一种重载H型钢轧机自适应轧辊长度换辊机械手的制作方法

本发明涉及一种重载h型钢轧机自适应轧辊长度换辊机械手，具体的说是一种针对不同轧辊长度的轧辊更换装置。

背景技术：

重型h型钢多采用万能法轧制，万能法轧制主要是x-h工艺轧制，其主轧设备布置紧凑，轧机也叫串列轧机(compactcartridgestands，简称ccs)，由万能粗轧机(universalroughingmill，简称ur)、轧边机(edgingmill，简称e)及万能精轧机(universalfinishingmill，简称uf)构成。由于型钢品种规格众多，导致钢厂需要备大量的轧辊，轧线为了适应市场的需求需要经常更换轧辊，为了提高换辊效率，现有技术下采用换辊机械手来完成轧辊更换，由于万能粗、精轧机与轧边机的轧辊长度不同，导致线下更换轧辊的换辊机械手需要设置两套来适应不同轧辊长度，导致钢厂人力成本和维护费用大幅增加。为了降低人力成本和经济成本，提出一种可以适应不同轧辊长度换辊机械手。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出采用液压驱动方式自适应轧辊长度实现可互换换辊，设备维护简单方便。

为达到上述目的，本发明重载h型钢轧机自适应轧辊长度换辊机械手，包括传动侧驱动系统、传动侧小车、轧辊存放架小车、操作驱动系统、操作小车、导轮系统、横移驱动系统、横移轨道；

所述横移轨道固定在土建基础上，横移轨道之间设置有横移侧驱动系统；横移轨道上滚动设置有第一轧辊存放架小车和第二轧辊存放架小车；横移侧驱动系统用于驱动第一轧辊存放架小车和第二轧辊存放架小车到横移轨道上的预定位置；

在所述横移轨道中部一侧垂直于横移轨道设置有传动侧轨道，传动侧轨道之间设置有传动侧驱动系统，传动侧轨道上设置有传动侧小车；传动侧轨道上传动侧驱动系统用于驱动传动侧小车沿传动侧轨道往复运动；

在所述横移轨道另一侧对应设置传动侧轨道设置有操作侧轨道，操作侧轨道之间设置有操作侧驱动系统，操作侧轨道上设置有操作侧小车；操作侧轨道上操作侧驱动系统用于驱动操作侧小车沿操作侧轨道往复运动；

其中，传动侧轨道和操作侧轨道的下表面处于同一水平面；横移轨道上表面所形成的水平面低于传动侧轨道和操作侧轨道的下表面所形成的水平面；传动侧轨道和操作侧轨道的高度与横移轨道上轧辊存放架小车的车架相对应。

进一步地，轧辊存放架小车包括固定车架、调整液压缸和移动框架，

固定车架通过轨轮滚动设置有横移轨道上；固定侧卡板装在固定车架的一侧上部，

在固定车架滑动或滚动设置有移动框架；调整液压缸的一端与固定车架的一侧连接在一起，调整液压缸的另一端与移动框架的一侧连接在一起；所述的移动框架在调整液压缸作用下能沿固定车架横向移动；

在移动框架上部固定有移动侧卡板；

所述的第一轧辊存放架小车和第二轧辊存放架小车之间设置有连杆。

进一步地，所述传动侧驱动系统包括传动侧液压缸和液压缸支架；

液压缸支架固定在传动侧轨道之间，传动侧液压缸固定在液压缸支架上，传动侧液压缸的扁头连接在传动侧小车中车架的一侧；传动侧小车上设置有辊箱支撑架。

进一步地，所述操作侧驱动系统包括操作侧液压缸和液压缸支架；

液压缸支架固定在操作侧轨道之间，操作侧液压缸固定在液压缸支架上，操作侧液压缸的扁头连接在操作侧小车中车架的一侧；操作侧小车上设置有辊箱支撑架。

为达到上述目的，本发明一种重载h型钢轧机自适应轧辊长度换辊机械手，包括传动侧驱动系统、传动侧小车、轧辊存放架小车、操作驱动系统、操作小车、导轮系统、横移驱动系统、横移轨道；

所述横移轨道固定在土建基础上，横移轨道之间设置有横移侧驱动系统；横移轨道上滚动设置有第一轧辊存放架小车和第二轧辊存放架小车；横移侧驱动系统用于驱动第一轧辊存放架小车和第二轧辊存放架小车到横移轨道上的预定位置；

在所述横移轨道中部一侧垂直于横移轨道设置有传动侧轨道，传动侧轨道之间设置有传动侧驱动系统，传动侧轨道上设置有传动侧小车；传动侧轨道上传动侧驱动系统用于驱动传动侧小车沿传动侧轨道往复运动；

在所述横移轨道另一侧对应设置传动侧轨道设置有操作侧轨道，操作侧轨道之间设置有操作侧驱动系统；操作侧轨道上设置有操作侧小车，操作侧轨道上操作侧驱动系统用于驱动操作侧小车沿操作侧轨道往复运动；

在横移轨道之间对应操作侧轨道设置有平行于操作侧轨道的导轨，所述的导轨近操作侧轨道一侧设置；操作侧小车通过两组以上车轮行走在的操作侧轨道上，前后车轮之间的轴距大于导轨的长度；

其中，传动侧轨道和操作侧轨道的下表面处于同一水平面；横移轨道上表面的水平面低于传动侧轨道和操作侧轨道的水平面；所述的导轨的上表面高于横移轨道上表面且低于传动侧轨道和操作侧轨道的下表面；

在操作侧小车前端下部对应导轨设置有l形支架上，导向轮铰接在l形支架前端下部能行走在导轨上。

本发明一种重载h型钢轧机自适应轧辊长度换辊机械手，万能模式下整个换辊过程如下：第一步让传动侧液压缸和操作侧液压缸的活塞杆全部伸出，让横移液压缸的活塞杆全部缩回，轧辊存放小车a处于位置2，轧辊存放小车b处于位置1，将ur或uf的水平辊系用天车吊起存放到轧辊存放架小车a上，固定在轧辊存放小车a的两侧卡板卡住轧辊的脖子上凹槽，传动侧辊箱支撑架支撑传动侧辊箱，操作侧辊箱支撑架支撑操作侧辊箱，将新的ur或uf轧辊吊起放到轧辊存放架小车b上,固定在轧辊存放小车b的两侧卡板卡住轧辊的脖子上凹槽；第二步同时驱动传动侧液压缸和操作侧液压缸的活塞杆全部缩回，传动侧液压缸带动传动侧小车向左移动，传动侧辊箱拉开脱离轧辊，操作侧液压缸带动操作侧小车向右移动，操作侧侧辊箱拉开脱离轧辊；第三步驱动横移液压缸的活塞杆全部伸出，横移液压缸带动小车移动，轧辊存放小车a移动至位置3，轧辊存放小车b移动至位置2；第四步同时驱动传动侧液压缸和操作侧液压缸的活塞杆全部伸出，传动侧液压缸带动传动侧小车向右移动，传动侧辊箱装入新的轧辊，操作侧液压缸带动操作侧小车向左移动，操作侧侧辊箱装入新的轧辊，而后用天车将轧辊存放小车a上的旧轧辊吊运至轧辊间；至此万能模式下的换辊过程完成如图4所示。

由于轧边机所用轧辊比万能模式轧辊的长度长，首先需要调整轧辊存放小车的两侧卡板之间的距离适应轧边机所用轧辊，驱动轧辊存放架小车a中调整液压缸的活塞杆全部伸出，套在固定车架上移动框架从位置d移动位置e，与此同时调整液压缸内置线性位移传感器将位移信号以电信号的方式反馈给操作侧液压缸内置线性位移传感器，操作侧液压缸带动操作侧小车向右移动，由于之前在万能模式下换辊，操作侧小车的两个车轮在悬置轨道(一)、轨道(二)的外侧，为了保证操作左侧小车在移动过程中不卡阻，通过操作左侧小车下部导向轮在导轨移动来保证，导向轮在万能模式换辊状态下也能起到支撑作用，操作侧液压缸带动操作侧小车向右移动的距离刚好和位置d与位置e之间的距离相同，同时导向轮脱离导轨如图5所示，轧辊存放架小车b的调整同上，区别是轧辊存放架小车b右侧无操作侧小车。至此可以开始轧边模式下的换辊，其换辊过程同万能模式下的换辊过程完全一样如图6所示。

本发明不但能实现两种长度轧辊的更换，而且降低设备的经济成本，设备维护检修简单，具有推广应用价值。

附图说明

图1是本发明一种重载h型钢轧机自适应轧辊长度换辊机械手(万能模式)的主视图；

图2是本发明一种重载h型钢轧机自适应轧辊长度换辊机械手(万能模式)的俯视图；

图3为本发明一种重载h型钢轧机自适应轧辊长度换辊机械手(万能模式)的c向视图。

图4为本发明一种重载h型钢轧机自适应轧辊长度换辊机械手(万能模式)的换辊流程示意图。

图5为本发明一种重载h型钢轧机自适应轧辊长度换辊机械手(轧边模式)的主视图。

图6为本发明一种重载h型钢轧机自适应轧辊长度换辊机械手(轧边模式)的换辊流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。

如图1-6所示，本实施例的一种自适应轧辊长度可互换换辊机械手，包括传动侧驱动系统、传动侧小车、轧辊存放架小车、操作驱动系统、操作小车、导轮系统、横移驱动系统、横移轨道20。

所述横移轨道20沿沿轧辊存放架小车中心线对称布置两组，固定在土建基础上。

所述传动侧驱动系统包括传动侧液压缸1、液压缸支架2、轨道(一)3、轨道(二)4，轨道(一)3、轨道(二)4对称布置在液压缸中心线两侧，轨道(一)3、轨道(二)4固定在土建基础上，液压缸支架2一端固定连接在轨道(一)3的一侧，液压缸支架2另一端固定连接在轨道(二)4的一侧，轨道(一)3、轨道(二)4的另一侧与轧辊存放架小车a中的固定车架10一侧接触，传动侧液压缸1固定在液压缸支架2上，传动侧液压缸1的扁头连接在传动侧小车中车架6的一侧，传动侧液压缸1内置有线性位移传感器。

传动侧小车包括支撑板8、辊箱支撑架7、车架6、车轮5，支撑板8固定连接辊箱支撑架7上，辊箱支撑架7固定连接在车架6上，车轮5固定连接在车架6上，车架6位于液压缸中心线上侧连接有两个车轮5，两个车轮5夹在轨道(二)4中能自由滚动，车架6位于液压缸中心线下侧连接有两个车轮5，两个车轮5夹在轨道(一)3中能自由滚动。

所述轧辊存放架小车沿轧辊存放架小车中心线布置两组，每一组的结构及部件连接关系完全一样，以轧辊存放架小车a为例说明连接关系包括卡板9、固定车架10、轨轮11、调整液压缸12、移动框架13，卡板9装在固定车架10的一侧上部，固定车架10位于轧辊存放架小车中心线左侧下部连接有两个轨轮11，固定车架10位于轧辊存放架小车中心线右侧下部连接有两个轨轮11，两侧轨轮11在横移轨道20上自由滚动，移动框架13套在固定车架10上，可在固定车架10上移动，调整液压缸12的一端与固定车架10的一侧连接在一起，调整液压缸12的另一端与移动框架13的一侧连接在一起，卡板9固定在同是这一侧移动框架13上部，调整液压缸12内置有线性位移传感器，轧辊存放架小车b的连接关系同上，轧辊存放架小车a与轧辊存放架小车b之间用一根连杆连接在一起。

所述操作侧驱动系统包括操作侧液压缸17、液压缸支架2、轨道(一)3、轨道(二)4，轨道(一)3、轨道(二)4对称布置在液压缸中心线两侧，轨道(一)3、轨道(二)4固定在土建基础上，液压缸支架2一端固定连接在轨道(一)3的一侧，液压缸支架2另一端固定连接在轨道(二)4的一侧，轨道(一)3、轨道(二)4的另一侧与轧辊存放架小车a中的固定车架10的另一侧接触，操作侧液压缸17固定在液压缸支架2上，操作侧液压缸17的扁头连接在操作侧小车中车架6的一侧，操作侧液压缸17内置有线性位移传感器。

所述导轮系统包括导向轮14、支架15、导轨16，导向轮14固定连接在支架15上，支架15固定连接在操作侧小车中车架6下部，导向轮14在导轨16上自由滚动，导轨16固定在土建基础上。

所述横移驱动系统包括横移液压缸19、底座18，横移液压缸19固定在底座18上，横移液压缸19的扁头固定连接轧辊存放架小车a中的固定车架10下部，底座18固定在土建基础上。

本发明万能模式下整个换辊过程如下：第一步让传动侧液压缸1和操作侧液压缸17的活塞杆全部伸出，让横移液压缸19的活塞杆全部缩回，轧辊存放小车a处于位置2，轧辊存放小车b处于位置1，将ur或uf的水平辊系用天车吊起存放到轧辊存放架小车a上，固定在轧辊存放小车a的两侧卡板9卡住轧辊的脖子上凹槽，传动侧辊箱支撑架7支撑传动侧辊箱，操作侧辊箱支撑架7支撑操作侧辊箱，将新的ur或uf轧辊吊起放到轧辊存放架小车b上,固定在轧辊存放小车b的两侧卡板9卡住轧辊的脖子上凹槽；第二步同时驱动传动侧液压缸1和操作侧液压缸17的活塞杆全部缩回，传动侧液压缸1带动传动侧小车向左移动，传动侧辊箱拉开脱离轧辊，操作侧液压缸17带动操作侧小车向右移动，操作侧侧辊箱拉开脱离轧辊；第三步驱动横移液压缸19的活塞杆全部伸出，横移液压缸19带动小车移动，轧辊存放小车a移动至位置3，轧辊存放小车b移动至位置2；第四步同时驱动传动侧液压缸1和操作侧液压缸17的活塞杆全部伸出，传动侧液压缸1带动传动侧小车向右移动，传动侧辊箱装入新的轧辊，操作侧液压缸17带动操作侧小车向左移动，操作侧侧辊箱装入新的轧辊，而后用天车将轧辊存放小车a上的旧轧辊吊运至轧辊间；至此万能模式下的换辊过程完成。

由于轧边机所用轧辊比万能模式轧辊的长度长，首先需要调整轧辊存放小车的两侧卡板9之间的距离适应轧边机所用轧辊，驱动轧辊存放架小车a中调整液压缸12的活塞杆全部伸出，套在固定车架10上移动框架13从位置d移动位置e，与此同时调整液压缸12内置线性位移传感器将位移信号以电信号的方式反馈给操作侧液压缸17内置线性位移传感器，操作侧液压缸17带动操作侧小车向右移动，由于之前在万能模式下换辊，操作侧小车的两个车轮5在悬置轨道(一)3、轨道(二)4的外侧，为了保证操作侧小车在移动过程中不卡阻，通过操作侧小车下部导向轮14在导轨16移动来保证，导向轮14在万能模式换辊状态下也能起到支撑作用，操作侧液压缸17带动操作侧小车向右移动的距离刚好和位置d与位置e之间的距离相同，同时导向轮14脱离导轨16如图5所示，轧辊存放架小车b的调整同上，区别是轧辊存放架小车b右侧无操作侧小车。至此可以开始轧边模式下的换辊，其换辊过程同万能模式下的换辊过程完全一样。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。