專利名稱：滾軋成型機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滾軋成形機(jī)，特別涉及一種應(yīng)用在軋管作業(yè)中的滾軋成形機(jī)。
背景技術(shù)：
滾軋成形工藝是一種借以將平的帶材轉(zhuǎn)變成焊接管材的過程。一個(gè)典型的滾軋成形設(shè)備(或稱軋管機(jī))包括多個(gè)工段，這些工段上有多個(gè)進(jìn)行成形、焊接、精壓定徑、冷卻和光整作業(yè)的機(jī)器。通常的軋管作業(yè)包括多臺(tái)軋機(jī)，各臺(tái)軋機(jī)裝有各種不同的軋輥，用以將一向前運(yùn)動(dòng)的平的帶材轉(zhuǎn)變成金屬管成品。
以前，每臺(tái)軋機(jī)都包括一個(gè)或多個(gè)軋輥，用來成形具有預(yù)定尺寸和壁厚的管子。當(dāng)為了要形成不同尺寸和壁厚的管子而需要改變軋機(jī)機(jī)架時(shí)，必須用起重機(jī)吊起整個(gè)機(jī)架并且將其移開而后裝上新的機(jī)架，這種更換作業(yè)非常費(fèi)時(shí)，對(duì)一單條軋管生產(chǎn)線而言往往需要一整天時(shí)間，這段時(shí)間內(nèi)無法進(jìn)行生產(chǎn)。于是，由于改變生產(chǎn)線的成本太高，軋管機(jī)每次運(yùn)行不得不生產(chǎn)大量管材，以至往往造成單一尺寸和厚度的管子存貨過多。當(dāng)具有包括多個(gè)軋機(jī)的互換型工段時(shí)，可用快速脫開式的聯(lián)接器以及可拆/互換型軋機(jī)來加快更換過程。然而，這種軋機(jī)很昂貴，而且，特別是由于其相鄰的兩個(gè)軋機(jī)機(jī)座之間有著相互限制的關(guān)系，其更換過程仍然費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。
在以前的將金屬板切成條帶的作業(yè)中也存在著一個(gè)類似的問題。美國(guó)專利3,727,503揭示了一種金屬板切條機(jī)，它通過在一單個(gè)切條機(jī)上設(shè)置多個(gè)刀桿而革新了切條工藝。這樣就允許機(jī)器操作者在工作的刀桿進(jìn)行作業(yè)的同時(shí)對(duì)不工作的刀桿進(jìn)行更換或維修。當(dāng)需要進(jìn)行更換時(shí)，將切割頭樞轉(zhuǎn)一下以將第二個(gè)刀桿轉(zhuǎn)到一工作位置。這樣就大大減少了更換過程所需的停機(jī)時(shí)間。
發(fā)明概要本發(fā)明的滾軋成形機(jī)包括一軋機(jī)機(jī)架的轉(zhuǎn)塔，它可轉(zhuǎn)動(dòng)地裝有一對(duì)輥軸。各種不同的成形軋輥可以換裝在輥軸上。各成對(duì)輥軸中的一對(duì)可以移離生產(chǎn)線，這就使操作者可以為接下來的滾軋成形作業(yè)裝調(diào)輥軸。當(dāng)需要改變一生產(chǎn)線時(shí)，可以將各單個(gè)的軋機(jī)機(jī)座退離生產(chǎn)線，以使得轉(zhuǎn)塔能夠轉(zhuǎn)動(dòng)而使另一輥軸轉(zhuǎn)到工作位置。
這種滾軋成形機(jī)可適用于因管子產(chǎn)品的尺寸和厚度需要變化而需要進(jìn)行改變的管子生產(chǎn)線中的任何工段。這其中包括但不限于軋管生產(chǎn)線的成形、分組、光整、焊接、精壓定徑和矯直等工段。這種機(jī)器可大大減少轉(zhuǎn)換時(shí)間，并且使得操作者可在生產(chǎn)過程中裝調(diào)待用的輥軸，以進(jìn)一步減少停機(jī)時(shí)間。
因而，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種新穎的、改進(jìn)的滾軋成形機(jī)。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種可適用于軋管生產(chǎn)線并且在轉(zhuǎn)換操作中能減少停機(jī)時(shí)間的滾軋成形機(jī)。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種可將待用的軋機(jī)輥軸裝調(diào)到位，并且同時(shí)在用另外的機(jī)軸進(jìn)行生產(chǎn)的滾軋成形機(jī)。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種能迅速地從生產(chǎn)線上移開、并且不用起重機(jī)就可將第二輥軸轉(zhuǎn)到一工作位置的滾軋成形機(jī)。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種幾乎適用于軋管生產(chǎn)線之所有工段的滾軋成形機(jī)。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種能改裝納入現(xiàn)有各軋管工段中的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的滾軋成形機(jī)。
本發(fā)明的其它目的將通過下文的描述而顯現(xiàn)出來。
附圖簡(jiǎn)要說明下面將對(duì)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例作詳細(xì)描述，但這僅僅是為了說明的目的，附圖中

圖1是本發(fā)明的滾軋成形機(jī)的正視圖，其中某些部分被剖開以說明輥軸的連接情況；圖2是類似于圖1的正視圖，示出了準(zhǔn)備將第二對(duì)輥軸樞轉(zhuǎn)到工作位置上的一退回部分上的內(nèi)軸承；圖3是類似于圖2的正視圖，示出了第二對(duì)輥軸樞轉(zhuǎn)之后的內(nèi)機(jī)架的情況；圖4是一滾軋成形機(jī)的正視圖；圖5是一采用本發(fā)明之滾軋成形機(jī)的滾軋成形生產(chǎn)線的俯視圖。
較佳實(shí)施例的描述這里所要描述的較佳實(shí)施例并不想要對(duì)已揭示的本發(fā)明之精確形式有所排斥和限制。選擇和描述該實(shí)施例是為了解釋本發(fā)明的原理和應(yīng)用，并使本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員能遵照本發(fā)明的教導(dǎo)而加以實(shí)際運(yùn)用。
首先請(qǐng)參見圖4和5，標(biāo)號(hào)10總地表示一通常用金屬板材來制造圓筒形管子的滾軋成形生產(chǎn)線。如圖4所示，一條典型的生產(chǎn)線10包括許多構(gòu)成生產(chǎn)線的各個(gè)不同工段的機(jī)器。它們包括一成形工段12，它包括軋機(jī)機(jī)架13、14、15、16和17；一分組工段18，它包括軋機(jī)機(jī)架19、20和21；一光整工段22，它包括軋機(jī)機(jī)架23、24、25和26；一焊接工段，它包括軋機(jī)機(jī)架27、28和29；一冷卻工段30；一精整定徑工段31，它包括軋機(jī)機(jī)架32、33、34、35和36；以及一矯直工段37，它包括軋機(jī)機(jī)架38、39、40和41。板狀鋼材在成形工段12處從一開卷機(jī)(未示)進(jìn)入生產(chǎn)線10，并且在通過矯直工段37后離開生產(chǎn)線10。生產(chǎn)線10逐步地將平的板狀鋼材成形為圓筒形的管子，這些管子在離開矯直工段37后被切割成一定的長(zhǎng)度。
由平的板狀鋼材制成圓筒形管子的整個(gè)工藝過程是眾所周知的，因此在下文中將不再詳細(xì)描述?？偟膩碚f，如果至少軋機(jī)機(jī)架13、14、15、17、23、24、25、33、35、38、39和40中有一個(gè)是根據(jù)本發(fā)明的精神構(gòu)造的，那就是較為理想的。由于這些軋機(jī)機(jī)架的構(gòu)造大致相同，所以下面僅對(duì)軋機(jī)機(jī)架14作詳細(xì)描述，以便于理解所有這些利用了本發(fā)明之精神的軋機(jī)機(jī)架的構(gòu)造。
圖1中示出了軋機(jī)機(jī)架14，并且表明了該軋機(jī)機(jī)架的工作位置。軋機(jī)機(jī)架14包括主支承框架42，該支承框架42的兩側(cè)包括相互隔開的聯(lián)接托架46(示出了一個(gè))?？蚣?2藉托架46而支承在滑動(dòng)軌道48，49之上，所述托架可滑動(dòng)地將框架連接于軌道，使得能其在圖1所示的工作位置和圖2和3所示的退回后的待用和更換位置之間滑動(dòng)。
如圖所示，具有一可伸出推桿52的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)缸50(通常是一液壓缸)固接于軌道48，49或固接于內(nèi)機(jī)架(inboard housing)60的托架58。框架42的一下連接托架54藉例如螺栓56連接于推桿52的末端，以使得推桿和托架54之間能產(chǎn)生直線平移運(yùn)動(dòng)。
豎直的內(nèi)機(jī)架60是通過傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)固定在支承臺(tái)62上的。內(nèi)機(jī)架60上安裝著隔開的軸承座64，66。下軸承座64固接于機(jī)架60，并且包括套環(huán)68和套筒70。上軸承座66通過例如塊狀體72和起重螺桿74可調(diào)整地連接于機(jī)座60，并且也具有一套環(huán)76和套筒78。電動(dòng)機(jī)80支承在軸承座60的頂上，并且包括可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸82，該驅(qū)動(dòng)軸的端部有一聯(lián)接器84。驅(qū)動(dòng)軸82穿過機(jī)械地連接于起重螺桿74的齒輪箱86，以將驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成起重螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而相應(yīng)地使軸承座66作直線運(yùn)動(dòng)。
主驅(qū)動(dòng)電機(jī)(未示)是安裝在機(jī)箱88中的。驅(qū)動(dòng)軸90和91從機(jī)箱88內(nèi)伸出，并且分別通過萬向接頭92和93以及鍵聯(lián)接件94和95連接于軸承座66和64。鍵聯(lián)接件94和95分別延伸到軸承座66，64的套筒78，70內(nèi)。
框架42支承著外機(jī)架(outboard housing)96，該機(jī)架包括隔開的轉(zhuǎn)塔98和99。板件100連接著轉(zhuǎn)塔98和99，并且支承著齒輪箱102和103。聯(lián)接器104和105分別與齒輪箱102，103相連接并且分別從其中延伸出來。起重螺桿106和107延伸過齒輪箱102，103，并且與之機(jī)械地連接以實(shí)現(xiàn)平移運(yùn)動(dòng)。
外機(jī)架轉(zhuǎn)塔98承載并支承著軸承座108，109。軸承座108固接于轉(zhuǎn)塔98，并且與軸承座64大致對(duì)準(zhǔn)。軸承座109是可垂向調(diào)整的，并且通過例如連接于起重螺桿106的塊狀體110而與轉(zhuǎn)塔98相連接。轉(zhuǎn)塔99以類似的方式支承著軸承座111和112。
第一對(duì)可轉(zhuǎn)動(dòng)的輥軸113和114支承在軸承座109和109內(nèi)。第二對(duì)輥軸115和116可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在軸承座111和112內(nèi)。成形軋輥117和118分別安裝支承在輥軸113和114上。軋輥117，118的形狀和尺寸取決于要軋制的成形管子的預(yù)定尺寸和所需直徑，以及生產(chǎn)線10中特定軋機(jī)機(jī)架13的位置。由于是要使鋼板逐步地彎曲成圓筒形的管子，因此軋輥117，118的形狀應(yīng)隨著生產(chǎn)線10的進(jìn)程而略有變化。由鋼板軋制成圓筒形管子的基本工藝是眾所周知的，因而并不構(gòu)成本發(fā)明的一部分。套環(huán)120用于將軋輥117，118固定于輥軸113，114，以防止它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在所示這一實(shí)施例中，軋輥117和118是隨著輥軸113，114一起轉(zhuǎn)動(dòng)的，它們之間不產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
外機(jī)架96包括一下部工作臺(tái)122，它通過例如軸承124可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在框架42的上方。有驅(qū)動(dòng)裝置(未示)連接于工作臺(tái)122，并使工作臺(tái)可圍繞垂向軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3中箭頭126所示。
輥軸115和116也適于裝上軋輥127，128(圖中是以虛線表示的)。輥軸115，116的構(gòu)造與輥軸113，114相同。每個(gè)軋輥113-116都包括鍵129，130，131，132，當(dāng)外機(jī)架處于工作位置時(shí)，這些鍵根據(jù)輥軸的位置而與鍵聯(lián)接件94或95相接合。
圖1-3表明了軋機(jī)機(jī)架14的功能和工作情況。由于管子的壁厚和直徑有多種變化，因此滾軋成形廠家必須經(jīng)常更換其一定生產(chǎn)線上的軋輥。還有，出于生產(chǎn)制造上的考慮，每個(gè)軋機(jī)機(jī)架都安置成非?？拷湎噜彽臋C(jī)架，以防止鋼材在通過生產(chǎn)線時(shí)產(chǎn)生下垂彎曲。各軋機(jī)的這種靠得很近的定位會(huì)妨礙軋輥的在線更換，只有在更換時(shí)從生產(chǎn)線上拆移開幾個(gè)軋機(jī)，才能便于更換。
圖1所示的軋機(jī)機(jī)架14正處在工作或稱在線位置。在該位置推桿52完全退入液壓缸50內(nèi)，而每個(gè)工作輥軸113，114的聯(lián)接鍵129，130與驅(qū)動(dòng)軸90，91的鍵聯(lián)接件94，95配對(duì)接合。還有，螺旋驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)接器84與聯(lián)接器104相接合，該聯(lián)接器機(jī)械地連接起重螺桿74和106，以在需要調(diào)整時(shí)平衡軸承座66和109的垂向移動(dòng)。
在作業(yè)過程中，驅(qū)動(dòng)軸90的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)輥軸113，114及其所連接的軋輥117，118一起轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼板通過這些軋輥而被彎曲。管子生產(chǎn)線10上的各連續(xù)的軋機(jī)再進(jìn)一步地使鋼材成形，直到形成密封的管子的形狀。
當(dāng)需要更換軋輥時(shí)，例如需要生產(chǎn)不同壁厚或直徑的管子時(shí)，不必再象以前那樣用起重機(jī)將軋機(jī)機(jī)架14從生產(chǎn)線上移開。圖2和5表明了將軋機(jī)機(jī)架14從生產(chǎn)線10上移開的步驟。使液壓缸推桿52向外伸出，由于它與托架54相連，因此使得框架42在箭頭134方向上沿著軌道48，49滑動(dòng)，直至其抵達(dá)如圖所示的完全離線的位置。較佳的是，軋輥127，128(圖2中用虛線表示，圖3中用實(shí)線表示)已經(jīng)預(yù)先固定于待用輥軸115，116(見箭頭136)，所以能進(jìn)一步減少更換時(shí)間并減少生產(chǎn)線10的停機(jī)時(shí)間。
接著，將外機(jī)架96如箭頭126所示那樣轉(zhuǎn)動(dòng)，使待用的輥軸115，116和軋輥127，128進(jìn)入到圖3所示的工作對(duì)準(zhǔn)位置。然后退回推桿52，使外機(jī)架96向內(nèi)機(jī)架60移動(dòng)(箭頭138)，直到聯(lián)接鍵131，132如前所述那樣與鍵聯(lián)接件94，95接合。隨后再通過轉(zhuǎn)動(dòng)起重螺桿74，107來進(jìn)行垂向調(diào)整。如果需要，可以拆下并更換固接于旁置輥軸113，114的軋輥117，118。
上述的過程可以實(shí)施于需使用各種不同軋輥的生產(chǎn)線10上的每一臺(tái)軋機(jī)，通過使用這種可移動(dòng)式的軋機(jī)機(jī)架和可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)塔頭，可以在不影響軋輥之設(shè)定精度的情況下大大減少更換和停機(jī)時(shí)間。
應(yīng)該理解，上面所作的描述并不將本發(fā)明限制于所述的細(xì)節(jié)，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)本發(fā)明還可以改動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種滾軋成形機(jī)，包括一支承框架；一連接于所述框架的軸承箱體；連接于所述軸承箱體并且相互間隔開的可旋轉(zhuǎn)的第一對(duì)輥軸，所述第一對(duì)輥軸構(gòu)成用以承載第一對(duì)管子成形軋輥的裝置；用來在金屬帶材通過所述軋輥時(shí)驅(qū)動(dòng)第一對(duì)輥軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置；用來將所述軸承箱體可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于所述框架的轉(zhuǎn)塔裝置；連接于所述軸承箱體并且相互間隔開的可旋轉(zhuǎn)的第二對(duì)輥軸，所述第二對(duì)輥軸構(gòu)成用以承載第二對(duì)管子成形軋輥的裝置，在所述第一對(duì)輥軸處于一連接于所述驅(qū)動(dòng)裝置的工作位置時(shí)，所述第二對(duì)輥軸處于待用位置；以及軌道裝置，其用于在一工作位置和一裝調(diào)位置之間支承可移動(dòng)的所述框架，在所述工作位置上，所述兩對(duì)輥軸中的一對(duì)聯(lián)接于所述驅(qū)動(dòng)裝置，在所述裝調(diào)位置上，所述兩對(duì)輥軸都與所述驅(qū)動(dòng)裝置脫開并且移離相鄰的滾軋成形機(jī)，以允許所述轉(zhuǎn)塔裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的滾軋成形機(jī)，其特征在于，它還包括用以在所述工作位置和所述裝調(diào)位置之間移動(dòng)所述框架的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的滾軋成形機(jī)，其特征在于，所述軌道裝置包括一對(duì)平行的軌道，所述框架包括可滑動(dòng)地接合于每個(gè)軌道的軌道聯(lián)接器。
4.如權(quán)利要求1所述的滾軋成形機(jī)，其特征在于，每對(duì)輥軸都包括用來與所述驅(qū)動(dòng)裝置快速地連接和脫開的聯(lián)接裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的滾軋成形機(jī)，其特征在于，它還包括由所述箱體承載、用來調(diào)整所述第一和第二對(duì)輥軸之垂向間距的裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的滾軋成形機(jī)，其特征在于，所述第一和第二對(duì)輥軸基本上是定向在一條直線上。
全文摘要
一種滾軋成型機(jī)，包括一具有雙轉(zhuǎn)塔(98-99)的外機(jī)架(96)，每個(gè)轉(zhuǎn)塔都承載一對(duì)能承載成型軋輥(117-118)的可旋轉(zhuǎn)輥軸(113-114-115-116)。該外機(jī)架可沿導(dǎo)軌在“在線”位置和“離線”位置之間滑動(dòng)。在離線位置上，可以使轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)位以使第二對(duì)輥軸進(jìn)入一種工作對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)，這樣可減少滾軋成型生產(chǎn)線的轉(zhuǎn)換和停機(jī)時(shí)間。
文檔編號(hào)B21D5/06GK1141605SQ95191769
公開日1997年1月29日 申請(qǐng)日期1995年2月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月25日
發(fā)明者史蒂夫·洛夫林古德, 喬治·謝弗, 道格拉斯·馬特桑納加 申請(qǐng)人:布阮納美國(guó)股份有限公司