CN212093738U - 热轧中间坯剪切压接性能检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种热轧中间坯剪切压接性能检测系统，属于带钢剪切压接领域。升降平台的上端面处设有测力传感器，驱动装置的压头可对应压接在测力传感器上，升降平台可在驱动装置的下压作用下沿导向柱下移；固定底板上设有下剪刃，升降平台上设有上剪刃，上剪刃与下剪刃的剪切表面上均具有压接斜面与剪角，沿中间坯入料方向，上剪刃与下剪刃的压接斜面位于两剪角之间且上剪刃的压接斜面与下剪刃的压接斜面间有部分重合。该检测系统可实现对最优压下比参数的测试验证，可以获取剪切力相关参数，可测试验证水平重叠量的最优参数，既能为剪切压接装置的设计开发提供精确、可靠的基础参数数据，又降低了剪切压接装置在工程应用中的技术和经济风险。

Description

热轧中间坯剪切压接性能检测系统

技术领域

本实用新型属于带钢剪切压接技术领域，具体涉及一种热轧中间坯剪切压接性能检测系统。

背景技术

传统的板带热连轧精轧机组生产均以单块中间坯进行轧制，进精轧机组时的穿带、加速轧制、减速轧制、抛钢、甩尾等过程不可避免。因此，难以保证带钢头尾厚差和穿带质量均匀性，轧制作业率、成材率也受到一定限制。

随着汽车、家电等行业对薄板质量的新的更高要求，尺寸、形状精度、表面和内在质量已成为同等重要的质量关键。热轧带钢无头轧制技术在超薄热带轧制、板厚精度控制、板带整长性能稳定性控制以及提高生产率等方面显示出传统热带轧制无可比拟的优越性。

中间坯连接技术是无头轧制的关键技术，目前包括有：叠轧压接法、剪切压接法、焊接法、机械连接法、还原火焰处理连接法、直接通电连接法、感应加热连接法和激光焊接法等。剪切压接法由于其节奏快、占地少、连接效果优等优点备受青睐。

但是目前该项技术鲜有应用，其剪切压接的性能和技术参数主要还主要来自文献资料，力能数据也是靠类比获取，对剪切压接装置的设计开发造成很大阻碍，而靠工程应用过程中进行调整完善，则存在很大技术和经济风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种热轧中间坯剪切压接性能检测系统，以满足剪切压接性能及技术参数的离线测试验证，从而降低剪切压接装置在工程应用中的技术和经济风险。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种热轧中间坯剪切压接性能检测系统，包括固定底板、升降平台以及驱动装置；升降平台通过导向柱设置在固定底板上方，驱动装置的驱动端设有压头，升降平台的上端面处设有测力传感器，驱动装置的压头可对应压接在测力传感器上且升降平台可在驱动装置的下压作用下沿导向柱下移。

固定底板上设有下刀座，下刀座上可拆卸安装有下剪刃，升降平台上设有上刀座，上刀座上可拆卸安装有上剪刃；上剪刃与下剪刃的剪切表面上均具有压接斜面与剪角，其中剪角位于各剪切表面的中部，压接斜面位于剪角的一侧；沿中间坯入料方向，上剪刃与下剪刃的压接斜面位于两剪角之间且上剪刃的压接斜面与下剪刃的压接斜面间有部分重合。

进一步，固定底板上设有与下剪刃相配合的下压紧装置，升降平台上设有与上剪刃相配合的上压紧装置，随着升降平台的下移，上压紧装置压在中间坯一端的上侧面，下压紧装置对应顶在中间坯另一端的下侧面。

进一步，下压紧装置包括导向杆Ⅰ、压缩弹簧Ⅰ以及下压紧块；其中，导向杆Ⅰ的下端安装在固定底板上，下压紧块通过设置在其上的台阶通孔套装在导向杆Ⅰ上并可沿导向杆Ⅰ上下滑动，压缩弹簧Ⅰ设置在下压紧块与固定底板之间，在压缩弹簧Ⅰ的作用下，下压紧块位于导向杆Ⅰ的顶端。

上压紧装置包括导向杆Ⅱ、压缩弹簧Ⅱ以及上压紧块；其中，导向杆Ⅱ的上端安装在升降平台上，上压紧块通过设置在其上的台阶通孔套装在导向杆Ⅱ上并可沿导向杆Ⅱ上下滑动，压缩弹簧Ⅱ设置在上压紧块与升降平台之间。

进一步，下压紧块的顶压端面为斜面，其倾斜方向以及倾斜角度与下剪刃的压接斜面一致；上压紧块的按压端面为斜面，其倾斜方向以及倾斜角度与上剪刃的压接斜面一致。

进一步，上剪刃的压接斜面与下剪刃的压接斜面相互平行设置。

进一步，位于固定底板与升降平台之间的导向柱上套装有压缩弹簧Ⅲ。

进一步，下剪刃通过锁紧螺柱以及锁紧块与下刀座可拆卸连接，下剪刃与下刀座的连接端面间设有若干垫片，锁紧螺柱依次穿过下刀座、垫片以及下剪刃后与锁紧块连接紧固，锁紧块位于下剪刃的安装槽孔中。

对应的，上剪刃通过锁紧螺柱以及锁紧块与上刀座可拆卸连接，上剪刃与上刀座的连接端面间也设有若干垫片，锁紧螺柱依次穿过上刀座、垫片以及上剪刃后与锁紧块连接紧固，锁紧块位于上剪刃的安装槽孔中。

进一步，对应压接在测力传感器上的压头为球头。

进一步，驱动装置为液压缸，其安装在液压缸支架上，液压缸上设有直线位移传感器。

进一步，液压缸支架固设在固定底板上。

本实用新型的有益效果在于：

该检测系统采通过采用直线位移传感器控制液压缸行程的方式，可实现对最优压下比参数的测试验证。通过测力传感器检测在中间坯剪切压接过程中所产生的作用力，以获取剪切力相关参数。可拆卸安装的上、下剪刃间，其重合量可调整，这样可测试验证水平重叠量的最优参数，进而为剪切压接装置的设计开发提供精确、可靠的基础参数数据；同时又降低了剪切压接装置在工程应用中的技术和经济风险。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为热轧中间坯剪切压接性能检测系统的结构示意图；

图2为热轧中间坯剪切压接性能检测系统的整体结构侧视图；

图3为下剪刃的结构示意图；

图4为上剪刃的结构示意图；

图5为下压紧装置的结构示意图；

图6为上压紧装置的结构示意图。

附图标记：

固定底板—1；升降平台—2；驱动装置—3；导向柱—4；压头—5；测力传感器—6；下刀座—7；下剪刃—8、压接斜面—801、剪角—802；上刀座—9；上剪刃—10、压接斜面—1001、剪角—1002；中间坯—11；压缩弹簧Ⅲ—12；键—13；下压紧装置—14、导向杆Ⅰ—1401、压缩弹簧Ⅰ—1402、下压紧块—1403；上压紧装置—15、导向杆Ⅱ—1501、压缩弹簧Ⅱ—1502、上压紧块—1503；锁紧螺柱—16；锁紧块—17；垫片—18；锁紧螺柱—19；锁紧块—20；垫片—21；液压缸支架—22；直线位移传感器—23；水平间隙—L。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图6，为一种热轧中间坯剪切压接性能检测系统，包括固定底板1、升降平台2以及驱动装置3；升降平台2通过导向柱4设置在固定底板1上方，驱动装置3的驱动端设有压头5，升降平台2的上端面处设有测力传感器6，驱动装置3的压头5可对应压接在测力传感器6上且升降平台2可在驱动装置3的下压作用下沿导向柱4下移。在驱动装置3的压头5与升降平台2之间对应设置测力传感器6，可实时检测升降平台2下方的剪切力。

固定底板1上设有下刀座7，下刀座7上可拆卸安装有下剪刃8，升降平台2上设有上刀座9，上刀座9上可拆卸安装有上剪刃10；上剪刃10的剪切表面上具有压接斜面1001与剪角1002，下剪刃8的剪切表面上对应设有压接斜面801与剪角802，两个剪角对应设置在两剪刃剪切表面的中部，两个压接斜面则对应设置在剪角的一侧；具体的，沿中间坯11的入料方向(或与入料方向相反)，上剪刃10与下剪刃8的压接斜面1001、801位于两剪角1002、802之间且上剪刃的压接斜面1001与下剪刃的压接斜面801间有部分重合，该重合部分即为中间坯11的压接部分。

该系统中还包括驱动升降平台2的上升复位机构，此处升降平台2的下移由驱动装置3驱动，当剪切压接完成后，可由上升复位机构驱动升降平台2沿导向柱4上移。该上升复位机构可由液压缸、气缸等充当。

本实施例中，位于固定底板1与升降平台2之间的导向柱4上套装有压缩弹簧Ⅲ12。该压缩弹簧Ⅲ12充当上升复位机构，其可推动升降平台2沿导向柱4上升。

具体的，本实施例中的固定底板1为焊接钢结构，为整个系统提供支撑。导向柱4有四根，分别穿过升降平台2四角处的四个导向孔，用于为升降平台2导向。压缩弹簧Ⅲ12共有四组，分别套装在四个导向柱4上，用于为升降平台2提供回复力，当驱动装置3缩回时，可以驱动升降平台2上升复位。

由于升降平台2的上部安装有测力传感器6，下部设有一套剪切装置，该剪切装置即为通过上刀座9安装在升降平台2上的上剪刃10、以及通过下刀座7安装在固定底板1上的下剪刃8。在驱动装置3的驱动下，上剪刃10向下运动与下剪刃8配合，用于对中间坯11进行剪切压接。由于上、下剪刃的剪切表面上具有压接斜面以及剪角，当上剪刃10下移，则与下剪刃8配合对中间坯11进行挤压，进而完成剪切压接过程。此处的上剪刃10与下剪刃8材质采用工具钢。在驱动装置3缩回时，压缩弹簧Ⅲ12推动升降平台2与安装于其上的上剪刃10复位。

本实施例中上刀座9与下刀座7均是通过螺栓和键13对应安装固定在升降平台2以及固定底板1上。

该检测系统采用测力传感器6检测在中间坯11剪切压接过程中所产生的作用力，以获取剪切力相关参数。可拆卸安装的上、下剪刃间，其重合量可调整，这样可测试验证水平重叠量的最优参数，进而为剪切压接装置的设计开发提供精确、可靠的基础参数数据；同时又降低了剪切压接装置在工程应用中的技术和经济风险。

作为上述方案的进一步优化，固定底板1上设有与下剪刃8相配合的下压紧装置14，升降平台2上设有与上剪刃10相配合的上压紧装置15，随着升降平台2的下移，上压紧装置15压在中间坯11一端的上侧面，下压紧装置14对应顶在中间坯11另一端的下侧面。此处压紧装置共设有上下两套，分别安装在固定底板1和升降平台2上，用于中间坯11剪切压接过程中，对应压紧其带头带尾，避免翘头。

具体的，下压紧装置14包括导向杆Ⅰ1401、压缩弹簧Ⅰ1402以及下压紧块1403；其中，导向杆Ⅰ1401的下端安装在固定底板1上，下压紧块1403通过设置在其上的台阶通孔套装在导向杆Ⅰ1401上并可沿导向杆Ⅰ1401上下滑动，压缩弹簧Ⅰ1402设置在下压紧块1403与固定底板1之间，在压缩弹簧Ⅰ1402的作用下，下压紧块1403位于导向杆Ⅰ1401的顶端。上压紧装置15包括导向杆Ⅱ1501、压缩弹簧Ⅱ1502以及上压紧块1503；其中，导向杆Ⅱ1501的上端安装在升降平台2上，上压紧块1503通过设置在其上的台阶通孔套装在导向杆Ⅱ1501上并可沿导向杆Ⅱ1501上下滑动，压缩弹簧Ⅱ1502设置在上压紧块1503与升降平台2之间。下压紧装置14与上压紧装置15中的导向杆Ⅰ1401、导向杆Ⅱ1501用于为下压紧块1403、上压紧块1503提供升降导向，而压缩弹簧Ⅰ1402与压缩弹簧Ⅱ1502则对应提供压紧力。

优选的，下压紧块1403的顶压端面为斜面，其倾斜方向以及倾斜角度与下剪刃8的压接斜面801一致；上压紧块1503的按压端面为斜面，其倾斜方向以及倾斜角度与上剪刃10的压接斜面1001一致。优选的，上剪刃的压接斜面1001与下剪刃的压接斜面801相互平行设置。将上、下压紧块的表面设置成与压接斜面801、1001相同的倾斜角度，可较好的配合上、下剪刃来压紧中间坯11的带头带尾，该上压紧块在中间坯剪切压接过程中下降，在剪切完成复位后上升复位。

本实施例中，下剪刃8通过锁紧螺柱16以及锁紧块17与下刀座7可拆卸连接，下剪刃8与下刀座7的连接端面间设有若干垫片18，锁紧螺柱依次穿过下刀座7、垫片18以及下剪刃8后与锁紧块17连接紧固，锁紧块17对应位于下剪刃8的安装槽孔中。对应的，上剪刃10也通过一个锁紧螺柱19以及锁紧块20与上刀座9可拆卸连接，上剪刃10与上刀座9的连接端面间也设有若干垫片21，该锁紧螺柱依19次穿过上刀座9、垫片以及上剪刃10后与锁紧块20连接紧固，锁紧块20位于上剪刃10的安装槽孔中。此处的锁紧螺柱和锁紧块用于将上、下剪刃和(重合量调整)垫片对应锁紧固定在上、下刀座上。垫片是多片可组合使用的薄板，安装在剪刃与刀座之间，用以进行两剪刃间重合量的调整，即通过改变垫片的数量，可调整上、下剪刃之间的水平间隙L。

本实施例中，对应压接在测力传感器6上的压头5为球头。驱动装置3为液压缸，其安装在液压缸支架22上，液压缸支架22固设在固定底板1上；液压缸上设有直线位移传感器23。此处液压缸支架22与固定底板1直接相连，用于为液压缸提供支撑。而直线位移传感器23设置在液压缸尾部，压头5设置在液压缸顶部，压头5与测力传感器6相配合，用于压下升降平台2，提供剪切力。直线位移传感器23可控制液压缸行程，通过该方式，可实现对最优压下比参数的测试验证。

工作原理

当需要对中间坯11进行剪切的时候，液压缸压下驱动升降平台2带动上剪刃10向下运动，压缩弹簧Ⅲ12收缩，当上、下剪刃都接触到中间坯11之后，下压紧装置14与上压紧装置15分别压住中间坯11的带头和带尾，开始对中间坯进行剪切压接，液压缸与升降平台2之间的测力传感器6会实时检测到剪切力；通过直线位移传感器23控制液压缸的持续压下，完成对中间坯11的剪切压接，当液压缸压下行程达到设定值后，液压缸停止压下并上升复位，这时压缩弹簧Ⅲ12驱动升降平台2随着液压缸一同向上升起，液压缸复位后停止，完成一次剪切压接。当需要调整上、下剪刃之间的重合量时，则通过增加或减少垫片18、21的数量。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种热轧中间坯剪切压接性能检测系统，其特征在于：包括固定底板、升降平台以及驱动装置；升降平台通过导向柱设置在固定底板上方，驱动装置的驱动端设有压头，升降平台的上端面处设有测力传感器，驱动装置的压头可对应压接在测力传感器上且升降平台可在驱动装置的下压作用下沿导向柱下移；

固定底板上设有下刀座，下刀座上可拆卸安装有下剪刃，升降平台上设有上刀座，上刀座上可拆卸安装有上剪刃；上剪刃与下剪刃的剪切表面上均具有压接斜面与剪角，其中剪角位于各剪切表面的中部，压接斜面位于剪角的一侧；沿中间坯入料方向，上剪刃与下剪刃的压接斜面位于两剪角之间且上剪刃的压接斜面与下剪刃的压接斜面间有部分重合。

2.根据权利要求1所述的热轧中间坯剪切压接性能检测系统，其特征在于：固定底板上设有与下剪刃相配合的下压紧装置，升降平台上设有与上剪刃相配合的上压紧装置，随着升降平台的下移，上压紧装置压在中间坯一端的上侧面，下压紧装置对应顶在中间坯另一端的下侧面。

3.根据权利要求2所述的热轧中间坯剪切压接性能检测系统，其特征在于：下压紧装置包括导向杆Ⅰ、压缩弹簧Ⅰ以及下压紧块；其中，导向杆Ⅰ的下端安装在固定底板上，下压紧块通过设置在其上的台阶通孔套装在导向杆Ⅰ上并可沿导向杆Ⅰ上下滑动，压缩弹簧Ⅰ设置在下压紧块与固定底板之间，在压缩弹簧Ⅰ的作用下，下压紧块位于导向杆Ⅰ的顶端；

上压紧装置包括导向杆Ⅱ、压缩弹簧Ⅱ以及上压紧块；其中，导向杆Ⅱ的上端安装在升降平台上，上压紧块通过设置在其上的台阶通孔套装在导向杆Ⅱ上并可沿导向杆Ⅱ上下滑动，压缩弹簧Ⅱ设置在上压紧块与升降平台之间。

4.根据权利要求3所述的热轧中间坯剪切压接性能检测系统，其特征在于：下压紧块的顶压端面为斜面，其倾斜方向以及倾斜角度与下剪刃的压接斜面一致；上压紧块的按压端面为斜面，其倾斜方向以及倾斜角度与上剪刃的压接斜面一致。

5.根据权利要求1～4任一所述的热轧中间坯剪切压接性能检测系统，其特征在于：上剪刃的压接斜面与下剪刃的压接斜面相互平行设置。

6.根据权利要求5所述的热轧中间坯剪切压接性能检测系统，其特征在于：位于固定底板与升降平台之间的导向柱上套装有压缩弹簧Ⅲ。

7.根据权利要求5所述的热轧中间坯剪切压接性能检测系统，其特征在于：下剪刃通过锁紧螺柱以及锁紧块与下刀座可拆卸连接，下剪刃与下刀座的连接端面间设有若干垫片，锁紧螺柱依次穿过下刀座、垫片以及下剪刃后与锁紧块连接紧固，锁紧块位于下剪刃的安装槽孔中；

对应的，上剪刃通过锁紧螺柱以及锁紧块与上刀座可拆卸连接，上剪刃与上刀座的连接端面间也设有若干垫片，锁紧螺柱依次穿过上刀座、垫片以及上剪刃后与锁紧块连接紧固，锁紧块位于上剪刃的安装槽孔中。

8.根据权利要求5所述的热轧中间坯剪切压接性能检测系统，其特征在于：对应压接在测力传感器上的压头为球头。

9.根据权利要求5所述的热轧中间坯剪切压接性能检测系统，其特征在于：驱动装置为液压缸，其安装在液压缸支架上，液压缸上设有直线位移传感器。

10.根据权利要求9所述的热轧中间坯剪切压接性能检测系统，其特征在于：液压缸支架固设在固定底板上。

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