CN104324954A - 热轧生产线上的多功能导尺装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种热轧生产线上的多功能导尺装置，涉及金属板带热轧生产线上的导尺装置，特别是一种集轧件对中、辅助咬入、轧边测宽等功能集中在一起的装置。主要包含对称设置在辊道上轧制带材的两侧的两个底座（1）和在底座上的滑台（2），滑台（2）靠近带材一端的内侧设有若干立棍（9），至少1个立棍连接电机或液压马达，使得至少一个立棍被动力驱动，以轧机为参考位置，从近到远，扎边辊中心线至轧制中心线的距离越来越大。本发明优点：1）本发明集轧件对中、辅助咬入、轧边测宽等功能集中在一台设备上实现，提高生产效率和产品质量的同时，还降低了设备成本；2）通过计算机自动控制系统，可实现根据带材厚度自动设定轧边量，既可以定量轧边也可以定力轧边。

Description

热轧生产线上的多功能导尺装置

技术领域

本发明涉及金属板带热轧生产线上的导尺装置，特别是一种集轧件对中、辅助咬入、轧边测宽等功能集中在一起的装置。 

技术背景

导尺装置设置在主轧机前后，实现带材的对中、辅助咬入、扎边定宽等功能，是热轧制生产线上必不可少关键的辅助设备。在2007年11月28日，中国专利文献公开了一种名称为“一种便于自动标定的轧制线导尺”的实用新型专利，公开号是CN200981079Y，该类轧制线的导尺包括在机架前分别由位于工作侧和操作侧液压缸控制的两个相互平行的挡板，其特征在于在每个液压缸的收回极限附近安装两个极限开关。该装置中采用挡板进行滑动导正，其与轧件之间的摩擦大，对轧件的边部易造成损坏且稳定性差。再如，2012年07月4日，中国专利文献公开了一种名称为“一种带材热轧机的导尺装置”，授权公告号CN 202290786 U，该类导尺装置包括机座，呈对称设置于辊道上左导尺组和右导尺组，左导尺组和右导尺组分别由平移导尺和摆动导尺组成，在各平移导尺与机座之间分别设有同步推动平移导尺移动的液压缸，在个油压缸两侧设有左导杆和右导杆，左导杆、右导杆的一端与平移导尺相连接，在左右导尺组相对应的导杆之间设有导杆同步机构。该装置中采用是导杆作为导尺的导向定位机构，其摩擦阻力大，安装难度高，对设备的驱动力需求高，降低了该导尺的机械高速化运行需求；产品在轧制过程中是一个由厚逐渐变薄的生产过程，该装置没有对导尺的侧向挤压力进行控制,对热轧生产线上的不同时段的产品均使用同样的压力，对后期的比较薄的产品侧边造成变形。带材热轧头几个道次受板锭和轧辊间摩擦力的限制，如果压下量过大，带材自然咬入会很困难，一般采用减小单道次压下量的方法或在外力辅助下咬入解决自然咬入困难的问题。这大大影响了生产效率，降低了热轧带材的终轧温度。带材热轧会产生较大的宽展，某些材料还会在边部形成裂纹，这不仅给后续的轧制生产带来困难，还降低了最终的成品率，增加了带材的生产成本。为解决这个问题通常会设置单独的轧边机或在热轧机架入口处设置独立的轧边辊，设备投资大大增加。 

发明内容

针对上述现有技术中热轧生产线导尺所存在的结构上的弊端和功能上的局限性及生产过程所存在的上述问题，本发明设计一套全新的导尺装置，在保证带材对中功能的基础上，实现带材的辅助咬入和轧边定宽功能，即：导尺、推锭、轧边一体化。 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

本发明主要包含对称设置在辊道上轧制带材的两侧的两个底座1和在底座上的滑台2，在滑台上固定有液压缸3，滑台2靠近带材一端的内侧设有若干立棍9，两滑台同步联动的对中机构，滑台2为箱式结构，和滑台相对底座向垂直轧制中心线方向平行移动作导向定位的线性滑轨组件7，至少1个立棍连接电机或液压马达，使得至少一个立棍被动力驱动；以轧机为参考位置，从近到远，相对称的两轧边辊间距或称开口度越来越大，相邻两相对称轧边辊间距差或称开口度差为单个轧边辊的轧边量，进一步，相邻两相对称轧边辊间距差或称开口度差呈等差数列分布；所述的滑台2靠近带材一端的内侧设有若干立棍9，立棍9的形状呈倒锥形；所述的呈倒锥形立棍9的锥度在1-20o范围；所述的滑台2为箱式结构，其断面形状呈阶梯状，其中靠近辊道的较厚部分的端面安装立棍9；所述的滑块导轨组件7包含滑块71与导轨72，导轨72固定在滑台2的底面靠两边位置，且导轨72与滑块71滚动配合；所述对中机构8包含与其中一滑台底面固定的联动固定支架81，齿条连接杆82，由上齿条83、齿轮84、下齿条85组成的齿轮齿条机构，齿轮与上下齿条相互咬合，上齿条83固定在另一滑台的底面，下齿条85与齿条连接杆82一端连接，齿条连接杆的另一端与联动固定支架81固定连接，当上齿条向一个方向移动时，通过齿轮带动下齿条向相反方向移动。

本发明采取以上技术方案，其具有以下优点：1）本发明集轧件对中、辅助咬入、轧边测宽等功能集中在一台设备上实现，提高生产效率和产品质量的同时，还降低了设备成本；2）通过计算机自动控制系统，可实现根据带材厚度自动设定轧边量，既可以定量轧边也可以定力轧边。 

附图说明

图1为本发明热轧生产线上的新型导尺设备的总体结构立体图； 

图2为本发明热轧生产线上的新型导尺设备的主视图；

图3为图1、图2中对中机构的结构示意图；

图4为本发明放置在主轧机前后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明： 

如附图1-4示意，图中的标号分别表示：底座 1、滑台 2、液压缸 3、液压缸支撑座 4、液压缸缸体支撑座5、伺服器 6、滑块导轨组件 7、滑块 71、导轨 72、同步机构 8、联动固定支架 81 ，齿条连接杆 82、上齿条 83、齿轮 84、下齿条85、立辊 9、主动立辊 91、从动立辊 92、减速电机 10、主轧机 11 。

如图1所示，本发明包含两个底座1，对称设置在辊道上轧制带材的两侧；及设置在底座上的两个滑台2；及固定在底座和滑台间的驱动装置3，用于驱动滑台前后移动；还包括使滑台相对底座向垂直轧制中心线方向移动的直线导向机构7，其位于滑台与底座之间并与他们相连接；使两滑台同步联动的同步机构8；通常每个滑台上至少2个以上的竖直安装的轧边辊9，分别设置在滑台靠近带材一端的内侧，两侧滑台的辊子相对于轧制中心线对称，其中至少一个轧边辊为动力辊，及实现动力辊调速、轧边辊和带材间轧制力调节、两侧扎边辊之间距离调节的液压系统和电气控制系统；线性滑轨除了能精确导向外，还要能承受轧制方向上带材施加在扎边辊上的力，可以采用滑动导轨，也可以采用滚动导轨；对中机构包含与两侧滑台相固定的联动机构，目的是实现两侧滑台对中过程同步运动。也可以采用机械式同步，比如：齿轮齿条同步机构，链条或皮带式同步机构等。也可以通过位置自动控制，通过控制系统实现两侧的滑台同步运动；以轧机为参考位置，从近到远，相对称的两轧边辊间距或称开口度越来越大，相邻两相对称轧边辊间距差或称开口度差为单个轧边辊的轧边量，进一步，相邻两相对称轧边辊间距差或称开口度差呈等差数列分布；此外，每侧轧边辊中有主动辊和从动辊，主动辊上设置有驱动其转动的驱动装置，可以采用电机或液压马达经减速机驱动，也可以由电机或液压马达直接驱动。从动辊接触带材后，由带材的直线移动拉动辊子旋转；驱动滑台移动的驱动装置可以是直线运动驱动器，比如液压缸、气缸等，也可以是旋转运动驱动器，比如电机、液压马达等，经机械传动机构将旋转运动转换为直线运动；常用的转换机构有：齿轮齿条传动、丝杆螺母传动、链传动、皮带传动、曲柄滑块曲柄摇杆等；此外，不同的驱动器，采用相应的伺服控制器来控制；在滑台上设置位置检测装置，测量滑台的移动距离，用于测量控制带材宽度。测量装置可以用直线位移传感器，比如：光栅尺、磁栅尺、差动变压器等，也可以把直线运动转换为旋转运动，用测量转角传感器测量转角，将转角换算成直线运动的位移，常用的转角测量装置有：旋转编码器、旋转变压器等。 

图1、图2为本发明的热轧生产线上新型导尺设备，包含两个底座1，对称设置在辊道上轧制带材的两侧；及设置在底座上的两个滑台2；及固定在滑台上的液压缸3，还包括为滑台2相对底座1向垂直轧制中心线方向平行移动作导向定位的线性滑轨组件7，其位于滑台2与底座1之间并与他们相连接；使两滑台同步联动的对中机构8，其位于滑台2与底座1之间并使两滑台2相连接；呈倒锥形的2组轧边辊9，分别设置在滑台靠近带材一端的内侧，且相对于轧制中心线对称；底座1呈凹形，滑台2呈阶梯状型箱式结构，该结构能够满足本发明受力要求，并相对节省原料；所述液压缸3的缸体通过液压缸缸体支撑座5将其固定在滑台2上，液压缸3带活塞杆的一端通过液压缸支撑座4与底座1固定；滑块导轨组件7包含滑块71与导轨72，导轨72固定在滑台2的底面靠两边位置，滑块71固定在底座1的上表面靠两边位置，且导轨72与滑块71滚动配合。滑块导轨组件作为滑台相对于底座移动的导向定位机构，摩擦力小，能实现机械的高速化运行；图3是在图1 图2的图中未能表示的对中机构8，所述对中机构8包含与其中一滑台底面固定的联动固定支架81，齿条连接杆82，由上齿条83、齿轮84、下齿条85组成的齿轮齿条机构；齿轮与上下齿条相互咬合，上齿条83固定在另一滑台的底面，下齿条85与齿条连接杆82一端连接，齿条连接杆的另一端与联动固定支架81固定连接；当上齿条向一个方向移动时，通过齿轮带动下齿条向相反方向移动了；本发明导尺设备中此种结构的对中机构8，是对两滑台的同步联动做一个限定，其完全是一个随动的过程，摩擦力小，寿命长。此外，在对中机构的齿轮84内安装有轴，轴通过轴承安装座固定，在该轴上设置一编码器，与齿轮84同轴旋转。编码器通过记录齿轮的转数计算导尺的开口度大小；每组轧边辊9至少包含2个辊子，相对远离主轧机辊子的旋转中心到轧制中心线的距离大于相对靠近主轧机辊子的旋转中心到轧制中心线的距离；每组轧边辊中有主动辊和从动辊，主动辊上设置有驱动其转动的电机和减速机，从动辊是一个与经过的带材滚动接触的被动辊子；本实施例中设计的是每组轧边辊包含两个棍子，一个是主动辊91，其上设有驱动其转动的电机10，且相对远离主轧机；一个是从动辊92，它与经过的带材滚动接触且相对靠近主轧机。主动辊91旋转中心到轧制中心线的距离大于从动辊旋转中心到轧制中心线的距离；倒锥形轧边辊设计的锥度为2度，但它能如斜楔一样压住带材，对带材进行轧边，还能克服产品在轧制过程中的翘曲，根据上述结构，使用时当带材通过轧边辊时，会对带材进行多道次，有很好的轧边效果，还能轻松实现对轧制带材的送料；此外，在其中一底座的外侧设有调节液压缸压力的伺服器6，实现液压缸对带材侧向挤压力的调整。 

下面对本发明的工作原理及工作过程作进一步的说明： 

本发明的热轧生产线上新型导尺设备，两个液压缸3为两滑台向垂直轧制线方向往复运动提供驱动力；滑块导轨组件7作为滑台相对于底座移动的导向定位机构；同时导尺设备中设置的对中机构8实现两滑台移动的同步性；液压缸3工作后，两滑台1做同步联动运动；当轧制带材靠近时，在滑台靠近带材一端的内侧设置的轧边辊9对轧制带材进行导正，送料，多道次轧边；同时伺服器6来控制液压缸驱动时轧边辊给带材的侧向挤压力，防止带材边部发生变形；同时在对中机构8中齿轮的轴上设置的编码器，对导尺开口大小进行测量；如图4所示，本发明的导尺设备设置在主轧机11的前后，在整个轧制过程中对辊道上轧制的带材按既定的方向和状态准确的、稳定的导入和导出。

虽然以上已经参照附图对本发明的构思做了详尽的说明，但本领域的普通技术可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提下，仍可以对本发明作出各种改进和变换，而这种改进和变换仍然应当属于本发明的保护范围。 

Claims (7)

1.热轧生产线上的多功能导尺装置，主要包含对称设置在辊道上轧制带材的两侧的两个底座（1）和在底座上的滑台（2），在滑台上固定有液压缸（3），滑台（2）靠近带材一端的内侧设有若干立棍（9），两滑台同步联动的对中机构，其特征是，滑台（2）为箱式结构，和滑台相对底座向垂直轧制中心线方向平行移动作导向定位的线性滑轨组件（7），至少1个立棍连接的电机或液压马达，使得至少一个立棍被动力驱动；以轧机为参考位置，从近到远，相对称的两轧边辊间距或称开口度越来越大，相邻两相对称轧边辊间距差或称开口度差为单个轧边辊的轧边量。

2.根据权利要求1所述的热轧生产线上的多功能导尺装置，其特征在于：所述的滑台（2）靠近带材一端的内侧设有若干立棍（9），立棍（9）的形状呈倒锥形。

3.根据权利要求2所述的热轧生产线上的多功能导尺装置，其特征在于：所述的呈倒锥形立棍（9）的锥度在1-20o范围。

4.根据权利要求1所述的热轧生产线上的多功能导尺装置，其特征在于：所述的滑台（2）为箱式结构，其断面形状为阶梯状，其中较厚部分的端面安装立棍（9）。

5.根据权利要求1所述的热轧生产线上的多功能导尺装置，其特征在于：所述的滑块导轨组件（7）包含滑块（71）与导轨（72），导轨（72）固定在滑台（2）的底面靠两边位置，且导轨（72）与滑块（71）滚动配合。

6.根据权利要求1所述的热轧生产线上的多功能导尺装置，其特征在于：所述对中机构（8）包含与其中一滑台底面固定的联动固定支架（81）、齿条连接杆（82），由上齿条（83）、齿轮（84）、下齿条（85）组成的齿轮齿条机构，齿轮与上下齿条相互咬合，上齿条（83）固定在另一滑台的底面，下齿条（85）与齿条连接杆（82）一端连接，齿条连接杆的另一端与联动固定支架（81）固定连接，当上齿条向一个方向移动时，通过齿轮带动下齿条向相反方向移动。

7.根据权利要求1所述的热轧生产线上的多功能导尺装置，其特征在于：所述的每侧滑台上的扎边辊，以轧机为参考位置，从近到远，相对称的两轧边辊间距或称开口度越来越大，相邻两相对称轧边辊间距差或称开口度差为单个轧边辊的轧边量，并且呈等差数列分布。