一种三辊型钢粗轧机上辊用弹簧平衡装置的制作方法

本发明涉及金属机械加工技术领域，尤其涉及金属的轧制领域，具体是指一种三辊型钢粗轧机上辊用弹簧平衡装置。

背景技术：

三辊预应力型钢粗轧机机前有翻钢板，机后有升降台，为适应连铸坯料断面加大，轧制规格上延下拓变宽，山东钢铁股份有限公司莱芜分公司特钢事业部优钢中轧线采用大压下量设计箱形共扼孔型系统，其三辊预应力粗轧机于1996年投产，目前设备老化，轧制节奏不稳定。

三辊预应力粗轧机为φ550mm粗轧机，具体拆装方式：检查所有装配件准确无误后，调节下机架外侧处下辊非传动端轴向调整装置摇枕与支座开口度，吊装入下轧辊，使下辊外侧的套杯位于摇枕与支座空隙；分别吊装正面进口、反面出口横梁安装下机架正、反面横梁槽内，调整左右楔铁高度，吊装入中辊，通过下机架外侧连接螺丝固定中辊轴向位置，凭操作经验目测，通过人工加塞不同厚度的钢板挤压正面进口横梁的横梁头、使之与中辊各个孔型对中，横梁头两头上端斜面与纵向压条固定，上端连接正面出口横梁，其横梁头通过楔形锁紧杆固定在上机架内的凹槽，调整横梁位置，使之与中辊孔型里侧对正；然后吊装上辊，使上辊外侧的套杯位于摇枕与支座空隙内，再吊装轧机上机架，旋紧大立柱上端液压螺母，打压后安装轧辊传动端的下、中、上辊传动万向接轴。

参照附图1和附图2，现有上辊平衡装置采用弹性胶体，弹性胶体平衡装置外形为圆柱体，并有一个起传递作用的活塞杆伸出，将具有可压缩的一定量的弹性胶泥装入圆柱体空腔内的密闭容器中。弹性胶体平衡装置安装时，在轧机上轴承座孔内垫一垫片，下面用压盖压住，以防止平衡装置因自重滑出，当压下螺丝压下时，平衡装置被压缩，按轧制要求调到所需的辊缝；当平衡装置全部行程走完时，轧机处于最小辊径且能够压合；当压下力撤除时平衡装置依靠内部胶泥的压力，瞬间将上工作辊系整个顶起，采用了弹性胶体平衡装置后，避免了液压系统漏油和维护复杂的问题，但在弹性胶体平衡装置的使用过程中，存在着以下方面的问题：

1、在换轧辊过程中，辊子的安装不方便。在使用弹性胶体时因活塞杆不能轻易的被压缩即必须大于弹性阻尼体的反向力，所以轧辊装入时，尺寸如果按照理论设计后，有时会出现被压下装置卡住的情况，在换辊过程中不得不采用较大的外力(比如采用千斤顶)迫使弹性胶体进行压缩，焊接固定好位置后，推入轧机。这种方法虽然能解决安装问题，但存在很大的不安全性，同时焊接要求较高，换辊时间加长，孔型初始料形尺寸调整困难，给换辊增加了难度，造成轧制废品。

2、平衡装置在使用时间较长后，在拆卸的过程中容易出现卡阻现象。所谓的卡阻现象：弹性胶体靠近轧辊端，位于上辊轴承座中靠里侧，经较长时间使用后，进入冷却水或氧化铁皮不能弹出，污水通过螺栓孔、缸体等部位进入轴承座孔内，高温、热轧环境比较恶劣，在缸体与轴承座之间密封压盖产生锈蚀，锈蚀到一定程度，弹性力不大于阻力，就会出现弹性体的卡阻，无法调整料形尺寸，上辊轴承座悬空失稳，频繁冲击，降低轧机轴承使用寿命。

3、安装弹性胶体的轴承座内安装孔加工精度要求极高，若存在台阶或顶针孔，轴承座腔孔底面与轴线的垂直度大于0．05mm，阻尼平衡器倾斜受力，调整垫片受力变形造成活塞杆弯曲或调整垫片凹陷造成弹性胶体高度不够，必须在弹性胶体外侧端面加焊接或气割垫片，弹性阻尼体的当温度高于250℃时，其内部将随着温度的升高而产生巨大的能量，将活塞杆顶出，如果操作者站位不当，可能产生人身伤害。

4、该平衡装置与轧辊轴承座腔孔的配合为间隙配合，平衡装置在轴承座孔内应能自由转动，使用时产生滑动摩擦,安装维护要求极为严格。安装时要将阻尼平衡器和腔孔清洗干净，涂抹润滑油，安装使用中务必轻拿轻放，避免表面尤其是活塞杆外表面划伤，避免装置失效。

5、压盖孔与阻尼平衡器的配合间隙不小于0.5mm，间隙过大水和氧化铁皮侵入腐蚀；间隙过小装配困难，平衡装置的外表面禁止任何形式的机械加工，避免重力冲击和使用氧割作业。

现有上辊弹性阻尼体平衡装置存在：稳定性差、维护不便、劳动强度大、使用寿命低、费用高和安全隐患多的问题。轧机上辊平衡还有采用弹簧平衡和液压平衡方式，但都只能从单个方向对上辊进行平衡调整。

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术问题提供一种三辊型钢粗轧机上辊用弹簧平衡装置并通过如下技术方案实现的：一种三辊型钢粗轧机上辊用弹簧平衡装置共两组分别位于上辊两端，每组平衡装置对称设置在上辊端部的上辊轴承座两侧并分别连接轧机上盖，所述各平衡装置包括调整丝杆、旋转螺母、弹簧、支座、吊钩和挂钩，所述调整丝杆一端连接吊钩，所述调整丝杆另一端与吊钩之间依次穿接旋转螺母、弹簧和支座，所述旋转螺母和支座分别位于弹簧两侧，所述各支座对称设置在上辊两端并固接于轧机上盖外侧，所述各吊钩位于所述各支座下部与挂钩连接，所述各挂钩对称设置在上辊轴承座两侧。

采用上述技术方案后，三辊型钢粗轧机上辊用弹簧平衡装置放置在轧机外侧避免钢坯热辐射、冷却水和氧化铁皮进入，稳定性好，使用寿命高。同时通过旋转螺母与调整丝杆可调节安装设置实现了轧机上辊的快速调整。

作为优选，所述弹簧两端套接有碗装垫片，所述碗装垫片为筒状结构且开有中心孔，所述弹簧通过碗装垫片分别与旋转螺母和支座接触。

采用上述优选方案后能够使弹簧两端与旋转螺母和支座平稳接触同时还可以防止灰尘进入弹簧内。

作为改进，所述旋转螺母周圈开有通孔。

采用上述改进方案后通过转动工具插入旋转螺母周圈通孔带动旋转螺母转动调节，转动工具可采用不锈钢材质的弯头圆棒φ24，前端热压成弯头状能够承受较大弯曲应力，调整简单方便。

作为改进，所述支座为板状结构，所述板状结构分别设有异形孔和凹槽，所述异形孔穿接调整丝杆，所述凹槽可容纳碗装垫片的圆弧状端部。

进一步的，所述异形孔由长方孔和椭圆孔组成，所述椭圆孔的长轴一侧连通长方孔的短边一侧并沿支座水平中心线对称。

采用上述改进方案后通过异形孔实现对调整丝杆的导向作用，其中长方孔完成水平方向的导向调整，椭圆孔完成竖直方向的导向调整，所述凹槽便于碗装垫片在其容纳区域导向并滑动。

作为改进，所述吊钩为开有方孔的矩形板，所述矩形板一端设有与调整丝杆连接的螺杆。

作为进一步改进，所述挂钩为矩形板且一端设有与吊钩方孔连接的钩状结构。

采用上述改进方案后能够使吊钩与挂钩连接或维护快捷高效。

与现有技术相比，本发明有益效果可根据对上述方案的叙述得知：该装置具有结构简单、使用维护方便，安全可靠的优点，通过轧机下压装置作用实现上下方向升降动作同时能够与轧机轴向调整机构配合带动上辊轴承座实现前后轴向方向动作完成空间三维多向调整，能够快速拆装于轧机上辊实现与轧辊拆装与互换功能。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为原三辊型钢粗轧机现有上辊弹性胶体结构主视图。

附图2为原三辊型钢粗轧机现有上辊弹性胶体结构左视图。

附图3为本发明上辊平衡装置的示意安装位置主视图。

附图4为本发明上辊平衡装置的示意安装位置左视图。

附图5为本发明上辊平衡装置主视图。

附图6为本发明上辊平衡装置左视图。

附图7为本发明调整丝杆主视图。

附图8为本发明旋转螺母结构示意图。

附图9为本发明碗装垫片结构示意图。

附图10为本发明支座的俯视图。

附图11为本发明支座a-a剖视图。

附图12为本发明吊钩的主视图。

附图13为本发明挂钩的主视图。

图中所示：

1、轧机上盖，2、上辊平衡装置，2.1、调整丝杆，2.2、旋转螺母，2.3、碗装垫片，2.4、弹簧，2.5、支座，2.6、吊钩，2.7、挂钩，3、轧机压下装置，4、上辊，4.1、上辊轴承座，4.2、上辊弹性胶体，5、中辊，5.1、中辊轴承座，5.2、中辊垫铁，6、下辊，6.1、下辊轴承座，7、轧机底座。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。

参照附图1-12，一种三辊型钢粗轧机上辊用弹簧平衡装置具体实施方式：现有三辊型钢粗轧机包括轧机上盖1和轧机底座7，所述轧机上盖1和轧机底座7之间分别设有上辊4、中辊5和下辊6，所述上辊4、中辊5和下辊6各端部并分别对应连接有轴承座，所述轧机上盖1与上辊4之间设有完成上下方向升降动作轧机压下装置3，所述上辊4和中辊5之间设有中辊垫铁5.2，所述中辊垫铁5.2位于中辊轴承座5.1中间两侧，所述中辊垫铁5.2内外侧高度为分别为60mm的矩形块，该平衡装置共两组分别位于上辊4两端，每组平衡装置对称设置在上辊4端部的上辊轴承座4.1两侧并分别连接轧机上盖1，所述各平衡装置包括调整丝杆2.1、旋转螺母2.2、弹簧2.4、支座2.5、吊钩2.6和挂钩2.7，所述调整丝杆2.1一端连接吊钩2.6，所述调整丝杆2.1另一端与吊钩2.6之间依次穿接旋转螺母2.2、弹簧2.4和支座2.5，所述旋转螺母2.2和支座2.5分别位于弹簧2.4两侧，所述调整丝杆2.1连接旋转螺母2.2一端设有外螺纹，所述调整丝杆2.1连接吊钩2.6一端设有螺纹孔详见附图7所示，所述各支座2.5对称设置在上辊两端并固接于轧机上盖1外侧，所述各吊钩2.6位于所述各支座2.5下部与挂钩2.7连接，所述各挂钩2.7对称设置在上辊轴承座4.1两侧，所述弹簧2.4优选螺旋弹簧直径φ16mm，弹簧中、外、内径为φ120mm、φ140mm、φ100mm，总圈数10.5圈，有效圈数8.5圈，旋向：右旋，弹簧材料直径16mm,弹簧节距50mm，自由高度400mm,压缩行程150mm。

如图9所示，所述弹簧2.4两端套接有碗装垫片2.3，所述碗装垫片2.3为筒状结构且开有中心孔，所述弹簧2.4通过碗装垫片2.3分别与旋转螺母2.2和支座2.5接触。

所述旋转螺母2.2中心开有与调整丝杆2.1连接的螺纹孔，所述旋转螺母2.2周圈开有与螺纹孔连通的通孔。通过转动工具插入旋转螺母2.2周圈通孔带动旋转螺母2.2转动调节，转动工具可采用不锈钢材质的弯头圆棒φ24，前端热压成弯头状能够承受较大弯曲应力，调整简单方便。

如图10、图11所示，所述支座2.5为板状结构，所述板状结构分别设有异形孔和凹槽，所述异形孔穿接调整丝杆2.1，所述凹槽可容纳碗装垫片2.3的圆弧状端部。

所述异形孔由长方孔和椭圆孔组成，所述椭圆孔的长轴一侧连通长方孔的短边一侧并沿支座2.5水平中心线对称。通过异形孔实现对调整丝杆的导向作用，轧机轴向调整机构配合带动上辊轴承座实现在长方孔前后轴向方向动作完成水平方向的导向调整，轧机下压装置在椭圆孔完成竖直方向的导向调整作用实现上下方向升降动作，所述凹槽便于碗装垫片在其容纳区域导向并滑动。

如图12所示，所述吊钩2.6为开有方孔的矩形板，所述矩形板一端设有与调整丝杆2.1连接的螺杆。

如图13所示，所述挂钩2.7为矩形板且一端设有与吊钩2.6方孔连接的钩状结构。所述挂钩2.7外形尺寸优选宽度40mm，长度180mm，挂钩上端距轴承座断面30mm,探出轴承座宽度为70mm,支座2.5下端距挂钩2.7高度210mm，中心与挂钩2.7内凹槽一致。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，如来替代，本发明仅结合并参照优选的实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。