[发明专利]轴向定位精准且具有极高刚度的短应力线轧机

说明书

技术领域

本发明属于热轧长材生产技术领域，特别是提供了一种轴向定位精准且具有极高刚度的短应力线轧机，能更好的实现热轧长材的高精度轧制，尤其能够满足非对称轧制断面的高精度要求。

背景技术

自从上个世纪40年代，瑞典人提出短应力回线理念以后，短应力线轧机因其刚度高、更换快速等众多优点在热轧长材生产线上得到广泛的应用，世界各国也涌现出很多短应力线轧机的发明。随着中国钢铁业的大发展，我们对长材轧制各种工艺的研究越来越深入，对满足各种工艺状况的短应力线轧机设备的研究也越来越深入。结合实际生产使用情况，改进不足，研发新结构，形成本发明。

现有短应力线轧机包括辊缝调整减速箱、轧机机芯、轴向定位装置、导卫梁、轧机移动底座等。

现有辊缝调整减速箱通过涡轮蜗杆和伞齿轮的组合实现了小空间大速比的传动理念，其缺点是：伞齿轮的加工难和成本高。

长材轧制时，上下轧辊对轧件挤压变形的同时承受来自轧件的反作用力，即轧制力。轧辊两侧的轴承座形成支点，在轧制力的作用下轧辊将会产生弯曲变形。实践证明，在轧辊变形方向上轴承座围绕轧辊轴承中心点的转动自由度不能被限制；在轧线方向的自由度必须限制。当前机型的轧机机芯中拉杆系统采用圆弧面的凸轮结构实现轴承座的细微回转扰动。此结构的缺点：随着轧制过程的频繁咬钢抛钢，这种圆弧面的线接触会很快磨平，对轴承座的细微回转扰动产生不利的阻碍作用，降低轧制的精度和设备的使用寿命。

轧机机芯中的辊系轴向调整机构普遍采用的结构是蜗杆驱动斜齿轮，带动前后螺纹副转动实现轴向调整，前后螺纹副螺纹间隙的状态调整是此结构控制的关键点。现有的结构无法实现螺纹间隙状态的无级调整，不能取得最优的调整效果。

轧辊除了承受径向的轧制力外，由于上下辊槽受力的不均匀性，会产生轴向力；非对称轧制断面，产生的轴向力会更大。轧机机芯中轧辊辊系操作侧的止推轴承承受此轴向力，传导到操作侧的轴承座上。当前机型中，有的通过轴承座拉杆系统承压环与拉杆形成一个小环面配合传导此轴向力；有的通过在操作侧轴承座外侧增加一个“耳朵”，在机架上设置压板形成滑道来传导此轴向力。这两种轴向定位装置，都存在一定的缺陷。承压环和拉杆的小环面配合承压结构的缺点：四根拉杆此处全为配合面，给加工和装配提出了很高的要求，增加了制造成本；拉杆在承受轧制拉力时，还要承受轴承座的细微回转扰动带来的弯曲脉动载荷，需要拉杆材料具有抗疲劳冲击的性能，增加了拉杆成本，降低了使用寿命。机架上设置压板形成滑道限制轴承座外侧“耳朵”结构的缺点：轴承座“耳朵”无法设置到轴承座的中剖面上，不能达到最好的承力效果；此种结构下，轴承座承受细微的回转扰动，需要通过复杂的球面付来实现。

现有短应力线轧机导卫梁也存在很多缺点：导卫梁与轧机间连接不够牢固，导卫梁的上下调整不够方便，导卫滑座的滑动调整不够灵活，导卫滑座的锁紧不够牢固等。

发明内容

本发明的目的是提供一种轴向定位精准且具有极高刚度的短应力线轧机,加工制造更容易、轴向定位更精准、使用寿命更高、且具有极高刚度的短应力线轧机。

本发明轴向定位精准且具有极高刚度的短应力线轧机，包括辊缝调整减速箱1、轧机机芯2、轴向定位装置3、导卫梁4、轧机移动底座5。其中：辊缝调整减速箱1安装在轧机机芯2的上部，轴向定位装置3由支撑座31、圆柱转轴33和方形滑块34组成；轧机机芯2通过支撑座31与轧机移动底座5连接，导卫横梁41通过限位止口、连接螺栓43安装在轧机移动底座5上。

本发明所述的辊缝调整减速箱，通过增加一级惰轮来实现小空间大速比的传动理念。见ZL20140084681.X专利。

本发明所述的轧机机芯2由拉杆系统21和轧辊辊系22等组成；拉杆系统21把轧辊辊系22和支撑座31串联到一起，形成轧制的主体结构。

本发明所述的拉杆系统21中的铜螺母211和承压环212之间通过圆柱面或球面形成铰接，铜螺母211和承压环212串在拉杆213上；圆柱面铰接时，在铜螺母和承压环之间增加一级过渡环214。

拉杆系统中的承压环设计成圆柱面或球面，以适用轴承座细微回转扰动，且成倍提高承压环的承压能力。

本发明所述的轧辊辊系22操作侧的轴向调整机构是通过内螺纹226和压套229实现A和C、B和D螺纹间隙状态的无极调整。轧辊辊系操作侧的螺纹间隙状态实现无级调整，轧制轴向力的传导更为合理，提高轧机的使用寿命。