专利名称：整体或单机架可换式紧凑式连轧机的制作方法
技术领域：
本实用新型为整体或单机架可换式紧凑式连轧机，属于钢铁轧制中的小型粗轧范畴。
紧凑式连轧机是使普通轧机通过密集排列，使轧机间距缩短到2倍轧辊直径左右，提高热轧钢坯的刚度，用前一架轧机在思制中的剩余摩擦力达到下一架轧机或以后的轧机强迫咬入甚至是推钢轧制的效果，以提高后机架轧机的咬入角，增大压缩量，达到高效轧机的目的。
紧凑式连轧机是在80年代后期由美国摩根公司首先提出的专利，该公司是根据日本钢铁公司1978年进行的关于强迫咬入和强迫轧制试验的基础上提出的，强迫咬入是指咬入角α＞ρ(ρ为摩擦角)沿轧制方向在轧件上作用水平推力，将轧件推入辊缝建立轧制过程。日本钢铁公司在研制中，作用于轧件上的水平推力是采用如电磁力、液压缸推力等外力实现的，而美国摩根公司把施加推力的方法发展到用前一架轧机的剩余密集排列的方法实现的，随后又有瑞典莫格莎玛公司、美国布什包罗公司等公司也研制了这种轧机，并在美国、法国、南朝鲜等地建成投产。
我国在六五、七五期间投产了大批小方坯连铸机，其经济生产断面为1202及1502，而我国现有的400余套小型及线材轧机，大部分只能吃602～902方坯，现在生产大多数都是通过φ500或φ650轧机开坯来解决，这样就造成两火成材，既浪费了能源又降低了成材率。因此研制紧凑式连轧机就是为了解决上述坯料衔接问题，如在现有的小型或线材轧机车间的粗轧机到加热炉之间安装一组3～5架的紧凑式连轧机，即可使 连铸坯达到一火成材，每吨钢可节省70～90公斤标准煤，并可提高成材率3～4％，一个年产10万吨的小型车间安装紧凑式连轧机其效益一个即可收回建设投资。这符合我国当前提出的节省能源和提高成材率的两项基本要求。
我国自己设计自己制造的紧凑式连轧机已于1988年在天津市第二轧钢厂制造安装并通过试轧成功达到连线生产。这台轧机是参照瑞典莫格莎玛公司(Morgardshammar)的一些图片资料和总体安装图进行设计制造的，其结构基本上与瑞典莫格莎玛公司的结构相同。
目前天津新建的紧凑式连轧机是在一个台车上安装四架短应力线轧机，可以整体送进一个焊接框架之中夹紧进行轧钢生产，或更换轧辊时必须整体拉出；另外，目前天津二轧的紧凑式连轧机，由于在每架轧机之间受力中心处没有可调整垫片，因而产生轧辊轴承座在某一个角部接触、大部分面积有空隙，造成轴承受力不均，并对轧辊轴端产生附加力矩。
另外，为了并列安装5－6架轧机，即3架平辊轧机时，需把现有平辊联合齿轮座减速机由卧式改为立式，但瑞典这种立式减速机是高速轴在上，低速轴在下，一个三段减速加上一段同步齿数，总的中心高度要接近或超过2.5m，因此必须把平辊主电机中心提高到3m左右，高速大功率主电机架高不仅增加基础造价，并容易产生振动和造成检查和维修不便。
本实用新型的目的是设计出一种改进的紧凑式边轧机——整体和单机架可换式紧凑式连轧机，它能克服现有的紧凑式连轧机的上述缺点，该轧机对现有的紧凑式连轧机改进之处在于本实用新型的每架轧机单独有一个带有独立制动装置的台车，使在框架中固定的3～6架轧机可以整体一起推进或拉出换辊，必要时也可单台轧机拉出更换，这种改进既保留了原设计的优点又克服原设计中的缺点。
本实用新型在相邻两台轧机轴承座之间留有一定空隙，在此空隙之中近似轴承座中心的位置上放置四个带有球面垫并且可以伸缩的垫块，由于有球面垫使相邻两轧机的轴承座可严密接触，避免对轧辊轴端产生附加力矩，并使轴承受力均匀，可延长轴承使用寿命。由于相邻两轧机轴承座之间加垫块，造成一定空隙，因而有可能在线处理轧卡事故。
同时，本实用新型为了减少主电机的高度，把现有的平辊联合齿轮座减速机改为立弯式，减小了主电机安装高度，可降低造价，防止振动和便于检查维修。
另外，本实用新型在框架立柱两侧安装了可水平伸缩的压紧装置，以压紧轧机及其轴承座。
本实用新型还增设了轧机台车轧道升降机构及液压夹紧机构，使整体轧机在推入框架之后，把轧道下降约20mm，使轧机和台车落到框架下横梁上平面上，并用液压夹紧机构把台车锁紧在下横梁上，使轧机固定的更加稳定和牢固。
再有，本实用新型对轧机的轴向调节机构作了改进，采用了推力向心对称球面滚子轴承的轧辊轴向调节机构，增加了轧辊轴向载荷的承载能力，由于对称球面滚子轴承的承载能力大、尺寸小，因而有条件把轴向调整机构安装在轧辊传动端，使立辊轧机便于在线进行轴向调整。
以下结合附图对本实用新型的整体或单机架可换式紧凑式连轧机进行详细描述。
图1是本实用新型的总装图。
图2是本实用新型的每个台车之间的联接螺栓结构图。
图3是本实用新型采用的台车轧道升降机构图。
图4是图3的俯视图，也是
图1中的B－B视图。
图5是图3的C向视图。
图6是本实用新型采用的液压夹紧机构，为图4中的D－D视图。
图7是本实用新型相邻两台轧机轴承座上放置的带有球面垫可伸缩垫块结构图。
图8是图7的A－A剖视图。
图9是本实用新型的轴承座压紧机构图。
图10是酡本实用新型采用的轧辊轴向调节机构图。
图11是本实用新型的立弯式联合齿轮座减速机构图。
图12是
图11的右视图。
本实用新型的紧凑式连轧机的每架轧机单独有一个带有独立传动装置的台车1，在框架2之中安装3～6架带有单独台车的轧机3，轧机3按平立交替布置，台车1的两端都用特殊结构的联接螺栓4进行联接，在换辊间把几台轧机组装在一起时就把这些联接螺栓4拧紧，可以几个台车一起开动，联接螺栓4把几个台车连接在一起成为机械同步机构。联接螺栓4由一个压紧螺栓套11和拉紧螺栓8及两个球面垫52组成，压紧螺栓套11为一个两端带有与球面垫52相配合的球面的中空螺栓，压紧螺栓套11的外螺纹与一个台车的左端9的螺纹孔联接在一起，拉紧螺栓8穿过压紧螺栓套11的内孔及两个球面垫52的内孔，其前端与相邻的下一个台车的右端10上的螺纹孔通过螺纹联接在一起。使用这种联接螺栓4可以使两个相邻的台车之间在有一定间隙和不平行的条件下将两个台车拉紧。其余台车的联接方式与上述相同，每个台车的左端9有2根压紧螺栓套11、右端有2根拉紧螺栓8，当有一个台车需要单独拉出时，只要把该台车相邻两台车上的2根拉紧螺栓8卸下，并把2根压紧螺栓套11后退以便该台车有一定间隙即可以拉出。
本实用新型的轧机台车轧道升降机构及液压夹紧机构的组成为在框架2中轧机工作位置上台车轮50下有两行可升降的横梁12，在拉、推液压缸16的作用下，托辊15沿横梁12下的斜导轧14前进或后退，从而使横梁12上升或下降。横梁12能把车轮下的一段钢轧13下移，当成组台车进到框架2达到工作位置之后，两行横梁12下落，全部车轮下落低于轧道上平面20mm，这时台车底平面全部落到框架下横梁7上表面，在轧面下之前轧机推进框架的同时，即把水平轧机轧辊轴端与万向接轴联接好。
当横梁12下落时压下杠杆17的一端，使其另一端升起，把液压夹紧机构的锁紧爪18升到台车底板20上面，然后用液压缸19拉动锁紧爪的下端，则锁紧爪18即把台车底板20夹紧在框架下横梁7上面板上，达到夹紧台车、固定轧机的作用。
在相邻两台轧机的轴承座之间留有一定空隙，在此空隙之中，在近似轴承座中心的位置上放置带有球面垫并且可以伸缩的垫块6，在几台轧机组装在一起时其相邻两台轧机之间都放有上述垫块6。可伸缩垫块6可以保证轧机轴承座之间无间隙，并使轴承座受力位置接近轴承中心，使轴承受力均匀，从而可消除由于支点位置不接近轴承中心而产生对轧辊轴承的附加力矩。垫块6又可使相邻两台轧机有一定空隙，可以便于必要时在此空隙进行切割钢坏，以利在线处理轧卡事故，取下此垫块叉可使单架轧机拉出。
可以伸缩的垫块6系由一侧带有螺旋面、另一侧带有凹球面的垫块21、22及两个凸球面垫25组成，垫块21与22的螺旋面相吻合，两个凸球面垫25的凸球面分别与垫块21、22的凹球面相吻合，并用心轴24、圆螺母23及蝶形弹簧26将其压紧在一起，垫块21的外圆被加工成蜗杆可移动δ距离的特殊蜗轮或斜齿轮，把蜗杆轴承座27固定在垫块22上，转动蜗杆28使两垫块21、22相对旋转，因垫块21、22系螺旋面接触，故可使两垫块产生伸缩。因转角＜90°，故两螺旋面可很好接触并能承受较大的轴向力。为了使垫块6在两台轧机轴承座之间很好接触，故垫块21、22的外侧制成两球面垫，以适应相邻两轧机轴承座相互不平行的情况，能达到接触良好、受力均匀。
本实用新型在框架立柱两侧53装有8个用连杆机构组成的可水平伸缩的压紧装置5，压紧装置5由液压缸29、与液压缸29的活塞杆铰接的双连杆30及安装在框架立柱上的水平导板34、轴承座51和压紧块31组成，双连杆30的一端固定在轴承座51中，另一端有一个压紧块31，压紧块31可沿水平导板34作水平移动，当液压缸29的活塞杆伸出时，推动双连杆30，使压紧块31沿水平导板34水平移动S距离，从而压紧水平辊轴承座32，并通过带有球面垫可伸缩的垫块6，压紧立辊轧机的轴承座33及各架轧机。
当轧制产生轧制事故时或需要单机架更换时，开动液压缸29，把立柱上的8个水平移动的压缩块31缩回，开动液压缸19打开锁紧爪18，再开动拉、推液压缸16，把轧道下的升降横梁12升起，把准备更换的某一轧机两侧的可伸缩垫块6缩短取下，把相邻台车的联接螺栓4卸下，即可开动该单架轧机台车拉出更换新的一架，然后按相反次序再把轧机固定即可进行生产。
另外，本实用新型对轧机的轴向调节机构进行了改进，采用了推力向心对称球面滚子轴承的轧辊轴向调节机构。其结构是，把两个能承受大轴向力的推力向心对称球面滚子轴承37的内套靠紧并用压紧套42、螺栓43固定在轧辊41的轴端部，在两个轴承外套之间加一个定距环36，用来调正轴向间隙，把两个轴承外套装在一个外园带有螺纹的轴承套38内，用螺栓44压紧，该轴承套38拧在轧辊径向轴承座40的带有内螺纹的压盖39内，通过旋转轴承套38使其在压盖39内作轴向移动，以达到轧辊轴向调节的目的，其行程最大为10mm，调正之后用一个背母35将轴承套38固定在已调节好的位置上，达到轧辊轴向固定。
上述调节机构的特点是能承受大的轴向力，可达轧制压力的20～30％，该轴承在同样载荷下相对较薄(即内外径相差较小)，可以放在轧辊传动端，这样立轧辊机安装在台车上之后，可以在上端做轴向调节，而现有轧机只有把四架轧机在一起拉出，从左端一台一台的卸下轧机之后才能在轧辊下端进行调节。
再有，本实用新型把连轧机水平辊联合齿轮座减速机改为立弯式，即在减速机总宽度小于2台轧机中心距的基础上把减速机的低速段，中速段入高速段改成斜放、横放、甚至向下弯曲，这样既不影响连续安放三台平辊减速机，又可使主电机不提提过高。
图11、12为一台φ500紧凑轧机使用的联合齿轮座减速机实例。图中轴Ⅰ、轴Ⅱ为同步齿轮段，传动两根轧辊的低速轴。轴Ⅱ、轴Ⅲ上两齿轮啮合为低速减速段，轴Ⅲ、轴Ⅳ上两齿轮啮合为中速减速段，轴Ⅳ、轴Ⅴ上两齿轮啮合为高速减速段，其各段中心距分别为490，850，700，500mm。如采用立式减速机结构则该减速机的高速轴将距设备底平面高3045mm，现在采用低速段和中速段斜放，高速段向下弯的结构，高速轴距设备底平面仅1600mm，即能将主电机中心下降1445mm，而减速机的宽度为1850mm，小于2×950mm，这种减速机可在平立交替轧机中连续安装。
本实用新型的整体或单机架可换工紧凑式连轧机与原有的紧凑式连轧机相比，具有下述优点1、既可整体几架轧机一起更换，又能在必要时进行单机架更换，会进一步缩短换辊时间。
2、每架轧机之间安装可伸缩垫块，使轴承受力均匀、寿命长。造成一定间隙有利于在线处理轧卡事故。
3、轧机台车能升降，可落实到平面接触，并且用液夺夹紧，使轧机固定得更加牢固稳定。
4、改进了轴向调节结构，能承受较大的轴向力，立辊轧机可在线进行轴向调节。
5、可连续放三台平辊轧机，而主电机标高并不高。
6、台车及轧道高度较小，能提高台车轧道，能减少轧机前及换辊间地坑的深度，便于维修和安全生产。
权利要求1.一种整体或单机架可换式紧凑式连轧机，其特征在于所说的连轧机的每架轧机单独有一个带有独立传动装置的台车(1)，台车(1)的两端都用特殊结构的联接螺栓(4)进行联接，在换辊间把几台轧机组装在一起时把上述连接螺栓(4)拧紧，几个台车可一起开动，联接螺栓把几个台车联接在一起成为机械同步结构，所说的联接螺栓(4)由一个压紧螺栓套(11)和拉紧螺栓(8)及两个球面垫(52)组成，压紧螺栓套(11)为一个两端有球面的中空的螺栓，压紧螺栓套(11)的外螺纹与一个台车左端(9)的螺纹孔联接在一起，压紧螺栓(8)通过压紧螺栓套(11)的内孔及两个球面垫(52)的内孔，其前端与相邻的下一个台车的右端(10)上的螺纹孔相联接，每个台车的左端(9)有两个压紧螺栓套(11)，右端有两根拉紧螺栓(8)。
2.如权利要求1所述的连轧机，其特征在于，在相邻两台轧机的轴承座之间留有一定空隙，在该空隙之中，在近似轴承座中心的位置上放置带有球面垫并且可以伸缩的垫块(6)，可以伸缩的垫块(6)由两个一侧带有螺旋面，另一侧带有凹球面的垫块(21)、(22)及两个凸球面垫(25)组成，垫块(21)与(22)的螺旋面相吻合，两个凸球面垫(25)的凸球面分别与垫块(21)(22)的凹球面相吻合，并用心轴(24)、圆螺母(23)及蝶形弹簧(26)将其压在紧在一起，垫块(21)的外圆被 加工成蜗轮或斜齿轮，蜗杆轴承座(27)被固定在垫块(22)上，转动蜗杆(28)使两垫块(21)、(22)相对旋转而产生伸缩。
3.强权利要求1所述的连轧机，其特征在于所说的连轧机在框架(2)中轧机工作位置上台车轮下有两行可升降的横梁(12)，横梁(12)能把车轮下的一段钢轧(13)下移，在拉、推液压缸(16)的作用下，托辊(15)沿横梁(12)下的斜导轧(14)前进或后退，从而使横梁(12)下降或上升，当成组台车进到框架(2)达到工作位置之后，两行横梁(12)下落，全部车轮下落低于轧道上平面20mm，这时台车底平面全部落到框架下横梁(7)上表面，在轧面下落之前轧机推进框架的同时，将水平轧机轧辊轴端与万向接轴相联接，当横梁(12)下落时压下杠杆(17)的一端，使其另一端升起，把液压夹紧机构的锁紧爪(18)升到台车底板(20)上面，然后用液压缸(19)拉动锁紧爪的下端，则锁紧爪(18)把台车底板(20)夹紧在框架下横梁上面板上。
4.如权利要求1所述的连轧机，其特征在于所说的宫轧机在框架立柱两侧装有8个用双连杆机构组成的可水平伸缩的液压压紧装置(5)，压紧装置(5)由液压缸(29)，与液压缸(29)的活塞杆铰接的双连杆(30)及安装在框架立柱上的水平导板(34)组成，双连杆(30)的一端固定在轴承座(51)上，另一端有一个压紧块(31)，其中轴承座(51)固定在框架立柱上，压紧块(31)可沿水平导板(34)作水平移动，当液压缸(29)的活塞杆伸出时推动双连杆(30)，使压紧块(31)沿水平导板(34)水平移动压紧水平辊轴承座(32)，并通过带有球面垫可伸缩的垫块(6)，压紧立辊轧机的轴承座(33)及各架轧机。
5.如权利要求1、2、3、4所述的连轧机，其特征在于所说的连轧机的轴向调节机构为推力向心对称球面滚子轴承，该调节机构的两个推力向心对称球面滚子轴承(37)的内套靠紧并用压紧套(42)固定在轧辊(41)的轴端部，在两个轴承外套之间加一个定距环(36)来调节轴向间隙，两个轴承外套被装在一个外圆带有螺纹的轴承套(38)内，用螺栓(44)压紧，该轴承套(38)拧在轧轴径向轴承座(40)的带有内螺纹的压盖(39)内，通过旋转轴承套(38)使其压盖(39)内作轴向移动以进行轧辊轴向调节，调正之后用一个背母(35)将轴承套(38)固定在已调节好的位置上以使轧辊向固定。
6.如权利要求1、2、3、4所述的连轧机，其特征在于所述的连轧机的水平辊联合齿轮座减速机为立弯式，该减速机的低速段、中速段及高速段为斜放、横放或向下弯曲。
7.如权利要求5所述的连轧机，其特征在于所述的连轧机的水平辊联合齿轮座减速机为立弯式，该减速机的低速段、中速段及高速段为斜放、横放或向下弯曲。
专利摘要本实用新型为一种整体或单机架可换式紧凑式连轧机，属于钢铁轧制中的小型粗轧范畴。本实用新型的每架轧机单独有一个带有独立传动装置的台车，使在框架中固定的各架轧机可以整体或单台推进或拉出换辊。本实用新型在相邻两台轧机轴承座之间放置带有球面垫可伸缩垫块机构以改善轴承受力情况。另外，本实用新型还装有台车轧道升降机构及液压夹紧装置，并采用推力向心对称球面滚子轴承的轧辊轴向调节机构，从而增加了轧辊轴向载能力，同时把现有的平辊卧式联合齿轮座减速机改为立弯式。
文档编号B21B1/46GK2061873SQ8920913
公开日1990年9月12日 申请日期1989年7月1日 优先权日1989年7月1日
发明者邹文光 申请人:北京海淀东方自动化轧钢设备研究所