CN216297550U - 卷取辅助设备及卷取系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种卷取辅助设备及卷取系统，其中，卷取辅助设备包括伸缩摆动导板组件、上压辊组件和下压辊组件，伸缩摆动导板组件包括从上至下顺序设置的摆动导板、伸缩导板和铲头，伸缩导板能直线滑动地设在摆动导板上。摆动导板能围绕第一枢轴摆动，第一枢轴的轴向垂直于伸缩导板的滑动方向。上压辊组件包括上摆动臂以及设在上摆动臂端部的上压辊和导卫，上摆动臂能围绕第二枢轴摆动，导卫具有导向倾斜板。下压辊组件包括下摆动臂以及设在下摆动臂端部的下压辊，下摆动臂能围绕第三枢轴摆动。本实用新型针对单机架冷轧机组满足现有紧凑布置的同时，无需增加额外的倒卷机组，便可实现兼具首道次辅助卷取和二次轧制开卷的功能。

Description

卷取辅助设备及卷取系统

技术领域

本实用新型是关于冷轧生产线技术领域，尤其涉及一种卷取辅助设备及卷取系统。

背景技术

现有单机架冷轧机组一般由开卷机、三辊夹持和直头装置、测张辊、入口弯曲辊、第一卷取机、入口传动转向辊、轧机、剪机、出口弯曲辊、出口传动转向辊和第二卷取机等部件组成，开卷机和第一卷取机位于轧机的一侧，第二卷取机位于轧机的另一侧。先首道次轧制，原料卷由开卷机开卷，经三辊夹持和直头装置直头处理并夹送，空过轧机后进入第二卷取机，由第二卷取机的卷筒钳口夹持旋转，在开卷机、轧机和第二卷取机之间形成张力轧制系统，至开卷机上的带尾甩尾至轧机的入口侧，此时首道次轧制完成。然后轧制方向换向，由第二卷取机、轧机及第一卷取机组成张力轧制系统。最后，在两台卷取机和轧机组成的张力系统中进行多道次往复轧制，形成合格产品。根据工艺要求的不同，最终轧制成品由第一卷取机或第二卷取机下机，完成一次上机轧制。

现有技术中原料一般来自于热轧钢卷，钢卷的卷芯孔直径为φ610mm，经一次上机轧制卷取后，卷芯孔直径变为φ508mm。由于轧制道次的增多，钢板冷作硬化导致钢板不利于进一步轧薄，如需要继续轧薄，就需要对钢卷进行下机并经中间退火处理，然后上机轧制。但由于钢卷的卷芯孔直径不同，标准规格的卷取机的卷筒直径一般都是φ508mm的真圆直径，中间退火处理后的钢卷已不能从本机组开卷机φ610mm卷筒真圆二次上料，需要增加一套倒卷机组以满足卷芯孔直径的调整，占地空间大，操作复杂，且成本高。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种卷取辅助设备及卷取系统，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种卷取辅助设备及卷取系统，针对单机架冷轧机组满足现有紧凑布置的同时，无需增加额外的倒卷机组，便可实现兼具首道次辅助卷取和二次轧制开卷的功能。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种卷取辅助设备，应用于卷取机，卷取辅助设备包括：

伸缩摆动导板组件，其包括从上至下顺序设置的摆动导板、伸缩导板和铲头，伸缩导板能直线滑动地设在摆动导板上；摆动导板能围绕第一枢轴摆动，第一枢轴的轴向垂直于伸缩导板的滑动方向；

上压辊组件，其包括上摆动臂以及设在上摆动臂端部的上压辊和导卫，上摆动臂能围绕第二枢轴摆动，导卫具有导向倾斜板；

下压辊组件，其包括下摆动臂以及设在下摆动臂端部的下压辊，下摆动臂能围绕第三枢轴摆动；

其中，第一枢轴、第二枢轴和第三枢轴的轴向均平行于卷取机的轴向，伸缩摆动导板组件用于安装在卷取机的第一侧，且摆动导板能带动铲头由卷取机的第一侧摆动至卷取机的上方；上压辊组件和下压辊组件均用于安装在卷取机的第二侧，上摆动臂能在卷取机的轴线所在水平面以上的区域内摆动，且上摆动臂能带动上压辊向靠近或远离卷取机的方向摆动，导向倾斜板能在上压辊压靠在卷取机的卷筒上时与铲头之间形成尺寸向下渐缩的收口区域；下摆动臂能在卷取机的轴线所在水平面以下的区域内摆动，且下摆动臂能带动下压辊向靠近或远离卷取机的方向摆动。

在本实用新型的一较佳实施方式中，上压辊和下压辊均为包胶压辊，导向倾斜板能延伸至上压辊处并罩设部分上压辊。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在上压辊压靠在卷取机的卷筒上时，导向倾斜板位于由竖直面向靠近铲头的方向倾斜的位置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，铲头的下端厚度由其上端向下端逐渐缩小，铲头的硬度大于伸缩导板的硬度，铲头通过紧固件与伸缩导板连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，伸缩导板通过直线滑动副与摆动导板连接，且摆动导板、伸缩导板和铲头的正面均位于同一平面内。

在本实用新型的一较佳实施方式中，伸缩摆动导板组件还包括摆动驱动件和伸缩驱动件，摆动驱动件用于驱动摆动导板摆动，伸缩驱动件用于驱动伸缩导板相对于摆动导板滑动；上压辊组件还包括第一驱动件，用于驱动上摆动臂摆动；下压辊组件还包括第二驱动件，用于驱动下摆动臂摆动。

在本实用新型的一较佳实施方式中，卷取辅助设备还包括第一架体；摆动驱动件包括摆动液压缸，摆动导板的上端通过第一枢轴与第一架体铰接，摆动液压缸的第一端与摆动导板铰接，摆动液压缸的第二端与第一架体铰接；伸缩驱动件包括伸缩液压缸，伸缩液压缸的第一端与摆动导板铰接，伸缩液压缸的第二端与伸缩导板铰接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，卷取辅助设备还包括第二架体；第一驱动件包括第一液压缸，上摆动臂通过第二枢轴与第二架体铰接，第一液压缸的第一端与上摆动臂铰接，第一液压缸的第二端与第二架体铰接；第二驱动件包括第二液压缸，下摆动臂通过第三枢轴与第二架体铰接，第二液压缸的第一端与下摆动臂铰接，第二液压缸的第二端与第二架体铰接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第一枢轴和第二枢轴均位于卷取机的轴线所在水平面的上方，第三枢轴位于卷取机的轴线所在水平面的下方；摆动导板的上端固接有弧形板，弧形板的端部通过第一枢轴与第一架体铰接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在摆动液压缸上设有线性位移传感器。

本实用新型还提供一种卷取系统，包括卷取机以及上述的卷取辅助设备。

由上所述，本实用新型在首道次轧制时，利用伸缩摆动导板组件、上压辊和导向倾斜板的配合可以引领带头导入，起到辅助卷取的作用；在需要对钢卷进行二次轧制时，通过伸缩摆动导板组件、上压辊和下压辊的配合，可以使得钢卷由本机组的卷取机直接进行二次轧制开卷，无需新增额外的倒卷机组；在卷取完成由卷取机下机时，利用上压辊和下压辊的配合可以便于顺利卸卷。整个设备通过伸缩摆动导板组件、上压辊组件和下压辊组件的配合，占地空间小，机构紧凑，投资少，检修维护方便，可以在保证现有单机架冷轧机组结构紧凑、不新增倒卷机组的基础上，兼顾了现有单机架冷轧机组首道次轧制辅助卷取和经退火后的成品卷进行二次轧薄的上卷需求，解决了现有单机架冷轧机组受卷芯直径限制，不能在本机组对退火后二次上机钢卷开卷轧制的问题，同时在紧凑的单机架冷轧机组布置中，在不新增倒卷设备的情况下，兼顾了首道次轧制辅助穿带功能，并在卸卷时兼顾了辅助卸卷的功能。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型提供的具有卷取辅助设备的单机架冷轧机组在首道次轧制时的结构示意图。

图2：为图1中M处的局部放大图。

图3：为本实用新型提供的具有卷取辅助设备的单机架冷轧机组在二次轧制上卷时的结构示意图。

图4：为图3中N处的局部放大图。

图5：为本实用新型提供的在二次轧制过程中控制摆动导板摆回初始位置的示意图。

图6：为本实用新型提供的伸缩摆动导板组件与第二卷取机和出口传动转向辊配合的立体图一。

图7：为本实用新型提供的伸缩摆动导板组件与第二卷取机和出口传动转向辊配合的立体图二。

附图标号说明：

100、卷取辅助设备；

1、伸缩摆动导板组件；11、摆动导板；111、插槽；112、弧形板；12、伸缩导板；121、插板；13、铲头；14、第一枢轴；15、摆动液压缸；16、伸缩液压缸；17、上摆动铰支座；18、下摆动铰支座；

2、上压辊组件；21、上摆动臂；211、第一板体；212、第二板体；22、上压辊；23、导卫；231、导向倾斜板；24、第二枢轴；25、第一液压缸；

3、下压辊组件；31、下摆动臂；32、下压辊；33、第三枢轴；34、第二液压缸；

200、开卷机；201、三辊夹持和直头装置；202、测张辊；

300、入口弯曲辊；

400、第一卷取机；

500、入口传动转向辊；

600、轧机；601、剪机；

700、出口弯曲辊；

800、出口传动转向辊；

900、第二卷取机。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图7所示，本实施例提供一种卷取辅助设备100，应用于卷取机，卷取辅助设备100包括：

伸缩摆动导板组件1，其包括从上至下顺序设置的摆动导板11、伸缩导板12和铲头13，伸缩导板12能直线滑动地设在摆动导板11上；摆动导板11能围绕第一枢轴14摆动，第一枢轴14的轴向垂直于伸缩导板12的滑动方向；

上压辊组件2，其包括上摆动臂21以及设在上摆动臂21端部的上压辊22和导卫23，上摆动臂21能围绕第二枢轴24摆动，导卫23具有导向倾斜板231；

下压辊组件3，其包括下摆动臂31以及设在下摆动臂31端部的下压辊32，下摆动臂31能围绕第三枢轴33摆动；

其中，第一枢轴14、第二枢轴24和第三枢轴33的轴向均平行于卷取机的轴向，伸缩摆动导板组件1用于安装在卷取机的第一侧，且摆动导板11能带动铲头13由卷取机的第一侧摆动至卷取机的上方；上压辊组件2和下压辊组件3均用于安装在卷取机的第二侧，上摆动臂21能在卷取机的轴线所在水平面以上的区域内摆动，且上摆动臂21能带动上压辊22向靠近或远离卷取机的方向摆动，导向倾斜板231能在上压辊22压靠在卷取机的卷筒上时与铲头13之间形成尺寸向下渐缩的收口区域；下摆动臂31能在卷取机的轴线所在水平面以下的区域内摆动，且下摆动臂31能带动下压辊32向靠近或远离卷取机的方向摆动。

整个卷取辅助设备100在使用时用于安装在卷取机的附近，由于单机架冷轧机组中开卷机200以及靠近开卷机200的卷取机(即第一卷取机400)附近的设备较多，进行二次轧制上卷不太方便，因此，本实施例中的卷取辅助设备100具体是安装在远离开卷机200的卷取机(即第二卷取机900)的附近，并将伸缩摆动导板组件1安装在第二卷取机900的第一侧(即靠近轧机600的一侧)，将上压辊组件2和下压辊组件3安装在第二卷取机900的第二侧(即远离轧机600的一侧)，且上压辊组件2位于下压辊组件3的下方。

在初始位置时，铲头13位于第二卷取机900的第一侧，摆动导板11与竖直面的夹角较小，接近于竖直位置，伸缩导板12处于缩回位置，上压辊22和下压辊32均位于远离卷筒的位置，也即上压辊22处于高位打开位置，下压辊32处于低位打开位置。

在首道次轧制时，先将摆动导板11由初始位置向上摆动使铲头13摆动至卷筒的上方，摆动导板11处于第一摆动位置；然后将伸缩导板12向外滑动伸出，带动铲头13指向卷筒上的钳口，并使得铲头13的端部与卷筒的外周面之间留有少量间隙，再将上摆动臂21由初始位置向下摆动使得上压辊22压靠在卷筒的外周面上。下压辊32仍保持在初始位置即可。此时，导向倾斜板231与铲头13之间形成尺寸向下渐缩的收口区域，可以辅助钢带的带头进入卷筒上的钳口。带头经钳口夹紧后，便可将伸缩导板12滑动缩回至初始位置，将摆动导板11摆回初始位置，将上摆动臂21摆回初始位置。之后便可以进行反向轧制和多道次往复轧制，以完成一次上机轧制。

若需要继续轧薄，则需要对钢卷下线经中间退后进行二次上机轧制，对钢卷进行二次轧制开卷时，先将摆动导板11由初始位置向上摆动使铲头13摆动至卷筒的上方，摆动导板11处于第二摆动位置；此时伸缩导板12仍保持在初始位置时的缩回位置，上压辊22和下压辊32也均保持在初始位置。然后，将钢卷由运卷车上至第二卷取机900的卷筒上，再将上摆动臂21由初始位置向下摆动使得上压辊22压靠在钢卷上，将下摆动臂31由初始位置向上摆动使得下压辊32压靠在钢卷上。接下来，人工操作摆动导板11向下摆动的角度和伸缩导板12向外滑动伸出的距离来调节铲头13的位置，并配合第二卷取机900的旋转，使得铲头13刚好伸入钢卷的带头下方(此时铲头13的端部距离钢卷表面很近但不接触)，以便于铲头13铲托带头；之后通过第二卷取机900的卷筒旋转以及其他辅助设备(如出口传动转向辊800和出口弯曲辊700)的配合，将带头递送到轧机600，建立张力后，便可以将上摆动臂21和下摆动臂31均摆动至初始位置，将伸缩导板12滑动缩回至初始位置。之后带头继续传递到第一卷取机400，第一卷取机400、第二卷取机900和轧机600之间将建立张力，便可以进行带张力反复轧制，也即进行二次轧制。

在一次上机轧制完成以及二次轧制完成后，假如轧制成品由第二卷取机900下机，当卷取完成，钢卷的带尾需要利用剪机601剪切时，为防止散卷，需要将上压辊22和下压辊32同时压靠在成品卷上；待运卷车的升降箱体移动至成品卷的底部且升降箱体的托轮压靠在成品卷上时，便可将上压辊22和下压辊32均摆回初始位置。

由此，本实施例中的卷取辅助设备100，在首道次轧制时，利用伸缩摆动导板组件1、上压辊22和导向倾斜板231的配合可以引领带头导入，起到辅助卷取的作用；在需要对钢卷进行二次轧制时，通过伸缩摆动导板组件1、上压辊22和下压辊32的配合，可以使得钢卷由本机组的卷取机直接进行二次轧制开卷，无需新增额外的倒卷机组；在卷取完成由卷取机下机时，利用上压辊22和下压辊32的配合可以便于顺利卸卷。整个设备通过伸缩摆动导板组件1、上压辊组件2和下压辊组件3的配合，占地空间小，机构紧凑，投资少，检修维护方便，可以在保证现有单机架冷轧机组结构紧凑、不新增倒卷机组的基础上，兼顾了现有单机架冷轧机组首道次轧制辅助卷取和经退火后的成品卷进行二次轧薄的上卷需求，解决了现有单机架冷轧机组受卷芯直径限制，不能在本机组对退火后二次上机钢卷开卷轧制的问题，同时在紧凑的单机架冷轧机组布置中，在不新增倒卷设备的情况下，兼顾了首道次轧制辅助穿带功能，并在卸卷时兼顾了辅助卸卷的功能。

在具体实现方式中，对钢卷进行二次轧制开卷过程中，将钢卷由运卷车取下并上至第二卷取机900的卷筒上时，钢卷的带头可能会在周向的任何位置；因此，后续需要旋转第二卷取机900的卷筒，以将带头旋转至上方的位置并朝向轧机600；按照图4中示出的轧制方向，则需要将卷筒按照顺时针旋转，在此过程中，则需要利用上压辊22和下压辊32配合紧紧压住钢卷，以避免散卷；同时，在带头被铲头13铲托并沿着伸缩导板12和摆动导板11不断向上爬坡时，由于经中间退火后的钢卷又薄又软，需要利用上压辊22和下压辊32配合紧紧压住钢卷，一方面防止散卷，另一方面保证各压辊与钢卷之间具有较大的摩擦力，以提高对带头的递送能力，进而可以顺利推动带头向上爬坡，更利于顺利开卷。

为了保证上压辊22和下压辊32能紧紧压住钢卷，使各压辊与钢卷形成较大的摩擦力，上压辊22和下压辊32均优选为包胶压辊。

上压辊22采用包胶压辊时，由于本实施例中的上压辊22在首道次轧制时还起到辅助卷取的作用，钢卷的带头会沿着上述的收口区域最终导入卷筒上的钳口，在此过程中，带头可能会戳到上压辊22而损坏上压辊22。本实施例中为了在卷取时防止带头损伤上压辊22，如图2所示，导向倾斜板231能延伸至上压辊22处并罩设部分上压辊22。

其中，上压辊22简支安装在上摆动臂21的第一端部，下压辊32简支安装在下摆动臂31的第一端部，上压辊22和下压辊32均为惰轮并可以绕各自的支撑轴自由旋转。导卫23主要起到导引带头并保护包胶压辊的作用，一般采用具有导向倾斜板231的三角形架体结构，以使结构更加稳定并节省材料；三角形架体结构的底面通过紧固件(如螺栓)安装在上摆动臂21的端部上侧面(即端部中背对卷取机的侧面)；导向倾斜板231由上摆动臂21的第一端部向其第二端部倾斜向上的方向倾斜，以在上压辊22压靠在第二卷取机900的卷筒上时，该导向倾斜板231与铲头13之间能形成上述的收口区域。同时，导向倾斜板231靠近上压辊22的端部向外延伸，并间隔罩设上压辊22的一部分，对上压辊22起到一定保护作用。

优选地，在上压辊22压靠在第二卷取机900的卷筒上时，导向倾斜板231位于由竖直面向靠近铲头13的方向倾斜的位置。也即，此时导向倾斜板231的板面相对于其下端所在的竖直面来说向靠近铲头13的一侧倾斜(按照图2示出的方位向左倾斜)；进而保证一旦导向倾斜板231与带头接触，可以更好地起到对带头施压引入的作用。

在实际应用中，铲头13的下端厚度由其上端向下端逐渐缩小，铲头13的硬度大于伸缩导板12的硬度，铲头13通过紧固件与伸缩导板12连接。

为保证铲头13的耐磨性，其需淬火处理，硬度较高，因此，铲头13与伸缩导板12应分开单独制作，再将铲头13的上端通过紧固件(例如螺栓)与伸缩导板12的下端连接。一般铲头13采用长方形板体结构，该长方形板体结构的正面与伸缩导板12的正面共面，该长方形板体的背面下端具有斜切面，使得铲头13的下端厚度向下逐渐缩小，一方面使得铲头13的下端端部形成尖刃，更利于二次轧制开卷时铲托带头；另一方面铲头13的下端背面具有斜切面，可以在二次轧制时躲避钢卷本身的外周面，避免相互干涉。

由于本实施例中在首道次轧制时需要在第二卷取机900进行辅助卷取，在二次轧制时又要在第二卷取机900进行上卷，所以需要在首道次轧制时使带头能依次沿摆动导板11、伸缩导板12和铲头13从高往低向下递送带头，还要在二次轧制开卷时使带头能依次沿铲头13、伸缩导板12和摆动导板11从低到高向上递送带头。因此，本实施例中伸缩导板12通过直线滑动副与摆动导板11连接，且摆动导板11、伸缩导板12和铲头13的正面均位于同一平面内，以保证带头在向下下坡或向上爬坡时都能顺利被递送。

如图6所示，一般摆动导板11为矩形板体，伸缩导板12为矩形板体，摆动导板11的下部具有间隔设置并向下贯穿其底端的多个插槽111，伸缩导板12的上部具有间隔设置的多个插板121，各插板121能滑动地插设在对应的插槽111内，以便于保证摆动导板11和伸缩导板12相对滑动的同时两者的正面可以共面。

进一步地，为了便于控制摆动导板11、上摆动臂21和下摆动臂31各自的摆动以及伸缩导板12的伸缩滑动，伸缩摆动导板组件1还包括摆动驱动件和伸缩驱动件，摆动驱动件用于驱动摆动导板11摆动，伸缩驱动件用于驱动伸缩导板12相对于摆动导板11滑动。上压辊组件2还包括第一驱动件，用于驱动上摆动臂21摆动。下压辊组件3还包括第二驱动件，用于驱动下摆动臂31摆动。第一驱动件、第二驱动件和第三驱动件可以根据需要采用任一驱动结构，只要能驱动相应部件摆动或滑动即可。

例如，本实施例中卷取辅助设备100还包括第一架体，摆动驱动件包括摆动液压缸15，摆动导板11的上端通过第一枢轴14与第一架体铰接，摆动液压缸15的第一端与摆动导板11铰接，摆动液压缸15的第二端与第一架体铰接。伸缩驱动件包括伸缩液压缸16，伸缩液压缸16的第一端与摆动导板11铰接，伸缩液压缸16的第二端与伸缩导板12铰接。卷取辅助设备100还包括第二架体，第一驱动件包括第一液压缸25，上摆动臂21通过第二枢轴24与第二架体铰接，第一液压缸25的第一端与上摆动臂21铰接，第一液压缸25的第二端与第二架体铰接。第二驱动件包括第二液压缸34，下摆动臂31通过第三枢轴33与第二架体铰接，第二液压缸34的第一端与下摆动臂31铰接，第二液压缸34的第二端与第二架体铰接。

安装时第一架体和第二架体均为落地钢结构架体，分别放置在第二卷取机900的两侧。一般在第一架体上固设有呈上下设置的上摆动铰支座17和下摆动铰支座18(上摆动铰支座17和下摆动铰支座18均为长条状结构，且轴向均平行于第一枢轴14的方向)，摆动导板11的上端通过第一枢轴14与上摆动铰支座17铰接，摆动液压缸15的第二端与下摆动铰支座18铰接，利用摆动液压缸15的伸缩便可实现摆动导板11绕第一枢轴14的摆动，利用伸缩液压缸16的伸缩可实现伸缩导板12相对于摆动导板11的伸出和缩回。利用第一液压缸25的伸缩可实现上摆动臂21绕第二枢轴24的摆动，利用第二液压缸34的伸缩可实现下摆动臂31绕第三枢轴33的摆动。

对于第一枢轴14、第二枢轴24、第三枢轴33的具体位置以及摆动液压缸15、第一液压缸25和第二液压缸34的具体安装位置一般要考虑到结构布局更加紧凑，且可以方便实现各自的功能等；上摆动臂21的形状要考虑到便于上压辊22压靠在卷筒或钢卷上，且可以躲避最大钢卷，以及结构布局更加紧凑并与下压辊组件3在第二架体中的空间布置不干涉；下摆动臂31的形状要考虑到便于下压辊32压靠在钢卷上，且可以躲避最大钢卷，以及结构布局更加紧凑并与上压辊组件2在第二架体中的空间布置不干涉。

另外，下摆动臂31的设计还需要保证下压辊32压靠在钢卷的接触点和第二卷取机900的卷筒中心连线与铅垂线的夹角应较小，该接触点的位置应尽量靠近钢卷的正下方；该接触点的位置应考虑在卸卷时不与运卷车的立柱干涉，尽量靠近运卷车的升降箱体的托轮与钢卷的接触点，以便在卸卷时当下压辊32脱离钢卷后，带尾尽可能地靠近运卷车的托轮，更利于卸卷。

本实施例中为使结构更加紧凑并更便于安装，第一枢轴14、上摆动铰支座17和第二枢轴24均位于卷取机(具体是第二卷取机900)的轴线所在水平面的上方，第三枢轴33和下摆动铰支座18位于卷取机的轴线所在水平面的下方。上摆动臂21由相互固定的第一板体211和第二板体212构成的L形架体，第一板体211的长度大于第二板体212的长度，第一板体211的两端具有向靠近第二卷取机900的一侧弯折的弯折部，以便于躲避最大钢卷；上压辊22和导卫23均设在第一板体211的端部(即上摆动臂21的第一端部)，第一板体211和第二板体212的连接处与第二枢轴24连接，第二板体212的端部(即上摆动臂21的第二端部)与第一液压缸25的第一端铰接。下摆动臂31为长条状板体，其第一端部向靠近第二卷取机900的一侧弯折，以便于躲避最大钢卷；其第二端部与第三枢轴33连接，第二液压缸34的第一端与下摆动臂31的中部铰接。第一液压缸25的缸体倾斜设置，且其第一端位于其第二端的上方并向靠近第二卷取机900的一侧倾斜，第二液压缸34的缸体水平设置，第一液压缸25和第二液压缸34这样布置可以使得在上摆动臂21和下摆动臂31的摆动范围内，第一液压缸25和第二液压缸34的位置基本变化不大，避免进入钢卷的工作区域范围内。

为了保证摆动导板11在向上摆动时能避开出口传动转向辊800，如图2、图4和图6所示，摆动导板11的上端固接有弧形板112，弧形板112的端部通过第一枢轴14与第一架体铰接(弧形板112通过第一枢轴14与上摆动铰支座17上的竖板铰接)。该弧形板112的弧度应与出口传动转向辊800的直径向匹配，以便于弧形板112安装在出口传动转向辊800的下方并留有一定间隙，摆动导板11距离出口传动转向辊800较近，保证摆动导板11向上摆动至第一摆动位置或第二摆动位置时，能顺利递送带头。

当然，对于各枢轴的具体位置，各摆动臂的形状，液压缸的方向和位置布置，根据实际需要也可以采用其他的方式，本实施例仅为举例说明。

需要说明的是，由于轧到最后时，单机架冷轧机组中轧机600与第二卷取机900之间这段变成为无张力控制段，因此，工艺上均要求无张力控制段的长度较短，也即目前均要求出口传动转向辊800距离第二卷取机900很近。在不改变现有单机架冷轧机组中出口传动转向辊800与第二卷取机900较近布局的情况下，本实施例中还需要在第二卷取机900的第一侧，也即需要在出口传动转向辊800与第二卷取机900之间较小的空间区域内布置伸缩摆动导板组件1，并在二次轧制开卷时使摆动导板11摆动至第二摆动位置。由于本实施例中需要保证摆动导板11和伸缩导板12的正面共面，两者目前只能采用插槽111和插板121互嵌的方式来实现，为了保证摆动导板11和伸缩导板12的结构强度，摆动导板11的上部以及伸缩导板12的下部均为实心板体，这部分实心板体占据一定宽度，使得伸缩导板12缩回到最短时会限制整体缩回的长度。同时，伸缩液压缸16的缸体本身也具有一定长度，也会限制整体缩回的长度。而且目前第二卷取机900的卷筒直径为508mm，二次轧制上卷时钢卷的直径大概为2m左右，相较于卷筒直径更大。

在保持目前在出口传动转向辊800与第二卷取机900的间距不变的情况下(保持此间距不变，也更利于二次轧制开卷时带头的向上爬坡递送)，因液压缸本身的长度，摆动导板11和伸缩导板12的正面共面的要求，摆动导板11和伸缩导板12的结构强度要求，以及二次轧制上卷时摆动导板11须摆动至第二摆动位置；这些条件限制下使得二次轧制开卷时，摆动导板11处于第二摆动位置且在伸缩导板12滑动缩回至初始位置时，铲头13的摆动路径仍会与钢卷存在干涉，因此，建立张力后摆动导板11还不能摆到初始位置。

这样，在建立张力后进行二次轧制时，刚开始摆动导板11处于第二摆动位置，摆动导板11、伸缩导板12和铲头13位于钢带和剩余钢卷形成的夹角空间内；随着轧制过程的进行，剩余钢卷的卷径逐渐减小，倾斜的钢带与竖直面的夹角将逐渐变小，板带与铲头13的端部逐渐接近，为避免铲头13与板带干涉，可以根据卷径的变化来调节摆动导板11的摆动角度，当摆动导板11向下摆动至铲头13与待开卷剩余钢卷不再干涉时，将摆动导板11一次性摆回至初始位置，为下一阶段的轧制和最终的卸卷让出空间。一般在摆动液压缸15上设有线性位移传感器，用于检测摆动液压缸15的活塞的位移，以便于控制摆动导板11的摆动角度。

进一步地，本实施例还提供一种卷取系统，包括卷取机和上述的卷取辅助设备100。该卷取系统具有上述卷取辅助设备100所具有的有益效果。

进一步地，本实施例还提供一种卷取系统的操作方法，采用上述的卷取系统进行操作；

卷取系统在首道次轧制时进行辅助卷取的操作方法包括如下步骤：

将铲头13摆动至卷取机的卷筒上方，将伸缩导板12滑动伸出至铲头13的端部指向并靠近卷筒上的钳口；

将上摆动臂21摆动至上压辊22压靠在卷筒上，此时导向倾斜板231与铲头13之间形成尺寸向下渐缩的收口区域；

当原料钢卷由开卷机200开卷并通过轧机600、出口弯曲辊700和出口传动转向辊800后，原料钢卷的带头顺着摆动导板11、伸缩导板12和铲头13被收口区域引导至钳口。

卷取系统在二次轧制开卷时的操作方法包括如下步骤：

将铲头13摆动至卷取机的卷筒上方，伸缩导板12处于缩回位置，上压辊22和下压辊32均处于远离卷筒的位置；

将待二次轧制钢卷套设在卷筒上，然后将上压辊22和下压辊32均压靠在待二次轧制钢卷上；

通过调节摆动导板11的摆动角度、调节伸缩导板12滑动伸出的距离并配合旋转卷筒，使得待二次轧制钢卷的带头能被铲头13产起并被依次递送到伸缩导板12、摆动导板11和出口传动转向辊800上。

如此，整个卷取系统在满足现有单机架冷轧机组结构紧凑、不新增倒卷设备的基础上，通过卷取辅助设备100的配合，兼顾解决了现有单机架冷轧机组首道次辅助卷取和经退火后的成品卷进行二次轧薄的上卷需求，操作简便。

进一步地，由于目前单机架冷轧机组结构紧凑的要求，以及本实施例中实现在第二卷取机900处进行首道次辅助卷取和二次轧制上卷的功能，在二次轧制开卷完成后，伸缩导板12即便缩回最短，铲头13也会与剩余钢卷干涉不能直接摆回初始位置；但在二次轧制过程中随着卷径的不断减少，铲头13会与钢带存在干涉而损伤钢带，针对本实施例中在第二卷取机900处实现二次轧制上卷并保证目前单机架冷轧机组结构紧凑的情况下，对二次轧制上卷后将摆动导板11摆回初始位置提出了新的控制方法。

卷取系统在二次轧制开卷完成后进行二次轧制过程中将摆动导板11摆回初始位置的操作方法如下：

二次轧制开卷完成后出口传动转向辊800和卷取机(具体是第二卷取机900)之间形成倾斜的钢带，铲头13位于钢带和剩余钢卷形成的夹角范围内；

当铲头13的尖端距离钢带的距离达到第一设定值A时，调节摆动导板11的摆动角度，使得铲头13的尖端距离剩余钢卷表面的距离达到第二设定值B；如此循环工作，直至铲头13的尖端摆动至与第一枢轴14的中心和卷取机的中心连线L共线后，调节摆动导板11的摆动角度，并使得摆动导板11一次性摆回至初始位置；

其中，铲头13的尖端距离钢带的距离是指铲头13的尖端距离钢带下表面的垂向距离，铲头13的尖端距离剩余钢卷表面的距离是指铲头13的尖端的运动轨迹线S和剩余钢卷表面的交点与铲头13的尖端连线的距离。

这样，使得铲头13的尖端与剩余钢卷表面保证一个安全距离(即距离B)，当随着开卷的进行，卷径逐渐缩小，倾斜的钢带与铲头13的尖端逐渐接近，一旦达到预设的距离(即距离A)后，伸缩导板12下摆一个位置，此位置同样以铲头13的尖端与剩余钢卷表面的安全距离为收敛条件；当铲头13的摆动范围与待开剩余钢卷不存在干涉可能时，摆动导板11将一次缩回到位。如此设计的好处是以摆动导板11阶跃动作取代摆动导板11要随卷径变化的连续随动，对液压系统的控制精度要求和阀的选取要求大为降低，更好的满足技术经济要求。

更详细地，本实施例中的卷取系统构成单机架冷轧机组的一部分，卷取系统中的卷取机具体是指第二卷取机900，卷取辅助设备100设置在第二卷取机900的附近。初始位置时，摆动液压缸15缩回最短，使得铲头13位于卷取机的第一侧；伸缩液压缸16缩回最短，伸缩导板12处于缩回位置；第一液压缸25和第二液压缸34均缩回最短，使上压辊22和下压辊32分别位于高位打开位置和低位打开位置。

在首道次轧制时，先将摆动液压缸15伸出预设长度，摆动导板11向上摆动至第一摆动位置，其摆动角度应保证铲头13位于第二卷取机900的卷筒上方并指向卷筒的钳口；然后伸缩液压缸16伸出最长，使伸缩导板12向外伸出且铲头13靠近并对准钳口；再将第一液压缸25伸出一定长度(第一液压缸25通过压力控制其伸出量，一直伸出至上压辊22压紧卷筒为止)，使得上压辊22压靠在卷筒的外表面上，此时导向倾斜板231与铲头13之间形成喇叭口状的收口区域。

当原料钢卷由开卷机200开卷，经三辊夹持和直头装置201直头处理并夹送，依次经测张辊202、入口弯曲辊300、入口传动转向辊500、空过轧机600、出口弯曲辊700和出口传动转向辊800后，钢卷的带头将顺着摆动导板11、伸缩导板12和铲头13，并被收口区域导引至第二卷取机900的卷筒上的钳口；带头经钳口夹紧后，便可将伸缩液压缸16缩回最短，摆动液压缸15缩回最短，第一液压缸25缩回最短，使得伸缩导板12、摆动导板11和上压辊22均回到初始位置，为下一阶段的反向轧制和最终的卸卷腾出空间；之后在开卷机200、轧机600和第二卷取机900之间建立张力便可进行带张力轧制，至开卷机200上的带尾甩尾至轧机600入口侧，具体是带尾甩至测张辊202和入口弯曲辊300之间并被入口弯曲辊300下压时，开卷结束，此时首道次轧制完成。由于单机架冷轧机组的张力较大，卷取机的卷筒一般采用带钳口的卷筒，带头被卷筒的钳口夹紧后便可带动后续钢板缠绕在卷筒上，因此，在首道次轧制的过程中下压辊32可以不参与此过程。

接下来便可以进行反向轧制，第二卷取机900反转，带尾沿入口传动转向辊500逆向进入第一卷取机400，在第一卷取机400、轧机600和第二卷取机900之间进行带张力轧制。反向轧制完成后开始进行多道次往复轧制，在第一卷取机400、轧机600和第二卷取机900之间形成的张力系统中进行多道次往复轧制，形成合格产品。根据工艺要求的不同，最终轧制成品可以由第一卷取机400或第二卷取机900下机，至此完成一次上机轧制。其中，反向轧制和多道次往复轧制的过程与现有技术相同，这两个过程中卷取辅助设备100并不发挥作用，一次上机轧制时卷取辅助设备100主要在首道次轧制时起作用，以起到辅助卷取的效果。

一次上机轧制完成后，若想要继续轧薄，钢卷轧后下线经退火后需进行二次上机轧制。二次轧制开卷时，先将摆动液压缸15伸出最长，摆动导板11向上摆动至第二摆动位置，该第二摆动位置相较于初始位置的摆动角度大于上述第一摆动位置相较于初始位置的摆动角度；同时伸缩液压缸16、第一液压缸25和第二液压缸34仍保持缩回最短，使伸缩导板12处于缩回位置，上压辊22和下压辊32均处于打开状态，以保证运卷车的上卷空间。上卷完成后，将第一液压缸25和第二液压缸34均伸出一定长度(第一液压缸25和第二液压缸34均通过压力控制其伸出量，一直伸出至上压辊22和下压辊32压紧钢卷为止)，使得上压辊22和下压辊32均压靠在钢卷上。然后第二卷取机900的卷筒旋转，通过人工控制摆动液压缸15的缩回长度和伸缩液压缸16的伸出长度，来调整摆动导板11的角度和铲头13的位置，使得铲头13能铲托带头。

之后利用第二卷取机900的卷筒旋转提供的主动力，以及出口弯曲辊700提供的主动力，并配合上压辊22和下压辊32对钢卷的压紧力，使得带头不断向上爬坡并依次递送到伸缩导板12、摆动导板11、出口传动转向辊800和出口弯曲辊700，在第二卷取机900和出口弯曲辊700之间建立微张力后便可以将伸缩液压缸16缩回最短，使得伸缩导板12缩回初始位置；为了保证工作稳定，上压辊22和下压辊32待第二卷取机900和轧机600建立稳定张力后再撤出。接着带头再被递送到轧机600，在第二卷取机900和轧机600之间建立张力后，便可将第一液压缸25和第二液压缸34均缩回最短，使得上压辊22和下压辊32回到初始位置；此时由于铲头13与钢卷存在干涉，还不能将摆动导板11摆回，仍需保持在第二摆动位置。当带头递送到轧机600并被轧机600压下时，则二次轧制开卷完成，在张力作用下出口传动转向辊800和第二卷取机900之间形成倾斜的钢带。

接下来带头进入第一卷取机400的钳口，并在第一卷取机400、轧机600和第二卷取机900之间建立张力后，便可进入轧制准备阶段。二次轧制开始时摆动导板11仍处于第二摆动位置，由于第二卷取机900与出口传动转向辊800之间的距离较近，且伸缩摆动导板组件1本身结构设计的限制，此时摆动导板11、伸缩导板12和铲头13位于板带和钢卷形成的夹角空间内。由于二次轧制时最初钢卷直径较大，钢卷的厚度较薄，在轧制过程中钢卷的卷径变化较慢，因此，本实施例中对摆动导板11无需采用连续式调整而是采用阶跃式调整，随着轧制的进行，卷径减小，每次在铲头13的尖端距离钢带的距离达到第一设定值A时再调整摆动导板11的角度，摆动至铲头13的尖端距离剩余钢卷表面的距离达到第二设定值B为止。

如此多次阶跃工作，当铲头13的尖端摆动至与第一枢轴14的中心和第二卷取机900的中心连线L共线时，铲头13的摆动轨迹S与剩余钢卷刚好不干涉，之后便可将摆动液压缸15一次缩回到位，使摆动导板11回到初始位置。对摆动导板11摆回到初始位置的整个控制过程通过相应的控制器控制摆动液压缸15的动作即可，一般在第二卷取机900和出口弯曲辊700之间建立微张力后便可开始对摆动导板11的摆动开始进行控制。

例如，如图5所示，刚开始摆动液压缸15的两端铰接点的间距按照距离D预设(D按照结构参数及上料钢卷外径计算得出)，此时摆动导板11处于第二摆动位置，钢卷的直径为φE；随着轧制过程进行，板带与铅垂线的夹角将变小，当钢卷的直径减小为φF时，达到设定的收敛域值，摆动液压缸15动作，摆动导板11移动至图5中双点划线的状态；动作开始的阈值条件为铲头13尖端距离钢带下表面距离为设定的第一设定值A，动作结束的阈值条件为铲头13尖端距离钢卷表面的距离为第二设定值B，对应摆动液压缸15的两端铰接点间距由距离D变化为距离C；以此类推，重复上述阶跃动作几次，当铲头13的摆动范围与待开卷剩余钢卷不存在干涉可能时，摆动导板11将一次缩回到位，回到初始位置时对应摆动液压缸15的两端铰接点间距变化为距离G。

综上，本实施例中的卷取辅助设备100、卷取系统及操作方法具有如下优点：

(1)实现一机多能，在保证单机架冷轧机组紧凑布置的前提下，通过伸缩摆动导板组件1、上压辊组件2及下压辊组件3的配合兼具实现首道次轧制的辅助穿带功能和退火后二次上机钢卷开卷轧薄功能，同时对卸卷也存在辅助作用；另外，在卷取过程中若出现中途发生断带的情况，下压辊32能够适应性地压靠到不同卷径的钢卷上，配合运卷车，可以便于将事故卷卸除。

(2)针对二次退火料上料开卷提了出新的控制方法，通过带直线位移传感器的摆动液压缸15动作阈值的设定，实现随开卷过程摆动液压缸15的阶跃周期动作，降低了液压系统的控制难度和阀的选型成本，具有较高的技术经济性。

(3)省去了钢卷倒卷设备和操作过程，提高了劳动生产率；占地空间小，机构紧凑，投资少，检修维护方便。

以上仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (11)

1.一种卷取辅助设备，应用于卷取机，其特征在于，所述卷取辅助设备包括：

伸缩摆动导板组件，其包括从上至下顺序设置的摆动导板、伸缩导板和铲头，所述伸缩导板能直线滑动地设在所述摆动导板上；所述摆动导板能围绕第一枢轴摆动，所述第一枢轴的轴向垂直于所述伸缩导板的滑动方向；

上压辊组件，其包括上摆动臂以及设在所述上摆动臂端部的上压辊和导卫，所述上摆动臂能围绕第二枢轴摆动，所述导卫具有导向倾斜板；

下压辊组件，其包括下摆动臂以及设在所述下摆动臂端部的下压辊，所述下摆动臂能围绕第三枢轴摆动；

其中，所述第一枢轴、所述第二枢轴和所述第三枢轴的轴向均平行于所述卷取机的轴向，所述伸缩摆动导板组件用于安装在所述卷取机的第一侧，且所述摆动导板能带动所述铲头由所述卷取机的第一侧摆动至所述卷取机的上方；所述上压辊组件和所述下压辊组件均用于安装在所述卷取机的第二侧，所述上摆动臂能在所述卷取机的轴线所在水平面以上的区域内摆动，且所述上摆动臂能带动所述上压辊向靠近或远离所述卷取机的方向摆动，所述导向倾斜板能在所述上压辊压靠在所述卷取机的卷筒上时与所述铲头之间形成尺寸向下渐缩的收口区域；所述下摆动臂能在所述卷取机的轴线所在水平面以下的区域内摆动，且所述下摆动臂能带动所述下压辊向靠近或远离所述卷取机的方向摆动。

2.如权利要求1所述的卷取辅助设备，其特征在于，

所述上压辊和所述下压辊均为包胶压辊，所述导向倾斜板能延伸至所述上压辊处并罩设部分所述上压辊。

3.如权利要求2所述的卷取辅助设备，其特征在于，

在所述上压辊压靠在所述卷取机的卷筒上时，所述导向倾斜板位于由竖直面向靠近所述铲头的方向倾斜的位置。

4.如权利要求1所述的卷取辅助设备，其特征在于，

所述铲头的下端厚度由其上端向下端逐渐缩小，所述铲头的硬度大于所述伸缩导板的硬度，所述铲头通过紧固件与所述伸缩导板连接。

5.如权利要求1所述的卷取辅助设备，其特征在于，

所述伸缩导板通过直线滑动副与所述摆动导板连接，且所述摆动导板、所述伸缩导板和所述铲头的正面均位于同一平面内。

6.如权利要求1所述的卷取辅助设备，其特征在于，

所述伸缩摆动导板组件还包括摆动驱动件和伸缩驱动件，所述摆动驱动件用于驱动所述摆动导板摆动，所述伸缩驱动件用于驱动所述伸缩导板相对于所述摆动导板滑动；所述上压辊组件还包括第一驱动件，用于驱动所述上摆动臂摆动；所述下压辊组件还包括第二驱动件，用于驱动所述下摆动臂摆动。

7.如权利要求6所述的卷取辅助设备，其特征在于，

所述卷取辅助设备还包括第一架体；所述摆动驱动件包括摆动液压缸，所述摆动导板的上端通过所述第一枢轴与所述第一架体铰接，所述摆动液压缸的第一端与所述摆动导板铰接，所述摆动液压缸的第二端与所述第一架体铰接；所述伸缩驱动件包括伸缩液压缸，所述伸缩液压缸的第一端与所述摆动导板铰接，所述伸缩液压缸的第二端与所述伸缩导板铰接。

8.如权利要求7所述的卷取辅助设备，其特征在于，

所述卷取辅助设备还包括第二架体；所述第一驱动件包括第一液压缸，所述上摆动臂通过所述第二枢轴与所述第二架体铰接，所述第一液压缸的第一端与所述上摆动臂铰接，所述第一液压缸的第二端与所述第二架体铰接；所述第二驱动件包括第二液压缸，所述下摆动臂通过所述第三枢轴与所述第二架体铰接，所述第二液压缸的第一端与所述下摆动臂铰接，所述第二液压缸的第二端与所述第二架体铰接。

9.如权利要求7所述的卷取辅助设备，其特征在于，

所述第一枢轴和所述第二枢轴均位于所述卷取机的轴线所在水平面的上方，所述第三枢轴位于所述卷取机的轴线所在水平面的下方；所述摆动导板的上端固接有弧形板，所述弧形板的端部通过所述第一枢轴与所述第一架体铰接。

10.如权利要求7所述的卷取辅助设备，其特征在于，

在所述摆动液压缸上设有线性位移传感器。

11.一种卷取系统，其特征在于，包括卷取机以及如权利要求1-10任一项所述的卷取辅助设备。

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