CN1067607C - 用于将轧制的细棒材送至冷却床的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于高速生产轧制棒材的轧机装置及方法，轧制的棒材在该轧机中前进到输送辊道的进入端并且在将棒材送至输送辊道上之后将其横向移到一个用于制动的提升挡板上接着输送到一个冷却床上，为提升挡板可操作地设置第一磁性装置，用于对轧制的棒材尾部施加一个制动力以便使前进中的轧制棒材减速；在相距第一磁性装置的下游位置为输送辊道可操作地设置第二磁性装置，用于对轧制的棒材头部施加一个拉力，以便将在棒材在输送辊道上前进的时候保持棒材的头部与输送辊道相接触。

Description

用于将轧制的细棒材送至冷却床的方法和装置

本发明涉及将纵向前进的直的轧制的细棒材段送入冷却床的方法和装置，尤其涉及避免在轧制的细棒材中形成坯料弯斜的方法和装置。

本发明特别涉及处理在轧机中高速生产的纵向前进的直的轧制的细棒材段的方法和装置。

在过去的十年中，线材棒的高速精加工已经有了很大的发展，其中包括无扭转的线材棒的引入和“中心出料式卷料”线圈形成头的发展。该两项技术的组合使得棒材轧制速度从50M/s增加到100M/s以上，而对于直棒材的轧制却几乎没有发展。这是因为对于大的，例如直径达12mm以上的棒材的轧制没有太多的问题。但是，对于直径在10至8mm的棒材而言，轧机必须以低速运行，由此而降低了生产能力。在本发明人的较早的专利5,027,632中，公开了一种在不扭转棒材的情况下用于轧制棒材并将轧制的细棒材送至一个分配器的方法和装置(即所谓的NTA系统)。这种NTA系统主要是增加了精轧速度，但在将小直径的棒材高速送至冷却床时，其它的问题仍然存在。

输入辊道主要是高速接收棒材，并且理论上讲输入辊道应该是尽可能地光滑以避免有任何引起坯料弯斜的突出部件与棒料的前端接触。但不幸的是有许多输入辊道必须完成的其它功能且不可能有一种光滑的不间断的表面。要求限制一种封闭的通道系统的最大安装长度对维修提出了进一步的困难。

为了使高速进入冷却床的输入辊道的钢棒材在其能够到达用于冷却的冷却床之前慢下来需要很长的距离，而这样长的距离要求更大的空间以及不必要的用于构筑这种结构的费用。如果利用自然制动，这种制动距离是与精轧速度的平方成正比的。为了减少这种制动距离，需要配置额外的制动器。

用于制动这种棒材的已知方法如下：

(1)利用夹辊制动，如图1所示，其中的钢棒材穿过一对张紧辊2。张紧辊2有两个用途，首先夹送辊将已经由飞剪3所切断成冷却床长度的棒材进行加速以便将其由输入的棒材分离；其次，反向驱动张紧辊以便在钢棒材到达冷却床的斜面上之前以一种容易控制的速度将其制动。这种方法具有的缺点是，可能损坏钢棒材的表面。利用这种系统，不必沿着冷却床的输送辊道安装附加的辊子。

(2)利用磁垫制动，如图2所示，其中的磁垫4安装在输送辊道的提升挡板之下。在给磁垫通电时，钢棒材和升降台表面之间的摩擦力增加而使棒材的速度下降。利用这种结构，要求沿着提升挡板设置附加的辊子5，以便对钢棒材的切下的部分加速使其在飞剪3之后与送入的棒材分离。辊子5的顶面必须比提升挡板高，以便与钢棒材相接触。而在钢棒材前端撞到辊子的顶面时，这又会在钢棒材的前端引起“跳动现象”，这可能会是一种在冷却床中形成产生棒料弯斜潜在的危险。

本发明的目的在于提供一种能够使棒材上的“跳动现象”最小的方法和装置。

本发明的进一步的目的在于在不用夹送辊的情况下达到上述目的。

本发明的上述和进一步的目的由下述装置实现：可操作地将第一磁性装置与提升挡板相连接以便将制动力施加于轧制的棒材上，而降低轧制棒材的前进速度；可操作地将第二磁性装置在距第一磁性装置一段距离的下游处与输送辊道相连接，以便在轧制棒材的头部施加一个拉力，从而使棒材在输送辊道上前进时保持其头部与输送辊道相接触。

根据本发明，多个纵向相间的辊子相对于输送辊道横向延伸且提升挡板设置成送到输送辊道的轧制的棒材骑在所述的辊子上，且在所述的辊子上将所述的棒材输送到所述的提升挡板上，至少在一些所述的辊子上设置所述的第二磁性装置。

根据本发明，将一个控制装置可操作地与第一和第二磁性装置连接以便在需要将制动力施加于前进的轧制的棒材上时便驱动第一磁性装置，而在轧制的棒材是在输送辊道上时便驱动第二磁性装置。

每一个装有第二磁性装置的辊子包括一个中空的辊件，一个支承中空的辊件的与其一起转动的中空可转动的外轴，一个可转动地支承在可转动的外轴上的固定内轴和一个固定于所述内轴上并安装于所述中空辊件上的电磁线圈。根据本发明，内轴是中空的，第二磁性装置还包括在内轴中与电磁线圈相连接的电线。另外，中空内轴可以包括用于将冷却液输送到电磁线圈的装置。中空辊件还可以包括一个用于使电磁线圈露出的可拆卸的部分。

下面将结合附图对本发明进行进一步的描述，其中：

图1为输送辊道的普通结构的纵向示意图；

图2为另一种输送辊道的普通结构的纵向示意图；

图3为包括本发明一个实施例的输送辊道的纵向示意图；

图4为放大的、图3中的输送辊道的辊子的详细剖视图；

图5为图4的辊子的端视图；

图6为具有提升挡板和冷却床的图3所示输送辊道的横向示意图。

参见图3，利用诸如本发明人专利5,027,632中所公开的NTA方法，以较高的速度将具有连续长度的钢棒材从轧制装置送到飞剪3。飞剪3将具有连续长度的棒材切成段1，将段1送至输送辊道6上(如图6所示)。输送辊道具有双提升挡板形并将棒材段1送到冷却床60的斜面上。

输送辊道6包括多个纵向相间的辊子5，这些辊子由一个固定框架7可转动地支承在输送辊道的入口端8及其出口端9处。由飞剪3来的棒材段1骑在辊子5的表面上进入输送辊道。在两个辊子5之间设有与框架7为一体的臂10。辊子5的上表面设置的比臂10稍高以保证棒材段1骑在辊子5上。提升挡板20横向地位于输送辊道6的臂10附近，该挡板20包括许多指状物21，这些指状物可以在图6虚线所示的降低的位置和图6中实线所视的升起的位置之间由一个适当的驱动机构(未示出)的驱动下垂直移动。在降低的位置，指状物21的上表面与臂10的上表面对齐，而臂10、指状物21以及辊子5的表面均横向向下倾斜从而使棒材段1能够在其重力的作用下横向向下滚动，这在下面还要描述。电磁线圈22安装在指状物21的下面并且构成电磁垫4。

在输送辊道6的下游端9处设有辊子5、臂10和提升挡板的指状物21，并且在该端没有设置电磁线圈22。在输送辊道6的上游端和下游端之间是一段中间段，辊子5设在该段中。输送辊道的长度和辊子5的数量通常为棒材段的大小及其移动速度的函数，这是已知技术。

在输送辊道6的下游端9处的辊子5中各包括一个电磁线圈11。辊子5包括固定在中空转动轴13上的中空圆柱体12，所述轴13安装在轴承14上。通过安装在轴13和15之间的轴承16将一根小的中空轴15同心地安装在轴13中。内轴15和线圈11是静止不动的。电缆17从轴15中穿过并与线圈11相连。冷却液源18也与轴15的内部相连接以便对电磁线圈11进行冷却。为了对电磁线圈11的内部及其与之相关的零件进行装配，辊子5的圆柱体12上还设有一个固定在轴13上的法兰12a和一个用螺栓19与该法兰12a相连接的可拆卸圆柱部分12b。

电磁线圈11和22以及提升挡板20均与一个为CPU形式的控制器23相连接，以便使电磁线圈11和22动作或停止动作，并且为了顺序完成下述的操作而提升或降低提升挡板20。

用相对较高的速度将连续的棒材送至飞剪3。如图6所示挡板20是位于其升起的位置并且棒材在输送辊道的入口端8处骑在辊子5的表面上。升起的挡板20大约在辊子5的中间位置保持与飞剪3的轧辊对齐。当棒材1的头部到达在输送辊道的下游端9处的辊子5，电磁线圈11动作对棒材施加一个拉力以便将其头部保持在辊子5上，并防止棒材的端部在辊子5上跳动。然后，飞剪3将棒材切断，从而将棒材段1与棒材段的剩余部分分开。然后用一个驱动装置24驱动辊子5转动，从而对分离的棒材段1进行加速以便使棒材段的切割端与棒材坯料的相邻端隔开一段距离。然后，将提升挡板20放下，不对电磁线圈11加电并停止对辊子5的驱动，棒材段1便在其自身重力的作用下向下滚动直至棒材段与沿着输送辊道的框架7的长度方向延伸的固定法兰30相接触为止。再对电磁垫的电磁线圈22加电，由此对棒材段1的尾端施加一个制动力。当棒材端已经足够慢的时候，升起提升挡板20至其初始位置并将棒材段1送到法兰30的上面，棒材在该处横向向下地滚到第二提升挡板40上，该提升挡板位于升起的位置以便将棒材段1保持在法兰30上。接着，放下提升挡板40并使棒材段1于其上横向向下滚动最终靠在冷却床60的斜面上。在随后将提升挡板40提起的时候，就将棒材段1传到冷却床60的斜面顶上，并且在对棒材进行冷却的同时使其阶梯式地在冷却床的斜面上前进。

当提升挡板20已经被提升到其初始的位置并且棒材段1已经被送到法兰30的顶部时，输送辊道便处于其初始位置以便接收棒材坯料的端部进行重复操作。

上面已经对输送辊道进行了描述，该辊道具有两级提升挡板，这种提升挡板有助于使前进中的棒材段在被传输到冷却床上之前缓慢地下降。但是，本发明同样可以用于单级提升挡板。

在接下来的操作中，在棒材段1的头部进入下游段9的同时，控制装置23使电磁线圈11动作，从而在棒材段的自由端部上施加一个拉力。在提升挡板20被放下的时候使线圈11停止动作，这样就不会影响棒材段1在提升挡板20的指状物21上的向下滚动运动。在电磁线圈22停止动作从而对棒材段的尾端施加一个制动力时，棒材段的头部将稳定，没有跳动。当准备再次将提升挡板20升起的时候，使线圈22断电，这样就不会妨碍从辊子5上升起。

通过线圈11和22按上述顺序的动作，不仅仅得到最大的制动力，而且几乎没有由张紧辊所引起的对钢棒表面的伤害，同时，由于棒材的“跳动现象”消除使输送辊道能够接受很高的精轧速度，导致有更高的生产效率及操作的可靠性。

在下游段9处的辊子5的数量是冷却床长度的函数，辊子之间的间距约为1.5米。由电磁线圈11作用于辊子5中的向下的拉力比较低，由于不必施加含将棒材段1的尾端提离辊子5所用的那样大的力，因此可使棒材段1的前端稳定。当在施加制动力时前进中的棒材段的头部倾向向下顶住辊子运动由电磁线圈11施加的制动力更大。这样，就可以在没有跳动的情况下使棒材在辊子5上保持稳定。

虽然，上面已经根据一个特殊的实施例对本发明进行了描述，本领域普通技术人员都清楚，在本发明的权利要求书的范围内，在不超出本发明的精神和范围的基础上可以做出无数的改进和变型。

Claims (9)

1．用于高速生产轧制棒材的轧机装置，轧制的棒材在该轧机中前进到输送辊道的进入端并且在将棒材送至输送辊道上之后将其横向移到一个用于制动的提升挡板上接着输送到一个冷却床上，其特征在于，为提升挡板可操作地设置第一磁性装置，用于对轧制的棒材尾部施加一个制动力以便使前进中的轧制棒材减速；在相距第一磁性装置的下游位置为输送辊道可操作地设置第二磁性装置，用于对轧制的棒材头部施加一个拉力，以便当棒材在输送辊道上前进的时候保持棒材的头部与输送辊道相接触，沿输送辊道和提升挡板的横向延伸方向设置多个纵向相间的辊子，在这种设置中送输送辊道的轧制的棒材骑在所述的辊子上并且在所述的辊子上将棒材输送到所述的提升挡板上，至少在所述的辊子的一些中设置所述的第二磁性装置，所述第一磁性装置在输送辊道的进入端区域中设置在提升挡板之下。

2．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一磁性装置包括于连续的辊子之间设置于磁性垫，为了在必须对前进中的辊子施加制动力的时候使所述第一磁性装置动作的控制装置，当轧制的棒材位于输送辊道上时所述第二磁性装置与所述控制装置连接以便致动。

3．如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述辊子从输送辊道至提升挡板向下倾斜，所述提升挡板包括在辊子之间的指状物，所述指状物可以在一个下降的位置和一个升起的位置之间垂直移动，在所述的下降的位置上，轧制的棒材在辊子上从输送辊道向着提升挡板向下移动，在所述的提升的位置将提升挡板上的轧制的棒材从辊子上提起以便将其送至冷却床上，在提升挡板从下降的位置移动到升起的位置时，所述控制装置使所述第一和第二磁性装置停住动作。

4．如权利要求1所述的装置，其特征在于，每一个装有第二磁性装置的辊子包括一个中空辊件，一个支承中空辊件的与其一起转动的中空可转动外轴，一根固定内轴，该轴可转动地支承在可转动的外轴上，和一个固定在所述内轴上并安装于所述中空辊件上的电磁线圈。

5．如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的内轴是中空的，所述第二磁性装置还包括在所述内轴中与所述电磁线圈连接的电线，所述中空内轴包括用于将冷却液体输送到电磁线圈的装置，所述中空辊件包括一个用于使中空辊件中的所述电磁线圈露出的可拆卸件。

6．一种将纵向前进的轧制棒材段输送到冷却床上的方法，所述的轧制的棒材在所述冷却床中穿过一个剪切装置纵向前进到输送辊道，在输送辊道处，棒材移到纵向相间设置的辊子上，其特征在于：

通过在输送辊道的下游端部选择的多个所述的辊子由第一磁性装置施加一个向下的拉力，从而对着所选定的辊子推纵向前进的轧制的棒材的头部；

在所述的轧制的棒材纵向前进的时候，使所述的轧制的棒材横向地沿着所述的辊子从所述的输送辊道移到一个提升挡板上；

对提升挡板上所述纵向前进的轧制的棒材段由第二磁性装置施加一个制动力；和

然后，使提升挡板上升以便将轧制的棒材从辊子上升起从而将其送到冷却床上。

7．如权利要求6所述的方法，其特征在于，在轧制的棒材从辊子上升起的时候停止由第一磁性装置施加拉力和停止由第二磁性装置施加制动力。

8．如权利要求6所述的方法，其特征在于，在将制动力施加于轧制棒材的尾端之前，通过选择的多个所述的辊子将所述的向下的拉力施加于所述轧制棒材的头部，并且在棒材横向移到提升挡板上之前停止对棒材施加一个向下的拉力。

9．如权利要求6所述的方法，其特征在于，在轧制棒材的头部位于辊子上且被拉下到辊子上的时候由剪切装置将棒材切断，在利用剪切装置将棒材切断的时候使纵向前进的轧制的棒材段加速，以便使轧制的棒材的被切断的尾部脱离棒材其余部分的头部。

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