CN1882399A - 轧机机架以及垂直镦锻机架中的调整油缸 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在轧机机架以及垂直镦锻机架中用于轧辊快速调整的调整油缸，该调整油缸至少分别包含一个活塞，该活塞通过至少一个工作轧辊或者一个中间接入的轧辊的轴承安装件双侧作用到一个工作轧辊上以进行调整。该调整油缸以这种方式改善，即它具有一个活塞(K0)，该活塞装有两个相反方向指向的活塞杆(ST1、ST2)，并且活塞(K0)分别装在油缸底(ZB)或油缸盖(ZD)上的缺口中，其中同轴布置的孔用于活塞杆(ST1、ST2)的贯穿导向。
Description
本发明涉及一种在轧机机架以及垂直镦锻机架中用于长程、快速往复直线运动的调整油缸，该调整油缸至少分别包含一个活塞，该活塞通过至少一个工作轧辊或者一个中间接入的轧辊的轴承安装件双侧作用到一个工作轧辊上以进行调整。
在垂直镦锻机架中的调整装置与水平机架中的调整装置具有同样的任务，即调整、保持及需要时调节需要的轧辊间隙。
在垂直镦锻机架中已知调整装置用作纯机械式、纯液压式以及机械和液压结合式的调整。每侧布置一个或两个调整装置是技术可行并有意义的。
已知例如一种在带钢热轧机的初轧镦锻机中在垂直镦锻机架中的纯液压调整装置。该装置设计为一种传统的差动油缸，它由活塞、缸盖和缸底组成。
不过这种实施方式不仅在需要的油要求和由此带来的行进速度上，而且在活塞杆完全抽出时的横向力敏感性上都受到限制。
到现在为止一种在厚板轧机的垂直镦锻机架中的纯液压调整装置的已知的问题是难以控制。因为以很高的速度运动一个很长的行程是很重要的，这是由于在板材转动后，必须在很短的时间内由最小轧辊间隙运行到最大轧辊间隙。
文献US 36 24 958描述了一种用于轧材宽度调节的垂直镦锻机架的位置控制装置，该位置控制装置利用电子丝杠调整装置结合使用液压伺服阀调节的油缸调整装置用于相对于轧制负载进行调整。油缸在侧面布置在垂直机架的支座横梁上，并且借助一块耦合板与丝杠调整装置的移动螺母相连。
文献DE-OS 32 12 525 A1描述了一种特别用于垂直机架的轧辊的电液轧辊间隙调节和调整装置，该装置由一个调整油缸和一个筒形活塞以及一个比较器组成，其中调整油缸的调整活塞可以在压力液中的压力变化作用下在一个油缸孔中滑动，所述筒形活塞浸入在压力液中并且它的由一个液压冲程装置控制的运动影响调整活塞的滑动，其中液压冲程装置由一个伺服阀控制，并且利用一个探测装置通过压力测量获取轧制力，并利用一个测量装置获取筒形活塞的当前位置，所述比较器为了获得一个变化信号分析筒形活塞的理论-当前-位置。调整丝杠设计为具有一个轴向通孔的空心体，该通孔有不同直径的段，其中调整丝杠的通孔容纳用于宽度和/或厚度调节的液压活塞-油缸单元。
文献US-PS 4,658,622A描述了一种带有一对反向布置的垂直轧辊的侧轧轧机(Kantenwalzwerk)。每个轧辊装有一个驱动装置，该驱动装置包括两个基本平行定位的驱动部分。第一驱动部分借助一个锯齿结构与一个驱动齿轮耦合，特别是在机架不受负载时用于一个相对较大的轧辊间隙的调整。第二驱动部分与第一驱动部分相连，此外同样借助一个锯齿连接，它可以在轧机机架负载工作时进行较小的轧辊间隙的调整。
文献EP 0 493 430 B1描述了一种侧轧轧机，其带有一个垂直布置的、可运动的壳体对以及用于在水平方向将每个可运动的壳体向另一个壳体移动和从它那里移开的工具，并且带有一个轧辊对，它们的纵轴线布置在垂直方向。该轧辊可转动地固定在相应的底座中。该底座被相应的可运动的壳体固定，即它们可以随着壳体运动并处在壳体的内部。此外设有用于将每个底座相对它们所属的可运动的壳体在垂直方向移动的工具。
文献EP 0 491 785 B1描述了一种垂直轧机机列，该垂直轧机机列带有两个垂直的可运动的壳体和两个以其纵轴线垂直布置并在所属的底座内可转动地固定的轧辊，其中该底座由可运动的壳体支承并布置在壳体内。设有一个用于在水平方向将每个可运动的壳体及属于它的底座向另一个壳体移动或远离的装置，以及一个用于在水平方向将每个底座相对它的壳体向另一个底座移动或远离的装置。每个壳体都有一个驱动机构，该驱动机构的输出侧与在所述底座中的轧辊的下端有驱动关系，并且它的输入侧与一个水平驱动轴有驱动关系。每个驱动机构具有一个通用万向节，它使一个从轴到轧辊传输的驱动成为可能，即使当底座相对它的壳体在水平方向移动了一个确定的尺寸时。
文献DE-OS 2 047 240公开了一种用于在垂直机架中轧制的方法，其中轧辊间隙在轧制过程中自动调整。首先一个平边型材(Flachkantprofil)在垂直机架中轧制它的侧边并接着在一个水平机架中轧制宽度。垂直机架的轧辊间隙在轧制平边型材端头时自动改变，即它的尺寸在接下来的平轧时不明显偏离其余的平边型材的尺寸。
文献EP 0 868 946 A2公开了一种在连铸设备后面和在精轧机列前面接入的镦锻机架。该机架应被调整，使预轧带材能够可靠地进入精轧机列的第一个机架，其中为避免带材边缘区域的开裂应该保证带钢边缘区域的晶格变化。为此建议，将镦锻机架的位置调节回路、用于镦锻程度监控以及过载限制和差异负载监控的压力调节回路叠加在一起。
文献EP 0 450 294 B1公开了一种用于调整轧机机架，特别是热轧或冷轧带材轧机机架中的轧辊距离的调整装置，该装置具有至少两个液压调整油缸，该油缸通过安装件并在必要时通过中间接入的支承辊双侧作用到一个分别要调整的工作轧辊上。该调整油缸分别具有一个在油缸壳体中的、在油缸轴颈上和在油缸套环中引导的筒式活塞，它的由内筒底构成的中心活塞面和由筒边缘构成的环形活塞面互相独立并且单独或一起用压力液推动。
从上述现有技术出发本发明包括如下任务，改善已知的纯液压的调整装置，其中调整油缸的数量应该不是确定的，这样每侧只布置一个油缸也应该保持技术可行。
所提出的任务的解决方案利用本发明对在权利要求1的前叙部分所述构造方式的调整油缸中以这样的方式实现，即调整油缸按这种方式装备一个第二活塞杆，每个调整油缸具有一个带有两个相反方向指向的活塞杆的活塞，并且活塞各自装在油缸底及油缸盖上的缺口中，其中同轴布置的孔用于活塞杆的贯穿导向。
按照本发明的调整油缸的实施方案置于(abstellen)一个与整个油缸行程相同的支承长度，其中两个活塞杆的横截面面积明显减少了需要的油需求，并且由此在相同的泵功率下实现了较高的行进速度。由此本发明的应用也不限于厚板轧机中的镦锻机架，而是有利地也可以应用在其它设备的其它机架中。本发明一个进一步的优点是可以对油需求和行进速度进行优化。
本发明将在从属权利要求中进一步展开。
建议的第二活塞杆的封装构成附加的油缸油室。通过一个相应的控制装置可以在无轧制力的向轧材方向行进运动期间在油缸排空的一端和附加填充的油室之间产生一个短接。以此降低泵的过剩功率。在轧制期间可以在附加的活塞杆侧的两个油室之间产生短接。这样可以在整个活塞面积上施加需要的轧制力。
本发明将根据部分示意的附图说明：
图中示出：
图1带有活塞、活塞杆、密封件或类似物的调整油缸的示意图：
图2用于快速前进、镦锻和快速回程的调整油缸的控制示意图；
图3例如在一个镦锻机架中的调整油缸处在安装位置；
图4一个带有两个压力室的调整油缸；
图5一个带有三个压力室的调整油缸；
图6一个带有一个压力室的柱塞缸；
图7一个带有两个压力室的柱塞缸。
按照图1，调整油缸由带活塞杆(ST1)和活塞杆(ST2)的活塞(KO)组成。活塞嵌入油缸盖(ZD)和油缸底(ZB)中，其中两个同轴布置的孔用于活塞杆的贯穿导向。在上述两个孔中有用于活塞导向元件的容纳件，活塞导向元件在这里被制成金属套筒(BU1)、(BU2)。两个金属套筒(BU1)、(BU2)被相应的盖(DE1)、(DE2)固定。属于油缸的密封件(DI1～DI3)位于盖(DE1)、活塞(KO)和油缸底(ZB)中。油缸底(ZB)和油缸盖(ZD)用螺纹件(SR2)拧紧。整个调整油缸用螺纹件(SR1)拧紧在轧机机架的支座上。在活塞杆(ST1)的延长处有一个垫板(DS)。活塞杆(ST1)用一个波纹管(FB)保护。该波纹管(FB)或者通过滑动片支承在活塞杆(ST1)上，或者借助搭环固定在此处未示出的导向杆上。
油缸活塞有一个扭转止动器，它或者实施为此处未示出的，处于两个重叠布置的调整油缸的垫板(DS)之间的框架连接，或者由垫板(DS)的突起构成，它在已经提及的导向杆中导向。在油缸底(ZB)的延续处有一个外壳(KA)，它一方面保护活塞杆(ST2)，另一方面可选用为附加油室(OL3)。在外壳(KA)的延长处有一个位移测量系统，这里是位置传感器(PG)，它量取油缸活塞的位置。
调整油缸在图4和图5中的实施方案是有意义的。在图6和7的柱塞缸实施方案中，油缸盖和油缸底是一个零件(PB)，并且活塞(KO)还只由调整油缸杆(ST3，ST4)构成。
在图5中示出的油室(OL1，OL2，OL3)根据实施方案构成力相关的环形面积A1和A2以及圆面积A3。
在图2中示意说明了调整油缸以少量体积流进行一个快速前进和退回运动的控制，或者轧材以较高的力镦锻的控制。单个工作阶段1至3，也就是说，快速前进运动、以较高的力镦锻和快速退回运动参照图2是很清楚的。
阶段1：以减小的力快速前进运动：压力作用在面积A2上；面积A1和A3上尽可能无压力(P2＞＞0；P1≈0)，优化的：A1≈A3；管路1和3可以接通，然后油从管路1流向管路3或者类似地交换面积A2和A3；
阶段2：以较高的力镦锻：压力作用在面积A2和面积A3上；面积A1＜面积A2+A3；
阶段3：快速退回运动：压力作用在面积A1上；面积A2和A3上无压力或者以小的压力推动。
在图3中示出了调整油缸在一个镦锻机架中的四种不同构造方式的装配状态。所有构造方式都是带有两个活塞杆的方案。在调整油缸应用在一个镦锻机架中时它们要按照图3安装(verbauen)四次；每侧两个调整油缸，它们布置在支座中心平面(9)的上面和下面。不过每侧只有一个调整油缸的布置在技术上也是可行的。油缸被装入镦锻支座(8)相应的孔中并且作用在镦锻轧辊(7)上。与一个平衡横梁(6)相连，通过平衡油缸(5)从整个系统中压出间隙。平衡油缸(5)也可以承担回程油缸的功能。
在图4到7中示出了下面的油缸实施方式：
图4示出了一个带有两个压力室和作用面积A1和A2的调整油缸，
图5示出了一个带有3个压力室和作用面积A1、A2和A3的调整油缸，
图6示出了一个带有1个压力室和作用面积A2的柱塞缸，
图7示出了一个带有两个压力室和作用面积A2和A3的柱塞缸，
单个构造方式的运动方式可以按照必要的规定选择，例如按照
图4：双作用油缸以压力作用于环形面积A2用于快速前进运动和产生轧制力，环形面积A1由压力推动用于油缸的退回运动
图5：双作用油缸以压力作用于环形面积A2和/或圆形面积A3用于快速前进运动并且应用环形面积A2和/或圆形面积A3用于施加轧制力，环形面积A1受到压力作用用于油缸的退回运动
图6：柱塞缸以压力作用于环形面积A2用于快速前进运动和施加轧制力，平衡油缸(5)用作回程油缸
图7：柱塞缸以压力作用于环形面积A2和/或圆形面积A3用于快速前进运动并且应用环形面积A2和/或圆形面积A3用于施加轧制力，平衡油缸(5)作用为回程油缸
或者图5：简单作用的油缸以压力作用于环形面积A2和/或圆形面积A 3用于快速前进运动并且应用环形面积A2和/或圆形面积A3用于施加轧制力，环形面积A1无压力，平衡油缸(5)用作回程油缸。
或者图4：简单作用的油缸以压力作用于环形面积A2用于快速前进运动和施加轧制力，环形面积A1无压力，平衡油缸(5)用作回程油缸。
例如为了施加需要的油量，压力室A1和/或A2和/或A3的差动连接同样是可以的。根据现有技术，单个压力室的压力作用通过电磁阀、伺服阀、止回阀、泵、油箱、储压罐、储存器等实现。
Claims (14)
1.在轧机机架以及垂直镦锻机架中用于长程、快速往复直线运动的调整油缸，所述调整油缸至少分别包含一个活塞，该活塞通过至少一个工作轧辊或者一个中间接入的轧辊的轴承安装件双侧作用到一个工作轧辊上以进行调整，其特征在于，每个调整油缸具有一个活塞(KO)，该活塞装有两个相反方向指向的活塞杆(ST1、ST2)，并且活塞(KO)分别装在油缸底(ZB)或油缸盖(ZD)中的缺口中，其中同轴布置的孔用于活塞杆(ST1、ST2)的贯穿导向。
2.根据权利要求1所述的调整油缸，其特征在于，在上述孔中设有活塞杆导向元件的容纳件，活塞杆导向元件优选是金属套筒(BU1)、(BU2)或者导向带并且优选被盖(DE1、DE2)固定。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的调整油缸，其特征在于，属于油缸的密封件(DI1、DI2、DI3)位于盖(DE1)和(DE2)以及活塞(KO)中(图1)，或者导向带连同密封件容纳在盖(DE1)和(DE2)中。
4.根据权利要求1至3中任一项或多项所述的调整油缸，其特征在于，油缸底(ZB)和油缸盖(ZD)用螺纹件(SR2)连接。
5.根据权利要求1至4中任一项或多项所述的调整油缸，其特征在于，整个调整油缸用螺纹件(SR1)与轧机机架支座连接。
6.根据权利要求1至5中任一项或多项所述的调整油缸，其特征在于，在油缸底(ZB)的延续处有一个外壳(KA)，它或者保护活塞杆(ST2)，或者可用作附加油室(OL3)。
7.根据权利要求1至6中任一项或多项所述的调整油缸，其特征在于，在外壳(KA)的延长处有一个被制成位置传感器(PG)的位移测量系统或者类似系统，它量取活塞(KO)的位置。
8.根据权利要求1至7中任一项或多项所述的调整油缸，其特征在于，在活塞杆(ST1)的延长处布置一个垫板(DS)用于作用在轧辊安装件上。
9.根据权利要求1至8中任一项或多项所述的调整油缸，其特征在于，活塞(KO)具有一个扭转止动器。
10.根据权利要求1至9中任一项或多项所述的调整油缸，其特征在于，与垫板(DS)相连的活塞杆(ST1)被一个波纹管包住。
11.用于运行调整油缸的方法，所述调整油缸包括一个在一个至少两件式壳体(G1、G2)中在压力面(A1、A2、A3)之间传力连接地可运动的、分三个工作阶段作用在一个轧机机架的安装件(ES)上的工作活塞(KO)，其特征在于，
对阶段1压力作用在面积A2上用来以减小的力快速前进运动，相反面积A1和A3上尽可能无压力；
对阶段2压力作用在面积A2和/或A3上用来以高的力镦锻；并且
对阶段3压力作用在面积A1上用来快速退回运动，此时面积A2和A3上尽可能无压力作用(图2)。
12.用于运行调整油缸的方法，所述调整油缸包括一个在一个至少两件式壳体(G1、G2)中在压力面(A1、A2、A3)之间传力连接地可运动的、分三个工作阶段作用在一个轧机机架的安装件(ES)上的工作活塞(KO)，其特征在于，
对阶段1压力作用在面积A3上用来以减小的力快速前进运动，相反面积A1和A2上尽可能无压力；
对阶段2压力作用在面积A2和/或A3上用来以较高的力镦锻；并且
对阶段3压力作用在面积A1上用来快速退回运动，此时面积A3和A2上尽可能无压力作用(图2)。
13.用于运行调整油缸的方法，所述调整油缸包括一个在一个至少两件式壳体(G1、G2)中在压力面(A1、A2、A3)之间传力连接地可运动的、分三个工作阶段作用在一个轧机机架的安装件(ES)上的工作活塞(KO)，其特征在于，
对阶段1压力作用在面积A2或A3上用来以减小的力快速前进运动，相反面积A1和A3或A2上尽可能无压力；
对阶段2压力不仅作用在面积A2和/或A3上，而且作用在面积A1上，用来以较高的力镦锻；并且
对阶段3压力作用在面积A1上用来快速退回运动，此时面积A2或A3和A3或A2上尽可能无压力作用(图2)。
14.根据权利要求11、12或13中任一项所述的用于运行调整油缸的方法，所述调整油缸包括一个在一个至少两件式壳体(G1、G2)中在压力面(A1、A2、A3)之间传力连接地可运动的、分三个工作阶段作用在一个轧机机架的安装件(ES)上的工作活塞(KO)，其特征在于，
在阶段3应用一个独立的回程油缸用来快速退回运动，此时面积A2和A3上尽可能无压力，其中面积A1的大小也可以是零(柱塞缸)。
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