CN111517145A - 热态板带纵切后碎边装置及碎边方法 - Google Patents

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CN111517145A CN202010356813.XA CN202010356813A CN111517145A CN 111517145 A CN111517145 A CN 111517145A CN 202010356813 A CN202010356813 A CN 202010356813A CN 111517145 A CN111517145 A CN 111517145A
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Abstract

本发明提供一种热态板带纵切后碎边装置及碎边方法，包括张力辊组、喂料辊组、碎断器和夹紧引导机构，碎断器用于将边料切断；张力辊组设置在喂料辊组上游，用于使边料与未分切的母板之间张紧；喂料辊组设置在碎断器上游，用于接收边料，并将边料喂入碎断器；夹紧引导机构，用于将分切后的边料夹紧，以及牵引所述边料穿过所述张力辊组的辊缝，并将边料送入喂料辊组。本发明，通过采用主动牵引的方式，强制边料按设计路线行进，不受边料形状和影响，能够适应热态边料扭曲的形态和塑性强的特性，保证边料顺畅地进入喂料辊组和碎断器，避免堵钢事故的发生，安全可靠。

Description

热态板带纵切后碎边装置及碎边方法
技术领域
本发明属于钢液冶金行业轧制技术领域，具体涉及一种热态板带纵切后碎边装置及碎边方法。
背景技术
利用轧后余热，对轧后高温钢板进行热纵切分条是一种新工艺、新技术。其特点是生产效率高，可实现与后续热弯机组的无缝衔接。如中国发明CN201910236727.2公开的一种热态板带热辊弯分条工艺，高温钢板或带钢经对中、夹送、条分、分离、碎边工序处理后，板带主体部分辊弯条分成所需宽度的若干条辊弯型钢件，辅助废边部分经碎边剪处理后收集入筐，条分后的辊弯型钢件直接送往下道工序进行处理。
现有技术中，冷态圆盘式剪切装置碎边方式是利用导向装置将切后的边料导入到钢带下方，然后采用十字剪刃进行剪切，其导入过程通常采用的是导向辊、导向板等被动式导向。冷态带钢或钢板的边料剪切形状规整，强度高，弹性好，易于导向。但是，在上述热态板带纵切工艺的碎边工序中，由于边料与板带主体都是高温状态(一般在700℃-900℃之间)，边料剪切形状扭曲，塑性强，无法采用冷态钢板的导向方式进行后续处理，即不能采用冷态钢板分切后边料的处理方法进行处理。如热态钢采用冷态下的被动方式导向，容易出现堵钢事故。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种热态板带纵切后碎边装置，便于将热态板带切分后的热态边料进行碎边处理。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：一种热态板带纵切后碎边装置，包括，
碎断器，用于将边料切断；集料箱，用于收集切断的边料；
喂料辊组，设置在碎断器上游，用于接收来自上游的边料，并将边料喂入所述碎断器；
张力辊组，设置在喂料辊组上游，用于使边料与未分切的母板之间张紧；
夹紧引导机构，用于将分切后的边料夹紧，以及牵引所述边料穿过所述张力辊组的辊缝，并将边料送入喂料辊组。
本发明，通过夹紧引导机构主动地夹紧边料，使边料离开母板位置，并牵引边料穿过张力辊组进入喂料辊组，张力辊组用于保持边料与母板之间的张力，使其处于张紧状态，保证边料喂料的顺畅，通过采用主动牵引的方式，强制边料按设计路线行进，不受边料形状和影响，能够适应热态边料扭曲的形态和塑性强的特性，保证边料顺畅地进入喂料辊组和碎断器，避免堵钢事故的发生，安全可靠。
可选地，所述夹紧引导机构包括旋转臂、设置在旋转臂上的夹头组件和用于驱动旋转臂绕一支点转动的驱动机构，所述夹头组件用于夹紧边料，所述旋转臂带动所述夹头组件和边料通过所述张力辊组的辊缝，将所述边料送入所述喂料辊组。
可选地，所述旋转臂和夹头组件的初始位置与切边位置对应，所述旋转臂和夹头组件的终点位置位于张力辊组与喂料辊组之间。
可选地，所述张力辊组的辊缝可调节，具有对应于夹头组件通过的第一辊缝和对应于边料夹持的第二辊缝，所述第一辊缝的宽度大于所述第二辊缝，且能够从第一辊缝切换至第二辊缝。
可选地，所述张力辊组包括支撑座以及安装在支撑座上的一对张力辊，所述张力辊的一端与所述支撑座连接，另一端悬空；两个所述张力辊之间形成用于夹头组件和边料通过的敞口式辊缝，所述夹头组件伸出旋转臂的一侧，并在旋转时通过所述敞口式辊缝，所述旋转臂与张力辊之间在张力辊的轴向上有间隔。
可选地，所述张力辊组位于所述旋转臂的转动角度范围内，所述张力辊组位于旋转臂的初始位置与终点位置之间。
可选地，所述夹头组件及其夹持的边料具有圆弧形运动轨迹，所述张力辊组位于夹头组件的圆弧形运动路径上，所述夹头组件的初始位置对应板带的切边位置，所述夹头组件通过所述张力辊组之后再到达夹头组件的终点位置。
可选地，所述夹头组件包括上夹头、下夹头以及用于驱动上夹头与下夹头打开或合拢的驱动缸，所述驱动缸与其中一个夹头连接，所述驱动缸的活塞杆与另一个夹头连接，所述上夹头与下夹头之间设置有导向结构。
可选地，所述张力辊组的转动速度与板带纵切的行进速度匹配，所述喂料辊组的旋转速度与板带纵切的行进速度匹配。
本发明还提供一种热态板带纵切后碎边方法，对热态板带切分后的热态边料进行碎边，采用夹紧引导机构带动边料穿过张力辊组，并将边料送入张力辊组下游的喂料辊组，通过喂料辊组将边料送入碎断器进行切断；其中，所述夹紧引导机构将边料夹紧并牵引边料运动，在夹紧引导机构通过张力辊组之前，张力辊组的辊缝打开，夹紧引导机构通过辊缝后，张力辊组的辊缝闭合并夹紧边料，所述张力辊组使边料与未分切的母板之间张紧；在边料送入喂料辊组后，夹紧引导机构松开所述边料。
本发明，通过夹紧引导机构主动地夹紧边料，使边料离开母板位置，并牵引边料穿过张力辊组进入喂料辊组，张力辊组用于保持边料与母板之间的张力，通过张力辊组的打开让夹紧引导机构和边料通过，保证边料牵引到位，然后辊缝闭合夹紧边料，保持边料的张紧状态，保证边料喂料的顺畅；采用主动牵引的方式，强制边料按设计路线行进，不受边料形状和影响，能够适应热态边料扭曲的形态和塑性强的特性，保证边料顺畅地进入喂料辊组和碎断器，避免堵钢事故的发生。
可选地，所述夹紧引导机构的运动方式为绕一旋转中心转动，夹紧边料的位置距离旋转中心有距离；所述张力辊组位于夹紧引导机构的转动角度范围内，在边料送入喂料辊组后，夹紧引导机构停留在张力辊组与喂料辊组之间。
可选地，所述夹紧引导机构包括旋转臂、设置在旋转臂上的夹头组件和用于驱动旋转臂绕一支点转动的驱动机构，所述夹头组件用于夹紧边料，所述旋转臂带动所述夹头组件和边料通过所述张力辊组的辊缝，将所述边料送入所述喂料辊组。
可选地，所述张力辊组包括支撑座以及安装在支撑座上的一对张力辊，所述张力辊的一端与所述支撑座连接，另一端悬空；两个所述张力辊之间形成用于夹头组件和边料通过的敞口式辊缝，所述夹头组件伸出旋转臂的一侧，并在旋转时通过所述敞口式辊缝，所述旋转臂与张力辊之间在张力辊的轴向上有间距。
可选地，所述夹头组件的转动速度与板带纵切的行进速度匹配，所述张力辊组和喂料辊组的旋转速度分别与板带纵切的行进速度匹配。
如上所述，本发明的有益效果是：本发明，通过夹紧引导机构主动地夹紧边料，使边料离开母板位置，并牵引边料穿过张力辊组进入喂料辊组，张力辊组用于保持边料与母板之间的张力，使其处于张紧状态，保证边料喂料的顺畅，通过采用主动牵引的方式，强制边料按设计路线行进，不受边料形状和影响，能够适应热态边料扭曲的形态和塑性强的特性，保证边料顺畅地进入喂料辊组和碎断器，避免堵钢事故的发生，安全可靠。
附图说明
图1为本发明一个实施例中的结构示意图；
图2为本发明另一方向的示意图；
图3为本发明一个实施例中夹头组件的示意图；
图4为本发明一个实施例中张力辊组的布置示意图。
零件标号说明：
1-母板；2-边料；3-夹紧引导机构；31-旋转臂；32-夹头组件；321-上夹头；332-下夹头；33-缸体；34-活塞杆；35-螺母；36-套筒；37-导柱；4-张力辊组；41-支撑座；42-张力辊；43-电机；44-电机；45-丝杆；5-喂料辊组；6-碎断器；7-集料箱；8-托辊。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例
如图1至图2所示，本例中示例的一种热态板带纵切后碎边装置，包括按边料2送料方向依次设置的张力辊组4、喂料辊组5和碎断器6，还包括用于主动牵引边料2的夹紧引导机构3。
其中，板带由托辊支撑8和传送；碎断器6，用于将边料2切断；喂料辊组5设置在碎断器6上游，用于接收来自上游的边料2，并将边料2喂入碎断器6，喂料辊组5始终闭合、旋转，并将送入的边料2夹紧，旋转速度与热纵切速度匹配；张力辊组4设置在喂料辊组5上游，用于使边料2与未分切的母板1之间保持张紧。
其中，夹紧引导机构3，用于将分切后的边料2夹紧以及牵引所述边料2运动，具体是，牵引边料2穿过所述张力辊组4的辊缝后，将边料2送入喂料辊组5，当边料2穿过张力辊组4的辊缝后，张力辊42对边料2夹紧并传送，保持张紧。
碎断器6下游还可设置集料箱7，用于收集切断的边料2。碎断器6对分切后的边料2进行定尺切断，可采用转鼓剪、曲柄剪、带移动装置的铡刀剪、火焰切割、等离子切割、激光切割等方式。
通过夹紧引导机构3主动地夹紧边料2，使边料2离开母板1位置，并牵引边料2穿过张力辊组4进入喂料辊组5，张力辊组4用于保持边料2与母板1之间的张力，使其处于张紧状态，保证边料2喂料的顺畅，通过采用主动牵引的方式，强制边料2按设计路线行进，不受边料2形状和影响，能够适应热态边料2扭曲的形态和塑性强的特性，保证边料2顺畅地进入喂料辊组5和碎断器6，避免堵钢事故的发生，安全可靠。
在一个实施方式中，夹紧引导机构3的运动方式是绕一旋转中心O1转动，边料2被夹紧的位置距离旋转中心O1具有一定距离，边料2按弧形轨迹运动。
通过旋转的方式主动地牵引边料2，能够让边料快速离开与母板平行的位置，后续处理设备的结构更简单、紧凑，便于后续处理设备空间上与母板的设备错开，避免后续处理设备与母板的设备干涉。
本例中，夹紧引导机构3包括旋转臂31、夹头组件32和驱动机构，其中，驱动机构用于驱动旋转臂31绕一支点(及旋转中心O1)转动；所述夹头组设置在旋转臂31上，用于夹紧边料2；夹紧组件可以随旋转臂31转动；在驱动机构的作用下，旋转臂31通过夹头组件32带动边料2向张力辊组4运动，在通过张力辊组4后，将边料2送入所述喂料辊组5，送入所述喂料辊组5后，旋转臂31停留在该位置，夹头组件32松开边料2；即旋转臂31和夹头组件32的初始位置与切边后的位置对应，终点位置位于张力辊组4与喂料辊组5之间。当然其他实施方式中，达到终点位置后，旋转臂31和夹头组件32也可以从旋转中心线的方向或其他不干涉的方向移开。其中旋转臂31也可以是其他形式的结构，例如支撑架等，只要能满足对夹头组件32的支撑以及绕一中心旋转即可。
本例中，所述旋转臂31一端为转动支点，另一端与夹头组件32连接，驱动机构为液压缸或电机，当驱动机构为电机时，可以与旋转臂31的支点同轴设置，或者增加减速机构等；当驱动机构为液压缸时，液压缸与旋转臂31的连接位置距离支点一定距离，形成杠杆结构，驱动旋转臂31转动。
本例中，所述夹头组件32包括驱动缸以及相对设置的上夹头321和下夹头322，上夹头321与下夹头322之间形成夹口，驱动缸用于驱动上夹头321与下夹头322打开或合拢，驱动缸的缸体33与其中一个夹头连接，驱动缸的活塞杆34与另一个夹头连接；本例中，驱动缸与下夹头322固定，驱动缸的活塞杆34穿过下夹头322后与上夹头321连接；具体地活塞杆34向上穿出上夹头321，活塞杆34上螺套有上下两个螺母35，上夹头321位于两个螺母35之间，活塞杆34外周与上夹头321之间有间隙；驱动缸打开时的伸长量通过调整螺母35调整，保证夹口开口度适应钢板厚度，闭合时，缩进量保证夹口的开口度小于最小钢板厚度，设定为定值，不调整，保证对边料2的夹紧。采用上述夹头组件32，可以实现开合，并且开口度可调，适应不同尺寸的边料2和板带。其中，驱动缸可以为气缸或液压缸。
在一个实施方式中，为保证夹头组件32相对运动及夹持的稳定性，防止偏摆，上夹头321与下夹头322之间设置有导向结构。本例中导向结构为相配合的套筒36和导柱37，分别设置在上夹头321和下夹头322上。
本例中，所述张力辊组4位于旋转臂31的转动角度范围内，张力辊组4位于旋转臂31的初始位置与终点位置之间，即旋转臂31和夹头组件32的转动幅度要超过张力辊组4所在的位置，以使得边料2能够送入张力辊组4。所述夹头组件32及其夹持的边料2具有圆弧形运动轨迹，所述张力辊组4位于夹头组件32的圆弧形运动路径上，所述夹头组件32的初始位置对应板带切边后的位置，即夹头组件32从该位置夹住边料2后通过旋转臂31开始牵引动作，夹头组件32通过张力辊组4之后再到达夹头组件32的终点位置。
其中，张力辊组4的辊缝可调节，具有对应于夹头组件32通过的第一辊缝和对应于边料2夹持的第二辊缝，所述第一辊缝的宽度大于所述第二辊缝，且能够从第一辊缝切换至第二辊缝。即具有对应于夹头组件32通过时的打开位置和对应于边料2夹持时的闭合位置，当夹头组件32与边料2通过张力辊组4的辊缝时，辊缝打开到较大的位置；当夹头组件32通过后，辊缝闭合至夹紧边料2的位置。
具体地，所述张力辊组4包括支撑座41以及安装在支撑座41上的一对张力辊42，每根所述张力辊42的一端与支撑座41连接，另一端悬空；两个所述张力辊42之间形成用于夹头组件32和边料2通过的敞口式辊缝，即远离支撑座41的一侧是开放的，旋转臂31的转动面与张力辊42垂直，所述夹头组件32伸出旋转臂31的一侧(相当于形成倒L型结构)，即上夹头321和下夹头322与张力辊42平行设置，并在随旋转臂31旋转时从两根张力辊42之间通过，旋转臂31与张力辊42之间在张力辊42的轴向上有间隔，避免转动时干涉。
本例中两个张力辊在竖向方向和水平方向上均错开。
其中，张力辊42辊缝的调节可采用现有轧机中已有的丝杆45、偏心套等调节方式；本例中以丝杆45(螺旋升降)为例进行说明，但不限制其调节方式，每根张力辊42通过辊座安装在支撑座41(或称机架)上，张力辊42可在辊座内沿自身轴线转动，其中一个张力辊42的辊座与丝杆45螺纹配合，丝杆45通过对应的电机44驱动，通过丝杆45转动带动辊座上下移动，另一个辊座不动；从而改变两根张力辊42之间的距离，实现开合；当然也可以是两个辊座均与丝杠连接，均运动。其中，每根张力辊42配置有电机43进行驱动，电机43通过传动装置与张力辊42连接进行驱动的方式(在辊缝变化的情况下保持传动)属于现有技术，不再赘述。
喂料辊组5也包括两个平行设置的圆柱辊，也可以采用一端支撑，另一端悬空的方式，其中喂料辊组5的两个喂料辊在竖向方向和水平方向上均错开。喂料辊组5不进行开合调节，保持在一定的辊缝位置，采用强制导入，但辊缝要适当宽裕。
为保证同步和顺畅性，所述张力辊组4的转动速度与板带纵切的行进速度匹配，所述喂料辊组5的旋转速度与板带纵切的行进速度匹配；在夹紧引导机构3工作时，夹头组件32随旋转臂31转动的速度也与板带纵切的行进速度匹配。
基于上述热态板带纵切后碎边装置，本例还提供一种热态板带纵切后碎边方法，对热态板带切分后的热态边料2进行碎边，采用上述的夹紧引导机构3带动边料2穿过张力辊组4，并将边料2送入张力辊组4下游的喂料辊组5，通过喂料辊组5将边料2送入碎断器6进行切断；其中，夹紧引导机构3的夹头组件32将边料2夹紧，并通过驱动旋转臂31转动，主动地牵引边料2向张力辊组4运动，在夹紧引导机构3通过张力辊组4之前，张力辊组4的辊缝打开至能够让夹头组件32通过的开度，夹紧引导机构3的夹头组件32通过辊缝后，张力辊组4的辊缝闭合并夹紧边料2，张力辊42保持旋转，并使边料2与未分切的母板1之间张紧；通过张力辊组4后，夹紧引导机构3继续向喂料辊组5运动，当将边料2送入喂料辊组5后，夹紧引导机构3停止旋转运动，夹头组件32松开边料2，喂料辊组5将边料2送入碎断器6切断。送料完成后夹紧引导机构3不工作，张力辊组4和喂料辊组5持续旋转送料。
其中，夹头组件32的转动速度与板带纵切的行进速度匹配，所述张力辊组4和喂料辊组5的旋转速度分别与板带纵切的行进速度匹配。
本发明的优点在于：
通过夹紧引导机构3主动地夹紧边料2，使边料2离开母板1位置，并牵引边料2穿过张力辊组4进入喂料辊组5，张力辊组4用于保持边料2与母板1之间的张力，使其处于张紧状态，保证边料2喂料的顺畅，通过采用主动牵引的方式，强制边料2按设计路线行进，不受边料2形状和影响，能够适应热态边料2扭曲的形态和塑性强的特性，保证边料2顺畅地进入喂料辊组5和碎断器6，避免堵钢事故的发生，安全可靠。
任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (14)

1.一种热态板带纵切后碎边装置，其特征在于：包括，
碎断器，用于将边料切断；
喂料辊组，设置在碎断器上游，用于接收来自上游的边料，并将边料喂入所述碎断器；
张力辊组，设置在喂料辊组上游，用于使边料与未分切的母板之间张紧；
夹紧引导机构，用于将分切后的边料夹紧，以及牵引所述边料穿过所述张力辊组的辊缝，并将边料送入喂料辊组。
2.根据权利要求1所述的热态板带纵切后碎边装置，其特征在于：所述夹紧引导机构包括旋转臂、设置在旋转臂上的夹头组件和用于驱动旋转臂绕一支点转动的驱动机构，所述夹头组件用于夹紧边料，所述旋转臂带动所述夹头组件和边料通过所述张力辊组的辊缝，将所述边料送入所述喂料辊组。
3.根据权利要求2所述的热态板带纵切后碎边装置，其特征在于：所述旋转臂和夹头组件的初始位置与切边位置对应，所述旋转臂和夹头组件的终点位置位于张力辊组与喂料辊组之间。
4.根据权利要求2所述的热态板带纵切后碎边装置，其特征在于：所述张力辊组的辊缝可调节，具有对应于夹头组件通过的第一辊缝和对应于边料夹持的第二辊缝，所述第一辊缝的宽度大于所述第二辊缝，且能够从第一辊缝切换至第二辊缝。
5.根据权利要求4所述的热态板带纵切后碎边装置，其特征在于：所述张力辊组包括支撑座以及安装在支撑座上的一对张力辊，所述张力辊的一端与所述支撑座连接，另一端悬空；两个所述张力辊之间形成用于夹头组件和边料通过的敞口式辊缝，所述夹头组件伸出旋转臂的一侧，并在旋转时通过所述敞口式辊缝，所述旋转臂与张力辊之间在张力辊的轴向上有间隔。
6.根据权利要求1所述的热态板带纵切后碎边装置，其特征在于：所述张力辊组位于所述旋转臂的转动角度范围内，所述张力辊组位于旋转臂的初始位置与终点位置之间。
7.根据权利要求1所述的热态板带纵切后碎边装置，其特征在于：所述夹头组件及其夹持的边料具有圆弧形运动轨迹，所述张力辊组位于夹头组件的圆弧形运动路径上，所述夹头组件的初始位置对应板带的切边位置，所述夹头组件通过所述张力辊组之后再到达夹头组件的终点位置。
8.根据权利要求1所述的热态板带纵切后碎边装置，其特征在于：所述夹头组件包括上夹头、下夹头以及用于驱动上夹头与下夹头打开或合拢的驱动缸，所述驱动缸与其中一个夹头连接，所述驱动缸的活塞杆与另一个夹头连接，所述上夹头与下夹头之间设置有导向结构。
9.根据权利要求1所述的热态板带纵切后碎边装置，其特征在于：所述张力辊组的转动速度与板带纵切的行进速度匹配，所述喂料辊组的旋转速度与板带纵切的行进速度匹配。
10.一种热态板带纵切后碎边方法，对热态板带切分后的热态边料进行碎边，其特征在于：采用夹紧引导机构带动边料穿过张力辊组，并将边料送入张力辊组下游的喂料辊组，通过喂料辊组将边料送入碎断器进行切断；其中，所述夹紧引导机构将边料夹紧并牵引边料运动，在夹紧引导机构通过张力辊组之前，张力辊组的辊缝打开，夹紧引导机构通过辊缝后，张力辊组的辊缝闭合并夹紧边料，所述张力辊组使边料与未分切的母板之间张紧；在边料送入喂料辊组后，夹紧引导机构松开所述边料。
11.根据权利要求10所述的热态板带纵切后碎边方法，其特征在于：所述夹紧引导机构的运动方式为绕一旋转中心转动，夹紧边料的位置距离旋转中心有距离；所述张力辊组位于夹紧引导机构的转动角度范围内，在边料送入喂料辊组后，夹紧引导机构停留在张力辊组与喂料辊组之间。
12.根据权利要求10所述的热态板带纵切后碎边方法，其特征在于：所述夹紧引导机构包括旋转臂、设置在旋转臂上的夹头组件和用于驱动旋转臂绕一支点转动的驱动机构，所述夹头组件用于夹紧边料，所述旋转臂带动所述夹头组件和边料通过所述张力辊组的辊缝，将所述边料送入所述喂料辊组。
13.根据权利要求10所述的热态板带纵切后碎边方法，其特征在于：所述张力辊组包括支撑座以及安装在支撑座上的一对张力辊，所述张力辊的一端与所述支撑座连接，另一端悬空；两个所述张力辊之间形成用于夹头组件和边料通过的敞口式辊缝，所述夹头组件伸出旋转臂的一侧，并在旋转时通过所述敞口式辊缝，所述旋转臂与张力辊之间在张力辊的轴向上有间距。
14.根据权利要求12所述的热态板带纵切后碎边方法，其特征在于：所述夹头组件的转动速度与板带纵切的行进速度匹配，所述张力辊组和喂料辊组的旋转速度分别与板带纵切的行进速度匹配。
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