CN101511499B - 用于滚筒移动系统的钩吊装置 - Google Patents

Abstract

一种用于滚筒移动系统的钩吊装置(1)，包括滚筒(50)的提升结构(30-32)，该提升结构具有所述滚筒(50)的夹紧装置(4)和用于使所述钩吊装置(1)保持在升高位置的上部钩吊装置(10)，所述钩吊装置(1)还包括倾斜补偿装置。根据本发明，所述倾斜补偿装置包括一系列导向件(100，120)，每个导向件(100，120)具有至少一个质量元件(200，220)，所述至少一个质量元件(200，220)能沿所述导向件(100，120)移动。

Description

用于滚筒移动系统的钩吊装置

技术领域

本发明涉及一种用于滚筒移动系统的钩吊装置。

背景技术

所谓的“轧辊车间”是在钢厂中专门用于对在轧制机架中使用过的磨损轧辊或滚筒进行修磨的区域。

对这些滚筒的处理由生产的轧制薄板的特定质量维护要求决定的，还由滚筒的重量和相关成本决定。

为了避免划刻产品，从而降低其品质和售价，必须以极有限的形状公差经常地磨光滚筒表面。

利用磨光操作，执行一系列的“非破坏性控制”(NDC)，以确定缺陷的数量和范围，通过这种方式也限定了修磨周期。

这些滚筒有不同的型式，主要是尺寸和形状不同，但它们的重量和投资成本都很高。

实施返修操作的速度会影响轧制生产线上必需的滚筒数量，从而也会影响轧制生产线本身的总投资。

因此，轧辊车间中目前的趋势意味着不断增强的自动化要求。实现该策略的基本点在于给轧辊车间提供尽可能灵活、有效且快速的滚筒移动系统，无论所涉及的质量多大以及特别是减小的定位公差。

轧辊车间中的移动操作通常是使用叫做“平衡装置”的滚筒钩吊装置来实施。所述滚筒钩吊装置是这样的结构，其配设有夹紧装置，并由轧辊车间厂房天车的缆绳支撑。它们的功能是为返修实施一些初步的准备操作，例如，将轧制机架的体积庞大且不对称的锚固装置翻转，将所谓的“调整装置”向滚筒表面伸出，并将“调整装置”定位以便不妨碍磨光操作。

除了最初投资和维护以外，对平衡装置操作性能的评价是基于移动启动速率，即基于滚筒在现场必需的装载时间、重新配置和放置以及定位精度。

最基础的移动系统受滚筒重量分布不对称的影响。实际上，重心几乎不与该系统的中心线重合：因此，在提升时存在由于支撑缆绳的有限限制所引起的纵摇摆动，在特定设备例如磨床上重新定位之前必须抑制该纵摇摆动。

此外，这些系统容易失衡，因此使滚筒倾斜，这会影响滚筒的安全和放置速度。

此外，“调整装置”的旋转操作导致侧转向产生的摆动，从而导致定位不可靠，降低了移动操作的准确度并延长了时间。

为了至少部分地解决上述的问题，已经在移动系统中使用的钩吊装置是已知的，例如在图1中示出的，该钩吊装置包括挂钩平移装置10、11，该挂钩平移装置10、11能使滚筒支架50的结构30、31、32、33和调整装置55全部只沿纵摇方向移动，从而遵循该重心，并通过这种方式消除由于这种轴向失衡导致的任何倾斜。

然而，该方案在商业上没有太大的吸引力，因为它有各种缺点，例如，因需要平移相当重的整个重量结构而带来的相当大的机械复杂性，同时重心的移动必须以与总移动时间相匹配的速率来进行。

此外，钩吊点的平移也就会引起摆动，该摆动将被增加到那些已经由提升操作自然产生的摆动上，这是因为天车的支撑系统要用缆绳来实现，因此根本不是刚性的。

这些摆动不容易通过自动系统来解决，通常只有设备操作员的经验、能力和技巧能够以可接受水平减少完成操作所需的时间。

此外，由于附连点的平移随滚筒不同而变化，这样就导致要被勾挂到磨床上的端部的实际位置变得非常不确定，从而损害系统的整体精度，不能免去辅助操作的操作员，除非引入笨重的和碍事的导向件和/或机械定心系统。

此外，现有的平衡装置完全不具有横向调节的能力。

该横向调节是必需的，因为调整装置很重并且大体上为平行六面体形状的元件，它们围绕一远离其重心的轴线旋转。这样的旋转会导致翻滚，尽管该翻滚相对于纵摇而言程度较轻，但是该翻滚在具有低惯性力矩的方向发生，因此更加明显。

此外，由于必须垂直于平移方向进行操作，因此使得任何降低其强度的尝试更加复杂，从而损失了时间。

此外，操作员没有干涉这些摆动的手段，只能通过定位天车本身来进行操作。

最后应该注意，用于补偿倾斜所需的功率取决于所要移动的质量和要达到的倾角。

对于无论如何在设计阶段都必须考虑的大连接角度而言，该系统必须能够移动包括滚筒和平衡装置在内的结构的总重量的相符一部分。

对于已知的平衡装置，引入整体结构的平移装置会导致电机和整个移动机构的尺寸设计恶化，因此成本显著增加。

发明内容

本发明总的目的是以非常简单、经济且特别实用的方式克服如上所述现有技术中的缺点。

另一个目的是实现一种用于滚筒移动系统的钩吊装置，其能够校正倾角，还可以抑制可能的纵摇摆动和/或横向翻滚。

本发明的另一个目的是提供一种用于滚筒移动系统的钩吊装置，其具有简单的结构，能快速并经济地补偿上述倾斜。

本发明的又一个目的是提供一种用于滚筒移动系统的钩吊装置，其精度高，并且能在轧辊车间内人工和自动地进行引导。

考虑到上述目的，根据本发明，已实现了一种用于滚筒移动系统的钩吊装置，包括滚筒的提升结构，该提升结构具有所述滚筒的夹紧装置和上部钩吊装置，该上部钩吊装置适于使所述钩吊装置保持在升高位置，所述钩吊装置还包括倾斜补偿装置，其特征在于，所述倾斜补偿装置包括一系列导向件，每个导向件具有至少一个质量元件，所述至少一个质量元件能沿所述导向件移动；所述一系列导向件包括与所述钩吊装置的纵向延伸平行的第一导向件和垂直于所述第一导向件的第二导向件。

附图说明

通过下面参考附图的描述，本发明的结构和功能特征及其相对于现有技术的优点将更加明显，这些附图示出了根据本发明创新原理制造的用于滚筒移动系统的钩吊装置。

在附图中：

图1示出了在装载状态下的根据现有技术的用于滚筒移动系统的钩吊装置的纵向侧视图；

图2示出了在空载状态下根据本发明的用于滚筒移动系统的钩吊装置的纵向侧视图；

图2a示出了在空载状态下根据本发明的用于滚筒移动系统的钩吊装置的横向侧视图；

图3示出了在装载状态下根据本发明的用于滚筒移动系统的钩吊装置的纵向侧视图；

图3a示出了在装载状态下根据本发明的用于滚筒移动系统的钩吊装置的横向侧视图。

具体实施方式

参考附图，所讨论的用于滚筒移动系统的钩吊装置1或平衡装置1整个用1表示；在示出的实例中，根据本发明，该钩吊装置包括由固定横梁30构成的滚筒支架结构，一对可伸缩的横梁31与该固定横梁连接，其中，调整装置55的一对旋转装置32以及一对适用于提升滚筒50的夹钳4的提升装置33分别与横梁30、31连接。

像已知装置的情况一样，以及在根据本发明的钩吊装置1中，与起重机20连接的钩吊结构10也被连接到结构30-33。此外，夹钳4的提升装置33配设有侧止挡5，而调整装置55的旋转装置32每个都包括相同的输送滑车9。

在根据本发明的钩吊装置1中，两个倾角的校正是通过两个适合于对抗纵摇的纵向滑动导向件100和两个适合于对抗翻滚的横向滑动导向件120实现的，通过控制装置300、320来使配重200、220在所述导向件100、120上移动，以实现滚筒50的平衡。

因此，通过配重200、220沿各个导向件100、120在平衡装置1的结构内的特定移动，实现了对两个倾角的校正。

因此，根据本发明的装置也能够有效地补偿沿平衡装置1的横向轴线的倾斜。

在所示出的特别优选但不排他的实施例中，两对滑动导向件100、120沿两个彼此垂直的方向布置。然而，也并不限制选择非垂直的方向或者使用具有不同定向的更多数量的导向件。

此外，配重200、220沿平衡装置1的导向件100、120移动决不会改变滚筒50和支撑挂钩20之间的相对定位，从而使滚筒50能相对于该设备的支撑件和挂钩精确定位。

配重200、220通常具有减小的尺寸，因此不会增大平衡装置1和滚筒50的组合妨碍尺寸。

此外，为了获得倾斜恢复的最大效率，配重200、220的重量等于平衡装置1和滚筒50的总重量的大约2％就足够了。

在设计阶段的模拟应用中，已经证明，对于15吨的结构重量和30吨的滚筒来说，仅为500千克的配重就足以对抗纵摇方向2°的倾角。

因此，也用于导引这些配重200、220的控制装置300、320可具有减小的尺寸，即，以便相对于现有装置来说提供小得多的功率，所述现有装置必须导引包括滚筒50在内的整个结构30-33的移动。

被移动用以补偿倾斜的配重200、220的重量大大减小的另一个优点是，能够快速地移动这些配重200、220，这是因为这些小的移动配重200、220的惯性可以忽略并有效地对抗由较大物体在系统中引起的自然摆动。这使得该系统能够在几何上平衡，而不会引入其他的摆动源，相反地，能有效地对抗可能已存在的纵摇和滚摆。

配重200、220所能够达到的定位速度使得能与调整装置55的旋转系统同时地实施平衡，从而从开始就消除可能的摆动或静态平移，以及减少滚筒50的总移动时间。

使用根据本发明钩吊装置1的移动系统能够适用于所有类型的滚筒。实际上，如果新的轧制装置设计了超过原始平衡装置1规划极限的滚筒50，对平衡装置的调节干预也特别地快捷并且不费力，因为替换配重200、220或者在所述配重上增加重量就足矣。

所述钩吊装置1的优点还有操纵安全性高，因此对于在活动区域中的操作员也是安全的：在平衡装置1的导向件100、120内部来移动小的配重200、220基本上不会出现任何危险，因为滚筒50和平衡装置1本身大质量在补偿操作过程中保持静止。

通过在此描述的利用有限的移动配重200、220和所讨论速度的方案，根据本发明的钩吊装置1相对于已知的固定平衡装置来说不需要更多的维护操作。

另一方面，对于现有的具有变化几何结构的方案而言，例如在图1中示出的方案，在滚筒的移动时间方面以及在购买成本、普通维护成本和特殊维护成本方面都具有明显的改进，这些成本直接取决于钩吊装置1本身的复杂程度和所需要提供的功率。

因此，功率的急剧减小意味着在整个车间所需的直接成本和间接成本方面都提高了竞争性。

配重200、220的移动系统还可以用嵌入设备控制器中的自动控制系统容易地进行控制。在自动系统中，沿该系统主轴方向对准的转向传感器为校正平衡装置1的结构倾斜提供了所需的信息。

因此，通过增加适当的传感器网络，使用根据本发明钩吊装置的滚筒移动系统能够容易地不依赖于任何人为干预，因为除了具有在任何轧制车间实施自动输送所需的精度、可靠性和重复性以外，该系统内在地具有对任何预测的失衡可能性产生反应的能力。

从上面参考附图所描述的内容，可看出根据本发明用于滚筒移动系统的钩吊装置特别有用和有益。因此，实现了在说明书前序中提到的目的。

该钩吊装置实际上能够补偿纵向和横向倾斜，还可以衰减纵摇摆动和由于翻滚引起的摆动，同时不需要高的导引功率。

此外，根据本发明的钩吊装置在滚筒的定位方面具有高精度和确定性，并且从而提供了对滚筒移动系统进行远程自动控制的可能性。

根据本发明的钩吊装置的形式以及材料当然可以与为了非限制性说明目的而在附图中示出的。例如，导向件的布置和数量可以根据实施要求而变化。

因此，本发明的保护范围由随附的权利要求限定。

Claims (6)

1.一种用于滚筒移动系统的钩吊装置(1)，包括滚筒(50)的提升结构(30-32)，该提升结构具有所述滚筒(50)的夹紧装置(4)和上部钩吊装置(10)，该上部钩吊装置适于使所述钩吊装置(1)保持在升高位置，所述钩吊装置(1)还包括倾斜补偿装置，其特征在于，所述倾斜补偿装置包括一系列导向件(100，120)，每个导向件具有至少一个质量元件(200，220)，所述至少一个质量元件(200，220)能沿所述导向件(100，120)移动；所述一系列导向件(100，120)包括与所述钩吊装置(1)的纵向延伸平行的第一导向件(100)和垂直于所述第一导向件(100)的第二导向件(120)。

2.如权利要求1所述的用于滚筒移动系统的钩吊装置(1)，其特征在于，通过控制装置(300，320)使所述至少一个质量元件(200，220)沿所述导向件(100，120)移动。

3.如权利要求2所述的用于滚筒移动系统的钩吊装置(1)，其特征在于，所述质量元件(200，220)的所述控制装置(300，320)与一系列传感器连接，所述传感器用于确定所述滚筒(50)的纵向和/或横向倾斜。

4.如权利要求3所述的用于滚筒移动系统的钩吊装置(1)，其特征在于，所述控制装置(300，320)是自动控制装置。

5.如权利要求2所述的用于滚筒移动系统的钩吊装置(1)，其特征在于，所述控制装置(300，320)是远程控制装置。

6.如权利要求1所述的用于滚筒移动系统的钩吊装置(1)，其特征在于，所述质量元件(200，220)能从所述导向件(100，120)上拆除。

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