专利名称：轧机上轧辊平衡装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及热轧型钢轧机技术领域，更具体地讲，涉及一种轧机上轧辊平衡装置。
背景技术：
型钢轧机通过水平轧辊实现对钢坯的上下表面轧制。在轧制过程中，利用上下两个水平AGC(自动厚度控制)调整缸分别压靠水平布置的上轧辊和下轧辊来实现对轧辊的压下控制，即，在钢坯轧制的过程中，水平AGC调整缸对水平的上下轧辊产生推力，以使上下轧辊产生压下量。在钢坯水平通过辊缝完成轧制后，需要打开辊缝，并使上下轧辊分别恢复到初始位置，以便进行下次轧制。在钢坯轧制结束之后，上下两个水平调整缸分别缩回到初始位置，其中，下轧辊在自重作用下随下调整缸恢复到初始位置，而上轧辊需随上调整缸恢复到初始位置，同时，需 要平衡缸进行托举配合。因此，为确保上轧辊的及时和准确复位，需要用于上轧辊的平衡缸产生平衡力以使上轧辊与上调整缸同步运动。然而，轧机现场通常处于多粉尘、多水、多氧化铁皮的工况，而能够精确控制上轧辊平衡缸、上轧辊与上调整缸的同步运动和平衡的精密仪器或控制系统往往需要干净清洁的工作环境，因此有必要研究一种能够适应上述恶劣工况的轧机上轧辊平衡装置。
发明内容
为了解决上述问题，提供一种采用高压自动气控系统和液压控制系统组合控制方式的轧机上辊平衡装置。根据本发明的一方面，提供一种轧机上轧辊平衡装置，所述轧机包括互相面对的一对牌坊，水平架设于一对牌坊之间的上轧辊和下轧辊，以及分别控制上轧辊和下轧辊的压下和压上的上调整缸和下调整缸，所述上调整缸和下调整缸分别安装在牌坊的内上侧和内下侧，所述轧机上轧辊平衡装置包括平衡缸，竖直地安装在每个牌坊的内部两侧，用于对称地支撑上轧辊，每个平衡缸包括有杆腔和无腔；气动控制系统，与有杆腔连接，以控制高压气体流入或流出有杆腔；液压控制系统，与无杆腔连接，以控制液压油流入或流出无杆腔，液压控制系统和气动控制系统一起控制平衡缸的活塞的运动与上轧辊的运动保持一致，以实现平衡缸对上轧辊的平衡作用。气动控制系统可包括气体增压泵、压力传感器、气压控制器和气动换向阀，以实现气体的自动增压。气动控制系统可包括储气罐，以实现高压气体的压力变化基本恒定。气控系统还可包括设置空气过滤器、减压阀、压力表和油雾器，以保证空气的清洁度和质量。平衡缸可具有长方体形状，并且所述平衡缸可通过紧固螺栓连接到轧机牌坊上。
液压控制系统可包括液压油源和换向阀。液压控制系统的液压油源可由轧机的主液压系统提供。
与每个平衡缸连接的气动控制系统可被集成为一套气动控制系统。与每个平衡缸连接的液压控制系统可并联连接。
通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面将会变得清楚和更加容易理解，在附图中图I示出了具有根据本发明的实施例的轧机侧视图。图2示出了根据本发明的实施例的轧机上轧辊平衡缸及其控制原理图。
具体实施例方式以下，将参照附图来详细说明本发明的实施例。 图I示出了具有根据本发明的实施例的轧机侧视图。图2示出了根据本发明的实施例的轧机上轧辊平衡缸及其控制原理图。如图I中所示，根据本发明示例性实施例的轧机包括一对轧机牌坊1，彼此相对地设置；一对轧辊，包括上轧辊3和下轧辊5，水平地架设于轧机牌坊I之间，用于执行轧制；上调整缸2，安装在每个轧机牌坊I的内上侧，与上轧辊3压靠，完成上轧辊3的压下运动；下调整缸6，安装在每个轧机牌坊I的内下侧，与下轧辊5压靠，完成下轧辊5的压上运动。下面将参照图2详细描述根据本发明的实施例的轧机上轧辊平衡装置。如图2所示，根据本发明的实施例的轧机上平衡装置主要包括平衡缸4，7和控制平衡缸的气动控制系统和液动控制系统。具体地讲，每个轧机牌坊I的相对两内侧竖直地安装有2个平衡缸4和7，每个平衡缸的活塞杆的伸出端均支撑至上轧辊3的下侧，以对称地支撑上轧辊3。因此，每套轧机需要4个平衡缸，同时，平衡缸4或7的活塞杆22作为上轧辊3的支撑杆。平衡缸4或7通过产生向上的平衡力将上轧辊3压靠到上水平调整缸2上，并随同水平调整缸2的压下量实现轧机辊缝的调整变化。如图2中所示，平衡缸4或7包括缸体27和平衡缸端盖24,从而活塞25 (包括活塞杆22)将由缸体27和平衡缸盖25形成的空腔分隔成为有杆腔和无杆腔28。为了确保有杆腔的密封性，密封件23设置于活塞杆22和平衡端盖24的安装孔之间。有杆腔和无杆腔28分别与气控系统和液控系统连接。气控系统由能够现场压缩空气的气源9提供。当气源9提供的压缩空气的压力不足时，可通过气动增压泵16将压缩空气的压强升高到30±5bar。而气体增压泵16可通过压力传感器19、气压控制器30和气动换向阀15实现气体的自动增压。气控系统中还可包括储气罐21，以实现高压气体的压力稳定。另外，气控系统还可包括设置空气过滤器11、减压阀12、压力表13、油雾器14等，以确保空气清洁度和气体质量。截止阀10可安装在空气过滤器11和气源9之间。而气动换向阀15可通过单向阀17与气源9和储气罐21连接。通过将气动增压泵16增压的气体输送至平衡缸的有杆腔，可实现平衡缸的活塞杆22的快速缩回。与无杆腔28连接的液压控制系统既可设置在轧机液压控制主系统中，也可独立设置。在前者的情况下，由轧机主液压系统提供液压油源8，通过换向阀18的控制，实现对平衡缸的无杆腔28的增压和卸荷。如图I中所示，平衡缸4和平衡缸7可通过紧固件(例如，螺栓)连接到轧机牌坊I的内侧。如图2所示，可通过形成在平衡缸4上的平衡缸固定孔26实施固定。平衡缸的外型尺寸应当符合轧机的内部空间要求。为此，优选地，平衡缸4和7可采用长方体结构，以适应轧机牌坊I和轧机辊系的空间要求。为了简化上轧辊平衡装置的控制系统，每个平衡缸连接的气动控制系统可被集成为一套气动控制系统，而与每个平衡缸连接的液压控制系统可并联连接。下面，将对轧机上辊平衡装置的操作过程进行详细描述。参照图1、2，在轧钢过程中，平衡缸4或7的有杆腔充高压气体，无杆腔充高压油，该高压气体和高压油均一直保持，由于无杆腔向上的力大于有杆腔向下的力，二者产生的合力，即向上的平衡力可以顶起上轧辊3，使上轧辊3压靠着调整缸2。 在轧制钢件前，上下轧钢需要安装轧制工艺要求打开一定量的辊缝，即调整缸2和5的活塞杆缩回一定位移量，与此同时，平衡缸4或7施加给上轧辊3的平衡力支撑着上轧辊3随调整缸2向上运动，最终使上轧辊3紧紧地压靠在上调整缸2上。在钢件轧制过程中，根据轧制工艺所要求的每个道次调整量，其中调整缸2伸出一定量的压下量，将上轧辊3压下，从而轧机产生轧制力，调整缸2产生的轧制力远远大于平衡缸4或7的平衡力。因此，轧制力通过上轧辊3迫使平衡缸4或7的活塞杆缩回，实现上轧辊3的压下动作。在轧机需要更换上轧辊3时，换向阀18得电，平衡缸的无杆腔28卸荷，而与平衡缸的有杆腔连接的高压气体使活塞22向下运动，平衡缸的有杆腔的活塞杆22缩回，以将上轧辊3放到下轧辊5上，然后等待轧机换辊。综上所述，根据本发明的轧机上辊平衡装置采用高压自动气控系统和液压控制系统组合控制方式，充分利用了气控和液控的优势，且结构紧凑，操作连贯，适应现场多粉尘、多蒸汽、多水淋等恶劣条件，工作可靠，使用寿命长。此外，根据本发明的轧机上辊平衡装置操作简单、安全可靠且便于维护，能够很好地满足现场需求。虽然上面描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能的形式。相反，在说明书中使用的词语是描述词语而不是限制词语，并且应当理解在不脱离本发明的精神和范围的情况下可进行各种改变。此外，各种实施例的特征可进行结合以形成本发明的进一步的实施例。
权利要求
1.一种轧机上轧辊平衡装置，所述轧机包括互相面对的一对牌坊，水平架设于一对牌坊之间的上轧辊和下轧辊，以及分别控制上轧辊和下轧辊的压下和压上的上调整缸和下调整缸，所述上调整缸和下调整缸分别安装在牌坊的内上侧和内下侧，其特征在于，所述轧机上轧辊平衡装置包括 平衡缸，竖直地安装在每个牌坊的内部两侧，用于对称地支撑上轧辊，每个平衡缸包括有杆腔和无腔； 气动控制系统，与有杆腔连接，以控制高压气体流入或流出有杆腔； 液压控制系统，与无杆腔连接，以控制液压油流入或流出无杆腔，液压控制系统和气动控制系统一起控制平衡缸的活塞的运动与上轧辊的运动保持一致，以实现平衡缸对上轧辊的平衡作用。
2.如权利要求I所述的轧机上轧辊平衡装置，其特征在于，气动控制系统包括气体增压泵、压力传感器、气压控制器和气动换向阀，以实现气体的自动增压。
3.如权利要求2所述的轧机上轧辊平衡装置，其特征在于，气动控制系统包括储气罐，以实现高压气体的压力变化基本恒定。
4.如权利要求I所述的轧机上轧辊平衡装置，其特征在于，气控系统还包括设置空气过滤器、减压阀、压力表和油雾器，以保证空气的清洁度和质量。
5.如权利要求I所述的轧机上轧辊平衡装置，其特征在于，平衡缸具有长方体形状，并且所述平衡缸通过紧固螺栓连接到轧机牌坊上。
6.如权利要求I所述的轧机上轧辊平衡装置，其特征在于，液压控制系统包括液压油源和换向阀。
7.如权利要求6所述的轧机上轧辊平衡装置，其特征在于，液压控制系统的液压油源由轧机的主液压系统提供。
8.如权利要求I所述的轧机上轧辊平衡装置，其特征在于，与每个平衡缸连接的气动控制系统被集成为一套气动控制系统。
9.如权利要求I或8所述的轧机上轧辊平衡装置，其特征在于，与每个平衡缸连接的液压控制系统并联连接。
全文摘要
本发明提供了一种轧机上轧辊平衡装置，轧机包括互相面对的一对牌坊，水平架设于一对牌坊之间的上轧辊和下轧辊，以及分别控制上轧辊和下轧辊的压下和压上的上调整缸和下调整缸，上调整缸和下调整缸分别安装在牌坊的内上侧和内下侧，轧机上轧辊平衡装置包括平衡缸，竖直地安装在每个牌坊的内部两侧，对称地支撑上轧辊，每个平衡缸包括有杆腔和无杆腔；气动控制系统，与有杆腔连接，以控制高压气体流入或流出有杆腔；液压控制系统，与无杆腔连接，以控制液压油流入或流出无杆腔，液压控制系统和气动控制系统一起控制平衡缸的活塞的运动与上轧辊的运动保持一致，以实现平衡缸对上轧辊的平衡作用。上述平衡装置能够适应恶劣的工况实现自动化控制。
文档编号B21B37/62GK102794314SQ201210270028
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者逄晓男, 吕智勇, 赵强, 王英军, 徐永波, 徐红, 李绪东, 卢飞, 李发宏 申请人:莱芜钢铁集团有限公司