专利名称：用于轧机的换辊设备和换辊方法
2001年8月2日申请的日本专利申请No.2001-234625的包括说明书、权利要求书、附图和摘要的整个公开在此全部结合用作参考。
发明的背景1.发明的领域本发明涉及一种用于轧机设备中的轧辊的换辊设备和换辊方法2.相关技术例如，如
图14至18所示，用于四辊轧机的换辊设备是已知的。
图14表示一种被称为C形换辊钩系统的换辊设备。当更换上、下工作辊100时，例如，一个专用于工作辊的C形换辊钩102的下端接收部103与轧机机架104中的上、下工作辊100的轴端配合，所述下端接收部103悬挂在天车的一个钩子101上。然后，通过操作天车，上、下工作辊(组件)100被略微升起，从而使它们与下支撑辊(组件)105脱离连接。(这时，上支撑辊(组件)105已经被略微升起。)然而，上、下工作辊100被推出到位于轧机之前的一个坑P中。之后，上、下工作辊100被天车输送到预定的更换地点，在那里它们被更换成新的上、下工作辊(组件)100。上、下支撑辊105的更换也是采用专用于支撑辊的C形换辊钩以类似的方式进行的。
图15表示一个被称为多组系统(cluster system)的换辊设备。当更换上、下工作辊100时，例如，打开位于轧机之前的一个坑P，并且上、下工作辊(组件)100被叠置在下支撑辊(组件)105上且由该下支撑辊(组件)105支撑，所述下支撑辊(组件)105被支撑于轧机机架104中的一个滑车106上。(这时，上支撑辊(组件)105已经被略微升起)。然后，利用一个液压缸107在一个基座108上移动滑车106，以便将上、下工作辊(组件)100推出到位于轧机前面的一个坑P中。然后，通过操作天车将上、下工作辊(组件)100更换成新的上、下工作辊(组件)100。更换之后，通过反向执行相同的工序，将新的上、下工作辊(组件)100装入轧机机架104中。上、下支撑辊105的更换是这样进行的，对于下支撑辊(组件)105，利用与上、下工作辊(组件)100完全相同的步骤进行更换，对于上支撑辊(组件)105，通过一个采用一托架(未示出；一个所谓的用于上、下工作辊(组件)100的模型)并将上支撑辊(组件)105放置于该托架上的类似步骤进行更换。
图16和17表示一个称为侧移式换辊系统的换辊设备。更详细地说，在一个轧制线上的四辊轧机50具有一个轧机机架51，形成一对的上、下工作辊52，和形成一对的上、下支撑辊53。在附图中，Ds表示轧制线的驱动侧，而Ws表示轧制线的工作侧。
上述换辊设备具有一个设置在轧制线驱动侧Ds的工作辊推出/拉入顶推机54，和一个设置在轧制线工作侧的Ws的支撑辊拉出/推入液压缸55。在图16中，54a表示一个在顶推机54顶端的连接零件，54b表示一个在与顶推机顶端相对的工作辊52的轧辊轴承座52a端部上的连接零件，55a表示一个在液压缸55顶端上的连接零件，55b表示一个在与液压缸55的顶端相对的下支撑辊53的轧辊轴承座的端部上的连接零件。
工作辊52的更换是利用这样一种方法进行的，该方法包括将上支撑辊53和上工作辊52释放到一个上升位置，将下工作辊52升起到换辊高度，利用顶推机54将下工作辊52推出一个小的距离，将上工作辊52下降到下工作辊52上以便以一个换辊姿势将它们堆放起来，通过顶推机54的前进或延伸驱动将上、下工作辊组件推出到一个移动台56上，通过由移动缸64使移动台56产生移动或移位运动，用新的工作辊组件更换旧的工作辊组件，并将新工作辊组件拉入轧及机架51。这时，工作辊组件适应于下述动作，即，安装在下工作辊52的轧辊轴承座52a上的轮子57在轧机机架51中的上-下轨道58a和移动台56上的轨道58b上运动。
在将工作辊组件从轧机机架51推出到移动台56上并暂时移开工作辊组件、移动台56、一个可拆卸梁62a、和一个位于轧机之前的可拆卸轨道63a之后，进行支撑辊53的更换。即，以下述方式更换支撑辊53液压缸55的连接零件55a与下支撑辊53侧上的连接零件55b配合，并且下支撑辊53被推出到轧制线的工作侧Ws。在拉出位置上，上支撑辊承载(换辊)托架59被安装到下支撑辊53上，并且它们被推入轧机机架51。使上支撑辊53下降，并承载于托架59上，然后，上、下支撑辊53被液压缸55拉出到工作侧Ws。在拉出位置上，上支撑辊辊53被更换成一个新的上支撑辊53。新的上支撑辊辊53被推入轧机机架51，并且设置在一个预定高度位置。仅承载托架59的下支撑辊53被推出到工作侧Ws，在该处拆下托架59，并且将下支撑辊53更换成一个新的下支撑辊53。新的下支撑辊53被推入轧机机架51，并设置在适当的位置上。
这时，通常，包括托架59和上、下支撑辊53的组件的重量，通过设置在下支撑辊53的轧辊轴承座53a处的滑动件60，在机架51中的滑动基座61a上和工作侧Ws的滑动基座61b上滑动。
当利用上述C形换辊钩系统或多组系统进行换辊时，这一任务主要靠利用天车吊运进行的换辊操作来完成，并且需要劳动力和时间。因此，近年来，对设备进行改进以便转换成侧移式换辊系统的需要在增加，所述侧移式换辊系统使由天车吊运进行的更换操作最小化，并且用于轧辊线上的所需的停工期最小。
然而，采用上述传统的侧移式换辊设备，用于将工作辊和支撑辊送入和送出轧机机架的大型驱动装置(顶推机54和液压缸55)被分开设置。因此，固定设备成本很高，并且其安装(容纳)空间必须非常安全可靠。
进而，在支撑辊拉出坑上部中的移动梁和轨道需要具有一个用于各轧机的可分开、可拆卸的轨道结构。因此，该结构非常复杂并且尺寸变大，并且用于改进的成本和施工时间增加。另外，可拆卸梁62a(和轨道63a)具有由固定梁62(和轨道63)的端部承载的相对端部，如图18(a)至18(c)所示，以便在每个梁(轨道)上承载大约20至30吨的工作辊重量。为了保持承载部分的强度并防止轨道翘曲，梁62a(和轨道63a)的截面需要为I-型，并且需要预先确定高度方向上的尺寸(即，h1和h2)。固定侧上的尺寸H依赖于h1，所以当h1增加时，H也增加。另一方面，在没有可拆卸梁62a(和轨道63a)情况下，H的大小可以被减小。换而言之，如果需要将固定梁62(和轨道63)安装到通道型的坑中，则可以使坑的深度较小。
发明的概述本发明是考虑到现有技术的上述问题而提出的。本发明的目的是提供一种用于轧机的换辊设备，其可以在短时间内以低成本方便地改变成侧移式换辊设备。
用于实现上述目的的本发明的第一个方面是一个用于轧机的换辊设备，包括设置在轧机的一个机架中并且在轧机工作侧的轨道，用于工作辊组件和支撑辊组件的送入和送出；和一个设置在轧机驱动侧或工作侧上的顶推机，用于工作辊和支撑辊的辊子的进入和撤出。
根据该方面，工作辊的更换和支撑辊的更换可以由单一的顶推机来执行，并且，可以省略例如用于支撑辊的传统的液压缸。因此，可以显著降低固定设备成本，并且深基础的建造范围可以减小，以便削减用于基础的施工成本。特别是在对现有技术进行改进的情况下，可以有效地利用传统支撑辊拉出坑部分，在不更换的情况下进行改造。这有效地缩短了施工工期并且显著减小了基础的改造成本。
在用于轧机的换辊设备中，一个要组装到支撑辊组件上的换辊托架可以设有轮子和用于与顶推机连接的连接零件，以便换辊托架可以在轨道上移动，从而借助顶推机的驱动送入和送出工作辊组件。
根据上述特征，在更换工作辊过程中由顶推机进行的推出/拉入作业被减少了一次往复作业。因此，节省了劳动力。
在用于轧机的换辊设备中，轧机的下支撑辊轴承座可以设有轮子，以便支撑辊组件可以利用轮子在轨道上移动，从而引入和送入支撑辊组件。
根据上述特征，可以使支撑辊组件的运动与采用滑动件相比同样平滑。
在用于轧机的换辊设备中，在轧机机架中用于送入和送出支撑辊组件的轨道可以被一个提升和下降装置升起和降下，下支撑辊轴承座可以装配有一个连接零件，该连接零件在下支撑辊轴承座的升起位置上可以被连接到顶推机的一个驱动端，并且用于在工作侧上送入和送出支撑辊组件的固定轨道可以被设置在与用于在轧机机架中送入和送出支撑辊组件的轨道的升起高度相一致的高度上。
根据上述特征，可以获得与本发明的第一个方面相同的作用和效果，并且可以采用传统的换辊托架。
在用于轧机机架的换辊设备中，下支撑辊轴承座可以通过轮子在用于送入和送出支撑辊组件的轨道和固定轨道上移动。
根据上述特征，可以使支撑辊组件的运动与采用滑动件相比同样平滑。
本发明的第二个方面是一个用于轧机的换辊方法，包括利用一个设置在轧机驱动侧或工作侧上的单个顶推机推动工作辊组件和支撑辊组件，用于在进行换辊操作时从轧机的工作侧送入和拉出轧辊，从而，将工作辊组件和支撑辊组件送入轧机机架或从轧机机架中拉出。
根据这一方面，可以由一个单一的顶推机进行工作辊和支撑辊的更换，并且，可以省略例如传统的用于支撑辊的液压缸。因此，可以显著降低设备成本，并且可以减小深基础的建造范围，以便削减用于基础的施工成本。特别是在对现有设备进行改造的情况下，可以有效地利用传统的支撑辊拉出坑部分，在不进行更换的情况下进行改造。这显著缩短了施工周期，并显著降低了基础的改造成本。
本发明的第三个方面是用于轧机的换辊设备，该换辊设备是一个安装在轧机工作侧的侧移式换辊设备，包括一个可以与轧机的轧辊轴线位置对齐的移动台；和在移动方向上分开设置于地板上和支撑辊拉出坑的底部上的移动轨道，用于将移动台支撑在所需的高度上，并且其中，利用驱动装置将移动台大体水平地移动到所述坑中，同时，延伸超过地板轨道部分和一个坑底轨道部分。
根据上述方面，移动轨道结构可以被简化和缩小尺寸，以便减小用于改造的投资和施工周期，并减小用于维修和管理的劳动力。进而，在更换支撑辊的过程中，不需要专用于侧移车的安装和拆卸轨道的传统操作，从而显著缩短了用于换辊操作的时间。
用于轧机的换辊设备进一步包括从移动台的一端部向下延伸的支腿，其面对所述坑、并大体垂直于该坑，并且该支腿的下端部分可以在坑底轨道部分上移动，同时保持移动台基本水平。
根据这一特征，第一移动台可以平滑地在设有一个台阶的移动轨道上移动。
在用于轧机的换辊设备中，可以在所述坑的底部设置与坑底轨道部分不交叉的并且本身不连续的支撑辊拉出轨道，以便可以将支撑辊拉出到一个比坑底轨道部分高的位置上。
根据这一特征，该支撑辊可以在不受坑底轨道部分干扰的情况下被平滑地拉出。
在用于轧机的换辊设备中，可以在支撑辊的轧辊轴承座的下部上设有一对轮子，所述一对轮子的间距大于支撑辊拉出轨道的非连续部分的长度尺寸。
根据这一特征，支撑辊可以在非连续的轨道上平滑地滚动，并且被拉出或推入轧机机架。
在用于轧机的换辊设备中，可以在支撑辊的轧辊轴承座的下部上设置一个长度比支撑辊拉出轨道的非连续部分的长度尺寸大的滑动件。
根据这一特征，支撑辊可以在非连续轨道上平滑地移动，并且被拉出或推入轧机机架。
用于轧机的换辊设备，可以进一步包括一个连接到所述移动台上的第二移动台，并且第二移动台可以这样移动，即其一端可拆卸地连接到面对所述坑的第一移动台的一个端部上并且由该端部进行支撑，并且，其另一端被支撑在与第一移动台相对的一侧上的地板轨道部分上，其中所述坑位于第一移动台和地板轨道部分之间，并且在第一移动台已经停止在轧机的轧辊轴线位置上的状态下，第二移动台在其两个相对端部可以被支撑在地板轨道部分上。
根据这一特征，可以获得与本发明的第三个方面相同的作用和效果，并且两个移动台交替地与轧机的轧辊轴线位置对齐并停止于该处，实现快速的换辊操作。
本发明的第四个方面是一种用于轧机的换辊方法，该方法用于安装在轧机工作侧上、且具有一个与轧机的轧辊轴线位置对齐的移动台的侧移式换辊设备中，该方法包括通过使移动台沿移动方向在分别设置于地板上和支撑辊拉出坑底部上的移动轨道上运动，移动所述移动台。
根据上述方面，移动轨道结构可以被简化并缩小尺寸，以便降低用于改造的投资和施工周期，并且可以减少用于维修和管理的劳动力。进而，在支撑辊的更换过程中，不需要专用于侧移车的安装和拆卸轨道的传统操作，从而显著缩短了用于换辊操作的时间。
本发明的第五个方面是一个用于轧机的侧移式换辊设备，其安装在轧机的工作侧上，并且包括设置在轧机的一个机架中且位于轧机工作侧上的轨道，用于送入和送出工作辊组件和支撑辊组件；一个设置在轧机的驱动侧或工作侧上的顶推机，用于工作辊和支撑辊的推入和拉出；一个可以与轧机的轧辊轴线位置对齐的移动台；和沿着移动方向分隔设置在地板上和支撑辊拉出坑的底部上的移动轨道，用以将移动台支撑于所需的高度，其中由驱动装置将移动台大体水平地移动到所述坑中，同时延伸超过地板轨道部分和坑底轨道部分。
根据这一特征，可以省去传统的用于支撑辊的液压缸。因此，可以显著降低设备成本，并且不需要建造基础、例如所述用于容纳液压缸的坑。另外，支撑辊拉出坑的侧移式轨道结构被从一个可拆卸的结构系统改成一个固定放置的系统。因此，该结构可以被简化和缩小尺寸。特别是当形成通道形的坑时，可以减少其深度。因此，可以显著降低用于改造的投资和施工周期。
本发明的第六个方面是一种用于轧机的换辊方法，该方法用在安装于轧机工作侧上且具有一个移动台的侧移式换辊设备的操作中，所述移动台用于与轧机的轧辊轴线位置对齐，该方法包括利用一个设置在轧机驱动侧或工作侧上的单一的顶推机推动工作辊组件和支撑辊组件，用于轧辊的推入和拉出，从而将工作辊组件和支撑辊组件推入轧机机架中或从其中拉出，并且，通过使移动台在沿移动方向分别设置于地板上和支撑辊拉出坑的底部上的移动轨道上运动，移动所述移动台。
根据这一特征，可以获得与本发明的第五个方面相同的作用和效果。
附图的简单说明由下面给出的详细说明并参考附图可以完全地理解本发明，所述详细说明和附图仅以举例的方式给出，并且因此不会限制本发明，其中图1是根据本发明第一个实施例的四辊轧机的前视图；图2是图1中的II-II的剖视图；图3(A)至3(C)是用于四辊轧机的换辊过程的说明图；图4是根据本发明的第二个实施例的四辊轧机的前视图；图5是图4中V-V线的剖视图；图6(A)至6(D)是用于四辊轧机的换辊过程的说明图；图7是根据本发明的第三个实施例的换辊设备的侧视图；图8是图7中VII-VII线的剖视图；图9是在用换辊设备更换工作辊过程中的操作状态的视图；图10是在用换辊设备更换支撑辊过程中的操作状态的视图；图11是根据本发明的第四个实施例的换辊设备的前视图12是根据本发明的第五个实施例的换辊设备的前视图；图13是根据本发明的第六个实施例的换辊设备的前视图；图14是传统的C形换辊钩式换辊设备的前视图；图15是传统的多组式换辊设备的前视图；图16是传统的侧移式换辊设备的前视图；图17是传统的侧移式换辊设备的平面图；图18(a)至18(c)是在传统的侧移式换辊设备中的轨道连接的详细视图。
优选实施例的说明现在，参考附图通过以不限制本发明的方式给出的优选实施例说明根据本发明的用于轧机的换辊设备和换辊方法。图1是根据本发明第一个实施例的四辊轧机的前视图。图2是图1中II-II线的剖视图。图3(A)至3(C)是用于四辊轧机的换辊过程的说明图。在这些附图中，与图16和17相同的部件标以相同的标号，并且省略对其的重复说明。
如图1和2所示，一个置于轧机机架51驱动侧Ds上的传统顶推机54用于推出和拉入作为一对的上、下工作辊52和作为一对的上、下支撑辊53，并且下支撑辊53和用于换辊的托架59设有轮子。以这种方式，在本发明中构造出四辊轧机50的换辊设备。
在附图中，标号12表示一个用于在轧机机架51中升起和降下上-下轨道58a的传动缸，14表示一个设置在下支撑辊轴承座53a上的轮子，15表示设置在轧机机架51中支撑辊推出/拉入上-下轨道，16表示用于升起和降下上-下轨道15的传动缸，17a表示一个支撑辊拉出坑，17b表示一个与支撑辊拉出坑17a相邻且用于放置梁62和轨道63的通道型坑，并且18表示一个置于支撑辊拉出坑17a中的支撑辊推出/拉入固定轨道。标号20表示设置在托架59的各个相对端部上的轮子，59a表示一个设置在面对轧机的托架59的一个下端部中的连接零件。
分别设置下工作辊轴承座52a和托架59的连接零件54b和59a，以便当下工作辊轴承座52a和托架59靠在轧机机架51中被调节到与移动台56上的轨道58b相同高度上的轨道58a上时，下工作辊轴承座52a和托架59保持在与顶推机54处于相同轴线的位置上，并且下工作辊轴承座52a和托架59可以在轨道58a和轨道58b上推出和拉入。
在换辊过程中轧辊组件在更换轨道和轧机之间的输送是采用传动缸12和16以下述方式进行的利用传动缸12和16的操作，轨道58a和上-下轨道15从换辊时的高度略微下降，将工作辊52和支撑辊53输送到轧机机架51中。相反，轨道58a和上-下轨道15上升到上述高度的位置上，从而将工作辊52和支撑辊53从轧机机架51输送到轨道58a和上-下轨道15上。其它特征与图16和图17相同。
为了更换工作辊52，轧机机架51中的轨道58a被升起到与移动台56上的轨道58b相同的高度上，以便由轨道58a支撑上、下工作辊的整个组件。然后，在顶推机54的顶端，连接零件54a与下工作辊轴承座52a的连接零件54b连接。然后，如图3(A)所示，延伸驱动顶推机54，以便将磨损的旧工作辊组件推到移动台56上。然后，将一个新的工作辊组件附于在已经移动了的移动台56上的顶推机54的顶端。新工作辊组件被拉入轧机机架51。然后，降下轨道58a，以便将新工作辊组件从上述轨道58a的上方放置到轧机机架51的一个预定的位置上。
为了更换支撑辊53，横向移动承载工作辊组件的移动台56，并使其被承载托架59的移动台56所取代。如图3(B)所示，托架59被预推机54拉入轧机机架51。在这种状态下，未加载或者空的移动台56从四辊轧机50之前侧向退回，并且也将移动的可拆卸梁62a和轨道63a从四辊轧机50的前面暂时移去。
然后，如图3(C)所示，下支撑辊53被上-下轨道15升起，并且与托架59相结合。然后，降下轨道58a，随后，降下上支撑辊53并与托架59合成一体。所形成的组件的重量支撑在上-下轨道15上。
然后，旧支撑辊组件被顶推机54通过托架59推出，并且在四辊轧机50外侧通过天车操作等被更换成一个新的支撑辊组件。然后，新支撑辊组件被拉入四辊轧机50中，并且通过以相反的顺序执行相同的过程，将新的上、下支撑辊53置于轧机机架51中的适当位置上。
在此期间，已经被暂时移开的可拆卸梁62a、轨道63a和移动台56恢复到原始位置上。只将托架59推出，并通过顶推机54的作用使其移到工作侧Ws上的移动台56上。当支撑辊53的更换完成时，顶推机54返回到拉入位置。随后，将新工作辊组件组装成新支撑辊组件53，以完成换辊操作。
根据前述特征，换辊托架59装有轮子，并且可以被直接连接到顶推机54上。因此，与图16和17中的传统设备相比，在更换支撑辊过程中利用顶推机54进行的推出/拉入步骤被减少往复一次(往复四次减去往复三次)。这意味着可以节省劳动力。
进而，单独一个顶推机54可以用于更换工作辊52和更换支撑辊53两个目的，并且可以省去用于支撑辊的传统液压缸55。因此，可以显著降低设备成本，并且不需要建造基础，例如用于容纳液压缸55的所述坑。
特别是在对现有设备进行改造的情况下，例如，在对通过用天车的C形换辊钩拉出轧辊并拉入新轧辊进行换辊的旧式轧制设备进行改造的情况下，加入上述的采用顶推机54的换辊系统，可以有效地利用传统的支撑辊拉出坑部分，在无需更换的情况下而进行改造。这显著缩短了施工周期并显著降低基础的改造成本。图4是根据本发明第二个实施例的四辊轧机的前视图。图5是图4中V-V线的剖视图。图6(A)至6(D)是用于四辊轧机的换辊步骤的说明图。
本实施例被设计成换辊托架为一个传统型、没有轮子的托架，用于与顶推机连接的连接部分设置在有轮的下支撑辊轴承座的上端部上，下支撑辊被支撑在轧机机架中的上-下轨道上，下支撑辊被升起到一个下支撑辊可以与用于更换支撑辊的顶推机相连接的高度上，在升起位置上，下支撑辊被顶推机在轧机机架和工作侧上的轨道之间推出和拉入，并且单个的顶推机被用于更换工作辊和更换支撑辊。
如图4和5所示，在第一个实施例中托架59的轮子20已经不再起作用，并且连接零件24设置在下支撑辊轴承座53a端表面的上部。其它特征与第一个实施例相同。
由于上述结构，如图6(A)所示，在轧机机架51中的轨道58a已经被升起到与移动台56上的轨道58b相同高度的位置上，通过将顶推机54的连接零件54a连接到下支撑辊轴承座52a的连接零件54b上，进行工作辊52的更换，并且执行顶推机54的伸、缩驱动。这与第一个实施例中的情况相同。
在用顶推机54从轧机中将工作辊组件推出到移动台56上之后，进行支撑辊53的更换，侧向移动工作辊以便退回，使顶推机54返回到初始位置，并从轧机前面暂时移开移动台56、可拆卸移动梁62a和轨道63a(参见图1)。
在这种状态下，如图6(B)所示，通过传动缸16的操作，上-下轨道15被升起到与置于工作侧Ws上的支撑辊拉出坑17a内的固定轨道18相同的高度上，将下支撑辊轴承座53a的连接零件24连接到顶推机54的连接零件54a上，通过顶推机54的延伸驱动，在工作侧Ws的固定轨道18上推出具有下支撑辊轴承座53a的下支撑辊53，并且将传统的没有轮子的换辊托架59安装到推出的下支撑辊53的下支撑辊轴承座53a上。
然后，如图6(C)所示，安装有换辊托架59的、具有下支撑辊轴承座53a的下支撑辊53被顶推机54拉入到轧机机架51中。
然后，设有上支撑辊轴承座53a的上支撑辊53被降下并合并到换辊托架59上。由顶推机54在工作侧Ws上的固定轨道18上推出上、下支撑辊53。在这一位置上，具有上支撑辊轴承座53a的上支撑辊53被更换成一个新的上支撑辊53。
如图6(C)所示，在图6(D)的状态中已经更换了具有上支撑辊轴承座53a的上支撑辊53之后的组件被拉入到轧机机架51中。具有新上支撑辊轴承座53a的新上支撑辊53被置于轧机机架1中。然后，如图6(B)所示，换辊托架59和具有下支撑辊轴承座53a的下支撑辊53被再次在工作侧Ws上的规定轨道18上推出，并且移开换辊托架59。然后，具有下支撑辊轴承座53a的下支撑辊53被更换成具有新下支撑辊轴承座53a的新下支撑辊53，并且只有具有新下支撑辊轴承座53a的新下支撑辊53被拉入到轧机机架51中。具有新下支撑辊轴承座53a的新下支撑辊53从顶推机54上脱开，并且降下上-下轨道15，以便将具有下支撑辊轴承座53a的下支撑辊53置于轧机机架51中的适当位置上，从而完成支撑辊的更换。
根据本实施例，采用传统类型的换辊托架59，从而在更换支撑辊的过程中推出和拉入步骤的数目与在先技术中的数目相同。然而，单个顶推机54可以被同时用于更换工作辊和更换支撑辊。就此而言，可以获得与第一个实施例相同的效果。图7是根据本发明第三个实施例的换辊设备的侧视图。图8是图7中VII-VII线的剖视图。图9是在用换辊设备更换工作辊的过程中的操作状态的视图。图10是在用换辊设备更换支撑辊的过程中的操作状态的视图。
在图7和8中，C表示一个从轧机侧面观察时轧机的一个轧辊拉出中心位置，11表示准备更换的工作辊组件，17a表示形成于工作侧、与轧机位置对齐的支撑辊拉入坑，17b表示一个安装形成与轧机工作侧上的用于换辊设备的通道形坑。
本换辊设备包括设置于通道形坑17b上的轨道(地板轨道部分)63，其在移动方向上分别位于支撑辊拉出坑17a的前、后，即，该轨道是不连续的，从而在后面将要说明的支撑辊组件的更换(送入和送出)过程中不会成为阻碍；和位于轨道63之间及设置于支撑辊拉出坑17a的底部上的轨道(坑底轨道部分)63b，从而覆盖轨道63的不连续部分。即，轨道63和63b沿着移动方向置于不同的高度上(在它们之间具有台阶)。在所示实施例中，轨道63被置于具有面向坑17a端部的梁62上，并且被支撑在直立在坑17a内部的前、后底部的支撑构件30上。当用于放置轨道的梁62的强度被增强时，可以省去支撑梁62的端部(面向坑17a并进入到坑17a中)的支撑构件30。
本换辊设备还包括一个位于作为一对的左、右轨道63之间的移动缸64，该移动缸支撑在坑17a前面的通道形坑17b上，并且具有面向坑17a上的一个部位的驱动端；一个车形第一移动台33，其一端通过轮子31a承载于坑17a前面的轨道63上，并且另一端通过支腿32和轮子31b承载于坑17a中的轨道63b上，并且具有一个连接到移动缸64的驱动端上的面向坑的端部；一个第二移动台35，其一端通过螺栓34等连接到第一移动台33的面向坑的端部上并支撑于其上，并且在相对的端部设有可以与坑17a后面的轨道63的上部接触的轮子31c、31d；和设置在第一和第二移动台33和35上的工作辊拉出轨道58b。
在附图中，18表示一个置于作为一对的左、右轨道63b之间的固定轨道，以便可以在比轨道63b高的位置处将支撑辊53拉出到坑17a的底部上，15表示一个在轧机机架51中的支撑辊拉出上-下轨道，36表示一个置于靠近轧机的轨道63b和轧机机架51内的上-下轨道63b之间的支撑辊拉出轨道。在固定轨道18和轨道36之间的区域不连续地形成有一个预定间隙，以便与轨道63b交叉的。标号14表示一个设置在下支撑辊轴承座上的轮子，以便可以通过在固定轨道18和轨道36之间的间隙。两个轮子14分别用于各下支撑辊轴承座。
标号58a表示一个设置在轧机机架51中的工作辊拉出轨道，其与第一和第二移动台33和35上的工作辊拉出轨道58b相对应，并且标号37表示一个作为轨道58a和58b之间的连接的工作辊拉出轨道。
这样构成的换辊设备设有相同结构，在地板上的所述固定轨道63被轧制线上的各个四辊轧机所共用。其它特征与图16和17相同，所以参照图16和17，省略了重复的说明。
如图7所示，根据前述结构，与轧机相应的换辊设备的第一和第二移动台33和35被螺栓34等连接起来，并且用于工作辊的更换。
举例来讲，一个备用的新工作辊组件11被装载于第一移动台33上，并且第二移动台35是空的。在这种状态下，移动缸64被驱动缩回到一个设定位置上，从而使第二移动台35停止于与轧机的轧辊拉出中心位置C对齐的位置上。
这时，第一移动台33以大体水平的状态移动，使已经被连接到移动缸64上的面向坑17a的端部，通过支腿32和轮子31b坐于坑17a的轨道63b上，同时，第一移动台33的相对端部通过轮子31a坐于坑17a前面的轨道63上。同时，第二移动台35同样以大致水平的状态移动，从而由第一移动台33的端部支撑其连接端侧，并且其对向端部通过轮31d坐于坑17a后面的轨道63上。
然后，如图8所示，轧机机架51中磨损的旧工作辊组件被顶推机54推出到第二移动台35上(参见图16和17)。
然后，如图9所示，移动缸64被延伸驱动到一个设定的冲程位置，从而将第一移动台33停止于与轧机的轧辊拉出中心位置C对齐的位置上。这时，移动第二移动台35，从而使其连接端侧被第一移动台33的端部支撑，并且其对应端部通过轮31d坐于坑17a后面的轨道63上。结果，在第一移动台33与轧辊拉出中心位置C对齐的停止位置上，第二移动台35的两端均通过轮子31c和31d坐于坑17a后面的轨道63上。因此，第一移动台33仅可在坑17a中的轨道63b的长度范围内运动。
在这种条件下，第一移动台33上的新工作辊组件11被顶推机54拉入到轧机机架51中，以便进行工作辊的更换。
对于支撑辊的更换，例如可进行下述操作在图9的状态中，轧机机架51中的工作辊组件11被拉出到第一移动台33上，并且利用一个天车等将工作辊组件11退回到最近的位置上，以便腾空移动台33和35。然后，第一和第二移动台33和35之间的螺栓34被拆开，以便解除第一和第二移动台33和35的连接。然后，如图10所示，通过移动缸64的收缩驱动，仅将第一移动台33向坑17a前移动，从而在坑17a的中心的上方形成一个拉出支撑辊53所需的开口空间。
从上述状态起，通过利用换辊液压缸55，下支撑辊53被从轧机机架51中一次拉出到坑17a内的所述空间中。换辊托架59安装在拉出的下支撑辊53上，并且安装有换辊托架59的下支撑辊53再次返回到轧机机架51中。然后，上支撑辊53被放置于托架59上，并且上、下支撑辊53和托架59的组合体被拉出到坑17a中。上、下支撑辊被更换成新的上、下支撑辊，然后，通过相同的步骤将新上、下支撑辊组装到轧机机架51中。
根据本发明，如上所述，支撑辊拉出坑17a的侧移式轨道结构已经从可拆卸式结构的系统改成了固定设置的系统。因此，可以简化结构并缩小尺寸，从而可以减少用于改造的投资的施工周期，并且可以减少用于维修和管理的劳动力。特别是当形成通道形坑17b时，其深度可以减小。
进而，在更换支撑辊的过程中，不需要用于安装和拆卸用于移动台的轨道的传统操作，因此可以显著缩短用于换辊操作的时间。进而，当支撑辊53被轮子拉出时，可以方便地采用本实施例。
根据本实施例，第二移动台35被可拆卸地连接到第一移动台33上，并且轨道63被置于坑17a之前和之后的地板上。因此，两个移动台可以交替地与轧机的轧辊轴线位置对齐并停在该处，实现快速地换辊操作。图11是根据本发明第四个实施例的换辊设备的前视图。
在该实施例中，对应于第三个实施例中的非连续地设置在坑17a中的支撑辊拉出轨道18、15、36等，在轧机下支撑辊轴承座的下部设置有滑动件60、例如滑动块，并且，利用该滑动件60的作用，被液压缸55拉出或推入的下支撑辊53滑动越过不连续的支撑辊拉出轨道18、15和36之间的间隙。
根据本实施例，滑动件60与轨道的接触表面的长度大于轨道18和轨道36之间的间隙。从而，下支撑辊53可以通过滑动件60在不连续的轨道18和36上顺畅地滑动，并且可以拉出或推入轧机机架51。
图12是根据本发明的第五个实施例的换辊设备的前视图。
该实施例是第一个实施例和第二个实施例的结合。即，位于轧机机架51的驱动侧Ds上的传统的顶推机54用于推出和拉入作为一对的上、下工作辊52和上、下支撑辊53，并且下支撑辊53和换辊托架59设置有轮子，从而构成用于四辊轧机50的换辊设备。该换辊设备还包括可以与轧机的轧辊轴线位置C对齐的第一和第二移动台33和35(参见图7)，并且移动轨道63和63b分别沿移动方向设置在通道形坑17b和支撑辊拉出坑17a的底部上，以便在所需的高度上支撑第一和第二移动台33和35。第一移动台33适于借助移动缸64在坑17a中大致水平地移动并延伸过轨道63和63b。
根据这一实施例，可以省去用于支撑辊的传统的液压缸55。因此，可以显著降低设备成本，并且不需要建造基础、例如用于容纳液压缸55的坑。另外，支撑辊拉出坑17a的侧移式轨道结构已经从可拆卸式结构的系统改变成固定放置系统。因此，可以简化该结构并缩小其尺寸，并且特别是当形成通道形坑17b时，其深度可以被减小。因此，可以显著降低用于改造的投资和施工成本。图13是根据本发明第六个实施例的换辊设备的前视图。
该实施例是第二个实施例和第三个实施例的结合。即，本实施例是以如下方式构成的换辊托架59为传统的无轮式托架。用于与顶推机54连接的连接零件设置在带轮的下支撑辊轴承座53a的上端。下支撑辊53支撑在轧机机架51内的上-下轨道15上。在一个位置上，下支撑辊53被顶推机54从轧机机架51内的轨道推出到工作侧Ws上的轨道上，并且被顶推机54从后一轨道拉入到前一轨道上，在所述的位置上，下支撑辊53已经被升起到下支撑辊53可以与用于更换支撑辊顶推机54连接的高度上。单个顶推机54用于更换工作辊52和支撑辊53。该换辊设备还包括可以与轧机的轧辊轴线位置C对齐的第一和第二移动台33和35(参见图7)，并且移动轨道63和63b沿移动方向分别设置在通道形坑17b和支撑辊拉出坑17a的底部，以便在所需的高度上支撑第一和第二移动台33和35。第一移动台33适于借助移动缸64在坑17a内大致水平地移动并延伸过轨道63和63b。
根据这一实施例，与第五个实施例类似，可以显著降低设备成本。另外，可以简化支撑辊拉出坑17a的侧移式轨道结构并缩小其尺寸，并且可以显著减少用于改造的投资和施工周期。
虽然已经通过前述实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不限于此，可以进行各种改变和变型而不超出本发明主旨。例如，在第一个实施例等中，换辊托架59和下支撑辊轴承座53a不需要具有轮子20、14，而可以具有可移动的部件。在第三个实施例等中，代替两个移动台33和35，可以仅设有一个移动台。这种改变并不超出本发明的主旨和范围，并且这种对于本领域人员是显而易见所有的变型均包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种用于轧机的换辊设备，包括设置在轧机的一个机架中和轧机的工作侧上的轨道，用于送入和送出工作辊组件和支撑辊组件；和一个设置在轧机驱动侧或工作侧上的顶推机，用于工作辊和支撑辊的轧辊推入和拉出。
2.如权利要求1所述的用于轧机的换辊设备，其特征在于，将要被组装到支撑辊组件上的换辊托架上设有轮子和用于与顶推机连接的连接零件，以便换辊托架可以在轨道上移动，以便借助顶推机的驱动送入和送出工作辊组件。
3.如权利要求1所述的用于轧机的换辊设备，其特征在于，轧机的下支撑辊轴承座设有轮子，以便支撑辊组件可以利用轮子在用于送入和送出支撑辊组件的轨道上移动。
4.如权利要求1所述的用于轧机的换辊设备，其特征在于，用于送入和送出轧机机架中的支撑辊组件的轨道可以被提升和下降装置升起和降下，一个下支撑辊轴承座装配有一个连接零件，在下支撑辊轴承座的升起位置上，该连接零件可以被连接到顶推机的驱动端上，并且在工作侧上的用于送入和送出支撑辊组件的固定轨道设置在与轧机机架中用于送入和送出支撑辊组件的轨道的升起高度相一致的高度上。
5.如权利要求4所述的用于轧机的换辊设备，其特征在于，下支撑辊轴承座可通过轮子在用于送入和送出支撑辊组件的轨道和固定轨道上移动。
6.一种用于轧机的换辊方法，包括利用一个设置在轧机驱动侧或工作侧上的单个的顶推机推动工作辊组件和支撑辊组件，用于在换辊操作过程中从轧机工作侧推入和拉出轧辊，从而使工作辊组件和支撑辊组件可以被推入轧机机架或称轧机机架中拉出。
7.一种用于轧机的换辊设备，所述换辊设备为安装在轧机工作侧上的侧移式换辊设备，并且包括一个可与轧机的轧辊轴线位置对齐的移动台；和分别沿移动方向设置在地板上和支撑辊拉出坑的底部上的移动轨道，以便将移动台支撑在所需的高度上，并且，其中，移动台利用驱动装置在坑中大体水平地移动，同时延伸过地板轨道部分和坑底轨道部分。
8.如权利要求7所述的用于轧机的换辊设备，其特征在于，进一步包括从移动台的一个端部向下延伸的支腿，其面对所述坑，大体垂直地进入所述坑，所述支腿的下端部可在坑底轨道部分上移动，同时保持移动台大体水平。
9.如权利要求7所述的用于轧机的换辊设备，其特征在于，与坑底轨道部分不相交的非连续的支撑辊拉出轨道设置在坑的底部，从而可以将支撑辊拉出到一个比坑底轨道部分高的位置上。
10.如权利要求9所述的用于轧机的换辊设备，其特征在于，在支撑辊的轧辊轴承座的下部上设有一对轮子，其间隔大于支撑辊拉出轨道的非连续部分的长度尺寸。
11.如权利要求9所述的用于轧机的换辊设备，其特征在于，在支撑辊轴承座的下部上设有一个长度大于支撑辊拉出轨道的非连续部分的长度尺寸的滑动件。
12.如权利要求7所述的用于轧机的换辊设备，其特征在于，进一步包括一个连接到所述移动台上的第二移动台，并且移动第二移动台，使其端部可拆卸地连接到面对所述坑的第一移动台的一个端部上并由该端部支撑，并且其另一端被支撑在位于与第一移动台相对侧上的地板轨道部分上，使所述坑位于第一移动台和地板轨道部分之间，并且在第一移动台已经停止于轧机的轧辊轴线位置上的状态下，第二移动台在其相对端部处被支撑在地板轨道部分上。
13.一种用于轧机的换辊方法，用在安装于轧机工作侧上且具有一个与轧机的轧辊轴线位置对齐的移动台的侧移式换辊设备的操作中，其包括通过使移动台在分别沿移动方向设置在地板和支撑辊拉出坑底部上的移动轨道上运动，移动所述移动台。
14.一种用于轧机的侧移式换辊设备，其安装在轧机的工作侧并且包括设置在轧机的一个机架中且在轧机的工作侧上的轨道，用于送入和送出工作辊组件和支撑辊组件；一个设置在轧机驱动侧或工作侧上的顶推机，用于工作辊和支撑辊的推入和拉出；一个可以与轧机的轧辊轴线位置对齐的移动台；和分别沿移动方向设置在地板上和支撑辊拉出坑底部上的移动轨道，以便在所需的高度支撑所述移动台，并且其中利用驱动装置在坑中大体水平地移动所述移动台，同时延伸过地板轨道部分和坑底轨道部分。
15.一种用于轧机的换辊方法，用在安装于轧机工作侧上并且具有一个用于与轧机的轧辊轴线位置对齐的移动台的侧移式换辊设备的操作中，其包括用一个设置在轧机驱动侧或工作侧上的单个的顶推机推动工作辊组件和支撑辊组件，用于推入和拉出轧辊，从而将工作辊组件和支撑辊组件推入轧机机架中或从其中拉出，并且通过使移动台在分别沿移动方向设置于地板和支撑辊拉出坑底部上的移动轨道上运动，移动所述移动台。
全文摘要
一种用于四辊轧机的换辊设备,包括:设置在轧机机架中和轧机的工作侧上的轨道,用于送入和送出工作辊组件和支撑辊组件;和一个设置在轧机驱动侧或工作侧上的顶推机,用于工作辊和支撑辊的轧辊推入和拉出。该换辊设备可以以较低的成本和较短的时间被很容易地改变成一个侧移式换辊设备。
文档编号B21B31/10GK1358585SQ0114359
公开日2000年7月17日 申请日期2001年12月13日 优先权日2000年12月13日
发明者迎川智, 山本干朗, 吉原修 申请人:三菱重工业株式会社