CN111331462B - 一种柔性修磨铸坯的装置及其工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柔性修磨铸坯的装置及其工艺，该装置包括底座和设置在底座正上方的支撑板，以及设置在支撑板正上方的工作台，所述工作台的前后两侧分别设置有砂轮组件和电机，所述砂轮组件的输入端和电机的输出端之间通过传动组件连接，且所述底座和支撑板的一侧之间设置有测量组件。本发明通过物理接触法精确测量铸坯毛刺高度，解决了传统测距仪使用寿命短且不易测量等问题，而且可通过计算机在线分配磨削量，保证加工精度；本工艺通过交错设置多组装置对铸坯毛刺进行反复的测量和磨削，可有效保证磨削精度，且单个砂轮损坏后可直接替换，降低操作成本，能够极大程度的提升生产效率，具有非常理想的技术效果。

Description

一种柔性修磨铸坯的装置及其工艺
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种柔性修磨铸坯的装置及其工艺。
背景技术
钢铁企业中厚板生产线使用的原料为热送连铸板坯经过二次切割后的短定尺坯料。连铸板坯在分割过程中，切口端部下表面粘连有一条不规则的熔渣(即毛刺)，这种毛刺硬度较大，且粘附力强，不仅可以对辊道、轧辊等设备造成诸如撞击、辊面划伤、辊身裂纹等伤害，而且由于氧化渣会夹杂在热轧钢板的首尾部而影响轧制板材的质量，对轧钢成品的表面质量和成品率有很大影响。
在现有的去除铸坯毛刺方法中，有锤刀去除法和火焰切割去除法等。锤刀去除法是利用高速旋转的锤刀片，通过离心力击打在板坯下端部清理毛刺的方法。其优点在于设备稳定性强，占地面积小，但不能应用于板幅较宽、厚度较薄的板坯，且刀具寿命直接影响轧钢生产效率。火焰切割去除法是再次采用火焰精切割的方法，依靠高温气体射流和附带氧气与金属氧化燃烧放热去除毛刺。其设备简单，技术较成熟，但火焰切割速度慢，会出现二次挂渣污染，严重影响实际生产中铸坯毛刺的去除效率。因此，亟需一种能够快速、直接、适用性强的铸坯毛刺去除装置及工艺来提高轧制板材的产品质量和生产效率。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种通过精确测量铸坯毛刺高度并采用多组交错设置的砂轮使测量和磨削相互配合的方式来解决速度慢、效率低以及使用寿命短等问题的一种柔性修磨铸坯的装置及其工艺。
本发明采用的技术方案如下：
本发明所提出的一种柔性修磨铸坯的装置，该装置包括底座和设置在底座正上方的支撑板，以及设置在支撑板正上方的工作台，所述工作台的前后两侧分别设置有砂轮组件和电机，所述砂轮组件的输入端和电机的输出端之间通过传动组件连接，且所述底座和支撑板的一侧之间设置有测量组件。
进一步的，所述砂轮组件包括设置在工作台上表面前侧的砂轮头架和连接在砂轮头架输出端的砂轮，以及设置在砂轮外侧轴心处的螺纹法兰。
进一步的，所述传动组件包括设置在砂轮头架输入端的第一带轮和设置在电机输出端的第二带轮，以及连接第一带轮和第二带轮的同步带。
进一步的，所述测量组件包括设置在底座和支撑板一侧之间的刻度尺和设置在刻度尺上端部的锁紧扣，以及固定在支撑板一侧且与刻度尺零刻度线平齐的指针传感器，所述锁紧扣的一端通过螺栓与刻度尺上端部连接，另一端与支撑板固定连接。
进一步的，所述底座与支撑板之间通过弹簧连接。
进一步的，所述支撑板与工作台的四个角端之间通过液压缸连接。
一种柔性修磨铸坯的工艺，所述工艺包括以下步骤：步骤1，设定初始参数：确定精度要求为K，预设磨削次数为n，铸坯宽度为B1，砂轮宽度为B2，设定两个相邻的磨削区，即磨削区I和磨削区II，所述磨削I区使用的装置个数为N1，所述磨削II区使用的装置个数为N2；步骤2，调整各装置中液压缸的伸缩量，使砂轮在与铸坯接触时，指针传感器与刻度尺的零刻度线保持平齐；步骤3，令磨削I区各装置的电机处于断电状态，当铸坯底部毛刺与磨削I区的砂轮接触后，弹簧被压缩，指针传感器记录压下量h，并传输至计算机；步骤4，通过计算机将磨削II区各装置中的锁紧扣调紧，并控制液压缸上升h/n，启动各电机，磨削Ⅱ区的砂轮对铸坯底部毛刺进行磨削；步骤5，通过计算机判断磨削后的铸坯是否符合精度要求；步骤6，通过计算机将磨削I区各装置中的锁紧扣调紧，启动各电机，磨削I区的砂轮对铸坯底部的毛刺进行磨削；步骤7，重复步骤3至6，当实际磨削次数大于等于预设磨削次数，即i≥n时，磨削完成。
进一步的，所述步骤1中，N1＝N2，且B2×N1≥B1，即磨削I区各装置中砂轮的总宽度大于等于铸坯的宽度。
进一步的，所述步骤5的具体操作如下：通过计算机控制铸坯退回，将磨削II区各装置中的锁紧扣调松，关闭电机；当铸坯底部毛刺与磨削Ⅱ区的砂轮接触后，指针传感器记录压下量hi；若hi≥K，则控制磨削I区的液压缸上升h/n+hi；若hi≤K，则控制磨削I区各装置中的液压缸上升h/n。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本装置通过物理接触法精确测量铸坯毛刺高度，解决了传统测距仪使用寿命短且不易测量等问题，而且可通过计算机在线分配磨削量，保证加工精度；
2、本工艺通过交错设置多组装置对铸坯毛刺进行反复的测量和磨削，可有效保证磨削精度，且单个砂轮损坏后可直接替换，降低操作成本，能够极大程度的提升生产效率。
附图说明
图1是本发明所提出的一种柔性修磨铸坯的装置一个实施例的整体结构示意图；
图2是本发明柔性修磨铸坯的工艺流程图；
图3是本发明修磨铸坯过程的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
参见图1，给出了本发明所提出的一种柔性修磨铸坯的装置的一个实施例的具体结构。本装置包括底座1、支撑板2、工作台3、砂轮组件4、电机5、传动组件6和测量组件7。
本实施例中，所述底座1、支撑板2和工作台3均为矩形板状结构；所述支撑板2与底座1之间通过均匀排列的六组弹簧11连接；所述工作台3与支撑板2的四个角端之间通过四组液压缸21连接；所述砂轮组件4和电机5分别固定在工作台3上表面的前后两侧；其中，所述砂轮组件4包括横向固定在工作台3上表面前侧的砂轮头架41和连接在砂轮头架41输出端的砂轮42，以及安装在砂轮42外侧轴心处用于放置砂轮42脱落的螺纹法兰43，所述电机5通过电机51横向固定在工作台3上表面的后侧，所述电机5的输出端和砂轮头架41的输入端位于同侧。
所述砂轮头架41的输入端和电机5的输出端之间通过传动组件6连接；所述传动组件6包括安装在砂轮头架41输入端上的第一带轮61和安装在电机5输出端上的第二带轮62，以及分别连接第一带轮61和第二带轮62的同步带63。
所述测量组件7连接在底板1和支撑板2的左侧中部区域之间，所述测量组件7包括一端固定在底板1左侧中部的竖向刻度尺71和一端固定在支撑板2左侧中部的锁紧扣72，所述锁紧扣72的另一端通过螺栓73与刻度尺71的上端部固定连接，且所述支撑板2左侧中部与刻度尺71零刻度线对应位置处还安装有指针传感器74。
本装置通过砂轮42与铸坯的毛刺接触，接触时，弹簧11受到挤压收缩，此时指针传感器74随着支撑板2下降，并可通过刻度尺71准确判断下降距离，进而测量毛刺高度，根据毛刺高度通过液压缸21调整砂轮42位置，在电机5的驱动下使砂轮42对毛刺进行磨削；所述锁紧扣72可将刻度尺71与支撑板2进行锁紧，防止在磨削过程中支撑板2收到挤压下降影响磨削效果，本装置通过物理接触法精确测量铸坯毛刺高度，解决了传统测距仪使用寿命短且不易测量等问题，而且可通过计算机进行在线分配磨削量，保证加工精度，具有非常理想的技术效果。
一种柔性修磨铸坯的工艺，所述工艺具体包括以下步骤：
步骤1，设定初始参数：确定精度要求K为0.01mm，预设磨削次数n为6，铸坯8的宽度B1为1200mm，砂轮42的宽度B2为100mm，设定两个相邻的磨削区，即磨削I区和磨削II区，所述磨削I区和磨削II区使用的上述装置的个数均为十三个，上述装置在两个磨削区内均交错设置为3列，从右到左第一列装置个数为五，第二列装置个数为四，第三列装置个数为四，且每列装置中的砂轮均同向且等间距设置；
步骤2，调整各装置中液压缸21的伸缩量，使砂轮42在与铸坯接触时，指针传感器74与刻度尺71的零刻度线保持平齐；
步骤3，令磨削I区各装置的电机5处于断电状态，当铸坯8底部毛刺与磨削I区中的砂轮42接触后，弹簧11被压缩，指针传感器74记录压下量h为3mm，并传输至计算机；
步骤4，通过计算机将磨削II区各装置的锁紧扣72调紧，并控制液压缸21上升0.5mm，启动各电机5，磨削Ⅱ区的砂轮42对铸坯8底部毛刺进行磨削；
步骤5，通过计算机判断磨削后的铸坯是否满足精度要求，具体操作如下：
通过计算机控制铸坯8退回，将磨削II区各装置的锁紧扣72调松，关闭电机5；当铸坯8底部毛刺与磨削Ⅱ区的砂轮42接触后，指针传感器74记录压下量hi；若hi≥0.01mm，则控制磨削I区各装置的液压缸21上升h/n+0.5mm；若hi≤0.01mm，则控制磨削I区各装置中的液压缸21上升0.5mm；
步骤6，通过计算机将磨削I区各装置中的锁紧扣72调紧，启动各电机5，磨削I区的砂轮42对铸坯8底部的毛刺进行磨削；
步骤7，重复步骤3-步骤6，当实际磨削次数大于等于预设磨削次数，即i≥6时，磨削完成。
本工艺在相邻的磨削I区和磨削II区内交错设置多列砂轮42，是采用离散化的方式将铸坯8底部毛刺分成多份进行磨削，不受铸坯8板幅宽度的限制，且每个砂轮42均可通过调节液压缸21的伸缩量来适应铸坯8底部高度错落参差的毛刺，相较于传统的砂轮去毛刺机构能够更加精准地去除毛刺，提高砂轮的使用寿命。
使铸坯8在两个磨削区内往复运动，进行多次磨削，通过计算机在线调整砂轮42的工作状态，将两个磨削区轮流变为“工作区”与“检测区”，实现了毛刺去除与精度检测的一体化，可有效保证加工精度，提高生产效率。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种柔性修磨铸坯的工艺，其特征在于：该工艺通过柔性修磨铸坯的装置实施，所述装置包括底座和设置在底座正上方的支撑板，以及设置在支撑板正上方的工作台，所述工作台的前后两侧分别设置有砂轮组件和电机，所述砂轮组件的输入端和电机的输出端之间通过传动组件连接，且所述底座和支撑板的一侧之间设置有测量组件；
所述砂轮组件包括设置在工作台上表面前侧的砂轮头架和连接在砂轮头架输出端的砂轮，以及设置在砂轮外侧轴心处的螺纹法兰；
所述传动组件包括设置在砂轮头架输入端的第一带轮和设置在电机输出端的第二带轮，以及连接第一带轮和第二带轮的同步带；
所述测量组件包括设置在底座和支撑板一侧之间的刻度尺和设置在刻度尺上端部的锁紧扣，以及固定在支撑板一侧且与刻度尺零刻度线平齐的指针传感器，所述锁紧扣的一端通过螺栓与刻度尺上端部连接，另一端与支撑板固定连接；
所述底座与支撑板之间通过弹簧连接；
所述支撑板与工作台的四个角端之间通过液压缸连接；
所述工艺包括以下步骤：
步骤1，设定初始参数：确定精度要求为K，预设磨削次数为n，铸坯宽度为B1，砂轮宽度为B2，设定两个相邻的磨削区，即磨削I区和磨削II区，所述磨削I区使用的装置个数为N1，所述磨削II区使用的装置个数为N2；
步骤2，调整各装置中液压缸的伸缩量，使砂轮在与铸坯接触时，指针传感器与刻度尺的零刻度线保持平齐；
步骤3，令磨削I区各装置的电机处于断电状态，当铸坯底部毛刺与磨削I区的砂轮接触后，弹簧被压缩，指针传感器记录压下量h，并传输至计算机；
步骤4，通过计算机将磨削II区各装置中的锁紧扣调紧，并控制液压缸上升h/n，启动各电机，磨削Ⅱ区的砂轮对铸坯底部毛刺进行磨削；
步骤5，通过计算机判断磨削后的铸坯是否符合精度要求；
步骤6，通过计算机将磨削I区各装置中的锁紧扣调紧，启动各电机，磨削I区的砂轮对铸坯底部的毛刺进行磨削；
步骤7，重复步骤3-步骤6，当实际磨削次数大于等于预设磨削次数，即i≥n时，磨削完成；
所述工艺在相邻的磨削I区和磨削II区内交错设置多列砂轮，是采用离散化的方式将铸坯底部毛刺分成多份进行磨削，不受铸坯板幅宽度的限制，且每个砂轮均能够通过调节液压缸的伸缩量来适应铸坯底部高度错落参差的毛刺，相较于传统的砂轮去毛刺机构能够更加精准地去除毛刺，提高砂轮的使用寿命；
铸坯在两个磨削区内往复运动，进行多次磨削，通过计算机在线调整砂轮的工作状态，将两个磨削区轮流变为“工作区”与“检测区”，实现了毛刺去除与精度检测的一体化，能够有效保证加工精度，提高生产效率。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述步骤1中，N1=N2，且B2×N1≥B1，即磨削I区各装置中砂轮的总宽度大于等于铸坯的宽度。
3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于：所述步骤5的具体操作如下：通过计算机控制铸坯退回，将磨削II区各装置中的锁紧扣调松，关闭电机；当铸坯底部毛刺与磨削Ⅱ区的砂轮接触后，指针传感器记录压下量hi；若hi≥K，则控制磨削I区的液压缸上升h/n+hi；若hi≤K，则控制磨削I区各装置中的液压缸上升h/n。
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