滚轧成形机 【发明领域】
本发明涉及一种滚轧成形机，特别涉及一种应用在轧管作业中的滚轧成形机。
【发明背景】
滚轧成形工艺是一种借以将平的带材转变成焊接管材的过程。一个典型的滚轧成形设备(或称轧管机)包括多个工段，这些工段上有多个进行成形、焊接、精压定径、冷却和光整作业的机器。通常的轧管作业包括多台轧机，各台轧机装有各种不同的轧辊，用以将一向前运动的平的带材转变成金属管成品。
以前，每台轧机都包括一个或多个轧辊，用来成形具有预定尺寸和壁厚的管子。当为了要形成不同尺寸和壁厚的管子而需要改变轧机机架时，必须用起重机吊起整个机架并且将其移开而后装上新的机架，这种更换作业非常费时，对一单条轧管生产线而言往往需要一整天时间，这段时间内无法进行生产。于是，由于改变生产线的成本太高，轧管机每次运行不得不生产大量管材，以至往往造成单一尺寸和厚度的管子存货过多。当具有包括多个轧机的互换型工段时，可用快速脱开式的联接器以及可拆/互换型轧机来加快更换过程。然而，这种轧机很昂贵，而且，特别是由于其相邻的两个轧机机座之间有着相互限制的关系，其更换过程仍然费时、费力。
在以前的将金属板切成条带的作业中也存在着一个类似的问题。美国专利3,727,503揭示了一种金属板切条机，它通过在一单个切条机上设置多个刀杆而革新了切条工艺。这样就允许机器操作者在工作地刀杆进行作业的同时对不工作的刀杆进行更换或维修。当需要进行更换时，将切割头枢转一下以将第二个刀杆转到一工作位置。这样就大大减少了更换过程所需的停机时间。
发明概要
本发明的滚轧成形机包括一轧机机架的转塔，它可转动地装有一对辊轴。各种不同的成形轧辊可以换装在辊轴上。各成对辊轴中的一对可以移离生产线，这就使操作者可以为接下来的滚轧成形作业装调辊轴。当需要改变一生产线时，可以将各单个的轧机机座退离生产线，以使得转塔能够转动而使另一辊轴转到工作位置。
这种滚轧成形机可适用于因管子产品的尺寸和厚度需要变化而需要进行改变的管子生产线中的任何工段。这其中包括但不限于轧管生产线的成形、分组、光整、焊接、精压定径和矫直等工段。这种机器可大大减少转换时间，并且使得操作者可在生产过程中装调待用的辊轴，以进一步减少停机时间。
因而，本发明的一个目的在于，提供一种新颖的、改进的滚轧成形机。
本发明的另一目的在于，提供一种可适用于轧管生产线并且在转换操作中能减少停机时间的滚轧成形机。
本发明的再一目的在于，提供一种可将待用的轧机辊轴装调到位，并且同时在用另外的机轴进行生产的滚轧成形机。
本发明的再一目的在于，提供一种能迅速地从生产线上移开、并且不用起重机就可将第二辊轴转到一工作位置的滚轧成形机。
本发明的再一目的在于，提供一种几乎适用于轧管生产线之所有工段的滚轧成形机。
本发明的再一目的在于，提供一种能改装纳入现有各轧管工段中的驱动系统的滚轧成形机。
本发明的其它目的将通过下文的描述而显现出来。
附图简要说明
下面将对本发明的一较佳实施例作详细描述，但这仅仅是为了说明的目的，附图中：
图1是本发明的滚轧成形机的正视图，其中某些部分被剖开以说明辊轴的连接情况；
图2是类似于图1的正视图，示出了准备将第二对辊轴枢转到工作位置上的一退回部分上的内轴承；
图3是类似于图2的正视图，示出了第二对辊轴枢转之后的内机架的情况；
图4是一滚轧成形机的正视图；
图5是一采用本发明之滚轧成形机的滚轧成形生产线的俯视图。
较佳实施例的描述
这里所要描述的较佳实施例并不想要对已揭示的本发明之精确形式有所排斥和限制。选择和描述该实施例是为了解释本发明的原理和应用，并使本技术领域的熟练人员能遵照本发明的教导而加以实际运用。
首先请参见图4和5，标号10总地表示一通常用金属板材来制造圆筒形管子的滚轧成形生产线。如图4所示，一条典型的生产线10包括许多构成生产线的各个不同工段的机器。它们包括：一成形工段12，它包括轧机机架13、14、15、16和17；一分组工段18，它包括轧机机架19、20和21；一光整工段22，它包括轧机机架23、24、25和26；一焊接工段，它包括轧机机架27、28和29；一冷却工段30；一精整定径工段31，它包括轧机机架32、33、34、35和36；以及一矫直工段37，它包括轧机机架38、39、40和41。板状钢材在成形工段12处从一开卷机(未示)进入生产线10，并且在通过矫直工段37后离开生产线10。生产线10逐步地将平的板状钢材成形为圆筒形的管子，这些管子在离开矫直工段37后被切割成一定的长度。
由平的板状钢材制成圆筒形管子的整个工艺过程是众所周知的，因此在下文中将不再详细描述。总的来说，如果至少轧机机架13、14、15、17、23、24、25、33、35、38、39和40中有一个是根据本发明的精神构造的，那就是较为理想的。由于这些轧机机架的构造大致相同，所以下面仅对轧机机架14作详细描述，以便于理解所有这些利用了本发明之精神的轧机机架的构造。
图1中示出了轧机机架14，并且表明了该轧机机架的工作位置。轧机机架14包括主支承框架42，该支承框架42的两侧包括相互隔开的联接托架46(示出了一个)。框架42藉托架46而支承在滑动轨道48，49之上，所述托架可滑动地将框架连接于轨道，使得能其在图1所示的工作位置和图2和3所示的退回后的待用和更换位置之间滑动。
如图所示，具有一可伸出推杆52的动力驱动缸50(通常是一液压缸)固接于轨道48，49或固接于内机架(inboard housing)60的托架58。框架42的一下连接托架54藉例如螺栓56连接于推杆52的末端，以使得推杆和托架54之间能产生直线平移运动。
竖直的内机架60是通过传统的结构固定在支承台62上的。内机架60上安装着隔开的轴承座64，66。下轴承座64固接于机架60，并且包括套环68和套筒70。上轴承座66通过例如块状体72和起重螺杆74可调整地连接于机座60，并且也具有一套环76和套筒78。电动机80支承在轴承座60的顶上，并且包括可旋转的驱动轴82，该驱动轴的端部有一联接器84。驱动轴82穿过机械地连接于起重螺杆74的齿轮箱86，以将驱动轴的旋转运动转变成起重螺杆的旋转运动，从而相应地使轴承座66作直线运动。
主驱动电机(未示)是安装在机箱88中的。驱动轴90和91从机箱88内伸出，并且分别通过万向接头92和93以及键联接件94和95连接于轴承座66和64。键联接件94和95分别延伸到轴承座66，64的套筒78，70内。
框架42支承着外机架(outboard housing)96，该机架包括隔开的转塔98和99。板件100连接着转塔98和99，并且支承着齿轮箱102和103。联接器104和105分别与齿轮箱102，103相连接并且分别从其中延伸出来。起重螺杆106和107延伸过齿轮箱102，103，并且与之机械地连接以实现平移运动。
外机架转塔98承载并支承着轴承座108，109。轴承座108固接于转塔98，并且与轴承座64大致对准。轴承座109是可垂向调整的，并且通过例如连接于起重螺杆106的块状体110而与转塔98相连接。转塔99以类似的方式支承着轴承座111和112。
第一对可转动的辊轴113和114支承在轴承座109和109内。第二对辊轴115和116可转动地支承在轴承座111和112内。成形轧辊117和118分别安装支承在辊轴113和114上。轧辊117，118的形状和尺寸取决于要轧制的成形管子的预定尺寸和所需直径，以及生产线10中特定轧机机架13的位置。由于是要使钢板逐步地弯曲成圆筒形的管子，因此轧辊117，118的形状应随着生产线10的进程而略有变化。由钢板轧制成圆筒形管子的基本工艺是众所周知的，因而并不构成本发明的一部分。套环120用于将轧辊117，118固定于辊轴113，114，以防止它们之间的相对运动。在所示这一实施例中，轧辊117和118是随着辊轴113，114一起转动的，它们之间不产生相对转动。
外机架96包括一下部工作台122，它通过例如轴承124可转动地支承在框架42的上方。有驱动装置(未示)连接于工作台122，并使工作台可围绕垂向轴转动，如图3中箭头126所示。
辊轴115和116也适于装上轧辊127，128(图中是以虚线表示的)。辊轴115，116的构造与辊轴113，114相同。每个轧辊113-116都包括键129，130，131，132，当外机架处于工作位置时，这些键根据辊轴的位置而与键联接件94或95相接合。
图1-3表明了轧机机架14的功能和工作情况。由于管子的壁厚和直径有多种变化，因此滚轧成形厂家必须经常更换其一定生产线上的轧辊。还有，出于生产制造上的考虑，每个轧机机架都安置成非常靠近其相邻的机架，以防止钢材在通过生产线时产生下垂弯曲。各轧机的这种靠得很近的定位会妨碍轧辊的在线更换，只有在更换时从生产线上拆移开几个轧机，才能便于更换。
图1所示的轧机机架14正处在工作或称在线位置。在该位置推杆52完全退入液压缸50内，而每个工作辊轴113，114的联接键129，130与驱动轴90，91的键联接件94，95配对接合。还有，螺旋驱动轴联接器84与联接器104相接合，该联接器机械地连接起重螺杆74和106，以在需要调整时平衡轴承座66和109的垂向移动。
在作业过程中，驱动轴90的旋转运动带动辊轴113，114及其所连接的轧辊117，118一起转动，钢板通过这些轧辊而被弯曲。管子生产线10上的各连续的轧机再进一步地使钢材成形，直到形成密封的管子的形状。
当需要更换轧辊时，例如需要生产不同壁厚或直径的管子时，不必再象以前那样用起重机将轧机机架14从生产线上移开。图2和5表明了将轧机机架14从生产线10上移开的步骤。使液压缸推杆52向外伸出，由于它与托架54相连，因此使得框架42在箭头134方向上沿着轨道48，49滑动，直至其抵达如图所示的完全离线的位置。较佳的是，轧辊127，128(图2中用虚线表示，图3中用实线表示)已经预先固定于待用辊轴115，116(见箭头136)，所以能进一步减少更换时间并减少生产线10的停机时间。
接着，将外机架96如箭头126所示那样转动，使待用的辊轴115，116和轧辊127，128进入到图3所示的工作对准位置。然后退回推杆52，使外机架96向内机架60移动(箭头138)，直到联接键131，132如前所述那样与键联接件94，95接合。随后再通过转动起重螺杆74，107来进行垂向调整。如果需要，可以拆下并更换固接于旁置辊轴113，114的轧辊117，118。
上述的过程可以实施于需使用各种不同轧辊的生产线10上的每一台轧机，通过使用这种可移动式的轧机机架和可转动的转塔头，可以在不影响轧辊之设定精度的情况下大大减少更换和停机时间。
应该理解，上面所作的描述并不将本发明限制于所述的细节，在所附权利要求的范围内本发明还可以改动。