[发明专利]一种单传动输入轴可调式三辊(120°Y型)轧机

说明书

本发明涉及一种单传动输入轴，轧辊辊缝在生产线上可随时调整的三辊(120°Y型)轧机，以下简称可调式三辊轧机，它适用各种金属棒材、线材、管材的轧制，尤其有利于难变形金属及合金的轧制。

三辊120°轧机(简称KOCKS轧机)其历史是由德国Hilden，FRIEDRICH KOCKSGMBH&Co.首创于1947年，用于无缝管和焊管的张力减径机。1954年用于棒线材的三辊减径和定径机组。早期的张力减径机和棒线材减径和定径机(PSB)均属单根输入轴，通过螺旋锥齿轮，使三根轧辊轴同步转动，见图1。因此，这种三辊轧机轧辊为固定直径，不可调整的(只能在装配时微调)孔型磨损后只能采用小孔型的轧制道次机架的轧辊加工后，移到大孔型的轧制道次上使用(保持轧辊中心径不变)。这种轧机虽然精度极高。但是，轧辊的不可调整，大大限制了这种轧机的使用效果，并大大增加了备用机架的数量。1984年，KOCKS公司开发出新的减径定径机组(RSB)采用三个传动输入轴，每个轧辊均为可调整的，径向调整量为10mm，轴向调整量为0.5mm。这种新轧机确实具有使用方便灵活的优点，效果特佳。见图6，但是这种新型RSB轧机由于120°三根输入轴分别传动。其传动齿轮箱比较复杂，庞大、笨重，它带来了设备重量大，使用维护复杂，造价高的特点。一套3至5机架的215至370辊径的RSB机组的售价为350至600万美元之巨。因此，它也限制了该轧机的普遍使用。它的投资费用让用户望而却步，使它的优越性大打折扣。

现有的三辊轧机由于其轧辊(辊环)呈Y型120°布置的结构特点，在轧制棒材、线材、管材及它们的难变形金属中显示其突出优点：(1)它是三向压缩，如果交替轧制呈六向压缩，图1为上传动三辊轧机；图2为下传动三辊轧机，它们交替压缩轧件，因此变形及冷却较均匀。(2)劈头显著减少，堆料事故也少，图3中1-为普通轧机轧出的端头为劈头；2-为三辊轧机轧出的端头为园头。(3)在三辊轧机中采用三角孔型系统属“同形孔型”各道不大改变轧件形状，因此，孔型磨损均匀，连轧中轧件断面各处张力也较均匀；三辊轧机轧出的成品精度极高，其尺寸公差可达±0.1mm。

三辊轧机的上述优点，理应推广此类轧机，但是，由于其结构特点，又限制了它的广泛使用；(1)三辊轧机的三个轧辊采用不可调整的结构，见图1和图5。虽然相对来说，结构较简单，易加工制造，造价也低，但是，由于轧辊不可调整，当轧辊装机后，各种误差及弹性变形无法弥补，积累误差及轧辊轧制一段时间磨损后无法补救，既影响轧件尺寸精度，又增加了换辊次数。更需要备用多套机架。(2)如果用轧辊可调式三辊轧机，虽然克服了上述不可调的弱点，但是，由于轧辊可调整带来三辊轧机非常复杂。见图4中一种可调式三辊轧机的传动结构简图和图6为KOCKS公司RSB(3-roll Reducing and/or Sizing Blocks)。它的加工制造难度高，造价也高，维护也困难。因此，上述缺点又大大限制轧机的发展和广泛使用。

图1为上传动三辊轧机其中1-轴承；2-主动轴；3-锥齿轮；4-轧辊；5-从动轴。

图2为下传动三辊轧机其中1-轴承；2-主动轴；3-锥齿轮；4-轧辊；5-从动轴。

图3为轧件头部形状图，其中1-普通轧机轧出的轧件端头；2-Y型轧机轧出的轧件端头。

图4为可调式三辊轧机传动结构简图。其中1-主动轴；2-轴承；3-园柱齿轮。4-联轴器；5-锥齿轮；6-轧辊。

图5为单一传动输入轴的定径机图(PSB：Precision Sizing Block)

图6为三个传动输入轴的减径定径机图(RSB：Reducing and/or Sizing Block)

图7为可调式三辊轧机正面视图(下)及侧面剖视图(右)，正面剖视图(左)其中1-主动轴；2-从动轴；3-蜗杆；4-偏心轴承套及蜗轮；5-螺母环；6-轧辊；7-机架；8-螺旋锥齿轮；9-双排链轮；10-单排链条；11-轴承；12-轴承。

本发明的任务旨在给出一种结构简单，制造方便，造价低、可随时在生产线上调整轧辊辊缝的单轴传动三辊轧机，其设计的辊缝2或1.5mm可无级调整至0。离开生产线换辊时辊径变化8～12mm。