一种中间辊系串辊机构的横移装置的制作方法

本发明涉及中间辊串辊机构，尤其涉及一种中间辊系串辊机构的横移装置。

背景技术：

中间辊系串辊机构的横移装置是板带六辊冷轧机的关键部件之一，主要结构形式有机械结构和液压结构大类。其功能是通过横移装置移动上下中间辊系，改变上、下中间辊系与上、下工作辊和上、下支撑辊的接触应力分布，满足生产不同板宽规格产品时，获得上、下工作辊之间形成均匀的辊缝值，从而生产出沿板宽方向上厚度均匀的优良钢带。

通常，在板带六辊冷轧机设备中，上下中间辊系沿机列中心线移动是通过横移装置实现的，横移装置与横移梁以及中间辊弯辊缸联接，横移梁上钩头夹紧上下中间辊辊系。横移装置传动带动中间辊弯辊缸和横移梁移动，横移梁带动上下辊系移动，从而改变整个辊系相对位置。

横移装置主要形式为机械结构和液压结构两大类，机械结构形式主要为丝杆丝母传动方式，传统的丝杆丝母传动方式存在传动链复杂、齿轮副和梯形螺纹副的齿侧间隙，引起横向移动的测量精度的缺陷。

有鉴于此，有必要提供一种新的横移装置，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种中间辊系串辊机构的横移装置，采用蜗轮蜗杆直接传动，具有传动简单、对装配要求一般的优点。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种中间辊系串辊机构的横移装置，包括动力装置、带动中间辊系串辊机构的连接梁运动的横移组件，所述横移组件与动力装置连接，所述横移组件包括蜗轮蜗杆机构和螺杆，所述蜗轮蜗杆机构包括与动力装置的输出轴连接的蜗杆、与蜗杆配合的蜗轮，所述螺杆的顶端与蜗轮通过螺纹套连接，所述螺杆的底端与中间辊系串辊机构的连接梁连接。本发明采用蜗轮蜗杆直接传动，螺杆与蜗轮内的螺纹套产生相对运动，以此提升或下降连接梁。蜗轮的内螺纹套与螺杆外螺纹形成传动螺纹副，传动过程中螺纹副的面始终接触，间隙小，承载能力大，刚性和稳定性好，而且机加工要求一般。

作为本发明的进一步改进，所述横移组件为两组，两组所述横移组件分别位于连接梁的两端，两个所述蜗杆之间通过同步轴连接，所述动力装置的输出轴带动两个蜗杆和同步轴同步旋转。本发明通过两组横移组件上下移动连接梁，移动过程更加稳定。

作为本发明的进一步改进，所述蜗轮蜗杆机构还包括箱体，所述蜗轮和蜗杆位于箱体内，所述动力装置固定在任一箱体的外壁上。本发明的箱体采用焊接式结构和铆接工艺，大大提高了原材料的利用率，达到节能环保、将本增效的目的。

作为本发明的进一步改进，所述螺杆的底端设有用于限制连接梁轴向旋转的接头，该接头与连接梁固定连接。本发明的螺杆和连接梁通过接头连接，接头通过衬板调整在同一高度并与连接梁配合，再通过锁紧螺钉和锁紧螺母将接头锁死在连接梁上，从而实现弯辊缸和连接梁一起沿螺杆轴向移动。

作为本发明的进一步改进，所述蜗轮包括蜗轮本体、固设在蜗轮本体内腔的套筒、固设在套筒内腔的螺纹套，所述螺杆插入螺纹套的内腔并与螺纹套螺纹配合，所述套筒位于螺纹套的中部，所述螺纹套的端面上设有多个安装孔。本发明的螺纹套固定在箱体内腔的顶壁上，套筒套设在螺纹套的外壁上，蜗轮本体套设在套筒的外壁上，在蜗轮本体与螺纹套之间设置套筒，增强了蜗轮本体的刚性和强度，同时最大化的减小螺纹套的外径尺寸，使得整个蜗轮重量轻、制造成本低。

作为本发明的进一步改进，所述螺纹套的底端与箱体的内壁固定连接。本发明在螺纹套的端面与箱体固定连接的基础上，还将螺纹套的底端与箱体固定连接，固定更牢靠。

作为本发明的进一步改进，所述螺纹套的下端伸出箱体，所述螺纹套的外壁上设有轴承，所述轴承的外圈与箱体的内壁固定连接，所述轴承位于螺纹套的下端。本发明将轴承固设在箱体的侧壁上，螺纹套的一端与箱体的内壁连接，另一端穿过安装轴承的侧壁并与轴承的内圈固定连接，该轴承能起到支撑螺纹套的作用。

附图说明

图1为横移装置的结构示意图；

图2为中间辊串辊机构的结构示意图；

图3为图2的b-b剖视图；

图4为蜗轮的结构示意图；

图5为蜗杆本体的结构示意图；

图6为闷盖的结构示意图。

图中，3、压板；4、衬板；6、接头；7、螺杆；8、蜗轮；8-1、蜗轮本体；8-2、定位销；8-3、套筒；8-4、螺纹套；8-5、定位键；9、轴承挡板；10、蜗杆；10-1、蜗杆本体；10-2、第一凸缘；10-3、第二凸缘；10-4、轴颈；10-5、轴头；11、轴承；12、压盖；14、箱体；14-1、第一安装板；14-2、第二安装板；15、防护罩；17、油杯；18、螺钉；19、压环；21、螺纹压盖；23、双向推力球轴承；24、闷盖；24-1、凸台；26、深沟球轴承；27、从动蜗杆；29、轴承透盖；31、连接套；32、同步轴；33、联轴器；35、主动蜗杆；39、动力装置；40、定位套；41、挡块；100、机架牌坊；200、横移装置；400、连接梁；410、钩头；420、夹紧油缸。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1：

本实施例提供了一种中间辊系串辊机构的横移装置，包括动力装置39、带动中间辊系串辊机构的连接梁400运动的横移组件，横移组件与动力装置39连接，横移组件包括蜗轮蜗杆机构和螺杆7，蜗轮蜗杆机构包括与动力装置39的输出轴连接的蜗杆、与蜗杆配合的蜗轮8、箱体14，蜗轮8和蜗杆位于箱体14内，动力装置39固定在任一箱体14的外壁上，螺杆7的顶端与蜗轮8通过螺纹套8-4连接，螺杆7的底端与中间辊系串辊机构的连接梁400连接。本实施例采用蜗轮蜗杆直接传动，螺杆7与蜗轮8内的螺纹套8-4产生相对运动，以此提升或下降连接梁400。蜗轮8的内螺纹套8-4与螺杆7外螺纹形成传动螺纹副，传动过程中螺纹副的面始终接触，间隙小，承载能力大，刚性和稳定性好，而且机加工要求一般。本实施例的箱体14采用焊接式结构和铆接工艺，大大提高了原材料的利用率，达到节能环保、将本增效的目的。

在本实施方式中，优选螺杆7的底端设有用于限制连接梁400轴向旋转的接头6，该接头6与连接梁400固定连接。本实施例的螺杆7和连接梁400通过接头6连接，接头6通过衬板4调整在同一高度并与连接梁400配合，再通过锁紧螺钉和锁紧螺母将接头6锁死在连接梁400上，从而实现弯辊缸和连接梁400一起沿螺杆7轴向移动。

实施例2：

实施例1的横移组件优选为两组，两组横移组件分别位于连接梁400的两端，两个蜗杆之间通过同步轴32连接，动力装置39的输出轴带动两个蜗杆和同步轴32同步旋转。本实施例通过两组横移组件上下移动连接梁400，移动过程更加稳定。

本实施例的横移装置如图1所示，本实施例的蜗轮蜗杆机构包括：第一蜗轮蜗杆组件、第二蜗轮蜗杆组件以及同步轴32；第一蜗轮蜗杆组件包括第一蜗轮、与第一蜗轮配合的主动蜗杆35，第二蜗轮蜗杆组件包括第二涡轮、与第二蜗轮配合的从动蜗杆27，同步轴32设置在主动蜗杆35和从动蜗杆27之间，并且该同步轴32与主动蜗杆35和从动蜗杆27连接，主动蜗杆35的端部连接有动力装置39，该动力装置39驱动主动蜗杆35、同步轴32和从动蜗杆27同步旋转。本实施例的主动蜗杆35和从动蜗杆27通过同步轴32连接，动力装置39可以驱动主动蜗杆35和从动蜗杆27同步旋转，并且，蜗轮蜗杆机构具有速比大、传动扭矩大、稳定性好的优点。

在本实施方式中，第一蜗轮蜗杆组件还包括入口侧蜗轮蜗杆箱，动力装置39固定在入口侧蜗轮蜗杆箱上，动力装置39的输出轴与主动蜗杆35连接，主动蜗杆35和第一蜗轮固设在入口侧蜗轮蜗杆箱内，主动蜗杆35的端部贯穿入口侧蜗轮蜗杆箱后与同步轴32固定连接，主动蜗杆35的轴线与第一蜗轮的轴线垂直。本实施例将动力装置39固定在入口侧蜗轮蜗杆箱上，无需设计安装架就能实现动力装置39的固定，具有结构简单的优点。第二蜗轮蜗杆组件还包括出口侧蜗轮蜗杆箱，从动蜗杆27和第二蜗轮固设在出口侧蜗轮蜗杆箱内，从动蜗杆27贯穿出口侧蜗轮蜗杆箱与同步轴32连接。本实施例将从动蜗杆27固定在出口侧蜗轮蜗杆箱，从动蜗杆27的轴线与第二蜗轮的轴线垂直，具有安装方便的优点。入口侧蜗轮蜗杆箱固定在入口侧机架牌坊上，出口侧蜗轮蜗杆箱固定在出口侧机架牌坊上。

在本实施方式中，优选同步轴32的长度大于主动蜗杆35长度的2倍。本实施例将同步轴32的长度设置较长，可以扩大第一蜗轮和第二涡轮的中心距，具有使用方便的优点。在实际使用中，主动蜗杆35和同步轴32可以采用联轴器33连接，从动蜗杆27与同步轴32也可以采用联轴器33连接。

如图4所示，蜗轮8包括蜗轮本体8-1、固设在蜗轮本体8-1内腔的套筒8-3、固设在套筒8-3内腔的螺纹套8-4，螺杆7插入螺纹套8-4的内腔并与螺纹套8-4螺纹配合，套筒8-3位于螺纹套8-4的中部，螺纹套8-4的端面上设有多个安装孔。本实施例的螺纹套8-4固定在箱体14内腔的顶壁上，套筒8-3套设在螺纹套8-4的外壁上，蜗轮本体8-1套设在套筒8-3的外壁上，在蜗轮本体8-1与螺纹套8-4之间设置套筒8-3，增强了蜗轮本体8-1的刚性和强度，同时最大化的减小螺纹套8-4的外径尺寸，使得整个蜗轮8重量轻、制造成本低。多个安装孔绕着螺纹套8-4的轴线均匀分布。本实施例的安装孔与箱体14上的法兰孔相对应，实现了螺纹套8-4与箱体14的法兰连接，具有安装稳定、不易晃动的优点。

在本实施方式中，螺纹套8-4的内壁上设有环形槽，部分套筒8-3固设在环形槽内。本实施例在螺纹套8-4上设置环形槽的目的，是防止套筒8-3和蜗轮本体8-1在实际使用中沿螺纹套8-4的轴向晃动。螺纹套8-4与套筒8-3之间设置有定位键8-5。本实施例设置定位键8-5，防止螺纹套8-4和套筒8-3之间的相对转动。螺纹套8-4的底端与箱体14的内壁固定连接。本实施例在螺纹套8-4的端面与箱体14固定连接的基础上，还将螺纹套8-4的底端与箱体14固定连接，固定更牢靠。螺纹套8-4的下端伸出箱体14，螺纹套8-4的外壁上设有轴承，轴承的外圈与箱体14的内壁固定连接，轴承位于螺纹套8-4的下端。本实施例将轴承固设在箱体14的侧壁上，螺纹套8-4的一端与箱体14的内壁连接，另一端穿过安装轴承的侧壁并与轴承的内圈固定连接，该轴承能起到支撑螺纹套8-4的作用。螺纹套8-4的底端与箱体14的内壁固定连接。本实施例在螺纹套8-4的端面与箱体14固定连接的基础上，还将螺纹套8-4的底端与箱体14固定连接，固定更牢靠。螺纹套8-4的下端伸出箱体14，螺纹套8-4的外壁上设有轴承，轴承的外圈与箱体14的内壁固定连接，轴承位于螺纹套8-4的下端。本实施例将轴承固设在箱体14的侧壁上，螺纹套8-4的一端与箱体14的内壁连接，另一端穿过安装轴承的侧壁并与轴承的内圈固定连接，该轴承能起到支撑螺纹套8-4的作用。

实施例3：

在实施例1和实施例2的基础上，本实施例公开了蜗杆的结构，将第二凸缘10-3、部分第一凸缘10-2置于箱体14的侧壁通孔内，便于主动蜗杆35的端部固定在箱体14上，动力装置39的输出轴插入安装孔内并与该安装孔固定连接，具有结构简单、安装方便的优点。

本实施例的蜗杆包括蜗杆本体10-1、自蜗杆本体10-1的端部轴向延伸出的第一凸缘10-2、自第一凸缘10-2端部轴向延伸出的第二凸缘10-3，第一凸缘10-2和第二凸缘10-3均为环状结构，并且第一凸缘10-2、第二凸缘10-3以及蜗杆本体10-1的轴线均重合，第一凸缘10-2、第二凸缘10-3、蜗杆本体10-1端部的外径值依次减小，第二凸缘10-3的端面开设有安装孔，该安装孔延伸至第一凸缘10-2的中部。本实施例的第二凸缘10-3、部分第一凸缘10-2置于箱体14的侧壁通孔内，便于主动蜗杆35的端部固定在箱体14上，动力装置39的输出轴插入安装孔内并与该安装孔固定连接，具有结构简单、安装方便的优点。优选第二凸缘10-3的长度小于第一凸缘10-2的长度，第二凸缘10-3的外壁上套设有轴承，第二凸缘10-3的长度小于轴承厚度的二倍。本实施例将第二凸缘10-3的外径设置成小于第一凸缘10-2外径，这样轴承卡在第一凸缘10-2与第二凸缘10-3形成的轴肩上，对轴承起到限位作用。第二凸缘10-3上设有环形槽，轴承的内圈置于环形槽内。本实施例设置环形槽的目的，一方面是配合轴肩限制轴承的轴向位移，另一方面是当轴承外圈固定在箱体14上，限制蜗杆本体10-1的轴向晃动。蜗杆本体10-1的另一端设有用于安装轴承的轴颈10-4，该轴颈10-4的外径小于蜗杆本体10-1端部的外径，轴颈10-4上还套设有压紧定位套40，压紧定位套40与轴承的端面接触。本实施例在蜗杆本体10-1的另一端设置压紧定位套40，是为了与第二凸缘10-3上的轴承、动力装置39的输出轴配合，一同限制蜗杆本体10-1的轴向位移。轴颈10-4的端部还延伸出一轴头10-5，轴头10-5的外径小于轴颈10-4的外径，轴头10-5上设有键槽。本实施例设置轴头10-5的目的是便于蜗杆本体10-1与连接器稳定而可靠的连接。

在本实施方式中，安装孔包括用于连接动力装置39输出轴的第一孔段、自第一孔段向孔内延伸的第二孔段，第二孔段的内径大于第一孔段的内径。本实施例设置第二孔段的目的是矫正第一孔段的空间位置，提高第一孔段的精度，便于输出轴与第一孔段的紧密配合。

如图2所示，箱体14的侧壁上设有第一安装板14-1，箱体14内安装有传动轴，第一安装板14-1与动力装置39的外壳通过法兰连接，动力装置39的输出轴伸入并固定在传动轴内部，第一安装板14-1的厚度为输出轴长度的1/2~1。本实施例在箱体14上设置第一安装板14-1，将动力装置39安装在第一安装板14-1上，传动轴的端部伸入第一安装板14-1的孔内，输出轴伸入并固设在传动轴内部，此安装组件具有结构简单紧凑、安装便捷的优点。当第一安装板14-1的厚底小于输出轴长度的1/2时，由于传动轴端部与安装板的接触面较短，并且输出轴从传动轴的端面伸入传动轴内部，容易造成传动轴端部刚性不足，进而影响使用效果；当第一安装板14-1的厚度大于输出轴的长度时，会引起整个箱体14笨重、废材料和制造成本高。第一安装板14-1上设有通孔，传动轴的端部伸入通孔内，并与通孔通过轴承固定。本实施例的通孔既能支撑传动轴，又能固定传动轴。并且通过在传动轴和通孔之间安装轴承，易于传动轴的旋转，具有使用方便的优点。动力装置39的外壳与轴承之间还设有定位套40，部分定位套40插入通孔并抵持在轴承的端面上，法兰夹紧定位套40。本实施例在外壳和轴承之间设置定位套40的目的，是阻止轴承的轴向移动，增加第一安装板14-1的刚性，并且，由于外壳与第一安装板14-1和定位套40的接触面积增大，便于法兰盘的夹紧，法兰盘在长期使用后不易松动。定位套40的外径大于轴承的外径，通孔为阶梯孔，该阶梯孔的大端用于容纳定位套40，小端用于容纳轴承。本实施例将定位套40的外径大于轴承外径的目的，是为了更好的实现对轴承的轴向限位。动力装置39为液压马达，箱体14的另一侧壁上设有第二安装板14-2，第二安装板14-2与第一安装板14-1相对设置，传动轴的另一端伸出第二安装板14-2，传动轴与第二安装板14-2之间设有轴承。本实施例设置第二安装板14-2的目的是支撑传动轴，在传动轴两端轴承的作用下，液压马达带动传动轴旋转。第二安装板14-2的厚度小于第一安装板14-1的厚度。由于第二凸缘10-3和部分第一凸缘10-2位于第一安装板14-1的通孔内，为了承载传动轴的重量，第一安装板14-1需要有较好的强度和刚性，而第二安装板14-2仅需要具有轴承安装腔即可，第二安装板14-2的厚度需要小于第一安装板14-1的厚度，这样能减轻箱体14的整体重量。

在本实施方式中，优选传动轴的另一端还设有用于防止轴承轴向移动的闷盖24，闷盖24上设有凸台24-1，该凸台24-1与第二安装板14-2上的轴承接触，闷盖24与第二安装板14-2法兰连接。本实施例的闷盖24和定位套40配合，夹紧两个轴承，防止轴承的轴向移动，同时闷盖24和定位套40相对设置，闷盖24和定位套40固定传动轴，以防止传动轴的轴向移动。传动轴的轴向固定使得输出轴与传动轴的固定更加牢靠，输出轴和传动轴形成一体，在工作过程中不会产生轴向位移，使用效果较好。

实施例4：

在实施例1-实施例3的基础上，参照图1-图4，本实施例详述横移装置的设计原理。本实施例的横移装置，其运动的实质是蜗轮蜗杆升降机机械传动方式。

入口侧蜗轮蜗杆箱、出口侧蜗轮蜗杆箱通过螺钉分别把合在入口侧机加牌坊和出口侧机架牌坊上。和主动蜗杆35、从动蜗杆27以及蜗轮8（带内螺纹套8-4）分别安装在出口侧蜗轮蜗杆箱、入口侧蜗轮蜗杆箱内，主动蜗杆35和从动蜗杆27之间通过联轴器33、连接套31以及同步轴32联接。主动蜗杆35和从动蜗杆27通过深沟球轴承以及隔套、轴承透盖29、闷盖24分别固定在入口侧蜗轮蜗杆箱和出口侧蜗轮蜗杆箱上。蜗轮8通过深沟球轴承和双向推力球轴承支撑在蜗轮蜗杆箱里，轴承挡板9和压环19用螺钉把合在出入口侧蜗轮蜗杆箱上，分别压着深沟球轴承和双向推力球轴承。接头6把合在螺杆7上，接头6和螺杆7一起旋入蜗轮8内。

液压马达通过螺钉和垫圈把合在入口侧蜗轮蜗杆箱上，并与隔套一起压紧深沟球轴承。液压马达传动入口侧蜗轮蜗杆箱上的主动蜗杆35，通过联轴器33和连接套31以及同步轴32，将动力传递给出口侧蜗轮蜗杆箱上的从动蜗杆27；即出口侧蜗轮蜗杆箱、入口侧蜗轮蜗杆箱上的蜗杆同时传动，带动入口侧蜗轮蜗杆箱和出口侧蜗轮蜗杆箱里的蜗轮8做同步圆周回转运动，装在出口侧蜗轮蜗杆箱、入口侧蜗轮蜗杆箱上的蜗轮8将动力同步传递给入口侧和出口侧的两个螺杆7和接头6，接头6通过衬板4调整在同一高度时与联接梁配合，通过锁紧螺钉和锁紧螺母将入口侧和出口侧的两个接头6锁死在联接梁上。从而连同弯辊缸和联接梁一起沿螺杆7轴向移动，联接梁钩头410夹紧中间辊系，从而实现辊系横移动作。

本实施例主要优点是采用蜗轮蜗杆升降机优化实现的，传动结构形式简单，液压马达传动蜗轮蜗杆副，将扭矩直接传递给丝杆运动，梯形螺杆7与联接梁装配自适应，采用顶丝固定，装配调整方便，蜗轮蜗杆速比大，传动扭矩大，稳定性好。蜗轮蜗杆传动箱采用焊接式结构，代替原有设计的zg或者锻，节能环保。主从动蜗杆27和螺杆7可以直接采用轧制棒料加工，提高了材料利用率。蜗轮8采用比较先进的铆接工艺，经过工艺分解，蜗轮8机加工工序简单而且能够获得非常高的尺寸和形位公差精度。

优选螺杆7为梯形螺杆7，蜗轮8的内螺纹套8-4与和梯形螺杆7外螺纹形成传动螺纹副，传动过程螺纹副受和梯形螺杆7形成传动螺纹副，面始终接触，间隙小，承载能力大，刚性和稳定性好，而且机加工要求一般。

横移装置入口侧、出口侧分别自成一体，整体调整操作方便，能够获得较高的装配精度。与液压传动式横移装置相比，机械传动，稳定性好而且刚性高。仅仅只是需要液压进出油，没有伺服控制系统，造价低廉。易损较少，能够在乳化液飞溅工况下，较好的工作，维护成本低等优点。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。