教学用单机架四辊可逆冷轧轧机的制作方法

本实用新型专利涉及一种新型的轧机，特别涉及到教学用单机架四辊可逆冷轧轧机。

背景技术：

冷轧是冷轧带钢生产中的一个重要工序，冷轧轧机是冷轧生产的主体设备。可逆式冷轧机是一种通用性很强的冷轧轧机，但是现在使用的轧机结构复杂、占地空间大、危险性高，有此设备的企业又以安全生产和经济效益为主要目标，不愿接收学生实习，或者实习过程中学生不可能进行独立的设备操作，不适合教学使用。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的问题就是提供一种教学用单机架四辊可逆冷轧轧机，其结构不仅简单，体积和占地面积小，而且满足可逆轧制，使用和维护成本低，使学生可进行独立操作且安全的轧机设备。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种教学用单机架四辊可逆冷轧轧机，包括支撑辊系的操作侧和传动侧轧机机架、连接传动侧和操作侧机架的上下横梁、支撑轧机操作侧和传动侧机架的轧机底座、用于调整辊系轧制线的调整装置、减速机平台，固定在减速机平台上的联合齿轮箱、与联合齿轮箱输入轴连接的主电机、通过万向连轴器与减速机输出轴连接轧辊辊系，靠操作侧机架上的锁板轴向定位的上工作辊和下工作辊、保证上支撑辊平衡的平衡缸、保证工作辊弯辊平衡的弯辊缸、提供轧机轧制力的压上油缸、位于操作侧的工作辊换辊小车和支撑辊换辊小车，所述的主电机为一个，所述的联合齿轮箱具有位于同一侧的单输入轴和双输出轴，主电机的转轴通过联轴器连接联合齿轮箱的输入轴，所述联合齿轮箱的输入轴为齿轴，通过中间齿轮轴与下输出轴啮合，上输出轴与下输出轴啮合，旋向相反的同步输出，每一个输出轴通过输出轴接轴连接万向联轴器一端，万向联轴器另一端连接轧辊接轴，所述轧辊接轴安装在轧辊上，为扁头结构，可以在轧辊轴头处滑动。

在上述的教学用单机架四辊可逆冷轧轧机中，上工作辊和下工作辊设置于上支撑辊和下支撑辊之间，上支撑辊、上工作辊、下工作辊和下支撑辊处于一条竖直的直线上。

在上述的教学用单机架四辊可逆冷轧轧机中，所述主电机的底座与联合齿轮箱的底座为一体结构。

在上述的教学用单机架四辊可逆冷轧轧机中，所述上支撑辊和下支撑辊都为传动辊，同步转动，旋转方向相反。

在上述的可逆轧机中，所述工作辊的直径范围φ100～φ110毫米，工作辊长度300毫米。

在上述的可逆轧机中，所述支撑辊的直径范围φ300～φ320毫米，支撑辊长度300毫米。

在上述的教学用单机架四辊可逆冷轧轧机中，所述上支撑辊和下支撑辊传动侧的轴端均为扁头结构。

在上述的教学用单机架四辊可逆冷轧轧机中，所述的平衡缸分别安装在操作侧机架和传动侧机架内，两两对称安装，平衡上支撑辊及其轴承座的重力，消除轴承座与压下机构、压下机构内部之间的小间隙，防止工作辊与支承辊之间产生打滑现象。

在上述的教学用单机架四辊可逆冷轧轧机中，所述的弯辊缸分别安装在操作侧机架和传动侧机架内，两两对称安装，通过向工作辊辊颈施加液压正弯辊力，使轧辊产生附加弯曲来瞬时改变轧辊的有效凸度，从而调整轧件的凸度。弯辊工作压力可以无极调节，以便按照工艺条件调整辊型。

在上述的教学用单机架四辊可逆冷轧轧机中，所述提供轧机轧制力的压上油缸分别安装在操作侧和传动侧机架内的底部，提供轧机需要的轧制力。

通过上述方案的实施，使其成为了实验平台，不仅可以使学生了解和掌握带钢可逆冷轧生产原理、设备组成、生产工艺，并熟悉冷轧生产中的一些新工艺、新技术、新设备，还培养学生具有分析、解决生产技术问题，以及操作冷轧带钢生产设备的能力。

本实用新型具有以下优点：

（1）可逆轧制工艺灵活多变，适应性强。

（2）可逆轧制速度较低，一般在5～30m/s之间，规模较小，适用于小卷重。

（3）可逆轧机设备简单，占地面积小，投资费用低，建设和收效快。

（4）采用先进的控制系统，能够实现人机交互，自动检测轧机运行时的关键参数，实时显示到监视系统的画面，并根据这些参数进行故障预诊断和故障实时诊断。

（5）操作安全，节能环保。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型轧机的主视示意图；

图2为图1的左视示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为轧机操作侧机架主视图；

图5为轧机传动侧机架注视图；

图6为轧机工作辊的剖视图；

图7为轧机上支撑辊的剖视图；

图8为轧机下支撑辊的剖视图；

附图标记为：1-操作侧机架、2-上支撑辊平衡缸、3-工作辊弯辊缸、4-轧制线调整装置、5-上支撑辊、6-上工作辊、7-下工作辊、8-上支撑辊锁板、9-工作辊锁板、10-下支撑辊、11-下支撑辊锁板、12-压上油缸、13-轧机底座、14-联合齿轮箱、15-联合齿轮箱输出轴接轴、16-减速机平台、17-主电机、18-万向联轴器、19-万向联轴器托架、20-支撑辊轴端接轴、21-传动侧机架、22-上横梁、23-下横梁、24-支撑辊换辊小车、25-支撑辊换辊支架、26-工作辊换辊小车、27-工作辊换辊垫板、28-机内工作辊轨道、29-机内支撑辊轨道、30-轴承车轮。

具体实施方式：

为便于说明和方便理解，首先说明基本的方向和位置概念。

轧机传动侧是指与动力相连的一侧，与其相对的一侧为操作侧。上下是针对水平放置的位置。

结合附图，如图1、图2及图3所示，本轧机包括操作侧机架1和传动侧机架20、连接操作侧机架1和传动侧机架20的上横梁21和下横梁22、支撑轧机操作侧机架1和传动侧机架20的轧机底座13、用于调整辊系轧制线的调整装置4、固定在减速机平台16上的联合齿轮箱14、与联合齿轮箱14输入轴连接的主电机17、通过万向连轴器18与减速机输出轴连接的上支撑辊5和下支撑辊10、万向联轴器托架19、靠操作侧机架1上的工作辊锁板9轴向定位的上工作辊6和下工作辊7、靠操作侧机架1上的上支撑辊锁板8轴向定位的上支撑辊5、靠操作侧机架1上的下支撑辊锁板11轴向定位的下支撑辊10、装在下支撑辊10轴承座两侧轴承车轮30、的保证上支撑辊5平衡的支撑辊平衡缸2、保证工作辊弯辊平衡的弯辊缸3、提供轧机轧制力的压上油缸12、位于操作侧的支撑辊换辊小车23、换上支撑辊5时的支撑辊换辊支架24和工作辊换辊小车25及换工作辊垫板26、连接在操作侧机架1和传动侧机架20上的工作辊轨道27和支撑辊轨道28。

主电机17为一个，所述的联合齿轮箱14具有位于同一侧的单输入轴和双输出轴，主电机17的转轴通过联轴器连接联合齿轮箱14的输入轴，所述联合齿轮箱的输入轴为齿轴，通过中间齿轮轴与下输出轴啮合，上输出轴与下输出轴啮合，旋向相反的同步输出，每一个输出轴通过输出轴接轴15连接万向联轴器一端，安装在万向联轴器另一端连接轧辊接轴19，所述轧辊接轴19安装在上支撑辊5和下支撑辊10传动侧的轧辊轴头上，上支撑辊5和下支撑辊10传动侧的轧辊轴头均为扁头结构，轧辊接轴可以在轧辊轴头处滑动。

在上述的可逆轧机中，所述的平衡缸2分别安装在操作侧机架1和传动侧机架20内，两两对称安装，平衡上支撑辊5及其轴承座的重力，消除轴承座与调整装置4、调整装置4内部之间的小间隙，防止上工作辊6与上支承辊5之间产生打滑现象。

在上述的可逆轧机中，所述的弯辊缸3分别安装在操作侧机架1和传动侧机架20内，两两对称安装，通过向上工作辊6和下工作辊7处辊颈施加液压正弯辊力，使轧辊产生附加弯曲来瞬时改变上工作辊6和下工作辊7的有效凸度，从而调整轧件的凸度。弯辊工作压力可以无极调节，以便按照工艺条件调整辊型。

在上述的可逆轧机中，所述提供轧机轧制力的压上油缸12为两个，分别安装在操作侧机架1和传动侧机架20内的底部，提供轧机需要的轧制力。

在上述的可逆轧机中，所述上工作辊6和下工作辊7的换辊小车26为人工可推动的上部带轨道下部车轮的小车，后部的两个车轮为万向轮，方便调整小车方向，换辊时，人推动小车使小车上部的轨道和机内工作辊轨道28对齐，把换工作辊垫板27放在下工作辊7操作侧和传动侧轴承座上，缩回弯辊缸3，上工作辊就落在下工作辊上，同时装在下工作辊7两端轴承座上的滚动轴承就会落在机内工作辊轨道28上，方便人工抽出工作辊，然后打开工作辊锁板9可人工把上工作辊6和下工作辊7一起从机架内抽出，把旧辊吊离小车，放新辊到工作辊换辊小车26轨道上，和机内工作辊轨道对齐，人工把工作辊推入机内工作辊轨道27，锁上工作辊锁板9，换工作辊完成。

在上述的可逆轧机中，所述支撑辊换辊小车24为人工可推动的上部带轨道下部为带车轮的小车，换下支撑辊10时，首先把压下油缸12卸荷，待装在下支撑辊10轴承座两端的轴承车轮30落到机架内支撑辊轨道29上，传动侧的万向联轴器落在托架19上，人工推动支撑辊换辊小车24，使支撑辊换辊小车24上的轨道和机架内的支撑辊轨道29对齐，打开下支撑辊锁板11，人工把下支撑辊10从机架内抽出，把抽出的旧辊调走，换上新辊到支撑辊换辊小车24轨道上，再和机内工作辊轨道29对齐，人工把支撑辊推入机架内的支撑辊轨道29上，使支撑辊传动侧轴端的扁头插入到支撑辊轴端接轴20内，锁上下支撑辊锁板11，完成下支撑辊10的换辊；换上支撑辊5时，先把下支撑辊10抽出，装上换上支撑辊支架24，重新推入机架，然后落下上支撑辊平衡缸2，使上支撑辊5落在上支撑辊支架24上，然后把下支撑辊10、上支撑辊换辊支架24和上支撑辊5一起抽出机架，吊走旧的上支撑辊5，换上新的上支撑辊5到上支撑辊换辊支架24上，推上支撑辊5进入机架，锁上上支撑辊锁板8，升起上支撑辊平衡缸2，然后抽出下支撑辊10和上支撑辊换辊支架25，吊走上支撑辊换辊支架25，把下支撑辊10再推进入机架，锁上下支撑辊锁板11，完成上支撑辊5的换辊工作。

实际使用时，先做预压靠，目的是为了获得轧机辊缝的电气零点，一般在设备第一次安装及更换新辊时进行。其过程是：下支撑辊10在底部，连接下支撑辊10的万向联轴器18靠在托架19上，不能转动，上支撑辊平衡缸伸2出，工作辊弯辊缸3伸出，此时，上支撑辊5和上工作辊6压紧贴实，上工作辊6和下工作辊7之间有辊缝，控制压上油缸12上升，待压上油缸12上升连接下支撑辊10后面的万向联轴器18脱开托架19后，下支撑辊10转动，和下工作辊7接触后，带动下工作辊7一起转动，因下支撑辊和10和上支撑辊5是同步反向转动，所以上工作辊6在上支撑辊5的带动下也一起转动，之后，继续压上油缸12继续上升，直到上工作辊6和下工作辊7缓慢的平行的接触，并且稍有压力（接触压力），确认完全接触。可以以当前的实际压力为设定压力进入压力控制。慢慢增大压力到预靠力。等两侧压力稳定后，可以辊缝清零，取得电气零点，之后，液压卸荷、主机停转。即完成预压靠。

进行轧制工作时，锁紧轴向锁紧装置上支撑辊锁板8，工作辊锁板9，下支撑辊锁板11，启动驱动电机17，伸出支承辊平衡缸2，伸出工作辊弯辊缸3，使其处于初始设定弯辊力，把压上油缸12处于卸荷状态（主油缸活塞缩回），然后按照工艺要求进行轧制，并根据轧制实际情况对工艺参数适当调整。当第一道次轧完，手动控制辊缝于轧机初始状态，机组反向运行，进行可逆轧制，按照工艺要求设定轧制，并根据轧制实际情况对工艺参数适当调整，依据轧制工艺规程规定的道次轧到要求成品厚度。