CN112058914A - 一种辊缝自动调节预应力短应力轧机 - Google Patents
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Abstract
一种辊缝自动调节预应力短应力轧机属于轧钢设备技术领域，具体涉及一种短应力轧机结构的改进。本发明提供一种加工精度高，生产效率高的辊缝自动调节预应力短应力轧机。本发明包括设置于机架体内轴向固定的有拉杆，机架体的上下两侧分别设置有上辊箱和下辊箱，上辊箱内为上主螺母，下辊箱内为下主螺母，上主螺母和下主螺母之间通过正反螺纹与所述拉杆相连，其特征在于：所述上辊箱上部和上主螺母下部之间，以及下辊箱下部和下主螺母上部之间设置有主油腔，所述拉杆和上辊箱，以及下辊箱之间设置有主油腔的回油碟簧；所述机架体上设置有拉杆的预应力***和辊箱间距实时监测***。
Description
技术领域
本发明属于轧钢设备技术领域，具体涉及一种短应力轧机结构的改进。
背景技术
现有的短应力轧机，其上下辊箱、球面垫、主螺母、拉杆构成应力回线，由于此种轧机的应力线与框架式轧机的应力线相比其长度要短很多，故称之为短应力轧机，短应力轧机主要应用于小型型材的生产。
轧机在轧制前，需要根据型材尺寸预先设置好轧辊之间辊缝的距离，由于轧机各零部件之间存在间隙，当轧辊对零件加压时，轧机各个零部件之间的间隙会发生变化，多处变化叠加一起，会造成辊缝的距离发生变化，误差增大，易发生产品尺寸超出规定范围的情况。
为了避免上述问题的发生，需要对轧辊提前加载预应力，也就是出现了预应力轧机，预应力轧机通常使用弹性材料来为轧辊提供预应力，从而消除各个工件之间的间隙，然而，由于弹性材料随尺寸变化而造成力的变化，无法保持预应力的恒定。
同时，在轧机持续运行过程中，辊缝在磨损等作用下，会发生变化，导致初期产品和末期产品会有较大尺寸的偏差，产品精度无法准确控制；并且，在使用过程中，一旦辊缝距离超差，则必须停止生产、更换轧机。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供了一种加工精度高，生产效率高的辊缝自动调节预应力短应力轧机。
为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括设置于机架体内轴向固定的有拉杆，机架体的上下两侧分别设置有上辊箱和下辊箱，上辊箱内为上主螺母，下辊箱内为下主螺母，上主螺母和下主螺母之间通过正反螺纹与所述拉杆相连，其特征在于：所述上辊箱上部和上主螺母下部之间，以及下辊箱下部和下主螺母上部之间设置有主油腔，所述拉杆和上辊箱，以及下辊箱之间设置有主油腔的回油碟簧；所述机架体上设置有拉杆的预应力***和辊箱间距实时监测***，所述预应力***包括分别设置于机架体上下两侧的上机架端盖和下机架端盖，上机架端盖上方为上预应力活塞，下机架端盖下方为下预应力活塞；所述上辊箱下部和上主螺母下部的套体之间设置有与上预应力活塞配合的上副油腔；下辊箱上部和下主螺母上部的套体之间设置有与下预应力活塞配合的下副油腔；所述实时监测***包括设置于机架上下两侧的上位移传感器和下位移传感器，上位移传感器与上辊箱相对应，下位移传感器与下辊箱相对应，所述上位移传感器和下位移传感器与中央处理器相连，中央处理器与液压***相连，所述液压***与主油腔和副油腔通过液压管路相连。
作为本发明的一种优选方案，所述上辊箱的主油腔内设置有与上主螺母配合的上球面垫，所述下辊箱的主油腔内设置有与下主螺母配合的下球面垫，主油腔的进油口与球面垫和主螺母之间的缝隙处相对应。
作为本发明的另一种优选方案，所述拉杆上位于上主螺母的上方和下主螺母的下方均设置有副螺母，上辊箱和下辊箱上设置有与副螺母对应的压盖，所述回油碟簧设置于压盖和副螺母之间。
作为本发明的第三种优选方案，所述拉杆中部设置有轴向固定台，所述机架体内设置有与轴向固定台配合的轴承组件；所述轴承组件通过上机架端盖和下机架端盖固定于机架体和拉杆之间。
本发明的有益效果：1、本发明通过液压***控制上辊箱和下辊箱的靠拢和远离，配合实时检测***和中央处理器实现在线调节辊缝的功能，产品精度得到有效控制，避免出现产品尺寸超差而停机的情况发生。
2、本发明的上主螺母和下主螺母上设置了套体的结构，与现有技术相比，长度增大的主螺母、辊箱和机架端盖的预应力活塞组成副油缸，副油缸进油时，拉杆受到拉力，形成拉杆的预应力，即所谓的预应力轧机。
3、本发明不需要辊缝自动调整时，可将主油腔内的油泄净，主螺母与球面垫在回油碟簧和副油腔的作用下，形成紧密配合，再打开副油腔泄油阀，此时回油碟簧起到一定的预应力作用，即使本发明与现有轧机的操作方法相同。
4、由于本发明的结构特点，通过主油腔、副油腔、辊箱和主螺母的配合既实现了预应力的作用，又能提供轧机工作所需要的较大的轧制力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图中1为下主螺母、2为球面垫、3为下预应力活塞、4为下机架端盖、5为下位移传感器、6为机架体、7为上位移传感器、8为上机架端盖、9为上辊箱、10为上预应力活塞、11为副油腔、12为主油腔、13为上主螺母、14为回油碟簧、15为压盖、16为拉杆、17为副螺母、18为拉杆驱动机构、19为轴向固定台、20为轴承组件、21为下辊箱、22为套体。
具体实施方式
本发明包括设置于机架体6内轴向固定设置有拉杆16，机架体6的上下两侧分别设置有上辊箱9和下辊箱21，上辊箱9内为上主螺母13，下辊箱21内为下主螺母1，上主螺母13和下主螺母1之间通过正反螺纹与所述拉杆16相连，其特征在于：所述上辊箱9上部和上主螺母13下部之间，以及下辊箱21下部和下主螺母1上部之间设置有主油腔12，所述拉杆16和上辊箱9，以及下辊箱21之间设置有主油腔12的回油碟簧14；所述机架体6上设置有拉杆16的预应力***和辊箱间距实时监测***，所述预应力***包括分别设置于机架体6上下两侧的上机架端盖8和下机架端盖4，上机架端盖8上方为上预应力活塞10，下机架端盖4下方为下预应力活塞3；所述上辊箱9下部和上主螺母13下部的套体22之间设置有与上预应力活塞10配合的上副油腔11；下辊箱21上部和下主螺母1上部的套体22之间设置有与下预应力活塞3配合的下副油腔11；所述实时监测***包括设置于机架上下两侧的上位移传感器7和下位移传感器5，上位移传感器7与上辊箱9相对应，下位移传感器5与下辊箱21相对应，所述上位移传感器7和下位移传感器5与中央处理器相连，中央处理器与液压***相连，所述液压***与主油腔12和副油腔11通过液压管路相连。
作为本发明的一种优选方案，所述上辊箱9的主油腔12内设置有与上主螺母13配合的上球面垫2，所述下辊箱21的主油腔12内设置有与下主螺母1配合的下球面垫2，主油腔12的进油口与球面垫2和主螺母之间的缝隙处相对应。
作为本发明的另一种优选方案，所述拉杆16上位于上主螺母13的上方和下主螺母1的下方均设置有副螺母17，上辊箱9和下辊箱21上设置有与副螺母17对应的压盖15，所述回油碟簧14设置于压盖15和副螺母17之间。
作为本发明的第三种优选方案，所述拉杆16中部设置有轴向固定台19，所述机架体6内设置有与轴向固定台19配合的轴承组件20；所述轴承组件20通过上机架端盖8和下机架端盖4固定于机架体6和拉杆16之间。
所述液压***通过高压油路与主油腔12相连，液压***通过低压油路与副油腔11相连；主油腔12的压力大于副油腔11的压力；主油腔12的压力提供轧制力。
所述拉杆16上端设置有拉杆驱动机构18。
所述轴承组件20可由滚针轴承和推力轴承组合而成。
工作过程：1、拉杆驱动机构18控制拉杆16转动，拉杆16在轴承组件20和轴向固定台19的限制下，轴向固定，只能转动。
2、上主螺母13和下主螺母1通过球面垫2、副螺母17、碟簧和压盖15等与辊箱形成一个整体，当拉杆16旋转时，上主螺母13和下主螺母1上辊箱9和下辊箱21相向运动或相反运动。
3、工作时，预设的辊缝为A。先通过机械调整方式（拉杆16旋转）将辊缝调整为A+（1～50mm），拉杆16保持轴向静止。主油腔12进油，使上辊箱9和下辊箱21相向移动，通过上位移传感器7和下位移传感器5传递的位置信息，达到预设的辊缝距离A后，上辊箱9和下辊箱21保持静止。然后副油腔11进油，上辊箱9和下辊箱21向背运动，副油腔11达到预设的压力后，拉杆16即达到规定的预应力状态，同时由于作用在上主螺母13和下主螺母1的压力较大，使上主螺母13和下主螺母1与拉杆16呈现锁死状态。在轧制过程中，副油腔11的压力始终保持不变，上主螺母13和下主螺母21与拉杆16保持锁死状态。此时辊缝距离如果加大，高压油腔再次进油，通过自动中央处理器的作用最终达到要求的辊缝值。至此轧机工作前的辊缝调整完毕。
当轧机工作时，如果辊缝（或者轧制后的钢材尺寸）发生变化，上位移传感器7和下位移传感器5把感知的位置变化情况转化成电信号并传递给中央处理器，中央处理器与预设值进行比对，向液压***发出指令，指挥主油腔12和副油腔11分别进油或者泄油，从而保证辊缝的距离A与预设值保持不变，即实现辊缝自动控制。
具体的本发明由球面垫2、上辊箱9和下辊箱21组成单作用的主油缸（主油腔12），在轧机工作时，承受轧制力，进油依靠液压***，高压油作用于球面垫2上，由于主螺母在拉杆16静止时无移动，故油压通过球面垫2推动上辊箱9和下辊箱21相向移动(上辊箱9向下移动，下辊箱21向上移动），使辊缝减小。回油依靠碟簧和副油腔11作用在辊箱上的力，推动上辊箱9和下辊箱21相背移动，使辊缝增大。
由加长的上主螺母13、下主螺母1、上机架端盖8、下机架端盖4、上辊箱9和下辊箱21组成单作用的副油缸。当进油时，油压作用于上机架端盖8、下机架端盖4、上辊箱9和下辊箱21上，由于上机架端盖8和下机架端盖4固定在机架上，而机架固定于轧机底座（未图示）上是静止件，故油压推动上辊箱9和下辊箱21往向背方向移动，使拉杆16受到一个拉力，即对拉杆16形成预应力。
由上位移传感器7、下位移传感器5、中央处理器、液压***构成了一个保持辊缝不变的自动中央处理器。本发明的轧机在工作时，通过上位移传感器7和下位移传感器5来实时感知辊箱的位置信息并将信息传递给中央处理器，中央处理器通过与预先设定值的比较来计算辊缝的变化情况，如果辊缝超过预先设定值，给高压油缸的液压***发出进油或泄油信号，从而调整辊箱的位置，最终实现辊缝自动控制的目的。
当生产过程中不需要实现辊缝自动时，先将主油腔12的油泄净，上主螺母13和下主螺母1与球面垫2在回油碟簧14与副油缸的作用下形成紧密配合，然后打开副油腔11泄油阀（未图示的常规技术手段）即与目前轧机使用的操作方法相同。
通过加长的上主螺母13和下主螺母1，将高压的主油腔12和低压的副油腔11有机地形成了一个整体，既实现了预应力的作用，又能提供轧机工作所需要的较大的轧制力。
当全线（由多架轧机组成）使用本发明的轧机时，在生产线上可以同时对多架或单架轧机进行如下调整：A、根据每个毛坯各个区间段温度不同，在中央处理器中预设每架轧机的辊缝。
B、根据粗、中、精轧不同的工艺要求在中央处理器中预设或者在线调整每架轧机的辊缝。
C、根据每架轧机在使用过程中的出现的不同状态（如轧辊磨损量、配合间隙等产生的变化）在线调整每架轧机的辊缝。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种辊缝自动调节预应力短应力轧机，包括设置于机架体（6）内轴向固定设置有拉杆（16），机架体（6）的上下两侧分别设置有上辊箱（9）和下辊箱（21），上辊箱（9）内为上主螺母（13），下辊箱（21）内为下主螺母（1），上主螺母（13）和下主螺母（1）之间通过正反螺纹与所述拉杆（16）相连，其特征在于：所述上辊箱（9）上部和上主螺母（13）下部之间，以及下辊箱（21）下部和下主螺母（1）上部之间设置有主油腔（12），所述拉杆（16）和上辊箱（9），以及下辊箱（21）之间设置有主油腔（12）的回油碟簧（14）；所述机架体（6）上设置有拉杆（16）的预应力***和辊箱间距实时监测***，所述预应力***包括分别设置于机架体（6）上下两侧的上机架端盖（8）和下机架端盖（4），上机架端盖（8）上方为上预应力活塞（10），下机架端盖（4）下方为下预应力活塞（3）；所述上辊箱（9）下部和上主螺母（13）下部的套体（22）之间设置有与上预应力活塞（10）配合的上副油腔（11）；下辊箱（21）上部和下主螺母（1）上部的套体（22）之间设置有与下预应力活塞（3）配合的下副油腔（11）；所述实时监测***包括设置于机架上下两侧的上位移传感器（7）和下位移传感器（5），上位移传感器（7）与上辊箱（9）相对应，下位移传感器（5）与下辊箱（21）相对应，所述上位移传感器（7）和下位移传感器（5）与中央处理器相连，中央处理器与液压***相连，所述液压***与主油腔（12）和副油腔（11）通过液压管路相连。
2.根据权利要求1所述的一种辊缝自动调节预应力短应力轧机，其特征在于：所述上辊箱（9）的主油腔（12）内设置有与上主螺母（13）配合的上球面垫（2），所述下辊箱（21）的主油腔（12）内设置有与下主螺母（1）配合的下球面垫（2），主油腔（12）的进油口与球面垫（2）和主螺母之间的缝隙处相对应。
3.根据权利要求1所述的一种辊缝自动调节预应力短应力轧机，其特征在于：所述拉杆（16）上位于上主螺母（13）的上方和下主螺母（1）的下方均设置有副螺母（17），上辊箱（9）和下辊箱（21）上设置有与副螺母（17）对应的压盖（15），所述回油碟簧（14）设置于压盖（15）和副螺母（17）之间。
4.根据权利要求1所述的一种辊缝自动调节预应力短应力轧机，其特征在于：所述拉杆（16）中部设置有轴向固定台（19），所述机架体（6）内设置有与轴向固定台（19）配合的轴承组件（20）；所述轴承组件（20）通过上机架端盖（8）和下机架端盖（4）固定于机架体（6）和拉杆（16）之间。
5.根据权利要求1所述的一种辊缝自动调节预应力短应力轧机，其特征在于：所述液压***通过高压油路与主油腔（12）相连，液压***通过低压油路与副油腔（11）相连；主油腔（12）的压力大于副油腔（11）的压力；主油腔（12）的压力提供轧制力。
6.根据权利要求1所述的一种辊缝自动调节预应力短应力轧机，其特征在于：所述拉杆（16）上端设置有拉杆驱动机构（18）。
7.根据权利要求1所述的一种辊缝自动调节预应力短应力轧机，其特征在于：所述轴承组件（20）可由滚针轴承和推力轴承组合而成。
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Cited By (1)
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| CN114669604A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-06-28 | 中冶华天工程技术有限公司 | 一种短应力线轧机的拉杆装置 |
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2020
- 2020-09-08 CN CN202010936252.0A patent/CN112058914A/zh active Pending
Cited By (2)
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| CN114669604B (zh) * | 2022-03-30 | 2024-03-01 | 中冶华天工程技术有限公司 | 一种短应力线轧机的拉杆装置 |
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