一种立式轧机万向轴辅助安装装置及使用方法与流程

1.本发明属于立式轧机换轴技术领域，具体涉及一种立式轧机万向轴辅助安装装置及使用方法。


背景技术：

2.棒材和线材的轧制生产线上会运用多个立式轧机，立式轧机的电机通过万向轴带动轧辊转动进行轧制，而在立式轧机上电机、万向轴和轧辊是从上至下依次设置的，通常会采用行车吊装的方式进行万向轴的安装，吊装难度较大，需要葫芦辅佐进行吊装，但在实际葫芦辅佐吊装时往往无法找到正确的悬挂点，操作较为繁琐，且吊装过程中存在安全隐患。
3.现有对万向轴辅助安装结构进行优化的吊装装置，公开号为cn105776044b的中国发明专利申请公开了一种立式轧机上万向联轴器拆装专用吊具及其使用方法，通过吊车上的吊钩吊起吊梁上的两个吊耳，以配合吊梁两端的配重和万向轴之间的重力差，达到平衡吊起万向轴的效果；公开号为cn111634799b的中国发明专利公开了一种立式轧机万向轴吊装工具及吊装方法，通过设置主吊杆和副吊杆，在主吊杆和副吊杆的一端固定万向轴，副吊杆的横梁与主吊杆的中部滑动连接，副吊杆的竖杆限制主吊杆另一端的高度，实现吊装的平衡和稳定，上述两个发明都是利用天平的原理解决行车无法吊装到位的问题，但安装过程中均需要利用行车吊装，司机无法很好的与安装人员沟通，行车占用时间长，操作繁琐，且万向轴在悬吊状态下没有约束机构不好安装，安全隐患也大。
4.除了吊装，棒状结构或棒材还会采用翻转的方式实现替换，并在替换过程中实现平立状态的切换，但采用翻转替换万向轴时需要更大的底座以提供支撑，且结构固定难以移动，也容易对安装位置的设备结构有干涉影响，现有考虑到棒状结构替换中平立状态的装置，公开号为cn114130830a的中国发明专利提供了一种平立轧机的换辊装置，将立辊和横辊的移动轨道合二为一，并于轨道的一端设置分别对立辊和横辊进行接轴的液压缸，以配合后续的车间天车调离步骤，但该装置涉及的结构较为复杂，立辊在放置于小车上之前，仍需要其他装置辅助其从水平状态转化成竖直状态，在操作上仍有难度，且应用于立辊和横辊的操作过程各不相同，操作繁琐。
5.综上所述，亟需一种能够进行万向轴平立状态切换、操作简便、无需行车、占地面积小、结构简单、稳定安全的立式轧机万向轴辅助安装装置及使用方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种立式轧机万向轴辅助安装装置及使用方法，旨在解决现有立式轧机吊装换轴方式存在的安全问题、吊装方式操作繁琐、需要行车辅助、翻转换轴的支撑底座过大影响安装、现有平立换辊装置无法进行棒材平立切换的问题。
7.为解决上述技术问题，本发明提供了一种立式轧机万向轴辅助安装装置，包括可移动的底座、至少一对导向梁以及可打开的夹紧件，一对所述导向梁对称设置于所述底座
的顶部，所述夹紧件滑动安装于一对所述导向机构的内侧；
8.所述导向梁包括相互连接的横梁和竖梁，所述横梁和竖梁的一侧均设置有导向槽；
9.所述夹紧件通过外侧的滑动组件沿导向槽滑动，所述夹紧件的两端通过提升机构分别在在横梁上横向移动和在竖梁上纵向移动，以实现万向轴从水平至竖直的位置改变。
10.在一些实施例中，位于一对所述导向梁之间的底座顶面区域设置有顶部可升降的移动支撑座，所述移动支撑座的移动方向与所述横梁的长度方向平行。
11.在一些实施例中，所述滑动组件包括至少四个滑轮，设置于同一侧的至少两个滑轮通过连接件相互连接，所述连接件对称设置于所述夹紧件上。
12.进一步的，在一些实施例中，所述提升机构为卷扬机，所述卷扬机的牵引绳与所述夹紧件纵向移动的一端固定连接。
13.进一步的，在一些实施例中，所述提升机构为多个推动气缸组成的推动机构，所述推动机构的输出端与所述夹紧件横向移动的一端连接，所述推动机构的推动方向与所述横梁的长度方向相互平行。
14.进一步的，在一些实施例中，所述夹紧件为抱箍，所述抱箍的数量至少为两个。
15.进一步的，在一些实施例中，所述底座的底板与导向梁之间设置有升降机构。
16.进一步的，在一些实施例中，所述导向槽内设置有限位件，所述限位件的一侧与所述滑轮的外侧滑动连接，所述限位件的另一侧与所述导向槽的一端之间设置有弹簧。
17.本发明还提供了立式轧机万向轴辅助安装装置的使用方法，包括以下步骤：
18.将万向轴安装至夹紧件上，将辅助安装装置移动至待安装的立式轧机所对应的万向轴安装位置，启动提升机构，使夹紧件的两端分别沿着横梁和竖梁的导向槽滑动，实现万向轴水平状态和竖直状态之间的切换。
19.在一些实施例中，包括以下步骤：
20.s1、将万向轴倒运至打开的夹紧件内，在横梁区域处连接锁紧，移动底座至万向轴的安装位置；
21.s2、固定住底座后，启动提升机构，提升夹紧件纵向移动的一端或向靠近竖梁的方向推动夹紧件横向移动的一端，将万向轴从水平状态转换至竖直状态，在万向轴的一端接近安装位置处减速机的接手时，安装人员对万向轴的位置进行微调以方便安装；
22.s3、将万向轴安装至安装位置后，将万向轴上的夹紧件打开，撤掉支撑机构，再移动装置远离安装位置，完成装置和万向轴的脱离。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
24.1、利用夹紧件固定万向轴，利用提升机构作为夹紧件的外力施加设备，通过夹紧件在导向梁上的滑动，以一端作为提升端竖直升高、另一端向提升端方向滑动的方式，将万向轴由水平放置转换成竖直放置的状态，实现万向轴的平立状态切换，在操作上省略了行车、悬吊装置等大型辅助装置，降低了操作难度，简化了操作步骤，提升了换轴效率。
25.2、通过在可移动的底座上设置一对类l型的导向梁，利用夹紧件在导向梁上的移动实现万向轴的平立切换，简化了整体结构，减小了占地面积，更有利于配合立式轧机进行换轴操作，同时操作者能够根据装置与立式轧机之间的实际干涉情况，对万向轴进行辅助支撑或限位，操作上更灵活更具安全性，没有悬吊的安全隐患。
26.3、通过简化的结构设计和操作步骤，降低了装置的制造成本，同时因为万向轴在装置内的移动轨迹是固定的，改装难度和成本更小，仅需保证万向轴始终在同一竖直面进行平立切换即可，实用性更强，且操作时无需多人配合，减少了人力成本。
27.4、利用夹紧件和滑动组件相结合，配合移动支撑座，使装置从底部向万向轴提供支撑力，相比行车吊装的方式，减少了操作成本和人力成本的同时，万向轴在安装前的移动过程中稳定性更强，也更方便操作者添加辅助设备来帮助万向轴在移动时保持自身平衡，提升了万向轴的操作可控性。
附图说明
28.图1为本发明实施例中所提供的立式轧机万向轴辅助安装装置的整体结构示意图；
29.图2为本发明实施例中所提供的s3步骤中万向轴脱离状态下的立式轧机万向轴辅助安装装置的结构示意图；
30.图3为本发明实施例中所提供的夹紧件、连接件和滑动组件的结构示意图；
31.图4为本发明实施例中所提供的抱箍和滑动组件的结构示意图；
32.图5为本发明实施例中所提供的横梁和竖梁的连接处结构示意图；
33.图6为本发明实施例中所提供的卷扬用滚轮结构示意图；
34.图7为本发明实施例中所提供的s3步骤中万向轴脱离前的立式轧机万向轴辅助安装装置的整体结构示意图；
35.图8为本发明实施例中所提供的打开状态下的抱箍结构示意图。
36.其中，1、底座；2、横梁；3、竖梁；301、滚轮；4、夹紧件；401、抱箍；402、连接件；403、滑动组件；4011、固定箍；4012、活动箍；4013、锁定件；4031、滑轮；4032、连接杆；5、电机；6、万向轴；7、牵引绳。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
39.下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
40.一种立式轧机万向轴辅助安装装置，包括可移动的底座1、至少一对导向梁以及可打开的夹紧件4，一对导向梁对称设置于底座1的顶部，夹紧件4滑动安装于一对导向机构的内侧；
41.导向梁包括相互连接的横梁2和竖梁3，横梁2和竖梁3的一侧均设置有导向槽；
42.夹紧件4通过外侧的滑动组件403沿导向槽滑动，夹紧件4的两端通过提升机构分别在在横梁2上横向移动和在竖梁3上纵向移动，以实现万向轴6从水平至竖直的位置改变。
43.如图1～7所示，通过夹紧件4固定万向轴6，将夹紧件4靠近竖梁3的一端称为移动
端，夹紧件4远离竖梁3的一端称为提升端，提升端在竖梁3内滑动，移动端在横梁2上滑动，此时将万向轴6、夹紧件4和滑动组件403看成一个移动整体，利用提升机构对这个移动整体施加力，利用滑动组件403在导向槽内的滑动，使夹紧件4的两端能够分别沿着横梁2和立梁上的导向槽移动，移动端向竖梁3方向移动，提升端在竖梁3上升高，实现了万向轴6在安装前从水平放置状态到竖直放置状态的转变，相比传统的万向轴6移动方式，即行车吊装，无需行车、悬吊梁等大型器械，减小了移动过程中对多人配合操作的依赖程度，在一定程度上降低了操作难度。
44.可移动的底座1、至少一对导向梁、可打开的夹紧件4、滑动组件403以及提升机构组成了整个装置，使装置的整体结构得以简化，降低了制造成本，减小了占地面积，在装置移动至立式轧机的安装位置时，尽可能地减少了装置与立式轧机之间的结构干涉，便于进行万向轴6后续的安装操作。
45.在一些优选的实施例中，位于一对导向梁之间的底座1顶面区域设置有顶部可升降的移动支撑座，在夹紧件4底部向上施加支撑力，减小夹紧件4和万向轴6的总质量对滑动组件403造成的压力，辅助滑动组件403更为平稳地在导向槽内滑动，提升了夹紧件4在导向梁上的移动顺畅度。
46.在一些具体的扩展实施例中，移动支撑座的移动方向与横梁2的长度方向平行，使移动支撑座能够对万向轴6进行持续的支撑，以辅助万向轴6在装置内完成平立状态切换。
47.在一些优选的实施例中，滑动组件403包括至少四个滑轮4031，设置于同一侧的至少两个滑轮4031通过连接件402相互连接，连接件402对称设置于夹紧件4上，如图1～4所示，至少四个滑轮4031对称设置于夹紧件4的两侧，一个横梁2内至少有一个滑轮4031，一个竖梁3内至少有一个滑轮4031，且如图5所示，移动端附近区域的滑轮4031只在横梁2上移动，提升端附近区域的滑轮4031只在竖梁3上移动，这样能够配合提升端持续升高、移动端持续向竖梁3移动的万向轴6平立切换过程，避免滑轮4031对该过程造成结构上的阻碍，连接件402在一定程度上起到支撑万向轴6在导向梁上滑动的作用，需要连接件402具有一定的强度，或者设置移动支撑座来减轻万向轴6自身质量对连接件402的支撑压力，以实现万向轴6在装置内的可移动。
48.在一些具体的扩展实施例中，提升机构为卷扬机，卷扬机的牵引绳7与夹紧件4的提升端固定连接，牵引绳7的另一端向上延伸经过竖梁3顶端的滚轮301，再向下连接卷扬机，卷扬机设置于两个竖梁3的两侧，如图6所示，卷扬机通过对牵引绳7的收卷实现对夹紧件4提升端的提升，提升端的升降带动移动端的移动，在提升过程中横梁2和竖梁3分别限制了夹紧件4的移动端和提升端的移动轨迹，使移动端始终横向移动，提升端始终纵向移动，直至万向轴6实现平立状态切换，牵引绳7可固定于滑动组件403与连接杆4032之间的连接区域。
49.在一些具体的扩展实施例中，提升机构为以电机5提供动力的齿轮组，滑轮4031的外侧固定套设有传动齿轮，传动齿轮的外侧与齿轮组的输入端传动连接，齿轮组可采用一个主动齿轮和一个从动齿轮，主动齿轮的一侧穿过竖梁3的底部固定连接电机5的输出轴，从动齿轮设置于竖梁3的顶部，主动齿轮与从动齿轮之间通过闭合链条传动连接并位于竖梁3的两端，传动齿轮的外侧与链条的内侧相互啮合，主动齿轮、从动齿轮、闭合链条和传动齿轮均位于竖梁3的导向槽内部，使用时启动电机5，主动齿轮转动带动闭合链条运动，闭合
链条带动从动齿轮转动，在传动齿轮两侧的链条形成相反的运动方向，使传动齿轮带动夹紧件4的提升端升高，提升端的升降带动移动端的移动，在提升过程中夹紧件4的移动端和提升端的移动分别受到横梁2和竖梁3的限制，使移动端始终横向移动，提升端始终纵向移动，直至万向轴6实现平立状态切换。
50.在一些具体的扩展实施例中，提升机构为多个推动气缸组成的推动机构，推动机构的输出端与夹紧件4横向移动的一端连接，推动机构的推动方向与横梁2的长度方向相互平行，使用时启动推动气缸，将万向轴6的一端或夹紧件4的移动端向竖梁3的方向推动，移动端的移动带动了提升端在竖梁3内的移动，横梁2和竖梁3分别作为移动端和提升端的移动限位结构，在移动过程中移动端始终横向移动，提升端始终纵向移动，直至万向轴6实现平立状态切换，其中，推动气缸也可用液压油缸替换。
51.在一些具体的扩展实施例中，以升高提升端的方式实现万向轴6平立状态切换的设备和以推动移动端的方式实现万向轴6平立状态切换的设备可以自由组合，分别设置于夹紧件4的两端形成提升机构，同时作用于万向轴6或夹紧件4，推动移动端、升高提升端，以驱动其实现平立状态切换，例如卷扬机和推动气缸结合、卷扬机和液压油缸结合、电动齿轮组与推动气缸结合、电动齿轮组与液压油缸结合等等，从而降低单一设备驱动万向轴6平立状态切换所需的功率，避免因单一结构提供不了足够的动力导致平立状态切换过程无法进行。
52.在一些具体的扩展实施例中，夹紧件4为抱箍401，抱箍401的数量至少为两个，如图3和图4所示，夹紧件4为通过锁定件4013实现锁定和双向打开的两个抱箍401，双向打开的方式进一步压缩了装置所需的操作空间，两个抱箍401通过连接件402相互连接并与滑动组件403相连接，抱箍401内侧设置防滑件，防滑件可采用橡胶层，抱箍401、连接件402和滑动组件403组成的移动整体适用于质量较小的万向轴6。
53.在一些具体的扩展实施例中，夹紧件4为一个可打开的空心圆柱体，操作时尽可能将夹紧件4安装至万向轴6的中心处，夹紧件4内侧设置用于提高夹紧稳固性的弹性压紧件，可采用有一定厚度的橡胶在夹紧件4内侧呈环状或弧形分布，也可以在内侧形成防滑花纹，以实现万向轴6在夹紧件4内部的稳固安装。
54.在一些具体的扩展实施例中，底座1的底板与导向梁之间设置有升降机构，使万向轴6在装置内的底端高度能够根据实际的安装位置进行调整，便于万向轴6以竖直状态进行安装，进一步方便立式轧机的换轴操作。
55.在一些具体的扩展实施例中，导向槽内设置有限位件，限位件的一侧与滑轮4031的外侧滑动连接，限位件的另一侧与导向槽的一端之间设置有弹簧，使滑轮4031在横梁2或竖梁3上滑动时受到限位件的弹力，弹力方向尽可能朝向竖梁3，这样夹紧件4的两端在移动时不仅受到提升机构的施力作用，还受到弹簧的弹力作用，能够在一定程度上提高万向轴6平立切换的速度，甚至降低提升机构的总电耗量。
56.本发明还提供了一种立式轧机万向轴辅助安装装置的使用方法，包括以下步骤：
57.将万向轴6安装至夹紧件4上，将辅助安装装置移动至待安装的立式轧机所对应的万向轴6安装位置，启动提升机构，使夹紧件4的两端分别沿着横梁2和竖梁3的导向槽滑动，实现万向轴6水平状态和竖直状态之间的切换。
58.相比行车吊装的传统方法，本发明提供的使用方法更安全，操作过程更可控，行车
吊装万向轴6的过程中，万向轴6自身质量由于吊装的方式，对吊装绳索的质量和大型机械设备有一定的要求和依赖性，大型机械设备包括行车、大型吊装梁以及吊装工具等等，且由于万向轴6的圆柱形状，吊装时还需要时刻注意能否使万向轴6在移动中保持持续的水平平衡，若万向轴6以竖直状态进行吊装移动，快速移动就会使万向轴6摆动，周围的操作人员有安全隐患，同时吊装对万向轴6的作用面积也很有限，有万向轴6脱钩的风险，可移动速度慢又会拖慢换轴效率，另外吊装在空中时，操作者很难再对万向轴6进行辅助支撑，操作中对万向轴6的可控性较差；
59.而本发明的移动方式是在地面上移动的，比吊装这种完全吊在空中的移动方式更为稳定，无需大型机械设备，在操作时对多人配合的要求也不高，只需保持万向轴6自身的平衡即可，大幅度减小了操作人员的安全隐患，本发明对万向轴6的支撑主要来自于底座1，若底座1对万向轴6的支撑不够，操作人员能够根据实际情况自由添加辅助支撑的结构或设备，来实现万向轴6的稳定移动，万向轴6在移动过程中具有一定的操作可控性，从万向轴6底部添加支撑点或作用面积的难度也较小，降低了操作难度，且本发明提供的方法是以一端提升、另一端移动，并限制两端运动轨迹的方式实现万向轴6的平立状态切换，在能够灵活增加支撑力的情况下，移动过程中所需的提升力比吊装方式的更小，更有利于降低设备电耗，进一步减少移动成本，提升了换轴效率。
60.在一些实施例中，包括以下步骤：
61.s1、将万向轴6倒运至打开的夹紧件4内，在横梁2区域处连接锁紧，移动底座1至万向轴6的安装位置；
62.s2、固定住底座1后，启动提升机构，提升夹紧件4的提升端或向靠近竖梁3的方向推动夹紧件4的移动端，将万向轴6从水平状态转换至竖直状态，在万向轴6的一端接近安装位置处减速机的接手时，安装人员对万向轴6的位置进行微调以方便安装；
63.在启动提升机构之前，操作人员可对底部的辅助设备进行操作，例如对移动支撑座的顶端高度进行调整，使其顶端接触万向轴6并进行支撑；对升降机构进行操作，使万向轴6的底端高度尽可能接近安装位置的底端高度等等；
64.在万向轴6进行平立状态替换的过程中，操作人员可根据装置和立式轧机之间的实际干涉情况，从万向轴6的两侧添加限位机构，使万向轴6的中心轴在平立切换过程中始终处于同一竖直平面，例如一种限位机构，包括可转动的限位箍和位于限位箍一侧的固定座，限位箍和固定座之间通过可伸缩的顶杆连接，顶杆一端的外侧在固定座内的限位槽内滑动且可自转，以配合万向轴6的平立状态替换过程。
65.s3、如图7所示，将万向轴6上的夹紧件4打开，将万向轴6安装至安装位置后，撤掉支撑机构，再移动装置远离安装位置，完成装置和万向轴6的脱离。
66.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。