[发明专利]一种轧辊辊距在线动态微调装置

说明书

技术领域

本发明属于斜轧技术领域，涉及二辊无缝钢管轧机，具体涉及一种用于二辊斜轧无缝钢管轧机的轧辊辊距在线动态微调装置。

技术背景

热轧无缝钢管生产技术是通过管坯加热、穿孔、轧机轧制、定径、矫直等工序将实心管坯加工成无缝钢管的技术，传统二辊无缝钢管轧机不具有辊距在线调整功能，在轧制钢管的过程中会出现钢管头、尾壁厚超差的现象，导致切头、切尾长度增加直接影响钢管的成材率的问题。

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明研发了一种轧辊辊距在线动态微调装置，该装置采用机械放大原理解决辊距在线精确控制难题。

发明内容

本发明是为了解决钢管在经过张减机后纵向壁厚精度低，切头尾损失严重的问题，而提供了一种轧辊辊距在线动态微调装置。该装置采用机械放大原理解决轧辊辊距在线动态精确控制难题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种轧辊辊距在线动态微调装置，包括固定于壳体内的回转装置、旋转摩擦副和快开油缸；所述的旋转摩擦副由端面为螺旋面的旋转环和静止环组成；所述的回转装置通过轴承在壳体内做旋转运动，旋转环固定在回转装置的末端面；所述的快开油缸通过限位键固定在壳体内只能沿轴线前后运动，静止环固定在快开油缸的缸筒上，其中旋转环与静止环的端面同轴相向安装。

所述的旋转环和静止环的端面3-8段，具体根据环中径大小和微调最大距离决定，分段数量决定了微调时螺旋面微调环的相对旋转角度，每段为螺旋面，螺旋面之间设置有空刀位，螺旋升角正切值等于微调量和中径上相对旋转距离的比值。

所述的快开油缸的油缸杆上内置有位移传感器。

安装使用时，本发明可采用一根油缸通过连杆驱动两套装置的方式安装，如图3所示，也可以采用一套装置配一根油缸的方式进行安装，如图4所示。安装时，可安装在轧辊上，也可置于机架之上，与平衡油缸配合调整轧机辊距值，以安装于轧辊箱上为例，快开油缸缸杆顶在机架之上，轧辊箱被固定于机架上的平衡油缸拖拽，使得快开油缸缸杆与机架机械平面接触无间隙，安装图如图5、6所示。

本发明通过旋转摩擦副和快开油缸，实现在线调整辊距的目的，快开的作用其一是当钢管轧制距尾部50-100mm时，快开油缸快速打开使钢管通过，防止尾卡事故发生；其二是当轧制力超过设定值时快开油缸动作轧辊打开，钢管停止轧制，保护设备不受损；而由螺旋面微调环组成旋转摩擦副采用机械放大原理解决轧辊辊距在线动态精确控制难题。

本发明轧辊辊距在线调整以四段螺旋面为例，初始位置时一对螺旋面微调环同轴相向而置，每段螺旋面的高点和与之对应的螺旋面的低点啮合，四段螺旋面在轧制力作用下紧切啮合在一起；旋转环通过内六角螺栓和键固定于回转装置端面上，回转装置安装于壳体内只能做旋转运动而不能轴向进给或退回；静止环通过内六角螺栓和键固定于快开油缸缸筒之上，油缸缸筒与壳体之间有限位键，只能沿轴线方向进给和退回，无旋转运动；工作时，如图3所示，回转装置在驱动油缸的推动下带动旋转环沿周向旋转一定角度α，使得旋转环与静止环发生相对旋转，角度为α，两环之间轴向距离增加s，s值与旋转角度α成比例关系；由于旋转环在止推轴承作用下无轴向进给运动，静止环沿轴向被推出s距离的位移，也就将快开油缸推出s距离的位移，此s值为轧辊辊距在线动态调整的值。

本发明采用机械放大原理解决轧辊辊距在线精确调整的控制难题，轧辊辊距调整范围一般为0-1mm之间，调整精度为0.01mm，控制精度要求高，行程范围小，采用液压伺服控制系统投资高，系统不稳定维护成本高，对操作工人要求高。而此装置采用机械放大原理可将轧辊的微调距离s（0-1mm）放大为驱动油缸的大行程L，L值通常为s值的50～100倍，放大倍数通常由旋转摩擦副上的螺旋面参数决定。反过来讲，驱动油缸行程的误差通过该装置缩小，体现在轧辊辊距在线动态上其调整误差为驱动油缸行程控制误差的0.001～0.02倍，比如驱动油缸行程误差为2mm，体现在轧辊辊距上的误差为0.002～0.04mm，满足轧辊辊距在线动态调整控制精度，减少了控制难度和系统的复杂程度；轧辊辊距调整量由置于其内的位移传感器实时检测反馈用以控制驱动油缸的行程，同时驱动油缸也内置位移传感器用来检测其行程，将检测值反馈给控制系统形成闭环伺服控制系统。

本发明采用常规液压系统和电控系统，简化了液压和控制系统，降低了设备的投资，提高了设备运行的可靠性和简便性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为旋转环立体示意图；