一種基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組，包括模塊化軋機(jī)、輸送裝置和電氣自動(dòng)化傳動(dòng)模塊，其特征在于：所述的模塊化軋機(jī)數(shù)量為2-12個(gè)；所述的模塊化軋機(jī)依次布置并通過(guò)輸送裝置連接，每個(gè)模塊化軋機(jī)均與同一電氣自動(dòng)化傳動(dòng)模塊線路連接，電氣傳動(dòng)模塊控制各個(gè)模塊化軋機(jī)之間的速度匹配。本發(fā)明可靈活調(diào)整模塊化軋機(jī)的數(shù)量、布局方式、間距，替代棒材或者線材類工藝生產(chǎn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多種新軋制技術(shù)；工藝適應(yīng)能力強(qiáng)，可在工藝要求空過(guò)時(shí)單獨(dú)停止，實(shí)現(xiàn)柔性的生產(chǎn)線功能，節(jié)約能源，延長(zhǎng)設(shè)備壽命；大大降低了制造成本和庫(kù)存成本。
【專利說(shuō)明】一種基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在此處鍵入【技術(shù)領(lǐng)域】描述段落。本發(fā)明涉及一種軋機(jī)組，尤其是一種基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前高速線材生產(chǎn)線主要有以下兩種工藝型式:(I)加熱爐-粗軋機(jī)組-中軋機(jī)組_預(yù)精軋機(jī)組_精軋機(jī)組_吐絲機(jī)_精整；(2)加熱爐-粗軋機(jī)組_中軋機(jī)組_預(yù)精軋機(jī)組-精軋機(jī)組-減定徑機(jī)組-吐絲機(jī)-精整。上述高速線材生產(chǎn)工藝中，一般預(yù)精軋機(jī)組由4機(jī)架組成:一般為4架285軋機(jī)，也有采用2架300軋機(jī)和2架250軋機(jī)；精軋機(jī)組由6?10機(jī)架組成，一般為230軋機(jī)和160軋機(jī)組成。
[0003]這兩種生產(chǎn)工藝的主要差異則在于精軋區(qū)域，前者的精軋機(jī)組為優(yōu)選為10機(jī)架，產(chǎn)品規(guī)格為Φ5.5πιπΓφ 16mm，尺寸精度±0.2mm ;而增加減定徑機(jī)組的生產(chǎn)線，其精軋機(jī)組則可減少為8機(jī)架，減定徑機(jī)組部分包含減徑機(jī)和定徑機(jī)，優(yōu)選為由2架減徑機(jī)和2架定徑機(jī)組成，產(chǎn)品規(guī)格為Φ 5.0mnT Φ 25mm，尺寸精度±0.2mm，可以實(shí)現(xiàn)控制軋制和控制冷卻，同孔型軋制，自由定徑等工藝能力。
[0004]高速線材軋制工藝需要精確配置每架軋機(jī)的轉(zhuǎn)速并保持很高的速度精度，特別是高速區(qū)域。就軋機(jī)結(jié)構(gòu)而言，每個(gè)機(jī)架通常由一臺(tái)輥箱和傳動(dòng)箱組成，軋機(jī)名稱則按輥箱型號(hào)確定。按這兩種生產(chǎn)工藝組織生產(chǎn)，精軋機(jī)之間的速度配主要通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)差異來(lái)實(shí)現(xiàn)，即采用機(jī)械齒輪傳動(dòng)固定的傳動(dòng)比使各機(jī)架間的轉(zhuǎn)速嚴(yán)格符合設(shè)計(jì)參數(shù)，并保持穩(wěn)定，而精軋機(jī)組的電氣傳動(dòng)則采用高壓變頻傳動(dòng)方案，并須采用大功率的高壓變頻器。
[0005]但高速線材軋制工藝需要每臺(tái)軋機(jī)有不同的轉(zhuǎn)速，即使是相同型號(hào)的軋機(jī)，其傳動(dòng)箱的傳動(dòng)比也不相同，從而幾乎每臺(tái)軋機(jī)的傳動(dòng)箱都不相同。正是由于精軋機(jī)組每臺(tái)軋機(jī)傳動(dòng)箱的不同，造成選用某種工藝布置形式后，基本不能調(diào)整工藝布置，當(dāng)生產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)格不同時(shí)，生產(chǎn)工藝安排需要空過(guò)某些軋機(jī)，即使這些軋機(jī)沒(méi)有投入軋制，仍然需要高速運(yùn)轉(zhuǎn)，既浪費(fèi)能源，又降低設(shè)備壽命。
[0006]因此，這兩種生產(chǎn)工藝使得每條生產(chǎn)線設(shè)備的零部件品種多，生產(chǎn)成本高，同時(shí)整條生產(chǎn)線缺乏柔性，運(yùn)行不穩(wěn)定，生產(chǎn)組織難度大，因而難以適應(yīng)市場(chǎng)需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組，模塊化軋機(jī)和可靈活布置的精軋機(jī)組，能夠極大的滿足生產(chǎn)工藝；在具有目前兩種工藝設(shè)備特點(diǎn)的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)更多工藝的優(yōu)點(diǎn)，且由于采用模塊化設(shè)計(jì)，設(shè)備制造和維護(hù)費(fèi)用降低。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組，包括模塊化軋機(jī)、輸送裝置和電氣自動(dòng)化傳動(dòng)模塊，其特征在于:所述的模塊化軋機(jī)數(shù)量為2-12個(gè)；所述的模塊化軋機(jī)依次布置并通過(guò)輸送裝置連接，每個(gè)模塊化軋機(jī)均與同一電氣自動(dòng)化傳動(dòng)模塊線路連接，電氣傳動(dòng)模塊控制各個(gè)模塊化軋機(jī)之間的速度匹配。
[0009]所述的模塊化軋機(jī)由一個(gè)傳動(dòng)箱、兩個(gè)棍箱、一臺(tái)電機(jī)和一個(gè)齒輪箱構(gòu)成，電機(jī)和齒輪箱通過(guò)聯(lián)軸器連接，齒輪箱和傳動(dòng)箱通過(guò)聯(lián)軸器連接，傳動(dòng)箱上連接有兩個(gè)輥箱。
[0010]所述的齒輪箱僅芯部齒輪不同，齒輪箱安裝尺寸、輸入軸和輸出軸尺寸都相同，減少了整臺(tái)機(jī)組內(nèi)的零件規(guī)格種類。
[0011]所述的各個(gè)模塊化軋機(jī)的傳動(dòng)箱相同，但輥箱可以為Φ15(ΓΦ285規(guī)格中的一種或多種。
[0012]所述傳動(dòng)箱內(nèi)設(shè)有7根軸，其中輸入軸通過(guò)斜齒輪將動(dòng)力分別傳遞到兩主動(dòng)軸，主動(dòng)軸和錐軸通過(guò)45°螺旋傘齒輪連接，錐軸與輥箱軋，輥軸以及惰軸與輥箱軋輥軸都通過(guò)斜齒輪傳遞動(dòng)力；本方案中將主動(dòng)軸上的斜齒輪設(shè)計(jì)為完全相同，將45°螺旋傘齒輪設(shè)計(jì)為完全相同的零件，使得零件型號(hào)更少。
[0013]所述的電氣自動(dòng)化傳動(dòng)模塊采用低壓變頻傳動(dòng)方案或者直流傳動(dòng)方案，優(yōu)選為采用100(T3000KW的低功率交流變頻電機(jī)，主傳動(dòng)則采用低壓變頻器，或直流電機(jī)。
[0014]所述的模塊化軋機(jī)布局方式靈活，間距可調(diào)。
[0015]所述的模塊化軋機(jī)可在工藝要求空過(guò)時(shí)單獨(dú)停止，與傳統(tǒng)空過(guò)的精軋軋機(jī)仍高速運(yùn)轉(zhuǎn)相比，節(jié)約能源，延長(zhǎng)設(shè)備壽命。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:
1、可靈活調(diào)整模塊化軋機(jī)的數(shù)量、布局方式、間距，可替代多種棒材或者線材類工藝生產(chǎn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多種新軋制技術(shù)(包括“控制軋制和控制冷卻”，“同孔型軋制”等);工藝適應(yīng)能力強(qiáng)，可在工藝要求空過(guò)時(shí)單獨(dú)停止，與傳統(tǒng)空過(guò)的精軋軋機(jī)仍高速運(yùn)轉(zhuǎn)相比，節(jié)約能源，延長(zhǎng)設(shè)備壽命；
2、模塊化軋機(jī)中，電氣自動(dòng)化傳動(dòng)模塊的作用在于準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)模塊化軋機(jī)的速度配比，同時(shí)電氣自動(dòng)化傳動(dòng)模塊可采用低壓變頻傳動(dòng)方案，并選用功率為100(T3000KW的交流變頻電機(jī)，使機(jī)組內(nèi)不同位置的模塊化軋機(jī)的齒輪箱，設(shè)計(jì)相同的安裝尺寸、輸入軸和輸出軸尺寸，僅芯部齒輪不同，減少了零件的種類，因而降低了制造成本；
3、按現(xiàn)有工藝，鋼鐵企業(yè)需要約30%設(shè)備投資額的備件庫(kù)存才能基本滿足設(shè)備的正常運(yùn)行。這是由于設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)共用零件太少導(dǎo)致的，如按現(xiàn)有工藝中的10機(jī)架精軋機(jī)組，完全保證正常生產(chǎn)時(shí)，必須庫(kù)存10套錐箱，而模塊化軋機(jī)，主要零件都采用同一設(shè)計(jì)的模塊，極大減少了零件的種類，錐箱庫(kù)存I套即可，因而大大降低了庫(kù)存成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為傳統(tǒng)聞速線材精乳機(jī)組不意圖；
圖2為本發(fā)明所述的基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組示意圖；
圖3為本發(fā)明所述的模塊化軋機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明所述的模塊化軋機(jī)的傳動(dòng)箱示意圖。
[0018]圖中，1-輸入軸，2、3-主動(dòng)軸，4、5-45 °螺旋傘齒輪，6、7-錐軸，8、9-惰軸，10-輥軸，20-輥箱，30-傳動(dòng)箱，40-齒輪箱，50-電機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
如圖1所示，現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的精軋區(qū)域包括一臺(tái)電機(jī)、一臺(tái)增速箱及兩臺(tái)以上軋機(jī)，增速箱與電機(jī)相連接，每臺(tái)軋機(jī)由一臺(tái)錐箱和一臺(tái)輥箱組成。如圖2所示，一種基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組，則包括模塊化軋機(jī)和電氣自動(dòng)化傳動(dòng)模塊，由一定數(shù)量的模塊化軋機(jī)依次連接，模塊化軋機(jī)之間的間距在一定范圍內(nèi)可調(diào)整，電氣自動(dòng)化傳動(dòng)模塊替代傳統(tǒng)軋機(jī)單純依靠機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軋機(jī)間的速度匹配。
[0020]現(xiàn)有生產(chǎn)工藝中軋機(jī)的電氣傳動(dòng)必須采用高壓變頻傳動(dòng)方案，主電機(jī)采用大功率高壓變頻器，功率可達(dá)6000kw，目前僅西門子和ABB公司可以供貨。同時(shí)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝組織生產(chǎn)難度較大，必須嚴(yán)格按既定工藝組織生產(chǎn)，面臨新的市場(chǎng)需求和新的工藝方案時(shí)，缺乏適應(yīng)能力。按工藝組織生產(chǎn)時(shí)，一般都要空過(guò)一些機(jī)架，這些機(jī)架的設(shè)備仍然在高速運(yùn)轉(zhuǎn)，僅是沒(méi)有安裝輥環(huán)，沒(méi)有進(jìn)行軋制而已，這會(huì)導(dǎo)致能源浪費(fèi)和不必要的設(shè)備使用壽命消耗。
[0021]但模塊化軋機(jī)簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)，將設(shè)備技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)用機(jī)械和電氣控制共同完成，降低了機(jī)械設(shè)備技術(shù)要求，簡(jiǎn)化了設(shè)備制造過(guò)程中的管理，按模塊化配置10機(jī)架精軋機(jī)組，將采用5個(gè)模塊，電氣傳動(dòng)采用1200kw的交流變頻電機(jī)5臺(tái)，主傳動(dòng)控制采用低壓變頻器，完全可以國(guó)產(chǎn)，甚至可以采用直流傳動(dòng)方案。同時(shí)采用模塊化軋機(jī)，組織生產(chǎn)更容易，空過(guò)某些機(jī)架時(shí)，可以將這些機(jī)架完全停止，而不是像現(xiàn)在的設(shè)備必須仍然高速運(yùn)轉(zhuǎn)，具有明顯的節(jié)能效果，也能更有效的利用設(shè)備壽命。
[0022]如圖3所示，模塊化軋機(jī)由一個(gè)傳動(dòng)箱(30 )、兩個(gè)輥箱(20 )、一臺(tái)電機(jī)(50 )和一個(gè)齒輪箱(40 )構(gòu)成，電機(jī)(50 )和齒輪箱(40 )通過(guò)聯(lián)軸器連接，齒輪箱(40 )和傳動(dòng)箱(30 )通過(guò)聯(lián)軸器連接，傳動(dòng)箱(30)上連接有兩個(gè)輥箱(20)。電機(jī)(50)設(shè)計(jì)為交流變頻電機(jī)，電機(jī)(50)功率100(T3000KW，轉(zhuǎn)速50(T2000r/min，中間通過(guò)齒輪箱(40)將動(dòng)力傳遞到傳動(dòng)箱
(30)，進(jìn)而使輥箱(20)運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)軋機(jī)在機(jī)組中的位置和軋鋼生產(chǎn)工藝的需要，配置齒輪箱(40)的不同傳動(dòng)比i以滿足軋機(jī)的速度要求。模塊化軋機(jī)內(nèi)部輥箱(20)的速度匹配由模塊內(nèi)部的45°螺旋傘齒輪實(shí)現(xiàn)。
[0023]本發(fā)明中將齒輪箱(40 )按相同的安裝尺寸和輸入輸出軸尺寸設(shè)計(jì)，僅芯部齒輪不同，有助于減少整臺(tái)機(jī)組內(nèi)的零件種類。同時(shí)根據(jù)模塊化軋機(jī)在精軋機(jī)組內(nèi)部的位置，軋鋼生產(chǎn)工藝的需要調(diào)整齒輪箱(40)的傳動(dòng)比，以保證軋鋼生產(chǎn)工藝需要的轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比可以為0.25^4,即該齒輪箱(40)可以既可以實(shí)現(xiàn)減速功能，也可以實(shí)現(xiàn)增速功能。
[0024]如圖4所示，傳動(dòng)箱內(nèi)設(shè)有7根軸，其中輸入軸(I)通過(guò)斜齒輪將動(dòng)力分別傳遞到兩主動(dòng)軸(2)、(3)，主動(dòng)軸(2)、(3)和錐軸(6)、(7)通過(guò)45°螺旋傘齒輪(4)、(5)連接，錐軸(6)、(7)與輥箱軋輥軸(10)以及惰軸(8)、(9)與輥箱軋輥軸(10)都通過(guò)斜齒輪傳遞動(dòng)力。為保證兩輥箱的轉(zhuǎn)速符合軋鋼生產(chǎn)工藝的要求，本方案中將主動(dòng)軸(2)、(3)上的斜齒輪設(shè)計(jì)為完全相同，將45°螺旋傘齒輪(4)、(5)設(shè)計(jì)為完全相同的零件，使得零件型號(hào)更少。
[0025]在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，可以根據(jù)市場(chǎng)需要和工藝需要，靈活運(yùn)用機(jī)組內(nèi)的模塊，達(dá)到目前所有的長(zhǎng)材類工藝組織方案，具體包括:普通棒材，“控制軋制控制冷卻”棒材，普通高速線材，“控制軋制和控制冷卻”高速線材，大盤卷生產(chǎn)。
[0026]上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理和最佳實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組，包括模塊化軋機(jī)、輸送裝置和電氣自動(dòng)化傳動(dòng)模塊，其特征在于:所述的模塊化軋機(jī)數(shù)量為2-12個(gè)；所述的模塊化軋機(jī)依次布置并通過(guò)輸送裝置連接，每個(gè)模塊化軋機(jī)均與同一電氣自動(dòng)化傳動(dòng)模塊線路連接，電氣傳動(dòng)模塊控制各個(gè)模塊化軋機(jī)之間的速度匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組，其特征在于:所述的模塊化軋機(jī)由一個(gè)傳動(dòng)箱、兩個(gè)棍箱、一臺(tái)電機(jī)和一個(gè)齒輪箱構(gòu)成，電機(jī)和齒輪箱通過(guò)聯(lián)軸器連接，齒輪箱和傳動(dòng)箱通過(guò)聯(lián)軸器連接，傳動(dòng)箱上連接有兩個(gè)輥箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組，其特征在于:所述的齒輪箱僅芯部齒輪不同，齒輪箱安裝尺寸、輸入軸和輸出軸尺寸都相同，減少了整臺(tái)機(jī)組內(nèi)的零件規(guī)格種類。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組，其特征在于:所述的各個(gè)模塊化軋機(jī)的傳動(dòng)箱相同，但輥箱可以為Φ15(ΓΦ285輥箱規(guī)格中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組，其特征在于:傳動(dòng)箱內(nèi)設(shè)有7根軸，其中輸入軸通過(guò)斜齒輪將動(dòng)力分別傳遞到兩主動(dòng)軸，主動(dòng)軸和錐軸通過(guò)45°螺旋傘齒輪連接，錐軸與輥箱軋，輥軸以及惰軸與輥箱軋輥軸都通過(guò)斜齒輪傳遞動(dòng)力，兩個(gè)主動(dòng)軸上的斜齒輪完全相同，兩個(gè)45 °螺旋傘齒輪完全相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組，其特征在于:所述的電氣自動(dòng)化傳動(dòng)模塊的控制電機(jī)采用100(T3000KW的低功率交流變頻電機(jī)或采用直流電機(jī)，主傳動(dòng)則采用低壓變頻器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模塊化軋機(jī)自由組合的精軋機(jī)組，其特征在于:所述的模塊化軋機(jī)布局方式靈活，間距可調(diào)。
【文檔編號(hào)】B21B35/12GK104338746SQ201310336353
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】朱建偉 申請(qǐng)人:漢威廣園(廣州)機(jī)械設(shè)備有限公司