CN116967299A - 一种热轧板带在线矫正对中装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于板材轧制技术领域，特别涉及一种热轧板带在线矫正对中装置及方法。一种热轧板带在线矫正对中装置，包括液压马达，液压马达的输出端与一号直角齿轮分速箱的输入轴相连接，一号直角齿轮分速箱的输出轴分别与联轴器、一号丝杠相连接，二号直角齿轮分速箱的输入端与联轴器相连接，二号直角齿轮分速箱的输出端分别与二号丝杠、绝对值编码器相连接，一号丝杠、二号丝杠上方连接有第一对中立板和第二对中立板，一号丝杠下方整体式轴承座底板上设有反射式光电开关，液压马达的进油管路上设有压力传感器。本发明通过双丝杠同步驱动对中立板对热轧板带进行夹紧对中，提高对中精度，避免出现“喇叭口”以及对中卡死，操作全自动化，无需人工操作。
Description
技术领域
本发明属于板材轧制技术领域，特别涉及一种热轧板带在线矫正对中装置及方法。
背景技术
热轧板带轧制生产属于无张力轧制，由于设备震动及料板不规整，料板在热轧辊道上运行时容易跑偏或歪斜，料板进入轧机轧制时位置不正，从而导致料板压延伸展方向并不是沿着料板的长度方向，造成轧制后的料板板形差，内部晶粒方向不符合要求，更严重的跑偏甚至会使轧制时的料板撞击到轧机设备，损坏设备。因此在热轧机两侧均会配置对中装置，用于料板进入轧机前的矫正对中。
现有对中装置一般是半自动化的，人工判断料板是否到达对中位置，人工控制对中装置的对中及打开，增加了操作者的劳动强度，降低了生产效率。热轧生产时料板温度高，长时间生产容易使现有对中装置的夹紧机构、导向机构及传动机构产生不均匀的热变形，造成对中装置出现“喇叭口”以及对中动作卡死等故障。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种热轧板带在线矫正对中装置及方法，该装置通过双丝杠同步驱动两侧对中立板对热轧板带进行夹紧对中，可以有效提高对中精度，避免出现“喇叭口”以及对中动作卡死等故障，对中操作全自动化，无需人工操作。
本发明的技术方案在于：一种热轧板带在线矫正对中装置，安装在整体式轴承座上方，包括液压马达、一号直角齿轮分速箱、联轴器、二号直角齿轮分速箱、一号丝杠、第一对中立板、二号丝杠、绝对值编码器和第二对中立板，所述一号直角齿轮分速箱、二号直角齿轮分速箱均为三出轴分速箱，所述液压马达的输出端与所述一号直角齿轮分速箱的输入轴相连接，所述一号直角齿轮分速箱的输出轴分别与所述联轴器、一号丝杠相连接，所述二号直角齿轮分速箱的输入端与所述联轴器相连接，所述二号直角齿轮分速箱的输出端分别与二号丝杠、绝对值编码器相连接，所述一号丝杠、二号丝杠上方连接有所述第一对中立板和第二对中立板，所述第一对中立板和第二对中立板平行设置，所述一号丝杠下方整体式轴承座底板上设有反射式光电开关，所述液压马达的进油管路上设有压力传感器。
所述第一对中立板和第二对中立板的两端内侧相对设有斜坡口，所述第一对中立板和第二对中立板的下部设有多个圆弧口，所述圆弧口与整体式轴承座上的传送辊对应设置，所述圆弧口圆弧面与整体式轴承座的传送辊的辊面距离为3mm~5mm。
所述第一对中立板和第二对中立板的侧面相对设有多个立辊，所述多个立辊等距设置。
所述第一对中立板下方设有第一左旋螺母和第二左旋螺母，所述第二对中立板下方设有第一右旋螺母和第二右旋螺母，所述一号丝杠依次穿过所述第一右旋螺母、第一左旋螺母与所述第一对中立板和第二对中立板相连接，所述二号丝杠依次穿过所述第二右旋螺母、第二左旋螺母与所述第一对中立板和第二对中立板相连接。
所述第一左旋螺母和第二左旋螺母为T形结构的铜套，铜套内孔加工有左旋梯形螺纹，铜套材质是青铜合金ZQAl-4，所述第一右旋螺母和第二右旋螺母为T形结构的铜套，铜套内孔加工有右旋梯形螺纹，铜套材质是青铜合金ZQAl-4。
所述一号丝杠两端设有第一调心轴承，所述第一调心轴承固定安装在所述整体式轴承座上，所述一号丝杠位于整体式轴承座沿轧制方向的开始端一侧，所述二号丝杠两端设有第二调心轴承，所述第二调心轴承固定安装在所述整体式轴承座上。
所述第一对中立板和第二对中立板在沿轧制方向的末端底部还设有导柱。
所述反射式光电开关的光电开关光源与水平面夹角范围为55°~65。
一种热轧板带在线矫正对中方法，使用如上所述一种热轧板带在线矫正对中装置，包括以下步骤：
S1：热轧机轧制前，先将待轧料板的长宽尺寸参数输入控制系统，此时第一对中立板和第二对中立板打开到最大开口度，绝对值编码器进行零位标定；
S2：轧制时，料板沿辊道输送，当料板头部到达反射式光电开关检测位置时，反射式光电开关将检测信号反馈至控制系统，系统根据料板长度、轧制速度计算出料板长度中心到达第一对中立板和第二对中立板中心的时间；当料板到达对中中心时，辊道自动停转，液压马达驱动一号丝杠、二号丝杠转动，第一对中立板和第二对中立板快速夹紧，当对中开口度接近料板宽度时，液压马达自动降速；
S3：第一对中立板和第二对中立板夹持住料板后，液压马达管路压力随之增大，当压力传感器检测到的管路压力超过设定值时，控制系统即认定料板已被对中，液压马达短时停转，随后液压马达反向转动，将第一对中立板和第二对中立板打开至距料板侧边5mm，液压马达停止转动，辊道自动传动，将料板送入轧机进行轧制，对中完成。
本发明的技术效果在于：1.本发明通过双丝杠同步驱动两侧对中立板对热轧板带进行夹紧对中，可以有效提高对中精度，避免出现“喇叭口”以及对中动作卡死等故障，对中操作全自动化，无需人工操作；2.本发明以压力传感器检测压力增大，超过设定值作为判定对中已完成的依据，可准确判断第一对中立板和第二对中立板是否夹紧，防止热轧板在宽度方向上不规整导致以对中开口度等于料板宽度作为判定造成误判；3.本发明第一对中立板和第二对中立板对中后进入轧机进行轧制时，打开至距料板侧边5mm，保证在轧制时对料板宽度方向进行约束的同时料板的侧向力不至于损坏对中立板。
以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
图1为本发明实施例一种热轧板带在线矫正对中装置的结构示意图。
图2为本发明实施例一种热轧板带在线矫正对中装置的安装示意图。
图3为本发明实施例一种热轧板带在线矫正对中装置正视图。
图4为本发明实施例一种热轧板带在线矫正对中装置侧视图。
附图标记：1-液压马达，2-一号直角齿轮分速箱，3-联轴器，4-二号直角齿轮分速箱，5-第一左旋螺母，6-一号丝杠，7-第一右旋螺母，8-第一对中立板，9-二号丝杠，10-导柱，11-绝对值编码器，12-整体式轴承座，13-反射式光电开关，14-压力传感器，15-第二对中立板，16-第二左旋螺母，17-第二右旋螺母，18-第二调心轴承，19-第一调心轴承，20-斜坡口，21-圆弧口，22-立辊。
实施方式
实施例1 如图1~图4所示，一种热轧板带在线矫正对中装置，安装在整体式轴承座12上方，包括液压马达1、一号直角齿轮分速箱2、联轴器3、二号直角齿轮分速箱4、一号丝杠6、第一对中立板8、二号丝杠9、绝对值编码器11和第二对中立板15，所述一号直角齿轮分速箱2、二号直角齿轮分速箱4均为三出轴分速箱，所述液压马达1的输出端与所述一号直角齿轮分速箱2的输入轴相连接，所述一号直角齿轮分速箱2的输出轴分别与所述联轴器3、一号丝杠6相连接，所述二号直角齿轮分速箱4的输入端与所述联轴器3相连接，所述二号直角齿轮分速箱4的输出端分别与二号丝杠9、绝对值编码器11相连接，所述一号丝杠6、二号丝杠9上方连接有所述第一对中立板8和第二对中立板15，所述第一对中立板8和第二对中立板15平行设置，所述一号丝杠6下方整体式轴承座12底板上设有反射式光电开关13，所述液压马达1的进油管路上设有压力传感器14。
实际使用过程中，本发明轧制时，料板沿辊道输送，当料板头部到达反射式光电开关13检测位置时，反射式光电开关13将检测信号反馈至控制系统，系统根据料板长度、轧制速度计算出料板长度中心到达第一对中立板8和第二对中立板15中心的时间；当料板到达对中中心时，辊道自动停转，液压马达1驱动一号丝杠6、二号丝杠9转动，第一对中立板8和第二对中立板15快速夹紧，当对中开口度接近料板宽度时，液压马达自动降速；第一对中立板8和第二对中立板15夹持住料板后，液压马达管路压力随之增大，当压力传感器14检测到的管路压力超过设定值时，控制系统即认定料板已被对中，液压马达1短时停转，随后液压马达1反向转动，将第一对中立板8和第二对中立板15打开至距料板侧边5mm，液压马达1停止转动，辊道自动传动，将料板送入轧机进行轧制，对中完成。本发明通过双丝杠同步驱动两侧对中立板对热轧板带进行夹紧对中，可以有效提高对中精度，避免出现“喇叭口”以及对中动作卡死等故障，对中操作全自动化，无需人工操作。
实施例2 优选的，在实施例1的基础上，本实施例中，所述第一对中立板8和第二对中立板15的两端内侧相对设有斜坡口20，所述第一对中立板8和第二对中立板15的下部设有多个圆弧口21，所述圆弧口21与整体式轴承座12上的传送辊对应设置，所述圆弧口21圆弧面与整体式轴承座12的传送辊的辊面距离为3mm~5mm。
实际使用过程中，本发明所述第一对中立板8和第二对中立板15的两端内侧相对设有斜坡口20，便于料板进入对中装置，所述第一对中立板8和第二对中立板15的下部设有多个圆弧口21，所述圆弧口21与整体式轴承座12上的传送辊对应设置，所述圆弧口21圆弧面与整体式轴承座12的传送辊的辊面距离为3mm~5mm，此距离可保证料板行进时不误卡入此间隙的同时又能防止第一对中立板8和第二对中立板15与传送辊发生碰撞。
实施例3 优选的，在实施例1或实施例2的基础上，本实施例中，所述第一对中立板8和第二对中立板15的侧面相对设有多个立辊22，所述多个立辊22等距设置。
实际使用过程中，本发明所述第一对中立板8和第二对中立板15的侧面相对设有多个立辊22，所述多个立辊22等距设置，便于料板的快速夹持。
实施例4 优选的，在实施例1或实施例3的基础上，本实施例中，所述第一对中立板8下方设有第一左旋螺母5和第二左旋螺母16，所述第二对中立板15下方设有第一右旋螺母7和第二右旋螺母17，所述一号丝杠6依次穿过所述第一右旋螺母7、第一左旋螺母5与所述第一对中立板8和第二对中立板15相连接，所述二号丝杠9依次穿过所述第二右旋螺母17、第二左旋螺母16与所述第一对中立板8和第二对中立板15相连接。
实际使用过程中，本发明所述一号丝杠6依次穿过所述第一右旋螺母7、第一左旋螺母5与所述第一对中立板8和第二对中立板15相连接，所述二号丝杠9依次穿过所述第二右旋螺母17、第二左旋螺母16与所述第一对中立板8和第二对中立板15相连接，一号丝杠6、二号丝杠9转动时两侧第一对中立板8和第二对中立板15动作同步且方向相反。此对中装置通过双丝杠同步驱动、整体式轴承座结构，可以有效提高对中精度，避免出现“喇叭口”以及对中动作卡死等故障。
实施例5 优选的，在实施例1或实施例4的基础上，本实施例中，所述第一左旋螺母5和第二左旋螺母16为T形结构的铜套，铜套内孔加工有左旋梯形螺纹，铜套材质是青铜合金ZQAl9-4，所述第一右旋螺母7和第二右旋螺母17为T形结构的铜套，铜套内孔加工有右旋梯形螺纹，铜套材质是青铜合金ZQAl9-4。
实际使用过程中，本发明所述第一左旋螺母5、第二左旋螺母16、第一右旋螺母7和第二右旋螺母17均T形结构的铜套，方便安装固定，材质是青铜合金ZQAl9-4，具有高耐磨性。
实施例6 优选的，在实施例1的基础上，本实施例中，所述一号丝杠6两端设有第一调心轴承19，所述第一调心轴承19固定安装在所述整体式轴承座12上，所述一号丝杠6位于整体式轴承座12沿轧制方向的开始端一侧，所述二号丝杠9两端设有第二调心轴承18，所述第二调心轴承18固定安装在所述整体式轴承座12上。
实际使用过程中，本发明，所述一号丝杠6两端设有第一调心轴承19，所述第一调心轴承19固定安装在所述整体式轴承座12上，所述一号丝杠6位于整体式轴承座12沿轧制方向的开始端一侧，所述二号丝杠9两端设有第二调心轴承18，所述第二调心轴承18固定安装在所述整体式轴承座12上，便于热轧板带在线矫正对中装置安装在整体式轴承座12上方。
实施例7 优选的，在实施例1的基础上，本实施例中，所述第一对中立板8和第二对中立板15在沿轧制方向的末端底部还设有导柱10。
实际使用过程中，本发明所述第一对中立板8和第二对中立板15在沿轧制方向的末端底部还设有导柱10，用于在第一对中立板8和第二对中立板15运动时进行导向。
实施例8 优选的，在实施例1或实施例7的基础上，本实施例中，所述反射式光电开关13的光电开关光源与水平面夹角范围为55°~65。
实际使用过程中，本发明所述反射式光电开关13与水平面夹角范围为55°~65，反射式光电开关13倾斜安装，既保证了检测效果，又能防止热轧料板氧化皮掉落在反射式光电开关13上。
实施例9 一种热轧板带在线矫正对中方法，使用如上所述一种热轧板带在线矫正对中装置，包括以下步骤：
S1：热轧机轧制前，先将待轧料板的长宽尺寸参数输入控制系统，此时第一对中立板8和第二对中立板15打开到最大开口度，绝对值编码器11进行零位标定，绝对值编码器可通过检测丝杠旋转的圈数来计算出对中装置的实时开口度并反馈给对中控制系统，绝对值编码器读数与对中装置开口度的计算公式：
式中，为实时开口度；/>为最大开口度；/>为编码器读数值；/>为丝杠螺距；
S2：轧制时，料板沿辊道输送，当料板头部到达反射式光电开关13检测位置时，反射式光电开关13将检测信号反馈至控制系统，系统根据料板长度、轧制速度计算出料板长度中心到达第一对中立板8和第二对中立板15中心的时间；当料板到达对中中心时，辊道自动停转，液压马达1驱动一号丝杠6、二号丝杠9转动，第一对中立板8和第二对中立板15快速夹紧，当对中开口度接近料板宽度时，液压马达自动降速；
S3：第一对中立板8和第二对中立板15夹持住料板后，液压马达管路压力随之增大，当压力传感器14检测到的管路压力超过设定值时，控制系统即认定料板已被对中，液压马达1短时停转，随后液压马达1反向转动，将第一对中立板8和第二对中立板15打开至距料板侧边5mm，液压马达1停止转动，辊道自动传动，将料板送入轧机进行轧制，对中完成。
本发明一种热轧板带在线矫正对中方法中，液压马达1驱动第一对中立板8和第二对中立板15夹紧时，为了避免料板等待夹紧的过程中温降过快，首先要快速夹紧，当对中开口度接近料板宽度时，为了防止快速夹紧的冲击损坏料板或对中立板，夹紧速度需减慢。热轧板在宽度方向上往往不甚规整，因此在自动控制时以压力传感器检测压力增大，超过设定值作为判定依据，不能以对中开口度等于料板宽度作为判定对中已完成的依据。料板对中后进入轧机进行轧制时，对中立板需打开至距料板侧边5mm，目的是为了在轧制时对料板宽度方向进行约束，且轧制时料板的侧向力不至于损坏对中立板。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种热轧板带在线矫正对中装置，安装在整体式轴承座（12）上方，其特征在于：包括液压马达（1）、一号直角齿轮分速箱（2）、联轴器（3）、二号直角齿轮分速箱（4）、一号丝杠（6）、第一对中立板（8）、二号丝杠（9）、绝对值编码器（11）和第二对中立板（15），所述一号直角齿轮分速箱（2）、二号直角齿轮分速箱（4）均为三出轴分速箱，所述液压马达（1）的输出端与所述一号直角齿轮分速箱（2）的输入轴相连接，所述一号直角齿轮分速箱（2）的输出轴分别与所述联轴器（3）、一号丝杠（6）相连接，所述二号直角齿轮分速箱（4）的输入端与所述联轴器（3）相连接，所述二号直角齿轮分速箱（4）的输出端分别与二号丝杠（9）、绝对值编码器（11）相连接，所述一号丝杠（6）、二号丝杠（9）上方连接有所述第一对中立板（8）和第二对中立板（15），所述第一对中立板（8）和第二对中立板（15）平行设置，所述一号丝杠（6）下方整体式轴承座（12）底板上设有反射式光电开关（13），所述液压马达（1）的进油管路上设有压力传感器（14）。
2.根据权利要求1所述一种热轧板带在线矫正对中装置，其特征在于：所述第一对中立板（8）和第二对中立板（15）的两端内侧相对设有斜坡口（20），所述第一对中立板（8）和第二对中立板（15）的下部设有多个圆弧口（21），所述圆弧口（21）与整体式轴承座（12）上的传送辊对应设置，所述圆弧口（21）圆弧面与整体式轴承座（12）的传送辊的辊面距离为3mm~5mm。
3.根据权利要求1所述一种热轧板带在线矫正对中装置，其特征在于：所述第一对中立板（8）和第二对中立板（15）的侧面相对设有多个立辊（22），所述多个立辊（22）等距设置。
4.根据权利要求1所述一种热轧板带在线矫正对中装置，其特征在于：所述第一对中立板（8）下方设有第一左旋螺母（5）和第二左旋螺母(16)，所述第二对中立板（15）下方设有第一右旋螺母(7)和第二右旋螺母（17），所述一号丝杠（6）依次穿过所述第一右旋螺母(7)、第一左旋螺母（5）与所述第一对中立板（8）和第二对中立板（15）相连接，所述二号丝杠（9）依次穿过所述第二右旋螺母（17）、第二左旋螺母(16) 与所述第一对中立板（8）和第二对中立板（15）相连接。
5.根据权利要求4所述一种热轧板带在线矫正对中装置，其特征在于：所述第一左旋螺母（5）和第二左旋螺母(16) 为T形结构的铜套，铜套内孔加工有左旋梯形螺纹，铜套材质是青铜合金ZQAl9-4，所述第一右旋螺母(7)和第二右旋螺母（17）为T形结构的铜套，铜套内孔加工有右旋梯形螺纹，铜套材质是青铜合金ZQAl9-4。
6.根据权利要求1所述一种热轧板带在线矫正对中装置，其特征在于：所述一号丝杠（6）两端设有第一调心轴承（19），所述第一调心轴承（19）固定安装在所述整体式轴承座（12）上，所述一号丝杠（6）位于整体式轴承座（12）沿轧制方向的开始端一侧，所述二号丝杠（9）两端设有第二调心轴承（18），所述第二调心轴承（18）固定安装在所述整体式轴承座（12）上。
7.根据权利要求1所述一种热轧板带在线矫正对中装置，其特征在于：所述第一对中立板（8）和第二对中立板（15）在沿轧制方向的末端底部还设有导柱（10）。
8.根据权利要求1所述一种热轧板带在线矫正对中装置，其特征在于：所述反射式光电开关（13）的光电开关光源与水平面夹角范围为55°~65。
9.一种热轧板带在线矫正对中方法，使用如权利要求1所述一种热轧板带在线矫正对中装置，其特征在于：包括以下步骤：
S1：热轧机轧制前，先将待轧料板的长宽尺寸参数输入控制系统，此时第一对中立板（8）和第二对中立板（15）打开到最大开口度，绝对值编码器（11）进行零位标定；
S2：轧制时，料板沿辊道输送，当料板头部到达反射式光电开关（13）检测位置时，反射式光电开关（13）将检测信号反馈至控制系统，系统根据料板长度、轧制速度计算出料板长度中心到达第一对中立板（8）和第二对中立板（15）中心的时间；当料板到达对中中心时，辊道自动停转，液压马达（1）驱动一号丝杠（6）、二号丝杠（9）转动，第一对中立板（8）和第二对中立板（15）快速夹紧，当对中开口度接近料板宽度时，液压马达自动降速；
S3：第一对中立板（8）和第二对中立板（15）夹持住料板后，液压马达管路压力随之增大，当压力传感器（14）检测到的管路压力超过设定值时，控制系统即认定料板已被对中，液压马达（1）短时停转，随后液压马达（1）反向转动，将第一对中立板（8）和第二对中立板（15）打开至距料板侧边5mm，液压马达（1）停止转动，辊道自动传动，将料板送入轧机进行轧制，对中完成。
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