单(或双)传动输入轴可调式四辊十字轧机制造技术

本发明专利技术简称四辊十字轧机，是一种新型棒、线、管及其它特殊形状材轧机，其特征是四个轴线在平面内互成９０°的辊系靠单（或双）传动输入轴驱动其同步旋转，其轧辊对轧件在同一断面内四个方向压缩，在生产线上四个轧辊可通过手动或自动遥控集体同步压下或提升，离线换辊辊径变化为Ｄ±４至６ｍｍ或更大。该轧机轧制精度及使用效果超过三辊Ｙ型轧机及ＫＯＣＫＳ公司ＲＳＢ型轧机，制造难度和造价却比较低，由多台轧机按＋和×形交替排列组成的连轧机组中每台单机的轧件尺寸可以自动遥控，其轧制变形理论及孔型设计有待２１世纪研究发展。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种国内外尚未使用过的新型轧机。它可用于棒材、线材、管材及特殊形金属材料的轧制。尤其对难变形的高合金、高硬度的棒、线、管材的轧制更具优越性。由于它的四根轧辊的轴线在一个平面内相互是90°分布，轧辊相对轧件是十字形分布，也可以呈X字分布。因此，我们简称它为四辊十字轧机。它由机架、辊系、四个辊系的同步旋转机构，及四辊同步压下机构等组成。该轧机的突出特征是(1)四根轧辊的轴线是在同一平面内互成90°分布，四个轧辊对轧件同一断面呈十字形分布，并从四方向压缩轧件。(2)四个轧辊的同步旋转是由一根主动轴传动，在轧制力矩较大时也可以由两根主动轴传动；(3)在生产线上四个轧辊相对于轧件及轧制中心线，可以同步压下式提升，其调整是为设计的辊缝量(0.8、1、1.2、1.5mm)离开生产线更换轧辊时辊径的变化量为D±4至±6mm。这种四辊十字轧机概括了三辊120°Y型轧机(见附图说明图1)和德国KOCKS公司的RSB轧机(三根轴分别传动的三辊120°Y型轧机见图2所示)的所有优越性，而且比它们更优越，因为它对金属加工变形更有利，虽然结构比较复杂，但是加工制造却比三辊Y型轧机更容易。制造成本也更低。四辊十字轧机的使用特点是(1)由于四个轧辊轴线在同一平面内，因此，轧件在同一断面内是四方向压缩，其应力线见图3所示a.它加大了金属的延伸，减少宽展；b.四方向压缩变形对轧制难变形金属特别有利；c.由于四方的压缩，在轧制中，对轧件的尺寸精度也特别有利而精确，产品精度极高，孔型磨损量小，而且恢复原始孔型尺寸非常容易；d.在多机架连轧过程中，金属在槽孔中流动特别均匀，因为各机架均是同形状孔型；e.这种轧机特别紧凑，在构成连轧机组时是采用十字形及X字形交替排列，形成无扭连轧，前后两架之间旋转45°布置的轧机对金属从八个方向压缩。其变形原理及孔型设计，有待进一步研究发展，它可以做为21世纪轧制新技术深入研究。图1一种非调整式三辊120°Y型轧机机架2一种德国KOCKS公司的RSB轧机3四辊十字轧机的轧件受力4单(或双)传动输入轴可调式四辊十字轧机结构简图，其中1-左箱体；2-轧辊；3-偏心套(带蜗轮)；4-轴承；5调位环；6-螺旋锥齿轮；7-主动轴I；8-园螺母；9-被动轴；10-主动蜗杆；11-轴承；12-被动蜗杆；13-链条；14-链轮；15-右箱体；16-主动轴II；17-偏心套(带螺纹)。本专利技术的任务旨在给出一种结构新颖、制造方便、可随时在生产线上同步调整轧辊辊缝(手动或遥控)的单(或双)传动输入轴的四辊十字轧机，在小轧制力矩时采用单传动输入轴，即可达到四辊同步旋转，在轧制力矩较大时，传动双根输入轴也可达到四辊同步旋转。本专利技术的技术方案包括箱体(机架)，辊系及轧辊同步旋转机构和四个轧辊同步压下机构等，它的结构特点是将轧辊(2)，轴(7)或(9)，轴承(4)，螺旋锥齿轮(6)等旋转件装在内孔偏心，外园有变位蜗轮的偏心套(3)中，而偏心套(3)装在左箱体(1)和右箱体(15)组成的箱体内孔中；四套辊系的轴线在箱体内互成90°，它们由三对变位的螺旋锥齿轮(6)串联起来，当旋转主动轴(7)时，其它三根轧辊轴也同步旋转。此外，主动轴II(16)的轴端也装一个螺旋锥齿轮(6)，它与第3根被动轴上的螺旋锥齿轮(6)相啮合，因此，当我们只用主动轴I(7)做传动输入轴时，主动轴II(16)就成为第4根被动轴、被拖动旋转。如果我们将主动轴II(16)做为第II根传动输入轴时，该轧机就成为双主动轴传动即双传动输入轴可调式四辊十字轧机。当旋转装在箱体中与偏心套(3)上的蜗轮相啮合的蜗杆(10)或(12)时，偏心套(3)也按减速比旋转一个角度，并将辊系(轧辊(2)，轴(7)，轴承(4)，螺旋锥齿轮(6)等)的轴线相对于箱体中心移动一定位置Δa(向心和离心)，四套互成90°的辊系采用相同方法即可达到调整轴线的位移Δa，从而达到调整四个辊缝的目的。为了达到同步调整四根轧辊轴线位移和辊缝的目的，本专利技术的方案是一根蜗杆(10或12)同时啮合两个偏心套(3)上的变位蜗轮，一台四辊十字轧机共有10个偏心套，采用6根蜗杆(10或12)分别啮合和驱动，每根蜗杆的出轴端装一个链轮(14)，用链条(13)将它们串联起来，当旋转任何1个链轮(14)时，其它5个链轮也同步同方向旋转，进而使10个偏心套也同方向同步旋转一个角度，用此方案达到同步调整辊系轴线及轧辊辊缝的目的，为了在调整轧辊辊缝时三对螺旋锥齿轮(6)的啮合条件不被破坏，设计者对螺旋锥齿轮(6)进行特殊变位。在改变轧辊直径时(重车轧辊)为了保证螺旋锥齿轮(6)的正常啮合，而采用调位环(5)对螺旋锥齿轮(6)进行轴向位移，使其达到新的正常的啮合位置。当然，有了专利技术的技术方案，并不等于就能制造出一台完美可用的四辊十字轧机来。还需要根据上述技术方案对该机的某一种规格型号，参数进行选择，当选择好轧辊直径和宽度之后，需要对主动轴直径、被动轴直径、轴承型号、螺旋锥齿轮模数、齿数等参数进行“等强度”设计。本专利技术是这样实施的。见图4，我们选择四辊十字轧机的辊径Φ150±4mm轧辊宽度20mm为例，设计一台单(双)传动输入轴可调式四辊十字轧机，4个轧辊按十字形布置，其中心交会点就是机架的中心点，以此点为中心距离75mm，东西南北正四方划四条线，即为四个轧辊(4个辊系)的轴线。它们互成90°相交成一个正方形150mm×150mm，由于轧辊直径变化为±4mm。因此，设计的轴线偏心距应当是α＝2mm，也就是轧辊轴线距中心75mm可以变化在75±2＝73至77mm之间。偏心套(3)的偏心量为2mm，外径为Φ80，蜗轮齿数Z2＝56，分度园直径为84，模数为1.5，蜗杆头数Z1＝1、q＝9，整个轧机结构如图所示，其它零件的尺寸都限制在150×150方形四根轴线的范围之内，主动轴及被动轴的轴径为Φ40，机架(箱体)为370×370的正方形，左、右箱体厚度为70，合拢为140，整台轧机约110kg重。轧辊压下量计算公式ds＝2sΔ＝4αηZ1/Z2其中偏心套的偏心量α＝2，蜗杆头数Z1＝1，蜗轮齿数Z2＝56，η＝链轮旋转/周。ds＝4αηZ1/Z2＝4×2×1×1/56＝0.143mm，当换辊时辊径发生变化时螺旋锥齿轮的啮合位置需要改变，利用调位环(5)的最大调位量为3mm，对锥齿轮进行轴向调位，蜗杆出轴端装6个相同齿数的链轮(14)，它的节距t＝9.375，齿数＝10，6个小链轮(14)，用节距t＝9.375的单排套筒滚子链条串联起来，用搬手搬动一个主动蜗杆(10)的出轴端时6个链轮同时同方向旋转，如果在主动蜗杆(10)的出轴端装一台小动力机构，就可达到电动遥控或自动遥控轧辊压下量的目的。如果在连轧机组中，采用这种带自动压下系统的四辊十字轧机，就可以用计算机自动控制连轧机组中每合单机的轧件尺寸，而且达到非常高的精确度，可以达到±0.1mm。权利要求1.单(或双)传动输入轴可调式四辊十字轧机包括机架、辊系、四辊系同步旋转机构，四辊同步压下装置等，其特征在于a、四个轧辊及辊系的轴线在平面内互成90°；b、四个互成90°的辊系在单一传动轴时是利用三对轴向可调位的变位螺旋锥齿轮(6)的啮合做为四辊同步旋转机构，在双传动轴时是用本文档来自技高网...

【技术保护点】
单（或双）传动输入轴可调式四辊十字轧机包括机架、辊系、四辊系同步旋转机构，四辊同步压下装置等，其特征在于：ａ、四个轧辊及辊系的轴线在平面内互成９０°；ｂ、四个互成９０°的辊系在单一传动轴时是利用三对轴向可调位的变位螺旋锥齿轮（６）的 啮合做为四辊同步旋转机构，在双传动轴时是用三对半锥齿轮（６）的啮合做为四辊同步旋转机构；ｃ、四个辊系及两根传动轴处在内孔有偏心量α，外园有变位蜗轮的偏心套（３或１７）中，偏心套（３或１７）处在左箱体（１）及右箱体（１５）组成的机架的互成 ９０°的内孔中，并分别与处在机架中的６根主动或被动蜗杆（１０或１２）相啮合的位置；ｄ、６根蜗杆（１０或１２）出轴端装有６个由链条（１４）串联起来的链轮（１５），其中主动链轮可以是手动的，也可以是自动遥控的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张少渊，
申请(专利权)人：张少渊，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]