本發明屬于熱軋h型鋼生產線的精軋領域，尤其是涉及一種新型高剛度智能型萬能軋機。

背景技術：

熱軋h型鋼在民用建筑、工業建筑、橋梁建設、石油工業、高層建筑、地下鐵路和礦山巷道及工業鋼結構件等領域表現出優良的性能而被廣泛應用。隨著我國經濟的發展，h型鋼的產量和質量需求與日俱增，為適應國家十三五規劃的總體要求，在提高產品質量、降低消耗、節能減排、提質增效等方面，對h型鋼生產裝備提出了更加嚴格的要求，為了實現國家的“中國制造-2025”的宏大目標，用于生產h型鋼用的萬能軋機也必須與時俱進，持續改進，不斷創新，以生產出適應市場需求的具有高性能價格價比的優質產品，h型鋼生產裝備也必須著眼國際，使我國的裝備制造水平適應國際高端標準，具備國際領先水平。

現在我國的h型鋼生產裝備主要有如下幾種：

1、無牌坊短應力機型，這種機型是傳統的短應力線軋機，由于重量輕，制造、使用簡單，在我國大多數的h型鋼工廠得到廣泛的使用，是我國目前使用最廣泛的機型。

2、預應力偏心套壓下機型，在我國有一些應用，多用于早期進口引進項目，已逐漸不適應生產力發展。

3、連接板軋機，應用很少，多用于極輕薄特種產品的生產。

4、ccs及cma牌坊式萬能軋機，這是近年出現的具有機架的萬能軋機，可實現飼服控制壓下，實現自動控制軋制。較多用于大型鋼及特大型鋼及特殊斷面型鋼的生產，在中小型鋼生產中應用較少。

在以上幾種機型生產線的生產實踐中發現，無牌坊短應力機型、偏心套壓下預應力機型及連接板機型因其生產工藝及裝備已經逐步落后，其生產產品的質量、性能也逐漸不能滿足我國發展需求，已經不適于面向未來的現代化生產，其必然會被逐步被更先進的更智能的生產工藝及裝備替代。

而ccs及cma牌坊式萬能軋機，由于其設備龐大，制造及裝備成本高，難以在中小型h型鋼生產大范圍展開，而且其結構形式不適于在廣大的現有的h型鋼工廠進行升級改造時應用，限制了我國已有的生產工廠的升級換代的需求，制約了我國由制造大國向制造強國邁進的進程。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明旨在提出一種新型高剛度智能型萬能軋機，該軋機具有無牌坊預應力框架、水平輥液壓伺服壓下、立輥液壓伺服壓下、軋輥液壓平衡、水平輥及立輥快速拆輥等結構。可用于新建設的自動化h型鋼生產工廠也可用于現有的h型鋼生產設備的升級改造。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種新型高剛度智能型萬能軋機，包括支架機構、拉桿機構、水平輥系和立輥系。

所述支架機構為一體成型結構，支架機構包括固定塊和四個支架，每個支架上均設有支架鎖緊缸,其中兩個相鄰的支架為操作側支架，其余兩個支架為傳動側支架，相鄰的操作側支架和傳動側支架之間通過支架橫梁可拆卸連接，兩個操作側支架相對的面上以及兩個傳動側支架相對的面上均設有固定塊，所述固定塊上設有豎直的拉桿孔。

所述拉桿機構包括拉桿、拉桿鎖緊螺母和拉桿鎖緊缸，所述拉桿穿過拉桿孔，拉桿的下端旋有拉桿鎖緊螺母，拉桿的上側套有拉桿鎖緊缸，所述拉桿鎖緊缸的活塞為空心，拉桿鎖緊缸的活塞與拉桿之間為固定連接，拉桿鎖緊缸的上方設有拉桿緊固螺母。

所述水平輥系設有兩組，兩組水平輥系分別設于固定塊的上下兩側，水平輥系包括軸承座和軋輥，所述軸承座上有拉桿穿過，兩個軸承座與固定塊之間均設有平輥平衡缸，兩個軸承座遠離固定塊的一側均設有平輥壓下缸。

所述立輥系包括立輥橫梁和立輥機構，兩個立輥橫梁通過兩側的橫梁鎖緊螺栓分別連接在兩個傳動側支架和兩個操作側支架，立輥橫梁中部設有立輥壓下缸和立輥平衡缸，立輥壓下缸和立輥平衡缸共同連接于立輥機構。

進一步的，所述水平輥系包括第一水平輥系和第二水平輥系，所述第一水平輥系設于固定塊的上方，第一水平輥系包括第一軸承座和第一軋輥，第一軸承座與拉桿鎖緊缸之間設有平輥壓下缸，所述第二水平輥系設于固定塊的下方，第二水平輥系包括第二軸承座和第二軋輥，第二軸承座設于固定塊與拉桿鎖緊螺母之間，第二軸承座與拉桿鎖緊螺母之間設有平輥壓下缸，所述平輥下壓缸通過電液伺服閥控制。

進一步的，所述第一軸承座包括操作側第一軸承座和傳動側第一軸承座。

進一步的，所述支架機構下側設有橫移支座，所述橫移支座包括平板、支座擋板和支架鎖緊螺栓，所述平板的四個角上均通過支架鎖緊螺栓與支架連接，平板上表面設有若干個平行的支座擋板，平板的下側設有滾輪，橫移支座和操作側支架之間采用圓錐銷定位，橫移支座和傳動側支架之間采用梯形鍵定位。

進一步的，所述橫移支座下方設有連接板機構，所述連接板機構包括軌道、軋機鎖緊缸和連接板，所述軌道與滾輪對應設置，兩個軌道的外側各設有兩個軋機鎖緊缸，兩個軌道之間通過若干個連接板連接。

進一步的，所述立輥壓下缸為兩個，立輥壓下缸的活塞桿頂緊立輥軸承座，兩個立輥壓下缸中間設有立輥平衡缸，立輥壓下缸采用電液伺服閥控制，所述立輥平衡缸通過普通閥組控制，立輥平衡缸通過快速插銷與立輥軸承座連接。

進一步的，所述立輥機構包括立輥箱體、立軋輥和立輥軸承座，所述立輥箱體內部設有豎直的芯軸，所述芯軸上下兩端分別設有上壓蓋和下壓蓋，芯軸上套有立輥軸承座，所述立輥軸承座外側套有立軋輥，所述立軋輥的其中一部分位于立輥箱體的外部。

進一步的，所述傳動側支架的固定塊與操作側支架的固定塊相對的一側均設有第一滑道。

進一步的，所述立輥橫梁為“凹”型，立輥橫梁兩個相對的面上設有與第一滑道對應的第二滑道，所述立輥機構通過立輥壓下缸和立輥平衡缸的推拉，立輥軸承座沿著第一滑道和第二滑道滑動。

進一步的，所述平輥壓下缸的活塞桿為空心桿，拉桿穿過平輥壓下缸的活塞桿，平輥壓下缸的缸體壓在第一軸承座上，平輥平衡缸的活塞桿頂緊第一軸承座，所述平輥平衡缸通過液壓閥組控制。

相對于現有技術，本發明所述的一種新型高剛度智能型萬能軋機具有以下優勢：

通過調節預應力的大小，可以改變框架的剛度，這個結構和液壓伺服壓下系統配合使用，理論上可以使整機的剛度達到無窮大，“智能型”即通過機、電、液系統、自學習、人工智能網絡的配合使用，可以實現在線控制輥縫、靈活應用軋制規程、實現高度柔性的軋制過程控制，即智能軋制過程。而且hssu萬能軋機操作簡單方便，無需線下調整輥縫，省去液壓馬達、蝸桿、蝸輪、齒輪、指示盤等調整環節，省時省力，減輕勞動強度，增產增效。

同時通過取消了壓下螺絲及壓下螺母環節，進一步縮短了應力環線，有助于進一步提高剛度及控制精度。與現在正在使用的傳統的ccs及cma牌坊式萬能軋機相比，新型高剛度智能型萬能軋機具有體型小、重量輕、加工制造容易、結構簡單可靠、使用維護方便、建設投資低等特點。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明的軸測圖；

圖2為本發明的主視圖；

圖3為圖2的左視圖；

圖4為圖3的俯視圖；

圖5為圖3中a-a方向的剖視圖；

圖6為圖3中c-c方向的剖視圖；

圖7為本發明的爆炸圖；

圖8為本發明中第一水平輥系的軸測圖；

圖9為本發明中支架機構的軸測圖；

圖10為本發明中平輥壓下缸的軸測圖；

圖11為本發明中平輥壓下缸的剖視圖；

圖12為本發明中拉桿機構的剖視圖；

圖13為本發明中立輥橫梁的軸測圖；

圖14為本發明中立輥橫梁的主視圖；

圖15為圖16中a-a方向的剖視圖；

圖16為本發明中立輥機構的軸測圖；

圖17為本發明中立輥機構的剖視圖；

圖18為本發明中橫移支座的軸測圖；

圖19為本發明中連接板機構的軸測圖。

附圖標記說明：

1-拉桿機構；2-立輥機構；3-第一水平輥系；4-第二水平輥系；5-支架機構；6-橫移支座；7-連接板機構；8-立輥橫梁；9-傳動側橫梁機構；10-平輥平衡缸；11-平輥壓下缸；12-拉桿；13-拉桿鎖緊螺母；14-拉桿鎖緊缸；15-拉桿緊固螺母；21-立軋輥；22-立輥箱；23-立輥軸承座；24-芯軸；25-上壓蓋；26-下壓蓋；31-操作側第一軸承座；32-傳動側第一軸承座；33-第一軋輥；51-固定塊；511-拉桿孔；512-第一滑道；52-支架鎖緊缸；53-支架橫梁；54-傳動側支架；55-操作側支架；56-液壓螺栓；61-支架鎖緊螺栓；62-支座擋板；63-滾輪；64-平板；71-軌道；72-軋機鎖緊缸；73-連接板；81-操作側橫梁；82-橫梁鎖緊螺栓；83-立輥壓下缸；84-立輥平衡缸；85-快速插銷；86-第二滑道。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。

如圖1～19所示，包括支架機構、拉桿機構1、水平輥系和立輥系。

所述支架機構5為一體成型結構，支架機構5包括固定塊51和四個支架，每個支架上均設有支架鎖緊缸52，其中兩個相鄰的支架為操作側支架55，其余兩個支架為傳動側支架54，相鄰的操作側支架55和傳動側支架54之間通過支架橫梁53可拆卸連接，兩個操作側支架55相對的面上以及兩個傳動側支架54相對的面上均設有固定塊51，所述固定塊51上設有豎直的拉桿孔511。

所述拉桿機構1包括拉桿12、拉桿鎖緊螺母13和拉桿鎖緊缸14，所述拉桿12穿過拉桿孔511，拉桿12的下端旋有拉桿鎖緊螺母13，拉桿12的上側套有拉桿鎖緊缸14，所述拉桿鎖緊缸14的活塞為空心，拉桿鎖緊缸14的活塞與拉桿12之間為固定連接，拉桿鎖緊缸14的上方設有拉桿緊固螺母15。

所述水平輥系設有兩組，兩組水平輥系分別設于固定塊51的上下兩側，水平輥系包括軸承座和軋輥，所述軸承座上有拉桿12穿過，兩個軸承座與固定塊51之間均設有平輥平衡缸10，兩個軸承座遠離固定塊51的一側均設有平輥壓下缸11。

所述立輥系包括立輥橫梁8和立輥機構2，兩個立輥橫梁8通過兩側的橫梁鎖緊螺栓82分別連接在兩個傳動側支架54和兩個操作側支架55，立輥橫梁8中部設有立輥壓下缸83和立輥平衡缸84，立輥壓下缸83和立輥平衡缸84共同連接于立輥機構2。

所述水平輥系包括第一水平輥系3和第二水平輥系4，所述第一水平輥系3設于固定塊51的上方，第一水平輥系3包括第一軸承座和第一軋輥33，第一軸承座與拉桿鎖緊缸14之間設有平輥壓下缸11，所述第二水平輥系4設于固定塊51的下方，第二水平輥系4包括第二軸承座和第二軋輥，第二軸承座設于固定塊51與拉桿鎖緊螺母13之間，第二軸承座與拉桿鎖緊螺母13之間設有平輥壓下缸11，所述平輥下壓缸11通過電液伺服閥控制。

所述第一軸承座包括操作側第一軸承座31和傳動側第一軸承座32。

所述支架機構5下側設有橫移支座6，所述橫移支座6包括平板64、支座擋板62和支架鎖緊螺栓61，所述平板64的四個角上均通過支架鎖緊螺栓61與支架54連接，平板64上表面設有若干個平行的支座擋板62，平板64的下側設有滾輪63，橫移支座6和操作側支架55之間采用圓錐銷定位，橫移支座6和傳動側支架54之間采用梯形鍵定位。

所述橫移支座6下方設有連接板機構7，所述連接板機構7包括軌道71、軋機鎖緊缸72和連接板73，所述軌道71與滾輪63對應設置，兩個軌道71的外側各設有兩個軋機鎖緊缸72，兩個軌道71之間通過若干個連接板73連接。

所述立輥壓下缸83為兩個，立輥壓下缸83的活塞桿頂緊立輥軸承座23，兩個立輥壓下缸83中間設有立輥平衡缸84，立輥壓下缸83采用電液伺服閥控制，所述立輥平衡缸84通過普通閥組控制，立輥平衡缸84通過快速插銷85與立輥軸承座23連接。

所述立輥機構2包括立輥箱體22、立軋輥21和立輥軸承座23，所述立輥箱體22內部設有豎直的芯軸24，所述芯軸24上下兩端分別設有上壓蓋25和下壓蓋26，芯軸24上套有立輥軸承座23，所述立輥軸承座23外側套有立軋輥21，所述立軋輥21的其中一部分位于立輥箱體22的外部。

所述傳動側支架54的固定塊51與操作側支架55的固定塊51相對的一側均設有第一滑道512。

所述立輥橫梁8為“凹”型，立輥橫梁8兩個相對的面上設有與第一滑道512對應的第二滑道86，所述立輥機構2通過立輥壓下缸83和立輥平衡缸84的推拉，立輥軸承座23沿著第一滑道512和第二滑道84滑動。

所述平輥壓下缸11的活塞桿為空心桿，拉桿12穿過平輥壓下缸11的活塞桿，平輥壓下缸11的缸體壓在第一軸承座上，平輥平衡缸10的活塞桿頂緊第一軸承座，所述平輥平衡缸10通過液壓閥組控制。

該裝置工作原理，將支架橫梁53放在操作側支架55和傳動側支架54之間，通過液壓螺栓56將支架橫梁53分別與操作側支架55和傳動側支架54進行連接，再通過支架鎖緊缸52對支架機構施加預應力，提高支架機構的剛度，往拉桿鎖緊缸14里面通油，拉桿鎖緊缸14的活塞桿伸出，同時將拉桿12拉長，旋緊拉桿緊固螺母15，排出液壓介質，可以實現對水平輥系的剛度調節，將水平輥系固定在支架機構5中，通過對平輥壓下缸11的液壓伺服控制，再配合平輥平衡缸10，可以使水平輥系上下移動，實現水平輥系的伺服控制。立輥機構2通過支架機構5進行高度定位，通過對立輥壓下缸83的液壓伺服控制，再配合立輥平衡缸84，可以使立輥軸承座23在第一滑道512和第二滑道86中滑動，通過調節立輥橫梁8上的橫梁鎖緊螺栓82，可以實現立輥橫梁8的剛度調節。支架機構5與水平輥系及立輥機構2作為一個整體通過四個液壓螺栓固定在橫移支座6上，橫移支座6通過四個位于連接板機構7上的軋機鎖緊缸72進行鎖緊固定，更換軋機時，只需將連接板機構7上的軋機鎖緊缸72打開，就可以通過橫移支座6下面的滾輪63支撐下移出軋線，進行軋機的快速更換。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。