CN108163780B - 一种铸坯自动升降辊道系统及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铸坯自动升降辊道系统及其应用方法，包括升降装置，升降装置下方悬挂着沿轨道上下滑动的升降辊道，升降辊道包括导向轮，导向轮有四组且分别安装在支架的四个端部并在轨道内滑动，若干个辊子沿直线均匀间隔分布安装在支架上，每一个辊子的一个端部安装一个减速电机，升降辊道入口侧第一个减速电机的尾部安装着编码器，支架上设有四个吊点，每一个吊点处安装一个滑轮，升降装置通过四组钢丝绳分别缠绕在四组滑轮上控制升降装置的上升和下降。该系统可以解决超大高度差高度差大于2米的铸坯自动升降、运输，既可以解决由高到低的铸坯自动运输，又可以解决由低到高的铸坯自动运输，由低到高的板坯自动运输是由高到低的逆过程。

Description

一种铸坯自动升降辊道系统及其应用方法

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种铸坯自动升降辊道系统，特别是能实现超大

高度差的铸坯自动升降辊道系统及其应用方法。

背景技术

目前，国内外铸坯升降系统分为方坯升降系统和铸坯升降系统，对于方坯升降系统，由于方坯断面小，单块铸坯重量轻，一般采用电机驱动、链式传动结构实现方坯的升降；对于铸坯升降系统，由于常规铸坯断面大，单块重量大（一般在20吨以上），现有升降系统一般采用液压升降系统实现铸坯的升降，但是升降高度差一般不超过2米。目前，国内外没有可以实现超大高度差的铸坯自动升降、运输系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种铸坯自动升降辊道系统及其应用方法，目的是克服现有铸坯升降系统无法实现2米以上超大高度差的铸坯升降。

为此，本发明提供了一种铸坯自动升降辊道系统，包括固定在上基础上的升降装置，升降装置的下方通过钢丝绳悬挂着沿轨道上下滑动的升降辊道，升降辊道入口侧设有安装在下基础顶端的光电开关一，出口侧设有安装在下基础底端的光电开关二；

所述升降辊道包括导向轮、辊子、滑轮、支架和减速电机，导向轮有四组且分别安装在支架的四个端部并在轨道内滑动，若干个辊子沿直线均匀间隔分布安装在支架上，每一个辊子的一个端部安装一个减速电机，升降辊道入口侧第一个减速电机的尾部安装着编码器，支架上设有均匀分布且围绕成矩形的四个吊点，每一个吊点处安装一个滑轮，升降装置通过四组钢丝绳分别缠绕在四组滑轮上控制升降装置的上升和下降。

所述升降装置包括固定在上基础上的底座，底座上安装着两套独立且对称布设的传动系统，每套传动系统包括安装在底座上的减速机，减速机设有两个输入轴和两个输出轴，其中一个输入轴通过联轴器连接着电机，联轴器和另外一个输入轴上均安装着制动器，减速机的两个输出轴上均安装着卷筒，每一个卷筒旁边设有一个安装在底座上的平衡臂，钢丝绳一端连接在平衡臂上，另外一端绕过滑轮缠绕在卷筒上。

所述每一个卷筒的尾部安装着一个绝对值编码器，卷筒处轴承座下方设有安装在底座上的重锤开关，底座上还安装着称重传感器。

所述电机的尾部安装着超速保护开关和增量型编码器。

还包括介质拖链，介质拖链的一端固定在下基础上，另外一端固定在升降装置上。

还包括PLC，PLC分别与光电开关一、光电开关二、称重传感器、电机、制动器、重锤开关、超速保护开关、绝对值编码器、减速电机、编码器和增量型编码器电连接。

所述支架是由两条平行且相对的横梁组成，若干个辊子垂直布设于两个横梁之间，四组导向轮分别安装在两个横梁的四个端部，相邻两个减速电机分别位于不同的横梁侧。

一种铸坯自动升降辊道系统的应用方法，包括以下步骤：

步骤一，铸坯沿出坯方向由前向后运输，当铸坯到达光电开关一时，光电开关一断光，并将信号传送给PLC，PLC控制减速电机启动，减速电机驱动辊子转动，将铸坯输送到升降辊道上，与此同时，编码器开始计数，跟踪铸坯位置，并且根据铸坯的定尺长度，PLC控制辊子的转速，当铸坯中心到达升降辊道的中心时，减速电机停止，将铸坯准确停在升降辊道中心；

步骤二，减速电机停止后，将停止信号传送给PLC，PLC控制两台电机同时启动，电机驱动减速机，减速机驱动卷筒；卷筒带动钢丝绳，钢丝绳通过滑轮带动升降辊道，升降辊道连同铸坯沿着轨道开始下降；

步骤三，当升降辊道下降到要求的位置后，PLC发出信号，控制四套制动器通过制动轮制动电机，电机停止后，PLC控制减速电机启动，减速电机驱动辊子，辊子驱动铸坯朝出坯方向行走，当铸坯头部到达光电开关二后，光电开关二断光，铸坯继续行走，当铸坯尾部到达光电开关二后，光电开关二再次通光；

步骤三中，光电开关二断光-通光表明铸坯离开升降辊道，PLC接收到光电开关二再次通光信号后，控制两台电机同时启动，升降装置带动升降辊道沿着轨道升起；

步骤四，重复步骤一～步骤三，直至完成所有铸坯的运输。

本发明的有益效果：

（1）本发明提供的这种铸坯自动升降辊道系统及其应用方法，可以解决超大高度差（高度差大于2米）的铸坯自动升降、运输。实现升降时，既可以解决由高到低的自动运输，又可以解决由低到高的自动运输，由低到高的铸坯自动运输是由高到低的逆过程；

（2）全部自动化。该系统可以实现完全自动升降、运输铸坯；

（3）铸坯定位准确。该系统通过光电开关4、编码器2f可以将不同定尺的铸坯准确停在升降辊道的中心；

（4）四个吊点避免偏摆。升降装置设两套传动系统，每套传动系统设置两套卷筒装配，四套卷筒装配通过钢丝绳与四组滑轮装配连接，因此，升降装置通过钢丝绳与升降辊道四点连接，避免由于铸坯在辊道上跑偏造成对升降辊道的偏载，保证了升降辊道在升降过程的水平；

（5）防摆动。由于升降辊道是浮动的，升降辊道在接收、输送铸坯时，由于铸坯冲击，升降辊道容易沿浇注方向摆动，因此，在升降辊道的入口、出口侧均设置2组导向轮装配，限制升降辊道的摆动；

（6）升降同步。升降装置中两套传动电机尾部装配增量型编码器，电机采用闭环控制，确保两套传动系统同步运行；

（7）升降位置控制。升降装置中，卷筒装配一端装配绝对值编码器装配，实现升降辊道升降位置的控制；

（8）上升极限位控制。升降装置中设置重锤开关，实现挂梁高位的极限位；

（9）过载保护。升降装置中设置称重传感器，提供超载保护。当载荷达到额定起重量的90％时，报警；当载荷超过其额定起重量的110%时，制动器立刻制动，停止升降；

（10）超速保护。升降装置中电机尾部装配超速保护开关，当电机的转速达到额定转速的1.25倍时，超速开关发出信号，制动器立刻制动。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是铸坯自动升降辊道系统工艺布置图；

图2是铸坯自动升降辊道系统的结构示意图；

图3是图2中的A-A剖面；

图4是升降装置主视图；

图5是升降装置俯视图；

图6是图5中的B-B剖面；

图7是升降辊道主视图；

图8是升降辊道俯视图；

图9是图8中C-C剖面；

图10是铸坯自动升降辊道系统的电连接图。

附图标记说明：1.升降装置；2.升降辊道；3.介质拖链﹑4.光电开关一；5.光电开关二；6.钢丝绳；7.轨道；8.上基础；9.下基础；10.PLC；11.出坯辊道；12.下线辊道；13.铸坯；

1a.平衡臂；1b.卷筒；1c.电机；1d.制动器；1e.减速机；1f.重锤开关；1g.绝对值编码器；1h.称重传感器；1k.底座；

2a.导向轮；2b.辊子；2c.滑轮；2d.支架；2e.减速电机；2f.编码器。

具体实施方式

实施例1：

为了解决现有铸坯升降系统无法实现2米以上超大高度差的铸坯升降，本实施例提供了一种铸坯自动升降辊道系统，如图1和图2、图3所示，包括固定在上基础8上的升降装置1，升降装置1的下方通过钢丝绳6悬挂着沿轨道7上下滑动的升降辊道2，升降辊道2作用是承载铸坯，接收、输送铸坯，升降辊道2入口侧设有安装在下基础9顶端的光电开关一4，出口侧设有安装在下基础9底端的光电开关二5；如图7、图8和图9所示，所述升降辊道2包括导向轮2a、辊子2b、滑轮2c、支架2d和减速电机2e，导向轮2a有四组且分别安装在支架2d的四个端部并在轨道7内滑动，若干个辊子2b沿直线均匀间隔分布安装在支架2d上，每一个辊子2b的一个端部安装一个减速电机2e，升降辊道2入口侧第一个减速电机2e的尾部安装着编码器2f，支架2d上设有均匀分布且围绕成矩形的四个吊点，每一个吊点处安装一个滑轮2c，升降装置1通过四组钢丝绳6分别缠绕在四组滑轮2c上控制升降装置1的上升和下降。编码器2f装配在升降辊道2入口第一个减速电机2e的尾部，与光电开关一4配合跟踪、定位铸坯；升降辊道2通过导向轮2a沿轨道7上升、下降，导向轮2a可以限制升降辊道2沿浇注方向的摆动。

铸坯自动升降辊道系统的工作原理或过程如下：

如附图1所示，总的来说，沿浇注方向，铸坯13由出坯辊道11进入升降辊道2，此时铸坯13处于图中的位置1接收位置，然后升降装置1控制升降辊道2带着铸坯13沿着轨道7下降至位置2输送位置，然后进入下线辊道12，需要说明的是，下线辊道12与出坯辊道11之间的高度差大于2米。以上是由高到低的下降过程，由低到高的上升过程是其逆向。具体的，铸坯13沿出坯方向由前向后运输，当铸坯13到达光电开关一4时，光电开关一4断光，减速电机2e驱动辊子2b转动，将铸坯13输送到升降辊道2上，与此同时，编码器2f开始计数，跟踪铸坯13位置，并且根据铸坯13的定尺长度，自动控制辊子2b的转速，当铸坯13中心到达升降辊道2的中心时，减速电机2e停止，将铸坯13准确停在升降辊道2中心；减速电机2e停止后，升降装置1带动钢丝绳6，钢丝绳6通过滑轮2c带动升降辊道2，升降辊道2连同铸坯13沿着轨道7开始下降；当升降辊道2下降到要求的位置后，减速电机2e启动，减速电机2e驱动辊子2b，辊子2b驱动铸坯13朝出坯方向行走，当铸坯13头部到达光电开关二5后，光电开关二5断光，铸坯13继续行走，当铸坯13尾部到达光电开关二5后，光电开关二5再次通光；光电开关二5断光-通光表明铸坯13离开升降辊道2，升降装置1带动升降辊道2沿着轨道7升起；重复以上动作，直至完成所有铸坯13的运输。

该系统可以解决超大高度差高度差大于2米的铸坯自动升降、运输，既可以解决由高到低的铸坯自动运输，又可以解决由低到高的铸坯自动运输。由低到高的板坯自动运输是由高到低的逆过程。

实施例2：

在实施例1的基础上，如图4、图5和图6所示，所述升降装置1包括固定在上基础8上的底座1k，底座1k上安装着两套独立且对称布设的传动系统，每套传动系统包括安装在底座1k上的减速机1e，减速机1e设有两个输入轴和两个输出轴，其中一个输入轴通过联轴器连接着电机1c，联轴器和另外一个输入轴上均安装着制动器1d，减速机1e的两个输出轴上均安装着卷筒1b，每一个卷筒1b旁边设有一个安装在底座1k上的平衡臂1a，钢丝绳6一端连接在平衡臂1a上，另外一端绕过滑轮2c缠绕在卷筒1b上。

如图5所示，电机1c通过螺栓与底座1k连接，减速机1e通过螺栓与底座1k连接，减速机1e设两个输入轴，两个输入轴均装配制动轮，电机1c输出端通过联轴器与减速机1e连接，制动器1d通过螺栓与底座1k连接，制动器1d布置在电机1c与减速机1e之间的联轴器处，制动器1d利用制动瓦片作用在制动轮上，对电机1c起到制动作用，平衡臂1a通过螺栓与底座1k连接，平衡臂1a通过钢丝绳6的缠绕与动滑轮5b、卷筒1b连接。

实施例3：

在实施例2的基础上，如图6所示，所述每一个卷筒1b的尾部安装着一个绝对值编码器1g，卷筒1b处轴承座下方设有安装在底座1k上的重锤开关1f，底座1k上还安装着称重传感器1h。所述电机1c的尾部安装着超速保护开关和增量型编码器。

升降装置1中，四个绝对值编码器1g分别装配在四套卷筒1b的尾部，通过绝对值编码器1g读数可以实现对升降辊道2升降位置、速度的控制；重锤开关1f通过螺栓与底座1k连接，当升降辊道2上升到一定高度后，触发重锤开关1f，升降装置1停止；称重传感器1h分别安装在轴承座下方，通过螺栓与底座1k连接，通过称重传感器1h实时检测负载的重量，提供超载保护，当负载达到额定起重量的90％时，报警；当载荷超过其额定起重量的110%时，制动器1d立刻制动，停止升降；底座1k通过地脚螺栓固定在基础上。在升降过程中，升降装置1中电机1c尾部装配超速保护开关，当电机1c的转速达到额定转速的1.25倍时，超速开关发出信号，制动器1d立刻制动。升降装置1中两套传动电机1c尾部装配增量型编码器，电机1c采用闭环控制，确保两套传动系统同步运行。

实施例4：

在实施例1的基础上，铸坯自动升降辊道系统还包括介质拖链3，介质拖链3的一端固定在下基础9上，另外一端固定在升降装置1上。介质拖链3可以对升降辊道2提供润滑、冷却水及电力，且方便拆卸和维修。

实施例5：

在实施例2的基础上，如图10所示，铸坯自动升降辊道系统还包括PLC10，PLC10分别与光电开关一4、光电开关二5、称重传感器、电机1c、制动器1d、重锤开关1f、超速保护开关、绝对值编码器1g、减速电机2e、编码器2f和增量型编码器电连接。在升降辊道2上升过程中如果绝对值编码器装配1g出现故障，电机1c不能够停止转动，升降辊道2继续上升，当上升到极限位，触发重锤开关1f，重锤开关1f发出信号给PLC10，PLC10发出信号，控制四套制动器1d通过制动轮制动，电机1c停止转动。

实施例6：

在实施例1的基础上，具体的，所述支架2d是由两条平行且相对的横梁组成，若干个辊子2b垂直布设于两个横梁之间，四组导向轮2a分别安装在两个横梁的四个端部，相邻两个减速电机2e分别位于不同的横梁侧。

实施例7：

采用铸坯自动升降辊道系统，本实施例提供了一种铸坯自动升降辊道系统的应用方法，包括以下步骤：

步骤一，铸坯13沿出坯方向由前向后运输，当铸坯13到达光电开关一4时，光电开关一4断光，并将信号传送给PLC10，PLC10控制减速电机2e启动，减速电机2e驱动辊子2b转动，将铸坯13输送到升降辊道2上，与此同时，编码器2f开始计数，跟踪铸坯13位置，并且根据铸坯13的定尺长度，PLC10控制辊子2b的转速，当铸坯中心到达升降辊道2的中心时，减速电机2e停止，将铸坯13准确停在升降辊道2中心；

步骤二，减速电机2e停止后，将停止信号传送给PLC10，PLC10控制两台电机1c同时启动，电机1c驱动减速机1e，减速机1e驱动卷筒1b；卷筒1b带动钢丝绳6，钢丝绳6通过滑轮2c带动升降辊道2，升降辊道2连同铸坯13沿着轨道7开始下降；

步骤三，当升降辊道2下降到要求的位置后，PLC10发出信号，控制四套制动器1d通过制动轮制动电机1c，电机1c停止后，PLC10控制减速电机2e启动，减速电机2e驱动辊子2b，辊子2b驱动铸坯13朝出坯方向行走，当铸坯13头部到达光电开关二5后，光电开关二5断光，铸坯13继续行走，当铸坯13尾部到达光电开关二5后，光电开关二5再次通光；步骤三中，光电开关二5断光-通光表明铸坯13离开升降辊道2，PLC10接收到光电开关二5再次通光信号后，控制两台电机1c同时启动，升降装置1带动升降辊道2沿着轨道7升起；

步骤四，重复步骤一～步骤三，直至完成所有铸坯13的运输。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (7)

1.一种铸坯自动升降辊道系统，用于解决由高到低的铸坯自动运输，以及由低到高的铸坯自动运输，其特征在于：包括固定在上基础（8）上的升降装置（1），升降装置（1）的下方通过钢丝绳（6）悬挂着沿轨道（7）上下滑动的升降辊道（2），升降辊道（2）入口侧设有安装在下基础（9）顶端的光电开关一（4），出口侧设有安装在下基础（9）底端的光电开关二（5）；

所述升降辊道（2）包括导向轮（2a）、辊子（2b）、滑轮（2c）、支架（2d）和减速电机（2e），导向轮（2a）有四组且分别安装在支架（2d）的四个端部并在轨道（7）内滑动，若干个辊子（2b）沿直线均匀间隔分布安装在支架（2d）上，每一个辊子（2b）的一个端部安装一个减速电机（2e），升降辊道（2）入口侧第一个减速电机（2e）的尾部安装着编码器（2f），支架（2d）上设有均匀分布且围绕成矩形的四个吊点，每一个吊点处安装一个滑轮（2c），升降装置（1）通过四组钢丝绳（6）分别缠绕在四组滑轮（2c）上控制升降装置（1）的上升和下降；

所述升降装置（1）包括固定在上基础（8）上的底座（1k），底座（1k）上安装着两套独立且对称布设的传动系统，每套传动系统包括安装在底座（1k）上的减速机（1e），减速机（1e）设有两个输入轴和两个输出轴，其中一个输入轴通过联轴器连接着电机（1c）；

在所述电机（1c）的尾部安装着超速保护开关和增量型编码器；

减速机（1e）的两个输出轴上均安装着卷筒（1b），每一个所述卷筒（1b）的尾部安装着一个绝对值编码器（1g）。

2.如权利要求1所述的铸坯自动升降辊道系统，其特征在于：所述联轴器和另外一个输入轴上均安装着制动器（1d），每一个卷筒（1b）旁边设有一个安装在底座（1k）上的平衡臂（1a），钢丝绳（6）一端连接在平衡臂（1a）上，另外一端绕过滑轮（2c）缠绕在卷筒（1b）上。

3.如权利要求2所述的铸坯自动升降辊道系统，其特征在于：所述卷筒（1b）处轴承座下方设有安装在底座（1k）上的重锤开关（1f），底座（1k）上还安装着称重传感器（1h）。

4.如权利要求1所述的铸坯自动升降辊道系统，其特征在于：还包括介质拖链（3），介质拖链（3）的一端固定在下基础（9）上，另外一端固定在升降装置（1）上。

5.如权利要求2所述的铸坯自动升降辊道系统，其特征在于：还包括PLC（10），PLC（10）分别与光电开关一（4）、光电开关二（5）、称重传感器、电机（1c）、制动器（1d）、重锤开关（1f）、超速保护开关、绝对值编码器（1g）、减速电机（2e）、编码器（2f）和增量型编码器电连接。

6.如权利要求1所述的铸坯自动升降辊道系统，其特征在于：所述支架（2d）是由两条平行且相对的横梁组成，若干个辊子（2b）垂直布设于两个横梁之间，四组导向轮（2a）分别安装在两个横梁的四个端部，相邻两个减速电机（2e）分别位于不同的横梁侧。

7.一种铸坯自动升降辊道系统的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，铸坯（13）沿出坯方向由前向后运输，当铸坯（13）到达光电开关一（4）时，光电开关一（4）断光，并将信号传送给PLC（10），PLC（10）控制减速电机（2e）启动，减速电机（2e）驱动辊子（2b）转动，将铸坯（13）输送到升降辊道（2）上，与此同时，编码器（2f）开始计数，跟踪铸坯（13）位置，并且根据铸坯（13）的定尺长度，PLC（10）控制辊子（2b）的转速，当铸坯（13）中心到达升降辊道（2）的中心时，减速电机（2e）停止，将铸坯（13）准确停在升降辊道（2）中心；

步骤二，减速电机（2e）停止后，将停止信号传送给PLC（10），PLC（10）控制两台电机（1c）同时启动，电机（1c）驱动减速机（1e），减速机（1e）驱动卷筒（1b）；卷筒（1b）带动钢丝绳（6），钢丝绳（6）通过滑轮（2c）带动升降辊道（2），升降辊道（2）连同铸坯（13）沿着轨道（7）开始下降；

步骤三，当升降辊道（2）下降到要求的位置后，PLC（10）发出信号，控制四套制动器（1d）通过制动轮制动电机（1c），电机（1c）停止后，PLC（10）控制减速电机（2e）启动，减速电机（2e）驱动辊子（2b），辊子（2b）驱动铸坯（13）朝出坯方向行走，当铸坯（13）头部到达光电开关二（5）后，光电开关二（5）断光，铸坯（13）继续行走，当铸坯（13）尾部到达光电开关二（5）后，光电开关二（5）再次通光；

步骤三中，光电开关二（5）断光-通光表明铸坯（13）离开升降辊道（2），PLC（10）接收到光电开关二（5）再次通光信号后，控制两台电机（1c）同时启动，升降装置（1）带动升降辊道（2）沿着轨道（7）升起；

步骤四，重复步骤一～步骤三，直至完成所有铸坯（13）的运输。