专利名称：具有双速定径能力的精轧机组的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及滚轧机，而特别与以无扭曲方式轧制圆材，棒材和其它类似产品的单根精轧机组的一种改进有关。
美国专利4，537，055曾叙述了一个众所周知的单根精轧机组例子，其公布的内容在这里被作为参考资料引入进来。在这种类型的精轧机组内，连续的轧机机架具有面对面倾斜的、带槽且悬臂安装的工作轧辊对。机组由一连接在一对与轧制线成平行关系延伸的主传动轴上的齿轮型增速器的普通驱动装置驱动。连续的轧辊对，通过一些中间传动部件交替地与两主传动轴中的一根连接。中间传动部件包括相互啮合的齿轮，它们提供设计的固定的机座间速比来满足产品被轧制通过精轧机组时增大的速度。
从通常的精轧机组出来的产品的横截面一般在容许偏差范围内，这个容许偏差对于某些要求但并非对所有要求来说是可以接受的。例如，按照ASTM-A29的规定，合格轧制5.5毫米圆材的容许偏差等于或略小于±0.15毫米。这种产品可“原样”用于许多用途，包括例如金属丝网等。然而，对其它一些用途，例如冷镦，弹簧和阀门钢，则要求约计四分之一ASTM的更严格容许偏差。这种产品通常称为“精密圆材”。在过去，这种精度等级或是通过将轧制的产品再经过单独的机械加工，或是通过另外的、分开驱动的所谓“定径机架”连续轧制产品而获得的。定径机架通常被布置成以圆-圆槽型工序连续地轧制产品，每次轧制的缩小量与正常轧制过程中每机架所取20%左右的缩小量比相对较小，例如3.0%-13.5%。
定径机架可以布置成位于精轧机组下游的一个单独驱动的机组，也可以作为精轧机组的一部分包括进去。单独驱动的定径机架将显著地增加滚轧机的总成本，且在某些情况下，由于实际空间限制，这种安排会是不可能的。将定径机架包括在精轧机组里可把这些缺点减至最低程度。然而，在过去，存在于通常精轧机组的各连续机架之间的机架间固定的传动速度比使得利用整体组合的定径机架的程度受到限制。
例如，如果一个十机架精轧机组的最后两个机架用来作定径机架，它们可以正常地对具有特定直径、并以特定速度离开前面八个机架的圆材定径。如果作业表要求下次轧制较大的圆材，正常的操作应该是使精轧机组中的一个或几个连续的机架对“空车”(使不工作)，以便获得想要的较大规格产品。然而，因为最后两个机架是在相同的恒定速度下运转的，因此它们不能接受较大的慢速运动的产品。这样，它们也必需空车，从而使它不可能对较大的产品定径。
本发明的基本目的是扩大整体地组合在精轧机组内的定径机架所能轧制的产品范围。
在下面详细介绍的较佳实施例里，在一具有沿轧制线安装的工作辊对、并以无扭曲方式轧制单股产品的精轧机组内可以实现这个或其它一些目的和优点。工作辊对由普通的轧机传动装置借助传动齿轮系驱动的，传动齿轮系包括与轧制线成平行关系延伸的第一和第二主传动轴。将两个连续的轧机机架，最好是精轧机组的最后两个作为定径机架使用。定径机架通过中间传动部件互相机械连接，中间传动部件包括在第一和第二主传动轴之间横向延伸的一根横轴。第一和第二组相互啮合的锥齿轮和相关的离合器机构用来交替地使横轴与第一和第二主传动轴中的一根连接。第一和第二锥齿轮组具有不同的传动比。这样，定径机架将根据用来驱动横轴的动力轴和相关的齿轮组而以不同的速度被驱动。
图1是按照本发明的精轧机组的平面图;
图2是说明用来驱动安装在精轧机组中定径机架前的典型轧缩机架上的轧辊的部件的立体示意图;
图3类似于图2，说明用于精轧机组中定径机架上轧辊的驱动部件;
图4是沿图1中的4-4线的局部放大剖视图。
首先参看图1，用标号10来大致地表示一按照本发明的精轧机组。机组包括若干轧机架ST1-ST10，各有沿轧制线“X”设置、以无扭曲方式轧制单股产品的相应工作辊对12。机架ST1-ST8上的工作辊对以椭圆-圆槽型工序实现约20%的缩径。机架ST9和ST10上的工作辊对相对前面机架上的工作辊对来说靠得较近，并且适于以圆-圆槽型工序来定径产品。输入和输出导引装置(未示出)用来引导加工产品顺着图1中16所示的方向沿着轧制线X从一个轧辊通向另一个轧辊。
图2说明用于机架组ST1-ST8中的任何两个连续的轧缩辊对的中间传动部件的典型配置。一对工作辊12以悬臂方式安装在装有小齿轮18的一对轧辊轴14上。小齿轮相互间隔，与相互啮合的正齿轮20成啮合关系，后者安装在一对中间传动轴22上。每对中间传动轴中的一根上安装有一个从动锥齿轮24，它与在两断开表示的主传动轴28a和28b中一根上的主动锥齿轮26啮合，这两根主传动轴平行于轧制线X。选择相互啮合的锥齿轮24、26的传动比，使它们在加工产品被轧制通过精轧机组时能适应逐渐增大的产品速度，同时保证加工产品从一辊对通向下一辊对时处于轻微拉伸状态。虽然没有示出，可以理解设置有可相对于轧制线X对称地调整轧辊轴14和安装在它上面的工作辊12的机构。断开表示的主传动轴28a和28b连接在齿轮型增速器32上，后者则由一普通的滚轧机驱动装置(这里是一变速电动机)34驱动。
上面所述足以代表通常的结构，现在已为本技术领域里的熟练人员所熟知和广泛使用。现在进一步参阅图3和图4来描述本发明，其中心着重在最后两个机架ST9、ST10上。图3是用来示意说明的，应该明白，对本技术领域的熟练人员来说，可以改变部件的配置以适应不同的操作要求和情况。可以看到，机架ST9、ST10上的定径轧辊对12也以悬臂方式安装在带有小齿轮18的一对辊轴14上。小齿轮分别与安装在中间传动轴22上的正齿轮20呈啮合关系。相互啮合的正啮轮20中的一个另外与安装在第三中间传动轴38上的第三正齿轮36啮合。第三中间传动轴另外安装着中间传动锥齿轮40，齿轮40与安装在可旋转的横轴44上的中间传动锥齿轮42成啮合关系，而横轴44在两根断开表示的主传动轴28a、28b之间横向延伸。
从动锥齿轮46a、46b由滚柱轴承48可旋转地安装在横轴44上。锥齿轮46a、46b分别与安装在断开表示的主传动轴28a、28b上的主动锥齿轮50a、50b相啮合。每个从动锥齿轮46a、46b有一能与各离合器游动套筒56a、56b的带齿内表面54相啮合的带齿外表面52。离合器游动套筒56a、56b通过键58可转动地固定在横轴44上，从而使套筒可轴向来回滑动，以便使它们的带齿内表面54与各自锥齿轮46a、46b上的带齿外表面52接合和脱开。
如图4所示，两离合器游动套筒56a、56b具有与共同安装在滑杆64上的两拨叉62相配合的圆周外部凹槽60，滑杆64可由任何普通的机构、例如图4所示的活塞-汽缸装置66来操纵。两拨叉62的间距是这样的当一个离合器游动套筒接合时，另一个脱开。
两相互啮合的锥齿轮组46a、50a和46b、50b的传动比是不同的，齿轮组46a、50a与齿轮组46b、50b相比给横轴44提供较高的传动速度。
按上所述，本技术领域的熟练人员应能意识到，本发明大大地增大定径机架ST9、ST10所能轧制产品范围的能力。例如，在一典型的轧制操作中，送入精轧机组10的是14毫米的圆材。在产品通过轧缩机架ST1-ST8时，它的横截面将逐渐缩小，在机架ST2，ST4，ST6和ST8处分别轧出11.5毫米，9.0毫米，7.0毫米和5.5毫米的圆材。当滑杆64调到图4所示的位置时，借助互相啮合的锥齿轮46a、50a，主传动轴28a将以较高的速度驱动定径机架ST9、ST10。这个方式使机架ST9、ST10能对从机架ST8排出的5.5毫米的较小直径圆材进行定径。如果需要较大的精密圆材，可使机架ST1和ST2或ST7和ST8空车通过，而将7.0毫米的圆材输给机架ST9和ST10。在这种情况下，滑杆64换档，使横轴44通过相互啮合的锥齿轮46b、50b与主传动轴28b连接。这样，定径机架ST9和ST10将被较低的速度驱动以便接纳较慢的7.0毫米产品。
权利要求
1.一种具有沿轧制线安装的工作辊对、以无扭曲方式轧制单股产品的机架型滚轧机，所述的工作辊对由普通的轧机传动装置借助传动齿轮系驱动，传动齿轮系包括与轧制线成平行关系延伸的第一和第二主传动轴，其特征在于，它的改进包括用来机械地连接两个连续的工作辊对的中间传动装置，所述的中间传动装置安置在所述的两个连续的工作辊对和所述的第一和第二主传动轴之间的所述的传动齿轮系内；以及分别借助第一和第二相互啮合的齿轮组用来交替地使所述中间传动装置与所述第一和第二主传动轴中的一根相连接的第一和第二啮合装置，所述第一和第二相互啮合的齿轮组具有不同的传动比。
2.根据权利要求1所述的滚轧机，其特征在于，所述的中间传动装置包括一根在所述第一和第二主传动轴之间横向延伸的横轴。
3.根据权利要求2所述的滚轧机，其特征在于，所述横轴的相对两端通过所述的第一和第二相互啮合的齿轮组与所述的第一和第二主传动轴机械地连接。
4.根据权利要求3所述的滚轧机，其特征在于，所述的第一和第二相互啮合的齿轮组各包括一个在各自的所述主传动轴上的、与在所述横轴相应端上的一个从动锥齿轮成啮合关系的主动锥齿轮。
5.根据权利要求4所述的滚轧机，其特征在于，所述的啮合装置还包括使所述从动锥齿轮与所述横轴可转动地接合和脱开的离合器装置。
6.根据权利要求5所述的滚轧机，其特征在于，所述的离合器装置包括可旋转地固定在所述横轴上、和相对于所述从动锥齿轮、沿所述横轴在可旋转的接合与脱开位置之间轴向移动的离合器构件。
7.根据权利要求6所述的滚轧机，其特征在于，所述的离合器构件以一个离合器构件接合伴随着另一个离合器构件脱开的方式而互相联接。
全文摘要
一种机架型的滚轧机具有沿轧制线安置，并以无扭曲方式轧制单股产品的工作辊对。各工作辊对由普通的轧机传动装置借助传动齿轮系驱动，传动齿轮系包括两根平行的主传动轴，并使至少两个连续工作辊对交替地与两主传动轴中的一根相连接。
文档编号B21B1/18GK1081630SQ9310915
公开日1994年2月9日 申请日期1993年7月27日 优先权日1992年7月27日
发明者特伦斯M·肖尔, 梅利奇·普巧弗斯基 申请人:摩根建造公司