CN201394593Y - 一种可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置 - Google Patents

Abstract

一种可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，包括：钢卷小车(1)，设置于钢卷小车上的液压缸(4)，与液压缸连接的夹持大臂(3)，夹持小臂(6)，所述夹持大臂和夹持小臂构成连杆机构。所述液压缸为异形液压缸，设置2个。本装置属于针对取向硅钢热拉伸平整机组无法顺利上卷而改进设计的一种钢卷卷心形状矫正装置，该装置能够将塌陷的钢卷的卷心重新矫正成圆形，完成上卷工作，突破了取向硅钢无法摆脱钢套筒辅助上卷的模式，大大的降低了生产费用，加快了生产的节奏，提高了机组的生产效率和适应能力。

Description

一种可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置

技术领域

本实用新型涉及冶金领域，具体地说，本实用新型涉及薄带钢的钢卷上卷装置。所述钢卷上卷装置可在上卷的同时矫正钢卷卷芯形状。

背景技术

在钢卷加工领域，例如，现有热拉伸平整机组的来料钢卷在加工之前，须将钢卷开卷，而薄带钢的钢卷上卷时，来料钢卷塌陷极为严重，有的钢卷在上卷时卷心形状已经超出了椭圆概念的范畴，导致卷心塌陷成偏心率极大的椭圆，开卷芯轴无法插入卷心开卷。

上卷时的来料钢卷塌陷问题一直困扰着热拉伸平整机组等的薄的来料钢卷的加工，塌陷较为严重的钢卷特别影响取向硅钢的生产，严重时，导致钢卷报废。

以往，有用成本极高的钢套筒辅助上卷方法，即，预先在将薄的带钢卷制成钢卷时，其中心置一不锈钢套筒，然后上卷，开卷时，该套筒中心插入开卷芯轴，即可进行开卷加工。

另外，专利号为“200720070084.1”的中国实用新型专利公开了一种防止钢卷塌陷装置，所述防止钢卷塌陷装置使用了液压缸，夹持臂等构件。通过液压缸对夹持臂施以推压力，以顶住钢卷塌陷部。但是，由于防止钢卷塌陷装置由单个液压缸驱动的抱臂对钢卷进行夹持，液压缸的极限工作压力为280bar，已经达到了很高的压力，且液压缸布置在钢卷小车底部，布置不合理，牺牲了主动力臂的长度，作用在钢卷上的夹持力只有1吨左右。上述防止钢卷塌陷装置只对塌陷不严重的小钢卷有一定作用。对于塌陷较为严重的钢卷以及大钢卷则束手无策。

实际当中重20吨的钢卷需要的夹持力在8吨左右，由于结构的限制，液压缸有效作用面积加大空间有限，最多能提高到原来的2倍，从提高系统压力的角度考虑也是行不通的，即使作用面积提高到原来的两倍，也不可能将压力提高到280bar/2*8＝1320bar，因为无法寻找到能产生如此高压的泵以及抵抗相应的压力的其它液压元器件。

实用新型内容

为克服上述问题，本实用新型技术方案如下：

一种可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，所述钢卷上卷装置包括：钢卷小车，设置于钢卷小车上的液压缸，与液压缸连接的夹持臂(抱臂)，其特征在于，所述夹持臂包括夹持大臂和夹持小臂，所述夹持大臂和夹持小臂构成连杆机构，所述液压缸为异形液压缸，即所述异形液压缸的活塞杆的长度比缸体长出800-1000mm，活塞杆的长度是其行程的5-6倍，所述液压缸对称设置2个。

异型液压缸的特点：从结构上来看，异形液压缸的活塞杆与液压缸的缸体的长度是不相等的，活塞杆的长度要远远大于缸体的长度。

这样设计的优点在于，首先，当钢卷直径较小的时候，能够避免异形液压缸及其附属的软管和接头与开卷机的卷筒相干涉，既可以在最大程度上为增大主动力臂赢得空间，又不牺牲异形液压缸的有效作用面积，可以增大到原有液压缸的1.5倍；其次，由于缸体非常短，在异形液压缸伸缩动作的整个过程中，缸体始终都不会碰到钢卷小车的鞍座，同样是节省了空间，避免了较粗的缸体与钢卷小车鞍座的相互碰撞，另外也缩短了异形液压缸连接铰链的悬臂长度，提高了铰链的刚度。

另外，原有液压缸则布置在钢卷小车中间位置的底部，使得主动力臂很小。而现将两只异形液压缸分别安装在钢卷小车的两端，在两侧分别连接两个夹持臂，缸体的轴线与开卷机的轴线在空间上是垂直的，在动作时也始终保持这种关系，并且异形液压缸始终保持水平位置，这种布置使得夹持大臂的主动力臂增加到原来的4倍多，因此综尚所述，在将系统压力降低到了200bar的情况下，整个装置的夹持力增加到防止钢卷塌陷装置的10倍左右，经过试验，可以有效夹持重20吨的钢卷，即便是已经塌陷成椭圆的钢卷，卷芯也可以被重新矫正成圆形，摆脱了防止钢卷塌陷装置无法有效保持钢卷外圈以及卷芯形状的困境。

根据本实用新型的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，其特征在于，所述夹持大臂由渐开线同步齿联动。

根据本实用新型的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，其特征在于，上述夹持大臂3通过同步齿销轴12与钢卷小车1相连接。

根据本实用新型的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，其特征在于，所述异形液压缸4通过液压缸销轴10与夹持大臂3相连接，液压缸销轴10在夹持大臂3靠近上端1/4长度处，在异形液压缸4的作用力下，夹持大臂3能够绕同步齿销轴12旋转。

根据本实用新型的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，其特征在于，在钢卷小车框架的中间安装线性位置传感器。

根据本实用新型的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，本套装置使用的线性位置传感器的形式为滑线变阻器形式，线性位置传感器的使用使得整个装置的控制得意实现自动化，线性位置传感器水平布置在钢卷小车中间的底部，与钢卷卷芯的轴线在空间上是垂直的，两端分别与两个夹持大臂相连接，当夹持大臂张开和关闭时，线性位置传感器的滑动触头会在其腔内伸缩滑动(类似与液压缸的活塞杆与缸体之间的运动)。

根据本实用新型的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，其特征在于，渐开线同步齿2通过同步齿销轴12夹持大臂3相连接，可以保证两侧夹持大臂的同步性。

根据本实用新型的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，其特征在于，下弧形(托)板5、上弧形板7分别通过各自的销轴与夹持小臂6相连接，在钢卷塌陷的力(钢卷本身所受重力及其分力)的作用下，下弧形板5、上弧形板7可以分别绕各自的销轴旋转。

根据本实用新型的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，整个装置的工作过程及原理如下：首先，通过计算机动作仿真，制作出一套数据表格。此表格上有三个数据类别，既：钢卷卷径(直径)、线性位置传感器伸缩的长度、液压缸伸缩的长度。这三个数据之间存在着唯一的一一对应关系，也就是每一个钢卷卷径对应一个一线性位置传感器的伸缩长度，而每一个线性位置传感器的伸缩长度又对应一个液压缸的伸缩长度。这样，在上卷时，预先将钢卷的卷径信息传入系统，系统就会自动的将异形液压缸动作到指定的位置，另外，本套装置的液压阀门采用的为伺服阀，控制非常精确，因此，通过设定的程序，可以精确地对夹持臂进行定位，更准确的保证矫正后钢卷的外圈以及卷芯的形状，从而以完成后续的上卷工作。

本装置与防止钢卷塌陷装置相比较具有如下优点：

夹持力增加到原装置的10倍左右，适用范围广，可以有效矫正外径在900mm到2050mm重量20吨以内的钢卷，把已经塌陷的钢卷的卷芯矫正成圆形，以完成上卷工作；

由单只液压缸改为两只液压缸且布置在夹持臂的两侧，夹持臂受力更加平衡，夹持臂不易变形，有效地保证了矫正后钢卷的外圈以及卷芯的形状；

在钢卷小车框架中间增加线性位置传感器，更加精确地控制钢卷的外圈以及卷芯矫正后的形状，动作准确，反应迅速。

主动力臂增大到原来的4倍多(即L1≈4L1’)，优化了夹持臂的受力状态，无形当中增加了夹持臂的刚度和强度，使得夹持臂的使用寿命大大加长；

液压缸有效作用面积增大到原装置的3倍，系统压力由280bar降低到200bar，液压泵由高压泵改为普通液压泵，配套的液压系统元件也为普通液压元件，无需特殊采购，提高了整个装置使用的可靠性和安全性，降低了系统的故障率和维护成本。

附图的简单说明

图1为本实用新型的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置的剖视图。

图2为图1的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置的侧视图。

图中，1-钢卷小车，2-渐开线同步齿，3-夹持大臂，4-异形液压缸，5-下弧形板，6-夹持小臂，7-上弧形板，8-钢卷，9-夹持臂销轴，10-液压缸销轴，11-线性位置传感器，12-同步齿销轴，L1-主动力臂长度，L2-被动力臂长度，13为钢卷最大卷径处，14为钢卷最小卷径处。

具体实施方式

以下，参照实施例，具体说明本实用新型的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置。

实施例1

一种可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，所述钢卷上卷装置包括：钢卷小车，设置于钢卷小车上的液压缸，与液压缸连接的夹持臂，其特征在于，所述夹持臂包括夹持大臂和夹持小臂，所述夹持大臂和夹持小臂构成连杆机构，所述液压缸为异形液压缸，所述异形液压缸的活塞杆的长度大于缸体的长度，所述液压缸设置2个，分别设置安装在钢卷小车的两端，在两侧分别连接两个夹持臂，缸体的轴线与开卷机的轴线在空间上是垂直的，在动作时也始终保持这种关系，并且异形液压缸始终保持水平位置。液压缸与夹持臂的连接通过焊接在夹持臂上的销轴来实现，在钢卷小车框架的中间安装线性位置传感器。

异型液压缸的特点：从结构上来看，异形液压缸的活塞杆与液压缸的缸体的长度是不相等的，活塞杆的长度要远远大于缸体的长度，异形液压缸的活塞杆的长度比缸体多出1000mm，活塞杆的长度是其行程的6倍。

夹持大臂3通过同步齿销轴12与钢卷小车1相连接，异形液压缸4通过液压缸销轴10与夹持大臂3相连接，液压缸销轴10在夹持大臂3靠近上端1/4长度处，在异形液压缸4的作用力下，夹持大臂3能够绕同步齿销轴12旋转。

夹持小臂6与夹持大臂3通过销轴连接，在钢卷塌陷的力(钢卷本身所受重力及其分力)的作用下，夹持小臂6可以绕销轴旋转。

下弧形板5、上弧形板7分别通过各自的销轴与夹持小臂6相连接，在钢卷塌陷的力(钢卷本身所受重力及其分力)的作用下，下弧形板5、上弧形板7可以分别绕各自的销轴旋转。

渐开线同步齿2通过同步齿销轴12夹持大臂3相连接，可以保证两侧夹持大臂的同步性。

整个装置的工作过程及原理如下：首先，通过计算机动作仿真，制作出一套数据表格。此表格上有三个数据类别，既：钢卷卷径(直径)、线性位置传感器伸缩的长度、液压缸伸缩的长度。这三个数据之间存在着唯一的一一对应关系，也就是每一个钢卷卷径对应一个一线性位置传感器的伸缩长度，13为钢卷最大卷径处，14为钢卷最小卷径处。而每一个线性位置传感器的伸缩长度又对应一个液压缸的伸缩长度。这样，在上卷时，预先将钢卷的卷径信息传入系统，系统就会自动的将异形液压缸动作到指定的位置。另外，本套装置的液压阀门采用的为伺服阀，控制非常精确，因此，通过设定的程序，可以精确地对夹持臂进行定位，更准确的保证矫正后钢卷的外圈以及卷芯的形状，从而以完成后续的上卷工作。

实施例2

除了所述异形液压缸的活塞杆的长度比缸体长出800mm，活塞杆的长度是其行程的5倍之外，其他如同实施例1，制得本实用新型的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置。

根据本实用新型的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，使用了异形液压缸，巧妙地选择了液压缸的布置位置，将两只液压缸分别布置在夹持臂的两侧，提高单只液压缸的作用面积及作用力臂，使得夹持力增加到防止钢卷塌陷装置的10倍左右，可以有效夹持重20吨的钢卷，可有效保持钢卷外圈以及卷芯形状。同时，由于使用了线性位置传感器，可以根据钢卷的外径，通过设定的程序，精确地对夹持臂进行定位，更准确的保证矫正后钢卷的外圈以及卷芯的形状。大大降低了生产费用，提高了机组的生产效率和适应能力。

Claims (8)

1.一种可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，所述钢卷上卷装置包括：钢卷小车(1)，设置于钢卷小车上的液压缸(4)，与液压缸连接的夹持臂，其特征在于，所述夹持臂包括夹持大臂(3)和夹持小臂(6)，所述夹持大臂和夹持小臂构成连杆机构，所述液压缸为异形液压缸，即所述异形液压缸的活塞杆的长度比缸体长出800-1000mm，所述液压缸对称设置2个。

2.如权利要求1所述的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，其特征在于，所述夹持大臂由渐开线同步齿联动。

3.如权利要求1所述的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，其特征在于，上述夹持大臂(3)通过同步齿销轴(12)与钢卷小车(1)相连接。

4.如权利要求1所述的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，其特征在于，所述异形液压缸(4)通过液压缸销轴(10)与夹持大臂(3)相连接，液压缸销轴(10)在夹持大臂(3)靠近上端1/4长度处，在异形液压缸(4)的作用力下，夹持大臂(3)绕同步齿销轴(12)旋转。

5.如权利要求1所述的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，其特征在于，在钢卷小车上的中间安装线性位置传感器。

6.如权利要求1所述的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，其特征在于，渐开线同步齿(2)通过同步齿销轴(12)夹持大臂(3)相连接。

7.如权利要求1所述的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，其特征在于，下弧形板(5)、上弧形板(7)分别通过各自的销轴与夹持小臂(6)相连接，下弧形板(5)、上弧形板(7)分别绕各自的销轴旋转。

8.如权利要求1所述的可矫正钢卷卷芯形状的钢卷上卷装置，其特征在于，所述活塞杆的长度是其行程的5-6倍。

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