足本发明所述功能的现有技术零件皆属于本发明的保护范围。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。