CN1068803C - 轧制杆形件或管形件的轧钢器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及轧制管子、空心条、金属丝之类杆形或管形件的轧钢器(5)。该轧钢器装有三个或三个以上的轧辊(20)，它们的转动轴线(A1，A2，A3)位于一与轧制轴线(L)垂直的平面中，该轧钢器即沿该轧制轴线放置。这些轧辊最好装在对应摇臂上，这些摇臂可在垂直于对应轧辊的转动轴线(A1，A2，A3)并通过该轧制轴线(L)的各自平面中摆动。由于把这些轧辊保持在一相对于这些摇臂的摆动平面对称的位置上，因此这种轧钢器可防止有时在轧制过程中由高温造成的摇臂的不受控制的热膨胀。

Description

轧制杆形件或管形件的轧钢器
本发明涉及轧制杆形件或管形件的轧钢器，或称轧制装置，下同)包括一外部构件。至少三个用轴承装到各自摇臂上的轧辊，其转动轴线大致与一轧制轴线垂直，该轧钢器即沿该轧制轴线放置。
上述轧钢器在钢铁工业及其有关工业中已知用来轧制管形或杆形件，包括其纵向上的尺寸大大大于其它方向上的尺寸的成品或半成品，例如钢管、钢条、空心件、金属丝等等。
本申请人申请并已公开的意大利专利申请MI92A000917和MI93A000704说明了这类轧钢器的新近两个例子以及装有这类轧钢器的轧钢机。这两篇文件特别公开了一具有一主要外部构件的轧钢器，一框架结构的轧辊架即装在该构件中。
该轧辊架最好可分别沿轧钢轴线的轴向或径向从该构件中拉出，以便移出该轧辊架而更换轧辊，为此，该构件设有：直线导轨，用来取下视轧钢器结构类型的不同而沿轴向或径向放置的轧辊架；以及在轧制过程中释放地把轧辊架锁定在其工作位置上的装置。
工作轧辊装在各自的摇臂上，而摇臂铰接在轧辊架上，摇臂在轧辊架内部向着轧制轴线伸展。轧辊的转动轴线位于一与轧制轴线垂直的平面中，该平面也是摇臂在其中摆动以便调节轧辊与轧制轴线的间距的平面。
如在上述意大利专利申请中所说明的，所公开的轧钢器可使用三个和多个受驱轧辊，从而其加工性能极其优良，同时在整个生产过程中又有很大的灵活性，因为即使在工作时也可分别设定轧辊相对于轧制轴线的位置。此外，在轧钢器大修时也很容易更换轧辊。
按照当前的提高这类轧钢器的性能以便扩大其应用范围的趋势，需要解决一个实际上影响到它们的可操作性的问题，该问题涉及到把轧辊装配到摇臂上的现有结构。
事实上，这些轧钢器的轧辊的成形外表面与该轧辊的一径向平面相交成一段通常称为喉部的圆弧，其长度与工件的待轧制部分相等，该长度与轧辊数成反比；也即，在三轧辊轧钢器中，该长度约等于待轧制工件的外圆周长的1/3，同样，在四轧辊轧钢器中等于待轧制工件外圆周长的1/4，如此等等。
在应用上述那些轧钢器的轧钢机工作时，由于有时工作温度很高，摇臂在长度方向上发生的可能不受控制的热膨胀会使轧钢器从其正常位置移开。
此时，轧钢器的性能会下降，现有轧钢器装有专门的调节装置，它们布置成作用在载有轧辊的摇臂上并吸收径向轧制力；此外还可调节铰接摇臂的枢销的位置。
上述装置可在轧制过程中进行调节，但其矫正范围有一定限度。
事实上，调节装置使得摇臂围绕其枢销转动(见图1)，这一转动使轧辊移离其正常工作状态，而在正常工作状态时，轧辊的一与轧辊转动轴线垂直的中间平面P穿过轧制轴线L(在图1中，该平面与图面的交线为一垂直线并用一点划线表示)。
由于这一位移，轧辊喉部移到一与标准位置不同的位置上，从而不对称于上述含有轧制轴线的平面P。
尽管这在摇臂发生微小摆动时不成问题，但调节量大时这一效应必须予以补偿。
实际中这通过调节各轧辊的摇臂的枢销的位置来实现(例如可参看图1中箭头所示方向)，从而显然可看到，为使轧辊复位每次都得调节枢销的位置。
本发明的目的是提供一种轧钢器，它所具有的结构和工作特征使得轧辊获得定位而又不致造成现有技术中那样的问题。
为实现该目的，本发明的轧制杆形或管形件的轧钢器包括一外部构件和至少三个轴颈支撑在各自摇臂上的轧辊，轧辊的转动轴线与一轧制轴线基本垂直，该轧钢器即沿该轧制轴线设置，其特征在于，所述摇臂在轧制过程中可围绕着位于一轧辊架上的各自枢销在与相应轧辊的转动轴线基本垂直并通过所述轧制轴线的各自平面中摆动。
从下面结合附图对本发明一非限制性实施例的说明中可更清楚看出本发明的进一步特征和优点。附图中：
上面提及的图1为现有轧钢器的详图；
图2为装有本发明轧钢器的轧钢机的立体图；
图3为本发明轧钢器的局部剖视正视图；
图4为沿图3中Ⅳ-Ⅳ线剖取的图2的轧钢机的侧视剖面图；
图5为图3所示轧钢器的另一实施例的局部剖视正视图。
请参看图2到图4，总的用1表示本申请人申请并已公开的意大利专利申请MI92A000917和MI93A000704所述的那类本发明轧钢机。因此，这里只对该轧钢机作一般性说明，而着重说明与上述专利不同的部件，进一步的细节可参见包括在本发明中的该两专利申请的说明书的内容。
轧钢机1包括沿一轧制轴线L布置并固定在一底座B上的外部构件2。该轧钢机的构件2包括若干互相刚性连接的部件2a，它们是沿着轧制轴线L排成一直线的若干轧钢器5的互相连续连接的构件S的一部分，从而构成该轧钢机1。
每一轧钢器5包括两个边靠边布置在该轧钢机的主构件2中的部件2a，部件2a构成其外部构件S，构件S内装一环形轧辊架10，在本例中该轧辊架为一六角形架。
确切说，轧辊架10可沿轧制轴线L滑动地支撑在一对位于构件S内的导轨12上，它可锁定在构件S内的一工作位置上并可滑动到该构件S外的一非工作位置上。
在该轧钢机中，各轧辊架拼装成构件2，它们支撑在沿该构件长度方向伸展的导轨12上，另外还有把它们固定在该结构中的装置，但图中未画出。
三个轧辊20装在轧辊架10中，这些轧辊20用轴承安装在各自的轧辊轴承座21上，从而可用装到轧辊的连接轴25上的对应伸长部23驱动而围绕共平面的三根轴线A、A2和A3转动，该平面与轧制轴线L垂直。
为此，轧钢器5和轧钢机1当然包括驱动伸长部23的驱动装置M。
轧辊轴承座21转而装在各自的摇臂30上，摇臂可围绕位于轧辊架10上的枢销31摆动。每一摇臂可在轧制轴线L的一径向平面中围绕枢销摆动，即该平面与各轧辊的转动轴线A1、A2或A3垂直，并通过轧制轴线L。
轧钢器中与每一轧辊相联的还有一用来调节轧辊与轧制轴线的相对位置的装置35；该调节装置包括刚性连接在部件2a上的一固定件35a和一沿轧制轴线的径向来回移动并作用在轧辊轴承座21上的可动件35b。
这些装置是众所周知的，可以是油动、也可以是电动，若用电动，可动件和固定件共同构成一螺旋对，因此除了上述来回移动外，可动件还可围绕上述径向转动。
而且，轧钢器中的每一摇臂上装有阶调装置38，从而即使在轧辊不作用在待轧制工件上时把轧辊固定在打开位置，即离开轧制轴线的位置上而平衡每一个轧辊的重量；在本例中，该装置由油压缸构成。
轧辊架沿轧钢机的轧制轴线L交错放置，从而对于一具有三个轧辊的轧钢器来说各轧辊的调节装置的可动部分的滑动方向在相邻两轧钢器之间错开60°，一般来说，错开180°/π的角度，其中，π为每个轧钢器中的轧辊数。
由于每一轧钢器至少装有三个轧辊，因此杆形或管形件可在本发明轧钢机上逐步而精确地轧制而具有装有三个或三个以上受驱轧辊的轧钢机所特有的其它优点。从而，杆形或管形工件直接或套在一心轴上后从轧钢机的输入端插入，并经各轧钢器中的轧辊的轧制而输送到该轧钢机的输出端。
但是更主要的是本发明轧钢器的确能实现前述目的。
事实上，从图4可看到，当轧钢器的摇臂发生纵向膨胀时，由于该膨胀发生在轧制轴线L的径向平面中，因此不致造成会影响到轧辊20与轧制轴线L的相对位置的尺寸变动。从而即使工作在对热膨胀不加控制的条件下，也可获得高精密度的轧制过程，从而大大有利于生产。
而且可以看到，每一轧钢器中的轧辊的位置可加以调节，从而吸收掉可由轧辊的周期性复位造成的轧辊喉部的形状的变动。事实上，无需对把摇臂铰接在轧辊架上的枢销的位置进行调节，因为每一轧辊的摇臂是可转动到把该轧辊设定在一合适距离上，从而使轧辊喉部相对于轧制轴线获得重新定位。在这种情况下，可利用阶调装置把各轧辊设定在所需位置上。
本发明轧钢器具有若干优点。
例如，由于把摇臂布置在轧制轴线的径向平面中，从而一般可防止轧辊在松开或夹紧工件时或在轧辊转动轴线靠近或离开轧制轴线时发生不对称；此外，由于摇臂按本发明布置，因此可增大它们在枢销上的径向间隙，从而在维修轧辊架时便于拆装摇臂。
最后，应该注意，由于摇臂在径向平面中摆动，因此每一轧辊的转动轴线与位于驱动伸长部上游的固定轴线即使在摇臂摆动时也保持互相平行。
此外也可对本发明轧钢器进行变动或修正。图5示出这类可能的变动之一，其中，所示轧钢器的外部构件S为开口型，即由C形而非上例的环形的部件2a构成。该实施例也包括供轧辊架10在其上在一锁定在该构件中的工作位置与一移出的非工作位置之间滑动的导轨12。一般来说，图5所示实例中与上例中作用相同的构件用相同标号表示，可以看到，由于该实施例也把摇臂布置在轧制轴线的径向平面中，因此获得与上例相同的优点。
最后，轧辊装在轧制轴线径向平面中的摇臂上的这种结构也可应用于摇臂及其轧辊不装在专门轧辊架上的轧钢器中。换句话说，这种结构可应用于与上述现有轧钢器或轧钢机不同的轧钢器以及轧钢机中。
最后，应该指出，本发明也可应用于装有三个以上轧辊的轧钢器中。例如不难设计出一具有四个轧辊的轧钢器，这些轧辊可围绕位于相反两边的各自轴线转动，并由在垂直于转动轴线且通过轧制钢轴线的平面内摆动的摇臂支撑。
在这种情况下，为了简化轧钢器的结构，可只驱动一对对置的轧辊，而让另一对轧辊自由转动。同样，摇臂可围绕一装在可移出外部构件的架上的枢销摆动；并且如前所述，调节装置可与每一轧辊相联，并包括一作用在摇臂上的可动件和一装在该构件上的固定件。
最后，可以看出，这类轧钢器也可用于相邻两轧钢器的受驱或自由转动轧辊对的转动轴线互相错开90°的轧钢机中。

Claims (10)

1．一种轧制杆形或管形件的轧钢器，它包括一外部构件(S)和至少三个轴颈支撑在各自摇臂(30)上的轧辊(20)，轧辊转动轴线(A1,A2,A3)与一轧制轴线(L)基本垂直，该轧钢器即沿该轧制轴线(L)设置，其特征在于，所述摇臂在轧制过程中可围绕着位于一轧辊架(10)上的各自枢销(31)在与相应轧辊的转动轴线基本垂直并通过所述轧制轴线的各自平面中摆动。
2．按权利要求1所述的轧钢器，其特征在于，所述轧辊(20)中的至少两个轧辊为受驱轧辊。
3．按权利要求1或2所述的轧钢器，其特征在于，所述摇臂(30)装在轧辊架(10)上，该架受引导地可在一在轧制时所占并锁定在所述构件(S)中的工作位置与一在所述构件外部的非工作位置之间滑动。
4．按权利要求1或2所述的轧钢器，其特征在于，所述外部构件(S)基本为圆柱形并与该轧制轴线同轴。
5．按权利要求3所述的轧钢器，其特征在于，所述外部构件(S)基本为一边开口的C形，以便允许所述轧辊架(10)从该开口滑出。
6．按权利要求1或2所述的轧钢器，其特征在于，它包括一与每一摇臂(30)相联的调节装置(35)，该装置包括一与该轧钢器的外部构件(S)连接的固定件(35a)和一可沿轧制轴线(L)的径向移动并作用在对应摇臂上的可动件(35b)。
7．一种轧制杆形或管形件的轧钢机，其特征在于，它包括若干按权利要求1～6所述的轧钢器，它们沿轧制轴线(L)并排地布置在所述杆形或管形件的输入端与输出端之间。
8．按权利要求7所述的轧钢机，其特征在于，并排的轧钢器的各外部构件互相刚性连接成该轧钢机的主外部构件(2)。
9．按权利要求7或8所述的轧钢机，其特征在于，各轧钢器的轧辊架(10)都相同，该轧钢机中相邻轧钢器的轧辊互相交错排列，这种交错排列可围绕一与轧制轴线(L)相交并与轧辊(20)轴线(A1,A2,A3)之一平行伸展的翻转轴线翻倒该轧辊架而获得。
10．按权利要求9所述的轧钢机，其特征在于，每一轧辊架(10)装有三个轧辊，这些轧辊的转动轴线(A1,A2,A3)在位于同一平面中时彼此以60°角相交。
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