一种换辊装置、方法及轧钢生产线与流程

1.本发明涉及轧钢生产技术领域，尤其涉及一种换辊装置、方法及轧钢生产线。


背景技术：

2.型钢是一种具有一定截面形状和尺寸的条型钢材，因其优良的力学性能和使用性能，而被广泛的应用与建筑、汽车等领域。
3.对于企业而言，如何在提高钢铁产品质量的同时，提高生产效率、降低生产成本，已经成为每个钢铁厂家关注的重中之中。在轧钢生产过程中，粗轧作为初始的工序，其辊系极易磨损或损坏，故此，粗轧换辊时间的长短直接影响着型钢生产线的效率和产能。
4.现有辊系在更换时，通常需先人工将其从轧机上拆卸，通过特制的换辊架、天车、火车头等装置进行配合搬运，存在作业强度大、耗时长、危险性高等缺点，严重影响换辊效率，且整套换辊的设备重量极大，运行成本较高。
5.为此，本技术提出了一种换辊装置、方法及轧钢生产线，相较常规换辊设备，可有效提高换辊效率，降低设备重量及运行成本。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种换辊装置、方法及轧钢生产线，用于提高换辊效率，降低设备重量及运行成本。
7.本发明的目的采用以下技术方案实现：
8.一种换辊装置，安装于轧机组件的一侧，包括：
9.换辊车，所述换辊车可移动地设置在所述轧机组件内，所述换辊车上设置有辊系；
10.中转车，所述中转车设置在所述轧机组件的外侧，所述中转车对接所述换辊车，并可驱动其连带所述辊系共同移进或移出所述轧机组件；
11.链式移送组件，所述链式移送组件设置在所述中转车远离所述轧机组件的一侧，所述链式移送组件对接所述换辊车，并可驱动其连带所述辊系共同移进或移出目标车间。
12.在一些实施例中，所述换辊车的上端面设置有安装面，所述安装面上设置有若干安装孔；
13.所述辊系设置在所述安装面上，所述辊系与所述换辊车之间通过安装在所述安装孔内的螺栓进行可拆卸连接。
14.在一些实施例中，所述换辊车的中部向下凹陷以形成避让槽。
15.在一些实施例中，所述换辊车的底部设置有若干个销孔，所述销孔沿所述换辊车的移动方向间隔分布；
16.所述中转车内设置有升降销，所述升降销可与任一所述销孔相匹配。
17.在一些实施例中，所述中转车的底部设置有第一驱动，所述第一驱动连接所述中转车，并可驱动其在所述轧机组件和所述链式移送组件之间水平往复移动。
18.在一些实施例中，所述中转车的移动方向的两侧各自设置有导板；
19.所述导板的内侧设置有第一轨道，所述中转车的滚轮与所述第一轨道滚动连接；
20.所述导板的上方设置有第二轨道，所述换辊车的滚轮与所述第二轨道滚动连接。
21.在一些实施例中，所述换辊车上设置有勾头；
22.所述链式移送组件包括勾车，所述勾车上设置有翻勾，所述翻勾与所述勾头卡接配合。
23.在一些实施例中，所述链式移送组件还包括链条单元，所述链条单元包括：
24.支架，
25.主动链轮和从动链轮，所述主动链轮和所述从动链轮分别设置在所述支架长度方向的两端；
26.传动链，所述传动链设置在所述主动链轮及所述从动链轮上，所述勾车固定设置在所述传动链上；
27.第二驱动，所述第二驱动与所述主动链轮传动连接，以驱动所述传动链连带所述勾车在所述目标车间和所述中转车之间水平往复移动。
28.在一些实施例中，所述传动链输送方向的两侧各自设置有第三轨道；
29.所述换辊车的滚轮与所述第三轨道滚动连接。
30.在一些实施例中，所述换辊装置的运行速度为0.1m/s—0.15m/s。
31.一种换辊方法，包括以下步骤：
32.s1、暂停轧机组件运行，控制中转车与换辊车进行对接；
33.s2、采用中转车拖动换辊车行走，使其连带辊系自从轧机组件内移出至中转位置；
34.s3、控制中转车与换辊车进行分离，同时，控制链式移送组件到达中转位置并与换辊车进行对接；
35.s4、采用链式移送组件拖动换辊车行走，使其连带辊系移进目标车间；
36.s5、在目标车间使用天车将换辊车上的旧辊系吊走，并装入新辊系；
37.s6、采用链式移送组件将换辊车从目标车间拖移至中转位置；
38.s7、控制链式移送组件与换辊车进行分离，同时，控制中转车到达中转位置并与换辊车进行对接；
39.s8、采用中转车拖动换辊车行走，使其连带辊系移入轧机组件内，并控制中转车与换辊车进行分离。
40.一种轧钢生产线，采用了上述任一项所述的换辊装置。
41.与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：
42.1、无需人工进入轧机手动分离辊系、陪同辊系转运提供配套操作，提高了换辊的安全性，且具有连续高效的自动化移送功能，大幅提高了换辊效率。
43.2、换辊装置在结构上更为简化，各组成部分的重量相较传统换辊设备也相对更小，从而降低了装置重量和运行成本。
44.3、换辊装置的各组成部分之间位置紧凑，能够满足长行程换辊需求。
附图说明
45.图1是本发明实施例的换辊装置的主视图。
46.图2是本发明实施例的换辊装置的俯视图。
47.图3是本发明实施例的换辊车的结构示意图。
48.图4是本发明实施例的中转车的结构示意图。
49.图5是本发明实施例的链式移送组件的结构示意图。
50.图6是本发明实施例的链式移送组件另一视角的结构示意图。
51.图中：1、轧机组件；2、换辊车；21、安装面；22、安装孔；23、避让槽；24、销孔；25、勾头；3、中转车；31、升降销；32、第一驱动；4、链式移送组件；41、勾车；411、翻勾；42、链条单元；421、支架；422、主动链轮；423、从动链轮；424、传动链；425、第二驱动；5、辊系；6、导板；7、第一轨道；8、第二轨道；9、第三轨道。
具体实施方式
52.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
53.本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。
54.参见图1至图6所示，本发明提供了一种换辊装置，安装于轧机组件1的一侧，换辊装置包括换辊车2、中转车3和链式移送组件4。
55.轧机组件1用于轧制型钢，其可以包括轧机座和位于轧机座上方的辊系5，需说明，此处的辊系5与轧机座之间处于非连接状态。
56.参见图1至图3所示，换辊车2可移动地设置在轧机组件1内，具体介于轧机座和辊系5之间，换辊车2的两侧共安装有四个滚轮，以便换辊车2可在轧机座上移动。
57.而辊系5则设置在换辊车2上，并且辊系5与换辊车2固定连为一体，由换辊车2代替轧机座支撑辊系5及承受轧制压力。见图2，在一些实施例中，换辊车2的上端面设置有安装面21，安装面21与辊系5底面适配将辊系5放置在安装面21上，依靠辊系5的自身重力实现连接。或者，安装面21上设置有若干安装孔22，辊系5与换辊车2之间通过安装在安装孔22内的螺栓或定位柱实现连接。此方式保证了辊系5安装的牢固性和稳定性，且方便辊系5后期拆装更换。
58.在此基础上，可进一步使换辊车2的中部向下凹陷，或者，将换辊车2的两端向上凸起，以在换辊车2上形成避让槽23，从而防止辊系5运转时与换辊车2发生干涉，同时也能在一定程度上降低辊系5的安装难度和定位精度。
59.参见图1和图4所示，中转车3设置在轧机组件1的外侧，具体位于轧机组件1和链式移送组件4之间，中转车3类似换辊车2，两侧也共安装有四个滚轮，从而实现移动功能。
60.中转车3对接换辊车2，并可驱动其连带辊系5共同移进或移出轧机组件1。见图3，在一些实施例中，中转车3内设置有升降销31，升降销31可以是直升降式结构或是杠杆升降式结构等，采用液压或电动或气动控制，实现一定高度的升降功能。对应的，换辊车2的底部设置有若干个销孔24，销孔24沿换辊车2的移动方向间隔分布，保证销孔24与升降销31对应且匹配。对接时，中转车3移动到位，将升降销31顶升至销孔24内，即可实现中转车3与换辊车2的对接，通过控制中转车3移动方向及行程，即可带动换辊车2及辊系5共同移进或移出
轧机组件1。
61.考虑辊系5重量及中转车3体积等因素，常规马达驱动并不适用。因此，本技术在中转车3的底部设置有第一驱动32，第一驱动32优选液压缸，液压缸的一端与中转车3连接，另一端通过座垫与轧机组件1连接(见图4)。液压缸因其体积小、控制方便，可实现低速大吨位运动，非常适合中转车3驱动所需，能够满足中转车3在轧机组件1和链式移送组件4之间水平往复移动的要求。并且，中转车3在启动或暂停瞬间产生的惯性也可由液压缸通过过载保护吸收(连接液压缸的液压系统中自带平衡功能，未示出)，或者，与液压缸连接的座垫为缓冲垫，同样可吸收一定的惯性，从而保证中转车3转运的平稳性和可靠性。
62.参见图1、图5和图6所示，链式移送组件4设置在中转车3远离轧机组件1的一侧，用以实现长距离对接、输送功能，满足轧机超长行程换辊需求。
63.链式移送组件4对接换辊车2，并可驱动其连带辊系5共同移进或移出轧机组件1。见图5和图6，在一些实施例中，链式移送组件4包括勾车41，其中，勾车41上设置有翻勾411，具体转动安装在靠近勾头25的位置。该翻勾411可以自动翻转(例如通过旋转驱动器或是拉杆驱动等方式，未示出)，或是在接触勾头25后顺着勾头25的引导面被动翻转，通过翻勾411与勾头25卡接配合，即可实现勾车41与换辊车2的对接。
64.而为实现长距离输送功能，链式移送组件4还包括链条单元42，其中，链条单元42由支架421、主动链轮422、从动链轮423、传动链424和第二驱动425组成。主动链轮422和从动链轮423分别设置在支架421长度方向的两端，传动链424设置在主动链轮422及从动链轮423上，第二驱动425则与主动链轮422传动连接，从而驱动主动链轮422旋转，带动传动链424运行。而勾车41则通过连接件(如固定销)安装在传动链424的输送面上，进而连带勾车41在目标车间和中转车3之间水平往复移动。
65.为保证链条单元42的正常运行，第二驱动425需有足够的扭矩，此处，第二驱动425包括电机、减速箱和传动轴，电机通过减速箱驱动传动轴，传动轴则连接主动链轮422，驱动其旋转运行。
66.相较于现有换辊设备，本技术的换辊装置主要由换辊车2、中转车3和链式移送组件4组成，各组成部分之间位置紧凑，能够满足长行程换辊需求。在结构上更为简化，各组成部分的重量也相对更小，以同样的换辊行程(15米行程)，若采用常规火车头等设备，重约50吨，而此换辊装置的轻量化设计，重约25吨，能下降近乎一半的重量，相应运行成本也得以降低。此外，在该换辊装置中，辊系5装于换辊车2与轧机座分体式设计，无需人工进入轧机手动分离辊系5、陪同辊系5转运提供配套操作，提高了换辊的安全性，通过中转车3、链式移送组件4对接配合，可实现连续且高效的自动化移送功能，大幅提高了换辊效率。
67.参见图2和图4所示，在一较佳的实施方式中，中转车3的移动方向的两侧各自设置有导板6，导板6可对中转车3的移动进行导向，保证其行进路线的精准性，避免影响与换辊车2或是勾车41的对接。
68.此外，导板6的内侧设置有第一轨道7，中转车3的滚轮与第一轨道7滚动连接，以进一步提高中转车3行进的精准性。
69.导板6的上方设置有第二轨道8，换辊车2的滚轮与第二轨道8滚动连接。此设计一方面可对换辊车2进行精准导向，另一方面换辊车2和辊系5大部分重量直接传递到第二轨道8，中转车3则仅起牵引和调控方向的作用，不会受过大的负载而损坏，提高了换辊装置的
使用寿命。
70.参见图2和图6所示，传动链424输送方向的两侧各自设置有第三轨道9，换辊车2的滚轮与第三轨道9滚动连接。通上述第二轨道8的功能类似，第三轨道9在对换辊车2导向的同时，也承担着支撑换辊车2和辊系5的作用，避免传动链424损坏影响换辊装置的使用寿命。
71.在一具体实施方式中，换辊装置的运行速度为0.1m/s—0.15m/s，此速度范围内可保证换辊装置平稳的运行，提高移送过程的安全性和稳定性。示例性的，换辊装置的运行速度为0.13m/s，此速度下换辊装置运行平稳且效率较高。
72.本发明还提供一种换辊方法，包括步骤s1-s8。
73.s1、暂停轧机组件1运行，控制中转车3与换辊车2进行对接；
74.s2、采用中转车3拖动换辊车2行走，使其连带辊系5自从轧机组件1内移出至中转位置；
75.s3、控制中转车3与换辊车2进行分离，同时，控制链式移送组件4到达中转位置并与换辊车2进行对接；
76.s4、采用链式移送组件4拖动换辊车2行走，使其连带辊系5移进目标车间；
77.s5、在目标车间使用天车将换辊车2上的旧辊系5吊走，并装入新辊系5；
78.s6、采用链式移送组件4将换辊车2从目标车间拖移至中转位置；
79.s7、控制链式移送组件4与换辊车2进行分离，同时，控制中转车3到达中转位置并与换辊车2进行对接；
80.s8、采用中转车3拖动换辊车2行走，使其连带辊系5移入轧机组件1内，并控制中转车3与换辊车2进行分离。
81.本发明还提供了一种轧钢生产线，采用了上述任一项的换辊装置，可有效提高换辊效率和作业安全性，降低换辊的运行成本。
82.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，在发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，所有的这些改变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种换辊装置，安装于轧机组件(1)的一侧，其特征在于，包括：换辊车(2)，所述换辊车(2)可移动地设置在所述轧机组件(1)内，所述换辊车(2)上设置有辊系(5)；中转车(3)，所述中转车(3)设置在所述轧机组件(1)的外侧，所述中转车(3)对接所述换辊车(2)，并可驱动其连带所述辊系(5)共同移进或移出所述轧机组件(1)；链式移送组件(4)，所述链式移送组件(4)设置在所述中转车(3)远离所述轧机组件(1)的一侧，所述链式移送组件(4)对接所述换辊车(2)，并可驱动其连带所述辊系(5)共同移进或移出目标车间。2.根据权利要求1所述的换辊装置，其特征在于，所述换辊车(2)的上端面设置有安装面(21)，所述辊系(5)设置在所述安装面(21)上。3.根据权利要求2所述的换辊装置，其特征在于，所述换辊车(2)的中部向下凹陷以形成避让槽(23)。4.根据权利要求1所述的换辊装置，其特征在于，所述换辊车(2)的底部设置有若干个销孔(24)，所述销孔(24)沿所述换辊车(2)的移动方向间隔分布；所述中转车(3)内设置有升降销(31)，所述升降销(31)可与任一所述销孔(24)相匹配。5.根据权利要求1所述的换辊装置，其特征在于，所述中转车(3)的底部设置有第一驱动(32)，所述第一驱动(32)连接所述中转车(3)，并可驱动其在所述轧机组件(1)和所述链式移送组件(4)之间水平往复移动。6.根据权利要求5所述的换辊装置，其特征在于，所述中转车(3)的移动方向的两侧各自设置有导板(6)；所述导板(6)的内侧设置有第一轨道(7)，所述中转车(3)的滚轮与所述第一轨道(7)滚动连接；所述导板(6)的上方设置有第二轨道(8)，所述换辊车(2)的滚轮与所述第二轨道(8)滚动连接。7.根据权利要求1所述的换辊装置，其特征在于，所述换辊车(2)上设置有勾头(25)；所述链式移送组件(4)包括勾车(41)，所述勾车(41)上设置有翻勾(411)，所述翻勾(411)与所述勾头(25)卡接配合。8.根据权利要求1所述的换辊装置，其特征在于，所述链式移送组件(4)还包括链条单元(42)，所述链条单元(42)包括：支架(421)，主动链轮(422)和从动链轮(423)，所述主动链轮(422)和所述从动链轮(423)分别设置在所述支架(421)长度方向的两端；传动链(424)，所述传动链(424)设置在所述主动链轮(422)及所述从动链轮(423)上，所述勾车(41)固定设置在所述传动链(424)上；第二驱动(425)，所述第二驱动(425)与所述主动链轮(422)传动连接，以驱动所述传动链(424)连带所述勾车(41)在所述目标车间和所述中转车(3)之间水平往复移动。9.根据权利要求8所述的换辊装置，其特征在于，所述传动链(424)输送方向的两侧各自设置有第三轨道(9)；所述换辊车(2)的滚轮与所述第三轨道(9)滚动连接。
10.根据权利要求1所述的换辊装置，其特征在于，所述换辊装置的运行速度为0.1m/s—0.15m/s。11.一种换辊方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、暂停轧机组件(1)运行，控制中转车(3)与换辊车(2)进行对接；s2、采用中转车(3)拖动换辊车(2)行走，使其连带辊系(5)自从轧机组件(1)内移出至中转位置；s3、控制中转车(3)与换辊车(2)进行分离，同时，控制链式移送组件(4)到达中转位置并与换辊车(2)进行对接；s4、采用链式移送组件(4)拖动换辊车(2)行走，使其连带辊系(5)移进目标车间；s5、在目标车间使用天车将换辊车(2)上的旧辊系(5)吊走，并装入新辊系(5)；s6、采用链式移送组件(4)将换辊车(2)从目标车间拖移至中转位置；s7、控制链式移送组件(4)与换辊车(2)进行分离，同时，控制中转车(3)到达中转位置并与换辊车(2)进行对接；s8、采用中转车(3)拖动换辊车(2)行走，使其连带辊系(5)移入轧机组件(1)内，并控制中转车(3)与换辊车(2)进行分离。12.一种轧钢生产线，其特征在于，采用了如权利要求1-10任一项所述的换辊装置。

技术总结
本发明公开了一种换辊装置、方法及轧钢生产线，换辊装置包括换辊车、中转车和链式移送组件，换辊车可移动地设置在轧机组件内，换辊车上设置有辊系，中转车设置在轧机组件的外侧，中转车对接换辊车，并可驱动其连带辊系共同移进或移出轧机组件，链式移送组件设置在中转车远离轧机组件的一侧，链式移送组件对接换辊车，并可驱动其连带辊系共同移进或移出目标车间。该换辊装置无需人工进入轧机手动分离辊系、陪同辊系转运提供配套操作，提高了换辊的安全性，且具有连续高效的自动化移送功能，大幅提高了换辊效率；换辊装置结构上更为简化，各组成部分的重量相较传统换辊设备也相对更小，从而降低了装置重量和运行成本。从而降低了装置重量和运行成本。从而降低了装置重量和运行成本。


技术研发人员：吴明达 高峰 霍帅聪
受保护的技术使用者：中重科技（江苏）有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/8/5