专利名称：可快速换辊的轧机及其换辊方法
技术领域：
本发明涉及型钢生产设备领域，特别涉及一种轧机及轧机的换辊方法。
背景技术：
目前，型钢的生产普遍采用了万能轧制法，其中万能轧机是进行型钢生产的最主要设备，在万能轧机的轧制过程中，轧辊磨损较快，需经常更换轧辊组，因此，换辊作业的时间长短在很大程度上决定了万能轧机的生产效率。万能轧机主要包括轧辊和机架，其中轧辊由一对水平辊和一对立辊组成，其特点是轧辊轴线在同一垂直平面内，各轧辊可在机架内滑动对轧件沿上下及左右方向同时进行轧制。现有技术中，为了实现轧辊的装入和取出达到换辊目的，采用了以下几种方法一是采用了将左右机架由轧机侧边旋转摆出，再吊出轧辊的方法来实现换辊，如UD型万能轧机；二是采用了将左右机架变成了垂直拉杆和中间牌坊的方式，换辊时，首先将这些拉杆调出，再逐步更换水平辊和立辊，如CU型万能轧机；三是采用了将左机架拉离开，使与右机架分离，再将轧辊放入，实现换辊，如CCS万能轧机。以上这些方法均可见于冶金工业出版社出版的《现代轨梁生产技术》中UD型、CU型及CCS万能轧机的介绍中。上述换辊方法在实际应用中，均需拆装或移动机架来达到轧辊装入或取出的目的，如专利“CN201140198Y”公开的一种轧机，换辊时就需要移动操作侧机架，因此，采用上述换辊方法必然导致机架需要较高的重复定位精度，机架的制造和安装要求极高，从而增加了换辊时间和生产制造的成本，另外，经常拆卸移动机架，使得设备的稳定性差，可维护性低等，这些因素综合起来将严重影响轧制产品的精度和生产效率。因此，需探索一种轧机及轧机的换辊方法，不拆卸或移动机架即可实现快速换辊， 以免机架频繁拆卸移动造成设备稳定性差、可维护性低，同时，也减少换辊时间，降低轧机的制造成本。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种可快速换辊的轧机及其换辊方法，该轧机中机架固定， 仅通过端盖的移动实现轧辊组的移入移出，且定位准确，达到不拆卸或移动机架即可实现快速换辊的目的。本发明的可快速换辊的轧机，包括机架组件、轧辊组件和换辊装置，所述机架组件包括机架导轨、固定设置于机架导轨上的传动侧机架和操作侧机架，操作侧机架外侧设置有操作侧机架端盖，所述轧辊组件包括平行于机架导轨的轧辊组导轨、可在轧辊组导轨上往复移动的轧辊组小车和设置于轧辊组小车上的轧辊组，轧辊组位于传动侧机架与操作侧机架之间，所述换辊装置包括平行于机架导轨的移出导轨、可在移出导轨上往复移动的移出小车、水平设置并垂直于移出导轨的横移导轨和可在横移导轨上往复移动的横移小车， 横移导轨设置于移出导轨的中间段，横移小车上设置有两组可分别与移出导轨和轧辊组导轨对接形成连续导轨的导轨段，所述操作侧机架上设置可让轧辊组整体移出的窗口，操作
4侧机架端盖固定设置于移出小车上并贴合在操作侧机架上，操作侧机架端盖或移出小车上设置挂钩，挂钩与轧辊组或轧辊组小车之间沿移出导轨方向固定，沿横移导轨方向滑动配
I=I O进一步，还包括机架拉紧装置，所述机架拉紧装置包括设置于传动侧机架上的拉紧缸、连接于拉紧缸的运动输出端的拉紧杆和设置于操作侧机架端盖上的插销缸，拉紧杆依次穿过传动侧机架、操作侧机架和操作侧机架端盖，拉紧杆伸出操作侧机架端盖的一段上设置有用于插销缸的插销插入的销孔；
进一步，所述销孔为沿拉紧杆轴向并列设置的多个腰形孔； 进一步，所述操作侧机架通过设置于其自身上的锁紧缸固定设置于机架导轨上； 进一步，所述移出小车上设置有卡紧块，操作侧机架上设置有用于与卡紧块固定连接的卡紧缸；
进一步，所述换辊装置还包括移出液压缸和横移液压缸，所述移出液压缸的运动输出端与移出小车连接，横移液压缸的运动输出端与横移小车连接。本发明还提供一种利用上述可快速换辊的轧机进行换辊的方法，包括以下步骤
a)让横移小车上的一组导轨段与移出导轨和轧辊组导轨对接形成连续导轨，在横移小车上的另一组导轨段上预先放置一装有要换上的轧辊组的轧辊组小车；
b)控制拉紧缸放松拉紧杆，插销缸抽出插销，解除机架的拉紧状态；
c)控制移出小车向远离操作侧机架方向移动，使操作侧机架端盖与轧辊组小车及要换下的轧辊组整体从操作侧机架的窗口拉出，直到轧辊组小车完全移至横移小车上；
d)控制横移小车移动，使要换下的轧辊组移走，让要换上的轧辊组对应的一组导轨段与移出导轨和轧辊组导轨对接；
e)控制移出小车推动要换上的轧辊组对应的轧辊组小车向操作侧机架方向移动，直到操作侧机架端盖贴合在操作侧机架上；
f)控制插销缸向拉紧杆内插入插销，拉紧缸拉紧，使机架处于拉紧状态，完成换辊作业。本发明的有益效果本发明的可快速换辊的轧机及其换辊方法，在换辊时不需要频繁拆装或移动机架，避免机架的频繁重复定位，相对于现有技术的轧机具有以下优点
1)设备运行的稳定性提高；
2)轧机生产和制造成本降低；
3)设备的可维护性更好；
4)轧制产品的尺寸精度更稳定；
5)换辊时间更短，生产效率更高。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。图1为本发明的结构示意图2为本发明换辊状态的结构示意图3为图2的A-A剖视图4为操作侧机架端盖及移出小车的结构示意图。
具体实施例方式图1为本发明的结构示意图，图2为本发明换辊状态的结构示意图，图3为图2的 A-A剖视图，图4为操作侧机架端盖及移出小车的结构示意图，如图所示本实施例的可快速换辊的轧机，包括机架组件、轧辊组件和换辊装置，所述机架组件包括两条平行设置的机架导轨1、固定设置于机架导轨1上的传动侧机架2和操作侧机架3，操作侧机架3外侧设置有操作侧机架端盖4，所述轧辊组件包括平行于机架导轨1并位于两条机架导轨之间的两条轧辊组导轨5、可在轧辊组导轨5上往复移动的轧辊组小车6和设置于轧辊组小车6上的轧辊组7，轧机工作时，轧辊组7位于传动侧机架2与操作侧机架3之间，通过现有技术中设置于传动侧机架和操作侧机架上的一系列液压缸控制动作和平衡，所述换辊装置包括平行于机架导轨1的两条移出导轨8、可在移出导轨8上往复移动的移出小车9、水平设置并垂直于移出导轨8的横移导轨10和可在横移导轨10上往复移动的横移小车11，横移导轨10设置于移出导轨8的中间段，即移出导轨位于两条横移导轨之间的部分断开，移出导轨伸出横移导轨一段距离，这段伸出的移出导轨在轧辊组小车移至横移小车上时用于停放移出小车，横移小车11上设置有两组可分别与移出导轨8和轧辊组导轨5对接形成连续导轨的导轨段12a、12b，导轨段1 用于停放需换下的轧辊组对应的轧辊组小车，导轨段12b 用于停放需换上的轧辊组对应的轧辊组小车，所述操作侧机架3上设置可让轧辊组7整体移出的窗口 3a，即要求窗口 3a的宽度大于轧辊组的最大宽度，操作侧机架端盖4固定设置于移出小车9上并贴合在操作侧机架3上，与现有技术的区别是现有技术中操作侧机架端盖是通过紧固件固定连接在操作侧机架上的，操作侧机架端盖4或移出小车9上设置挂钩 13，挂钩以滑动配合的方式钩在设置于轧辊组或轧辊组小车上沿横移导轨方向的槽内，即可实现挂钩与轧辊组7或轧辊组小车6之间沿移出导轨8方向固定，沿横移导轨10方向滑动配合，换辊时，移出小车带动操作侧机架端盖和轧辊组件整体移动，从窗口中拉出和推入轧辊组，由于挂钩的纵向固定横向滑动特点，横移小车横向移动时，即可将换下的轧辊组推走，而让挂钩钩住要换上的轧辊组或该轧辊组对应的轧辊组小车。本发明与现有技术相比， 换辊时操作侧机架固定不动，避免对机架进行频繁重复定位，设备运行的稳定性提高，对轧机的生产和制造要求低，有效缩短换辊时间，提高生产效率。本实施例中，还包括机架拉紧装置，所述机架拉紧装置包括设置于传动侧机架2 上的拉紧缸14、连接于拉紧缸14的运动输出端的拉紧杆15和设置于操作侧机架端盖4上的插销缸16，拉紧缸、拉紧杆和插销缸均设置4个，均勻分布于机架的四个角进行拉紧，拉紧杆15依次穿过传动侧机架2、操作侧机架3和操作侧机架端盖4，拉紧杆15伸出操作侧机架端盖4的一段上设置有用于插销缸16的插销插入的销孔15a，销孔1 为腰形孔，并沿拉紧杆15设置多个，以使插销缸的插销容易插入，并且在传动侧机架和操作侧机架之间的间距不同时也能实现拉紧，机架拉紧后刚度大大提高，有利于提高设备稳定性和轧制精度。本实施例中，所述操作侧机架3通过设置于其自身上的锁紧缸17固定设置于机架导轨1上，可方便地使操作侧机架解锁。本实施例中，所述移出小车9上设置有卡紧块9a，操作侧机架3上设置有用于与卡紧块9a固定连接的卡紧缸18，以便于在轧辊长度变化时通过移出小车调整操作侧机架与传动侧机架之间的间距，一次性调整好后，再由机架锁紧缸将其固定在机架导轨上，以后在轧辊长度不变情况下换辊时，不需再移动机架。本实施例中，所述换辊装置还包括移出液压缸19和横移液压缸20，所述移出液压缸19的运动输出端与移出小车9连接，横移液压缸20的运动输出端与横移小车11连接， 采用液压缸来驱动，结构简单，易于实现，成本较低，当然，采用电动缸等其他动力源，均能实现本发明的目的。利用本实施例的可快速换辊的轧机进行换辊的方法，包括以下步骤
a让横移小车11上的一组导轨段1 与移出导轨8和轧辊组导轨5对接形成连续导轨， 在横移小车11上的另一组导轨段12b上预先放置一装有要换上的轧辊组的轧辊组小车； b控制拉紧缸14放松拉紧杆15，插销缸16抽出插销，解除机架的拉紧状态； c控制移出小车9向远离操作侧机架3方向移动，使操作侧机架端盖4与轧辊组小车6 及要换下的轧辊组7整体从操作侧机架3的窗口 3a拉出，直到轧辊组小车6完全移至横移小车11上；
d控制横移小车11移动，使要换下的轧辊组7移走，让要换上的轧辊组对应的一组导轨段12b与移出导轨8和轧辊组导轨5对接；
e控制移出小车9推动要换上的轧辊组对应的轧辊组小车向操作侧机架3方向移动，直到操作侧机架端盖4贴合在操作侧机架3上；
f控制插销缸16向拉紧杆15的销孔15a内插入插销，拉紧缸14拉紧，使机架处于拉紧状态，完成换辊作业。该换辊方法将操作侧机架端盖和轧辊组作为一个整体拉出或推入，不需移动机架，且推入时定位快速准确，另外，通过该方法换辊，易于实现PLC控制，实现自动换辊，可大大缩短换辊时间，提高生产效率。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种可快速换辊的轧机，包括机架组件、轧辊组件和换辊装置，所述机架组件包括机架导轨(1)、固定设置于机架导轨(1)上的传动侧机架(2)和操作侧机架(3)，操作侧机架 (3)外侧设置有操作侧机架端盖(4)，所述轧辊组件包括平行于机架导轨(1)的轧辊组导轨 (5)、可在轧辊组导轨(5)上往复移动的轧辊组小车(6)和设置于轧辊组小车(6)上的轧辊组(7)，轧辊组(7)位于传动侧机架(2)与操作侧机架(3)之间，所述换辊装置包括平行于机架导轨(1)的移出导轨(8)、可在移出导轨(8)上往复移动的移出小车(9)、水平设置并垂直于移出导轨(8)的横移导轨(10)和可在横移导轨(10)上往复移动的横移小车(11)，横移导轨(10)设置于移出导轨(8)的中间段，横移小车(11)上设置有两组可分别与移出导轨(8)和轧辊组导轨(5)对接形成连续导轨的导轨段(1 ，12b)，其特征在于所述操作侧机架(3)上设置可让轧辊组(7)整体移出的窗口(3a)，操作侧机架端盖(4)固定设置于移出小车(9)上并贴合在操作侧机架(3)上，操作侧机架端盖(4)或移出小车(9)上设置挂钩 (13)，挂钩(13)与轧辊组(7)或轧辊组小车(6)之间沿移出导轨(8)方向固定，沿横移导轨 (10)方向滑动配合。
2.根据权利要求1所述的可快速换辊的轧机，其特征在于还包括机架拉紧装置，所述机架拉紧装置包括设置于传动侧机架(2)上的拉紧缸(14)、连接于拉紧缸(14)的运动输出端的拉紧杆(15)和设置于操作侧机架端盖(4)上的插销缸(16)，拉紧杆(15)依次穿过传动侧机架(2)、操作侧机架(3)和操作侧机架端盖(4)，拉紧杆(15)伸出操作侧机架端盖(4) 的一段上设置有用于插销缸(16)的插销插入的销孔(lfe)。
3.根据权利要求2所述的可快速换辊的轧机，其特征在于所述销孔(1 )为沿拉紧杆 (15)轴向并列设置的多个腰形孔。
4.根据权利要求3所述的可快速换辊的轧机，其特征在于所述操作侧机架(3)通过设置于其自身上的锁紧缸(17)固定设置于机架导轨(1)上。
5.根据权利要求4所述的可快速换辊的轧机，其特征在于所述移出小车(9)上设置有卡紧块(9a)，操作侧机架(3)上设置有用于与卡紧块(9a)固定连接的卡紧缸(18)。
6.根据权利要求1-5任意一条所述的可快速换辊的轧机，其特征在于所述换辊装置还包括移出液压缸(19)和横移液压缸(20)，所述移出液压缸(19)的运动输出端与移出小车(9)连接，横移液压缸(20)的运动输出端与横移小车(11)连接。
7.利用权利要求1-6任意一条所述的可快速换辊的轧机进行换辊的方法，其特征在于包括以下步骤a)让横移小车(11)上的一组导轨段(1 )与移出导轨(8)和轧辊组导轨(5)对接形成连续导轨，在横移小车(11)上的另一组导轨段(12b)上预先放置一装有要换上的轧辊组的轧辊组小车；b)控制拉紧缸(14)放松拉紧杆(15)，插销缸(16)抽出插销，解除机架的拉紧状态；c)控制移出小车(9)向远离操作侧机架(3)方向移动，使操作侧机架端盖(4)与轧辊组小车(6)及要换下的轧辊组(7)整体从操作侧机架(3)的窗口(3a)拉出，直到轧辊组小车(6)完全移至横移小车(11)上；d)控制横移小车(11)移动，使要换下的轧辊组(7)移走，让要换上的轧辊组对应的一组导轨段(12b)与移出导轨(8)和轧辊组导轨(5)对接；e)控制移出小车(9)推动要换上的轧辊组对应的轧辊组小车向操作侧机架(3)方向移动，直到操作侧机架端盖(4)贴合在操作侧机架(3)上；f)控制插销缸(16)向拉紧杆(15)的销孔(15a)内插入插销，拉紧缸(14)拉紧，使机架处于拉紧状态，完成换辊作业。
全文摘要
本发明公开了一种可快速换辊的轧机及其换辊方法，该轧机包括机架组件、轧辊组件和换辊装置，机架组件的操作侧机架上设置可让轧辊组整体移出的窗口，操作侧机架端盖固定设置于换辊装置的移出小车上并贴合在操作侧机架上，操作侧机架端盖或移出小车上设置挂钩，挂钩与轧辊组或轧辊组小车之间沿移出导轨方向固定，沿横移导轨方向滑动配合，通过本发明的换辊方法换辊时，操作侧机架端盖和轧辊组整体移出移入，定位快速准确，不需拆卸或移动操作侧机架，避免机架频繁重复定位，相对于现有技术，设备运行的稳定性提高，轧机生产和制造要求降低，设备的可维护性更好，轧制产品的尺寸精度更稳定，换辊时间更短，生产效率更高。
文档编号B21B31/10GK102172632SQ20111002561
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月24日 优先权日2011年1月24日
发明者李图学, 闵建军, 陈义, 陈莹卷 申请人:中冶赛迪工程技术股份有限公司