CN103406353A - 一种具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机，包括：机架（1）、上窜辊机构（2）、液压缸（3）、上弯曲辊辊盒（4）、上矫直辊盒（5）、下矫直辊盒（6）、张力测量辊盒（7）、丝杠（8）、丝杠支架（9）、下窜辊机构（10）、下弯曲辊辊盒（11）、液压伺服系统（14）；其中所述液压伺服系统（14）连接所述上窜辊机构（2）和下窜辊机构（10）以控制上辊和下辊进行轴向窜辊。本发明通过窜辊液压缸驱动辊盒，使其在弯曲辊轴向窜动来实现弯曲辊的轴向窜动，不但结构简单，方便装拆与维护，而且有效降低了弯曲辊的局部严重磨损程度，实现了弯曲辊端部的均匀磨损，从而延长弯曲辊的使用周期，窜辊装置可以在线自动窜辊，自动化程度高，节省了大量的人力、物力和时间，提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机

技术领域

本发明涉及冷轧技术领域，特别是指一种具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机。

背景技术

在带钢酸洗机组或酸轧联合生产线上，一般都设有拉伸弯曲矫直机来对生产线原料进行破鳞和板形矫正预处理。为了提高酸洗工序的效率和酸洗质量，就需要用拉伸弯曲矫直机对带钢进行破鳞处理，同时矫正热轧来料的板形缺陷为后续轧制工序提供良好的板形基础。

在拉伸弯曲矫直机的实际使用过程中发现，拉伸弯曲矫直机的弯曲辊两侧靠近端面处磨损比较严重，特别是对“两弯一矫”型拉伸弯曲矫直机，1#弯曲辊组的磨损最为剧烈。产生这种状况的主要原因有如下几点：

1、带材在热轧过程中，边部的温降比较大，屈服应力增大，导致在拉矫过程中，边部需要的张应力大，对弯曲辊两端的磨损也随之增大。

2、热轧温降大，以及带材卷取以后边部与空气接触，更容易形成Fe₂O₃，而Fe₂O₃的硬度要比FeO和Fe₃O₄氧化物的硬度要高，加快了弯曲辊端部的磨损。

3、带有边浪的带材与弯曲辊接触有轴向的窜动和纵向的相对运动，导致带材与弯曲辊的边部形成“切割”运动，加剧弯曲辊两端的磨损。

弯曲辊两端磨损到达一定极限后，经过下线测量发现辊体中间较长部位磨损量很小甚至没有磨损。而由于工艺需要，不得不进行换辊，降低了生产效率，提高了生产成本，针对这一情况，提出了拉伸弯曲矫直机的窜辊机构。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构更为合理的具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机，包括：机架1、上窜辊机构2、液压缸3、上弯曲辊辊盒4、上矫直辊盒5、下矫直辊盒6、张力测量辊盒7、丝杠8、丝杠支架9、下窜辊机构10、下弯曲辊辊盒11、液压伺服系统14；其中所述液压伺服系统14连接所述上窜辊机构2和下窜辊机构10以控制上辊和下辊进行轴向窜辊。

其中，所述上窜辊机构2包括：上窜辊液压缸12、位移传感器13、液压伺服系统（14）、T型连接块15、销轴16、T型连接块17、上辊盒18、螺栓19、螺栓21、固定支架20、滑动导轨22。其中，所述液压伺服系统14通过管路连接所述上窜辊液压缸12以提供动力；所述位移传感器13设置于所述上窜辊液压缸12内，且所述位移传感器13连接所述液压伺服系统14以接收所述上窜辊机构2所要移动的距离并将所述上窜辊机构2的实际移动的距离发送到液压伺服系统14的控制系统形成闭环控制。其中，T型连接块15与上窜辊液压缸12之间通过螺纹连接，T型连接块17通过螺栓固定在上辊盒18上；且所述T型连接块15与T型连接块17之间通过销轴16连接。

其中，所述上窜辊液压缸12与机架1之间通过固定支架20连接，固定支架20通过螺栓19与上辊盒18连接；在上辊盒18与机架1之间安装有导轨22以降低窜辊时的摩擦力。

其中，下窜辊机构10包括：下窜辊液压缸23、位移传感器24、液压伺服系统14、T型连接块25、销轴26、T型连接块27、下辊盒28、滚珠29、弧形导槽30、保持架31、螺钉32、丝杠33、固定支架34、螺栓35、螺栓37、连接孔36；所述液压伺服系统14通过管路连接所述下窜辊液压缸23以提供动力；所述位移传感器24设置于所述下窜辊液压缸23内，且所述位移传感器24连接所述液压伺服系统14以接收所述下窜辊机构10所要移动的距离并将所述下窜辊机构10的实际移动的距离发送到液压伺服系统14的控制系统形成闭环控制。

其中，通过位移传感器13、24所形成的闭环控制回路，来保证上窜辊机构2和下窜辊机构10同步运动。

其中，所述下辊盒28底部有弧形凹槽，丝杠33上端有半球形凹槽，下辊盒28与丝杠33之间通过滚珠29活动配合，通过保持架31限制滚珠29在丝杠33上端凹槽内的移动。其中，所述下窜辊液压缸23与机架1之间通过固定支架34连接；下窜辊液压缸23与机架1之间的固定支架34上设有两排位置不同的连接孔36，该下窜辊机构10的下窜辊液压缸23可以通过螺栓35固定在不同的连接孔36内以实现不同的窜辊策略和窜辊行程。

其中，所述液压伺服系统14包括溢流阀38、蓄能器39、电磁流量控制阀40、三位四通电磁换向阀41、自锁回路42、压力继电器43、整流板+2FRM二通流量控制阀44、普通单向阀45、液压泵46、电动机47、滤油器48、油箱49。其中该液压伺服系统14采用了两级调速控制系统，其中电磁流量控制阀可以用作粗调的一级调速控制，而2FRM二通流量控制阀可以作为精调的二级调速控制。

其中，所述液压伺服系统14连接上窜辊液压缸12和下窜辊液压缸23，以控制上弯曲辊辊盒4和下弯曲辊辊盒11沿着弯曲辊的轴向窜动以实现窜辊。同时该窜辊液压缸设有自锁回路42，以限制上辊盒18和下辊盒28在弯曲辊的轴向窜动。其中该自锁回路42由两个先导式单向阀组成以在窜辊液压缸停止供油的情况下实现窜辊液压缸的轴向自动锁紧，进而实现弯曲辊的轴向自动锁紧。

该液压伺服系统14还包括用于测量上窜辊液压缸12和下窜辊液压缸23内压力的压力继电器43。这样当上窜辊液压缸12和下窜辊液压缸23内的压力超过安全范围时发出报警信号。同时该压力继电器43还连接该液压伺服系统14的控制机构以在压力超过安全范围时停止窜辊动作，从而保证液压回路的安全。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明通过窜辊液压缸驱动辊盒，使其在弯曲辊轴向窜动来实现弯曲辊的轴向窜动，不但结构简单，方便装拆与维护，而且有效降低了弯曲辊的局部严重磨损程度，实现了弯曲辊端部的均匀磨损，从而延长弯曲辊的使用周期，该窜辊装置可以在线自动窜辊，自动化程度高，节省了大量的人力、物力和时间，提高生产效率，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例的冷轧拉伸弯曲矫直机主体结构示意图;

图2为冷轧拉伸弯曲矫直机上窜辊机构主视图示意图;

图3为冷轧拉伸弯曲矫直机上窜辊机构左视图示意图;

图4为冷轧拉伸弯曲矫直机下窜辊机构主视图示意图;

图5为冷轧拉伸弯曲矫直机下窜辊机构A向视图示意图;

图6为图4中冷轧拉伸弯曲矫直机下窜辊机构局部Ⅰ放大示意图;

图7为冷轧拉伸弯曲矫直机下窜辊机构保持架示意图;

图8为冷轧拉伸弯曲矫直机窜辊机构液压伺服系统示意图。

附图标记说明

1.机架；

2.上窜辊机构；

3.液压缸；

4.上弯曲辊辊盒；

5.上矫直辊盒；

6.下矫直辊盒；

7.张力测量辊盒；

8.丝杠；

9.丝杠支架；

10.下窜辊机构；

11.下弯曲辊辊盒；

12.上窜辊液压缸；

13.位移传感器；

14.液压伺服系统；

15.T型连接块；

16.销轴；

17.T型连接块；

18.上辊盒；

19.螺栓；

20.固定支架；

21.螺栓；

22.滑动导轨；

23.下窜辊液压缸；

24.位移传感器；

25.T型连接块；

26.销轴；

27.T型连接块；

28.辊盒；

29.滚珠；

30.弧形导槽；

31.保持架；

32.螺钉；

33.丝杠；

34.固定支架；

35.螺栓；

36.连接孔；

37.螺栓；

38.溢流阀；

39.蓄能器；

40.电磁流量控制阀；

41.三位四通电磁换向阀；

42.自锁回路；

43.压力继电器；

44.整流板+2FRM二通流量控制阀；

45.普通单向阀；

46.液压泵；

47.电动机；

48.滤油器；

49.油箱。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

为了有效地控制拉伸弯曲矫直机弯曲辊组两端磨损严重的状况，就需要对弯曲辊组进行轴向的窜动。为实现弯曲辊的窜动，如图1所示，本发明实施例提供的具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机，包括机架1、上窜辊机构2、液压缸3、上弯曲辊辊盒4、上矫直辊盒5、下矫直辊盒6、张力测量辊盒7、丝杠8、丝杠支架9、下窜辊机构10、下弯曲辊辊盒11。其中上窜辊机构2和下窜辊机构10的结构和尺寸略有不同，但窜辊的原理是相同的。

其中，该具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机，包括机架1、液压缸3、上弯曲辊辊盒4、上矫直辊盒5、下矫直辊盒6、张力测量辊盒7、丝杠8、丝杠支架9、下弯曲辊辊盒11；还包括上窜辊机构2、下窜辊机构10和液压伺服系统14。其中所述液压伺服系统14连接所述上窜辊机构2和下窜辊机构10以控制上辊和下辊进行轴向窜辊。

其中，所述上窜辊机构2包括：上窜辊液压缸12、位移传感器13、液压伺服系统14、T型连接块15、销轴16、T型连接块17、上辊盒18、螺栓19、螺栓21、固定支架20、滑动导轨22。其中，所述液压伺服系统14通过管路连接所述上窜辊液压缸12以提供动力；所述位移传感器13设置于所述上窜辊液压缸12内，且所述位移传感器13连接所述液压伺服系统14以接收所述上窜辊机构2所要移动的距离并将所述上窜辊机构2的实际移动的距离发送到液压伺服系统14的控制系统形成闭环控制。其中，T型连接块15与上窜辊液压缸12之间通过螺纹连接，T型连接块17通过螺栓固定在上辊盒18上；且所述T型连接块15与T型连接块17之间通过销轴16连接。

如图2所示的，该上窜辊液压缸12与机架1之间通过固定支架20连接。如图3所示的，在上辊盒18与机架1之间安装有导轨22以降低窜辊时的摩擦力。

本发明的上窜辊机构在进行工作前控制液压缸3回缩以消除施加在上辊盒18上的压力。而在窜辊结束后再控制液压缸3工作，继续向上辊盒18施加压力，使上辊盒18固定。在进行换辊时，手动拔出销轴即可实现窜辊机构与辊盒的分离，换辊结束后将两个T型连接块的销轴孔对正并插入销轴即可实现窜辊机构与辊盒的连接。

其中，下窜辊机构10包括：下窜辊液压缸23、位移传感器24、液压伺服系统14、T型连接块25、销轴26、T型连接块27、下辊盒28、滚珠29、弧形导槽30、保持架31、螺钉32、丝杠33、固定支架34、螺栓35、螺栓37、连接孔36。所述液压伺服系统14通过管路连接所述下窜辊液压缸23以提供动力；所述位移传感器24设置于所述下窜辊液压缸23内，且所述位移传感器24连接所述液压伺服系统14以接收所述下窜辊机构10所要移动的距离并将所述下窜辊机构10的实际移动的距离发送到液压伺服系统14的控制系统形成闭环控制。

所述位移传感器13、24所形成的闭环控制回路，来保证上窜辊机构2和下窜辊机构10同步运动。

如图6所示，所述下辊盒28底部有弧形凹槽，丝杠33上端有半球形凹槽，下辊盒28与丝杠33之间通过滚珠29活动配合，通过如图7所示的保持架31限制滚珠29在丝杠33上端凹槽内的移动。这样可以减小下辊盒28在弯曲辊的轴线方向窜动的摩擦力。

如图4所示的，下窜辊液压缸23与机架1之间通过固定支架34连接。

如图5所示的，在下窜辊液压缸23与机架1之间的固定支架34上设有两排位置不同的连接孔36，该下窜辊机构10的下窜辊液压缸23可以通过螺栓35固定在不同的连接孔36内以实现不同的窜辊策略和窜辊行程。

如图8所示，液压伺服系统14包括溢流阀38、蓄能器39、电磁流量控制阀40、三位四通电磁换向阀41、自锁回路42、压力继电器43、整流板+2FRM二通流量控制阀44、普通单向阀45、液压泵46、电动机47、滤油器48、油箱49。其中该液压伺服系统14采用了两级调速控制系统，其中电磁流量控制阀可以用作粗调的一级调速控制，而2FRM二通流量控制阀可以作为精调的二级调速控制。

其中，所述液压伺服系统14连接上窜辊液压缸12和下窜辊液压缸23，以控制上弯曲辊辊盒4和下弯曲辊辊盒11沿着弯曲辊的轴向窜动以实现窜辊。同时该窜辊液压缸设有自锁回路42，以限制上辊盒18和下辊盒28在弯曲辊的轴向窜动。其中该自锁回路42由两个先导式单向阀组成，以在窜辊液压缸停止供油的情况下实现窜辊液压缸的轴向自动锁紧，进而实现弯曲辊的轴向自动锁紧。

该液压伺服系统14还包括用于测量上窜辊液压缸12和下窜辊液压缸23内压力的压力继电器43。这样当上窜辊液压缸12和下窜辊液压缸23内的压力超过安全范围时发出报警信号。同时该压力继电器43还连接该液压伺服系统14的控制机构以在压力超过安全范围时停止窜辊动作，从而保证液压回路的安全。

为了有效地控制拉伸弯曲矫直机弯曲辊组两端磨损严重的状况，就需要对弯曲辊组进行轴向的窜动。为实现弯曲辊的窜动，本发明的窜辊机构主要包括窜辊液压缸、固定支架、T形连接块、销轴、液压伺服系统、位移传感器、滚珠、保持架、滑动导轨等。在工作过程中，根据工艺要求，拉伸弯曲矫直机的液压伺服系统按照预先设定的窜辊策略，控制窜辊液压缸伸缩并带动辊盒在弯曲辊轴线方向窜动，从而实现弯曲辊的轴向窜动。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机，其特征在于，包括：机架（1）、上窜辊机构（2）、液压缸（3）、上弯曲辊辊盒（4）、上矫直辊盒（5）、下矫直辊盒（6）、张力测量辊盒（7）、丝杠（8）、丝杠支架（9）、下窜辊机构（10）、下弯曲辊辊盒（11）、液压伺服系统（14）；其中所述液压伺服系统（14）连接所述上窜辊机构（2）和下窜辊机构（10）以控制上辊和下辊进行轴向窜辊。

2.根据权利要求1所述的具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机，其特征在于，所述上窜辊机构（2）包括：上窜辊液压缸（12）、位移传感器（13）、液压伺服系统（14）、T型连接块（15）、销轴（16）、T型连接块（17）、上辊盒（18）、螺栓（19）、螺栓（21）、固定支架（20）、滑动导轨（22）；其中，所述液压伺服系统（14）通过管路连接所述上窜辊液压缸（12）以提供动力；所述位移传感器（13）设置于所述上窜辊液压缸（12）内，且所述位移传感器（13）连接所述液压伺服系统（14）以接收所述上窜辊机构（2）所要移动的距离并将所述上窜辊机构（2）的实际移动的距离发送到液压伺服系统（14）的控制系统形成闭环控制；其中，T型连接块（15）与上窜辊液压缸（12）之间通过螺纹连接，T型连接块（17）通过螺栓固定在上辊盒（18）上；且所述T型连接块（15）与T型连接块（17）之间通过销轴（16）连接。

3.根据权利要求2所述的具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机，其特征在于，所述上窜辊液压缸（12）与机架（1）之间通过固定支架（20）连接，固定支架（20）通过螺栓（19）与上辊盒（18）连接；在上辊盒（18）与机架(1)之间安装有导轨（22）以降低窜辊时的摩擦力。

4.根据权利要求1所述的具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机，其特征在于，所述下窜辊机构（10）包括：下窜辊液压缸（23）、位移传感器（24）、液压伺服系统（14）、T型连接块（25）、销轴（26）、T型连接块（27）、下辊盒（28）、滚珠（29）、弧形导槽（30）、保持架（31）、螺钉（32）、丝杠（33）、固定支架（34）、螺栓（35）、螺栓（37）、连接孔（36）；所述液压伺服系统（14）通过管路连接所述下窜辊液压缸（23）以提供动力；所述位移传感器（24）设置于所述下窜辊液压缸（23）内，且所述位移传感器（24）连接所述液压伺服系统（14）以接收所述下窜辊机构（10）所要移动的距离并将所述下窜辊机构（10）的实际移动的距离发送到液压伺服系统（14）的控制系统形成闭环控制。

5.根据权利要求2、4所述的具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机，其特征在于，通过位移传感器（13）、（24）所形成的闭环控制回路，来保证上窜辊机构（2）和下窜辊机构（10）同步运动。

6.根据权利要求4所述的具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机，其特征在于，所述下辊盒（28）底部有弧形凹槽，丝杠（33）上端有半球形凹槽，下辊盒（28）与丝杠（33）之间通过滚珠（29）活动配合，通过保持架（31）限制滚珠（29）在丝杠（33）上端凹槽内的移动。

7.根据权利要求6所述的具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机，其特征在于，所述下窜辊液压缸（23）与机架(1)之间通过固定支架（34）连接；下窜辊液压缸（23）与机架(1)之间的固定支架（34）上设有两排位置不同的连接孔（36），该下窜辊机构（10）的下窜辊液压缸（23）可以通过螺栓（35）固定在不同的连接孔（36）内以实现不同的窜辊策略和窜辊行程。

8.根据权利要求1所述的具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机，其特征在于，所述液压伺服系统（14）包括溢流阀（38）、蓄能器（39）、电磁流量控制阀（40）、三位四通电磁换向阀（41）、自锁回路（42）、压力继电器（43）、整流板+2FRM二通流量控制阀（44）、普通单向阀（45）、液压泵（46）、电动机(47)、滤油器(48)、油箱(49)；其中液压伺服系统（14）采用了两级调速控制系统，其中电磁流量控制阀用作粗调的一级调速控制，2FRM二通流量控制阀作为精调的二级调速控制。

9.根据权利要求1所述的具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机，其特征在于，所述液压伺服系统（14）连接上窜辊机构（2）的上窜辊液压缸（12）和下窜辊机构（10）的下窜辊液压缸（23），以控制上弯曲辊辊盒（4）和下弯曲辊辊盒（11）沿着弯曲辊的轴向窜动以实现窜辊；且上窜辊液压缸（12）和下窜辊液压缸（23）设有自锁回路(42)以限制上辊盒（18）和下辊盒（28）在弯曲辊的轴向窜动；其中该自锁回路(42)由两个先导式单向阀组成以在窜辊液压缸停止供油的情况下实现窜辊液压缸的轴向自动锁紧，进而实现弯曲辊的轴向自动锁紧。

10.根据权利要求9所述的具有窜辊功能的冷轧带钢拉伸弯曲矫直机，其特征在于，所述液压伺服系统（14）还包括用于测量上窜辊液压缸（12）和下窜辊液压缸（23）内压力的压力继电器（43）以在上窜辊液压缸（12）和下窜辊液压缸（23）内的压力超过安全范围时发出报警信号；且所述压力继电器（43）还连接该液压伺服系统（14）的控制机构以在压力超过安全范围时停止窜辊动作。

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