专利名称：立式车轮轧机辊系调整仪器及其调整方法
技术领域：
本发明涉及冶金工业生产中的火车轮箍轧制的工艺装备，更具体地说，本发明涉及一种立式车轮轧机辊系调整仪器。本发明还涉及上述立式车轮轧机辊系调整仪器所采用的调整方法。
背景技术：
目前，在火车轮箍轧制的工艺中，其立式车轮轧机辊系的调整原理不尽合理，存在以下问题第一，各轧辊独立调整，没有一个统一的基准，也就无法对各辊位置预先设定。即使通过激光测量机参考，这种映射也不能直接反映轧机调整状况，实际上激光测量机只能起到印证效果和指导微调的作用。使用这种方法不能摆脱调整凭经验和感觉的现象。
第二，尤其是在轧制新的产品规格时，因为没有统一的基准，互相独立地进行调整，耗时太多，效率太低。实际生产中，轧机的辊系调整达将近4小时。
第三，在调整的过程中，由于采用经验和感觉观察，使调整参数逐步向正确数值逼近，在这个过程还会产生很多调整中间废品。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种立式车轮轧机辊系调整仪器，其目的是提高所述轧机辊系中各轧辊调整的准确性及调整的效率。为实现这个目的，本发明还要提供所述的立式车轮轧机辊系调整仪器所采用的调整方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为所提供的这种立式车轮轧机辊系调整仪器，用于轧机轧制前的各轧辊的位置调整，轧机包括主轧辊、辐板辊、斜辊及导向辊，所述的辊系调整仪器上设主尺、游标和标尺，所述的主尺上设有定位杆身、游标滑动杆身及将两者连接起来的连接杆身，整个主尺的上述三个部分形成“Z”字形，且都为直角连接，所述的游标与游标滑动杆身为滑动配合连接，所述的标尺与游标为滑动配合连接。
所述的定位杆身与连接杆身形成直角的内凹，定位杆身上朝向内凹方向的面为定位平面，定位杆身上设有与其紧固为一体的磁力座，磁力座的磁性吸合面与定位平面重合为一个平面，在辊系处于调整测试状态时，所述的定位杆身与连接杆身形成的内凹朝向主轧辊，定位平面与轧机的主轧辊的两个端面分别吸合并紧密接触。
在所述的辊系调整仪器处于调整测试状态时，所述的游标在游标滑动杆身上的滑移方向与主轧辊的轴线垂直，所述的标尺在游标上的滑移方向与主轧辊的轴线平行。
所述的游标和标尺的相互对应的位置上均设有可精确读出标尺位移量的刻度，且两个刻度的方向一致，间距互不相等。
所述的游标和标尺上的刻度的示值精度的误差不大于.0.1mm。
所述的标尺在与被调测轧辊接触的端部设有与标尺紧固为一体的、淬硬材料的标尺测头，标尺测头与被调测轧辊接触的接触面为光滑平整的平面。
本发明上面提供的立式车轮轧机辊系调整仪器所采用的调整方法是以主轧辊为基准，调整轧机上的辐板辊、斜辊及导向辊的轧制位置，通过所述的主轧辊的转动以及所述的游标在主尺的游标滑动杆身上自由滑动使标尺调整至各辊被测位置，标尺在游标内滑动测量各辊位置，磁力座与主轧辊左右端面先后紧密吸合，将辊系调整的两个基准面转移至辊系调整仪器的游标滑动杆身上，所述的调整方法的过程为步骤a、在更换轧辊后，将轧机一侧的辐板辊、斜辊及导向辊移至终轧位置；
步骤b、安装辊系调整仪器，将磁力座与主轧辊的另一侧端面吸合，转动主轧辊使辊系调整仪器在空间范围内完成基准面的转移，标尺靠近各被调测轧辊，当最接近被调测轧辊的最大外径时，主轧辊停转；步骤c、再使标尺在游标上滑动，并接触被调测轧辊的最大外径，找到被调测轧辊最大外径，并通过标尺和游标上的刻度测量、记录位置数值，本侧的所有被调测轧辊测量结束；步骤d、将测量后的各轧辊的位置数值输入至电子计算表对应的表格栏目，电子计算表自动给出各轧辊应调整的数值，将调整值输入轧机控制系统；步骤e、将磁力座与主轧辊的端面脱开，在轧机相反的一侧，重复步骤a～步骤d；步骤f、启动轧机的调整动力机构使各被调测轧辊移动，由轧机的控制系统按上述给定的数值控制各轧辊的位置移动量，各轧辊到位后，调整结束。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，有着显著的进步，取得较大的效益轧辊调整的原理更为合理，有了一个统一的基准，调整的准确性得到提高；调整仪器的使用方便快捷，只须将测量到的数据输入电子计算表格，依据上述数值，调整量自动计算一次完成，调整时间缩短，生产效率有很大提高；避免了调整过程的试件的浪费，节约了原材料且降低能耗。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图1为本发明的结构示意图；图2为图1所示的辊系调整仪器的右视示意图；图3为本发明所涉及的轧机轧制状态的结构示意图；图4为本发明的辊系调整仪器在调整测试状态的结构示意图。
图中标记为1、磁力座，2、主尺，3、游标，4、标尺，5、主轧辊，6、车轮钢坯，7、辐板辊，8、斜辊，9、导向辊，10、辊系调整仪器，11、游标滑动杆身，12、定位杆身，13、连接杆身，14、定位平面，15、标尺测头。
具体实施例方式
如图1至图3所表达的本发明的结构，本发明为一种立式车轮轧机辊系调整仪器。立式车轮轧机的辊系包括主轧辊5、辐板辊7、斜辊8及导向辊9，主轧辊5轧制车轮钢坯6轮缘的外圆，其轴线与车轮钢坯6的轴线平行。一对对称布置的辐板辊7轧制车轮钢坯6轮缘的内圆及辐板，并与主轧辊5在车轮钢坯6的径向实现轧制力的平衡。一对对称布置的斜辊8在上述三辊相反的车轮钢坯6轮缘处，轧制车轮钢坯6轮缘的两个端面。辐板辊7和斜辊8的轴线与车轮钢坯6的轴线形成一个小于90°的夹角，目的是为了使轧辊辊轴有设置的位置。导向辊9起到为车轮钢坯6进行对中的作用。本发明所涉及的立式车轮轧机辊系调整仪器10，用于轧机轧制前的各轧辊的位置调整，所调整的位置保证轧机在轧制过程中使所轧制的车轮钢坯6达到规定的尺寸和形状的要求。
本发明为了实现提高轧机辊系中各轧辊调整的准确性及调整的效率的目的，采取了如下的技术方案如图1所示，辊系调整仪器10上设主尺2、游标3和标尺4，所述的主尺2上设有定位杆身12、游标滑动杆身11及将两者连接起来的连接杆身13，整个主尺2的上述三个部分形成“Z”字形，且都为直角连接，所述的游标3与游标滑动杆身11为滑动配合连接，所述的标尺4与游标3为滑动配合连接。采用这种弯曲形状的主尺2，其目的在于尽量使主尺2的杆身靠近被调测各辊的位置，辊系调整仪器10整体刚性好，使测量精度提高，并且操作起来十分方便，调测工作量大为减少。上述结构简单、合理，容易推广应用。
辊系调整仪器10实现了以主轧辊5为基准，调整轧机上的辐板辊7、斜辊8及导向辊9的轧制位置，通过所述的主轧辊5的转动以及所述的游标3在主尺2的游标滑动杆身11上自由滑动使标尺4调整至各辊被测位置，标尺4在游标3内滑动测量各辊位置。
主尺2上的定位杆身12与连接杆身13形成直角的内凹，定位杆身12上朝向内凹方向的面为定位平面14，定位杆身12上设有与其紧固为一体的磁力座1，磁力座1的磁性吸合面与定位平面14重合为一个平面，在辊系处于调整测试状态时，所述的定位杆身12与连接杆身13形成的内凹朝向主轧辊5，定位平面14与轧机的主轧辊5的两个端面分别吸合并紧密接触。
磁力座1与主轧辊5左右端面先后紧密吸合，将辊系调整的两个基准面转移至辊系调整仪器10的游标滑动杆身11上。采用磁力座1进行辊系调整仪器10在主轧辊上的紧固，操作方便，结构简单，紧固力也可以满足需要。磁力座1吸力必须使辊系调整仪器10在调测过程中不会松动而影响调测的精度。
本发明所述的辊系调整仪器10中的主尺2及游标的结构和形状必须使得在所述的辊系调整仪器10处于调整测试状态时，所述的游标3在游标滑动杆身11上的滑移方向与主轧辊5的轴线垂直，所述的标尺4在游标3上的滑移方向与主轧辊5的轴线平行。这样才能使得测得的数值有一个统一的基准，便于计算机的处理和控制系统的控制。
本发明所述的游标3和标尺4的测量数值的读取结构，采用类似于一般游标卡尺的读数结构，即游标3和标尺4的相互对应的位置上均设有可精确读出标尺4位移量的刻度，且两个刻度的方向一致，间距互不相等。当标尺4在游标3上滑移时，首先从标尺4或游标3的零位刻线上读出较大单位的数值，然后再从对齐的刻线上读出精度更高的数值。读数时应结合放大镜观测刻度的位置。
为满足轧制加工精度的需要，所述的游标3和标尺4上的刻度的示值精度的误差不大于0.1mm。因此两个刻度上的间距相差应该在1mm上有10～50个等分。
由于本发明需要在轧机上进行测量和调整，所以必须满足一定的强度、刚性和耐磨性的要求，所以，标尺4在与被调测轧辊接触的端部设有与标尺4紧固为一体的、淬硬材料的标尺测头15，标尺测头15与被调测轧辊接触的接触面为光滑平整的平面。
本发明还涉及以上所述的立式车轮轧机辊系调整仪器所采用的调整方法，该方法以主轧辊5为统一的基准，调整轧机上的辐板辊7、斜辊8及导向辊9的轧制位置，通过所述的主轧辊5的转动以及所述的游标3在主尺2的游标滑动杆身11上自由滑动使标尺4调整至各辊被测位置，标尺4在游标3内滑动测量各辊位置，磁力座1与主轧辊5左右端面先后紧密吸合，将辊系调整的两个基准面转移至辊系调整仪器10的游标滑动杆身11上，所述的调整方法的过程为步骤a、在更换轧辊后，将轧机一侧的辐板辊7、斜辊8及导向辊9移至终轧位置；步骤b、安装辊系调整仪器10，将磁力座1与主轧辊5的另一侧端面吸合，转动主轧辊5使辊系调整仪器10在空间范围内完成基准面的转移，标尺4靠近各被调测轧辊，当最接近被调测轧辊的最大外径时，主轧辊5停转；步骤c、再使标尺4在游标3上滑动，并接触被调测轧辊的最大外径，找到被调测轧辊最大外径，并通过标尺4和游标3上的刻度测量、记录位置数值，本侧的所有被调测轧辊测量结束；步骤d、将测量后的各轧辊的位置数值输入至电子计算表对应的表格栏目，电子计算表自动给出各轧辊应调整的数值，将调整值输入轧机控制系统；步骤e、将磁力座1与主轧辊5的端面脱开，在轧机相反的一侧，重复步骤a～步骤d；步骤f、启动轧机的调整动力机构使各被调测轧辊移动，由轧机的控制系统按上述给定的数值控制各轧辊的位置移动量，各轧辊到位后，调整结束。
本发明确定了辊系调整的原理，明确了各辊在轧制过程中存在绝对与相对位置。设计并绘制调整原理图，精确计算了不同品种在轧制过程中，各辊的标准位置；设计并制作了辊系调整尺，解决了调整没有基准的问题。设计了辊系调整方案和调整计算表。与以往的调整方法相比，本发明带来如下变化调整的目标具体并确定了；调整的方式方法具体并明确了；调整的工具使用方便快捷；只须依据测量到的数据输入计算表格，调整量自动计算一次成功。调整方法的优化研究始终穿插在车轮轧线生产的每个过程中，经济价值可以通过一次换规格调整时间缩短所产生经济效益来考察按原有技术调整一次4小时，本发明为0.5小时；每小时可产50件；每件单价4120元，则每次调整可多创产值为(4-0.5)小时×50(件/小时)×4120(元/件)＝721000元上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种立式车轮轧机辊系调整仪器，用于轧机轧制前的各轧辊的位置调整，轧机包括主轧辊(5)、辐板辊(7)、斜辊(8)及导向辊(9)，其特征在于所述的辊系调整仪器(10)上设主尺(2)、游标(3)和标尺(4)，所述的主尺(2)上设有定位杆身(12)、游标滑动杆身(11)及将两者连接起来的连接杆身(13)，整个主尺(2)的上述三个部分形成“Z”字形，且都为直角连接，所述的游标(3)与游标滑动杆身(11)为滑动配合连接，所述的标尺(4)与游标(3)为滑动配合连接。
2.按照权利要求1所述的立式车轮轧机辊系调整仪器，其特征在于所述的定位杆身(12)与连接杆身(13)形成直角的内凹，定位杆身(12)上朝向内凹方向的面为定位平面(14)，定位杆身(12)上设有与其紧固为一体的磁力座(1)，磁力座(1)的磁性吸合面与定位平面(14)重合为一个平面，在辊系处于调整测试状态时，所述的定位杆身(12)与连接杆身(13)形成的内凹朝向主轧辊(5)，定位平面(14)与轧机的主轧辊(5)的两个端面分别吸合并紧密接触。
3.按照权利要求2所述的立式车轮轧机辊系调整仪器，其特征在于在所述的辊系调整仪器(10)处于调整测试状态时，所述的游标(3)在游标滑动杆身(11)上的滑移方向与主轧辊(5)的轴线垂直，所述的标尺(4)在游标(3)上的滑移方向与主轧辊(5)的轴线平行。
4.按照权利要求3所述的立式车轮轧机辊系调整仪器，其特征在于所述的游标(3)和标尺(4)的相互对应的位置上均设有可精确读出标尺(4)位移量的刻度，且两个刻度的方向一致，间距互不相等。
5.按照权利要求4所述的立式车轮轧机辊系调整仪器，其特征在于所述的游标(3)和标尺(4)上的刻度的示值精度的误差不大于0.1mm。
6.按照权利要求5所述的立式车轮轧机辊系调整仪器，其特征在于所述的标尺(4)在与被调测轧辊接触的端部设有与标尺(4)紧固为一体的、淬硬材料的标尺测头(15)，标尺测头(15)与被调测轧辊接触的接触面为光滑平整的平面。
7.按照权利要求1～6中所述的任一种立式车轮轧机辊系调整仪器所采用的调整方法，其特征在于该调整方法以主轧辊(5)为基准，调整轧机上的辐板辊(7)、斜辊(8)及导向辊(9)的轧制位置，通过所述的主轧辊(5)的转动以及所述的游标(3)在主尺(2)的游标滑动杆身(11)上自由滑动使标尺(4)调整至各辊被测位置，标尺(4)在游标(3)内滑动测量各辊位置，磁力座(1)与主轧辊(5)左右端面先后紧密吸合，将辊系调整的两个基准面转移至辊系调整仪器(10)的游标滑动杆身(11)上，所述的调整方法的过程为步骤a、在更换轧辊后，将轧机一侧的辐板辊(7)、斜辊(8)及导向辊(9)移至终轧位置；步骤b、安装辊系调整仪器(10)，将磁力座(1)与主轧辊(5)的另一侧端面吸合，转动主轧辊(5)使辊系调整仪器(10)在空间范围内完成基准面的转移，标尺(4)靠近各被调测轧辊，当最接近被调测轧辊的最大外径时，主轧辊(5)停转；步骤c、再使标尺(4)在游标(3)上滑动，并接触被调测轧辊的最大外径，找到被调测轧辊最大外径，并通过标尺(4)和游标(3)上的刻度测量、记录位置数值，本侧的所有被调测轧辊测量结束；步骤d、将测量后的各轧辊的位置数值输入至电子计算表对应的表格栏目，电子计算表自动给出各轧辊应调整的数值，将调整值输入轧机控制系统；步骤e、将磁力座(1)与主轧辊(5)的端面脱开，在轧机相反的一侧，重复步骤a～步骤d；步骤f、启动轧机的调整动力机构使各被调测轧辊移动，由轧机的控制系统按上述给定的数值控制各轧辊的位置移动量，各轧辊到位后，调整结束。
全文摘要
本发明公开了一种立式车轮轧机辊系调整仪器，辊系调整仪器(10)上设主尺(2)、游标(3)和标尺(4)，所述的主尺(2)上设有定位杆身(12)、游标滑动杆身(11)及将两者连接起来的连接杆身(13)，整个主尺(2)的上述三个部分形成“Z”字形，且都为直角连接。本发明还公开了这种立式车轮轧机辊系调整仪器所采用的调整方法。轧辊调整的原理更为合理，有了一个统一的基准，调整的准确性得到提高；调整仪器的使用方便快捷，调整时间缩短，生产效率有很大提高；避免了调整过程的试件的浪费，节约了原材料且降低能耗。
文档编号B21B38/00GK101020195SQ200710020518
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月6日 优先权日2007年3月6日
发明者李小宇, 安涛, 李翔, 吴江淮, 谢峰, 许章泽 申请人:马鞍山钢铁股份有限公司