CN112536181B - 卧式辊涂机组及其换辊方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卧式辊涂机组，辊涂机包括机架、上涂头小车、安装于上涂头小车上的上涂头、下涂头小车以及安装于下涂头小车上的下涂头，在上部小车轨道旁布置有换辊装置，换辊装置包括至少一组托臂换辊机构，托臂换辊机构包括托臂和托臂驱动单元，托臂上设有用于托护上涂辊的承托部，托臂驱动单元驱动托臂在换辊位与待机位之间运动，在换辊位，承托部托住旧辊或者使新辊处于目标位置。另外还涉及上述卧式辊涂机组的换辊方法。本发明通过在辊涂机旁布置换辊装置，借助托臂的托护作用，能辅助完成上涂辊的换辊作业，有效地降低维护人员更换上涂辊的难度，减少维护人员的工作量并缩短作业时间。

Description

卧式辊涂机组及其换辊方法

技术领域

本发明属于冶金设备技术领域，具体涉及一种卧式辊涂机组及该卧式辊涂机组的换辊方法。

背景技术

辊涂机由于具有膜厚控制精度高、涂液粘度适应性大等方面的优势，在冷轧带钢处理机组如彩涂、镀锌、硅钢涂层领域被广泛应用。卧式双面辊涂机由于占地面积小，应用在众多带钢水平运行的机组中，即单套辊涂机上布置有两个涂层头，上涂层头位于带钢上方，涂覆带钢上表面；下涂层头位于带钢下方，涂覆带钢下表面；每个涂层头都自带涂液盘，用于蘸取涂料。每个涂辊都自带涂辊驱动***，控制辊子转速及涂膜厚度。

由于涂覆辊容易磨损、需要更换，因此辊涂机须在工作位和维护位之间频繁切换。常规是操作工手拉涂头小车往返于工作位和维护位之间，效率低且危险系数高。在辊涂机到达维护位之后，操作工通常先将钢丝绳套在涂辊两端的轴颈上，再用行车吊运涂辊进行更换。下涂头的涂覆辊较易操作，但是上涂头的涂覆辊在套钢丝绳时必须避开上涂头小车框架，套好之后须等上涂头小车开进工作位(操作工手推)后，才能起吊换辊，操作起来费时费力、劳动强度大。

发明内容

本发明涉及一种卧式辊涂机组及该卧式辊涂机组的换辊方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明涉及一种卧式辊涂机组，包括辊涂机，所述辊涂机包括机架、上涂头小车、安装于所述上涂头小车上的上涂头、下涂头小车以及安装于所述下涂头小车上的下涂头，于所述机架上对应设有上部小车轨道和下部小车轨道，所述上部小车轨道延伸至机架外，并于所述上部小车轨道旁布置有换辊装置，所述换辊装置包括至少一组托臂换辊机构，所述托臂换辊机构包括托臂和托臂驱动单元，所述托臂上设有用于托护上涂辊的承托部，所述托臂驱动单元驱动所述托臂在换辊位与待机位之间运动，在所述换辊位，所述承托部托住旧辊或者使新辊处于目标位置。

作为实施方式之一，所述托臂驱动单元包括用于驱动所述托臂升降的升降驱动结构以及用于驱动所述托臂在水平面内旋转摆动的托臂摆动驱动结构。

作为实施方式之一，所述托臂换辊机构有两组，两个托臂均位于换辊位时，两个承托部分别托住上涂辊的两端辊轴。

作为实施方式之一，所述承托部为V型鞍座。

作为实施方式之一，所述上涂头小车和/或所述下涂头小车配置有平移驱动机构。

作为实施方式之一，该卧式辊涂机组还包括用于驱动涂辊旋转的涂辊驱动机构，所述涂辊驱动机构与上涂辊之间、所述涂辊驱动机构与下涂辊之间均通过快开联轴器连接。

本发明还涉及如上所述的卧式辊涂机组的换辊方法，需要更换上涂辊时，包括如下步骤：

(1)将上涂头小车移动至维护位，由托臂驱动单元驱动使托臂处于换辊位而托住旧辊；

(2)将上涂头的涂辊轴承座打开，由托臂驱动单元驱动使托臂下降；

(3)上涂头小车退回至工作位，将托臂上承托的旧辊吊走；

(4)将新辊吊运至托臂上；

(5)将上涂头小车移动至维护位，由托臂驱动单元驱动使托臂处于换辊位，以使新辊处于目标位置，并完成新辊与涂辊轴承座的装配；

(6)由托臂驱动单元驱动使托臂回位至待机位，上涂头小车移动至工作位，可进行正常生产。

进一步地，需要更换下涂辊时，包括如下步骤：

(1)将下涂头小车移动至维护位；

(2)将下涂头的涂辊轴承座打开，将旧辊吊走；

(3)将新辊吊运至下涂头的涂辊轴承座上，完成新辊与涂辊轴承座的装配；

(4)下涂头小车移动至工作位，可进行正常生产。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的卧式辊涂机组，通过在辊涂机旁布置换辊装置，借助托臂的托护作用，能辅助完成上涂辊的换辊作业，有效地降低维护人员更换上涂辊的难度，减少维护人员的工作量并缩短作业时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的卧式辊涂机组的结构示意图；

图2为图1中F向视图；

图3为本发明实施例提供的刮刀装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的在新辊和修磨辊两种工况下的刮刀方位的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1和图2，本发明实施例提供一种卧式辊涂机组，包括辊涂机，所述辊涂机包括机架1、上涂头小车21、安装于所述上涂头小车21上的上涂头22、下涂头小车31以及安装于所述下涂头小车31上的下涂头32，于所述机架1上对应设有上部小车轨道和下部小车轨道，所述上部小车轨道延伸至机架1外，并于所述上部小车轨道旁布置有换辊装置，所述换辊装置包括至少一组托臂换辊机构，所述托臂换辊机构包括托臂61和托臂驱动单元，所述托臂61上设有用于托护上涂辊的承托部，所述托臂驱动单元驱动所述托臂61在换辊位与待机位之间运动，在所述换辊位，所述承托部托住旧辊或者使新辊处于目标位置。

如图1和图2，上涂头22包括上辊架及安装在上辊架上的上涂辊，其中，优选地，上辊架铰接安装在上涂头小车21上，可通过气缸/液压缸等驱动其绕铰接轴在竖向平面内转动，以靠近或远离带钢运行通道。同样地，下涂头32包括下辊架及安装在下辊架上的下涂辊，其中，优选地，下辊架铰接安装在下涂头小车31上，可通过气缸/液压缸等驱动其绕铰接轴在竖向平面内转动，以靠近或远离带钢运行通道。

上涂头小车21可配置滚轮等行走单元，以便于在上部小车轨道上行走；同样地，下涂头小车31可配置滚轮等行走单元，以便于在下部小车轨道上行走。一般地，上部小车轨道和下部小车轨道的导向方向均平行于上涂辊/下涂辊的轴向，以便将上涂头小车21和下涂头小车31导引至机架1之外。在优选的方案中，如图1和图2，所述上涂头小车21和/或所述下涂头小车31配置有平移驱动机构4，该平移驱动机构4可采用常规的小车驱动方式，此处不作详述；优选为上涂头小车21和下涂头小车31均配置有平移驱动机构4；通过配置平移驱动机构4，能显著地减少操作人员的工作量，并且能保证小车定位精度，从而有效地提高设备维护效率、降低维护成本和维护危险性。

进一步地，上述卧式辊涂机组还包括用于驱动涂辊旋转的涂辊驱动机构5，以驱使上涂辊和下涂辊旋转，该涂辊驱动机构5为本领域常规结构，此处不作赘述；基于上涂头22和下涂头32需移出机架1以进行维护的需求，上述涂辊驱动机构5与上涂辊之间、涂辊驱动机构5与下涂辊之间为可拆卸连接结构，在其中一个实施例中，涂辊驱动机构5与上涂辊之间通过快开联轴器51连接，涂辊驱动机构5与下涂辊之间通过快开联轴器51连接，可使得涂辊驱动机构5与对应的辊体之间快拆快联，从而提高设备维护效率。

可选地，上述托臂换辊机构中，托臂61可升降地布置在上部小车轨道下方，上述托臂驱动单元采用能驱动该托臂61升降的升降驱动设备，例如气缸、液压缸或其它结构，辊涂机正常生产时，该托臂61处于待机位，该待机位位于上部小车轨道下方，当上涂头小车21移动至预定的维护位后，该托臂61由托臂驱动单元驱动上升至其换辊位，其承托部托住待换辊。在另外的实施例中，在上涂头小车21上设有升降台以及用于驱动该升降台升降的升降驱动设备，上涂头22安装在该升降台上，而上述托臂61可固定安装在上部小车轨道下方或者配置有用于驱动该托臂61在水平面内旋转摆动的托臂61摆动驱动设备。

本实施例中，优选地，所述托臂驱动单元包括用于驱动所述托臂61升降的升降驱动结构62以及用于驱动所述托臂61在水平面内旋转摆动的托臂摆动驱动结构63；基于该结构，在待机位，不仅由升降驱动结构62驱动托臂61下降至下极限位，还由托臂摆动驱动结构63驱动托臂61摆动以偏离上部小车轨道的正下方位置，例如使托臂61的臂展方向由垂直于上涂辊轴向的方向摆动至平行于上涂辊轴向的方向，从而减少上述换辊装置所需占用空间，也为维护人员提供更多的可操作空间和设备可操作性，避免托臂61对上涂头小车21和下涂头小车31等的活动造成干涉。

上述托臂换辊机构的数量可以为一组，可设计其托臂61具有较大的宽度即可(宽度方向平行于上涂辊轴向)，在其托臂61上设置两个或两个以上的承托部，该托臂换辊机构可采用仅驱动其托臂61升降的方式，通过其凸出的承托部托住上涂辊的两端辊轴或者直接托住上涂辊的辊体。在优选的方案中，如图2，上述换辊装置包括两组托臂换辊机构，该两组托臂换辊机构沿上涂辊的轴向间隔布置，两个托臂61均位于换辊位时，两个承托部分别托住上涂辊的两端辊轴；采用托住上涂辊两端辊轴的方式，操作较为可靠，可避免与上涂辊辊体接触而对辊体造成损伤或者避免上涂辊上的涂液粘结在承托部上，而且，两个托臂61可小型化设计，尤其是在配置有托臂摆动驱动结构63的情况下，便于托臂61的摆动运动而且托臂61摆动至待机位后不会占用上部小车轨道和下部小车轨道之间的空间。当然，上述换辊装置包括三组或三组以上的托臂换辊机构也为可行方案。

在其中一个实施例中，上述托臂摆动驱动结构63包括摆动座，可采用常规的旋转驱动设备以驱动该摆动座旋转，例如通过电机+链轮机构/皮带轮机构等，此处不作详述；上述托臂61与升降驱动结构62的输出端连接并且二者均布置在上述摆动座上，该升降驱动结构62可采用气缸、液压缸或电机+丝杆机构等常规的升降驱动设备；进一步可在上述摆动座上设置导向结构以对托臂61的升降运动进行导向，该导向结构可采用滑块+滑轨式导向方式或其他导向方式。在另外的实施例中，上述升降驱动结构62包括升降座，可采用常规的升降驱动设备以驱动该升降座升降；上述托臂61与托臂摆动驱动结构63的输出端连接并且二者均布置在上述升降座上，该托臂摆动驱动结构63可采用常规的旋转驱动设备，具体结构此处不作赘述。

上述承托部优选为采用槽型结构，以便稳定可靠地托住上涂辊；在其中一个实施例中，如图2，该承托部为V型鞍座611。进一步优选地，该鞍座611可转动地设置在托臂61上并且其转轴平行于竖向，可在托臂61上设置鞍座旋转驱动单元，例如采用电机+传动结构驱动该鞍座611旋转，该传动结构可采用链轮传动结构、齿轮传动结构、皮带轮传动结构等，此处不作详述，进一步可为该鞍座旋转驱动单元的电机配置编码器；基于该结构，可控制两个托臂61的摆动角度以适应不同长度的上涂辊的更换操作，而通过鞍座旋转驱动单元驱使上述鞍座611旋转以保证能可靠地托住相应的辊子，例如当生产线中有多台辊涂机时，设计上述的换辊装置为可移动撬装结构(例如各托臂换辊机构均布置在换辊小车上)，从而一套换辊装置可完成多台辊涂机的换辊需求，有效地减少维护设备数量，降低成本。

基于上述卧式辊涂机组的结构，本实施例还提供该卧式辊涂机组的换辊方法，该方法包括：

需要更换上涂辊时，包括如下步骤：

(1)将上涂头小车21移动至维护位，由托臂驱动单元驱动使托臂61处于换辊位而托住旧辊；其中，上涂头小车21移动之前，先将上涂头小车21解锁，解除快开联轴器51与上涂辊之间的连接；上涂头小车21移动至维护位之后，将上涂头小车21锁紧；也即，上涂头小车21具有自锁结构，以保证该上涂头小车21在上部小车轨道上不会移动；

(2)将上涂头22的涂辊轴承座打开，由托臂驱动单元驱动使托臂61下降；

(3)上涂头小车21退回至工作位，将托臂61上承托的旧辊吊走；例如由操作人员在该旧辊的辊轴上套钢丝绳，再将该旧辊由天车吊走；

(4)将新辊吊运至托臂61上；

(5)将上涂头小车21移动至维护位，由托臂驱动单元驱动使托臂61处于换辊位，以使新辊处于目标位置，并完成新辊与涂辊轴承座的装配；

(6)由托臂驱动单元驱动使托臂61回位至待机位，上涂头小车21移动至工作位，可进行正常生产。

当需要更换下涂辊时，包括如下步骤：

(1)将下涂头小车31移动至维护位；其中，下涂头小车31移动之前，先将下涂头小车31解锁，解除快开联轴器51与下涂辊之间的连接；下涂头小车31移动至维护位之后，将下涂头小车31锁紧；也即，下涂头小车31具有自锁结构，以保证该下涂头小车31在下部小车轨道上不会移动；

(2)将下涂头32的涂辊轴承座打开，将旧辊吊走；例如由操作人员在该旧辊的辊轴上套钢丝绳，再将该旧辊由天车吊走；

(3)将新辊吊运至下涂头32的涂辊轴承座上，完成新辊与涂辊轴承座的装配；

(4)下涂头小车31移动至工作位，可进行正常生产。

实施例二

本发明实施例提供一种刮刀装置，可应用于上述卧式辊涂机组中，用于清除上涂辊和/或下涂辊表面残留的杂质，该刮刀装置可布置在机架1上，也可布置在上涂头小车21/下涂头小车31上，根据目标清洁辊进行安装位置的确定。

如图3和图4，上述刮刀装置包括刮刀架100以及安装于刮刀架100一端的刮刀，该刮刀在刮刀架100上的安装为本领域常规结构，此处不作赘述；进一步地，该刮刀装置还包括固定在安装基础(如上所述，可以是机架1，也可以是上涂头小车21/下涂头小车31)上的用于调节刮刀方位的调节机构，所述调节机构包括水平驱动单元和升降驱动单元，所述刮刀架100的中部和另一端分别设有调节滑块，其中一个调节滑块与所述水平驱动单元的输出端连接，另一个调节滑块与所述升降驱动单元的输出端连接。

上述调节机构用于调节刮刀的方位，以使得刮刀能够在目标位置、合乎要求地进行工作，包括调节刮刀与涂覆辊5之间的线压力，保证刮刀与涂覆辊5之间的接触压力的均匀性，以及调节刮刀与涂覆辊5之间的切线角度，以保证刮刀的杂质清除效果。所谓刮刀与涂覆辊5之间的切线角度，也即该刮刀与涂覆辊5接触处的辊面切线与该刮刀刀面之间的夹角，后续所涉及的切线角度定义相同，将不再赘述。

为方便描述，将设置在刮刀架100中部的调节滑块定义为中部滑块102，将设置在刮刀架100端部的调节滑块定义为端部滑块101。其中，中部滑块102滑动设置于刮刀架100上，相应在该刮刀架100上设置中部滑轨即可；刮刀架100端部与端部滑块101之间优选为铰接，该铰接轴的轴向平行于刮刀架100的宽度方向，也即平行于涂覆辊5的轴向；上述端部滑块101滑动设置于上述安装基础上，相应在该安装基础上设置端部滑轨即可。

在其中一个实施例中，如图3和图4，端部滑块101与上述水平驱动单元的输出端连接，中部滑块102与上述升降驱动单元的输出端连接；当然，端部滑块101与升降驱动单元的输出端连接，而中部滑块102与上述水平驱动单元的输出端连接也为可行方案。

本实施例提供的刮刀装置，通过水平驱动单元和升降驱动单元配合调节刮刀的方位，使刮刀与涂覆辊5之间的线压力以及切线角度满足要求，能实现对刮刀方位的自动调节，能显著地提高刮刀调节的效率和调节精度，减少维护人员的工作量，降低维护成本并提高维护安全性；通过水平驱动单元和升降驱动单元能实现刮刀方位的自锁，能保证刮刀工作稳定性和可靠性，同时，刮刀工作中所受到的压力波动能较好地分散到水平驱动单元和升降驱动单元上，避免传统的刮刀硬接触而导致的刮刀及涂覆辊5使用寿命降低的情况。

在其中一个实施例中，上述水平驱动单元和升降驱动单元分别采用独立的直线驱动设备，例如气缸、液压缸、电动推杆等，可通过中控电脑端控制水平驱动单元和升降驱动单元的动作幅度，以达到所需的刮刀方位调节效果。当采用液压缸时，通过液压缸的油路设计，当刮刀与涂覆辊5之间的接触压力超过设定阈值时，液压缸的调压回路和卸荷回路动作，一方面使液压缸的活塞杆所受荷载保持稳定，另一方面则能相应地使刮刀与涂覆辊5之间的接触压力保持在正常范围内。

在另外的实施例中，如图3和图4，所述调节机构包括螺杆升降机601以及配套的升降机驱动结构602，所述螺杆升降机601的其中一个输出轴轴向为水平向并且构成为所述水平驱动单元，所述螺杆升降机601的另一个输出轴轴向为竖向并且构成为所述升降驱动单元。上述升降机驱动结构602为常规设备，例如采用电机+减速机等；螺杆升降机601为现有设备，其具体结构此处不作赘述。其中，优选地，螺杆升降机601的蜗杆一端与升降机驱动结构602连接且另一端连接有传动丝杆603，位于刮刀架100端部的调节滑块(也即上述端部滑块101)螺接于该传动丝杆603上，也即在该端部滑块101上设有丝母，该端部滑块101与上述传动丝杆603构成为一丝杆机构；则螺杆升降机601的另一输出轴604(对应为螺杆升降机601的螺杆604)与上述中部滑块102连接，可带动该中部滑块102活动。进一步优选地，如图3和图4，所述螺杆升降机601的螺杆轴向为竖向，通过该螺杆升降机601可驱动端部滑块101作水平移动，并带动中部滑块102作升降运动。

采用一套螺杆升降机601完成刮刀方位的调节，能显著地减少所需设备数量和设备投资，结构简单，操作可靠性高；对安装空间、操作空间的要求相对较少，尤其适用于双面辊涂机等设备布局紧凑、可利用空间有限的情况。

如图4，基于螺杆升降机601的特性，通过对螺杆升降机601进行设计(即丝杆机构的平移驱动量与蜗轮蜗杆副中的螺杆平移量之间的关系设定)，使得端部滑块101的平移运动和中部滑块102的平移运动合成后，刮刀架100沿着垂直于其表面的方向(上述刮刀架100可为一板体，也即沿着垂直于其板面的方向；也即沿着垂直于刮刀刀面的方向)作平移运动，也即刮刀刀面与水平面之间的夹角是恒定的。通过该方案，由于不同的涂覆辊5安装时轴线都是与轴承座轴线重合的，因此，当刮刀架100作上述方向的平移运动时，能保证始终以设定的切线角度与涂覆辊5接触，从而，仅需在刮刀装置初始投入运行时调节好其与涂覆辊5之间的切线角度，在后续的涂覆辊5维护过程所涉及的换辊操作中，都无需再重复地调节刮刀与涂覆辊5之间的切线角度，能显著地提高设备维护效率，减少维护人员的工作量，也避免了频繁调节刮刀与涂覆辊5之间的切线角度过程中可能存在的误操作而影响刮刀的正常工作以及导致设备损伤。

本发明实施例提供如上所述的刮刀装置的使用方法，包括：

涂覆辊5上线后，通过所述水平驱动单元和所述升降驱动单元配合调节所述刮刀的方位，使所述刮刀与所述涂覆辊5之间的线压力以及切线角度满足要求；

需要换辊时(如图4中，初始的新辊51磨损后，需下线修磨形成后续应用的修磨辊52)，通过所述水平驱动单元和所述升降驱动单元配合调节所述刮刀的方位，使所述刮刀远离涂覆辊5，以便进行换辊。

其中，优选地，所述刮刀与所述涂覆辊5之间的切线角度控制在25°～26°范围内，相较于其它的切线角度，该25°～26°的范围能获得最佳的杂质清除效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种卧式辊涂机组，包括辊涂机，所述辊涂机包括机架、上涂头小车、安装于所述上涂头小车上的上涂头、下涂头小车以及安装于所述下涂头小车上的下涂头，于所述机架上对应设有上部小车轨道和下部小车轨道，其特征在于：所述上部小车轨道延伸至机架外，并于所述上部小车轨道旁布置有换辊装置，所述换辊装置包括至少一组托臂换辊机构，所述托臂换辊机构包括托臂和托臂驱动单元，所述托臂上设有用于托护上涂辊的承托部，所述托臂驱动单元驱动所述托臂在换辊位与待机位之间运动，在所述换辊位，所述承托部托住旧辊或者使新辊处于目标位置；

所述托臂驱动单元包括用于驱动所述托臂升降的升降驱动结构以及用于驱动所述托臂在水平面内旋转摆动的托臂摆动驱动结构；

所述上涂头小车和/或所述下涂头小车配置有平移驱动机构。

2.如权利要求1所述的卧式辊涂机组，其特征在于：所述托臂换辊机构有两组，两个托臂均位于换辊位时，两个承托部分别托住上涂辊的两端辊轴。

3.如权利要求1所述的卧式辊涂机组，其特征在于：所述承托部为V型鞍座。

4.如权利要求1所述的卧式辊涂机组，其特征在于：还包括用于驱动涂辊旋转的涂辊驱动机构，所述涂辊驱动机构与上涂辊之间、所述涂辊驱动机构与下涂辊之间均通过快开联轴器连接。

5.如权利要求1至4中任一项所述的卧式辊涂机组的换辊方法，其特征在于：需要更换上涂辊时，包括如下步骤：

(1)将上涂头小车移动至维护位，由托臂驱动单元驱动使托臂处于换辊位而托住旧辊；

(2)将上涂头的涂辊轴承座打开，由托臂驱动单元驱动使托臂下降；

(3)上涂头小车退回至工作位，将托臂上承托的旧辊吊走；

(4)将新辊吊运至托臂上；

(5)将上涂头小车移动至维护位，由托臂驱动单元驱动使托臂处于换辊位，以使新辊处于目标位置，并完成新辊与涂辊轴承座的装配；

(6)由托臂驱动单元驱动使托臂回位至待机位，上涂头小车移动至工作位，可进行正常生产。

6.如权利要求5所述的换辊方法，其特征在于：

需要更换下涂辊时，包括如下步骤：

(1)将下涂头小车移动至维护位；

(2)将下涂头的涂辊轴承座打开，将旧辊吊走；

(3)将新辊吊运至下涂头的涂辊轴承座上，完成新辊与涂辊轴承座的装配；

(4)下涂头小车移动至工作位，可进行正常生产。