清洗段在线换辊装置及方法

技术领域

本发明属于冶金生产技术领域，具体涉及一种清洗段在线换辊装置及方法。

背景技术

由多个清洗装置连续布置形成的清洗段是带钢处理机组去除带钢表面轧制油和杂物的场所，清洗段的挤干辊和刷辊属于易磨损部件，要定期更换，因而需配备合适的换辊装置。以往常采用的配重式换辊装置需机组停机并剪断钢带后，由吊车吊着换辊装置通过夹持辊脖子，一边移动辊子一边调节配重位置实现辊子进出清洗装置，换辊工作繁重且耗时，换辊过程辊子的稳定性差，而且整个换辊过程需车间吊车配合，换辊效率比较低。

发明内容

本发明涉及一种清洗段在线换辊装置及方法，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明涉及一种清洗段在线换辊装置，包括行走轨道和换辊车，

所述行走轨道安装在清洗段操作侧基础上，所述行走轨道的导向方向垂直于清洗段作业辊的轴向；

所述换辊车包括车体、换辊机构和行走机构，所述行走机构设于车体底部并且活动设置在所述行走轨道上，所述换辊机构包括设置在所述车体上的上辊换辊单元和下辊换辊单元，所述上辊换辊单元与所述下辊换辊单元在行走轨道的导向方向上错位分布。

作为实施方式之一，所述上辊换辊单元包括上托辊梁，所述上托辊梁包括相对设置的两根上托梁，所述上托梁的长度方向平行于清洗段作业辊的轴向，两根上托梁之间的间距适配于上辊轴承座底部两个台阶面之间的间距。

作为实施方式之一，于所述上托梁上设有多个托轮并且各托轮沿上托梁长度方向依次布置，托轮轴向垂直于清洗段作业辊的轴向。

作为实施方式之一，所述上辊换辊单元还包括用于驱动所述上托辊梁升降的上升降驱动结构。

作为实施方式之一，所述下辊换辊单元包括下托辊梁，所述下托辊梁包括相对设置的两根下托梁，所述下托梁的长度方向平行于清洗段作业辊的轴向，两根下托梁之间的间距适配于下辊轴承座底部两侧滚轮之间的间距。

作为实施方式之一，所述下辊换辊单元还包括用于驱动所述下托辊梁升降的下升降驱动结构。

作为实施方式之一，沿所述行走轨道设有等待位、上换辊位和下换辊位，在等待位、上换辊位和下换辊位分别设有车体锁止单元。

作为实施方式之一，所述车体锁止单元包括设于对应位置处的定位销座，各定位销座分别配置有定位插销或者各定位销座共用一定位插销。

本发明还涉及一种清洗段在线换辊方法，基于上述的清洗段在线换辊装置实施，

其中，采用上辊换辊单元完成上辊换辊作业，采用下辊换辊单元完成下辊换辊作业。

作为实施方式之一，所述方法具体包括：

车体行走至上换辊位，将旧的上作业辊拉出至上辊换辊单元上；

车体行走至下换辊位，将旧的下作业辊拉出至下辊换辊单元上，同期将旧的上作业辊吊走以及将新的上作业辊吊运至上辊换辊单元上；

车体行走至上换辊位，将新的上作业辊安装至清洗段设备中，同期将旧的下作业辊吊走以及将新的下作业辊吊运至下辊换辊单元上；

车体行走至下换辊位，将新的下作业辊安装至清洗段设备中。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供的换辊装置和方法，全部换辊过程无需断开带钢，可在带钢低速运行时换辊；吊车仅吊走旧辊子、吊来新辊子，可以减少吊车的占用率。在换辊车上布置上辊换辊单元和下辊换辊单元，上作业辊和下作业辊的换辊作业相互独立，可以提高换辊作业灵活性和可靠性，以及提高换辊效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1和图2为本发明实施例提供的换辊装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的换辊装置的俯视图；

图4-图6为本发明实施例提供的几种上辊换辊模块与下辊换辊模块可切换的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的上作业辊换辊操作示意图；

图8为本发明实施例提供的下作业辊换辊操作示意图。

具体实施方式

下面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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图8，本发明实施例提供一种清洗段在线换辊装置，包括行走轨道和换辊车，

所述行走轨道安装在清洗段操作侧基础上，所述行走轨道的导向方向垂直于清洗段作业辊的轴向；

所述换辊车包括车体1、换辊机构和行走机构，所述行走机构设于车体1底部并且活动设置在所述行走轨道上，所述换辊机构包括设置在所述车体1上的上辊换辊单元2和下辊换辊单元3，所述上辊换辊单元2与所述下辊换辊单元3在行走轨道的导向方向上错位分布。

上述车体1优选为能在行走轨道上自行走，例如上述行走机构包括行走电机等。可选地，上述行走机构包括传动轮和从动轮，传动轮包括传动导向车轮和传动平车轮，从动轮包括从动导向车轮和从动平车轮，可以提高车体1行走的稳定性。

在其中一个实施例中，传动导向车轮包括油杯、车轮箱、传动车轮轴、导向车轮、轴承、透盖等，将各部件组装形成该传动导向车轮；传动平车轮包括油杯、车轮箱、传动车轮轴、平车轮、轴承、透盖等，将各部件组装形成该传动平车轮；从动导向车轮包括油杯、车轮箱、车轮轴、导向车轮、轴承、透盖等，将各部件组装形成该从动导向车轮；从动平车轮包括油杯、车轮箱、车轮轴、平车轮、轴承、透盖等，将各部件组装形成该从动平车轮。

在其中一个实施例中，沿所述行走轨道设有等待位、上换辊位和下换辊位，在等待位、上换辊位和下换辊位分别设有车体锁止单元；其中，上换辊位和下换辊位根据清洗段作业辊所在位置进行设定，一般每组作业辊配置有一上换辊位和一下换辊位；通过车体锁止单元可将车体1锁定在对应位置处，保证换辊装置的工作可靠性。优选地，所述车体锁止单元包括设于对应位置处的定位销座，各定位销座分别配置有定位插销或者各定位销座共用一定位插销。

在其中一个实施例中，如图1-图3，所述上辊换辊单元2包括上托辊梁，所述上托辊梁包括相对设置的两根上托梁21，所述上托梁21的长度方向平行于清洗段作业辊的轴向，两根上托梁21之间的间距适配于上辊轴承座底部两个台阶面之间的间距。

其中，上述行走轨道以及上托辊梁的布置满足如下要求：如图7，当车体1行走到上换辊位时，上托辊梁的一端靠近对应的上作业辊4，与该上作业辊4的辊子出口衔接，便于在上作业辊4被拉出机架时能够及时地承接该上作业辊4。进一步地，如图1和图7，上托辊梁用于承接上辊轴承座的底部，也即上托梁21所处高度适配于上辊轴承座底部两个台阶面所处高度，例如略低于上辊轴承座底部两个台阶面所处高度或者二者平齐；上作业辊4被拉出机架时，上辊轴承座可被上托辊梁承托并沿着上托辊梁滑动，实现上作业辊4的拉出。

在其中一个实施例中，如图2和图3，于所述上托梁21上设有多个托轮22并且各托轮22沿上托梁21长度方向依次布置，托轮22轴向垂直于清洗段作业辊的轴向。两侧的托轮22组用于分别承托上辊轴承座底部两个台阶面，上辊轴承座与托轮22之间为滚动接触，摩擦力小，不仅能提高换辊效率，而且可以减少设备损伤。

进一步地，如图2，所述上辊换辊单元2还包括用于驱动所述上托辊梁升降的上升降驱动结构23。上托辊梁可升降，能够使上托辊梁更为准确地承接上辊轴承座，从而更好地完成换辊作业。上述上升降驱动结构23包括但不限于采用螺旋升降机等。

在其中一个实施例中，如图1-图3，所述下辊换辊单元3包括下托辊梁，所述下托辊梁包括相对设置的两根下托梁31，所述下托梁31的长度方向平行于清洗段作业辊的轴向，两根下托梁31之间的间距适配于下辊轴承座底部两侧滚轮之间的间距。

其中，上述行走轨道以及下托辊梁的布置满足如下要求：如图8，当车体1行走到下换辊位时，下托辊梁的一端靠近对应的下作业辊5，与该下作业辊5的辊子出口衔接，便于在下作业辊5被拉出机架时能够及时地承接该下作业辊5。进一步地，如图1和图8，下托辊梁用于承接下辊轴承座的底部，也即下托梁31所处高度适配于下辊轴承座底部滚轮所处高度，例如略低于下辊轴承座底部滚轮所处高度或者二者平齐；下作业辊5被拉出机架时，下辊轴承座可被下托辊梁承托并沿着下托辊梁活动，实现下作业辊5的拉出。

其中，可以在下托梁31的顶部设置导向梁32，两根下托梁31上的导向梁32之间的间距适配于下辊轴承座底部两侧滚轮之间的间距，下辊轴承座底部两组滚轮分别在两根下托梁31上活动时，两侧滚轮的外轮缘分别与两根导向梁32贴触，可以提高下辊轴承座的活动稳定性和可靠性。

进一步地，如图2，所述下辊换辊单元3还包括用于驱动所述下托辊梁升降的下升降驱动结构33。下托辊梁可升降，能够使下托辊梁更为准确地承接下辊轴承座，从而更好地完成换辊作业。上述下升降驱动结构33包括但不限于采用螺旋升降机等。

一般而言，上辊换辊单元2和下辊换辊单元3初始所处高度保持在预设的范围内，上升降驱动结构23用于微调上托辊梁的位置，下升降驱动结构33用于微调下托辊梁的位置，可以提高上托辊梁、下托辊梁的位置精度。

进一步地，上辊换辊单元2包括上升降架，上升降驱动结构23用于驱动该上升降架升降。

在其中一个实施例中，如图4，上辊换辊单元2还包括第一安装座，第一安装座转动设置在上升降架上并且配置有用于驱动其转动的第一转动驱动组件，转轴轴线平行于清洗段作业辊的轴向；在第一安装座上设有第一上辊换辊模块20a和第一下辊换辊模块30a，第一上辊换辊模块20a包括两个上托梁21，第一下辊换辊模块30a包括两个下托梁31，从而，通过第一安装座的转动，可以实现上辊换辊模块与下辊换辊模块的切换，一组换辊单元可以满足上辊和下辊的换辊作业要求，能有效地提高换辊装置的工作灵活性和可靠性。优选地，第一安装座为方形座，第一上辊换辊模块20a与第一下辊换辊模块30a分布在该方形座的相邻的两个座板上。

在其中一个实施例中，如图5，在上升降架上转动安装有第一摆动座和第二摆动座，第一摆动座上设有第二上辊换辊模块20b，第二摆动座上设有第二下辊换辊模块30b，第二上辊换辊模块20b包括两个上托梁21，第二下辊换辊模块30b包括两个下托梁31，从而，通过第一摆动座和第二摆动座的摆动，可以实现上辊换辊模块与下辊换辊模块的切换，一组换辊单元可以满足上辊和下辊的换辊作业要求，能有效地提高换辊装置的工作灵活性和可靠性。

在其中一个实施例中，如图6，上辊换辊单元2还包括两个第二安装座，第二安装座转动设置在上升降架上并且配置有用于驱动其转动的第二转动驱动组件，转轴轴线平行于清洗段作业辊的轴向；在第二安装座上设有第三上辊换辊模块20c和第三下辊换辊模块30c，第三上辊换辊模块20c包括一个上托梁21，第三下辊换辊模块30c包括一个下托梁31，从而，通过第二安装座的转动，可以实现上辊换辊模块与下辊换辊模块的切换，两个第二安装座配合，可以满足上辊和下辊的换辊作业要求，能有效地提高换辊装置的工作灵活性和可靠性。优选地，第二安装座为方形座，第三上辊换辊模块20c与第三下辊换辊模块30c分布在该方形座的相邻的两个座板上。基于该方案，在可选的实施例中，上托轮22的轮轴具有中空气道，轮轴一端通过旋转接头连接进气管，轮轴另一端设有喷头，其中，上辊换辊模块处于工作位(也即位于第二安装座的顶部)时，两组上托轮22的喷头相对(也即喷头面向另一侧的上托轮22)，下辊换辊模块处于工作位时，进气管位于喷头的下方，可避免对下辊换辊作业形成干涉，从而，可以通过一侧上托轮22的喷头喷射高压气，对另一侧的上托轮22/下托梁31进行清洁，能显著地延长换辊装置的使用寿命；通过使待清洁的上托梁21转动时，可进一步提高清洁效果和效率。另外，喷头轴线与轮轴轴线之间具有夹角(大于0°小于90°)时，尤其是通过喷射气流可使待清洁的上托轮22转动时，能进一步提高清洁效果和效率。

下辊换辊单元3也可采用上述结构，也即下辊换辊单元3设有可切换工作的上辊换辊模块和下辊换辊模块，具体结构此处不作赘述。

本实施例还涉及清洗段在线换辊方法，基于上述的清洗段在线换辊装置实施，其中，采用上辊换辊单元2完成上辊换辊作业，采用下辊换辊单元3完成下辊换辊作业。

在其中一个实施例中，上述换辊方法具体包括：

a1、车体1行走至上换辊位，将旧的上作业辊4拉出至上辊换辊单元2上，将旧的上作业辊4吊走并将新的上作业辊4吊运至上辊换辊单元2上，将新的上作业辊4安装至清洗段设备中；

a2、车体1行走至下换辊位，将旧的下作业辊5拉出至下辊换辊单元3上，将旧的下作业辊5吊走并将新的下作业辊5吊运至下辊换辊单元3上，将新的下作业辊5安装至清洗段设备中。

在另外的实施例中，上述换辊方法具体包括：

b1、车体1行走至上换辊位，将旧的上作业辊4拉出至上辊换辊单元2上；

b2、车体1行走至下换辊位，将旧的下作业辊5拉出至下辊换辊单元3上，同期将旧的上作业辊4吊走以及将新的上作业辊4吊运至上辊换辊单元2上；

b3、车体1行走至上换辊位，将新的上作业辊4安装至清洗段设备中，同期将旧的下作业辊5吊走以及将新的下作业辊5吊运至下辊换辊单元3上；

b4、车体1行走至下换辊位，将新的下作业辊5安装至清洗段设备中。

在第二种换辊方式中，上辊换辊作业与下辊换辊作业可以交叉进行，可以有效地提高换辊效率。

当然，如下方式可作为上述第二种换辊方式的替代方案：

c1、车体1行走至下换辊位，将旧的下作业辊5拉出至下辊换辊单元3上；

c2、车体1行走至上换辊位，将旧的上作业辊4拉出至上辊换辊单元2上，同期将旧的下作业辊5吊走以及将新的下作业辊5吊运至下辊换辊单元3上；

c3、车体1行走至下换辊位，将新的下作业辊5安装至清洗段设备中，同期将旧的上作业辊4吊走以及将新的上作业辊4吊运至上辊换辊单元2上；

c4、车体1行走至上换辊位，将新的上作业辊4安装至清洗段设备中。

上述作业辊可以是挤干辊、刷辊等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。