一种十八辊轧机工作辊提升装置的制作方法

本发明属于轧机领域，具体涉及一种在十八辊轧机换辊时自动提升工作辊的装置。

背景技术：

十八辊轧机工作辊直径小，道次压下量大且轧制力小，能轧制极薄带材和难变形金属材料，是市场上比较活跃的一种机型。其具体构成主要是在六辊轧机的基础上增加了工作辊的水平支撑，同时工作辊采用无轴承座设计，防止轧制时工作辊在水平方向上发生挠曲。工作辊的定位通过侧支承装置及上下中间辊，轴向定位通过侧和传动侧的止推装置，由上述可知工作辊相对自由，在换辊时必须要有设备固定并把上下工作辊提升或下降到换辊位置，但由于工作辊辊径较小，加上侧支承装置及中间辊，工作辊周围空间狭小，故布置工作辊提升装置困难。目前，有一种通过复杂繁琐的多连杆机构实现工作辊提升的装置，连杆从轧机内引到轧机外，连杆长且多，限制了其余设备的设计布置，而且检修维护费时费力；另外一种通过上下侧支承装置的中间间隙由液压缸推进到工作辊附近，在通过设备前端的液压缸驱动提升臂推动工作辊到工作位，此方案缺点在于前端液压缸配管困难，而且需要在机架内部布置软管，液压缸动作时存在软管和其余设备干涉风险，且前端液压缸亦存在检修维护困难的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题旨在设计一种十八辊轧机工作辊提升装置，用于工作辊换辊提升，结构简捷巧妙，检修维护方便，是一种经济又实惠的工作辊换辊提升装置，且能适用到其余轧辊无轴承座的轧机上。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种十八辊轧机工作辊提升装置，包括分别布置在两片轧机牌坊的内侧面上、且分置于钢带的入口侧和出口侧的四个提升杆，四个提升杆上下两侧设置而共同作用于相对应的工作辊；各提升杆由液压缸驱动，液压缸安装在安装底座上，安装底座固定在机架牌坊上，其特征在于：

液压缸活塞杆安装在滑动支撑板末端的连接槽中而推动滑动支撑板在安装u型架内滑动；安装u型架截面为u形而包纳安装所述滑动支撑板，在滑动支撑板上下两侧的安装u型架内设置有滑动衬板，安装u型架固定安装在机架牌坊的安装槽中，滑动支撑板能够被液压缸推动而沿钢带运动方向在两滑动衬板中来回滑动；在滑动支撑板靠近工作辊的一端的上下表面内开有两条沿钢带运动方向的未封闭长槽，所述未封闭长槽分别用于容纳安装一对上下侧布置的提升杆，各提升杆通过销轴活动连接于滑动支撑板内，各提升杆设置为沿未封闭长槽滑动时绕销轴在未封闭长槽中小角度旋转；各提升杆靠近工作辊的一端设置为斜面；位于上侧的提升杆长度大于位于下侧的提升杆长度。

进一步的，各提升杆前端都安装有导向小辊，导向小辊设置为当接触到各工作辊的辊颈表面时能够滚动以方便提升杆沿工作辊辊颈切入而托起所述工作辊。

进一步的，在各滑动支撑板上，位于滑动支撑板上侧的提升杆与未封闭长槽接触的末端上端面均设置为朝向工作辊方向的斜面，在安装u型架上表面靠近工作辊端安装有斜楔挡块，斜楔挡块面向液压缸方向设置为导向滑动斜面，滑动斜面与在上侧的提升杆末端斜面相配合；沿钢带传输方向，所述销轴和吊杆压缩旋转装置相对于各提升杆固定在滑动支撑板销轴位置更靠近工作辊所在端。

进一步的，下侧的提升杆靠近工作辊一端通过销轴与滑动支撑板连接，另一端设计有下提升杆平衡装置，下侧的提升杆通过平衡装置而活动安装在滑动支撑板下侧的未封闭长槽内，下侧的未封闭长槽起始点相对于上侧的未封闭长槽更靠近工作辊一端。

进一步的，在滑动支撑板下侧的未封闭长槽内，平衡装置是由吊杆连接下侧的提升杆和滑动支撑板，吊杆上端设计有调整螺母和承载板，滑动支撑板上设计有安装弹性元件的阶梯孔，弹性元件被预压安装在承载板和滑动支撑板阶梯孔内的垫板之间，通过调整螺母调整弹性元件的预压力使下提升杆在初始状态位于水平。

进一步的，每根工作辊由四个提升杆支撑，且各工作辊入口和出口侧的上提升杆和下提升杆沿工作辊轴向交错布置。

本发明的工作原理：轧机入口和出口提升装置液压缸同时驱动各自滑动支撑板在安装u型架内向前滑动，上下提升杆亦随滑动支撑板向工作辊趋近，推进一段行程后，上提升杆末端设计的滑动斜面与安装在安装u型架上的斜楔挡块斜面接触，由于杠杆原理上提升杆开始绕上提升杆销轴旋转，则上提升杆前端慢慢抬升，此时液压缸继续推进，上提升杆末端斜面与斜楔挡块斜面进一步滑动，上提升杆前端导向小辊开始沿上工作辊辊颈慢慢切入，随着液压缸的继续推进，上工作辊被布置在侧和传动侧的共四个上提升杆慢慢抬起，最后直至抬升到换辊位。在上述动作进行的同时，下提升杆也随着滑动支撑板一起趋近工作辊，当下提升杆前端导向小辊接触到下工作辊辊颈下表面时，下提升杆绕下提升杆销轴发生旋转，下工作辊重量比四个弹性元件能承受重量大，所以工作辊不会被下提升杆抬升，而是弹性元件被压缩，支撑下工作辊的侧支承装置液压缸缩回，下工作辊压紧下提升杆前端下降，当吊杆上端安装的承载板下表面接触到滑动支撑板安装弹性元件的内孔凸台时，主要受力件转化成承载板，相当于刚性连接，下工作辊下降到换辊位，下工作辊的重量由承载板和下提升杆销轴承担，弹性元件在下工作下降过程起到缓冲作用，而在下提升杆没接触下工作辊时起到悬挂作用。在上下提升杆分别支撑上下工作辊的同时，提升装置液压缸一直在向工作辊方向推进，上下工作辊的抬升和下降是同时进行。当上下工作辊都到达换辊位之后，轧机换辊装置钳住工作辊轴头，所有提升装置液压缸拉动滑动支撑板退回，与此同时上提升装置由于重力作用自然回到初始位，下提升装置由于弹性元件的弹性作用被抬升到初始位。当需要换新工作进轧机时，提升装置按上述过程重复，所不同的是，由于下工作辊不能被弹性元件抬起，此时需借助下弯辊缸连同中间辊工作辊一起抬升，提升装置起到不让工作辊左右晃动的作用，最后让中间辊把工作顶起来，这个过程是弹性元件慢慢伸长的过程。最后再由侧支承装置顶紧工作辊，进行换新辊后的轧制工作。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

工作辊提升装置在轧机更换工作辊时使用，是轧机内部使用比较频繁的设备，设计必须安全可靠，检修维护方便，耐用少维护为宜。本发明使用了最基本的机械设计原理达到所需功能通过布置在牌坊外侧的液压缸推进实现，检修维护方便，通过传统机械定位，安全可靠，是一种经济又实惠的工作辊换辊提升装置，且能适用到其余轧辊无轴承座轧机上。

附图说明

图1为本发明提升装置总体布置示意图；

图2为本发明提升装置俯视布置示意图；

图3为本发明提升装置提升杆接触辊颈放大图；

图4为本发明提升装置提升到换辊位放大图；

图5为本发明下提升杆接触辊颈时弹性元件放大图；

图6为本发明的下工作辊到换辊位时弹性元件放大图；

图7为图1中a-a向剖视图。

图中附图标记对应如下：

1-侧支承装置2-弯辊缸块3-上中间辊装配

4-上工作辊5-驱动液压缸6-调整垫板

7-滑动支撑板8-连接头9-安装u型架

10-下提升杆11-上提升杆12-下中间辊装配

13-下工作辊14-下提升杆销轴15-上提升杆销轴

16-斜楔挡块17-安装底座18-滑动衬板

19-调整螺母20-承载板21-弹性元件

22-垫板23-吊杆24-悬挂销

25-导向小辊26-机架牌坊。

具体实施方式

下面结合附图1-7对本发明作进一步说明:本发明的十八辊轧机工作辊提升装置分别布置在两片轧机牌坊26的内侧面上，总共四个，钢带的入口侧和传动侧、钢带的出口侧和传动侧，入口和出口上提升杆11和下提升杆10交错布置，以防抬辊时发生干涉。如图1-2所示，驱动液压缸5安装在安装底座17上，安装底座17固定在机架牌坊26上，通过调整垫板6来适应驱动液压缸5与滑动支撑板7的装配关系，连接头8连接驱动液压缸5的活塞杆和滑动支撑板7。安装u型架9安装在机架牌坊26和弯辊缸块2上，内部装有滑动衬板18，滑动支撑板7可沿滑动衬板18前后滑动(内部结构如图7的a-a剖视图)。如图1，在滑动支撑板7前端上下表面开有未封闭长槽，用来安装上提升杆11和下提升杆10，上提升杆11和下提升杆10分别用上提升杆销轴15和下提升杆销轴14连接，且可分别绕上提升杆销轴15和下提升杆销轴14旋转。在上提升杆11的末端设计有斜面，此斜面可沿斜楔挡块16上设计的滑动斜面滑动(结构如图3和图4滑动斜面箭头所示之处)，斜楔挡块16固定安装在安装u型架9前端。如图3-6，下提升杆10通过下提升杆销轴14和吊杆23安装。吊杆23下端通过悬挂销24与下提升杆10连接，上端设计有调整螺母19和承载板20，滑动支撑板7上设计有安装弹性元件21的阶梯孔，弹性元件21被预压安装在承载板20和滑动支撑板7阶梯孔内的垫板22之间，通过调整螺母19可调整弹性元件21的预压力。下提升杆10和上提升杆11前端都安装有导向小辊25，当接触到下工作辊13和上工作辊4的辊颈表面时，导向小辊25可滚动，方便下提升杆10和上提升杆11沿工作辊辊颈切入。

当上工作辊4和下工作辊13需要更换时，轧机侧支撑装置1的驱动油缸缩回很小一段行程，保证上工作辊4和下工作辊13抬升和下降不会和侧支承装置1上的侧支承辊发生摩擦干涉。随后四个工作辊提升装置驱动液压缸5(以液压缸为例，亦可为其他驱动元件)推动各自滑动支撑板7前行，安装在滑动支撑板7前端上下长槽的上提升杆11和下提升杆10随之水平前行，当上提升杆11的末端斜面接触到斜楔挡块16的滑动斜面时，由于杠杆作用，上提升杆11开始绕上提升杆销轴15旋转，驱动液压缸5继续前行，同时上提升杆11继续旋转，当安装于上提升杆11前端的导向小辊25接触到上工作辊4辊颈下表面时，上中间辊装配3和轧制线上方侧支承装置1均抬起，保证上工作辊4在抬升过程中无设备阻挡。上工作辊4受到四个上提升杆11向上的作用力，驱动液压缸5继续前行，上提升杆11末端的斜面继续在斜楔挡块16的滑动斜面上滑动，上提升杆11继续旋转，同时上工作辊4慢慢抬升，直至到达换辊位。上述驱动液压缸5开始前行的时候，下提升杆10随滑动支撑板7一同前行，当下提升杆10前端安装的导向小辊25接触下工作辊13的辊颈下表面时，弹性元件21(优选压缩弹簧)开始被压缩，同时下中间辊装配12和轧制线下方侧支承装置1均下落，下工作辊13由于重力作用紧靠下提升杆10而下落，弹性元件21(安装在滑动支撑板7上)起到缓冲作用，此时滑动支撑板7继续前行，下提升杆10前端继续沿下工作辊13辊颈切入，弹性元件21继续被压缩，当承载板20下表面接触到弹性元件21所在的滑动支撑板7的周向内孔凸台时，弹性元件21没法再被压缩，下提升杆10无法旋转，下工作辊13到达换辊位，由四个承载板20承担下工作辊13的所有重量，且下工作辊13被四个下提升杆10支撑，不会左右摆动，而下中间辊装配12继续下降到换辊位，当轧机换辊设备钳住工作辊时，提升装置驱动液压缸5退回，上提升杆11由于重力作用自动回落到滑动支撑板7的长槽内，下提升杆10由于弹性元件21作用被提升到初始位置，滑动支撑板7带动上提升杆11和下提升杆10回到初始位。

当新辊换好以后送到轧机内，提升装置重复上述动作，由上提升杆11和下提升杆10分别支撑上工作辊4和下工作辊13。由于重力作用上工作辊4和上提升杆11会随驱动液压缸5的退回慢慢下落到工作位，但下工作辊13则不同，由于弹性元件21的弹性力不能抬起下工作辊13，此时则需要下中间辊装配12慢慢抬升下工作辊13，抬升过程中下提升杆10保持下工作辊13不会左右晃动，最后下工作辊13被顶到工作位。此时所有侧支承装置1支撑上工作辊4和下工作辊13保持稳定，随后驱动液压缸5退回，提升装置完成辅助上新辊任务。

本发明构思巧妙，设计合理，且设备安全可靠，同时操作维护方便，大大提高了更换工作辊的效率，是经济又实惠的选择，本设备还可应用于类似轧机和机械设备中。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。