专利名称：轧机的弯窜辊装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及轧机，具体涉及轧机的弯窜辊装置。
背景技术：
公开号为CN101185942A的专利申请文件(下称参考文件1)公开了一种轧机弯辊窜辊装置，并具体公开了 a、在操作侧牌坊上分别位于轧辊中心线的两侧固定安装有两台操作侧上弯辊液压缸和两台操作侧下弯辊液压缸，在传动侧牌坊上分别位于轧辊中心线的两侧固定安装有两台传动侧上弯辊液压缸和两台传动侧下弯辊液压缸；b、在轧辊中心线的方向上，各操作侧上弯辊液压缸和操作侧下弯辊液压缸分别与上辊操作侧轴承座和下辊操作侧轴承座活动联接，各传动侧上弯辊液压缸和传动侧下弯辊液压缸分别与上辊传动侧轴承座和下辊传动侧轴承座活动联接；C、在操作侧牌坊的外侧安装有可轴向作用于上辊操作侧轴承座的上辊窜辊液压缸以及可轴向作用于下辊操作侧轴承座的下辊窜辊液压缸。参考文件1的说明书第3页第7段8 13行中指出，将上述这些弯辊液压缸与机架(即操作侧牌坊和传动侧牌坊)固定联接可使整机结构简单，且由于各侧的上弯辊液压缸和下弯辊液压缸均设为两台，因此可通过调整这两台弯辊液压缸的压力来防止受到弯辊液压缸作用的轴承座产生偏载。也就是说，参考文件1教导了使工作辊轴承座分散受力来克服将弯辊液压缸固定后所引起的串辊时弯辊液压缸与工作辊轴承座之间有相对移动从而造成工作辊轴承座偏载的问题。但是，参考文件1所采用来克服工作辊轴承座偏载问题的手段比较复杂。并且，由于轧辊中心线同一侧的上弯辊液压缸和下弯辊液压缸被分别固定在牌坊上，因此，当上弯辊液压缸中的活塞与下弯辊液压缸中的活塞分别作用于上下两个轴承座时，由上弯辊液压缸的缸体传递给牌坊的弯辊力与下弯辊液压缸的缸体传递给牌坊的弯辊力分别作用于牌坊，在弯辊液压缸与牌坊的连接处产生应力集中，最终会削弱牌坊的刚度。
发明内容
本发明旨在提供一种能够有效解决工作辊轴承座偏载的轧机的弯窜辊装置。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是在操作侧牌坊上位于轧辊中心线的两侧分别固定安装有可径向作用于上辊操作侧轴承座、下辊操作侧轴承座的操作侧弯辊液压缸，在传动侧牌坊上位于位于轧辊中心线的两侧分别固定安装有可径向作用于上辊传动侧轴承座、下辊传动侧轴承座的传动侧弯辊液压缸；在轧辊中心线的方向上，各操作侧弯辊液压缸分别与对应的上辊操作侧轴承座、下辊操作侧轴承座活动联接，各传动侧弯辊液压缸分别与对应的上辊传动侧轴承座、下辊传动侧轴承座活动联接；在操作侧牌坊的外侧安装有可轴向作用于上辊操作侧轴承座的上辊窜辊液压缸以及可轴向作用于下辊操作侧轴承座的下辊窜辊液压缸；所述各操作侧弯辊液压缸及传动侧弯辊液压缸的顶出端的横截面设计为长度方向与轧辊中心线的方向一致的扁长形。上述的“活动联接”可以通过采用滑动配合的方式来实现，也可采用滚动配合的方式来实现。上述的“扁长形”可以为椭圆形、长方形或是长圆形(即由两条平行的直线以及连接这两条直线两端的圆弧线所构成的封闭形状)等。顶出端横截面为扁长形的结构设计能够增大顶出端与轴承座之间在轧辊中心线方向上的受力面积，减小了顶出端作用在轴承座上的偏载，避免了工作辊轴承寿命降低。由于将顶出端的横截面设计为长圆形比设计为其他形状具有便于加工制造、可保证顶出端与轴承座之间较大受力面积的优点，因此本发明优先采用该形状。本发明的操作侧弯辊液压缸可以是参考文件1中分别作用于上辊操作侧轴承座和下辊操作侧轴承座的操作侧上弯辊液压缸和操作侧下弯辊液压缸。这时，最好将参考文件1中的操作侧上弯辊液压缸、操作侧下弯辊液压缸的数量分别减少至一台。同理，本发明的传动侧弯辊液压缸可以是参考文件1中分别作用于上辊传动侧轴承座和下辊传动侧轴承座的传动侧上弯辊液压缸和传动侧下弯辊液压缸。这时，最好将参考文件1中的传动侧上弯辊液压缸和传动侧下弯辊液压缸的数量分别减至一台。这样，弯辊液压缸的数量可由参考文件1中的十六台减少为八台。本发明进一步建议在操作侧牌坊上位于轧辊中心线的两侧分别固定安装一台可同步作用于上辊操作侧轴承座和下辊操作侧轴承座上并使这两个轴承座上下反向受力且受力大小相同的操作侧弯辊液压缸；在传动侧牌坊上位于位于轧辊中心线的两侧分别固定安装有一台可同步作用于上辊传动侧轴承座和下辊传动侧轴承座上并使这两个轴承座上下反向受力且受力大小相同的传动侧弯辊液压缸。这样，弯辊液压缸的数量可由八台进一步减少为四台。并且，由于各操作侧弯辊液压缸同时作用于上辊操作侧轴承座和下辊操作侧轴承座，各传动侧弯辊液压缸同时作用于上辊传动侧轴承座和下辊传动侧轴承座，因此，施加在各操作侧弯辊液压缸上的一对方向相反且大小相同的弯辊力相互抵消，同样，施加在传动侧弯辊液压缸上的一对方向相反且大小相同的弯辊力相互抵消。因此，操作侧弯辊液压缸和传动侧弯辊液压缸的最外侧缸壁不承受弯辊力，故弯辊力也不会传递到操作侧牌坊和传动侧牌坊上，从而确保牌坊的刚度。本发明的操作侧弯辊液压缸和传动侧弯辊液压缸可以设计成多种由液压驱动实现双向顶出的结构。本发明所提供的具体结构包括缸座、与该缸座轴向滑动配合且内端互相套接的上活塞筒和下活塞筒，以及位于上活塞筒和下活塞筒中的芯轴，所述上活塞筒与芯轴构成一个由上活塞筒为缸体、芯轴为活塞的上液压推动单元，所述缸座与下活塞筒之间构成一个由缸座为缸体、下活塞筒为活塞的下液压推动单元，所述芯轴与下活塞筒之间通过万向接轴联接；所述上活塞筒和下活塞筒的横截面均为长度方向与轧辊中心线的方向一致的扁长形。对于上述结构的弯辊液压缸，当上液压推动单元与下液压推动单元同时工作时， 上活塞筒推动支撑在其上部的上辊操作侧轴承座(或上辊传动侧轴承座)向上运动，下活塞筒推动其下部的下辊操作侧轴承座(或下辊传动侧轴承座)向下运动，这时，由于施加在上活塞筒上的作用力及下活塞筒上的作用力均等于上液压推动单元中生产的推力和下液压推动单元中生产的推力之和，因此，上活塞筒产生的推力与下活塞筒产生的推力大小完全一致，可保证上辊和下辊所承受的弯辊力大小一致。窜辊装置具体可采用以下方式与上辊操作侧轴承座和下辊操作侧轴承座传动联接上辊窜辊液压缸的缸体和下辊窜辊液压缸的缸体分别与相邻的操作侧弯辊液压缸的缸座联接为一体结构；所述上辊窜辊液压缸和下辊窜辊液压缸中的活塞杆分别通过压盖与套接在其缸体外部、由止转机构限位且具有卡槽的支撑座联为一体，所述支撑座上还安装有锁紧液压缸；从上辊窜辊液压缸的侧面上看，固联于上辊操作侧轴承座外侧的联接构件通过由锁紧液压缸驱动的锁紧板卡接在对应的卡槽内，从下辊窜辊液压缸的侧面看，固联于下辊操作侧轴承座外侧的联接构件通过由锁紧液压缸驱动的锁紧板卡接在对应的的卡槽内。这样，即通过锁紧液压缸及联接构件将上辊操作侧轴承座与套接在上辊窜辊液压缸外部的支撑座轴向联接，从而通过上辊窜辊液压缸中的活塞杆来驱动上辊操作侧轴承座及整个上辊沿轧辊中心线的方向轴向窜动。同样，通过锁紧液压缸、联接构件将下辊操作侧轴承座与套接在下辊窜辊液压缸外部的支撑座轴向联接，从而通过下辊窜辊液压缸中的活塞杆来驱动下辊操作侧轴承座及整个下辊沿轧辊中心线的方向轴向窜动。需要换辊时，通过各锁紧液压缸驱动相应的锁紧板复位，此时整个上辊不再受上辊窜辊液压缸的限制，整个下辊不再受下辊窜辊液压缸的限制，可方便的完成换辊作业。本发明最好在操作侧牌坊的外部以轧辊中心线轴对称安装有两个可轴向作用于上辊操作侧轴承座的上辊窜辊液压缸以及两个可轴向作用于下辊操作侧轴承座的下辊窜辊液压缸。此外，在所述传动侧牌坊的外部且位于轧辊中心线的两侧分别设置有至少一个上辊接轴抱紧液压缸和至少一个下辊接轴抱紧液压缸，所述上辊接轴抱紧液压缸的头部联接有与上辊接轴配合的托架，所述下辊接轴抱紧液压缸的头部联接有与下辊接轴配合的托架。当轧机处于换辊工作状态时，上辊抱紧液压缸和下辊抱紧液压缸分别驱动托架将上辊接轴和下辊接轴抱紧，其结构简单，使用安全可靠。本发明的有益效果是第一、有效解决了工作辊轴承座偏载问题，弯辊液压缸的数量可显著减少；第二、本发明采用浮动式弯辊缸的弯辊装置，弯辊力不会传递到轧机的牌坊上，因此不会削弱牌坊的刚度；第三、由于应用了弯辊缸固定在轧机牌坊上的设计形式，可最大范围内减少因加工、装配过程中产生的累计误差，从而避免因累计误差过大产生的冲击力造成锁紧装置、接轴抱紧装置的损坏；第四、窜辊过程中，由于操作侧弯辊液压缸、传动侧弯辊液压缸均固定在轧机牌坊上，可避免接油口损坏及管路泄漏，最大限度地避免因高压管路的泄漏和爆裂所带来的安全隐患，可延长弯辊液压缸的使用寿命；第五、由于弯辊装置、窜辊装置、锁紧装置、接轴抱紧装置合理的设计结构，减少了泄漏及控制环节，使整个装置的系统控制趋于简单化，从而提高了使用的可靠性。
图1为本发明的平面布置图。图2为图1中C-C向剖面图。图3为图1中D-D向剖面图。图4为图1中上辊窜辊液压缸的结构示意图。图5为图2中操作侧弯辊液压缸的结构示意图。图6为图5中E-E向剖视图。
图中标记为操作侧牌坊1A、传动侧牌坊1B、操作侧弯辊液压缸2A、传动侧弯辊液压缸2B、上辊接轴101、下辊接轴102、缸座201、上活塞筒202、下活塞筒203、芯轴204、万向接轴205、出油通道Tl、进油通道T2、进油通道T3、上辊操作侧轴承座3A01、下辊操作侧轴承座3A02、上辊传动侧轴承座:3B01、下辊传动侧轴承座;3B02、上辊401、下辊402、轧辊中心线5、上辊窜辊液压缸601、下辊窜辊液压缸602、挡块6001、缸体6002、压紧座6003、压盖 6004、活塞杆6005、支撑座6006、锁紧板6007、联接构件7、上辊接轴抱紧液压缸801、下辊接轴抱紧液压缸802、托架901、托架902。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步的说明。如图1 图3所示，轧机的弯窜辊装置包括上辊401、下辊402、上辊操作侧轴承座 3A01、下辊操作侧轴承座3A02、上辊传动侧轴承座:3B01、下辊传动侧轴承座;3B02、操作侧牌坊1A、传动侧牌坊1B，在操作侧牌坊IA上位于轧辊中心线5的两侧分别固定安装有一台可同步作用于上辊操作侧轴承座3A01和下辊操作侧轴承座3A02上并使这两个轴承座上下反向受力且受力大小相同的操作侧弯辊液压缸2A ；在传动侧牌坊IB上位于位于轧辊中心线 5的两侧分别固定安装有一台可同步作用于上辊传动侧轴承座:3B01和下辊传动侧轴承座 3B02上并使这两个轴承座上下反向受力且受力大小相同的传动侧弯辊液压缸2B。其中，操作侧弯辊液压缸2A和传动侧弯辊液压缸2B采用图5所示的结构，其包括缸座201、与该缸座201轴向滑动配合且内端互相套接的上活塞筒202和下活塞筒203，以及位于上活塞筒202和下活塞筒203中的芯轴204，所述上活塞筒202与芯轴204构成一个由上活塞筒202为缸体、芯轴204为活塞的上液压推动单元，所述缸座201与下活塞筒203 之间构成一个由缸座201为缸体、下活塞筒203为活塞的下液压推动单元，所述芯轴204与下活塞筒203之间通过万向接轴205联接；所述上活塞筒202和下活塞筒203的横截面均为长度方向与轧辊中心线5的方向一致的长圆形。上述的操作侧弯辊液压缸2A (或传动侧弯辊液压缸2B)的工作原理为上液压推动单元中的T2为进油通道、Tl为出油通道，下液压推动单元中的T3为进油通道；当上液压推动单元与下液压推动单元同时工作时，芯轴204受从T2注入的液压油向下的作用力F1， 上活塞筒202同时受作用力Fl的反作用力F1’以及从T3注入的液压油向上的作用力F2， 下活塞筒203同时受芯轴204向下的作用力Fl及从T3注入的液压油向下的作用力F2 ；因此，上活塞筒202的受力大小与下活塞筒203的受力大小相等(均等于Fl与F2之和)但受力方向相反，此时上活塞筒202和下活塞筒203分别向外顶出，最终作用在缸座201上的弯辊力互相抵消，弯辊力不会传递到操作侧牌坊IA (或传动侧牌坊1B)上，从而确保牌坊的刚度。如图6所示，由于所述上活塞筒202和下活塞筒203的横截面均为长度方向与轧辊中心线5的方向一致的长圆形(即由两条平行的直线以及连接这两条直线两端的圆弧线所构成的封闭形状)，因而增大了上活塞筒202和下活塞筒203与轴承座之间在轧辊中心线方向上的受力面积，从而减小了上活塞筒202和下活塞筒203作用在轴承座上的偏载，避免了工作辊轴承寿命降低。此外，上活塞筒202和下活塞筒203的横截面还可以采用椭圆形、长方形等扁长形结构，由于这类形状较传统的圆形截面液压缸具有在轧辊中心线方向上更大的受力面积， 因此均能够降低轴承座的偏载。另外，本发明还认为，采用长圆形较之其他的扁长形结构具有一定优势，其主要体现在更易加工，长时间使用可保证良好的密封性，不易出现漏油，并且，这种结构的受力性较好，工作稳定可靠。如图1所示，在轧辊中心线5的方向上，上辊操作侧轴承座3A01和下辊操作侧轴承座3A02分别与操作侧弯辊液压缸2A活动联接，上辊传动侧轴承座:3B01和下辊传动侧轴承座;3B02分别与传动侧弯辊液压缸2B活动联接；在操作侧牌坊IA的外部以轧辊中心线5 轴对称安装有两个可轴向作用于上辊操作侧轴承座3A01的上辊窜辊液压缸601以及两个可轴向作用于下辊操作侧轴承座3A02的下辊窜辊液压缸602。如图4所示，上辊窜辊液压缸601的缸体6002和下辊窜辊液压缸602的缸体6002 分别与相邻的操作侧弯辊液压缸2A的缸座联接为一体结构，上辊窜辊液压缸601和下辊窜辊液压缸602中的活塞杆6005分别通过压盖6004与套接在其缸体6002外部、由止转机构限位且具有卡槽的支撑座6006联为一体，所述支撑座6006上还安装有锁紧液压缸；从上辊窜辊液压缸601的侧面上看，固联于上辊操作侧轴承座3A01外侧的联接构件7通过由锁紧液压缸驱动的锁紧板6007卡接在对应的卡槽内，从下辊窜辊液压缸602的侧面看，固联于下辊操作侧轴承座3A02外侧的联接构件7通过由锁紧液压缸驱动的锁紧板6007卡接在对应的的卡槽内。具体的，锁紧液压缸(图中未示)固定在支撑座6006上，锁紧板6007置于支撑座 6006和压紧座6003之间，挡块6001穿过支撑座6006插入锁紧板6007，以防止锁紧板6007、 支撑座6006和压紧座6003转动。当轧机处于轧钢状态时，锁紧液压缸(图中未示)驱动锁紧板6007插入支撑座6006和压紧座6003中间，此时，联接构件7卡接在支撑座6006上的卡槽中，将轧辊轴向锁紧，并在窜辊时随窜辊液压缸中的活塞杆6005 —起平行移动，实现轴向窜动。此外，如图1所示，所述接轴抱紧设置在传动侧，接轴抱紧液压缸支架固定在轧机传动侧牌坊的外侧。在所述传动侧牌坊IB的外部且位于轧辊中心线5的两侧分别设置有至少一个上辊接轴抱紧液压缸801和至少一个下辊接轴抱紧液压缸802，所述上辊接轴抱紧液压缸801的头部联接有与上辊接轴101配合的托架901，所述下辊接轴抱紧液压缸802 的头部联接有与下辊接轴102配合的托架902。当轧机处于换辊工作状态时，上辊抱紧液压缸801和下辊抱紧液压缸802分别驱动托架901、902将上辊接轴101和下辊接轴102抱紧，其结构简单，使用安全可靠。
权利要求
1.轧机的弯窜辊装置，在操作侧牌坊(IA)上位于轧辊中心线(5)的两侧分别固定安装有可径向作用于上辊操作侧轴承座(3A01)、下辊操作侧轴承座(3A02)的操作侧弯辊液压缸(2A)，在传动侧牌坊(IB)上位于位于轧辊中心线(5)的两侧分别固定安装有可径向作用于上辊传动侧轴承座(3B01)、下辊传动侧轴承座(3B(^)的传动侧弯辊液压缸OB)；在轧辊中心线(5)的方向上，各操作侧弯辊液压缸以K)分别与对应的上辊操作侧轴承座(3A01)、 下辊操作侧轴承座(3A(^)活动联接，各传动侧弯辊液压缸OB)分别与对应的上辊传动侧轴承座(3B01)、下辊传动侧轴承座(3B(^)活动联接；在操作侧牌坊(IA)的外侧安装有可轴向作用于上辊操作侧轴承座(3A01)的上辊窜辊液压缸(601)以及可轴向作用于下辊操作侧轴承座(3A02)的下辊窜辊液压缸(602)，其特征在于所述各操作侧弯辊液压缸以K)、 传动侧弯辊液压缸OB)的顶出端的横截面均为长度方向与轧辊中心线(5)的方向一致的扁长形。
2.如权利要求1所述的轧机的弯窜辊装置，其特征在于在操作侧牌坊(IA)上位于轧辊中心线(5)的两侧分别固定安装有一台可同步作用于上辊操作侧轴承座(3A01)和下辊操作侧轴承座(3A02)上并使这两个轴承座上下反向受力且受力大小相同的操作侧弯辊液压缸以K)；在传动侧牌坊(IB)上位于位于轧辊中心线(5)的两侧分别固定安装有一台可同步作用于上辊传动侧轴承座(3B01)和下辊传动侧轴承座(3B(^)上并使这两个轴承座上下反向受力且受力大小相同的传动侧弯辊液压缸OB)。
3.如权利要求2所述的轧机的弯窜辊装置，其特征在于所述操作侧弯辊液压缸以K) 和传动侧弯辊液压缸OB)均包括缸座001)、与该缸座(201)轴向滑动配合且内端互相套接的上活塞筒(20 和下活塞筒(20 ，以及位于上活塞筒(20 和下活塞筒(20 中的芯轴O04)，所述上活塞筒(202)与芯轴(204)构成一个由上活塞筒(202)为缸体、芯轴(204) 为活塞的上液压推动单元，所述缸座O01)与下活塞筒(20 之间构成一个由缸座(201) 为缸体、下活塞筒(20 为活塞的下液压推动单元，所述芯轴(204)与下活塞筒(20 之间通过万向接轴(20 联接；所述上活塞筒(20 和下活塞筒Q03)的横截面均为长度方向与轧辊中心线(5)的方向一致的扁长形。
4.如权利要求1、2或3所述的轧机的弯窜辊装置，其特征在于上辊窜辊液压缸(601) 的缸体(600 和下辊窜辊液压缸(602)的缸体(600 分别与相邻的操作侧弯辊液压缸 (2A)的缸座联接为一体结构；所述上辊窜辊液压缸(601)和下辊窜辊液压缸(602)中的活塞杆(600 分别通过压盖(6004)与套接在其缸体(600 外部、由止转机构限位且具有卡槽的支撑座(6006)联为一体，所述支撑座(6006)上还安装有锁紧液压缸；从上辊窜辊液压缸(601)的侧面上看，固联于上辊操作侧轴承座(3A01)外侧的联接构件(7)通过由锁紧液压缸驱动的锁紧板(6007)卡接在对应的卡槽内，从下辊窜辊液压缸(602)的侧面看，固联于下辊操作侧轴承座(3A(^)外侧的联接构件(7)通过由锁紧液压缸驱动的锁紧板(6007) 卡接在对应的的卡槽内。
5.如权利要求1、2或3所述的轧机的弯窜辊装置，其特征在于所述各操作侧弯辊液压缸(2A)、传动侧弯辊液压缸QB)的顶出端的横截面均为长圆形。
6.如权利要求1、2或3所述的轧机的弯窜辊装置，其特征在于在操作侧牌坊(IA) 的外部以轧辊中心线(5)轴对称安装有两个可轴向作用于上辊操作侧轴承座(3A01)的上辊窜辊液压缸(601)以及两个可轴向作用于下辊操作侧轴承座(3A02)的下辊窜辊液压缸(602)。
7.如权利要求1、2或3所述的轧机的弯窜辊装置，其特征在于在所述传动侧牌坊 (IB)的外部且位于轧辊中心线( 的两侧分别设置有至少一个上辊接轴抱紧液压缸(801) 和至少一个下辊接轴抱紧液压缸(802)，所述上辊接轴抱紧液压缸(801)的头部联接有与上辊接轴(101)配合的托架(901)，所述下辊接轴抱紧液压缸(80 的头部联接有与下辊接轴(102)配合的托架(902)。
全文摘要
本发明公开了一种能够有效解决工作辊轴承座偏载的轧机的弯窜辊装置，该装置的特点是将各操作侧弯辊液压缸及传动侧弯辊液压缸的顶出端的横截面设计为长度方向与轧辊中心线的方向一致的扁长形。由于顶出端横截面为扁长形的结构设计能够增大顶出端与轴承座之间在轧辊中心线方向上的受力面积，减小了顶出端作用在轴承座上的偏载，避免了工作辊轴承寿命降低。
文档编号B21B29/00GK102284502SQ20111023018
公开日2011年12月21日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者崔建芳, 谢金良, 陈建平 申请人:二重集团(德阳)重型装备股份有限公司