CN102365135A - 用于板轧机的全液压轧边机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适于用在宽板轧机中的全液压轧边系统。为了避免需要机电螺钉来实现边辊（2）的大运动，通过使用回拉液压缸（10）来实现该目的。在大运动期间，主液压缸（12）切换到非操作模式，因此不需要在高压力下传送大量的液压流体。

Description

用于板轧机的全液压轧边机

技术领域

本发明涉及金属板轧制领域，具体涉及在板通过立辊过程中的轧边操作。

背景技术

在热带轧机中，金属板斯特克尔式轧机（plate-steckel mill）和一些窄板轧机中，通常使用液压缸来实现宽度调整所需的辊运动。

但是，在板轧机中，使用缸和机械螺钉两者来进行宽度调整的原因是需要辊在高速下的非常大的运动。为了通过过去用于轧边操作的缸来提供此类运动，需要在高流速下传送量非常大的液压流体。这又需要大的液压泵送系统，伺服阀，管道等。

然而，液压缸提供相对便宜，简单，低维护的选择，允许在板环境中使用这些选择的系统代表本领域中一种期望改进。

发明内容

本发明的目的是提供此类系统。

根据本发明，用于金属板的边缘轧制的设备包括所附的权利要求1中列出的特征。

附图说明

现在参照下列附图描述本发明，图中：

图1图解说明板轧机中通常使用的轧制操作的一部分；

图2图解说明根据现有技术的典型宽板轧机轧边机的一半；

图3图解说明根据现有技术使用的典型的全液压轧边机的一半，和

图4图解说明根据本发明的全液压轧边机的一半。

具体实施方式

根据本发明的设备使用至少两种类型的液压缸：具有相对较大工作区域的第一轧边缸，其用来实现轧边过程中出现的辊的相对较小的运动，以及具有相对较小工作区域的至少一个另一缸，其用来实现与板坯翻转或维护相关的辊的相对较大的运动。

在下面的例子中，用现有技术中通常用到的“回拉（pull-back）”缸的改造来方便地实现具有较小工作区域的此另一类型的缸，但这不应看作是限制。可以使用除回拉缸之外的另一缸。

参照图1，在根据现有技术的板轧机的典型轧制和翻转工序中，板坯1的宽度对于前两道次是铸造宽度，轧边辊2必须设置成大约此宽度。在第2道次之后，板坯在翻转台上翻转90度，轧边辊必须运动很大距离来容纳侧面对着的板坯。在翻转之后，从侧面轧制板坯，直到板坯的宽度达到期望的最终宽度。板坯然后被再次翻转，此时轧边辊必须再运动很大距离。

在宽板轧机上，轧边辊在板坯翻转时的大运动在轧边机的每一侧可轻易地介于一米和两米之间。板坯典型地为1.6-2.4米宽，而舷侧尺寸可高达4.9米或甚至更多。同样，这些运动必须相对较快地进行-几秒，使得过程不会减速。

同样，在全液压轧边机中，缸必须具有足够大的工作区域（液压流体作用以实现位移的区域），以在实际的液压下，产生必需的轧边力-典型为500吨或更多。

大工作区域缸和高速下大运动的这种组合意味着传统的全液压轧边机不适于用在宽板轧机中。

出于这些原因，用于宽板轧机的轧边机通常具有螺钉和液压缸两者。螺钉用于轧边道次之间的大运动，缸用于轧边道次过程中的小运动和宽度校正。

参照图2，根据现有技术，为了控制典型的宽板轧机中的板坯1的宽度，调整轧边辊2的位置和轴承座11（该图代表可调整轧边机系统的一半，显示的每个组件出现在板坯1的另一侧设置的相应组件（未显示）中）。在实际中，轴承座11通常被分成轴承座载体和严格意义上的轴承座。轴承座载体在换辊时保持在轧边机中，而辊和轴承座被调换。为简明起见，用项目11表示轴承座和轴承座载体。对于大运动，在轧边道次之间，马达4驱动蜗轮5，蜗轮5通过花键6使螺钉7旋转。螺钉7在螺母8中旋转，因此将轴承座3和辊2移进或移出。对于较小运动，在轧边过程中，使用液压缸9。螺母8是液压缸9中活塞的一部分。液压伺服阀系统用来控制油流进和流出缸9，因此移动活塞和螺母8，从而移动螺钉7，轧辊的轴承座3和辊2。液压缸10通常已知为回拉缸。回拉缸10的工作是确保在轧边辊间隙打开时，轴承座11保持与螺钉7接触。回拉缸10通常工作在恒压下，但在一些情况下，压力根据轧边辊间隙是打开还是关闭来调整。

在一些情况下，回拉缸包括位置检测器，其用于轧辊的轴承座的位置反馈，并用于控制螺钉和/或液压缸位置。但是，即使位置检测器被内置于回拉缸中，但它并不经常用于回拉缸本身的位置控制。在常规操作中，回拉缸的位置不直接受到控制，它简单地跟随螺钉的运动。其例外情况是在换辊过程中，在一些情况下，回拉缸可用于在换辊过程中定位轧边辊2和轴承座11。在换辊过程，轧边辊2和轴承座11移动离开螺钉，并换成新套件。

参照图3，在根据现有技术的全液压轧边机中，板坯1的宽度是通过调整轧边辊2和轴承座11并连同板坯1的另一侧的相应部件的位置来控制的。在全液压轧边机的情况下，所有运动是通过长冲程液压负载缸12来进行的。适应新的板坯宽度的大运动和在轧边道次过程中负载下的小运动是使用长冲程缸12来进行的。回拉缸10以与上述描述相同的方式工作，它抵靠着长冲程缸12往回拉轴承座11以确保甚至在辊间隙打开时轴承座保持接触。在图3图解说明的例子中，回拉缸包括位置检测器，其用于轴承座位置的反馈。然而，在常规操作中，回拉本身不是位置控制的，它仅施加恒定压力，跟随长冲程负载缸12的运动。此例外情况是在换辊过程中在一些情况下回拉缸用来定位辊和轴承座。

参照图4，根据本发明的全液压轧边机具有两种操作模式。在实际的轧边道次中，在高的压力下，当要求短运动时，使用主缸12。然而，对于道次间的长冲程运动，主缸12以旁路模式操作，通过“回拉”缸10实现运动，

在轧边道次中，辊12和轴承座11的位置是通过主液压缸12的位置控制的。主液压缸12是使用伺服阀14来进行位置控制的。关闭阀16和17是打开的，旁路阀15是关闭的。上油阀18也是关闭的。在此模式下，主缸以与传统的全液压轧边机相同的方式操作。回拉缸10以传统的压力（力）控制模式操作。

当要求长冲程运动时，例如，当板坯翻转时，关闭阀16和17被关闭，旁路阀15被打开。这允许流体从主缸的一侧流动到另一侧。在此模式下，回拉缸10是使用单独的伺服阀（未显示）进行位置控制的。因为回拉缸比主缸小很多，所以进行长冲程运动所需的油的体积比传统的液压轧边机要小许多。

当主缸处于旁路模式，阀门18也是被打开的，以便将主缸连接到上油供给源19。这补偿了在长冲程运动期间，例如如果缸区在活塞的两侧是不同的或者存在泄露等的情况时主缸输入输出所需的任何净流量。上油供给源19可以是上水箱，或者可以是来自主系统的压力调节供应源。优选地，主缸在两个侧面上具有相等区域以最小化所需的净流量。当然，如果上水箱或大体积低压力供应源用于上油供给源19，则原则上系统可在没有旁路阀情况下操作，仅仅是从上水箱/低压力供应源取出油或向其输送油。

回拉缸具有其自己单独的伺服控制系统（未显示），其在主缸使用时的压力（力）控制和用于长冲程运动的位置控制之间切换。

尽管旁路阀15在图4中显示为外部阀，优选地，它们内置于活塞中（申请人的共同待决的申请GB 0815741.4公开了这种配置）。同样，在与轧边辊和轴承座相对侧的杆也可用螺栓固定到活塞（GB 0815741.4也公开了）。

在最传统的轧边机中，螺钉7不直接附连到轴承座11。轴承座通过回拉力保持与螺钉接触。类似地，在最传统的液压轧边机中，轴承座不直接附连到长冲程缸12的活塞杆，它们通过回拉力保持接触。不直接附连的原因是在螺钉或缸上不设置边缘负载时轴承座可以有一些运动。

然而，在新轧边机设计中，为了使回拉缸能够将主缸移出（即，当关闭轧边辊间隙时），显然主缸的活塞杆要么必须附连到轧边机轧辊的轴承座11或者要么通过显示为20的区域中其它一些装置连接到回拉缸10。否则，回拉缸的运动会使主缸滞后。需要能允许轴承座有一些侧面运动的附连方法。显然这有许多解决方案，包括与一些间隙的简单连接，与弹簧加载的简单连接，与液压负载的连接等等。

Claims (7)

1.一种用于对金属板进行边缘轧制的设备，包括：

安装在轴承座中的辊；

具有相对较大工作区域的至少一个轧边液压缸；

具有相对较小工作区域的至少一个另一液压缸；

每个缸具有相关联的活塞，其中所述活塞通过机械方式联接，使得一个活塞的运动会引起另一个活塞运动；

加压液压流体源和相关联的用于选择性地将所述加压流体引导到缸以引起其中活塞运动的装置；

所述设备能够在第一操作模式和第二操作模式之间切换，在所述第一操作模式中，加压液压流体被引导到所述轧边液压缸，从而实现所述轴承座的相对较小的运动，而在所述第二操作模式中，所述轧边液压缸基本上与加压液压流体隔离，加压液压流体被引导到所述另一液压缸，以实现所述轴承座的相对较大的运动。

2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括液压流体源和相关联的用于在所述第二操作模式中将流体从该液压流体源引导到所述轧边液压缸的装置。

3.根据权利要求1或2所述的设备，进一步包括管道和阀门，其中所述管道被设置成在活塞任一侧的轧边液压缸的内部区域之间提供流体连通，所述阀门可操作以阻断所述流体连通。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述管道和阀门被嵌置在活塞中。

5.根据任一前述权利要求所述的设备，进一步包括至少一个活塞杆，所述活塞杆被连接到活塞从而导致其在轴向方向上运动；

所述活塞杆还通过柔性连接连接到轴承座，从而允许该杆相对于所述轴承座在与所述轴向方向成直角的方向上运动。

6.根据权利要求1所述的设备，其中用于选择性地将加压液压流体引导到所述缸的装置可操作以在所述第一操作模式中以恒定压力将所述液压流体引导到所述另一液压缸，从而保持所述轴承座和那些与每个轧边液压缸相关联的活塞之间的接触。

7.根据权利要求6所述的设备，进一步包括用于确定所述另一液压缸的位置的装置，并且其中用于选择性地将加压液压流体引导到所述缸的装置可操作以在所述第二操作模式下响应所述位置将所述液压流体引导到所述另一液压缸。

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