连接系统及其轧辊机架及引导装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于轧机的连接系统，且更确切地说，涉及一种用于将引导装置连接到轧辊机架的连接系统。此外，本发明涉及一种轧辊机架及一种用于此系统的引导装置。


背景技术：

2.轧制是一种金属形成工艺，其中金属坯料穿过一或多组轧辊，这减小轧制产品的厚度并使轧制产品的厚度均匀。容纳多组轧辊的轧辊机架一起分组到轧机中，所述轧机可加工例如钢条或金属管的半成金属产品。
3.轧辊机架包含对产品进行加工的轧辊，所述轧辊在金属产品的传送方向上行进通过轧辊机架。在轧辊机架中加工产品包含经由至少两个轧辊向金属产品施加力及因此施加压力。已经证明，具有多于两个轧辊的配置在一些技术领域中有用，例如，含有三个、四个或更多个轧辊的配置。对产品进行加工的轧辊之间的空隙被称为“口径”或“轧制间隙”。
4.在将金属产品引入到轧辊机架中后，金属产品的传送方向需要相对于轧辊机架的口径进行定位。此对准可通过在轧辊机架的轧辊之前附接到轧辊机架的引导装置在传送方向上进行。此引导装置可经配置为轧辊引导件，其中金属产品由支撑金属产品的轧辊或滑轮引导，或经配置为漏斗引导件，其中金属产品由环绕金属产品的固定套筒引导。
5.引导装置用于：例如如果金属产品相对于轧辊机架的口径偏心地到达，则“卡住”金属产品；及以定义方式朝向口径引导金属产品。
6.除了在轧辊机架的入口侧上的引导装置之外或作为轧辊机架的入口侧上的引导装置的替代方案，可设置出口侧上的引导装置，其用于“卡住”轧辊机架的出口侧上的金属产品，以便以定义方式将金属产品引导到下游工艺。
7.此引导装置以可释放方式安装在轧辊机架上，使得其可替换以例如用于更改或改变将由轧辊机架加工的产品。在现有技术中，引导装置具有圆柱形外部形状，所述引导装置可通过圆柱形外部形状装配到轧辊机架上的对应接纳孔中。由于引导装置相对于轧辊机架的正确旋转定向非常重要，因此突起可设置在轧辊机架或引导装置侧上，所述突起在装配时分别与引导装置侧或轧辊机架侧上的对应凹口接合，以便确保正确的旋转定向。然而，将引导装置安装到轧辊机架目前具有以下缺点：
8.轧辊机架侧上的圆柱形接纳部分及引导装置的圆柱形装配部分经设计以仅具有最小径向空隙。因此，在将引导装置引入到接纳部分中时需要轧辊机架侧与引导装置侧之间的高度轴向对准，及另外必须以足够轴向线性方式移动引导装置以便保持轴向对准。如果引导装置及接纳部分未充分对准，则可能会发生自锁(“倾斜”)，这会妨碍进一步的安装过程。由于引导装置相当重，因此需要例如通过重型起重机将其提升至期望的高度。由于此起重机的定位精度受到限制，因此经常不能提供足够的对准，这又导致上述安装复杂性。
9.当从轧辊机架拆下引导装置时会产生类似的效果。
10.另一缺点在于，用于限定引导装置与轧辊机架之间的相对旋转位置的突起必须保
持调整，以便在安装过程期间装配到对应凹口中。不保持这种对准也可能导致安装过程中的复杂性。
11.安装过程中的复杂性最终导致更长的停机时间并因此降低了轧机的效率。
12.另外，接纳部分、突起及相应对应部分经受磨损，这随时间导致定位精度的降低。然后，这导致最终产品的质量下降。


技术实现要素：

13.根据上述内容，本发明旨在解决以下问题：提供引导装置在轧辊机架上的更快安装而不会发生倾斜或自锁的情况，特别是如果引导装置是设计成例如将在其磨损寿命到期之后或在要加工的产品改变时更换的构件。本发明所设想的另一问题是提供一种系统，其中即使对于较重的引导装置，也简化了在安装过程期间引导装置的处理。本发明要解决的另一问题是在安装过程中引导装置相对于轧辊机架的位置的自动设置。
14.根据本发明的第一方面，提供一种用于将半成金属产品的引导装置连接到半成金属产品的轧辊机架的连接系统。连接系统包括引导装置侧连接面和轧辊机架侧连接面。连接面经配置以彼此面对及在连接状态下彼此接触。连接面中的一个包括至少一个突起，其经配置以与另一连接面上的至少一个对应凹口接合。突起及凹口具有相应倾斜的侧壁并且在安装方向上渐缩或斜切，以便经配置以在至少一个突起通过引导装置沿着安装方向相对于轧辊机架的运动与至少一个凹口接合时设置引导装置相对于轧辊机架的位置及定向。
15.根据此方面，连接面经配置以彼此面对及在连接状态下彼此接触。也就是说，当引导装置及轧辊机架处于连接状态时，连接面朝向彼此，例如其方式为使得连接面基本上彼此平行及彼此接触。
16.就此而言，术语“安装方向”是指在安装过程期间引导装置和轧辊机架相对于彼此相对运动的线性方向。
17.因此，沿着安装方向的运动可例如基本上平行于半成金属产品的传送方向。换句话说，其可基本上垂直于连接面的延伸方向。
18.术语“倾斜侧壁”是指相对于安装方向具有倾斜的侧壁。更具体来说，这些侧壁中的一个的平面与安装方向形成非零角度，及还与周向方向及径向方向中的至少一个形成非零角度。如果在凹口及突起的对应侧壁彼此接触的状态下，朝向轧辊机架推动引导装置，例如在安装方向上按压引导装置，因此引导装置相对于其轴线旋转，旋转间距由倾斜侧壁的倾斜度限定，则这产生旋转力及平移力中的至少一个。因此，术语“在安装方向上渐缩或斜切”意指相应突起或凹口的尺寸在安装方向上逐渐变小。术语“渐缩”是指相当尖锐的倾斜，而术语“斜切”是指相当钝的倾斜，即，渐缩侧壁的平面相对于安装方向的角度小于斜切侧壁的平面的角度。
19.另外，突起及凹口可具有在周向方向上分别位于突起及凹口的相对侧上的第二倾斜侧壁。突起及凹口的第二倾斜侧壁分别可提供用于在第一周向方向上的上述旋转或平移的对应部分。
20.应注意，第二倾斜侧壁对于本发明不是必需的，但是只要突起及凹口在安装方向上渐缩或斜切，在每个突起或凹口上具有一个侧壁是足够的。举例来说，第二侧壁可平行于安装方向定向，及第一侧壁可倾斜，因此突起朝向其末端渐缩或斜切，及对应凹口朝向其底
座渐缩或斜切。
21.然而，具有两个对称地倾斜的侧壁的配置是优选的。举例来说，例如通过在从中心朝向外周的方向上用圆锥形铣刀铣削表面，可有效地产生此类对称地倾斜的侧壁，由此产生具有对称侧壁的凹口。
22.通过此配置，可防止自锁或倾斜，因为在至少一个突起与至少一个凹口接合时自动地及通过引导装置沿着安装方向相对于轧辊机架的运动执行引导装置相对于轧辊机架的位置及定向的设置。
23.具体来说，通过此配置，不需要如上文相对于现有技术描述，将引导装置的一部分引入到轧辊机架中，因此防止自锁或倾斜。即使引导装置很重，这也有助于将引导装置更快地安装到轧辊机架及从轧辊机架拆下。
24.优选地，引导装置限定口径及轧辊机架限定口径，及在连接状态下，两个口径彼此对准。
25.口径分别限定引导装置及轧辊机架中的金属产品的相应输送路径。在连接状态下，两个口径及因此两个输送路径对准。
26.尽管上述对准可基于任何定向点来执行，但是有利的是分别基于轧辊机架及引导装置的口径的位置来执行对准。这允许金属产品顺利输送通过轧机。
27.优选地，至少三个突起及至少三个凹口布置在相应连接面上，以便环绕相应口径。
28.甚至更优选地，突起及凹口围绕相应口径以星形布置，及可替代地或另外地，突起及凹口在口径周围彼此等角度地间隔开。
29.尽管凹口及突起的数目不受特别限制，但是已经证明三个突起在产品可加工性及生产成本之间达到了良好的平衡。
30.突起及凹口围绕相应口径的布置确保作为将精确地定位的部分的口径位于突起之间。这样最小化在口径位置处的可能定位误差。具体来说，即使在引导装置已经受磨损之后，这也允许精确定位。
31.就此而言，术语“星形”是指突起及凹口在星形多边形的拐角上以等角距离，即对称地布置的布置，相应口径处于多边形的中心。这进一步增强定位的精度。
32.优选地，引导装置是轧辊引导件及漏斗引导件中的至少一个。轧辊引导件包括用于引导金属产品的轧辊，漏斗引导件不包括任何轧辊，而是在不具有任何可移动部分的情况下引导金属产品通过孔口。已经证明，这两个替代物可用作引导装置。
33.优选地，轧辊机架具有三个轧辊，及另外或替代地，引导装置是轧辊引导件及具有三个轧辊。已经证明，此配置在处理质量与布置复杂性之间达到了良好的平衡。
34.优选地，突起是棱柱形的。就此而言，术语“棱柱”是指三维体，所述三维体是通过基本上平坦的基面沿着与基面的平面形成非零角度的平移方向的平移运动而形成的。在这种情况下，例如可通过旋转的圆锥形铣刀产生棱柱形状，所述圆锥形铣刀沿着实心棒的两个平行边移动，以产生两个相应且对称的边缘。相应地，可通过将相同的圆锥形刀具移动通过要形成凹口的面而形成凹口，在凹口中形成倾斜侧壁，所述倾斜侧壁的角度对应于如上所述形成的突起的侧壁的角度。
35.优选地，凹口具有侧壁，并且至少在侧壁中与对应突起接触的一部分中的侧壁具有形成为对应突起的底面的形状。
36.如上所述，可以成本有效的方式生产此类对应形状。另外，这允许突起及凹口的对应侧壁分别进行表面接触，这有助于将凹口可靠地装配到突起上。
37.优选地，引导装置侧连接面包括多个突起，及轧辊机架侧连接面包括相同数目的对应凹口。凹口及突起的数目不一定必须匹配。举例来说，在某些实施例中，凹口的数目可超过对应突起的数目。这可允许将引导装置布置在轧辊机架上的不同安装位置。然而，应注意，凹口的数目应优选地大于或等于突起的数目。
38.优选地，连接系统进一步包括可释放固定装置，其经配置以执行横向于安装方向的运动，以在连接状态下将引导构件固定到轧辊机架。
39.举例来说，此固定装置可经配置成闩锁或杆，其将引导构件及轧辊机架彼此固定，以防止与安装方向相反的运动。另外，通过释放此固定装置，容易将引导装置从轧辊机架上拆下，因为如果不再通过固定装置来固定引导装置，则引导装置可能会自动从轧辊机架上掉落。这避免了将引导装置从轧辊机架上繁琐地移除，并且避免了在拆卸时自锁或倾斜。
40.优选地，突起及凹口中的至少一个形成于替换构件上，所述替换构件经配置成可通过紧固构件附接到对应连接面的可替换部分。由于突起及凹口由于其表面上的平移相对运动而受到磨损，因此将其配置为可替换的独立部件减少了维护工作的成本。类似于以上术语“棱柱”的定义，每个替换构件可基于棱柱形成，其中在与第二平行平面相反的棱柱的第一平行平面上形成突起或凹口，所述突起或凹口将分别连接到引导装置及轧辊机架。可形成第一及第二平行平面的形状，以便装配到周围结构之间的空隙中。
41.优选地，倾斜壁具有圆柱形或渐缩圆形形状，且更优选地，倾斜侧壁具有圆柱形或渐缩多边形形状。已经证明，此类形状对于将引导装置相对于轧辊机架的位置及方向设置成渐缩或斜切配置具有类似的效果。
42.根据本发明的第二方面，提供一种上述连接系统的轧辊机架，其中所述轧辊机架包括轧辊机架侧连接面，其中所述轧辊机架侧连接面包括至少一个凹口及至少一个突起中的至少一个。
43.根据本发明的第三方面，提供一种上述连接系统的引导装置，其中所述引导装置包括引导装置侧连接面，其中所述引导装置侧连接面包括至少一个突起及至少一个凹口中的至少一个。
44.根据本发明的第二方面的轧辊机架及根据本发明的第三方面的引导装置两者可用于根据本发明的第一方面的系统中，及可提供上述优势及优点。
附图说明
45.图1是根据本公开的实施例的连接系统的轧辊机架侧连接面的透视图；
46.图2a-2d各自说明根据本公开的不同实施例的连接系统的引导装置侧连接面的透视图；
47.图3展示处于连接状态的轧辊机架及引导装置，其中突起与对应凹口相互作用以便设置轧辊机架及引导装置的相对位置；及
48.图4a、4b及4c展示根据本公开的不同实施例的倾斜侧壁的不同配置。
具体实施方式
49.图1是根据本公开的实施例的连接系统的轧辊机架侧连接面的透视图。
50.具体来说，图1展示根据本公开的实施例的用于半成金属产品的轧辊机架1，其可经由连接系统连接到用于半成金属产品的引导装置(图1中未展示)。以展示轧辊机架的连接面(“轧辊机架侧连接面”)的透视图展示轧辊机架1，所述轧辊机架经配置以面向将安装在其上的引导装置(图1中未展示)的连接面。在图2a-2d中展示将安装在轧辊机架1上的引导装置的不同实施例，这将在下文中随后描述。
51.所描绘的轧辊机架1具有多个工作轧辊12，其经配置以通过将压力施加到其上来加工半成金属产品(未展示)，由此改变半成金属产品的形状及结构状况。在描绘的实施例中，轧辊机架1具有三个工作轧辊12，但是可按需要选择其它数目的工作轧辊。工作轧辊12限定其间的口径14，即轧制间隙，所述轧制间隙是金属产品行进通过其及金属产品在其内部进行加工的工作轧辊12的工作表面之间的空隙。
52.所描绘的连接面具有形成于其中的三个凹口16，其在所展示实施例中以围绕口径14的星形布置。然而，应注意，凹口16的数目不限于三。替代地，举例来说，可提供两个或四个或更多数目的凹口，尽管已证明三个凹口16的数目最有益。
53.所示凹口16各自具有两个倾斜侧壁18、19，以便在安装方向上渐缩或斜切。
54.现在转向图2a-2d，存在将附接到轧辊机架(图2a-2d中未展示)的引导装置50、52、54、56的不同实施例。图2a-2d中的每一个描绘将与轧辊机架(图2a-2d中未展示)的对应连接面连接的引导装置50、52、54、56的连接面(引导装置引导装置连接面)的透视图。应注意，在连接状态下，图1及图2a-d中描绘的连接面分别面向彼此。
55.图2a及2b中所示的引导装置50、52是轧辊引导，其各自包括用于引导金属产品的三个引导件轧辊58，图2a中所示的引导装置50是自调整轧辊引导件，及图2b中所示的引导装置52是可远程调整的轧辊引导件。就此而言，术语“调整”是指金属产品行进通过的口径62的大小。
56.图2c及2d中所示的引导装置54、56是漏斗引导件，其各自具有漏斗60，而不含有用于将金属产品引导通过具有恒定孔口大小的口径62的任何旋转部分。
57.图2a至图2d中所示的所有引导装置50、52、54、56的共同之处在于，在其上形成有突起3，所述突起在安装方向上从连接面(“引导装置侧连接面”)突出。突起3中的每一个具有对应地倾斜到轧辊机架1的对应凹口16的侧壁71、72，引导装置50、52、54、56将连接到所述侧壁上。每个突起3经配置以与引导装置侧连接面上的对应凹口16接合。引导装置50、52、54、56上的突起3在安装方向上渐缩或斜切。
58.轧辊机架1的渐缩或成斜切凹口16经配置以在引导装置50、52、54、56的对应突起3通过引导装置50、52、54、56沿着安装方向相对于轧辊机架1的运动接合时设置对应引导装置50、52、54、56相对于轧辊机架1的位置及定向。术语“安装方向”是指引导装置移动以将其安装在轧辊机架1上的方向，也就是说，在所示实施例中基本上平行于金属产品通过口径14的传送方向的方向。
59.更具体来说，在将引导装置50、52、54、56中的任一个安装在轧辊机架1上时，引导装置50、52、54、56在安装方向上移动，其中引导装置50、52、54、56的口径与轧辊机架1的口径大致对准。可使用引导装置50、52、54、56从其悬挂的起重机适当地进行这种大致对准。然
后，引导装置50、52、54、56朝向轧辊机架1移动，其中引导装置侧连接面及轧辊机架侧连接面面向彼此。
60.在引导装置50、52、54、56的至少一个突起3与轧辊机架1的至少一个对应凹口16接合时，凹口16的倾斜侧壁18、19接触突起3的相应倾斜的侧壁71、72。通过相对运动，即通过在安装方向上朝向轧辊机架1推进引导装置50、52、54、56，倾斜侧壁18、19接触倾斜侧壁71、72。这引起旋转并且还可能引起在径向方向上的平移运动，因此设置引导装置相对于轧辊机架的位置及定向。
61.具体来说，倾斜侧壁18、19及71、72的相互作用导致引导装置50、52、54、56围绕其口径轴线的旋转，这确保引导装置50、52、54、56相对于轧辊机架1的旋转定向。在所描绘的实施例中，突起3及凹口16通常围绕相应口径14、62彼此等角度地间隔开，并且至少在彼此接触的侧壁18、19及71、72的部分中，凹口16形成为突起3的底面。举例来说，可能需要将引导装置50、52的引导轧辊58及轧辊机架1的工作轧辊间歇地布置，即，使得当在平行于金属产品的传送方向的方向上查看时，每个引导轧辊58面向对应工作轧辊12。
62.另外，此布置还允许引导装置50、52、54、56相对于轧辊机架1居中。具体来说，这可暗示在安装状态下，轧辊机架1的口径14及引导装置50、52、54、56的口径62彼此对准。
63.图1中所描绘的轧辊机架1进一步包括例如夹具的可释放固定装置5，所述可释放固定装置在连接状态下将引导构件50、52、54、56可释放地固定到轧辊机架1。
64.图3展示处于连接状态的轧辊机架1及引导装置50、52、54、56，其中突起3与对应凹口16相互作用以便设置轧辊机架1及引导装置50、52、54、56的相对位置。
65.在所描绘的实施例中，突起3以棱柱形状形成，即，所述突起具有形成为梯形的两个基本上平行平面90、91。所述平行平面90、91经由侧平面95、96、97、98彼此连接。梯形边缘的倾斜限定倾斜侧壁的倾角。
66.至少在对应凹口16及对应突起3彼此接触的部分中，对应凹口16形成为对应突起3的底面。这些形状可例如通过铣削以成本有效的方式形成。
67.还应注意，突起及凹口两者形成于分别通过例如螺钉的紧固构件附接到轧辊机架1及引导装置50、52、54、56的各个替换构件20、30上。这允许在替换构件20、30磨损的情况下替换所述替换构件，而无需替换整个引导装置50、52、54、56或轧辊机架1。替换构件20、30也可基于棱柱形状形成，也就是说，突起或凹口分别形成于其上的面平行于突起或凹口分别连接到轧辊机架或引导装置的面。
68.图4a、4b及4c展示根据本公开的不同实施例的倾斜侧壁的不同配置。
69.图4a展示分别在突起上具有渐缩倾斜侧壁71、72及在凹口上具有对应渐缩倾斜侧壁18、19的配置。
70.图4b展示分别在突起上具有斜切倾斜侧壁71、72及在凹口上具有对应斜切倾斜侧壁18、19的配置。应注意，尽管图4b中所示的整体配置类似于图4a中所示的配置，但是与图4a中所示的斜切倾斜侧壁相比，斜切倾斜侧壁的平面具有相对于安装方向的较大角度。
71.图4c展示具有分别渐缩或斜切以在突起上具有圆柱形圆形形状的侧壁71、72，及渐缩或斜切以在凹口上具有圆柱形圆形形状的对应侧壁18、19的配置。术语“圆柱形”圆形形状意指圆分别在突起或凹口的整个径向延伸上具有相同截面。然而，也可设想“渐缩”圆柱形形状(未描绘)，其中圆柱形的径向向内及面向外表面渐缩。
72.类似地，代替圆柱形及渐缩圆形形状，可设想圆柱形及渐缩多边形形状(未描绘)。
73.在上述实施例中，凹口已被描述为轧辊机架的一部分，及突起已被描述为引导装置的一部分。然而，应注意，还设想相反配置：相应地，凹口也可设置于引导装置上，及突起也可设置于轧辊机架上。
74.参考标号的列表
[0075]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轧辊机架
[0076]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
突起
[0077]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
固定装置
[0078]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
工作轧辊
[0079]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
口径
[0080]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
凹口
[0081]
18,19
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
侧壁
[0082]
20,30
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
替换构件
[0083]
50
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
引导装置(轧辊引导件，自调整)
[0084]
52
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
引导装置(轧辊引导件，可远程调整)
[0085]
54
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
引导装置(漏斗引导件，入口侧)
[0086]
56
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
引导装置(漏斗引导件，出口侧)
[0087]
58
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
引导轧辊
[0088]
60
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
漏斗
[0089]
62
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
口径
[0090]
71,72
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
侧壁
[0091]
90,91
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
平面
[0092]
95,96,97,98
ꢀꢀꢀꢀꢀ
侧平面