CN102000699B - 一种用于轧钢机的辊印污渍擦拭器 - Google Patents

Abstract

一种用于轧钢机的辊印污渍擦拭器，包括由电机驱动的滑动螺旋副，滑动螺旋副包括与辊轴工作段平行设置的丝杆，丝杆上设有与辊轴工作段相对的螺纹段，且丝杆螺纹段的长度大于或等于辊轴工作段的长度，丝杆螺纹段上设有与其相配合的螺母，螺母朝向辊轴工作段的一侧固定有气缸，气缸内的活塞上设有活塞杆伸出气缸外，活塞杆伸出的一端上设有擦拭头，且工作位置上的擦拭头与辊轴工作段的外表面相接触。本擦拭器的擦拭过程无须手动，彻底杜绝了人工擦辊过程中的各种安全隐患，保障了工人的安全生产；能够及时清除辊轴表面的污渍、清擦效果理想，产品质量得到了保障；更换辊轴的时间间隔延长，降低了产品的生产成本；操作简单方便、维护保养成本低。

Description

一种用于轧钢机的辊印污渍擦拭器

技术领域

本发明涉及到轧钢机，尤其涉及到轧钢机的辊轴清洁。

背景技术

现代钢铁生产中，常用一对平行布置、反向旋转的辊轴来轧制钢板，辊轴在液压***压力的作用下向物料施以高压，利用两辊轴之间的剪切力，即可将持续通过两辊轴之间压力区的钢锭轧平。但是，在加工过程中，辊轴上不可以避免的会附着上钢锭的细小碎屑，这些碎屑在轧制过程中，会在轧制件的表面留下划痕和坑洞，即辊印，从而影响轧制件的表面精度，甚至会导致轧制件的报废。

目前清除辊轴表面污渍的方法主要分两步，首先是人工手动清除，机组人员会用手动擦辊器(木棒与擦拭头的组合)对产生辊印的辊轴表面进行擦拭，由于辊轴外表面为圆周面，清洁角度大、清洁效果往往不理想、效率也不高，更重要的是，在这一过程中由于工作辊是不停机的，所以整个人工擦辊过程存在着非常大的安全隐患。此外，由于人工擦辊清洁效果不好，辊轴往往使用不了多久，通常是几小时，当人工清洁的辊轴加工出的轧制件表面精度达不到要求时，就要进行第二步：停机更换工作辊，整个换辊工作需停机30分钟以上，这样一来就会影响整个机组的产量。又因为换下的辊轴必须通过后续机床的加工才能继续使用，使产品的生产成本进一步的上升。

发明内容

本发明所要解决的技术问题主要在于提供一种能够在辊轴加工过程中能够及时有效的清洁辊轴表面的装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于轧钢机的辊印污渍擦拭器，其特征在于：所述擦拭器包括由电机驱动的滑动螺旋副，滑动螺旋副包括与辊轴工作段平行设置的丝杆，丝杆上设有与辊轴工作段相对的螺纹段，且丝杆螺纹段的长度大于或等于辊轴工作段的长度，丝杆螺纹段上设有与其相配合的螺母，螺母朝向辊轴工作段的一侧固定有气缸，气缸内的活塞上设有活塞杆伸出气缸外，活塞杆伸出的一端上设有擦拭头，且工作位置上的擦拭头与辊轴工作段的外表面相接触。

在工作时，气缸的无杆腔不断有压力气体注入，使活塞杆伸出，活塞杆上的擦拭头就与旋转中的工作辊外圆周面接触，并保持这个位置不变；此时启动电机，电机驱动丝杆，使丝杆做旋转运动，丝杆螺纹段上的螺母在丝杆的带动下沿丝杆轴向作直线运动，带动与螺母固定连接的气缸、从而实现活塞杆上擦拭头的水平移动，进而达到清擦辊轴外圆周面的目的。由于丝杆与辊轴平行设置，所以擦拭头在水平移动的过程中能够一直与辊轴外圆周面相接触；由于丝杆上螺纹段的长度大于或等于螺轴工作段的轴长且两者的位置相对应，所以当擦拭头从丝杆螺纹段一端移动到另一端时，能够全面清洁整个辊轴工作段的外圆周面；同时，通过调节通过活塞下方的压力气体的压强，能够控制擦拭头擦拭的力度，也可以调节擦拭头向辊轴移动的速度，避免速度过快擦拭头撞击在辊轴上。

进一步的，在实际使用过程中，考虑到辊轴较长，其工作段长度通常在1M以上，与之相适应的丝杆长度也在1M以上，擦拭头在擦拭辊轴的过程中会受到辊轴的径向反作用力，这个力通过丝杆上水平移动的螺母传递给丝杆，细长的丝杆在长时间径向力的作用下容易产生弯曲变形，因此可以增加了一根支撑杆用于支撑螺母，从而增加丝杆的刚度，避免丝杆变形。支撑杆与辊轴分别位于丝杆两侧，三者轴线在同一平面内且互相平行，支撑杆工作段与丝杆螺纹段相对应，且撑杆工作段的长度大于或等于丝杆螺纹段的长度，支撑杆与丝杆之间的距离以支撑杆外表面能够与螺母的外表面相接触或略有间隙为宜，间隙一般在0.5mm～0.7mm的范围内。

再进一步，考虑到在工作过程中，螺母的外表面是在支撑杆上滑动的，长期下来，螺母和支撑杆相接触的外表面的磨损会比较大，因此，可以将螺母外圆周上与支撑杆相配合的位置开设轴向通槽，通槽两侧壁和/或槽底设置磨损块，支撑杆的一部分或全部位于通槽内，且支撑杆仅与磨擦块相接触，与通槽的槽底、槽壁之间隔有磨擦块或留有间隙。

磨损块可以由质地较软的锡青铜制成，螺母的外圆周面在支撑杆上滑动时，磨损的是磨损块，支撑杆与螺母之间基本上不产生磨损。磨损块使用一段时间后、过度磨损后可以更换。

再进一步，为了使整台设备的布局更为紧凑，优选活塞杆为直杆，且活塞杆与辊轴轴线相互垂直，丝杆上的螺纹段及支撑杆上的工作段均正对辊轴上的工作段。

由于擦拭头仅通过活塞杆支撑在辊轴外圆周面相对作旋转运动和水平移动，活塞在顶出的过程中易产生摆动、擦拭头在清擦工作辊的过程中易出现爬行现象，擦拭的动作不稳定，因此可以将气缸通过支架与螺母固定连接，活塞杆伸出气缸的一端设有活动支架与擦拭头连接，与活塞杆平行的导向杆一端固定在活动支架上，另一端活动伸入支架上的导向套内，导向杆和导向套的设置，可以保证活塞的运动方向仅为沿气缸轴线上、下行，避免擦拭头运行不稳定。

再进一步，可以将擦拭头与活动支架相连接的部位加工为燕尾槽配合的形式：将擦拭头底部加工为燕尾形，即上端小下端大的梯形，活动支架上设有与之相配合的燕尾槽，由于擦拭头带有一定的弹性纤维料料制成，因此可以将擦拭头的燕尾部分略压缩后置入活动支架上的燕尾槽中来固定，这样安装拆卸容易，且固定程度比较可靠。

再进一步，可以增设行程开关通过控制线路与电机相连，这是因为丝杆的转动使螺母作直线滑动，由于滑动距离、即螺纹段长度的限制，螺杆必须在螺母位于极限位置时反转，从而使螺母反向滑动。螺杆的正反转是通过控制电机正反转来实现的，电机正反转可以通过人工手动控制，也可以通过行程开关来控制，工作时，按下行程开关、电机启动，经过一段时间后，擦拭头运动到丝杆螺纹段的一端，此时行程开关工作、控制电机反转、擦拭头反向运动，如此循环。

再进一步，优选丝杆的螺纹部分采用单头螺纹，当电机断电后螺旋部分能够很好的自锁，方便设备及时停车。同时，滑动螺旋副采用了常用的梯形螺纹传动，螺纹的牙形角，即指螺纹相邻两牙侧交角为30°，这种牙形的螺纹副大径和小径处有相等的径向间隙、牙根强度高、螺纹的工艺性好、内外螺纹以锥面贴合、对中性好、不易松动。

本发明具有以下有益效果：

①由于本用于轧钢机的辊印污渍擦拭器的整个过程都是自动进行的，彻底杜绝了人工擦辊过程中的各种安全隐患，保障了工人的安全生产；

②由于在生产过程中，一旦辊轴表面产生污渍或产品表面发现辊印，操作人员就会通过本装置立刻对有污渍的工作辊表面进行清洁工作，能够及时清除辊轴表面的污渍，擦拭头与工作辊表面间的距离无需过多调整、清擦效果理想，产品质量得到了最大的保障；

③由于用于轧钢机的辊印污渍擦拭器能够及时有效的清除辊轴上的污渍，因此更换辊轴的时间间隔延长为人工擦辊的2倍，大大降低了产品的生产成本；

④由于利用行程开关来实现自动擦辊，能够进一步减少了工人的操作难度，操作简单方便、易上手；

⑤本发明结构简单、维护保养成本低，基本不会对企业造成额外的经济负担。

附图说明

图1为本发明一种优选方案的正视图

图2为图1的左视图

图3为擦拭头与活动支架的放大配合示意图

图4为螺母、磨擦块和支撑杆的放大配合示意图

图1-4中：1为辊轴工作段，2为丝杆，3为丝杆上的螺纹段，4为轴承，5为轴承座，6为底座，7为支撑杆，8为活动支架，9为螺母，10为擦拭头，11为导向杆，12为导向套，13为活塞杆，14为活塞，15为支架，16为连轴器，17为减速箱，18为电机，19为螺母底部的通槽，20为磨擦块，21为限位感应器，22为行程开关，23为信号传送线路，24为控制线路。

具体实施方法

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明的一种优选方案的正视图，丝杆2通过轴承4、轴承座5安装在底座6上，丝杆上的螺纹段3位于辊轴工作段1的正下方，动力的传送与转换采用螺旋副的传动方式，电机18的输出轴通过减速箱17、联轴器16与丝杆2相连，丝杆螺纹段3上套有一个与之配合的螺母9，螺母9上部、近辊轴工作段1的一侧安装一个支架15，支架15上装有气缸14，擦拭头10固定在气缸14的活塞杆13上端的活动支架8上，且活动支架8上固定有导向杆11，导向杆11活动的一端伸入支架15上的导向套12内。

支撑杆7上对应辊轴工作段1的两端设置有限位感应器21，限位感应器21通过信号传送线路23与行程开关22相连，行程开关22通过控制线路24与电机18相连，当螺母9底部在支撑杆7运动到限位感应器21所在位置时，限位感应器21向行程开关22发出信号，行程开关22控制电机18反转，从而实现擦拭头10的自动换向。

图2为图1的左视图，图4为图2的局部放大示意图。支撑杆7固定在丝杆螺纹段3正下方，螺母9与支撑杆7相接的外壁加工有一个通槽19，通槽19两侧壁设置有磨损块20，支撑杆7的外表面与磨擦块20相接触，并与槽底之间留有间隙。

使用本用于轧钢机的辊印污渍擦拭器时，首先，向活塞的无杆腔内注入压力气体，使擦拭头10向辊轴工作段1移动，调整好擦拭头10与辊轴工作段1的接触紧密度并保持这个位置不变；然后，启动行程开关22，当电机18通电、通过减速箱17减速后带动丝杆2旋转，此时丝杆2上的螺母9带动支架15一起沿丝杆2的轴线作直线运动，支架15上气缸14的活塞杆13与辊轴工作段1的轴线垂直，活塞杆13上已调整好位置的擦拭头10在螺旋副的作用下就在旋转中的辊轴工作段1上作直线运动，进而达到清擦辊轴工作段1的目的。

Claims (5)

1.一种用于轧钢机的辊印污渍擦拭器，其特征在于：所述擦拭器包括由电机（18）驱动的滑动螺旋副，滑动螺旋副包括与辊轴工作段（1）平行设置的丝杆（2），丝杆（2）上设有与辊轴工作段（1）相对的螺纹段（3），且丝杆螺纹段（3）的长度大于或等于辊轴工作段（1）的长度，丝杆螺纹段（3）上设有与其相配合的螺母（9），螺母（9）朝向辊轴工作段（1）的一侧固定有气缸（14），气缸（14）内的活塞上设有活塞杆（13）伸出气缸（14）外，活塞杆（13）伸出的一端上设有擦拭头（10），且工作位置上的擦拭头（10）与辊轴工作段（1）的外表面相接触；

所述丝杆（2）一侧设有支撑杆（7），支撑杆（7）与辊轴工作段（1）分别位于丝杆（2）两侧，三者轴线在同一平面内且互相平行，支撑杆（7）工作段与丝杆螺纹段（3）相对，且支撑杆（7）工作段的长度大于或等于丝杆螺纹段（3）的长度，支撑杆（7）与螺母（9）相接触或存有间隙；

所述螺母（9）上开设有轴向通槽（19），通槽（19）侧壁和/或底部上设有磨擦块（20），支撑杆（7）的一部分或全部位于通槽（19）内，且支撑杆（7）仅与磨擦块（20）相接触；

所述活塞杆（13）为直杆，且活塞杆（13）与辊轴工作段（1）的轴线相互垂直，丝杆螺纹段（3）及支撑杆（7）工作段均正对辊轴工作段（1）；

所述气缸（14）通过支架（15）与螺母（9）固定连接，活塞杆（13）伸出气缸（14）的一端设有活动支架（8）与擦拭头（10）连接，与活塞杆（13）平行的导向杆（11）一端固定在活动支架（8）上，另一端活动伸入支架（15）上的导向套（12）内；

所述擦拭头（10）底部横截面为燕尾形，活动支架（8）上设有与之相配合的燕尾槽。

2.根据权利要求1所述的用于轧钢机的辊印污渍擦拭器，其特征在于：所述间隙为0.5mm～0.7mm。

3.根据权利要求1所述的用于轧钢机的辊印污渍擦拭器，其特征在于：所述支撑杆（7）上对应辊轴工作段（1）两端的位置上设有限位感应器（21），限位感应器（21）通过信号传送线路（23）与行程开关（22）相连，行程开关（22）通过控制线路（24）与电机（18）相连。

4.根据权利要求1所述的用于轧钢机的辊印污渍擦拭器，其特征在于：所述电机（18）的输出轴通过减速器（17）、联轴器（16）与丝杆（2）连接在一起。

5.根据权利要求1所述的用于轧钢机的辊印污渍擦拭器，其特征在于：所述丝杆螺纹段（3）上的螺纹为单头梯形螺纹，且牙形角为30°。

Images