CN113172099A - 一种棒材轧钢精整收集系统及其收集方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种棒材轧钢精整收集系统及其收集方法，属于冶金行业小型棒材轧钢精整技术领域。技术方案是：在U型收集槽（26）内且位于U型收集槽（26）的上部设置棒材缓冲装置，在U型收集槽（26）的一侧设置棒材齐头装置；所述棒材缓冲装置包含左侧保持指（6）、右侧保持指（7）和保持指驱动气缸（9），左侧保持指（6）和右侧保持指（7）的一端分别转动连接在U型收集槽（26）相对应的两个侧壁上；所述棒材齐头装置包含齐头挡板（13）、导向杆（15）和齐头挡板驱动气缸（16）。本发明的有益效果是：减小棒材落差，防止棒材在收集过程中由于棒材交叉、缠绕导致的弯曲度超差、磕碰伤以及棒材端部不齐等。

Description

一种棒材轧钢精整收集系统及其收集方法

技术领域

本发明涉及一种棒材轧钢精整收集系统及其收集方法，属于冶金行业小型棒材轧钢精整技术领域。

背景技术

随着国内高端特殊钢市场需求的不断增加，用户对产品的性能和内在质量也提出了越来越高的要求。轧钢精整收集区作为棒材轧钢厂一个重要的生产工序，在棒材轧线轧制完毕后，棒材进入垂直落钢机之前，链式输送机本身输送距离较长，棒材在移动过程中，因棒材长度、弯曲度等原因，等棒材传输到链式输送机末端，落入垂直落钢机之前，棒材不能平行，且落入位置相对集中，导致棒材之间存在交叉和缠绕。

落钢机是小型棒材轧钢厂用定尺剪将倍尺棒材切断后，收集定尺棒材用的设备。根据对应的重量，经计算，将一定支数的棒材收集、打捆成一件，便于存储和运输。

参照附图1，现有的落钢机主要包括传动轴、传动齿轮、托料臂、链条、传动皮带、传动电机和被动链轮，传动电机通过传动皮带与传动齿轮驱动连接，传动齿轮位于U型收集槽的上侧，被动链轮位于U型收集槽的下侧，传动齿轮和被动链轮通过链条传动连接，托料臂的长度与U型收集槽的槽宽相匹配，托料臂的一端固定在链条上。棒材通过链式输送机输送到末端后直接落至托料臂上，然后再落至收集槽底部的输送辊道上，这种落钢机主要存在以下问题：

（1）落差大，棒材落入前和落入过程中由于冲击等原因出现不平行，即棒材交叉、缠绕，直径规格越小越明显，棒材打捆包装如果出现缠绕，会增大棒材弯曲度，不能保证产品质量，影响下游高端客户使用；

（2）长期落入同一个位置，捆型不好、不均匀，落入位置在横截面上不能均匀的分成两个位置分布，影响包装质量提升和公司产品形象；

（3）垂直落差大，棒材在跌落过程中互相之间和棒材与落钢机托料臂接触时，易产生磕碰伤或划伤，影响产品表面质量，但小规格棒材对产品表面质量要求往往非常高，否则会对下游客户加工的产品质量及寿命产生较大影响；

（4）垂直落差大，对设备冲击大，尤其是规格较大时，无缓冲机构，容易影响落钢机传动机构及托料臂等部件寿命；

（5）因棒材落入落钢机前、后均易出现之间不平行，导致棒材之间端部参差不齐，影响打捆、包装质量，及吊装运输过程中的安全性。

发明内容

本发明的目的是提供一种棒材轧钢精整收集系统及其收集方法，减小棒材落差，防止棒材在收集过程中由于棒材交叉、缠绕导致的弯曲度超差、磕碰伤以及棒材端部不齐等，解决背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种棒材轧钢精整收集系统，包含垂直落钢机、输送辊道、收集槽和链式输送机，链式输送机的末端设有多个并排布置的收集槽和与每个收集槽相配合的垂直落钢机，所述收集槽为U型，U型收集槽的槽底设有输送辊道，所述垂直落钢机包含传动轴、传动齿轮、托料臂、链条、传动皮带、传动电机和被动链轮，传动电机通过传动皮带与传动齿轮驱动连接，传动齿轮位于U型收集槽的上侧，被动链轮位于U型收集槽的下侧，传动齿轮和被动链轮通过链条传动连接，托料臂的长度与U型收集槽的槽宽相匹配，托料臂的一端固定在链条上，在U型收集槽内且位于U型收集槽的上部设置棒材缓冲装置，在U型收集槽的一侧设置棒材齐头装置；所述棒材缓冲装置包含左侧保持指、右侧保持指和保持指驱动气缸，左侧保持指和右侧保持指为长条形，左侧保持指和右侧保持指的一端分别转动连接在U型收集槽相对应的两个侧壁上，左侧保持指和右侧保持指的另一端分别与保持指驱动气缸的活塞杆相连接；所述棒材齐头装置包含齐头挡板、导向杆和齐头挡板驱动气缸，齐头挡板呈竖直状态设置在U型收集槽的一侧，齐头挡板驱动气缸的活塞杆与齐头挡板驱动连接，齐头挡板驱动气缸的缸体与齐头挡板之间设有导向杆。

所述棒材缓冲装置中的左侧保持指和右侧保持指的长度与U型收集槽的槽宽相匹配。

所述棒材缓冲装置中的左侧保持指和右侧保持指的长度小于U型收集槽的槽宽，大于U型收集槽槽宽的二分之一。

所述棒材缓冲装置中的左侧保持指和右侧保持指靠近链式输送机末端下料的位置。

所述棒材齐头装置中的导向杆为水平状态，齐头挡板滑动连接在导向杆上。

一种棒材轧钢精整收集方法，采用上述所限定的一种棒材轧钢精整收集系统，棒材通过链式输送机运输至末端时，此时左侧保持指和右侧保持指在保持指驱动气缸的作用下处于水平状态即关闭状态，然后棒材落入左侧保持指和右侧保持指上，当链条上的托料臂转动到左侧保持指和右侧保持指的下方时，在保持指驱动气缸的作用下，左侧保持指和右侧保持指逐渐打开，并将棒材缓慢的放至托料臂上，托料臂随着链条的传动将棒材放至输送辊道上，最后通过棒材齐头装置齐头后再进行打捆包装即可。

本发明的有益效果是：减小了棒材落差，防止棒材在收集过程中由于棒材交叉、缠绕导致的弯曲度超差、磕碰伤以及棒材端部不齐等问题，棒材打捆后整齐、一致、平顺，端部平齐，有效提升了包装质量，能够满足包装内控标准要求，有效提升了工作效率，避免了有问题棒材的下线破捆、整理、重新打捆，缩短了交货期，降低了成本。

附图说明

图1是背景技术主视图；

图2是本发明主视图；

图3是本发明左视图；

图4是本发明俯视图；

图5是本发明垂直落钢机含保持指主视图；

图6是本发明垂直落钢机单组放大图左视图；

图7是本发明垂直落钢机单组放大图俯视图；

图8是本发明的保持指主视图；

图9是本发明的保持指左视图；

图10是本发明的保持指俯视图；

图11是本发明的左保持指高位状态示意图；

图12是本发明的左保持指低位状态示意图；

图13是本发明垂直落钢机单组含保持指俯视图；

图14是本发明的端部齐头装置主视图；

图15是本发明的端部齐头装置俯视图；

图中：垂直落钢机1、传动轴2、传动齿轮3、托料臂4、链条5、左侧保持指6、右侧保持指7、气缸底座固定端8、保持指驱动气缸9、气缸活塞杆10、活塞杆保持指连接轴11、保持指固定轴12、齐头挡板13、活塞杆14、导向杆15、齐头挡板驱动气缸16、传动皮带17、传动轮18、传动电机19、电机底座20、辊道电机21、落钢机底座22、输送辊道轴承座23、输送辊道24、成捆棒材25、收集槽26、检测光栅27、待收集棒材28、托料臂固定销轴29、车轮30、U型槽导向31、本体钢结构32、齐头挡板底座33、链式输送机34。

具体实施方式

以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。

参照附图2-15，一种棒材轧钢精整收集系统，包含垂直落钢机1、输送辊道24、收集槽26和链式输送机34，链式输送机34的末端设有多个并排布置的收集槽26和与每个收集槽26相配合的垂直落钢机1，所述收集槽26为U型，U型收集槽26的槽底设有输送辊道24，所述垂直落钢机1包含传动轴2、传动齿轮3、托料臂4、链条5、传动皮带17、传动电机19和被动链轮，传动电机19通过传动皮带17与传动齿轮3驱动连接，传动齿轮3位于U型收集槽26的上侧，被动链轮位于U型收集槽26的下侧，传动齿轮3和被动链轮通过链条5传动连接，托料臂4的长度与U型收集槽26的槽宽相匹配，托料臂4的一端固定在链条5上，在U型收集槽26内且位于U型收集槽26的上部设置棒材缓冲装置，在U型收集槽26的一侧设置棒材齐头装置；所述棒材缓冲装置包含左侧保持指6、右侧保持指7和保持指驱动气缸9，左侧保持指6和右侧保持指7为长条形，左侧保持指6和右侧保持指7的一端分别转动连接在U型收集槽26相对应的两个侧壁上，左侧保持指6和右侧保持指7的另一端分别与保持指驱动气缸9的活塞杆相连接；所述棒材齐头装置包含齐头挡板13、导向杆15和齐头挡板驱动气缸16，齐头挡板13呈竖直状态设置在U型收集槽26的一侧，齐头挡板驱动气缸16的活塞杆与齐头挡板13驱动连接，齐头挡板驱动气缸16的缸体与齐头挡板13之间设有导向杆15。

在本实施例中，参照附图2-15，垂直落钢机1共12个（含12个U型收集槽26），相邻两个之间间距1.25米左右，总长度约14米，相邻两个间距及总长可根据生产产品规格和长度做相应调整，与对应产品相适应即可。每六个落钢机1为一组，分别由一台传动电机通过皮带来提供动力，共有两台电机。

落钢机传动系统安装在收集槽26的上侧，由四根传动轴通过刚性联轴器连接，由一台马达电机驱动。每个收集槽26下侧安装一个被动链轮，通过传动链轮驱动落钢机链条做周期运动。

每个落钢机的链条5上对称安装有三个托料臂4，托料臂4根部通过销轴与链条链节固定，在销轴的两侧分别安装一个车轮，车轮通过立柱的U型槽导向起导向稳定作用。

每个U型收集槽26的侧壁上安装一对保持指，即左侧保持指6和右侧保持指7，保持指由气缸驱动。左侧保持指6和右侧保持指7的长度小于U型收集槽26的槽宽，大于U型收集槽26槽宽的二分之一。

所有保持指在纵向（长度方向）分为两个编组，每六对为一组，每组可单独动作，也可两组联锁同步动作，对应不同长度的钢材产品，如产品长度为6米左右，则只需要对应的一组保持指相应动作即可，另一组可不用动作，即处于停运状态；如生产产品长度为12米左右，则需要两组保持指联锁，所有保持指同时、一致动作。具体控制根据生产情况进行灵活操作。

收集槽26一端安装一个对齐挡板。

落钢机1由传动轴2带动传动齿轮3旋转动作，传动齿轮3再带动其上面的链条5动作，链条5带动一端固定在其上面的托料臂4运动，托料臂4根部的固定端加工成与链条5中的一节外链环形状类似的形状，从外侧套在一节链环上，布置有两个圆孔作为连接点，由两个锚栓将托料臂4的根部固定在链条5，固定牢固可靠，由链条5带动一起动作，托料臂4随链条5运动至落钢机收集槽26的托钢工作位时，此时有一个专门的托料臂位置检测光栅检测到相应位置信号，控制传动轴2停止动作，保证托料臂4停止在相应的收集托钢工位。

小规格棒材轧制线定尺剪每次剪下的一层棒材通过链式输送机34运输至末端时，此时左侧保持指6和右保持指7的活动端均处于高位（即关闭状态），链式输送机上的检测接近开关检测有钢经过，然后延时3秒（时间可调整）棒材落入左侧保持指6和右侧保持指7上，被两个保持指暂时托住，之后首先左侧保持指6打开（保持指气缸9同时动作，活塞杆10收回，将右侧保持指7落到低位），将该层棒材放至落钢机的托料臂4上，使其降落点位于收集槽26中间偏左一点的位置，然后延时3秒（时间可调整）保持指气缸9再动作，将所有左侧保持指6同时抬升至高位，即保持指均处于关闭状态，同时，齐头挡板气缸16动作，通过活塞杆14带动齐头挡板13将该层棒材按照预先设计的气缸活塞杆伸长量将棒材推至齐头位置，齐头挡板13缩回；等链式输送机上第二层棒材过来，检测接近开关检测有钢过来，然后延时3秒（时间可调整）棒材落入两个保持指上，之后右侧保持指7同时打开（气缸9同时动作，活塞杆10收回，将右侧保持指7落到低位），将该层棒材放至落钢机的托料臂4上，使其降落点位于收集槽26中间偏右一点的位置，然后延时3秒（时间可调整）保持指气缸9再动作，将右保持指7同时抬升至高位，即两个保持指均处于关闭（托钢）状态，同时，齐头挡板气缸16动作，通过活塞杆14带动齐头挡板13将第二层棒材按照预先设计的气缸活塞杆伸长量将棒材推至齐头位置，齐头挡板13缩回。两个保持指通过交替打开、放下棒材，既通过两个保持指托钢的缓冲使其更加平行，减小落差可更好的防止棒材之间交叉、缠绕，减少磕碰伤，又将棒材在落钢机收集槽的断面宽度方向上分为两个落钢点，相当于细分为两个小区域，交替平铺、收集，使得棒材、尤其是小规格棒材在收集槽整个断面上更加均匀、平顺。当第三层棒材过来收集时，按第一次动作的规律进行周期性重复动作，保持指、齐头挡板的所有动作均为自动控制完成。

通过保持指缓冲、柔顺降落至落钢机托料臂上多批次的、多支棒材达到一定数量后，通过位于电机底座20上的传动电机19驱动传动轮18带动传动皮带17来驱动位于落钢机底座22上的垂直落钢机链条5转动，进而带动托料臂4向下移动直至将托料臂上接的成捆棒材（棒料）25缓慢放至输送辊道24上，再由辊道电机21驱动由输送辊道轴承座23紧密固定的输送辊道24将上面的棒材缓慢开出，开（移动）至打捆工位后，再由打捆机对散料状态下的成捆棒材（棒料）25进行打捆包装。

Claims (6)

1.一种棒材轧钢精整收集系统，包含垂直落钢机（1）、输送辊道（24）、收集槽（26）和链式输送机（34），链式输送机（34）的末端设有多个并排布置的收集槽（26）和与每个收集槽（26）相配合的垂直落钢机（1），所述收集槽（26）为U型，U型收集槽（26）的槽底设有输送辊道（24），所述垂直落钢机（1）包含传动轴（2）、传动齿轮（3）、托料臂（4）、链条（5）、传动皮带（17）、传动电机（19）和被动链轮，传动电机（19）通过传动皮带（17）与传动齿轮（3）驱动连接，传动齿轮（3）位于U型收集槽（26）的上侧，被动链轮位于U型收集槽（26）的下侧，传动齿轮（3）和被动链轮通过链条（5）传动连接，托料臂（4）的长度与U型收集槽（26）的槽宽相匹配，托料臂（4）的一端固定在链条（5）上，其特征在于：在U型收集槽（26）内且位于U型收集槽（26）的上部设置棒材缓冲装置，在U型收集槽（26）的一侧设置棒材齐头装置；所述棒材缓冲装置包含左侧保持指（6）、右侧保持指（7）和保持指驱动气缸（9），左侧保持指（6）和右侧保持指（7）为长条形，左侧保持指（6）和右侧保持指（7）的一端分别转动连接在U型收集槽（26）相对应的两个侧壁上，左侧保持指（6）和右侧保持指（7）的另一端分别与保持指驱动气缸（9）的活塞杆相连接；所述棒材齐头装置包含齐头挡板（13）、导向杆（15）和齐头挡板驱动气缸（16），齐头挡板（13）呈竖直状态设置在U型收集槽（26）的一侧，齐头挡板驱动气缸（16）的活塞杆与齐头挡板（13）驱动连接，齐头挡板驱动气缸（16）的缸体与齐头挡板（13）之间设有导向杆（15）。

2.根据权利要求1所述的一种棒材轧钢精整收集系统，其特征在于： 所述棒材缓冲装置中的左侧保持指（6）和右侧保持指（7）的长度与U型收集槽（26）的槽宽相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种棒材轧钢精整收集系统，其特征在于：所述棒材缓冲装置中的左侧保持指（6）和右侧保持指（7）的长度小于U型收集槽（26）的槽宽，大于U型收集槽（26）槽宽的二分之一。

4.根据权利要求1所述的一种棒材轧钢精整收集系统，其特征在于：所述棒材缓冲装置中的左侧保持指（6）和右侧保持指（7）靠近链式输送机（34）末端下料的位置。

5.根据权利要求1所述的一种棒材轧钢精整收集系统，其特征在于：所述棒材齐头装置中的导向杆（15）为水平状态，齐头挡板（13）滑动连接在导向杆（15）上。

6.一种棒材轧钢精整收集方法，其特征在于：采用权利要求1-5所限定的一种棒材轧钢精整收集系统，棒材通过链式输送机（34）运输至末端时，此时左侧保持指（6）和右侧保持指（7）在保持指驱动气缸（9）的作用下处于水平状态即关闭状态，然后棒材落入左侧保持指（6）和右侧保持指（7）上，当链条（5）上的托料臂（4）转动到左侧保持指（6）和右侧保持指（7）的下方时，在保持指驱动气缸（9）的作用下，左侧保持指（6）和右侧保持指（7）逐渐打开，并将棒材缓慢的放至托料臂（4）上，托料臂（4）随着链条（5）的传动将棒材放至输送辊道（24）上，最后通过棒材齐头装置齐头后再进行打捆包装即可。

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