CN111036711B - 一种多辊距高刚度高负荷钢板矫直机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多辊距高刚度高负荷钢板矫直机，包括预应力互锁机架，预应力互锁机架包括设于地面上的下底座框架，下底座框架的上方通过四根竖直布置的中空立柱连接有两根上横梁，下底座框架与中空立柱以及上横梁与中空立柱之间均设有互锁机构，中空立柱内设有拉紧预应力机构；下底座框架连接有水平布置的下辊系装置，上横梁连接有与下辊系装置相对的上辊系装置。本发明应用在中厚板矫直领域，具有高刚度互锁机架、边辊带负荷调整、在线辊缝调整、结构紧凑、响应快、多辊系高速换辊等特点，可实现往复式矫直，矫直板形良好，尤其能满足厚度范围特大的高强度钢板的矫直平直度要求。

Description

一种多辊距高刚度高负荷钢板矫直机

技术领域

本发明属于机械设备领域，进一步涉及一种金属型材冷处理机械设备，具体涉及一种多辊距高刚度高负荷钢板矫直机。

背景技术

矫直机是中厚板生产线上的主要精整设备之一，用于矫直钢板，使其平直度满足国家标准和客户的要求。为了能改善板形，提高产品质量，现代矫直机采用了多种技术和手段。

矫直机在生产过程中，随着矫直钢板厚度不断增加，矫直钢种屈服强度不断增高，所需的矫直力呈几何级数提高；矫直机的全部矫直力都是要通过辊系来承受，并最终传递到机架上。现有的矫直机机架主要有两类，一类铸钢牌坊,在矫直过程中弹性形变量较大，会直接影响矫直后钢板的质量，一类采用预应力机架，通过四根预紧螺杆，八个锁紧螺母将上横梁、底座、立柱组合在一起的组合焊接式结构。机架刚度均有不足，现有的矫直机辊系，支撑辊布置没有有效的利用空间，支撑辊排数受限，使得整个辊系的承载能力不足，而且支撑辊为整排调整不能单独调整。

中厚板生产的钢板规格厚度范围很宽，需矫直钢板强度也很高，目前矫直机的矫直范围很难同时满足要求，为了更加灵活的设置多种形式的矫直辊缝以适应宽范围的钢板规格，德国SMS-SIEMAG公司近年来推出了九-五辊变辊数冷矫直机，同一套辊系通过变换为九辊或五辊参与工作，能够有限地提高对厚钢板的矫直范围，目前在中国国内在营口5m、宝钢5m等少数几家新投产的冷矫直机采用了这种结构。但是，目前使用的该类矫直机在变化辊子数量的过程中，相邻辊子间的距离无法变大，单辊承载能力无法提高，对矫直钢板的范围仍有较大的限制。当多辊矫直机矫直厚规格钢板时，可通过减少参与工作的矫直辊数量进行矫直，但是在减少矫直辊数量的同时，会出现辊子间距的不均匀、单辊承载能力受限等情况，这使得在矫直厚板时必须减小对钢板的压弯程度，造成矫直厚板时弯矩不够，并且单根矫直辊的承载过高，极易损坏，较大程度上限制了矫直厚板的范围；现在部分应用此结构类型矫直机的厂家在矫直厚板时只能通过减小对钢板的压弯量，增加矫直道次，才能使厚钢板的平直度略有所提高。对于矫直钢板规格变化较大的矫直机，中国专利CN01128973.2公开了一种板带材变辊距矫直机，其提出了变辊距的概念，但该专利仅停留在理论阶段，并未提出可实际运用的变辊距结构。

中国专利CN2309192Y公开了一种中厚板热矫直机，其上辊系和上受力架之间的卡紧装置为液压弹簧卡紧装置，此装置由油缸、手柄、弹簧和“T”型螺栓组成，“T”型螺栓一端与活塞交接，螺栓与活塞可同做轴向移动，螺栓相对活塞可做旋转移动，另一端与上辊座架连接，手柄与螺栓固定连接。但是此套机构过于繁杂，弹簧很容易失效，不能将上辊座架同上横梁顺利松开，从而延长换辊时间。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的各项缺点，本发明提供了一种多辊距高刚度高负荷钢板矫直机，具体方案如下：

包括预应力互锁机架，所述预应力互锁机架包括设于地面上的下底座框架，所述下底座框架的上方通过四根竖直布置的中空立柱连接有两根上横梁，所述下底座框架与所述中空立柱以及所述上横梁与所述中空立柱之间均设有互锁机构，所述中空立柱内设有拉紧预应力机构；所述下底座框架连接有水平布置的下辊系装置，所述下辊系装置的顶面设有若干下矫直辊，所述上横梁连接有与所述下辊系装置相对的上辊系装置，所述上辊系装置的底面设有若干上矫直辊；所述下矫直辊和所述上矫直辊之间的间隙构成供待矫直钢板通过的工作腔，所述下矫直辊和所述上矫直辊均通过万向联轴器和减速机传动连接有动力机。

进一步地，所述拉紧预应力机构包括设于所述中空立柱内的拉杆，所述下底座框架上成型有与所述中空立柱配合的下连接柱，所述拉杆的下端穿出所述下连接柱并通过下螺母与所述下底座框架连接，所述上横梁上成型有与所述中空立柱配合的上连接柱，所述拉杆的上端穿出所述上连接柱并通过上螺母与所述上横梁连接。

进一步地，所述互锁机构包括竖直布置的本体，所述本体的两端向同一侧弯折九十度形成两个扣合块，两个所述扣合块分别连接于所述中空立柱的端部以及所述上连接柱或所述下连接柱的端部；其中一个所述扣合块的内侧面成型为斜面，所述斜面上设有与其配合的斜楔压块，所述本体上穿设有若干末端抵住所述斜楔压块的调整螺钉。

进一步地，所述上辊系装置包括上受力架以及连接于所述上受力架下方的上辊盒组件，所述上受力架设于所述若干中空立柱之间且与所述动力设备连接；所述上受力架的侧壁设有若干卡紧缸支座，所述卡紧缸支座上固定连接有竖直的卡紧缸；所述上辊盒组件的侧壁上设有与所述卡紧缸支座相对的固定板，所述固定板上开设有与所述卡紧缸的输出杆配合的卡紧槽；

所述滑块设于所述上受力架的侧壁上，所述上受力架的两侧对应所述上横梁的正下方设有液压缸容置腔，所述液压缸容置腔内设有液压缸，所述动力设备的输出端伸入所述液压缸容置腔且与所述液压缸的输入端连接。

进一步地，所述上辊盒组件包括上辊盒框架，所述上辊盒框架的底面设有若干均匀间隔且与所述上横梁垂直的上轴承座，相邻的两个所述上轴承座之间构成一个上支承辊容置腔，每一个所述上支承辊容置腔内设有一个水平且与所述上横梁垂直的上支承辊；

所述上辊盒框架侧面上对应所述上支承辊容置腔两端的位置通过六角螺母连接有竖直布置的导向轴套，所述导向轴套外套设有碟簧，所述导向轴套外位于所述碟簧的下端还套设有垫圈；所述导向轴套内穿设有上连接杆，所述上连接杆的底部连接有上工作辊轴承座，所述上矫直辊的两端穿设于所述上工作辊轴承座上与所述上支承辊接触。

进一步地，所述卡紧缸包括卡紧缸缸体，所述卡紧缸缸体内设有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞连接有伸出所述卡紧缸缸体的T形头活塞杆，所述第一活塞与所述第二活塞之间连接有伸缩轴，所述第二活塞连接有伸出所述卡紧缸缸体的旋转轴，所述T形头活塞杆和所述旋转轴伸出所述卡紧缸缸体的部分均经过密封处理；所述旋转轴位于所述卡紧缸缸体内的部分外套设有旋转筒，所述旋转筒的外壁上开设有螺旋状的旋转槽，所述旋转槽在所述旋转筒轴向上的投影为四分之一圆弧，所述卡紧缸缸体的内壁上通过固定杆连接有与所述旋转槽配合的导向件；

所述伸缩轴包括套接的轴套和轴杆，所述轴套的一端固定连接于所述第一活塞上，所述轴杆的一端固定连接于所述第二活塞上，所述轴套的内壁成型有若干轴向布置的传动槽，所述轴杆的外壁成型有若干与所述传动槽配合的传动凸条。

进一步地，所述下辊系装置包括连接于下底座框架上的下辊盒框架，所述下辊盒框架的顶面设有若干均匀间隔且与所述上横梁垂直的下轴承座，相邻的两个所述下轴承座之间构成一个下支承辊容置腔，每一个所述下支承辊容置腔内设有水平布置且与所述上横梁垂直的下支承辊；所述下辊盒框架侧面上对应所述下支承辊容置腔两端的位置设有有竖直布置的下连接杆，所述下连接杆的顶部连接有下工作辊轴承座，所述下矫直辊的两端通过轴承连接于所述下工作辊轴承座上与所述下支承辊平行且接触，每一个所述下矫直辊对应所述上矫直辊之间的间隙布置；

所述下辊盒框架的顶面对应工作腔的入口和出口的位置均设有若干均匀间隔且与所述上横梁垂直的边辊轴承座，相邻的两个所述边辊轴承座之间构成一个边辊支承辊容置腔，每一个所述边辊支承辊容置腔内设有水平布置且与所述下支承辊平行的边辊支承辊；所述下辊盒框架侧面上对应所述边辊支承辊容置腔两端的位置设有竖直布置的边辊连接杆，所述边辊连接杆的顶部连接有边辊轴承座，所述边辊轴承座之间通过轴承穿设有与所述边辊支承辊平行且接触的边辊，所述边辊与所述下矫直辊的相对高度可以调节。

进一步地，所述上支承辊和所述下支承辊均包括支承辊体、调心辊子轴承和芯轴，所述支承辊体成型为一个高强度空心辊环，所述支承辊体外圆面两端带有一定宽度的过渡拟合曲面，所述调心辊子轴承安装于所述支承辊体的内壁上，所述芯轴穿设于所述调心辊子轴承的轴承孔内，所述芯轴的两端互相咬合固定在所述上轴承座或所述下轴承座内。

进一步地，所述下底座框架上对应所述边辊支承辊的正下方设有调整腔，所述调整腔内设有边辊负荷调整机构，所述边辊负荷调整机构包括若干设于所述调整腔内且位于所述边辊轴承座正下方的千斤顶，所述千斤顶输出端的顶部连接于所述边辊轴承座的底面上；所述若干千斤顶的输入端通过齿式联轴器和传动轴依次连接，其中一个位于最侧边的所述千斤顶的输入端通过齿式联轴器和传动轴连接有液压马达；

所述调整腔的顶面还穿设有若干竖直布置的提升缸，所述提升缸的输出杆的上端连接有与所述下支承辊垂直的提升轴，所述下轴承座连接于所述提升轴上。

进一步地，所述上横梁与所述上辊系装置之间连接有动力设备，位于同一根所述上横梁下的两根中空立柱相对的侧面上设有侧滑板，所述上辊系装置通过滑块连接于所述侧滑板上，所述上辊系装置能够在所述动力设备和所述侧滑板的作用下在竖直方向运动。

本发明提出的一种多辊距高刚度高负荷钢板矫直机的有益效果在于：

1、本发明的机架采用分体结构且利用互锁机构连接，消除了机架之间由于矫直力作用时所产生的间隙，使整个机架为刚性的整体结构，保证机架各分体结构在矫直时始终全部承担矫直力，提高机架的动态刚度，从而可大幅提高设备矫直能力；

2、本发明的辊系设有超高密集排列且相互咬合布置的支承辊，支承辊是一个组合结构，由支承辊体、调心辊子轴承和辊轴等组成，支承辊采用高强度空心辊环结构，支承辊轴承装入辊环内部；大幅度提高了支承辊的密度，提高支承辊与矫直辊辊面的接触率；具有结构紧凑、承载能力强、成本较低等优点，增加了支撑单根矫直辊的支承辊排数，数倍提高了矫直辊系的承载能力；

3、本发明具有快速自旋伸缩功能的液压锁紧机构，所有动作均有液压***完成，具有能够迅速卡紧和松开上辊系的特点，操作简单可靠、方便，为快速换辊节省了时间。

附图说明

图1为本发明的立体图，

图2为本发明的主视图，

图3为本发明的俯视图，

图4为本发明的侧视图，

图5为本发明拉紧预应力机构的结构示意图，

图6为本发明互锁机构的主视图，

图7为本发明互锁机构的立体图，

图8为本发明上受力架和上辊盒组件的连接示意图，

图9为本发明动力设备的立体图，

图10为本发明动力设备的俯视图，

图11为本发明上受力架的立体图，

图12为本发明上辊盒组件的立体图，

图13为本发明上辊盒组件的主视图，

图14为本发明上辊盒组件的侧视图，

图15为本发明卡紧缸的内部结构示意图，

图16为本发明伸缩轴的结构示意图(沿轴向视角)，

图17为本发明下辊盒框架安装下矫直辊时的立体图，

图18为本发明下辊盒框架安装下矫直辊时的侧视图，

图19为本发明下辊盒框架安装下矫直辊和边辊时的立体图，

图20为本发明下辊盒框架安装下矫直辊和边辊时的侧视图，

图21为本发明下底座框架的结构示意图，

图22为本发明下支承辊的结构示意图。

附图序号及名称：1、下底座框架，101、下连接柱，102、下螺母，103、调整腔，104、边辊负荷调整机构，105、千斤顶，106、液压马达，107、提升缸，108、提升轴，2、中空立柱，201、侧滑板，202、滑块，3、上横梁，301、上连接柱，302、上螺母，303、蜗轮蜗杆容置腔，304、压下螺杆，305、蜗轮，306、固定平台，307、双轴电机，308、蜗杆，309、平衡缸支座，310、平衡缸，311、中间轴，312、离合器，4、互锁机构，401、本体，402、扣合块，403、斜楔压块，404、调整螺钉，5、拉紧预应力机构，501、拉杆，6、下辊系装置，601、下矫直辊，602、下辊盒框架，603、下轴承座，604、下支承辊容置腔，605、下支承辊，606、下连接杆，607、下工作辊轴承座，608、边辊支承辊轴承座，609、边辊支承辊容置腔，610、边辊支承辊，611、边辊连接杆，612、边辊轴承座，613、边辊，614、支承辊体，615、调心辊子轴承，616、芯轴，617、盖板轴，618、辊间盖板，7、上辊系装置，701、上矫直辊，702、上受力架，703、上辊盒组件，704、卡紧缸支座，705、卡紧缸，707、固定板，708、卡紧槽，709、液压缸容置腔，710、液压缸，711、上辊盒框架，712、上轴承座，713、上支承辊容置腔，714、上支承辊，715、导向轴套，716、碟簧，717、垫圈，718、上连接杆，719、上工作辊轴承座，721、卡紧缸缸体，722、第一活塞，723、第二活塞，724、T形头活塞杆，725、伸缩轴，726、旋转轴，727、旋转筒，728、旋转槽，729、固定杆，730、导向件，731、轴套，732、轴杆，733、传动槽，734、传动凸条，

具体实施方式

为详细说明本发明之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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保护范围的限制。

结合图1-图4所示，本发明公开的一种多辊距高刚度高负荷钢板矫直机，包括预应力互锁机架，预应力互锁机架包括设于地面上的下底座框架1，下底座框架1的上方通过四根竖直布置的中空立柱2连接有两根上横梁3，下底座框架1与中空立柱2以及上横梁3与中空立柱2之间均设有互锁机构4，中空立柱2内设有拉紧预应力机构5；下底座框架1连接有水平布置的下辊系装置6，下辊系装置6的顶面设有若干下矫直辊601，上横梁3连接有与下辊系装置6相对的上辊系装置7，上辊系装置7的底面设有若干上矫直辊701；下矫直辊601和上矫直辊701之间的间隙构成供待矫直钢板通过的工作腔，下矫直辊601和上矫直辊701均通过万向联轴器和减速机传动连接有动力机(附图中未画出)。

如图5，拉紧预应力机构5包括设于中空立柱2内的拉杆501，下底座框架1上成型有与中空立柱2配合的下连接柱101，拉杆501的下端穿出下连接柱101并通过下螺母102与下底座框架1连接，上横梁3上成型有与中空立柱2配合的上连接柱301，拉杆501的上端穿出上连接柱301并通过上螺母302与上横梁3连接；

中空立柱2的两端、上连接柱301的底端以及下连接柱101的顶端均向外翻折形成水平的连接板，如图6和图7所示互锁机构4包括竖直布置的本体401，本体401的两端向同一侧弯折九十度形成两个扣合块402，两个扣合块402分别连接于中空立柱2两端的连接板以及上连接柱301或下连接柱101端部的连接板；其中一个扣合块402的内侧面成型为斜面，斜面上设有与其配合的斜楔压块403，本体401上穿设有两个末端抵住斜楔压块403的调整螺钉404。互锁机构4和拉紧预应力机构5配合作用使得预应力互锁机架在分体结构的前提下保证足够的刚度能够从而在工作过程中保持足够的整体稳定性。

传统的矫直机为了工作时有足够的压力(通常压力机上标记的最大压力为2000-3000吨)，上横梁与底座之间通过若干拉杆连接，通过位于上横梁上方和底座下方的螺母将拉杆预拉紧，立柱作用仅仅是承受螺母拧紧时产生的压力以及支撑上横梁各组件的初始重量。液压缸工作时，因为拉杆的作用，上横梁与地做框架之间的间距固定，所以上横梁底面的矫直辊产生较大的压力对板件进行矫直；但是因为拉杆承受的拉力有限(现有的拉杆在受到300吨的力时会产生1mm的形变)，当拉杆承受的拉力超过其极限导致拉杆被拉长时，因为立柱无法承载拉力载荷，所以会导致上横梁与底座框架之间的距离会跟着拉杆变长而增大；此时不管液压缸再提供多大的压力，其也只会转变成拉杆的形变，导致矫直机的压力存在上限达不到宣称的最大压力(一般只能达到600吨-1000吨)。

而本申请的预应力互锁机架，重新设计拉杆与立柱的结构，使得立柱的两端分别与上横梁与底座框架连接并锁紧(可以通过如上述的扣合块通过外部锁紧，也可以通过立柱端部、上横梁与底座框架成型互相配合的自锁结构进行连接)，使立柱不仅能承受压力方向的载荷也可以承受拉力方向的载荷，从而保证液压***在工作时，矫直辊对公件产生巨大压力的反作用力由拉杆与立柱共同负载。经过测试，单根立柱的承载力由传统的300吨提高至1000吨以上，在不改变传统矫直机立柱安装数量的前提下，保证了矫直机能够达到更大的压力。

结合图8-图10，上横梁3的顶部设有蜗轮蜗杆容置腔303，蜗轮蜗杆容置腔303内设有竖直的压下螺杆304，压下螺杆304的下端穿出上横梁3与上辊系装置7连接，压下螺杆304的上端套设有位于蜗轮蜗杆容置腔303内且水平布置的蜗轮305；两根上横梁3之间设有固定平台306，固定平台306上设有与上横梁3垂直的双轴电机307，双轴电机307的两根输出轴通过联轴器连接有与蜗轮305配合的蜗杆308；

蜗轮蜗杆容置腔303相对于双轴电机307的一侧设有平衡缸支座309，平衡缸支座309上铰接有平衡缸310，平衡缸310的输出杆的末端与上辊系装置7铰接。双轴电机307其中一根输出轴通过联轴器连接有中间轴311，中间轴311通过轴承座连接于固定平台306的顶面上，中间轴311的末端通过离合器312与蜗杆308连接。矫直机标定开口度时，因为四个蜗杆安装时上下位置不一定是一致的，需要单独调整到统一位置，此时把离合器脱开，四个点单独调整，这样标定回会更准确。

参照图11-图14，上辊系装置7包括上受力架702以及连接于上受力架702下方的上辊盒组件703，上受力架702设于四根中空立柱2之间且与压下螺杆304和平衡缸310的输出杆连接；上受力架702的侧壁设有若干卡紧缸支座704，卡紧缸支座704上固定连接有竖直的卡紧缸705；上辊盒组件7的侧壁上设有与卡紧缸支座704相对的固定板707，固定板707上开设有与卡紧缸705的输出杆配合的卡紧槽708；

位于同一根上横梁3下的两根中空立柱2相对的侧面上设有侧滑板201，上受力架702的侧壁上通过滑块202与侧滑板201连接，其作用是使上辊系上的力传递到中空立柱上；上受力架702的两侧对应上横梁3的正下方设有液压缸容置腔709，液压缸容置腔709内设有液压缸710，压下螺杆304的底端伸入液压缸容置腔709且与液压缸710的输入端连接；

上辊盒组件703包括上辊盒框架711，上辊盒框架711的底面设有若干均匀间隔且与上横梁3垂直的上轴承座712，相邻的两个上轴承座712之间构成一个上支承辊容置腔713，每一个上支承辊容置腔713内设有一个水平且与上横梁3垂直的上支承辊714；上辊盒框架711侧面上对应上支承辊容置腔713两端的位置通过六角螺母连接有竖直布置的导向轴套715，导向轴套715外套设有碟簧716，导向轴套715外位于碟簧716的下端还套设有垫圈717；导向轴套715内穿设有上连接杆718，上连接杆718的底部连接有上工作辊轴承座719，上矫直辊701的两端穿设于上工作辊轴承座719上与上支承辊714接触。

如图15，卡紧缸705包括卡紧缸缸体721，卡紧缸缸体721内设有第一活塞722和第二活塞723，第一活塞722连接有伸出卡紧缸缸体721的T形头活塞杆724，第一活塞722与第二活塞723之间连接有伸缩轴725，第二活塞723连接有伸出卡紧缸缸体721的旋转轴726，T形头活塞杆724和旋转轴726伸出卡紧缸缸体721的部分均经过密封处理；旋转轴726位于卡紧缸缸体721内的部分外套设有旋转筒727，旋转筒727的外壁上开设有旋转槽728，旋转槽728在旋转筒727轴向上的投影为四分之一圆弧，卡紧缸缸体721的内壁上通过固定杆729连接有与旋转槽728配合的导向件730；

如图16，伸缩轴725包括套接的轴套731和轴杆732，轴套731的一端固定连接于第一活塞722上，轴杆732的一端固定连接于第二活塞723上，轴套731的内壁成型有若干轴向布置的传动槽733，轴杆732的外壁成型有若干与传动槽733配合的传动凸条734。伸缩轴的结构使得轴杆能够在轴套中沿轴向运动，同时轴杆能够带动轴套绕轴转动。

参照图15，当B口进油、A口回油、C口关闭时,“T”型头活塞杆伸出；之后将C口进油、B口回油、A口关闭时，旋转轴带着“T”型头活塞杆旋转90°；将A口进油、B口回油、C口关闭时，“T”型头活塞杆缩回；最后将A、B、C口全部关闭，此时液压锁紧机构即处于锁紧的工作状态。当液压锁紧机构需要松卡时，将B口进油、A口回油、C口关闭，“T”型头活塞杆伸出；再将B口进油、C口回油、A口关闭，“T”型头活塞杆向回旋转90°；将A口进油、B口回油、C口关闭，“T”型头活塞杆缩回；最后将A、B、C口全部关闭，此时即为液压锁紧机构松卡状态。

卡紧缸起到上辊盒组件和上受力架的连接作用，常态下上辊盒组件和上受力架是用四个卡紧缸锁在一起，当需要换辊的时候卡紧缸从固定板脱开。

对比图17和图18，下辊系装置6包括连接于下底座框架1上的下辊盒框架602，下辊盒框架602的顶面设有若干均匀间隔且与上横梁3垂直的下轴承座603，相邻的两个下轴承座603之间构成一个下支承辊容置腔604，每一个下支承辊容置腔604内设有水平布置且与上横梁3垂直的下支承辊605；下辊盒框架602侧面上对应下支承辊容置腔604两端的位置设有有竖直布置的下连接杆606，下连接杆606的顶部连接有下工作辊轴承座607，下工作辊轴承座607之间通过轴承穿设有与下支承辊605平行且接触的下矫直辊601，每一个下矫直辊601对应上矫直辊701之间的间隙布置。

对比图19和图20，下辊盒框架602的顶面对应工作腔的入口和出口的位置均设有若干均匀间隔且与上横梁3垂直的边辊支承辊轴承座608，相邻的两个边辊支承辊轴承座608之间构成一个边辊支承辊容置腔609，每一个边辊支承辊容置腔609内设有水平布置且与下支承辊605平行的边辊支承辊610；下辊盒框架602侧面上对应边辊支承辊容置腔609两端的位置设有竖直布置的边辊连接杆611，边辊连接杆611的顶部连接有边辊轴承座612，边辊轴承座612之间通过轴承穿设有与边辊支承辊610平行且接触的边辊613，边辊613与下矫直辊601的相对高度可以调节。小矫直辊601与边辊613之间以及边辊613的外侧设有盖板轴617，所述盖板轴617上设有若干均匀间隔的辊间盖板618。

结合图2和图21，下底座框架1上对应边辊支承辊610的正下方设有调整腔103，调整腔103内设有边辊负荷调整机构104，边辊负荷调整机构104包括四个设于调整腔103内且位于边辊轴承座612正下方的千斤顶105，千斤顶105输出端的顶部连接于边辊轴承座612的底面上；千斤顶105的输入端通过齿式联轴器和传动轴依次连接，其中一个位于最侧边的千斤顶105的输入端通过齿式联轴器和传动轴连接有液压马达106；

如图2，调整腔103的顶面还穿设有若干竖直布置的提升缸107，提升缸107的输出杆的上端连接有与下支承辊605垂直的提升轴108，下轴承座603连接于提升轴108上。

如图22，以下支承辊605为例，上支承辊714和下支承辊605均包括支承辊体614、调心辊子轴承615和芯轴616，支承辊体614成型为一个高强度空心辊环，支承辊体614外圆面两端带有一定宽度特有的过渡拟合曲面，调心辊子轴承615安装于支承辊体614的内壁上，芯轴616穿设于调心辊子轴承615的轴承孔内，芯轴616的两端互相咬合固定在上轴承座712或下轴承座603内，上轴承座和下轴承座均为多联轴承座，实际应用中可以根据生产要求进行调整。

传统的矫直机中，因为相邻的两个支承辊需要错开一定的距离布置，这就导致固定这两根支承辊轴的轴承座也需要错开布置；受轴承座的结构所限，导致支承辊之间的间距无法进一步缩小，进而使得支承辊与矫直辊的接触面积有限；而且由于多个支承辊与矫直辊的接触点之间存在距离，在实际矫直过程中，矫直辊会随着公件的形状产生形变，进而就导致矫直辊受力不均匀(当矫直辊变成弧形时，只有靠近两端的支承辊受力中间的支承辊只承受很少的力甚至不受力，或者是中间的支承辊受力两端的支承辊承受很少的力)，支承辊受力不均从而导致经常受力的支承辊的使用寿命普遍较短(通常为2-3个月)。

而本申请的支承辊系，相邻的两个支承辊的轴穿设一个支承辊体的空心辊环内，简单理解就是相邻两个轴偏心地穿设在一个轴承座内，同时两个轴接触的位置成型为两个平面互相咬合在一起，保证两个轴连接时的稳定性。在材料力学性能允许的条件下，两个支承辊之间的间距可以达到40cm-60cm，极大地提高了支承辊与矫直辊的接触面积，减少因矫直辊产生形变导致的支承辊受力不均的现象，有效地提高了支承辊的使用寿命(经试验达到了6个月以上)。

综上，仅为本发明之较佳实施例，不以此限定本发明的保护范围，凡依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本发明专利涵盖的范围之内。

Claims (6)

1.一种多辊距高刚度高负荷钢板矫直机，包括预应力互锁机架，其特征在于：所述预应力互锁机架包括设于地面上的下底座框架（1），所述下底座框架（1）的上方通过四根竖直布置的中空立柱（2）连接有两根上横梁（3），所述下底座框架（1）与所述中空立柱（2）以及所述上横梁（3）与所述中空立柱（2）之间均设有互锁机构（4），所述中空立柱（2）内设有拉紧预应力机构（5）；所述下底座框架（1）连接有水平布置的下辊系装置（6），所述下辊系装置（6）的顶面设有若干下矫直辊（601），所述上横梁（3）连接有与所述下辊系装置（6）相对的上辊系装置（7），所述上辊系装置（7）的底面设有若干上矫直辊（701）；所述下矫直辊（601）和所述上矫直辊（701）之间的间隙构成供待矫直钢板通过的工作腔，所述下矫直辊（601）和所述上矫直辊（701）均通过万向联轴器和减速机传动连接有动力机；

所述拉紧预应力机构（5）包括设于所述中空立柱（2）内的拉杆（501），所述下底座框架（1）上成型有与所述中空立柱（2）配合的下连接柱（101），所述拉杆（501）的下端穿出所述下连接柱（101）并通过下螺母（102）与所述下底座框架（1）连接，所述上横梁（3）上成型有与所述中空立柱（2）配合的上连接柱（301），所述拉杆（501）的上端穿出所述上连接柱（301）并通过上螺母（302）与所述上横梁（3）连接；

所述上辊系装置（7）包括上受力架（702）以及连接于所述上受力架（702）下方的上辊盒组件（703），所述上受力架（702）设于所述中空立柱（2）之间且与动力设备连接；所述上受力架（702）的侧壁设有若干卡紧缸支座（704），所述卡紧缸支座（704）上固定连接有竖直的卡紧缸（705）；所述上辊盒组件（703）的侧壁上设有与所述卡紧缸支座（704）相对的固定板（707），所述固定板（707）上开设有与所述卡紧缸（705）的输出杆配合的卡紧槽（708）；

所述上受力架（702）的两侧对应所述上横梁（3）的正下方设有液压缸容置腔（709），所述液压缸容置腔（709）内设有液压缸（710），动力设备的输出端伸入所述液压缸容置腔（709）且与所述液压缸（710）的输入端连接；

所述上辊盒组件（703）包括上辊盒框架（711），所述上辊盒框架（711）的底面设有若干均匀间隔且与所述上横梁（3）垂直的上轴承座（712），相邻的两个所述上轴承座（712）之间构成一个上支承辊容置腔（713），每一个所述上支承辊容置腔（713）内设有一个水平且与所述上横梁（3）垂直的上支承辊（714）；

所述上辊盒框架（711）侧面上对应所述上支承辊容置腔（713）两端的位置通过六角螺母连接有竖直布置的导向轴套（715），所述导向轴套（715）外套设有碟簧（716），所述导向轴套（715）外位于所述碟簧（716）的下端还套设有垫圈（717）；所述导向轴套（715）内穿设有上连接杆（718），所述上连接杆（718）的底部连接有上工作辊轴承座（719），所述上工作辊轴承座（719）之间通过轴承穿设有与所述上支承辊（714）平行且接触的上矫直辊（720）；

所述卡紧缸（705）包括卡紧缸缸体（721），所述卡紧缸缸体（721）内设有第一活塞（722）和第二活塞（723），所述第一活塞（722）连接有伸出所述卡紧缸缸体（721）的T形头活塞杆（724），所述第一活塞（722）与所述第二活塞（723）之间连接有伸缩轴（725），所述第二活塞（723）连接有伸出所述卡紧缸缸体（721）的旋转轴（726），所述T形头活塞杆（724）和所述旋转轴（726）伸出所述卡紧缸缸体（721）的部分均经过密封处理；所述旋转轴（726）位于所述卡紧缸缸体（721）内的部分外套设有旋转筒（727），所述旋转筒（727）的外壁上开设有螺旋状的旋转槽（728），所述旋转槽（728）在所述旋转筒（727）轴向上的投影为四分之一圆弧，所述卡紧缸缸体（721）的内壁上通过固定杆（729）连接有与所述旋转槽（728）配合的导向件（730）；

所述伸缩轴（725）包括套接的轴套（731）和轴杆（732），所述轴套（731）的一端固定连接于所述第一活塞（722）上，所述轴杆（732）的一端固定连接于所述第二活塞（723）上，所述轴套（731）的内壁成型有若干轴向布置的传动槽（733），所述轴杆（732）的外壁成型有若干与所述传动槽（733）配合的传动凸条（734）。

2.根据权利要求1所述的一种多辊距高刚度高负荷钢板矫直机，其特征在于：所述互锁机构（4）包括竖直布置的本体（401），所述本体（401）的两端向同一侧弯折九十度形成两个扣合块（402），两个所述扣合块（402）分别连接于所述中空立柱（2）的端部以及所述上连接柱（301）或所述下连接柱（101）的端部；其中一个所述扣合块（402）的内侧面成型为斜面，所述斜面上设有与其配合的斜楔压块（403），所述本体（401）上穿设有若干末端抵住所述斜楔压块（403）的调整螺钉（404）。

3.根据权利要求2所述的一种多辊距高刚度高负荷钢板矫直机，其特征在于：所述下辊系装置（6）包括连接于下底座框架（1）上的下辊盒框架（602），所述下辊盒框架（602）的顶面设有若干均匀间隔且与所述上横梁（3）垂直的下轴承座（603），相邻的两个所述下轴承座（603）之间构成一个下支承辊容置腔（604），每一个所述下支承辊容置腔（604）内设有水平布置且与所述上横梁（3）垂直的下支承辊（605）；所述下辊盒框架（602）侧面上对应所述下支承辊容置腔（604）两端的位置设有竖直布置的下连接杆（606），所述下连接杆（606）的顶部连接有下工作辊轴承座（607），所述下矫直辊（601）的两端通过轴承连接于所述下工作辊轴承座（607）上与所述下支承辊（605）平行且接触，每一个所述下矫直辊（601）对应所述上矫直辊（701）之间的间隙布置；

所述下辊盒框架（602）的顶面对应工作腔的入口和出口的位置均设有若干均匀间隔且与所述上横梁（3）垂直的边辊支承辊轴承座（608），相邻的两个所述边辊支承辊轴承座（608）之间构成一个边辊支承辊容置腔（609），每一个所述边辊支承辊容置腔（609）内设有水平布置且与所述下支承辊（605）平行的边辊支承辊（610）；所述下辊盒框架（602）侧面上对应所述边辊支承辊容置腔（609）两端的位置设有竖直布置的边辊连接杆（611），所述边辊连接杆（611）的顶部连接有边辊轴承座（612），所述边辊轴承座（612）之间通过轴承穿设有与所述边辊支承辊（610）平行且接触的边辊（613），所述边辊（613）与所述下矫直辊（601）的相对高度可以调节。

4.根据权利要求3所述的一种多辊距高刚度高负荷钢板矫直机，其特征在于：所述上支承辊（714）和所述下支承辊（605）均包括支承辊体（614）、调心辊子轴承（615）和芯轴（616），所述支承辊体（614）成型为一个高强度空心辊环，所述支承辊体（614）外圆面两端带有一定宽度的过渡拟合曲面，所述调心辊子轴承（615）安装于所述支承辊体（614）的内壁上，所述芯轴（616）穿设于所述调心辊子轴承（615）的轴承孔内，所述芯轴（616）的两端互相咬合固定在所述上轴承座（712）或固定在所述下轴承座（603）内。

5.根据权利要求4所述的一种多辊距高刚度高负荷钢板矫直机，其特征在于：所述下底座框架（1）上对应所述边辊支承辊（610）的正下方设有调整腔（103），所述调整腔（103）内设有边辊负荷调整机构（104），所述边辊负荷调整机构（104）包括若干设于所述调整腔（103）内且位于所述边辊轴承座（612）正下方的千斤顶（105），所述千斤顶（105）输出端的顶部连接于所述边辊轴承座（612）的底面上；所述若干千斤顶（105）的输入端通过齿式联轴器和传动轴依次连接，其中一个位于最侧边的所述千斤顶（105）的输入端通过齿式联轴器和传动轴连接有液压马达（106）；

所述调整腔（103）的顶面还穿设有若干竖直布置的提升缸（107），所述提升缸（107）的输出杆的上端连接有与所述下支承辊（605）垂直的提升轴（108），所述下轴承座（603）连接于所述提升轴（108）上。

6.根据权利要求1所述的一种多辊距高刚度高负荷钢板矫直机，其特征在于：所述上横梁（3）与所述上辊系装置（7）之间连接有动力设备，位于同一根所述上横梁（3）下的两根中空立柱（2）相对的侧面上设有侧滑板（201），所述上辊系装置（7）通过滑块（202）连接于所述侧滑板（201）上，所述上辊系装置（7）能够在所述动力设备和所述侧滑板（201）的作用下在竖直方向运动。

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