CN103354773A - 改进型磨机和打磨方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种类型的用于操作圆筒的磨机（10），所述磨机包括工件固定架头部（13）和尾座顶心（12），操作圆筒定位在所述工件固定架头部和所述尾座顶心之间以用于被打磨，所述磨机（10）包括移动装置（16、90、97），所述移动装置与所述工件固定架头部（13）和所述尾座顶心（12）相连以允许它们沿着共同移动方向移动。本发明的另一目的涉及一种打磨方法。

Description

改进型磨机和打磨方法

技术领域

本发明涉及用于操作圆筒的改进型磨机和用于打磨所述圆筒的方法。

背景技术

定义“操作圆筒”例如表示用于压制金属的轧机的圆筒，在造纸机中使用的圆筒，在油压应用中使用的圆筒，船用马达的轴以及由金属和非金属材料制造的具有工业意义的大体所有圆筒。

上述圆筒、特别是轧机或造纸机的特定圆筒的打磨具有首先与相当大的圆筒的负担和重量相连的各种缺陷。

圆筒实际上具有在直径上从40mm到2,300mm、在长度上从1,000mm到12,000mm的尺寸和范围从几十daN一直到230-250t的重量。

赋予这些圆筒的功能需要以大约千分之几毫米的准确度和精度加工它们。

可以用于这些圆筒的磨机因此具有特定特征并且不得与在这个意义上不能实现这些打磨过程的较小和传统车床或类似磨机混淆。

已知的磨机通常包括大体固定的工件固定架头部和可移动的尾座顶心，工件固定架头部的功能是使正在加工的工件旋转，并且在一些应用中支撑它，尾座顶心可以相对于工件固定架头部轴向地移动并且其功能是提供相对于圆筒的轴向基准并且在一些应用中也支撑它。

在圆筒的打磨之前必然总是有圆筒在磨机上的初步定位阶段，这通过***圆筒以在工件固定架头部和尾座顶心之间打磨并且随后将它支撑在与头部和尾座顶心相连的磨机的中心之间；此外，必要时，用也被称为支架的支承装置上紧圆筒的所述支撑件，在一些情况下，支架可以完全支撑圆筒的重量，因此消除头部和尾座顶心的支撑功能。关于待打磨的圆筒的类型和待实现的加工选择两种解决方案中的任何一种。

已知技术大体上设想在装载圆筒之前，沿着磨机的基座定位支架以便容纳待打磨的圆筒。可以有各种类型的支架：在支撑在尖端上的圆筒的情况下适合于抵抗打磨力或在所有其它情况下适合于支撑圆筒的重量的支架。此外，可以有用于圆筒的完全支撑的两个支架，或者当必须抵抗打磨力时可以有至少一个；甚至在中心之间打磨短粗圆筒的情况下根本没有支架，等等。最后，在完成支架的定位之后，同样在该情况下必须相对于圆筒的尺寸定位尾座顶心。所有这些活动和旨在使磨机适合容纳某个圆筒的大体所有活动被定义为磨机的设置。

所以圆筒在磨机上的正确定位设想通过取决于圆筒的长度在轴向上朝着或远离工件固定架头部移动尾座顶心和支架将尾座顶心和支架或支承装置相对于圆筒的长度定位在离固定的工件固定架头部的可变距离处。

尾座顶心和支架或支承装置通常独立地移动和调节位置，无论这些设置操作是手动的还是自动的。

在该情况下，如果在一方面，手动解决方案是经济的，在另一方面，它需要时间和操作者对部件的精度，而自动解决方案保证操作速度和精度，但是它需要用于尾座顶心和用于每个支架的运动和控制机构。

在手动磨机的情况下，这些问题由于以下事实而更加严重：具有不同长度的圆筒必须常常连续地被打磨，因此这些设置操作必须针对每次加工实现，相当耗时。

特别地，每次不仅必须移动尾座顶心，而且必须移动支架，原因是每次必须测量离工件固定架头部（其用作基准）的距离并且因此必须沿着圆筒移动所有支架。

发明内容

本发明的总体目的因此是克服已知技术的这些和其它缺陷。

该目的由具有在第一独立权利要求和附带的从属权利要求中指定的特征的磨机实现，权利要求应当被认为是本描述的整体部分。

为了克服这些缺点，设想一种用于操作圆筒的磨机，所述磨机包括工件固定架头部和尾座顶心，所述工件固定架头部和所述尾座顶心带有用于移动并且在一些情况下支撑正在加工的圆筒的中心，其中所述磨机包括移动装置，所述移动装置与所述工件固定架头部和所述尾座顶心并且可能与支架相连以用于允许它们沿着共同移动方向移动。

根据本发明的另一有利特征，工件固定架头部和尾座顶心和可能的支架均与单蜗杆相连，所述单蜗杆配备有具有不一致的螺旋形螺纹的两个部分，使得它们可以简单地、精确地和快速地移动。

本发明的结构和功能特征以及它相对于已知技术的优点将参考附图从以下描述变得更明显，附图显示相同发明的可能可行实施例。

附图说明

在附图中：

图1示出根据本发明的磨机的侧视图；

图2示出图1的磨机的部分的透视侧视图；

图3在前视图中示出前面的图的磨机的细节；

图4在侧视图中示出前面的图的细节。

具体实施方式

参考图1，该图显示根据本发明的磨机。

磨机10包括基座11，用于移动并且可能支撑圆筒14的工件固定架头部13和尾座顶心12可平移地组装在基座上，在打磨操作期间圆筒定位在工件固定架头部和尾座顶心之间。

更具体地，所表示的磨机10属于这样的类型，其中正被加工的圆筒由定位在工件固定架头部13和尾座顶心12中的两个旋转中心件81和83支撑，而支架20、21、22定位成与圆筒接触并且具有提供由于相同加工引起的圆筒的可能弯曲的支承功能。

应当指出磨机10可以等同地属于不同类型，其中支架除了具有上述功能以外，也具有支撑正在加工的圆筒的全部重量的功能，而工件固定架头部和尾座顶心仅仅具有使它旋转以允许它在磨轮或等效工具的部分上打磨的功能，或者所述支架可以完全不存在，与在中心之间打磨短粗圆筒的情况下一样。

工件固定架头部13优选地包括单主体，根据本发明的公开，该单主体能够在两个线性引导件80上平移，它借助于合适的滑块与所述线性引导件连接。

在一些情况下形成圆筒14的支撑件的旋转中心件81可以容纳在工件固定架头部13的主体的内部。

在另一方面，马达71可以能够定位在后部分中，具有用于旋转圆筒14的相关传动装置。

尾座顶心12也包括主体，该主体由于存在位于该结构的下部分中的两个线性引导件80而能够平移，它借助于合适的滑块与所述线性引导件连接。

在一些情况下表示圆筒的第二支撑件的可移动中心件83可以容纳在尾座顶心12的主体内部。

此外，如果这是加工需要的，例如在所谓的“细”圆筒的打磨中就是这样，尾座顶心12可以在下部分中具有装置，这允许通过弹簧装置生成预负荷：该预负荷在轴向上作用并且保证圆筒14和两个可移动中心件81和83之间的连续接触。

磨机10也可以包括抵抗或支撑支架20、21、22。

这些在图1的实施例中也可以在引导件80上运转并且必须至少存在于一个单元20中，但是大体上在至少三个单元20、21和22中并且通常以奇数存在。仅仅在特定情况下，当圆筒的几何形状需要这样时，设想使用偶数的支架（即，没有中心支架）。因此，除了该特定情况以外，支架组总是包括中心支架20，或更一般地包括中心支架20和两个侧支架21和22，或四个侧支架等。

磨机10也包括可以平行于圆筒的轴线移动的磨轮，为了简洁起见未显示磨轮，但是在任何情况下磨轮本身在该类型的磨机中是已知的。

工件固定架头部13和尾座顶心12以及支架20、21和22（如果有的话）可以借助于线性引导件80上的滑块沿着基座11线性地移动，使得它们可以朝着或远离彼此移动以容纳和支撑具有不同长度的圆筒。

为此，磨机10包括与工件固定架头部、尾座顶心以及支架或支承装置相连的移动装置以允许它们沿着共同移动方向移动。

在该例子中，移动装置包括与工件固定架头部13、尾座顶心12和支架20、21和22连接的蜗杆16，使得当旋转时，螺杆16致动在相同方向上的接近或移开，螺杆16沿着所述方向延伸。

以单件产生的螺杆具有两个螺纹部分160和161，工件固定架头部13、尾座顶心12和支架20、21和22的每一个的相应套筒与所述两个螺纹部分接合，这将在下文中更详细地描述。

为了防止螺杆16在旋转上的反向，螺杆带有两个螺纹部分160、161，所述两个螺纹部分具有不一致的螺旋形螺纹，例如优选地具有相同螺距的逆时针螺纹和顺时针螺纹。

应当指出可以等效地设想用具有支承螺纹的两个独立螺旋形螺杆代替单螺杆16，或者后者可以不是单件，而是可分成两个不同部分。

螺杆16由马达17、例如电动无电刷马达或类似装置致动旋转。

如图3和4中更清楚地所示，移动装置也包括用于将工件固定架头部13、尾座顶心12和支架20、21和22与接合在螺杆16上的螺纹套筒连接或断开的连接/断开装置。

以该方式，通过作用于连接/断开装置，能够通过致动螺杆以任何组合简单地、精确地和快速地移动头部13、尾座顶心12和支架20、21、22，促进磨机的设置阶段。

该特征容易能够进行将获得的单元12、13、20、21和22的大量运动组合，其中在打磨“细”或“Sendzimir”圆筒的情况下工件固定架头部和尾座顶心的对称运动特别有用，这在下文中进行描述。

在头部13和尾座顶心12的定位期间，这些必须在相同方向上、但是在相反方向上移动（将朝着圆筒的端部移动）。以该方式，通过致动螺杆16，工件固定架头部13和尾座顶心12可以朝着圆筒14的端部移动以与它连接并且支撑它。

以该方式，不管其尺寸，可以容易地定位圆筒，原因是一旦它布置在磨机上处于正确位置，头部和尾座顶心移动直到它们正确地定位，靠在待加工的圆筒的端部处。

该特定特征也明显地便于突出可能自动装载***的机构，原因是头部13与圆筒的正确连接也可以用简单的双轴装载装置获得（原因是头部可以移动）。

此外，在打磨需要抵抗打磨力的细圆筒的所述情况下，在奇数支架的情况下能够保持中心支架固定并且对称地移动外支架；而在偶数支架的情况下，两者可以相等对称地移动。

更为通常地，可以有应当被认为是上述方法的整体部分的部分的各种运动条件，其中最重要的如下：

1）支架、工件固定架头部和尾座顶心相对于磨机的中心基准的对称定位：如果仅仅两个支架的螺母与螺杆成一体，则由于蜗杆的结构形态，它们将移动相同距离、但是方向相反。同时工件固定架头部和尾座顶心的螺母从螺杆脱离并且这两组因此保持不动。在定位支架之后，通过使这些的螺母成一体并且脱离支架的螺母定位工件固定架头部和尾座顶心。例如在打磨对称圆筒（例如Sendzimir）的情况下该定位过程会是有用的。

2）工件固定架头部和尾座顶心的不对称定位－支架的对称定位：在该情况下，同步地定位支架，使后者的螺母与螺杆成一体。以该方式，通过致动螺杆，它们将移动相同距离、但是方向相反。在定位这两组之后，它们的螺母从螺杆脱离。在这时，使工件固定架头部和尾座顶心的螺母交替地与螺杆成一体，首先移动第一组然后移动另一组。

3）支架、工件固定架头部和尾座顶心相对于圆筒的中心线的不对称定位：在该情况下，定位组，每次使一个组的螺母与螺杆成一体，而未在运动中涉及的其它组的螺母脱离。在打磨不对称圆筒（例如典型地热轧和冷轧圆筒）的情况下或在工件固定架头部保持固定的应用中（例如，一般地除了打磨Sendzimir圆筒以外的所有应用），该程序会很有用以移动以上部分。

到目前为止所述的磨机10的许多替代是可能的，所有替代被认为是本发明的整体部分。

设想待移动的部分的选择机构，对于这些的每一个，套筒90包括圆柱形罩盖并且借助于罩盖自身内部的螺纹接合在蜗杆16上。

每个套筒90也可以连接到将借助于合适的机构移动的单元。

原则上，应当注意作为下文所述的制动块的替代，考虑到在本文中提供的公开，本领域的专家也可以设想其它不同的解决方案；例如，代替制动块，待移动的单元的阻挡装置可以包括电磁体，机械连接装置，例如固定销、楔、可移动的干涉轮廓或其它类似物品。

为了举例说明和非限定性目的，下文中描述了这些连接/断开装置中的一个，例如制动块。

用于待定位的部分的套筒的连接/断开装置包括枢转到待移动的部分的结构（工件固定架头部、尾座顶心和支架）的两个臂91、92，并且每个带有用于所述套筒90的接合端部93、94和与致动器97连接的相对自由端部95、96。

致动器97优选地是线性致动器，例如气体、气动、液压、电动致动器或类似致动器：在所示的非限定性实施例中，它是配备有缸和从缸可变地伸出的活塞的液压致动器。

致动器97连接优选地铰接到臂91、92的自由端部95、96；每个臂91、92的每个接合端部93、94配备有具有内衬的夹具以用于与套筒90的圆柱形外表面连接。

两个臂91、92具有沿着它们的主体在位置O′和O′′的它们支点以摆动，使得当两个自由端部95、96接近时，相对端部93、94离开，反之亦然。

磨机10优选包括单螺杆16，并且头部13和尾座顶心12以及支架20、21、22配备有这些连接/断开装置，每个具有特定的相应套筒。

以该方式，设有沿着螺杆的主体的多个套筒，每一个用于一个连接/断开装置。

就所述内容而言可以推断功能：当致动连接/断开装置中的一个的致动器以将内衬闭合到相应套筒上时，通过致动螺杆，磨机的相同部分（头部、尾座顶心或支架）可以由于螺杆16的旋转而被控制平移，实际上，防止旋转的套筒沿着螺杆16移动，导致臂枢转到其上的元件平移。

所以能够使用简单和精确的***移动头部、尾座顶心和支架以将它们正确地定位在基座11上，极大减小磨机10的设置时间。

此外，以该方式，支架以及头部和尾座顶心可以用单个命令同时或单独启动，获得磨机的极大多功能性。

可以设想其它替代，例如，用于头部13和用于尾座顶心12和/或用于支架的移动装置可以不同地制成，例如借助于与滑接轮连接的传送带，从而允许头部13和尾座顶心12和/或支架的运动，如上所述。

移动装置可以等效地包括两个独立螺杆和两个马达，即使在该情况下，磨机的成本更高。

如上所述的磨机10也可以有利地有用于执行操作圆筒的新定位方法。

简言之，在已知技术中，工件固定架头部是固定的事实意味着将工件固定架头部自身看作基准实现圆筒在磨机上的定位，相对于所述基准测量所有相关尺寸并且实现圆筒的定位，对于磨机的设置时间和必须与后者组合使用的装载装置具有不利后果。

已知磨机中的这些设置操作实际上可以手动地或自动地实现。

在前一种情况下，设置时间极其重要，原因是需要必须精确实现的一系列不同操作以便验证它们的正确性。在后一种情况下，设置时间的减少损害磨机的简单性和可靠性，原因是支架和尾座顶心两者必须配备有合适的移动装置和相对控制***。

与已知技术联系的另一缺陷与以下事实相关：在装载期间，圆筒必须在三个方向上并且特别地、尤其也沿着纵轴线移动，以便正确地定位在磨机上；这些调节运动需要使用装载装置。

在手动设备中，该装置典型地是龙门起重机或动臂起重机并且移动和定位圆筒所必需的精确性需要长定位时间、熟练操作者并且错误操作会产生损坏圆筒或磨机或两者的风险。在自动设备中，圆筒的运动用3轴装载***实现并且如果在一方面，它们减小操作时间并且增加其安全性，在另一方面，它们需要沿着3个轴线移动负载并且因此本性复杂、成本高并且需要维护的磨机。支架和尾座顶心必须沿着将正确定位的圆筒移动，在这个意义上，使用传统技术定位支架和尾座顶心也很耗时；就支架而言，例如在打磨所谓的“细”或“Sendzimir”圆筒的情况下，一个大体上对应于圆筒的中心线定位并且其它处于其侧部，但是小心测量离与工件固定架头部相连的圆筒的侧的距离。同样在该情况下，如果在一方面，手动解决方案是经济的，在另一方面，它需要时间和操作者对部件的精度，而自动解决方案保证操作速度和精度，但是它需要用于尾座顶心和用于每个支架的运动和控制机构。

通过使用根据本发明的磨机10，可以容易地实现也应当被认为是本发明的目的的定位方法，该方法总是包括以下步骤：

A-对应于位于磨机的可移动工件固定架头部和尾座顶心之间的基准点定位圆筒的横向、纵向中心线平面；

B-移动工件固定架头部和尾座顶心直到它们与圆筒连接并且支撑它。

定位方法的总体形式也设想以下步骤：

A1-准备待打磨的轧制圆筒；

A-对应于位于磨机的可移动工件固定架头部和尾座顶心之间的基准点定位圆筒的横向、纵向中心线平面；

B-移动工件固定架头部和尾座顶心直到它们与圆筒连接并且支撑它；

C-将所述圆筒的至少两个支撑侧支架或支承装置侧向地定位在离所述中心支承支架的相同距离处。

在以上步骤A中提到的基准点可以可能与对应于固定支架相对于磨机的框架和/或相对于侧支架定位圆筒的横向、纵向中心线平面一致。

许多变型可以明显地应用于所述的方法，本发明的总体目的；在这个意义上，可以颠倒方法的一些步骤（例如步骤B.和C.可以交换）或者可以增加与磨机的二次调节相关的方法的其它步骤；或者也可能由于圆筒的特定形态和几何形状而可以不使用中心支架。

参考步骤A，基准点，这优选地固定到磨机上并且与支架或支承装置、特别是与中心支架一致；明显地可以去除该支架以允许打磨具有特定形态和几何形状的圆筒。

工件固定架头部和尾座顶心可以优选地被移动从而总是离基准点等距离：换句话说，它们的运动程度相同并且总是在相同方向上但是在相反方向上实现。

同样关于侧支架，即，位于与基准点一致的中心支架的侧部的支架，这些可以有利地在相同程度上并且在相同方向上、但是在相反方向上移动。可以在相对于中心支架的两侧设有这些侧支架中的一个或多个，但是总是以相同数量。

以该方式，获得上述优点，原因是整个定位阶段的基准点不再是圆筒的端部，而是它的中心线，因此克服已知技术的缺点。

所以实现了在说明书的前言中所述的目的。

本发明的范围由以下权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于操作圆筒的磨机（10），所述磨机包括：

工件固定架头部（13）；以及

尾座顶心（12），

操作圆筒定位在所述工件固定架头部和所述尾座顶心之间以用于被打磨，

其特征在于，所述磨机（10）包括移动装置（16、90、97），所述移动装置与所述工件固定架头部（13）和所述尾座顶心（12）相联以允许它们沿着共同移动方向移动。

2.根据权利要求1所述的磨机（10），其中所述磨机（10）还包括用于所述圆筒的一个或多个支架（20、21、22）或抵抗装置，其适于至少支撑正在加工的所述圆筒或抵抗打磨力，所述磨机（10）配备有与所述支架（20、21、22）相联的移动装置（16、90、97）以允许它们沿着所述共同移动方向移动。

3.根据权利要求1或2所述的磨机（10），其中所述移动装置（16、90、97）包括与所述磨机的基座相联的蜗杆（16），所述蜗杆布置成其旋转轴线沿着平行于所述移动方向的方向并且包括具有不一致螺旋形螺纹的两个部分（160、161）。

4.根据权利要求3所述的磨机（10），其中对于所述蜗杆（16）的具有不一致螺旋形螺纹的所述两个部分（160、161）中的每一个，所述移动装置还包括接合在所述蜗杆（16）上的内螺纹套筒（90）和用于将所述内螺纹套筒与所述工件固定架头部和/或所述尾座顶心和/或所述支架连接或断开的连接/断开装置（91、92）。

5.根据权利要求4所述的磨机（10），其中所述连接/断开装置（91、92）包括具有在其主体上的支点的两个臂（91、92），并且每个臂具有与所述内螺纹套筒（90）接合的接合端部（93、94）和与致动器（97）连接的相对的自由端部（95、96）。

6.根据权利要求5所述的磨机（10），其中所述致动器（97）是与所述两个臂（91、92）的所述自由端部（95、96）连接的线性致动器，并且其中每个臂（91、92）的所述接合端部（93、94）配备有优选具有内衬的夹具，用于与所述内螺纹套筒（90）的圆柱形外表面相连。

7.根据权利要求5或6所述的磨机（10），其中所述两个臂（91、92）具有在其主体上且在所述工件固定架头部（13）、所述尾座顶心（12）和所述支架（20、21、22）中的至少之一处的支点。

8.根据权利要求7所述的磨机（10），其中所述工件固定架头部（13）、所述尾座顶心（12）和所述支架（20、21、22）均与相应的连接/断开装置（91、92）连接，相应数量的所述内螺纹套筒（90）接合在所述蜗杆（16）上，各所述内螺纹套筒可以分别与各所述连接/断开装置（91、92）连接。

9.一种用于将例如轧机或造纸机的操作圆筒定位在磨机（10）上的方法，其特征在于，所述方法至少包括至少执行以下步骤：

A-对应于位于所述磨机（10）的可移动的工件固定架头部（13）和尾座顶心（12）之间的基准点定位所述圆筒的横向、纵向中心线平面；

B-沿着朝向所述圆筒的方向移动所述工件固定架头部（13）和所述尾座顶心（12），直到出现用于夹带和/或支撑所述圆筒自身的相互连接。

10.根据权利要求1至8中的一项或多项所述的磨机（10），其特征在于，所述磨机执行权利要求9所述的方法。

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