升降摆臂换辊装置及辊涂机组的制作方法

本发明属于冶金设备技术领域，具体涉及一种升降摆臂换辊装置及配置有该升降摆臂换辊装置的辊涂机组。

背景技术：

在冶金领域的生产线中，设备的辊子经常需要更换，而换辊时经常需要行车的帮助，如需要行车吊住待换旧辊，工人拆除轴承座等零部件后，行车将旧辊吊走，或在安装辊子时，行车将新辊/修磨辊吊来，下降到辊子安装高度，待工人将轴承座等零部件安装好后再脱开吊辊的绳索等。这种换辊方法费时费力，因厂房内行车数量有限，且占用时间不规律，所以在设备换辊时经常需要等待行车，有时甚至需要等待几个小时才能开始换辊，直接影响了换辊效率和生产节奏，而且行车的操作需要工人上下配合，其升降等运行精度较低，增加了工人的劳动强度和操作的危险性。

技术实现要素：

本发明涉及一种升降摆臂换辊装置及配置有该升降摆臂换辊装置的辊涂机组，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明涉及一种升降摆臂换辊装置，包括换辊机架、两个摆臂、升降驱动机构和摆转驱动机构，所述摆臂上设有适于托住辊轴的承托部；

两个摆臂及所述摆转驱动机构均布置在升降台上，所述升降台与所述升降驱动机构的输出端连接，两个摆臂分别与所述摆转驱动机构连接从而能在水平面内摆动并且具有摆转至换辊机架外的摆臂工作位和内置于换辊机架内的摆臂待机位；

或者，每个摆臂配置有一组升降驱动机构并且二者布置在同一摆转座上，两个摆转座分别与所述摆转驱动机构连接从而能在水平面内摆动并且使所述摆臂具有摆转至换辊机架外的摆臂工作位和内置于换辊机架内的摆臂待机位。

作为实施方式之一，所述摆转驱动机构包括摆转驱动电机和两套蜗轮蜗杆组件，所述摆转驱动电机为双轴伸电机，两个蜗杆分别与所述摆转驱动电机的两个输出轴连接，两个蜗轮上分别设有支撑轴，两个摆臂分别安装在两个支撑轴上。

作为实施方式之一，所述摆转驱动机构包括摆转驱动电机和两套锥齿轮组件，所述摆转驱动电机为双轴伸电机，每套锥齿轮组件包括相互啮合的两个锥齿轮，其中一个锥齿轮上设有支撑轴且另一个锥齿轮上设有传动轴，两个传动轴分别与所述摆转驱动电机的两个输出轴连接，两个摆臂分别安装在两个支撑轴上。

作为实施方式之一，所述承托部为v型鞍座。

作为实施方式之一，两个摆臂及所述摆转驱动机构均布置在升降台上时，所述换辊机架上设有用于对所述升降台的升降运动进行导向的导向机构。

作为实施方式之一，该升降摆臂换辊装置还包括布置于换辊机架旁的辊体存放台，所述辊体存放台布置于两个摆臂工作位在车间平台上的投影之间。

作为实施方式之一，所述辊体存放台具有行走机构或者适于被行车吊运的起吊部。

本发明还涉及一种辊涂机组，包括辊涂机，所述辊涂机的换辊区布置有如上所述的升降摆臂换辊装置。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明通过在有换辊需求的设备旁布置上述升降摆臂换辊装置，借助摆臂的托护作用，能方便快捷地辅助完成换辊作业，有效地降低维护人员换辊作业难度，减少维护人员的工作量并缩短作业时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的升降摆臂换辊装置的侧视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的升降摆臂换辊装置的主视结构示意图；

图3为图2沿a-a的剖视图；

图4为本发明实施例提供的单辊涂层机的结构示意图；

图5为图4沿a-a的剖视图；

图6为图4沿b-b的剖视图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-图3，本发明实施例提供一种升降摆臂换辊装置，包括换辊机架11、两个摆臂12、升降驱动机构14和摆转驱动机构，所述摆臂12上设有适于托住辊轴的承托部。升降驱动机构14用于调节摆臂12在竖向上的位置，摆转驱动机构用于调节摆臂12在水平面内的位置，通过二者配合，可精确地对摆臂12的空间位置进行定位。

在其中一个实施例中，如图1和图2，两个摆臂12及所述摆转驱动机构均布置在升降台13上，所述升降台13与所述升降驱动机构14的输出端连接，两个摆臂12分别与所述摆转驱动机构连接从而能在水平面内摆动并且具有摆转至换辊机架11外的摆臂工作位12b和内置于换辊机架11内的摆臂待机位12a；通过升降台13能带动两个摆臂12和摆转驱动机构一起升降。在另外的实施例中，每个摆臂12配置有一组升降驱动机构14并且二者布置在同一摆转座上，两个摆转座分别与所述摆转驱动机构连接从而能在水平面内摆动并且使所述摆臂12具有摆转至换辊机架11外的摆臂工作位12b和内置于换辊机架11内的摆臂待机位12a；通过摆转座能带动两个摆臂12和升降驱动机构14一起摆动。

本实施例中，采用前种方式，即两个摆臂12及摆转驱动机构均布置在升降台13上的方式，所需活动空间相对较小。进一步地，如图1-图3，所述换辊机架11上设有用于对所述升降台13的升降运动进行导向的导向机构15，可提高升降台13运动的稳定性；该导向机构15可采用常规的滑块-滑轨配合式导向结构、滚轮-轮轨配合式导向结构等，此处不作详述。

上述升降驱动机构14可采用常规的升降驱动设备，例如气缸、液压缸、电动推杆等，或者采用电机+传动结构的结构形式，例如采用电机驱动螺杆升降机或卷筒等，此处不作一一详述。对于升降驱动机构14驱动升降台13运动的情况，可配置多套升降驱动设备以提高升降台13运动的稳定性。

上述摆转驱动机构可采用常规的旋转驱动设备；两个摆臂12可各自独立驱动摆转，即采用两套独立的摆转驱动机构分别驱动两个摆臂12，也可通过一套摆转驱动机构驱动两个摆臂12同步摆转。在其中一个实施例中，所述摆转驱动机构包括摆转驱动电机161和两套蜗轮蜗杆组件，所述摆转驱动电机161为双轴伸电机，两个蜗杆162分别与所述摆转驱动电机161的两个输出轴连接，两个蜗轮163上分别设有支撑轴，两个摆臂12分别安装在两个支撑轴上；在另外的实施例中，所述摆转驱动机构包括摆转驱动电机161和两套锥齿轮组件，所述摆转驱动电机161为双轴伸电机，每套锥齿轮组件包括相互啮合的两个锥齿轮，其中一个锥齿轮上设有支撑轴且另一个锥齿轮上设有传动轴，两个传动轴分别与所述摆转驱动电机161的两个输出轴连接，两个摆臂12分别安装在两个支撑轴上。通过一套摆转驱动机构驱动两个摆臂12摆转，不仅能节约设备数量，而且能保证两个摆臂12动作的协同性；尤其地，驱动其中一个摆臂12作顺时针摆转运动、另一摆臂12作逆时针摆转运动，即两个摆臂12在摆臂待机位12a时二者之间的间距是最小的，随着二者摆转运动的进行，二者之间的间距逐渐增大，适宜根据辊长等因素相应地调节两个摆臂12之间的开口度，而两个摆臂12同步摆转有利于保证上述开口度调节的精度。

上述承托部优选为采用槽型结构，以便稳定可靠地托住辊轴；在其中一个实施例中，如图1和图2，该承托部为v型鞍座；当然，采用上开口的弧形槽或矩形槽等也为可行方案。进一步优选地，该鞍座可转动地设置在摆臂12上并且其转轴平行于竖向，可在摆臂12上设置鞍座旋转驱动单元，例如采用电机+传动结构驱动该鞍座旋转，该传动结构可采用链轮传动结构、齿轮传动结构、皮带轮传动结构等，此处不作详述，进一步可为该鞍座旋转驱动单元的电机配置编码器；基于该结构，可控制两个摆臂12的摆动角度(即两个摆臂12之间的开口度)以适应不同长度的辊子的更换操作，而通过鞍座旋转驱动单元驱使上述鞍座旋转以保证能可靠地托住相应的辊子。可选地，设计上述的换辊装置为可移动撬装结构(例如换辊机架11布置在换辊小车上)，从而一套换辊装置可完成多台设备的换辊需求，有效地减少维护设备数量，降低成本。

进一步优选地，如图1-图3，上述升降摆臂换辊装置还包括布置于换辊机架11旁的辊体存放台17，所述辊体存放台17布置于两个摆臂工作位12b在车间平台上的投影之间，也即该辊体存放台17的长度小于两个摆臂工作位12b之间的间距，例如该辊体存放台17的长度与辊子的辊身长度大致相同，当辊子承放在该辊体存放台17上时，辊子的两端辊轴可伸出至辊体存放台17之外而能与上述摆臂12接触。该辊体存放台17上也设有存放部，该存放部可采用v型鞍座等形式。该辊体存放台17可固定安装在车间平台上；在优选的方案中，所述辊体存放台17具有行走机构或者适于被行车吊运的起吊部，更加便于换辊操作的进行。

利用上述换辊装置进行换辊操作的具体实施步骤包括：

(1)在拆除辊子时，在合适的高度位置使两个摆臂12摆转以达到预设的开口度后，使摆臂12上升至目标位置，使两个摆臂12承托住辊轴；

待辊子的轴承座等零部件拆除后，可使两个摆臂12下降，将拆下来的辊子放置到辊体存放台17上；

使两个摆臂12进一步摆转以避开辊轴，或者使辊体存放台17移动以使辊轴离开摆臂12正上方区域，能够避免辊轴与摆臂12升降运动产生干涉即可；之后再升降摆臂12到合适的高度位置并使摆臂12回位至摆臂待机位12a；待车间的行车方便时再来吊走辊体存放台17或辊体存放台17上的辊子。

(2)在安装辊子时，按上述方式反向操作即可，此处不作赘述。

从拆除辊子和安装辊子的过程可以看到，维护人员不必为了等待行车而浪费时间，提高了换辊效率。同时，在比较特殊的情况下，两个摆臂12需避开其他设备或部件才能接触并承托住辊子，这时只需增大或减小两个摆臂12之间的开口度，即可方便灵活地进行避让，增加了上述换辊装置对设备及环境的适应性。

实施例二

本发明实施例提供一种辊涂机组，包括辊涂机，所述辊涂机的换辊区布置有上述实施例一所提供的升降摆臂换辊装置。

实施例三

本发明实施例提供一种单辊涂层机，可用于上述实施例二中作为其中的辊涂机。

如图4-图5，该单辊涂层机包括涂层机机架21、上涂辊222和下涂辊232，其进一步还包括上辊架221、布置于涂层机机架21顶部且用于驱动所述上辊架221升降的上升降机构223、下辊架231以及布置于涂层机机架21底部且用于驱动所述下辊架231升降的下升降机构233；所述上涂辊222的轴承座滑动设置于所述上辊架221上并且滑动方向平行于上涂辊辊体2221轴向；所述下涂辊232的轴承座滑动设置于所述下辊架231上并且滑动方向平行于下涂辊辊体2321的轴向；所述涂层机机架21的传动侧架体211和/或操作侧架体212设有供所述上涂辊222和所述下涂辊232通过的换辊通道。

所述涂层机机架21固定安装于车间平台上并且其垂直于带钢运行方向的截面呈门形或矩形，可以理解地：当该涂层机机架21不设底板时即呈门形，该涂层机机架21的两侧架体(传动侧架体211和操作侧架体212)直接安装在车间平台上；当该涂层机机架21设有底板时即呈矩形，该底板安装在车间平台上，该涂层机机架21的传动侧架体211和操作侧架体212承托在该底板上。带钢从涂层机机架21的传动侧架体211与操作侧架体212之间通行。上述传动侧架体211和操作侧架体212通过顶板连接，可保证涂层机机架21的结构强度和工作稳定性。

在其中一个实施例中，如图4，所述传动侧架体211和所述操作侧架体212均为门形框架，可以理解地，该门形框架与上涂辊辊体2221轴向/下涂辊辊体2321轴向是垂直的，该门形框架所限定的空间区域可作为上述上涂辊222和下涂辊232的进出口，即可构成上述换辊通道；在换辊时，旧辊/新辊从操作侧架体212的门内通过，也即从该操作侧架体212的两根门柱之间通过。门形框架能保证架体的结构强度，同时保证足够的换辊等操作所需空间、便于换辊操作，上涂辊222、下涂辊232能顺利通过。传动侧架体211也采用门形框架，一方面为涂层机提供更多的维护空间，例如换辊时旧辊/新辊具有更多的活动富余空间，另一方面，便于工作人员更直观地观察生产进程以及设备状况，而且也更利于传动侧设备与涂层机内的组成设备之间的连接，例如上升降机构223、下升降机构233、涂液喷头24等与外部设备之间的连接。

上述的上升降机构223、下升降机构233可采用常规的升降驱动设备，例如液压缸、气缸、螺杆升降机、卷扬机等，具体结构此处不作赘述。优选地，如图4和图5，所述传动侧架体211和所述操作侧架体212均设有用于对所述上辊架221的升降运动进行导向的上导向单元251；和/或，所述传动侧架体211和所述操作侧架体212均设有用于对所述下辊架231的升降运动进行导向的下导向单元252。通过设置导向单元，可提高上辊架221、下辊架231升降运动的稳定性和可靠性，从而提高涂层质量。上述上导向单元251和下导向单元252可采用常规的滑块-滑轨配合式导向结构，也可采用滚轮-槽轨配合式导向结构。

对于上述传动侧架体211和操作侧架体212均为门形框架的结构，如图4，优选为将上导向单元251和下导向单元252的滑轨/槽轨设置在门柱的内缘，即在传动侧架体211的两个门柱上各设置有一组轨道，在操作侧架体212的两个门柱上各设置有一组轨道，每侧架体的两组轨道相对设置；以滑块-滑轨配合式导向结构为例，该滑块的滑移面平行于竖向并且垂直于上涂辊辊体2221的轴向；以滚轮-槽轨配合式导向结构为例，该滚轮的轴向平行于上涂辊辊体2221的轴向。基于上述结构，能使涂层机的设备布局紧凑化，能明显地减小涂层机机架21的体积和占用空间，而且基于两侧门形框架的限制，上辊架221、下辊架231的升降运动更为稳定，从而有效地提高带钢涂层质量以及延长涂层机的使用寿命

接续上述单辊涂层机的结构，如图4-图6，所述上辊架221上设有用于对所述上涂辊222的滑动运动进行导向的第一水平导向单元；和/或，所述下辊架231上设有用于对所述下涂辊232的滑动运动进行导向的第二水平导向单元。同样地，第一水平导向单元、第二水平导向单元可采用常规的滑块-滑轨配合式导向结构，也可采用滚轮-槽轨配合式导向结构。通过设置水平导向单元，能提高上涂辊222、下涂辊232的平移运动的稳定性，便于换辊操作，保证上涂辊222、下涂辊232的安装精度。可选地，在上辊架221上设置导向横梁26，滑轨/槽轨等可形成在该导向横梁26上；该导向横梁26优选为延伸至操作侧架体212之外，以便于换辊操作；同样可在下辊架231上设置导向横梁26。

接续上述单辊涂层机的结构，所述上辊架221和所述下辊架231上均设有用于限制对应涂辊滑动的涂辊锁紧机构，该涂辊锁紧机构用于将涂辊锁紧在对应的辊架上，以保证正常生产过程中涂辊能可靠地工作，同时，该涂辊锁紧机构还需能解除上述锁紧状态，以便于换辊操作。在其中一个实施例中，所述涂辊锁紧机构包括铰接在对应辊架上的锁紧卡板28，于对应的涂辊辊轴轴端或对应的涂辊轴承座上设有与所述锁紧卡板28配合的限位槽，通过锁紧卡板28卡入上述限位槽内，可将涂辊锁紧在对应的辊架上，使该锁紧卡板28离开限位槽内后，即可进行换辊等操作。

在可选的实施例中，如图4，所述上升降机构223的输出端与所述上辊架221之间安设有压力检测单元224，该压力检测单元224可采用压力传感器等；通过该压力检测单元224的反馈，可控制上涂辊辊体2221与下涂辊辊体2321之间相互挤压的力，以获得符合要求的涂层质量。

在可选的实施例中，所述下升降机构233的输出端与所述下辊架231之间夹设有缓冲单元234；优选地，如图4和图5，所述缓冲单元234包括多个缓冲弹簧，各所述缓冲弹簧的轴向均平行于竖向。基于上述设计，使下涂辊232与带钢之间保持为相对稳定的接触压力，可实现对带钢柔性涂液，提高带钢涂层厚度的均匀性，同时，上述缓冲单元234也能较好地吸收下涂辊232传递过来的振动，避免因带钢板形等因素导致带钢与下涂辊232之间作用力突增而对带钢及涂辊等造成损伤。

在可选的实施例中，所述压力检测单元224与所述缓冲单元234可以互换位置。

接续上述单辊涂层机的结构，如图4-图6，所述下辊架231的下方布置有涂液收集槽271，所述涂液收集槽271配置有平移导轨272，所述平移导轨272的导向方向平行于带钢运行方向并且延伸至涂层机机架21之外。该涂液收集槽271用于收集正常生产过程中滴落的涂液，通过上述平移导轨272可将涂液收集槽271移出涂层机机架21范围，便于对涂液收集槽271进行清洗。

显然地，上述升降摆臂换辊装置布置在该单辊涂层机的操作侧，可以辅助完成上涂辊222和下涂辊232的换辊操作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。