CN110114154A - 在立轧机座中的调节气缸快速调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在立轧机座中的长的、快速的行程运动的调节气缸快速调整装置(9)，其至少由立轧机立柱(20)、调节系统、平衡系统和立轧辊组组成，其分别包括至少一个活塞，其经由至少一个立轧辊(31)的立轧轧辊装入件(32,33)在两侧为了抵靠轧辊物(11)调节而起作用且其中立轧辊(31)每侧的调节液压地借助于流体可操纵且调节气缸快速调整装置(9)在立轧机立柱(20)中固定且其施加对于立轧过程所需的力。在此，调节气缸快速调整装置(9)在立轧机立柱(20)的每侧上由至少一个双气缸(50)组成，其中双气缸(50)构造成由两个彼此联结的独立地可控制的气缸组成且一方面用于立轧辊(31)的快速调节装置且另一方面用于立轧辊(31)的调控调节装置。

Description

在立轧机座中的调节气缸快速调整装置

技术领域

本发明涉及一种用于在立轧机座(Stauchgerüst)中的长的、快速的行程运动的调节气缸快速调整装置(Anstellzylinderschnellverstellung)，其至少由立轧机立柱(Staucherständer)、调节系统、平衡系统和立轧辊组(Stauchwalzensätzen)组成，其分别包括至少一个活塞，其经由至少一个立轧辊的立轧轧辊装入件(Stauchwalzeneinbaustück)在两侧为了抵靠轧辊物调节而起作用且其中立轧辊每侧的调节液压地借助于流体可操纵且调节气缸快速调整装置在立轧机立柱中固定且施加对于立轧过程所需的力。

背景技术

在立轧机座中的调节设备具有如下任务，即调整、保持且在需要时调控所需的轧辊间隙(Walzspalt)。在此应用概念快速调节装置(Schnellanstellung)和调控调节装置(Regelanstellung)。快速调节装置用于快速开启或闭合轧辊间隙。调控调节装置是这样的调节装置，在其中最终轧辊力以之前通过快速调节装置调整的轧辊间隙传递到轧辊物(Walzgut)上。调控调节装置在预限定的值范围的范畴中将轧辊间隙保持恒定。系统仅仅经由立轧轧辊平衡装置(Stauchwalzenbalancierung)无间隙地保持，也就是说，不出现在立轧轧辊装入件、气缸头部和气缸活塞之间的间隙。

在立轧机座中，调节设备作为纯机械的、作为纯液压的或者作为由机械的和液压的调节装置的组合已知。每侧一个或两个调节装置的布置方案技术上是可行且有意义的。

在热轧带生产线(Warmbandstraße)的粗轧机架立轧机(Vorgerüst-Staucher)的情形中，例如在立轧机座中的纯液压的调节设备是已知的。这实施为典型的由活塞、气缸盖和气缸底部组成的差动气缸。

在完全驶出的活塞杆的情形中，该实施方案不仅在所需的流体需求方面且由此行进速度方面而且在横向力敏感度方面具有界限。

由印刷文件EP 1 687 104 B1已知，使调节气缸装备有第二活塞杆，从而每个调节气缸具有活塞，其沿相反定向的方向指向地装备有两个活塞杆，且活塞分别插入到在气缸底部或气缸盖中的凹口中，其中这些具有同轴布置的钻孔以用于穿过引导活塞杆。然而该解决方案具有如下缺点，即对于要求的工作速度需要非常高的泵功率。

由印刷文件EP 2 411 165 B1已知一种用于金属板的边缘轧辊(Kantenwalzen)的装置。该装置包括辊，其安装在块体(Block)处，包括至少一个带有相对大的工作面的边缘加工液压气缸，其中设置有至少一个另外的液压气缸，其设有相对小的工作面且每个气缸具有相关联的活塞，其中活塞机械地如此联结，即一个的运动促使另一个的运动。装置要求形状配合的、可能地为了维护目的可松开的在调节装置、平衡气缸和平衡横梁之间的连接。在此可能总是又产生在连接部位处的泄漏。此外，不允许地高的横向力可作用到气缸活塞上，其可导致活塞杆和另外的引导元件的损坏。这又导致另外的泄漏。

印刷文件EP 2 265 395 B1此外公开了一种类型的伸缩式气缸(Teleskopzylinder)，其具有两个串联联接的作用到轧辊物上的油柱(Ölsäulen)。完整的调节路径可仅通过应用两个油柱来执行。

此外，在立轧机座中的调节气缸(AWC气缸)在所谓的随动控制线路(Folgeschaltung，有时也称为时序电路)中已知。这些调控技术上是非常耗费的且必须通过附加的阀同步地保持。

尤其，在带有调节系统的大的开口宽度的立轧机座中，如其例如在厚板件生产线(Grobblechstraße)中所需的那样，存在这样的要求，即调节系统以约150 mm/秒的非常高的调节速度行进。在此，应该在约15秒的短的时间段内穿过完整的调节行程。这例如是过程技术上所需的，因为铸块(Ingot)在厚板件生产线中为了生成所需的大的宽度在前置的转动式辊道(Drehrollgang)上转动。由此在轧辊方向上观察窄的铸块通过在转动式辊道上的转动在轧辊方向上看因此变得非常宽。

迄今，调节装置的该快速的调节速度通过带有机电式驱动装置和气动制动器的机械的调节装置来实现。机械的调节装置在此完成调节系统的粗调。通常，除了机械的调节装置以外，精细调节装置(Feinanstellung)是所需的。这实施为液压的短行程调节装置且负责带有自动宽度调控和短行程调控的调控运行以用于减小切头损失(Schopfverlust)。

在该已知的由机械的/液压的调节装置组成的系统中，放弃机械的调节装置且将调节系统实施为纯液压的长行程调节装置迄今不是经济的，因为在没有提供相应地高的泵功率和同时液压的长行程调节装置的简单的实施的情形下实现所需的高的调节速度是不可行的。

发明内容

因此本发明的任务是，在由液压气缸组成的紧凑的系统内提供一种快速调整装置供使用，而在此不必将液压泵站(Hydropumpstation)设计为不需要地大。同样带有更小的开口宽度的立轧机座(如其例如在热轧带生产线中普遍的那样)，本发明可有助于泵站的减负荷。迄今，这通过所谓的随动控制线路来完成。

该任务通过在权利要求1中说明的特征来解决，尤其通过如下方式，即调节气缸快速调整装置在立轧机立柱的每侧上由至少一个双气缸组成，其中双气缸构造成由两个彼此联结的独立地可控制的气缸组成且一方面用于立轧辊的快速调节装置且另一方面用于立轧辊的调控调节装置。

以该方式，实现调节气缸尤其在立轧机座中借助于纯液压的调节系统(其包括根据本发明的调节气缸快速调整装置)的可靠的快速调整是可行的。这在如下情形中是有利的，在其中长的且同时快速的气缸行程是需要的，其否则要求对于液压系统的泵功率的高的容量。此外，附加的控制元件如带有对此从属的电子部件(路径传感器、限制开关(Endschalter)、调节马达和相应的供给件(Einspeisung))的机械的调节装置被节省。此外，通过使用双气缸，能量消耗下降，这又提高了整个立轧机座的成本效能。

按照根据本发明的调节气缸快速调整装置的一种有利的实施方式，设置成，快速调节装置的气缸活塞和调控调节装置的壳体与立轧机立柱的相同的固定的支撑部(Ufer，有时称为撑柱)相连接且附加地快速调节装置的壳体可与调控调节装置的活塞杆单件式地构造。在该情形中，支撑部理解为支座，通过调节气缸快速调整装置和调控调节装置包含的力支撑在该支座处且最终通过立轧辊传递到轧辊物上。在当前的情形中，支撑部可包括带有横梁的立轧机立柱和上方和下方布置的立柱杆(Ständerholm)。

在根据本发明的调节气缸快速调整装置的一种多件式的实施方式中，快速调节装置的气缸活塞可与调控调节装置的气缸活塞相连接，而快速调节装置的壳体可与调控调节装置的壳体的相同的固定的支撑部相连接。

按照根据本发明的调节气缸快速调整装置的其一多件式的实施方式，设置成，快速调节装置的气缸壳体与调控调节装置的活塞杆相连接，而快速调节装置的气缸活塞与调控调节装置的壳体的相同的固定的支撑部相连接。

在另一优选的实施方式中，快速调节装置和调控调节装置构造成可彼此不相关地操控且通过操控快速调节装置的壳体或气缸活塞的触发的运动然后决定调控调节装置的气缸活塞的运动。此外设置成，快速调节装置和调控调节装置的气缸活塞可具有相同的行程路径。

根据本发明的一种有利的实施方式，快速调节装置相对于调控调节装置具有更高的调整速度，该调整速度由于在快速调节装置和调控调节装置之间的气缸活塞的面积比例在流体的相同的体积流的情形中相对于调控调节装置可处于更高数倍且经由调控调节装置将所需的轧辊力施加到立轧辊上。

根据另一特别有利的实施方式，设置成，经排挤的液压的流体体积在双气缸的不起作用的部分中在调整运动期间可导引到分别其它的气缸腔室中，其中可能缺乏的流体体积可再输送到液压系统中且多余的流体体积可被导出。为此可设置有储备容器或补偿容器。

也可设置成，双气缸的调控调节装置的气缸活塞构造为活塞和两个相反指向的活塞杆。在此，双气缸的调控调节装置的相反指向的活塞杆具有相同的直径。双气缸的快速调节装置的气缸活塞可构造为带有两个相反指向的活塞杆的活塞。双气缸的快速调节装置的相反指向的活塞杆可同样具有相同的直径。

设置成，在每侧两个或更多个调节装置的情形中，每侧仅一个调节装置构造为双气缸，其中另外的未构造成双气缸的调节装置构造成调控调节装置且经由其可在气缸的行进的情形中驱动分别排挤的流体体积。

根据本发明的一种特别有利的实施方式，双气缸的气缸在结构上彼此交错地构造。由此，可实现紧凑的且节省空间的结构形式。当在使用地点处存在的立轧轧辊工厂可改换设备且由此可创造附加的空间时，则这尤其是有利的。

有利的是，调控调节装置的活塞构造快速调节装置的壳体。这有助于由快速调节装置和与此相连接的调控调节装置组成的如此形成的活塞/气缸单元的非常紧凑的且本身闭合的结构形式。此外，调控调节装置关联有气缸头部，其可减小来自前攻冲击(Anstichstoß)的到调节装置上的横向力。气缸活塞也可装备有扭转止动件。

有利的是，每个调节装置关联有路径测量系统。由此可精确地确定行进状态。

为了改善立轧辊的调节装置，有利的是，一侧的调控调节装置的行进路径调控技术上被同步，从而对于一侧的单个的调控调节装置的行程在每侧的立轧机座中分别构造成相同大小。也就是说，一侧的调控调节装置的行程应该是相同大小。另一方面，这还可意味着，两侧彼此不必强制地具有相同的行程。

双气缸的每侧的单个的调节装置的控制装置和另外的可能的调节装置可在控制单元中联合且由其操控。

有利的是，双气缸(快速调节装置和调控调节装置)的相应的气缸可由彼此不相关地工作的阀操控。由此，在双气缸中的运行状态可单独地彼此协调。在此在液压系统中使用的和构建的控制阀可构造为伺服或比例或方向阀。

按照根据本发明的调节气缸快速调整装置的一种特别有利的实施方式，调节装置的控制装置可与随动控制线路相连接或者设有随动控制线路。由此可得到一侧的调节装置的特别好的同步的预定位。

附图说明

在下面根据实施例更详细地阐释本发明。其中：

图1以在截面中的部分视图显示了立轧机(Staucher，有时也称为磨边机或辊轧机)的示意图，其带有根据本发明的调节气缸快速调整装置，其带有两个用于快速调节装置和调控调节装置的双气缸；

图2以截面图显示了对于根据本发明的调节气缸快速调整装置的双气缸的可能的线路图的图示；

图3以截面图显示了在根据图2的双气缸的驶出的运动的情形中的液压的流体流动(Fluidstrom)的示意图；

图4显示了根据本发明的调节气缸快速调整装置的双气缸的可能的线路图的示意图，该双气缸与调控气缸相连接；

图5以截面图显示了在根据图4的双气缸的驶出的运动的情形中的液压的流体流动的示意图。

具体实施方式

如图1所示，根据本发明的调节气缸快速调整装置9构造为立轧机10的整体的组成部件。立轧机10用于立轧移入到立轧机10中的轧辊物11的边缘，以便因此在另外的轧辊过程中有针对性地影响移入的轧辊物11的宽度。为此，立轧机10对于一侧包括至少一个立轧机立柱20，其与立柱十字头(Ständerquerhaupt，有时也称为立柱横梁)21相连接。

此外设置有上和下立柱杆22和23。联接于此的立轧轧辊单元30基本上由上和下立轧轧辊装入件32和33组成，在其中转动支承有立轧辊31。

传递到立轧辊31上的轧辊力的平衡借助于立轧轧辊平衡装置40实现。立轧轧辊平衡装置40包括平衡横梁41和平衡气缸42。平衡横梁41与立轧轧辊装入件32和33相连接。平衡气缸42经由平衡横梁41且经由与之相连接的立轧轧辊装入件32和33作用到双气缸50上且不施加作用力到轧辊物11上。在该实施方式中，双气缸50分别与上和下立轧轧辊装入件32和33且在线性的力方向上关联。

双气缸50由调控调节装置51和与此相连接的快速调节装置52组成。调控调节装置51的杆侧51a在此构造用于快速调节装置52的活塞54的壳体54a。活塞54在此与调控调节装置51的壳体相连接。调控调节装置51同样关联有活塞53。活塞53相比与其相连接的活塞杆53a具有更大的直径。活塞杆53a同时构造快速调节装置的壳体54a。其终端(Abschluss)在立轧辊31的方向上布置在活塞头部55中。快速调节装置52关联有路径传感器56，经由其活塞53和54的行进路径可被确定。此外，快速调节装置52关联有扭转止动件57，其阻止了，活塞53和54在相应的气缸中围绕其纵轴线扭转。

图2显示了对于带有为此设置的双气缸50的调节气缸快速调整装置的可能的线路(Schaltung，有时也称为电路)60。为此，设置有用于快速调整装置52的至少一个第一控制阀61和用于调控调节装置51的至少一个第二控制阀62。用于快速调整装置52的线路60经由至少一个第一短路阀63来实现，其布置在用于液压流体的入口或者出口63a之间且将它们在一定程度上直接彼此连接。此外，设置有至少一个另外的第二短路阀64，使得快速调整装置的活塞侧与合适的预紧的系统为了体积平衡的目的彼此相连接。调控调节装置51的线路60同样经由至少一个短路阀65来实现，其将入口或者出口65a彼此连接。液压流体可在此在循环中流动且可在流体储备装置(Fluidvorrat)中收集且从那里经由泵P供给到线路60中。

图3描述了在沿箭头方向以快速调整装置的驶出的运动的情形中的流体流。在图2中描述的(快速调整装置的)线路60以阀61将快速调整装置52的带有压力供应的活塞体积54和快速调整装置的带有回流的杆体积70a相连接。由此快速调整装置主动地被操控且行进。同时，线路60将调控调节装置51的两个气缸体积经由阀65彼此相连接，从而流体可通过由快速调整装置引起的运动直接地从一个气缸腔室排挤到其它的气缸腔室中。

图4显示了带有在随动控制线路81中的相连接的调控气缸的双气缸50的可能的线路图80。线路由至少一个附加的第一短路阀83和至少一个附加的第二短路阀84组成。因此，流体可从调控调节装置51的一气缸腔室直接地排挤到随后的调控调节装置51B的相反布置的气缸腔室中。以相同的方式，调控调节装置51B的经排挤的流体可直接地到达到调控调节装置51的相反布置的气缸腔室中。

由于在气缸腔室或压力管路中的体积差异(其可能是生产决定的)，缺乏的或多余的流体体积可经由阀82供应或导出到储备容器中。

图5是在双气缸50(其与调控调节装置51和快速调整装置52相连接)的驶出的运动的情形中的在随动控制线路中的流体流90的示意图。驶出的运动意指调控调节装置51在箭头的方向上且由此与立轧辊相对且在轧辊物的方向上的运动。

参考符号列表

9 调节气缸快速调整装置

10 立轧机在截面中的部分视图

11 轧辊物

20 立轧机立柱

21 立柱十字头

22 上立柱杆

23 下立柱杆

30 立轧轧辊单元

31 立轧辊

32 上立轧轧辊装入件

33 下立轧轧辊装入件

40 立轧轧辊平衡装置

41 平衡横梁

42 平衡气缸

50 双气缸

51 调控调节装置

51a 杆侧

51B 调控调节装置

52 快速调节装置

53 调控调节装置的气缸活塞

53a 活塞杆

54 快速调节装置的气缸活塞

54a 壳体

55 活塞头部

56 路径传感器

57 扭转止动件

60 双气缸的可能的线路图

61 控制阀 快速调整装置

62 控制阀 调控调节装置

63 第一短路阀

63a 入口或者出口(压力管路)

64 第二短路阀

65 短路阀 调控调节装置

66,66a 流体储备装置

70 在对于(60)在运行模式中快速调整的驶出的运动的情形中的流体流

80 带有相连接的调控气缸的双气缸的线路图

81 随动控制线路

82 控制阀 调控调节装置

83 在随动控制线路中的第一短路阀

84 在随动控制线路中的第二短路阀

90 在对于双气缸的(80)在运行模式中快速调整的驶出的运动的情形中的流体流

P 泵。

Claims (24)

1.一种用于在立轧机座中的长的、快速的行程运动的调节气缸快速调整装置(9)，其至少由立轧机立柱(20)、调节系统、平衡系统和立轧辊组组成，其分别包括至少一个活塞，其经由至少一个立轧辊(31)的立轧轧辊装入件(32,33)在两侧为了抵靠轧辊物(11)调节而起作用且其中所述立轧辊(31)每侧的调节液压地借助于流体可操纵且所述调节气缸快速调整装置(9)在所述立轧机立柱(20)中固定且施加对于立轧过程所需的力，其特征在于，所述调节气缸快速调整装置(9)在所述立轧机立柱(20)的每侧上由至少一个双气缸(50)组成，其中所述双气缸(50)构造成由两个彼此联结的独立地可控制的气缸组成且一方面用于所述立轧辊(31)的快速调节装置且另一方面用于所述立轧辊(31)的调控调节装置。

2.根据权利要求1所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，快速调节装置(52)的气缸活塞(54)和调控调节装置(51)的壳体与所述立轧机立柱(20)的相同的固定的支撑部相连接。

3.根据权利要求2所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述快速调节装置(52)的壳体与所述调控调节装置(51)的活塞杆(53a)单件式地构造。

4.根据权利要求1所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述快速调节装置(52)的气缸活塞(54)与所述调控调节装置(51)的活塞杆(53a)相连接，而所述快速调节装置(52)的壳体与所述调控调节装置(51)的壳体的相同的固定的支撑部相连接。

5.根据权利要求1所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述快速调节装置(52)的气缸壳体与所述调控调节装置(51)的活塞杆(53a)相连接，而所述快速调节装置(52)的气缸活塞(54)与所述调控调节装置(51)的壳体的相同的固定的支撑部相连接。

6.根据权利要求1至5所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述快速调节装置(52)和所述调控调节装置(51)构造成可彼此不相关地操控且通过操控所述快速调节装置(52)的壳体(54a)或气缸活塞(54)的触发的运动引起所述调控调节装置(51)的气缸活塞(53)的运动。

7.根据权利要求6所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述快速调节装置(52)和所述调控调节装置(51)的气缸活塞(54,53)具有相同的行程路径。

8.根据权利要求7所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述快速调节装置(52)相对于所述调控调节装置(51)具有更高的调整速度，该调整速度由于在快速调节装置和调控调节装置(52,51)之间的所述气缸活塞(54,53)的面积比例在流体的相同的体积流的情形中相对于所述调控调节装置(51)处于更高数倍且可经由所述调控调节装置(51)将所需的轧辊力施加到所述立轧辊(31)上。

9.根据权利要求8所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，经排挤的液压的流体体积在所述双气缸(50)的不起作用的部分中在所述调整运动期间可导引到分别其它的气缸腔室中，其中缺乏的流体体积可被再输送，或多余的流体体积可被导出。

10.根据权利要求9所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述双气缸(50)的调控调节装置(51)的气缸活塞(53)构造为带有两个相反指向的活塞杆(51a,53a)的活塞。

11.根据权利要求10所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述双气缸(50)的调控调节装置(51)的相反指向的活塞杆(51a,53a)具有相同的直径。

12.根据权利要求1至11所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述双气缸(50)的快速调节装置(52)的气缸活塞(54)构造为活塞(54)和两个相反指向的活塞杆。

13.根据权利要求12所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述双气缸(50)的快速调节装置(52)的相反指向的活塞杆具有相同的直径。

14.根据权利要求1至13所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，在每侧两个或更多个调节装置的情形中，每侧仅一个调节装置构造为双气缸(50)，其中另外的未构造成双气缸的调节装置构造成调控调节装置(51)且经由其可在所述气缸活塞(53)的行进的情形中驱动分别排挤的流体体积。

15.根据权利要求14所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述双气缸(50)的气缸在结构上彼此交错地构造，以便由此实现紧凑的结构形式。

16.根据权利要求15所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述调控调节装置(51)的气缸活塞(53)构造所述快速调节装置(52)的壳体(气缸)。

17.根据权利要求1至16所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述调控调节装置(51)关联有气缸头部(55)，其减小来自前攻冲击的到所述调节装置上的横向力。

18.根据权利要求17所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述气缸活塞(53,54)构造成带有扭转止动件(57)。

19.根据权利要求1至18所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，每个调节装置关联有路径测量系统(56)。

20.根据权利要求19所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述调控调节装置的行进路径可调控技术上被同步，从而对于单个的调控调节装置(51)的行程在每侧的所述立轧机座中分别构造成相同大小。

21.根据权利要求20所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述双气缸(50)的每侧的调节装置的控制装置和另外的调节装置在控制单元中联合且可由其控制。

22.根据权利要求21所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述双气缸(50)的相应的气缸可由彼此不相关地工作的阀(61,62,63,64,65,82,83,84)控制。

23.根据权利要求22所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，所述控制阀(61,62,63,64,65,82,83,84)构造为伺服或比例或方向阀。

24.根据权利要求1至23所述的调节气缸快速调整装置，其特征在于，多个调控调节装置(51,51B)的气缸腔室与短路阀(83,84)相连接，从而由此可得到在所述立轧机座中的一侧的调节装置的同步的预定位。