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用于长型物品的辊轧机

阅读：360发布：2021-03-02

IPRDB可以提供用于长型物品的辊轧机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于长型物品的辊轧机，所述辊轧机限定了轧制轴线X且包括至少两个轧制工作台。至少一个轧制工作台包括固定结构、轧辊支架管壳和三个齿轮马达。所述管壳可移除地连接至固定结构且包括三个轧制轧辊。所述轧辊可径向移动且可以绕着彼此以120°布置的三个各自的轴旋转。所述三个齿轮马达借助于心轴连接至所述轧辊，从而为轧辊提供用于引起物品沿着轧制轴线X进行供给所必须的扭矩。根据本发明的辊轧机的特征在于，至少一个心轴可经受旋转平移运动从而使所述心轴从路径P移除，所述路径P允许轧辊支架管壳横向通过，各自的齿轮马达以固定的方式安装在其底部上。，下面是用于长型物品的辊轧机专利的具体信息内容。

1.一种用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，所述辊轧机(20)限定了轧制轴线X，所述辊轧机(20)包括沿着轧制轴线X串联布置的至少两个轧制工作台(22)，其中至少一个轧制工作台(22)包括：-固定结构(40)；

-轧辊支架管壳(24)，所述轧辊支架管壳(24)能够移除地连接至所述固定结构(40)，且所述轧辊支架管壳(24)包括安装在轧辊支架管壳(24)上的三个轧制轧辊(26.a、26.b、

26.c)，从而能够相对于轧制轴线X径向移动，所述三个轧制轧辊能够绕着彼此以120°布置的三个各自的轴线(r.a、r.b、r.c)旋转；

-三个齿轮马达(36.a、36.b、36.c)，所述三个齿轮马达(36.a、36.b、36.c)借助于心轴(34.a、34.b、34.c)连接至所述三个轧制轧辊(26.a、26.b、26.c)，从而为轧辊(26.a、26.b、

26.c)提供用于引起物品(44)沿着轧制轴线X进行供给所必须的扭矩；

其特征在于，

至少一个心轴(34.a)可经受旋转平移运动从而使所述心轴(34.a)从路径P移除，所述路径P允许轧辊支架管壳(24)横向通过，各自的齿轮马达(36.a)以固定的方式安装在齿轮马达(36.a)的底座上。

2.根据权利要求1所述的用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，还包括三个致动器(32.a、32.b、32.c)，所述三个致动器(32.a、32.b、32.c)安装在所述固定结构(40)上且包括能够沿着彼此以120°布置的三个各自的径向轴线(t.a、t.b、t.c)移动的活塞(50.a、50.b、

50.c)，所述致动器(32.a、32.b、32.c)中的每一个在使用期间都能够作用在其中一个所述轧辊(26.a、26.b、26.c)上，从而施加适于物品(44)轧制的径向力；

其中所述三个致动器(32.a、32.b、32.c)是单冲程类型且被布置从而使得，当两个致动器(32.a、32.b)的活塞(50.a、50.b)完全回缩至工作冲程的移动端部的终止处时，产生没有障碍物的路径P，所述路径P平行于第三致动器(32.c)的轴线(t.c)，所述路径P允许轧辊支架管壳(24)在与布置所述第三致动器(32.c)的那一侧的相对侧上横向穿过，其中至少一个轧制工作台(22)被配置从而使得：当两个活塞(50.a、50.b)完全回缩至工作冲程的移动端部的终止处时，两个活塞(50.a、50.b)之间和/或各自的致动器(32.a、32.b)之间的最小距离大于在同一方向上所测得的轧辊支架管壳(24)的最大尺寸。

3.根据权利要求1所述的用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，还包括三个致动器(32.a、32.b、32.c)，所述三个致动器(32.a、32.b、32.c)安装在所述固定结构(40)上且包括能够沿着彼此以120°布置的三个各自的径向轴线(t.a、t.b、t.c)移动的活塞(50.a、50.b、

50.c)，所述致动器(32.a、32.b、32.c)中的每一个在使用期间都能够作用在其中一个所述轧辊(26.a、26.b、26.c)上，从而施加适于物品(44)轧制的径向力；

其中所述三个致动器(32.a、32.b、32.c)是单冲程类型且被布置从而使得，当两个致动器(32.a、32.b)的活塞(50.a、50.b)完全回缩至工作冲程的移动端部的终止处时，产生没有障碍物的路径P，所述路径P平行于第三致动器(32.c)的轴线(t.c)，所述路径P允许轧辊支架管壳(24)在与布置所述第三致动器(32.c)的那一侧的相对侧上横向穿过，其中致动器(32)为液压容器。

4.根据权利要求1所述的用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，还包括三个致动器(32.a、32.b、32.c)，所述三个致动器(32.a、32.b、32.c)安装在所述固定结构(40)上且包括能够沿着彼此以120°布置的三个各自的径向轴线(t.a、t.b、t.c)移动的活塞(50.a、50.b、

50.c)，所述致动器(32.a、32.b、32.c)中的每一个在使用期间都能够作用在其中一个所述轧辊(26.a、26.b、26.c)上，从而施加适于物品(44)轧制的径向力；

其中所述三个致动器(32.a、32.b、32.c)是单冲程类型且被布置从而使得，当两个致动器(32.a、32.b)的活塞(50.a、50.b)完全回缩至工作冲程的移动端部的终止处时，产生没有障碍物的路径P，所述路径P平行于第三致动器(32.c)的轴线(t.c)，所述路径P允许轧辊支架管壳(24)在与布置所述第三致动器(32.c)的那一侧的相对侧上横向穿过，其中所述第三致动器(32.c)的轴线(t.c)和路径P是水平的，且其他两个致动器(32.a、32.b)的轴线(t.a、t.b)相对于水平方向以±120°布置。

5.根据权利要求1所述的用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，还包括三个致动器(32.a、32.b、32.c)，所述三个致动器(32.a、32.b、32.c)安装在所述固定结构(40)上且包括能够沿着彼此以120°布置的三个各自的径向轴线(t.a、t.b、t.c)移动的活塞(50.a、50.b、

50.c)，所述致动器(32.a、32.b、32.c)中的每一个在使用期间都能够作用在其中一个所述轧辊(26.a、26.b、26.c)上，从而施加适于物品(44)轧制的径向力；

其中所述三个致动器(32.a、32.b、32.c)是单冲程类型且被布置从而使得，当两个致动器(32.a、32.b)的活塞(50.a、50.b)完全回缩至工作冲程的移动端部的终止处时，产生没有障碍物的路径P，所述路径P平行于第三致动器(32.c)的轴线(t.c)，所述路径P允许轧辊支架管壳(24)在与布置所述第三致动器(32.c)的那一侧的相对侧上横向穿过，其中致动器(32)的工作冲程小于300mm。

6.根据权利要求5所述的用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，其中致动器(32)的工作冲程小于220mm。

7.根据权利要求6所述的用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，其中致动器(32)的工作冲程小于180mm。

8.根据权利要求1所述的用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，还包括三个致动器(32.a、32.b、32.c)，所述三个致动器(32.a、32.b、32.c)安装在所述固定结构(40)上且包括能够沿着彼此以120°布置的三个各自的径向轴线(t.a、t.b、t.c)移动的活塞(50.a、50.b、

50.c)，所述致动器(32.a、32.b、32.c)中的每一个在使用期间都能够作用在其中一个所述轧辊(26.a、26.b、26.c)上，从而施加适于物品(44)轧制的径向力；

其中所述三个致动器(32.a、32.b、32.c)是单冲程类型且被布置从而使得，当两个致动器(32.a、32.b)的活塞(50.a、50.b)完全回缩至工作冲程的移动端部的终止处时，产生没有障碍物的路径P，所述路径P平行于第三致动器(32.c)的轴线(t.c)，所述路径P允许轧辊支架管壳(24)在与布置所述第三致动器(32.c)的那一侧的相对侧上横向穿过，其中所述三个致动器(32.a、32.b、32.c)彼此相同。

9.根据权利要求1所述的用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，其中所述三个轧制轧辊(26.a、26.b、26.c)借助于固定在轧辊支架管壳(24)上的各自的导向件(30)而安装在轧辊支架管壳(24)上，从而能够沿着所述导向件(30)在径向方向上滑动。

10.根据权利要求2到8中任一项所述的用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，其中所述三个轧制轧辊(26.a、26.b、26.c)借助于铰接在轧辊支架管壳(24)上的各自的杆(28.a、

28.b、28.c)安装在所述轧辊支架管壳(24)上，从而能够绕着平行于所述轧制轴线X的三个各自的旋转轴线(Y.a、Y.b、Y.c)而旋转。

11.根据权利要求10所述的用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，其中对于至少一个轧制工作台(22)的至少一个轧辊-致动器单元而言：-限定了圆周c作为最小圆周，该最小圆周定中在杆(28.a)的旋转轴线(Y.a)上，所述杆(28.a)包括全部的杆/轧辊组件(286)，以及-限定了圆周C作为最大圆周，该最大圆周定中在杆(28.a)的旋转轴线(Y.a)上，当活塞(50.a)完全回缩在致动器(32.a)内部时，所述杆(28.a)不包括致动器/活塞组件(320.a)的任何部分；

所述圆周c小于所述圆周C，从而使得杆/轧辊组件(286)可向外旋转并且为接近物品(44)而开辟出空间。

12.根据权利要求1所述的用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，其中心轴(34)的端部可伸缩地回缩从而从轧辊(26)的辊毂(52)中脱离。

13.根据权利要求1所述的用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，其中心轴(34)可沿着齿轮马达(36)的轴(56)滑动从而从轧辊(26)的辊毂(52)中脱离。

14.根据权利要求1所述的用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，其中心轴(34)可绕着接头(38)折回从而从路径P移除。

15.根据权利要求14所述的用于轧制物品(44)的连续辊轧机(20)，其中所述接头(38)为通用接头或万向接头。

说明书全文

用于长型物品的辊轧机

[0001] 本申请是申请号为201180019653.9，申请日为2011年3月23日，发明名称为“用于长型物品的辊轧机”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

[0002] 本发明涉及用于轧制诸如无缝管、条和棒的长型空心和实心物品的连续辊轧机，特别涉及包括多个具有三个可调节轧辊的工作台的辊轧机。

背景技术

[0003] 本发明优选的应用领域是无缝管的轧制，下面将特别参考无缝管的轧制来进行描述，但是并不因此而排除其他类似的轧制的应用。
[0004] 具有三个可调节轧辊的连续辊轧机广泛地用于无缝管的轧制，在下文中参考图2至6对所述辊轧机的一些主要特征进行描述。具有三个可调节轧辊的连续辊轧机(整体由20所表示)典型地包括多个轧制工作台22。通常，在这种类型的轧辊机当中(主要在以下进行参考)，工作台22的数量为5或者6个，每个工作台则包括诸如图2中和图3中示意性所示的轧辊支架管壳24。在其它类型的轧辊机当中，轧制工作台22的数量可以从2个工作台(其用于某些定径机当中)到高达24至26个某种拉伸/减径机的架台。三个轧制轧辊26安装在每个管壳24上。在单个工作台22中，所述三个轧辊26围绕轧制轴线X以彼此间120°的角度安装在各自的管壳24上。轧辊26也被安装以使其根据轧制需要而能够径向移动。
[0005] 根据如图2所示意性示出的本身已知的一种解决方案，轧辊26的径向可移动性是借助于铰接在管壳24上的杆28来实现的。每个杆28以及与其相关联的轧辊26因此能够绕着各自的旋转轴线Y旋转，该旋转轴线Y平行于轧制轴线X。通过图2中的箭头示意性地指示杆28和轧辊26的旋转。
[0006] 根据如图3所示意性示出的本身已知的一种解决方案，轧辊26的径向可移动性是借助于固定至管壳24上的导向件30来实现的。每个轧辊26因此能够沿着各自的导向件30进行位移，通过图3中的箭头示意性地指示轧辊26的位移。
[0007] 在随后的图4至6的图中，管壳24以通用的形式示出，而并没有显示出杆28或导向件30的存在。
[0008] 在每一个单个的工作台22中，例如那些示意性地显示在图4至6中的工作台中，管壳24和各自的轧辊26与致动器32以及与心轴34合作。致动器32是能够对着轧辊26在径向上作用的线性致动器，从而施加给被轧制的物品材料发生塑性变形所必须的力。下文中为了简化考虑，致动器32是气缸式/活塞式液压容器。然而，本领域技术人员可以理解，为了满足特定的需要，这些致动器也可以是例如螺纹式/齿条式的机械致动器。所述心轴34则为传动轴，该传动轴能够施加给轧辊26引起物品沿着轧制轴线X供给所必须的力矩。
[0009] 图4至6显示了轧制工作台22的三种不同的已知类型，而随后的图7至12显示了根据本发明的轧制工作台。在图4至12的每一个中可以容易地辨识上面所描述的特性特征。
[0010] 已知类型的辊轧机虽然因其成品的质量而非常普及，但是也不无缺点。
[0011] 第一种缺点包括那些与磨损或损坏的轧辊的更换相关联的缺点。事实上，由于在轧制期间暴露于颇严峻的条件，因此轧辊26承受着显著的磨损度和相当大损坏的风险。在这两种情况下，为了将辊轧机20恢复至工作条件，损坏的轧辊必须更换为相应数量的未损坏的新的或再修复的轧辊。
[0012] 在第一种类型的辊轧机20中，通过提供一种所谓的轴向转换系统来满足更换轧辊26的需求。这种类型的辊轧机的工作台22示意性地显示在图4中。根据这种解决方案，整个轧辊支架管壳24系可以沿着轧制轴线X位移。但是显然，为了能够将管壳24系位移，首先需要在轴向路径上清除任何障碍物。主要的障碍物包括位于各自工作位置之中的致动器32和心轴34。如图4所示意性示出的，包含致动器32的障碍物可以通过将活塞50回缩至各自的工作冲程的移动端部的终止处来容易地移除。类似地，由心轴34代表的障碍物可以通过将所述心轴的端部伸缩地回缩来容易地移除。一旦障碍物已经被移除，则能够使管壳系径向地脱管，然后更换轧辊26。
[0013] 管壳24系与未损坏的新轧辊26一起可以再沿着轧制轴线X位移从而使得每个管壳24返回到各自工作台22的正确位置。
[0014] 与图4中所示意性示出的设备类似的设备在专利文件EP0565772中进行了描述。
[0015] 这种解决方案虽然确实有效，但有很多显著的缺点。首先，必须紧接着在辊轧机20的下游提供空闲的空间，该空闲的空间的长度基本上要与辊轧机本身的长度相同。这个空闲的空间旨在容纳在维修期间的管壳24系，而在辊轧机20的正常操作的使用期间基本是没有用的。此外，这个空闲的空间导致需要这样一种装置，其用于将离开辊轧机20的物品44输送到旨在执行后续加工步骤的设备处。
[0016] 此外，即使是当仅有一个轧辊需要被更换的时候，轴向转换系统也必然需要将整个管壳24系移除，所述管壳24系包括例如五或六个管壳，每个带有三个相关联的轧辊26。事实上这种情况可能发生在辊轧机所有15～18个轧辊中，当其他所有的轧辊都在完好的运行状态下而仅有一个遭受了意外损坏而必须被替换的情况。
[0017] 后续的解决方案中虽然部分解决了与轴向转换相关联的问题，但是仍然是基于横向转换系统的解决方案。事实上，根据这种解决方案，单个管壳24可以从其工作台22上横向脱管。在这种情况下，很明显也需要提供一个完全没有障碍物的横向路径P，并且沿着该横向路径P可以使管壳24位移。
[0018] 具有横向转换系统的第一类型的辊轧机20示意性地显示在图5中。在这种辊轧机20中，三个致动器32中的一个沿着竖直轴线进行动作，而其它两个致动器沿着相对于竖直轴线以±120°布置的轴进行动作。管壳24的横向出口路径P由虚线所指示。在这种配置中，正如可能被注意到的，最大的障碍物在于致动器32(在图5的实例中表示为32’且相对于竖直以-120°布置)和心轴34之一。根据如图5所示意性地示出的解决方案，致动器32’安装在工作台22的固定结构40上，从而能够在必要时绕着销钉旋转。因此通过将整个致动器32旋转(在图5的实例中为向下旋转)而移除了障碍物，从而为管壳24将横向脱管路径P清除。由心轴34形成的障碍物则通过伸缩地位移它们的端部来移除，这种方式类似于上文所描述的与轴向转换系统相关联的方式。
[0019] 与图5中所示意性示出的设备类似的设备在专利文件EP0593,709中进行了描述。
[0020] 这种类型的具有横向转换系统的辊轧机20虽然广泛应用，但也不无缺点。主要的缺陷在于致动器刚度的不对称性。事实上，铰接的致动器32’可能不一定需要具有与其它两个刚性地安装在工作台22的固定结构40上的致动器相同的刚度。为此，在轧制期间所产生的力系可以仅通过假设一个非对称的几何来得以平衡，即物品44的真正的轴线并不确切地与理论上的轧制轴线X相重合。此外，致动器32’可旋转的事实必然需要各自的供应加压油的管线应该包括可移动部件，例如挠性管的区段。这明显导致了不期望的结构复杂性，并且给设备的设计引入了很多关键的因素。
[0021] 具有横向转换系统的第二类型的辊轧机20示意性地显示在图6中。在这种辊轧机20中，三个致动器32中的一个沿着水平轴线动作，而其它两个致动器沿着相对于水平以±
120°布置的轴进行动作。管壳24的横向出口路径P由虚线所指示。在这种配置中，正如可能被注意到的，最大的障碍物包括相对于水平方向以±120°布置的两个致动器32(在图6中表示为32”)和其中一个心轴34。根据如图6所示意性地示出的解决方案，致动器32”刚性地安装在工作台22的固定结构40上。然而，两个致动器32”都是双冲程式的，即他们具有一个工作冲程(类似于上文所描述的并在轧制期间使用的致动器的工作冲程)和另一个额外的冲程，该另一个额外的冲程用于向着轧制轴线X移动/远离轧制轴线X移动。因此障碍物通过完全将致动器32”的两个活塞50”回缩至工作冲程的移动端部的终止处和额外的冲程的移动端部的终止处而被移除，从而为管壳24的脱管清除了横向路径P。包括心轴34的该障碍物通过两个阶段被移除。首先，整个齿轮马达36和连接至该齿轮马达36的心轴34沿着滑道位移。
当位移很充分从而防止了心轴34干涉管壳24和/或工作台22的其它障碍物的时候，所述心轴34绕着专用接头38旋转。在图6所示的实例中，心轴向下旋转从而为管壳24清除横向脱管路径P。
[0022] 与图6中所示意性示出的设备类似的设备在国际专利申请号WO2009/141414中进行了描述。
[0023] 类似地，这种类型的具有横向转换系统的辊轧机20也不无缺点。主要的缺点还是在于系统的对轧制力做出反应的刚度的不对称性。事实上，由于他们不同的几何形式，这两个双冲程致动器32”不能够产生与其他单冲程致动器所产生的相同的反应。此外，双冲程致动器32”比常规单冲程致动器32更加复杂也更昂贵。最终，齿轮马达36可以被位移的事实明显地导致了不期望的结构复杂性并给设备设计引入了很多关键因素。
[0024] 至此已经对与更换被损坏的轧辊相关的问题和一些解决方案进行了描述。影响到辊轧机20的第二种类的缺点是那些引用为“波纹管”的紧急情况相关联的缺点。这种紧急情况在下文中特别参考图19和20进行描述，该图19和20示意性地显示了用于在芯棒42上轧制管的辊轧机20的两个连续工作台22的两个侧视图。由波纹管导致的紧急情况还发生在不同的辊轧机当中，例如在没有芯棒的情况下进行轧制或者对不是中空的物品进行轧制。为了简化说明，对于每个工作台22，在显示了经简化的图的图19和20中仅显示了轧辊26和固定结构40，而省略了管壳24(将轧辊26连接至管壳24的结构)、心轴34、各种齿轮马达36和任何其他的上部结构，这些结构并不直接相关，而只会使说明更加复杂。
[0025] 图19显示了正常轧制期间的两个工作台22，例如显示了管在芯棒42上的轧制。在这种情况下图中显示执行轧制的轧辊26在正常的运行。在这个配置中，管沿着轧制轴线X以在最后一个轧制架台内可高达5～6m/s的速度移动。
[0026] 图20显示了两个工作台22在轧制期间发生所谓的波纹管的时刻。当工作台22中的一个或多个轧辊26卡住时就会发生紧急情况，因此阻止了管向下游的自由移动。然后，由于紧挨着发生轧辊26卡住的工作台的上游的工作台22继续推动管，后者变形而导致所谓的波纹管46。而且很可能由于轧制所特有的温度、力和速度，管的材料可能会撕裂。在这种情况下管材料的条带48可能会在轧辊26和固定结构40之间径向扩展。
[0027] 辊轧机20通常设置有用于在故障情况下使得设备停止的安全系统。然而，应注意到，所涉及的惯性和典型的轧制速度不会允许立刻的停止。假设安全系统设法在0.5秒内干预并停止了辊轧机20，尽管如此，可以理解这将导致高达2.5至3米的管(以及正常情况下存在于此处的管部分)被压缩在两个工作台22之间的轴间空间内。
[0028] 这种状况最后的结果就是管的材料径向扩展，并从正常地用于管被轧制而设置的轮廓中凸显出来。图20所示意性地示出的这种变形意味着管无论在上游方向还是下游方向将不再能进行轴向移动。
[0029] 在具有轴向转换系统类型的辊轧机20中，如果发生波纹管46的情况还可以相对简单的方式进行维修。事实上不可能对整个管壳24系和被卡住的管一起进行轴向脱管。一旦被堵塞的管壳24系已经被移除，另一个管壳24系通常被插入操作状态，从而使辊轧机20能够尽快的再次恢复操作。由此可以让操作员例如在管壳24之间的空间中，来线下维修被卡住的管壳24系，所述空间在使用期间应被固定结构40所占据。典型地操作员将管手动地切成段(例如使用热焊枪)，并将管捣碎成可以通过轧辊26、管壳24和各自连接结构之间的自由空间而移除的碎片。一旦从正常用于管的轮廓中径向显露出来的所有条带48材料都已经被移除，管就可以再次轴向移动了。在移除了管和必要时进行了轧辊26的彻底检修之后，管壳24系就可以再次被插入到辊轧机20中了。
[0030] 另一方面，在具有横向转换系统类型的辊轧机20的情况下，就不是很容易能够进行对发生波纹管46的维修了。由于管内部被堵塞且保留着管壳，管壳24就不能横向地脱管。在这种情况下，操作员必须就地直接地例如在各个结构之间的狭小的自由空间中引入热焊枪。这种类型的操作极其费劲且需要操作员具有极高的技艺和注意力，而且这也是相当费时的。

发明内容

[0031] 因此，本发明的目的是至少部分地克服参照现有技术的上述缺陷。
[0032] 特别的，本发明的一个任务是提供一种具有横向转换系统的辊轧机，其能够确保对于致动器的对称刚度系统。
[0033] 本发明的另一个任务是提供一种结构简单的具有横向转换系统的辊轧机。
[0034] 本发明的又一个任务是提供这样一种具有横向转换系统的辊轧机，其允许在发生波纹管的情况下容易地进行维修。
[0035] 上述的目的和任务通过如下的辊轧机来实现，一种用于轧制物品的连续辊轧机，所述辊轧机限定了轧制轴线X，所述辊轧机包括沿着轧制轴线X串联布置的至少两个轧制工作台，其中至少一个轧制工作台包括：
[0036] -固定结构；
[0037] -轧辊支架管壳，所述轧辊支架管壳能够移除地连接至所述固定结构，且所述轧辊支架管壳包括安装在轧辊支架管壳上的三个轧制轧辊从而能够相对于轧制轴线X径向移动，所述三个轧制轧辊能够绕着彼此以120°布置的三个各自的轴旋转；
[0038] -三个齿轮马达，所述三个齿轮马达借助于心轴连接至所述轧辊，从而为轧辊提供用于引起物品沿着轧制轴线X进行供给所必须的扭矩；
[0039] 其特征在于，
[0040] 至少一个心轴可经受旋转平移运动从而使所述心轴从路径P移除，所述路径P允许轧辊支架管壳横向通过，各自的齿轮马达以固定的方式安装在其底部上。

附图说明

[0041] 本发明的特征性特性和进一步的优点将通过下文提供的对具体实施方案的大量实例的描述得以阐明，所述具体实施方案仅非限制性实例的方式并参照所附附图加以提供，在这些附图中：
[0042] 图1显示了根据本发明的辊轧机在工作配置下的整体的前视图。
[0043] 图2示意性地示出第一已知类型的轧辊支架管壳的前视图。
[0044] 图3示意性地示出第二已知类型的轧辊支架管壳的前视图。
[0045] 图4示意性地示出具有已知类型的轴向转换系统的辊轧机的工作台的前视图。
[0046] 图5示意性地示出具有第一已知类型的横向转换系统的辊轧机的工作台的前视图。
[0047] 图6示意性地示出具有第二已知类型的横向转换系统的辊轧机的工作台的前视图。
[0048] 图7显示了图1中由VII指示的细节的放大图。
[0049] 图8显示了图7中由VIII指示的细节的放大图。
[0050] 图9显示了图7中用于改变管壳的配置中的细节。
[0051] 图10显示了图8中用于改变管壳的配置中的细节。
[0052] 图11显示了图7在紧急配置中的细节。
[0053] 图12显示了图8在紧急配置中的细节。
[0054] 图13显示了根据现有技术在工作配置中的轧辊/致动器单元。
[0055] 图14显示了根据本发明在工作配置中的轧辊/致动器单元。
[0056] 图15显示了根据图13在不同配置中的单元。
[0057] 图16显示了根据图14在不同配置中的单元。
[0058] 图17显示了根据图13在另外的配置中的单元。
[0059] 图18显示了根据图14在另外的配置中的单元。
[0060] 图19示意性地显示了辊轧机在管的轧制期间的侧视图。
[0061] 图20显示了类似于图18的单元发生紧急情况的图。
[0062] 图21显示了根据本发明的辊轧机在类似于图6的工作台的图中的具体实施方案。
[0063] 图22显示了根据本发明的辊轧机的在类似于图6的工作台中的另一个具体实施方案。

具体实施方式

[0064] 参考附图，20整体表示用于轧制长型物品44的连续辊轧机。
[0065] 辊轧机20限定了轧制轴线X且包括沿着轧制轴线X串联布置的至少两个轧制工作台22。每个轧制工作台22包括固定结构40、轧辊支架管壳24和三个致动器32.a、32.b和32.c。
[0066] 轧辊支架管壳24可移除地连接至固定结构40且包括三个轧制轧辊26.a、26.b和26.c。该三个轧辊安装在轧辊支架管壳24上从而相对于轧制轴线可径向移动，且该三个轧辊可绕着三个各自的彼此以120°布置的轴r.a、r.b和r.c旋转。
[0067] 依照根据本发明的辊轧机20的第一具体实施方案，三个致动器32.a、32.b和32.c安装在固定结构40上且包括活塞50.a、50.b和50.c，该活塞50.a、50.b和50.c可以沿着三个各自的彼此以120°布置的径向轴t.a、t.b和t.c移动。每个致动器32.a、32.b和32.c在使用期间都能够作用在其中一个所述轧辊26.a、26.b和26.c上，从而施加适于轧制物品44的径向力。
[0068] 在这个具体实施方案中，根据本发明的辊轧机20的特征在于，所述三个致动器32.a、32.b和32.c是单冲程类型，且被布置从而当两个致动器32.a、32.b的活塞50.a、50.b完全回缩至工作冲程的移动端部的止挡处时，会产生没有障碍物且平行于第三致动器32.c的轴线t.c的路径P。所产生的该路径P允许轧辊支架管壳24在与第三致动器32.c所处的一侧相对的那一侧上横向穿过。特别地，这种连接可见图8和10。
[0069] 依照根据本发明的辊轧机20的第二具体实施方案，至少一个轧制工作台22还包括三个齿轮马达36.a、36.b和36.c，该三个齿轮马达36.a、36.b和36.c借助于心轴34.a、34.b和34.c连接至轧辊26.a、26.b和26.c，从而给轧辊26.a、26.b和26.c施加用于引起物品44沿着轧制轴线X进行供给所必须的扭矩。
[0070] 在一个具体实施方案中，根据本发明的辊轧机20的特征在于，至少一个心轴34.a可能经受旋转-平移运动从而使其从允许轧辊支架管壳24横向通过的路径P中移除，各自的齿轮马达36.a以固定的方式安装在其底部。
[0071] 如上所述，根据本发明的辊轧机20特别地限定了轧制轴线X。在本发明中，作为对于现有技术的描述和作为对于本发明的描述，特定术语的含义应理解如下：“轴向”理解为意指任何与轴线X平行的直线方向。“径向”理解为意指任何半直线的方向，该半直线的原点在轴线X上并垂直于轴线X。“横向”指“径向”概念的延伸；换言之，管壳24的脱管运动定义为“横向”，因为管壳本身的至少一个点在径向方向上移动，而其他点与其平行移动，但是并不完全在径向方向上。“圆周方向”理解为意指定中在轴线X上并布置在与其垂直的平面中的任何圆周的方向。
[0072] 辊轧机20正常的操作沿着X方向也限定了轧制方向。参考轧制方向特别地限定了“上游”(即位于轧制方向的前方)和“下游”(即位于轧制方向的后方)。
[0073] 辊轧机20还经受重力加速度，在图1中由矢量g表示。除非特别地另外指出，下面的描述指的是工作配置中的辊轧机，即，常规概念的竖直、水平、高、低等都是参考重力加速度g特别地定义的。应理解，在提及“水平”和“竖直”方向时，偏离前述方向很小的角度(例如±5°)的其他方向也包含其中。
[0074] 下面将主要参考一种用于在芯棒42上轧制无缝管的连续辊轧机20，该辊轧机20包括五个或六个工作台22。然而，应理解，所述的参考并不旨在限制，而仅仅表示一个具体实施方案的实例。因此根据本发明的辊轧机20可以是任意其他类型的辊轧机，例如可以是没有芯棒的类型和/或具有不同数量的轧制工作台22的类型。
[0075] 按照根据本发明的辊轧机20的一个具体实施方案，致动器32是液压容器。
[0076] 按照根据本发明的辊轧机20的一个具体实施方案，第三致动器32.c的轴线t.c是水平的，而其他两个致动器32.a、32.b的轴t.a、t.b相对于水平方向以±120°布置。轧制工作台22的这种架构是特别有利的，因为其允许轧辊支架管壳24横向通过并在水平平面中移动。
[0077] 按照根据本发明的辊轧机20的一个具体实施方案，致动器32的工作冲程小于300mm，优选小于220mm，更优选小于180mm。“工作冲程”在这里理解为意指可以由致动器32的活塞50执行的整个冲程。因此其包括轧制冲程和紧急冲程，该轧制冲程即在轧制期间，活塞50正常移动的大约40mm的距离，而该紧急冲程仅当发生波纹管或管壳24脱管时需要释放辊轧机时使用。
[0078] 上面所指示的用于工作冲程的值基本上与那些被认为是现有技术中最佳的值相当，所述值基本上在120至160mm的区间。大于这些值的冲程，如果一方面它们可帮助去除由活塞50形成的障碍物，另一方面则将导致致动器32(如果该致动器32是液压类型的致动器)的额外的弹性。在管最初的轧制期间，致动器32必须能够做出尽可能刚性的反应从而能够尽可能直接地对调节轧辊26径向位置的控制电路的命令作出响应。
[0079] 按照根据本发明的辊轧机20的一个具体实施方案，三个致动器32.a、32.b和32.c彼此相同。这种解决方案特别有利，因为其允许轧制期间致动器作用在管上的刚性保持完美的对称。此外，从物流的角度来看，这三个相同的致动器32允许对设备进行更有效的管理。
[0080] 正如已经在现有技术中所提到的，按照至少两个不同的解决方案，在根据本发明的辊轧机中，可获得轧辊26的径向可移动性。
[0081] 按照本身已公知的第一解决方案，轧辊26的径向可移动性是借助于铰接在管壳24上的杆28实现的。具有关联轧辊26的每个杆28因此能够绕着各自的旋转轴线Y(平行于轧制轴线X)旋转。这种解决方案被称为“杆解决方案”，如图2所示。
[0082] 按照也已经公知的第二解决方案，轧辊26的径向可移动性是借助于固定在管壳24上的导向件30实现的。每个轧辊26因此能够沿着各自的导向件30滑动。这种解决方案被称为“滑动解决方案”，如图3所示。
[0083] 在根据本发明的辊轧机20中，无论是杆类型或滑动类型，形成至少一个轧制工作台22，从而当两个活塞50.a、50.b完全回缩至工作冲程的移动端部的终止处时，两个活塞50.a和50.b之间和/或各自的致动器32.a和32.b之间的最小距离大于在同一方向上所测得的管壳24的最大尺寸。这种特性特征在图9和10中清晰可见，图9和10中显示了轧辊支架管壳24处于回缩条件下的整个轧制工作台22。
[0084] 图17和18显示了杆类型的两个辊轧机的详细比较，一个是根据现有技术的辊轧机(图17)，而另一个是根据本发明的辊轧机(图18)。在这两个例子中，致动器32的活塞50完全回缩至工作冲程的移动端部的终止处。然而在图17中，可以注意到这种配置并没有完全移除障碍物从而允许管壳24的横向脱管。而另一方面，在图18中，可以看出由于根据本发明的杆/轧辊组件286和致动器/活塞组件320的几何配置，获得了完全没有障碍物的横向路径P。
[0085] 正如从图13和图14之间的比较可容易地注意到，根据本发明的解决方案(图14)由于其一系列的具有根本重要性的几何细节而显著的不同于已知的解决方案(图13)。特别地，可注意到根据本发明的活塞50的头部的轮廓已经被重新设计，从而减小了其圆周尺寸。类似地，安装在杆28上并旨在提供活塞50的接触表面的止推轴颈54的轮廓已经被重新设计。
[0086] 应注意到这里，在所显示的杆解决方案中，活塞50和杆28之间的接触基本上在轴向方向上延伸，而在圆周方向上仅有很小量的延伸。
[0087] 由止推轴颈(thrust button)54提供的推力表面实际上是具有轴线X的圆柱体的一部分。由于活塞50的头部通常是扁平的，活塞50的头部和止推轴颈54之间的接触在理论上涉及一个部段。在实际中，考虑到材料的变形，接触反而沿着条带发生，该条带定中于理论上的部段且具有即使有限但是却非常小的宽度。从与活塞50的头部和止推轴颈54之间的接触相关的特性特征来看，可以理解当考虑到轧制期间杆28围绕其轴线Y所能假定的不同工作位置时，后者的圆周方向的延伸就不太重要了。
[0088] 以与活塞50的头部和止推轴颈54类似的方式，可以注意到根据本发明的杆28已经被重新设计，从而尽可能的减小了其相对于旋转轴线Y的径向尺寸。特别地，杆28的径向最远的边缘(图14中显示为虚线)已经被移除，因为其不具有任何结构上的功能。
[0089] 应注意到管壳24必须为移除做准备，所述准备移除是通过将轧辊26从心轴34和任何其他辅助设备(例如从平衡系统等)分离而实现的。一旦释放，受到重力的轧辊26可能潜在地以不期望的方式移动，沿着导向件30移动或与各自的杆28一起旋转。因此可能至少一个轧辊26会倾向于自发的移动到管壳24的外部轮廓的外侧。这种反作用可能会增加管壳24的最大尺寸，因此阻碍其移除。在这种情况下，有必要提供止挡件和/或对立装置，该止挡件是为了选择性地防止这种不需要的移动，该对立装置则对抗这种移动。可选地或附加的，也可以沿着管壳24的路径P防止特殊的凸轮形状的轨道，该轨道允许轧辊径向向内移动从而使得它们再次占据管壳24的外部轮廓的内侧。
[0090] 由于由根据本发明的轧制工作台22的结构所提供的管壳24的位移的可能性，从而能够容易地干预以更换轧辊26。特别地，可注意到管壳24能够沿着直线运动路径P而横向通过。在附图所示的具体实施方案中，路径P是水平的，这个特征无论在管壳24的脱管期间还是其重新插入期间都特别能够使得运动便利。
[0091] 正如已经根据图6的现有技术所表示的，形成了另外的需要被消除的障碍物的心轴34也可以沿着路径P布置以用于将管壳24横向移除。在根据本发明的辊轧机20中，正如可从附图9和10中清晰可见的，可以非常简单地将心轴34(更具体地为心轴34.a)移除。事实上，正如上文已经提到的，在根据本发明的辊轧机20中，至少一个心轴(例如心轴34.a)可以经受旋转平移运动从而从用于轧辊支架管壳24的横向脱管的路径P移除，而各自的齿轮马达36.a以固定的方式安装在其底部。
[0092] 本发明有不同的具体实施方案可以达到这种效果。根据一个具体实施方案，心轴34的端部可伸缩地回缩从而脱离轧辊26的辊毂52。根据另一个具体实施方案，整个心轴34可沿着齿轮马达36的轴56滑动从而脱离轧辊26的辊毂52。
[0093] 在将心轴34从辊毂52脱离之后，可能会需要将心轴34绕着接头38折回以将其从路径P移除。心轴34可伸缩地从辊毂52脱离并绕着接头38折回的配置显示在图9至12中。图21则显示了整个心轴34借助于仅仅沿着齿轮马达36的轴56滑动而从辊毂52脱离并从路径移除的配置。图22则显示了心轴34借助于沿着轴56滑动而从辊毂52脱离且借助于绕着接头38的旋转而从路径P移除的配置。
[0094] 根据这些解决方案，因此不需要移动齿轮马达36.a，因此该齿轮马达36.a可以以与其它齿轮马达36.b和36.c完全相同的方式而以固定的方式安装在其底部。如果必要的话根据本发明的解决方案可以通过下面的方式获得：与现有技术相比，通过略微增加心轴34的端部的伸缩移动和/或与现有技术相比，通过加长轧辊26.a的辊毂52.a。
[0095] 接头38以已知的方式能够传递扭矩，无论是当心轴34与齿轮马达36的轴56完全对齐的时候还是当心轴34与轴56形成较小角度(通常±2°，更经常为仅±1°)的时候，这在轧制中都是非常典型的。在管的轧制期间，事实上心轴34必须跟随其所连接的轧辊26的径向移动。接头38也能够允许心轴34形成更大的幅角，典型地大于10°(在图9和10中显示的实例中为15°)，从而使其可从路径P移除。应该注意到，在这种条件下，与心轴34为了在轧制期间跟随轧辊26而执行的在小角度移动期间发生的情况不同，齿轮马达36关闭和/或心轴34不传递任何扭矩。接头38可以是通用接头或万向接头、槽齿接头或任何本领域公知的允许得到相同效果的其他类型的接头。
[0096] 当根据本发明的辊轧机20的具体形式为杆类型时，其还能够提供其他的优点，所述优点将特别参考图11、12、15和16在下文进行描述。对于至少一个轧制工作台22的三个致动器/轧辊单元中的至少一个来说，其可以限定两个分别由c和C表示的同心圆周。就例如杆28.a和各自的轧辊26.a而言，圆周c被定义为定中在杆28.a的旋转轴线(在本实例中为轴线Y.a)上的最小圆周，且该圆周c包括整个杆/轧辊组件286。还是就杆28.a和各自的轧辊26.a而言，圆周C被定义为定中在杆28.a的旋转轴线(在本实例中为轴线Y.a)上的最大圆周，且当活塞50.a在致动器32.a内侧完全回缩时该圆周C不包括致动器/活塞组件320的任何部分。由于根据本发明的辊轧机20的特殊形式，圆周c小于圆周C。这种特性特征在紧急情况下允许杆/轧辊组件向外旋转，因此导致如图11和12所示的配置，其中整个轧制工作台22显示在紧急配置中。为了实现这个结果，心轴34必须相对于管壳24的脱管而如上文所述的那样折回(这种连接如图11和12所示)。
[0097] 图15和16显示了与这种特性特征相关的根据现有技术的杆辊轧机(图15)和根据本发明的杆辊轧机(图16)的详细比较。在这两种情况下，致动器32的活塞50完全回缩至工作冲程的移动端部的终止处。然而，在图15中，能够注意到这种配置并没有完全移除障碍物从而允许杆/轧辊组件286的向外旋转。另一方面，在图16中，能够看到，由于根据本发明的杆/轧辊组件286和致动器/活塞组件320的几何配置，能够完全释放用于旋转的轨线。
[0098] 由于根据本发明的轧制工作台22的结构所提供的杆/轧辊组件286向外旋转的可能性，使得能够在发生所谓的波纹管的情况下容易地进行维修。正如在图11中可以注意到且在图12中更加清晰看到的那样，杆/轧辊组件286的向外旋转释放了允许操作者容易接近管的更大的空间。这种容易接近由此允许(必要时)辊轧机20能够移除波纹管46和/或移除从管的轮廓中突出的条带48。
[0099] 根据上面的描述，本领域技术人员将清楚根据本发明的辊轧机20是如何能克服上文参考现有技术所提到的大多数缺陷。
[0100] 特别的，本领域技术人员将清楚根据本发明的辊轧机20如何能确保轧制期间致动器的刚度的对称性以及由此得到的几何对称性。
[0101] 此外，将清楚根据本发明的辊轧机20如何允许横向更换管壳24，且同时得到轧制工作台22的简单结构。
[0102] 最后，将清楚根据本发明的辊轧机20的情况下如何极其容易地在发生波纹管46的时候而进行维修。
[0103] 关于上文描述的辊轧机20的各个具体实施方案，本领域技术人员为了满足特定的需求，可以做更改和/或用等价的元件替换所描述的元件，但并不由此脱离随附的权利要求的范围。
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轧机-专利编号CN104668290A 2020-05-11 850
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