CN104942043A - 钢卷塔形拍齐的装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢卷塔形拍齐的装置，包括：框架和平移小车，平移小车安装在框架上；所述平移小车包括：小车主梁、辊轮、链条龙门架、链条、油缸挂臂、油缸耳轴、拍齐油缸、油缸头部转轴、撞板、挡板。本发明还提供相应的控制方法。本发明能够有效拍齐钢卷两侧塔形，防止推倒钢卷，且设备刚性增强。

Description

钢卷塔形拍齐的装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及自动拍齐步进梁上钢卷塔形的装置，具体地，涉及钢卷塔形拍齐的装置。本发明能够广泛应用于热轧钢卷突出的芯部塔形拍齐平整。

背景技术

在实际生产中钢卷在卷取完成后，其芯部及表层若干圈板带出现卷偏和抽芯，即所谓的塔形现象，容易造成翻边或卷边损坏。不仅影响包装质量，而且影响了后续用户使用，特别是对需要进入罩式炉进行退火处理的不锈钢钢卷。罩式炉对钢卷的溢出边、塔形公差范围有严格要求，否则会在退火中产生对流板压痕，对罩式炉的辊子、承重板、炉台等造成严重伤害，导致其严重变形，缩短使用周期。

为降低精整处理生产成本及提高成材率，需解决钢卷芯部塔形及抽芯问题；根据所有钢卷生产厂家的经验，在钢卷运输过程中对钢卷芯部塔形及抽芯进行处理是必要的。钢卷塔形拍齐装置即是解决相关问题的。它安装在钢卷运输机某工位两侧，当钢卷运输到步进梁运输机该工位，步进梁运输机活动梁处于低位时，钢卷塔形拍齐装置对停放在步进梁运输机固定梁上的钢卷芯部抽出部分进行拍齐。

目前，钢卷塔形拍齐装置都是采用两侧撞板同时向中间挤压的方式进行拍齐。这种方式很难保证两个撞板同步，即使同步，也无法保证钢卷放偏时钢卷两侧都可以拍齐，甚至推倒钢卷；另一个缺点是分体结构刚性不足。

考虑到上述拍齐装置的缺陷，有必要设计一种一体式拍齐装置，它既可以两侧平衡施力拍齐又可以避免因为钢卷放偏造成的单侧拍齐现象。

经检索，发现如下相关结果。

相关检索结果1：

专利申请号：CN201110320086.2

名称：一种控制钢卷内外圈塔形的操作方法

该专利文献提供了一种控制钢卷内外圈塔形的操作方法，所述操作方法包括在带钢穿带过程中控制钢卷内圈塔形以及在带钢收尾过程中控制钢卷外圈塔形。在带钢穿带过程中控制钢卷内圈塔形的步骤包括：在带钢穿带前，首先消除来料钢卷的塔形，然后将消除了塔形偏移量的带钢进行穿带；当带钢头部到达卷取机卷筒的钳口处时，用卸料推板装置将带钢头部的偏移量消除后再进行卷筒涨径操作。在带钢收尾过程中控制钢卷外圈塔形的步骤包括：在对带钢进行收尾操作时，将出口压尾辊的压下高度控制使得带钢有轻微变形；在带钢尾部离开出口压尾辊的瞬间，操作带钢压紧辊压住钢卷外圈，避免松卷造成的钢卷外圈塔形。根据本发明，可以有效地提高平整分卷机组的卷形质量。

相关检索结果2：

专利申请号：CN02210023.7

名称：热轧带钢钢卷塔形处理机

该专利文献提供一种热轧带钢塔形处理机，它是由支架、控制装置、执行机构组成，控制装置和执行机构安装在支架上，执行机构包括底座、摆动杆、推拉杆、顶板、打击板组成，摆动杆一端安装在底座上，摆动杆的另一端安装打击板，摆动杆还与推拉杆连接，推拉杆与顶板连接，顶板接控制装置。本实用新型的优点在于它可以直接安装在热轧带钢的生产线上，通过风缸上的活塞的重复运动，带动执行机构上的打击板拍打具有塔形钢卷，使钢卷塔形复位，其机构简单、实用，运行安全可靠。

相关检索结果3：

专利申请号：CN200820193589.1

名称：钢卷头部塔形整理装置

该专利文献涉及金属卷出现塔形后的整理装置。其解决目前存在的由于对钢卷的塔形撞击力是固定值，而塔形溢出边情况又比较复杂，使撞击时容易出现折边或撞伤等不足。措施：钢卷头部塔形整理装置，其特征在于：以钢卷支架为中心，其由下述部件组成：在其两侧对称安装固定架1，在固定架1上连接悬臂2，悬臂2连接吊链3的一端，吊链3的另一端连接于整理锤4上，在整理锤4的一端连接拉链5的一端，在固定架1上连接挂件6，拉链5的另一端挂在挂件6上。本实用新型能根据形成的塔形情况在整理时随时变化打击力度将金属卷整理整齐，并且操作方便，同时防止吊运时发生安全事故，降低了因吊而损伤的废钢卷率。

相关检索结果4：

专利申请号：CN200820231983.X

名称：矫正塔形钢卷的装置

该专利文献涉及一种矫正塔形钢卷的装置。该装置包括设置有轨道的底座和允许在轨道上行走的轨道车，以及在轨道车行走方向的两侧上分别安装有一个由动力装置驱动的摆臂组件，且在每一个摆臂组件的前端安装一块方向相对的平板拍头。该装置的结构相对简单，制作成本较低，平板拍头拍打的部位相当准确，且矫正的效果理想，操作既简便又安全可靠。

相关检索结果5：

专利申请号：CN200920208839.9

名称：钢卷内塔形矫正装置

该专利文献公开了一种钢卷内塔形矫正装置，该矫正装置包括支架、底板、水平驱动部件和推盘，底板设于支架上，水平驱动部件固定于底板上，推盘设于水平驱动部件一端，并与水平驱动部件相连接。通过在步进梁的钢卷两侧分别设置矫正装置，并通过两矫正装置的气缸同时将推盘推向钢卷，从而将钢卷凸出的内圈推回，消除了内塔形缺陷，提高了成品合格率，并且不但降低了矫正时间，还杜绝了安全隐患。

相关检索结果6：

专利申请号：CN201020279390.8

名称：卧式钢卷塔形的消除装置

该专利文献涉及轧机卷取机的钢卷整理装置。其包括油缸支架、与油缸支架连接的升降油缸、与升降油缸下端连接的夹紧机构；所述的夹紧机构，由固定框架、对称装在固定框架上的夹紧车一及夹紧车二、对称装在固定框架上并与夹紧车一及夹紧车二两端连接的夹紧油缸一及夹紧油缸二、夹紧车一及夹紧车二底部两端安装的滚轮、装在夹紧车一侧中部的夹紧板一、装在夹紧车二侧中部并与夹紧板一相对安装的夹紧板二组成。本实用新型能消除钢卷塔形缺陷而提高了成材率，使钢卷在鞍座上不产生滑动，钢卷表面无划伤，后工序运输中不会发生掉卷事故，并且结构紧凑，工作可靠，使用方便，容易实施。

技术要点比较：

相关检索结果1的方法侧重于带钢穿带过程中控制钢卷内圈塔形以及在带钢收尾过程中控制钢卷外圈塔形，不是带钢成卷后消除塔形。

相关检索结果2的方法侧重于消除一侧塔形，结构简单，无法消除钢卷两侧塔形，因拍齐板与基础连接，刚度存在不足。

相关检索结果3、相关检索结果4和相关检索结果5的方法都采用钢卷两侧拍齐板直接或间接安装在基础上，刚度不足；其中相关检索结果5采用气缸拍齐，速度不可控，容易对钢卷内圈塔形造成损伤。

相关检索结果6的方法解决了两侧拍齐板对基础的作用，但由于两侧拍板分别独立拍齐，整体刚度受限，且无法随钢卷偏移自动定位。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题是有效拍齐钢卷两侧的塔形，又要提高整体刚性。本发明设计的设备是由一个油缸拍齐的一体式结构，刚性良好，可以实现钢卷两侧塔形平衡受力拍齐，而且钢卷放偏时可以自适应纠正。

根据本发明提供的钢卷塔形拍齐的装置，包括：框架和平移小车，平移小车安装在框架上；

所述平移小车包括：小车主梁、辊轮、链条龙门架、链条、油缸挂臂、油缸耳轴、拍齐油缸、油缸头部转轴、撞板、挡板；

油缸挂臂的上端和挡板的上端都与小车主梁焊接为一体，形成一个牢固的刚性体，所述刚性体通过四个辊轮悬挂于框架的两根导轨上，并能够在导轨上移动；

撞板与挡板分别置于框架的步进梁输送中心线的两侧；

油缸挂臂的下端通过依次连接的油缸耳轴、拍齐油缸、油缸头部转轴连接至撞板，撞板的上端通过链条连接至设置于框架上的链条龙门架。

根据本发明提供的上述的钢卷塔形拍齐的装置的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：令撞板和挡板张开至最大距离S1作为初始状态，保证步进梁携带的钢卷能顺利通过或放入撞板与挡板之间的间隙；

步骤2、步进梁带动钢卷进入撞板和挡板之间时，撞板向钢卷伸出；

步骤3、当撞板碰到钢卷塔形，但钢卷尚未完全拍齐时，撞板受钢卷反向作用力，带动平移小车反向移动，同时挡板随平移小车向钢卷移动，直至碰到钢卷另一侧塔形；然后，撞板和挡板同时挤压钢卷塔形，并延时n秒达到拍齐效果；

步骤4、钢卷拍齐后，恢复步骤1时的初始状态，等待下一个钢卷到位。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、有效拍齐钢卷两侧塔形。针对现有设备都采用两侧分别拍齐的方式，当钢卷放偏或两侧油缸油压不同时，钢卷两侧塔形矫正效果不同，甚至会推倒钢卷；本发明采用了一个油缸驱动，平移小车使用4个车轮平滑移动，撞板和挡板会跟随钢卷偏移，两侧施力平衡，有效拍齐钢卷两侧塔形，并防止推倒钢卷。

2、设备刚性增强。针对现有设备采用两侧分别固定于基础，导致基础受力很大，容易破坏基础；本发明采用了框架式支撑与小车内部受力相结合，钢卷塔形拍齐过程中，基础无需受力，而是小车内部自身受力，只需增强小车自身刚性，设备稳定性和寿命就会增加。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明的拍齐装置的整体结构示意正面图。

图2是本发明的拍齐装置的整体结构示意俯视图。

图3是拍齐装置的主要部件-平移小车结构示意图，图示标示部件为平移小车内部构件，随平移小车一起运动。

图4是拍齐装置的初始状态的示意图，即撞板和挡板距离最大。

图5是拍齐装置的拍齐油缸第一步动作示意图，即拍齐油缸活塞杆伸出，直至碰到钢卷塔形。

图6是拍齐装置的撞板和挡板拍齐示意图，即撞板和挡板都碰到钢卷两侧的塔形，但尚未完成拍齐。

图7是拍齐装置的拍齐完成示意图，即完成拍齐动作。

图中：1-平移油缸，2-导轨，3-辊轮，4--链条龙门架，5链条，6-横梁，7-立柱，8-油缸挂臂，9-油缸耳轴，10-拍齐油缸，11-油缸头部转轴，12-撞板，13-挡板，14-钢卷，15-小车主梁。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明所要解决的技术问题是一种可以有效拍齐钢卷塔形的装置，其利用冷金属检测器反馈信号和钢卷步进梁到位信号，指令拍齐油缸动作，拍到钢卷一侧时，平移小车受到钢卷反作用力，反方向带动挡板拍齐钢卷另一侧。在拍齐过程中，只有一个拍齐油缸施力，另一个小油缸卸油随动，实现小车自身的撞板和挡板之间的平衡受力；拍齐位置由钢卷放置的位置决定，避免了钢卷放偏造成的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的拍齐装置的结构是这样的：拍齐装置的功能主体是一个平移小车（图3所示），平移小车放置在一个框架上，该框架主要由两根长横梁6和四根立柱7组成，立柱通过化学螺栓或地脚螺栓固定在步进梁两侧；受平移油缸1控制，平移小车通过四个辊轮3在框架上方的导轨2上滑动；平移小车主要包括小车主梁15、辊轮3、撞板12、拍齐油缸10、油缸挂臂8、链条5、链条龙门架4、挡板13；除上述零部件外还有液压系统和润滑系统等。

下面结合附图及实例，对本发明的拍齐装置运行步骤作进一步说明。

步骤1、拍齐装置初始状态是撞板和挡板张开至最大距离S1（见图4），保证步进梁携带钢卷能顺利通过或放入；此时，平移油缸活塞杆伸出至最大位置，而拍齐油缸活塞杆缩回至最小位置，即：平移小车的到位接近开关和拍齐油缸活塞杆缩回到位接近开关都感应到信号。

步骤2、步进梁带动钢卷进入拍齐装置的撞板和挡板之间时，步进梁落位传感器检测到到位信号，同时，安装在拍齐装置旁边斜对角的对射式冷金属探测仪检测到钢卷，系统指令液压站阀台控制平移油缸的无杆腔泄压，同时控制拍齐油缸活塞开始伸出，即撞板伸出（撞板与挡板距离S2,见图5）；如果冷金属探测仪未检测到钢卷，拍齐油缸不会动作。

步骤3、当撞板碰到钢卷塔形，但钢卷尚未完全拍齐时，撞板受钢卷反向作用力，带动拍齐油缸及平移小车反向移动（此时平移油缸为泄压状态，而拍齐油缸继续伸出），同时挡板随平移小车向钢卷移动，直至碰到钢卷另一侧塔形（撞板与挡板距离S3,见图6）；然后，拍齐油缸继续施力，撞板和挡板同时挤压钢卷塔形，并延时n秒达到拍齐效果（撞板与挡板距离S4,见图7），撞板油缸压力可调，可以根据实际情况拍齐力，达到理想的拍齐效果。

步骤4、钢卷拍齐后，撞板油缸活塞杆缩回，平移油缸伸出至最大，同时两个接近开关都感应到信号，恢复初始状态，等待下一个钢卷到位。

下面对为本发明的一个优选的具体实施方式。

实例1：某热轧厂钢卷运输链上的钢卷塔形拍齐装置

某热轧厂内部投入使用的一套钢卷塔形拍齐装置。该拍齐装置四根立柱分别使用化学螺栓固定于钢卷运输链2#步进梁运输机3#工位两侧。该设备主要包括平移油缸、导轨、横梁、立柱、液压系统、润滑系统、检测元件、控制系统等，其中，平移小车由小车主梁、辊轮、撞板、拍齐油缸、油缸挂臂、链条、链条龙门架、挡板等构成。

需要拍齐的钢卷外径φ1040-φ2100mm，钢卷宽度1000～1550mm，钢卷厚度1.2～12.7mm，拍齐液压缸φ100×910mm，平移液压缸：φ80×400mm，工作压力3-10MPa（可调），拍齐力20-120kN，拍齐周期20s-25s。考虑到钢卷放置偏移和生产最大钢卷宽度为1650mm，撞板与挡板初始（最大）间隙S1=1900（见图4）。拍齐装置外对角方向装有一对冷金属检测器，用来检测钢卷是否到位。

拍齐过程如下：步进梁带动钢卷进入撞板和挡板之间时，步进梁落位传感器检测到到位信号，同时，冷金属探测仪检测到钢卷，平移油缸的无杆腔泄压，同时拍齐油缸活塞伸出，即撞板伸出；当撞板碰到钢卷塔形，撞板受钢卷反向作用力，带动平移小车及挡板反向移动，直至挡板碰到钢卷另一侧塔形；拍齐油缸继续施力，撞板和挡板同时挤压钢卷塔形，并延时5秒，拍齐油缸缩回，平移油缸伸出至最大，同时两个接近开关都感应到信号，恢复初始状态，等待下一个钢卷到位。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (2)

1.一种钢卷塔形拍齐的装置，其特征在于，包括：框架和平移小车，平移小车安装在框架上；

所述平移小车包括：小车主梁、辊轮、链条龙门架、链条、油缸挂臂、油缸耳轴、拍齐油缸、油缸头部转轴、撞板、挡板；

油缸挂臂的上端和挡板的上端都与小车主梁焊接为一体，形成一个牢固的刚性体，所述刚性体通过四个辊轮悬挂于框架的两根导轨上，并能够在导轨上移动；

撞板与挡板分别置于框架的步进梁输送中心线的两侧；

油缸挂臂的下端通过依次连接的油缸耳轴、拍齐油缸、油缸头部转轴连接至撞板，撞板的上端通过链条连接至设置于框架上的链条龙门架。

2.一种权利要求1所述的钢卷塔形拍齐的装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：令撞板和挡板张开至最大距离S1作为初始状态，保证步进梁携带的钢卷能顺利通过或放入撞板与挡板之间的间隙；

步骤2、步进梁带动钢卷进入撞板和挡板之间时，撞板向钢卷伸出；

步骤3、当撞板碰到钢卷塔形，但钢卷尚未完全拍齐时，撞板受钢卷反向作用力，带动平移小车反向移动，同时挡板随平移小车向钢卷移动，直至碰到钢卷另一侧塔形；然后，撞板和挡板同时挤压钢卷塔形，并延时n秒达到拍齐效果；

步骤4、钢卷拍齐后，恢复步骤1时的初始状态，等待下一个钢卷到位。