CN113507990A - 用于运输带材料、尤其是热轧带材的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造带材料、尤其是热轧带材的设备，该设备包括侧面引导元件(5)，其在带材料(4)的两侧尤其沿着具有多个辊子(2)的辊道(1)布置；在每个侧面引导元件(5)处的至少一个旋转的磨损体(6)。为了在通过辊道运输热轧带材时进一步最小化引导元件的磨损，本发明提出用于设定至少一个磨损体的转速的转速调节机构(7)、用于设定至少一个磨损体的走行位置的位置调节机构(9)以及用于使至少一个磨损体走行至走行位置的定位驱动器(13)。

Description

用于运输带材料、尤其是热轧带材的设备和方法

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于运输带材料、尤其是热轧带材的设备和方法。

背景技术

已知金属带的制造和其通过运输装置沿着预先确定的运输方向通过预先确定的区段的运输。辊道将金属带带至加工机器用于后加工或者至绞盘装置用于中间存储。为了让带不侧向地相对于辊道滑落，在辊道处设置侧向的引导部，其将金属带保持在辊道上。尤其在卷起时要求的是，金属带准确地也侧向地进行定向，用以使得金属带在绞盘上的各个卷的错位尽可能小地保持以及实现均匀的侧面。由此，侧向的引导部必须相对紧地引导金属带。

用于在辊道上侧向地引导金属带的装置通常是半高的侧壁，其也称为侧面引导导板。该侧面引导导板设有固定的磨损板。所述磨损板经受高的磨损，因为在辊道上运转的金属带的棱边挖掘出或多或少深的沟槽到磨损板中。在此，在固定的磨损板中的磨损基本上始终在同样的部位处出现，并且磨损板必须因此取决于使用程度重复地更换。然而，引导部的更换仅仅在设备停机中可行，并且维护耗费相应大。

因此，作为改进，在文献DE202014011026U1中提出了，在用于侧向地引导通过金属带输送装置运转的金属带的装置中设置有至少一个受控制地能够转动到多个限定的转动位置中的、具有磨损面的磨损体，其中，磨损面基本上是平坦的并且在所有的限定的转动位置中平行于引导平面。

然而，不取决于磨损部件的转动何时进行，构件的磨损通过磨损部件的转动也没有完全地消除，所述磨损部件最后不均匀地被加载。此外，所述机构具有如下缺点，即磨损部件的转动仅仅在当没有带相对于磨损部件挤压时才可行：所述转动因此仅仅能够或者在两个依次跟随的带之间进行或者在设备的静止状态中进行。

由文献WO2015/043926A1已知一种盘片侧引导部，其中磨损盘片同样逐步地转动。磨损盘片的转动仅仅在轧制暂停中进行。

文献JPH05161917提出，为了避免金属带的损坏，应用伞形的辊子用于在侧面导板处引导，其通过液体流保持在持续的转动运动中。在与轧制材料接触时，该引导部通过摩擦力直接地采取轧制材料速度。

文献JPS60195106示出连续运转的盘片，其利用轧制材料速度驱动，其中，在接触面处的圆周速度与轧制材料的运输速度相同。

在所有这些由现有技术已知的技术方案中，固定的能够调节的磨损体仅仅在轧制材料和引导部之间的限制的接触区域中磨损。引导面的这种不均匀的磨损导致功能妨碍。磨损体的更换在短的间隔中是必要的。设备可支配性由更换时间降低。在生产暂停中机械地或者利用步进电机调节的盘片侧引导部逐点地在相同的区域中磨损直到下一次调节。在已知的利用连续地转动的盘片的解决方案中，其采用最晚与轧制材料通过摩擦接触的、轧制材料的运输速度。虽然由此减小了磨损，然而带的引导的质量遭受损失，因为在轧制材料和建立拉力的机器之间的、即传动部的或者绞盘的摩擦力缺少。这种状态在热轧厂中始终在带端部从最后的终轧机座离开时出现。由此，捆束的卷质量由于提高的伸缩性和经历的卷不利地被影响。

发明内容

由现有技术出发本发明的任务在于，在运输热轧带材时进一步最小化引导元件的磨损，并且由此增大维修间隔期。

所述任务通过根据权利要求1所述的用于运输带材料的设备以及根据权利要求14所述的用于运输带材料的方法得到解决。优选的实施方式是相应的从属权利要求的主题。

运输装置例如包括传递板材或者辊道，用以借助于其将金属带运输通过确定的区段。金属板材以相同的方式运输通过确定的区段。本发明以相同的方式也涉及板材的运输，其中，出于简单的理由，接下来仅仅应用带材料的概念，而不起限定的作用。

本发明基于如下的考虑，即侧面引导元件设有旋转的磨损体。所述磨损体在带被引导至绞盘期间连续地转动。由此，在接触面处产生较小的并且均匀的磨损。同时，在轧制材料和引导部之间的接触部位处的能够使用的磨损面积相比于不能够调节或者转动的磨损体而言被增大。通过磨损体的转动，在接触面处产生与带的运输方向相反地作用的摩擦力。磨损体的转动速度能够调节。旋转的磨损体的旋转速度尤其取决于轧制速度进行调节，然而始终如下地进行调节，使得磨损体的圆周速度小于轧制材料的运输速度。磨损体盘片的角速度在此尤其处于0.5至10转每分钟、优选地0.5至5转每分钟的数量级中。

在本发明的另一种实施方式中，磨损体的角速度根据带拉应力调节。尤其当例如在带从轧制间隙离开之后低于带拉应力的阈值时，所述角速度能够以特别的方式进行设定，从而通过摩擦得出带的改善的引导和较小的中间过程(Mittenverlauf)。圆周速度由此处于比在正常的运行中低的值。

单位面积的接触时间能够通过能够取决于轧制材料速度进行调节的转动速度被影响。随着磨损体的旋转，接触面积以及由此磨损区域连续地改变，从而磨损体在引导时间更有效地得到利用。

所述磨损体横向地、也就是说沿着或者逆着其旋转轴线的方向能够走行，从而轧制材料的引导能够通过走行机构的位置和力调节被影响。

术语“能够走行”整体上理解为横向的定位。在此，至少一个磨损体的单个的定位以及至少一个磨损体共同地与侧面引导元件作用连接的定位一样地被包括。

相比于现有技术，在根据本发明的解决方案中，在没有基于缺少的回拉力的不利的引导特性的情况下能够期待连续的并且较小的磨损，正如在现有技术中在已知的、连续地随着轧制材料速度转动的机构中的情况那样。

磨损体的大小尤其取决于运输装置、尤其辊道和侧面引导元件之间的位置关系。

本发明的进一步改进尤其在于导板通过导板冷却部的冷却、转动的磨损体盘片以乳化液的润湿、直接地在导板处的力测量和用于通过分析当前的轧制程序的迄今的过程预测下一次更换磨损体盘片的智能的软件。

本发明尤其具有如下的优点，即通过选择磨损体盘片的角速度能够将磨损体盘片和带的接触时间设定到期望的值上。此外，磨损体和轧制材料之间的相对速度在提出的解决方案中比在现有技术中的小，这有利地作用于磨损。

本发明的另外的优点能够由如下内容看出，即也因为基于磨损体的更均匀的磨损而支出用于安装替代部件的更少的维修工作，所以引导部的使用时间以及由此设备可支配性得到提高。此外，卷绕质量通过回拉力特别在带端部处得到改善。由此，也关联有带棱边损坏的减少。

附图说明

本发明的另外的特征和优点从接下来对优选的实施方式的描述得出，其中参考附图。

图1以俯视图示出了根据本发明的一种实施方式的、用于制造以及尤其用于运输带材料的设备；

图2示出了根据本发明的一种实施方式调节磨损体的转速的框图；

图3以透视图示出了根据图1的实施方式；

图4示出了根据本发明的一种实施方式调节用于走行磨损体的压力产生的框图。

具体实施方式

附图并非按比例的而是在一些区域中凸显了某些元件，以便强调功能。只要没有其他表述，对于相同的或者相同地起作用的元件应用同样的附图标记。

图1示出了具有辊子2的辊道1，带材料4通过所述辊子进行运输。辊子2通过马达3驱动，从而所述带材料在图示中从左向右地被带领。对于本领域技术人员清楚的是，本发明不局限于辊道作为运输装置，而是代替于辊道也能够使用例如传递板材

作为运输装置。然而，接下来在没有限制普遍性的情况下主要参考辊道。

为了防止带材料4从辊道1处侧向地落下(Herabfallen)，辊道设置有侧面引导元件5，其优选地尤其在辊道1连同其多个辊子2的高度中布置在所述带材料4两侧。如在开头中所描述的那样，然而这些侧面引导元件5经受了提高的磨损。为了将通过带材料4的磨损分布到更大的面积上，在所述侧面引导元件5处在辊道1的两个侧面上布置有多个旋转的磨损体6。每个所述磨损体6围绕其处于平行于所述辊道的辊子的对称轴线能够转动地支承并且通过旋转驱动器13被置于围绕其对称轴线的转动运动中。在此，每个磨损体能够具有自身的旋转驱动器，或者一个旋转驱动器驱动多个或者所有磨损体。

根据本发明，磨损体6的转动速度取决于所述带材料4在所述辊道1上的推动速度地被调节到预先确定的期望转速。为此，所述设备包括用于辊子转动速度的传感器8。传感器的代表辊子转动速度的初始信号用作为用于所述磨损体的转速调节机构7的参考变量。

替代地，所述磨损体6的转动速度取决于单位面积与所述带材料的接触时间地被调节到预先确定的期望转速。在这种情况下，所述设备包括用于磨损体和带材料之间的接触时间的未示出的传感器。取决于这种接触时间来选择磨损体的速度，也就是说，该接触时间应用为所述转速调节机构的参考变量。

然而，在两种情况下，磨损体的转动速度如下地进行调节，使得所述磨损体的圆周速度小于或等于所述带材料在所述辊道上的推动速度。磨损体尤其明确提出角速度在0.5至10转每分钟、优选地0.5至5转每分钟的数量级中作为最优。

在图2中总结了所述磨损体的转动速度的调节。调节器7读取用于辊道1的辊子速度的传感器8的初始信号作为参考变量。所述调节器7取决于所述辊子速度提供调节变量信号到用于磨损体的旋转驱动器的供电装置11处。视干扰变量或者说辊道1的实际的辊子速度而定，产生转速改变用于磨损体的驱动器，从而磨损体的转速始终匹配所述辊道的辊子速度。优选地，用于至少一个磨损体的旋转驱动器是电动机。

在另一种实施方式中，所述磨损体6的转动速度取决于测量的带拉力调节到预先确定的、优选地减小的期望转速。在所述带拉力低于限定的阈值的情况下，例如在当带离开最后的轧制机座时，所述期望转速如下地降低，使得通过摩擦得出带拉力的提高。

这种调节能够与一个或者两个之前提到的调节结合或者叠加。

除了能够调节地设定所述磨损体4的转动速度之外，所述带材料4的横向的位置也被调节到预先确定的期望位置上。为此，所述设备包括用于调节所述至少一个磨损体的走行位置的位置调节机构9。图3示出了辊道1的一种实施方式，具有用于将带材料4定心在辊道1上的调节。带材料4的该定心通过磨损体6进行，其能够横向地、也就是说横向于带材料4的运输方向走行。因为所述带材料4松地放置在所述辊子2上，所以带材料能够通过磨损体的走行容易地横向推移并且尤其在辊道1上定心。为此，所述设备具有用于使所述至少一个磨损体走行直至走行位置的定位驱动器14。在根据本发明的设备的一种实施方式中，所述参考变量是利用其所述磨损体6相对于所述辊道1上的带材料4挤压的力。通过检测所述力，所述带材料4能够在所述辊道1上保持在以前预设的位置中。

在优选的、特别实际的实施方式中，所述至少一个磨损体共同地与所述侧面引导元件作用连接地行进到所述走行位置中。

替代地，所述定位调节机构9能够读入横向的位置的预设值作为参考变量。为此，所述设备包括用于所述带材料在所述辊道上的横向的位置的传感器10。

优选地，使用液压的驱动器作为定位驱动器。

在图4中概括了所述带材料4在所述辊道1上的横向的位置的调节。调节器9确定用于所述液压驱动器的压力传感器12的液压压力。压力传感器12由此是用于调节旋转的磨损体6横向于带材料在运输装置上的运输方向的位置的调节回路的执行机构(Stellglied)或者说调节区段(Regelstrecke)。带在辊道上的实际的横向的位置由压力传感器12考虑。视该带位置而定，压力传感器12输出用于压力改变的修正信号。

所述设备的调节优选地扩展了未示出的维护预测机构，其取决于之前的维护期限和事件地自之前的维护期限开始显示推测的下一个维护期限。

接下来在参考附图的情况下更详细地描述根据本发明的用于运输带材料的方法：

所述方法首先规定所述带材料通过具有在运输装置的侧面处的侧面引导元件5的运输装置1的运输。优选地，所述侧面引导元件布置在所述运输装置的两个侧面处、然而至少在运输装置的一个侧面处。带材料在运输装置上经过预先确定的区段例如运输至绞盘。

为了减小侧面引导元件通过带材料的摩擦的磨损，在每个侧面引导元件5处设置有磨损体6，其围绕横向于运输方向的轴线转动。为此，磨损体在所述侧面引导元件处分别装备有旋转驱动器13。旋转驱动器13的期望转速能够调节并且通过转速调节机构7预设。替代于直接地预定期望转速，转速调节机构7也能够求得转速改变，其是要求的，用以达到期望转速。计算的期望转速或者说当前的转速的改变在旋转驱动器13中进行设定。

磨损体的期望转速取决于带材料在运输装置上的推动速度。在通过转速调节机构7设定旋转驱动器13的期望转速时，带材料的推动速度或者辊道的辊子转动速度能够用作为转速调节机构的参考变量。替代地，单位面积与带材料的接触时间能够用作为转速调节机构7的参考变量。由此确保，磨损体6不被带材料过度地加热。作为另外的替代方案，带材料中的回缩也能够用作为转速调节机构7的参考变量。由此，尤其能够监控在绞盘上的带端部处的卷绕质量。

利用对磨损体的期望转速的调节，也能够最小化在运输带材料时的带棱边损伤。为此，磨损体6的圆周速度取决于带材料在运输装置1上的推动速度如下地被调节，使得圆周速度在此小于或者等于所述带材料在运输装置1上的推动速度。利用取决于带材料的推动速度的、磨损体的圆周速速，得出在0.5至10转每分钟的数量级中的转速作为磨损体的角速度。优选地，转速调节到0.5至5转每分钟。

根据本发明，因为磨损体6能够沿着和反向于其旋转轴线的方向走行，所以其走行位置能够通过位置调节机构9调节到预先确定的期望位置。所述磨损体横向于运输方向到期望位置中的走行在此通过磨损体6的定位驱动器14进行。在调节磨损体的期望位置时，检测利用其所述至少一个磨损体6相对于运输装置1上的带材料进行挤压的力作为位置调节机构的参考变量。替代地，带材料10的横向的位置能够通过传感器检测，从而带材料在运输装置上的期望位置用作为位置调节机构的参考变量。

附图标记清单

1 辊道

2 辊子

3 辊子驱动器

4 带材料

5 侧面引导元件

6 旋转的磨损体

7 磨损体的转速调节器

8 辊子速度的传感器

9 磨损体的位置调节器

10 带材料的期望位置的传感器

11 辊子驱动器的供电装置

12 液压驱动器的压力传感器

13 旋转驱动器

14 定位驱动器。

Claims (23)

1.用于运输带材料、尤其是热轧带材的设备，该设备包括：

-运输装置(1)，其用于沿着预先确定的运输方向通过预先确定的区段运输带材料，

-侧面引导元件(5)，所述侧面引导元件布置在所述运输装置(1)的至少一个侧面处，

-在每个侧面引导元件(5)处的至少一个旋转的磨损体(6)，其中，所述磨损体(6)围绕横向于所述运输方向的轴线能够转动地得到支承，以及

-旋转驱动器(13)，其用于使至少一个磨损体围绕所述轴线转动，

其特征在于，

该设备还包括转速调节机构(7)，其用于将所述至少一个磨损体的转速调节到预先确定的期望转速。

2.按照权利要求1所述的设备，其包括针对所述带材料在所述辊道上的推动速度的传感器，替代地包括针对与其成比例的辊子转动速度的传感器，并且其中所述转速调节机构的参考变量是所述推动速度或者所述辊子转动速度。

3.按照权利要求1所述的设备，其中所述转速调节机构(7)的参考变量是单位面积与所述带材料的接触时间。

4.按照权利要求1所述的设备，其中所述转速调节机构(7)的参考变量是所述带材料中的回拉力。

5.按照前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述至少一个磨损体(6)的圆周速度小于或者等于所述带材料在所述运输装置(1)上的推动速度。

6.按照权利要求5所述的设备，其中所述磨损体(6)的角速度处于0.5至10转每分钟的数量级中、优选地处于0.5至5转每分钟的数量级中。

7.按照前述权利要求中任一项所述的设备，该设备具有

-位置调节机构(9)，其用于调节所述至少一个磨损体(6)的走行位置到预先确定的期望位置，以及

-定位驱动器(14)，其用于使得所述至少一个磨损体横向于所述运输方向走行到所述期望位置。

8.按照权利要求7所述的设备，其中，所述位置调节机构的参考变量是力，所述至少一个磨损体(6)利用所述力挤压在所述运输装置(1)上的带材料。

9.按照权利要求7所述的设备，其包括针对所述带材料(10)的横向的位置的传感器，以及其中所述位置调节机构的参考变量是针对在所述运输装置上的带材料的期望位置。

10.按照前述权利要求中任一项所述的设备，其中用于所述至少一个磨损体的旋转驱动器是电动机。

11.按照权利要求7至10中任一项所述的设备，其中所述定位驱动器是液压的驱动器。

12.按照前述权利要求中任一项所述的设备，其中维护预测机构取决于之前的维护期限和事件地自之前的维护期限开始显示推测的下一个维护期限。

13.按照前述权利要求中任一项所述的设备，其中用于所述带材料(4)的运输装置包括具有辊子(2)的辊道(1)。

14.用于运输带材料的方法，该方法包括如下步骤：

通过运输装置(1)运输带材料通过预先确定的区段，所述运输装置在其至少一个侧面处具有侧面引导元件(5)，

利用旋转驱动器(13)使在每个侧面引导元件(5)处的至少一个磨损体(6)围绕横向于所述运输方向的轴线转动，

通过转速调节机构(7)计算所述至少一个磨损体(6)的期望转速或将转速改变到确定的期望转速，

对于所述旋转驱动器(13)设定所计算的期望转速或者其改变。

15.按照权利要求14所述的方法，其中所述转速调节机构的参考变量是所述带材料的推动速度或者所述辊道的辊子转动速度。

16.按照权利要求14所述的方法，其中所述转速调节机构(7)的参考变量是单位面积与所述带材料的接触时间。

17.按照权利要求14所述的方法，其中所述转速调节机构(7)的参考变量是所述带材料中的回拉力。

18.按照权利要求14至17中任一项所述的方法，其中所述至少一个磨损体(6)的圆周速度小于或者等于所述带材料在所述运输装置(1)上的推动速度。

19.按照权利要求18所述的方法，其中所述磨损体(6)的角速度处于0.5至10转每分钟的数量级中、优选地处于0.5至5转每分钟的数量级中。

20.按照权利要求14至19中任一项所述的方法，该方法具有如下步骤：

通过位置调节机构(9)调节所述至少一个磨损体(6)的走行位置到预先确定的期望位置，以及

通过定位驱动器(14)使得所述至少一个磨损体横向于所述运输方向走行到所述期望位置。

21.按照权利要求20所述的方法，其中，所述位置调节机构的参考变量是力，所述至少一个磨损体(6)利用所述力挤压所述运输装置(1)上的带材料。

22.按照权利要求20的方法，其中通过传感器获得所述带材料(10)的横向的位置并且所述位置调节机构的参考变量是针对在所述运输装置上的带材料的期望位置。

23.按照权利要求14至22中任一项所述的方法，其中维护预测机构取决于之前的维护期限和事件地自之前的维护期限开始显示推测的下一个维护期限。

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