專利名稱：張力減徑軋機(jī)及其運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于軋制長度有限的管子的張力減徑軋機(jī)的運(yùn)行方法，所述張力減徑軋機(jī)具有至少兩個(gè)在管子輸送方向上前后設(shè)置的軋制機(jī)架，其中在每個(gè)軋制機(jī)架中設(shè)置至少兩個(gè)配合工作的軋輥，這些軋輥分別緊貼在一段有限的管子局部外周面上并對管子進(jìn)行軋制，在這里，設(shè)有至少兩個(gè)用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)不同的軋制機(jī)架的軋輥的驅(qū)動(dòng)裝置。此外，本發(fā)明涉及實(shí)施該方法的裝置。
軋機(jī)大多具有一組或多組軋制機(jī)架，各機(jī)架的軋輥被一個(gè)共同的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。該驅(qū)動(dòng)裝置包括兩臺(tái)電機(jī)(基本驅(qū)動(dòng)裝置和疊加驅(qū)動(dòng)裝置)，其轉(zhuǎn)動(dòng)在一個(gè)復(fù)合齒輪箱中如此相加，即在前后設(shè)置的軋制機(jī)架中得到了理想的軋制速度提高。
在軋機(jī)后，經(jīng)常設(shè)置一個(gè)鋸切機(jī)，用該鋸切機(jī)把軋制管子定尺。在這里，鋸切機(jī)大多被設(shè)計(jì)成“飛鋸”的形式，這意味著，它在鋸切過程中以管子的輸送速度同步移動(dòng)，即鋸切過程可以在輸送管子的過程中進(jìn)行。另外，在軋機(jī)后設(shè)置了操作機(jī)械(機(jī)械手)，它們例如起到了推鋼機(jī)的作用(在冷床上)。對于所有在軋制后進(jìn)行的加工工序(鋸切，推鋼等)來說，使管子運(yùn)動(dòng)盡可能地均勻一致是有利的，或者必須如此，以便達(dá)到所需的加工精度。
與此有關(guān)，所謂的張力減徑軋機(jī)的“拋鋼效應(yīng)”被證明是有問題的當(dāng)軋機(jī)的最終機(jī)架不在軋機(jī)的最后機(jī)架位置上時(shí)，在分組疊加驅(qū)動(dòng)的情況下，終軋機(jī)架內(nèi)的轉(zhuǎn)速太高，因而軋件即長度有限的管子在離開最后一個(gè)機(jī)架時(shí)得到短暫的加速。這明顯干擾了后續(xù)加工過程，例如鋸切，從而無法重現(xiàn)地或按照所需質(zhì)量地進(jìn)行鋸切，影響拋鋼的參數(shù)尤其是變化的軋制機(jī)架間的交變作用，尤其是在后置機(jī)架中的速度條件和摩擦條件以及動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)速變化。管子速度可以因拋鋼效應(yīng)而相對穩(wěn)定不變的出口速度提高達(dá)30％。當(dāng)采用管端控制裝置時(shí)，可能出現(xiàn)拋鋼效應(yīng)加強(qiáng)。
根據(jù)本發(fā)明，如此完成該任務(wù)，即上述類型的方法包括以下步驟a)測定在輸送方向上靠后的管端離開在輸送方向上最后的軋制機(jī)架的時(shí)刻；b)確定所述的在輸送方向上靠后的管端離開在輸送方向上最后的軋制機(jī)架的時(shí)刻所處的、有預(yù)定持續(xù)時(shí)間的時(shí)間間隔；c)如此控制或調(diào)節(jié)最后一個(gè)機(jī)架的驅(qū)動(dòng)裝置，即在該時(shí)間間隔的期間內(nèi)，軋件以基本不變的速度離開。
利用以上提出的有效的出口速度控制裝置或調(diào)節(jié)裝置，可以防止所謂的拋鋼效應(yīng)，結(jié)果，可以在后續(xù)工序中獲得高質(zhì)量，尤其是在鋸切時(shí)改善了管段公差。以上提出的方法在要考慮拋鋼效應(yīng)的期間(或者說在讓人擔(dān)心的加速階段內(nèi))內(nèi)降低或取消了后置機(jī)架組的基本驅(qū)動(dòng)裝置和疊加驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)轉(zhuǎn)速，由此一來，確保了管子以不變的速度離開軋機(jī)。
一個(gè)改進(jìn)方案規(guī)定，根據(jù)對管子后端經(jīng)過一個(gè)在輸送方向上在該出口側(cè)機(jī)架前的位置的時(shí)刻的觀察或監(jiān)測結(jié)果并考慮了從監(jiān)測位置到最后軋制機(jī)架的管子軋制速度，求出在輸送方向上靠后的管端離開出口側(cè)軋制機(jī)架或機(jī)架組的時(shí)刻。
在長管的情況下，除了控制或調(diào)節(jié)出口側(cè)軋制機(jī)架的驅(qū)動(dòng)裝置外，還進(jìn)行配屬于在輸送方向上靠前的軋制機(jī)架的驅(qū)動(dòng)裝置的控制或調(diào)整，這可能是有意義的，其中前置軋制機(jī)架的軋輥在該時(shí)間間隔內(nèi)已接觸到管子。
最后，可以為控制或調(diào)節(jié)出口側(cè)軋制機(jī)架的轉(zhuǎn)速而設(shè)置一個(gè)公差，不應(yīng)偏離即超過這個(gè)公差。
實(shí)施該方法的本發(fā)明的張力減徑軋機(jī)具有至少兩個(gè)帶有軋輥的軋制機(jī)架，其中設(shè)有至少兩個(gè)用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)不同的軋制機(jī)架的軋輥的驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明規(guī)定了，設(shè)有測定在輸送方向上靠后的管端離開在輸送方向上最后的軋制機(jī)架的時(shí)刻的裝置以及如此控制或調(diào)節(jié)出口側(cè)軋制機(jī)架的裝置，即在預(yù)定的時(shí)間間隔期間內(nèi)，出口側(cè)軋制機(jī)架軋輥的驅(qū)動(dòng)以降低的轉(zhuǎn)速進(jìn)行。
根據(jù)改進(jìn)方案，在輸送方向上位于出口側(cè)軋制機(jī)架前地設(shè)置傳感器，它適用于掌握管端經(jīng)過時(shí)刻。另外，該傳感器可以向作用于出口側(cè)軋制機(jī)架的控制裝置或調(diào)節(jié)裝置發(fā)送測量信號。
至少張力減徑軋機(jī)的在輸送方向上位于最后的軋制機(jī)架的驅(qū)動(dòng)裝置可以被設(shè)計(jì)成總疊加驅(qū)動(dòng)裝置的形式，它具有一個(gè)復(fù)合齒輪箱以及兩臺(tái)電機(jī)。至少三個(gè)軋制機(jī)架可由驅(qū)動(dòng)在輸送方向上位于最后的軋制機(jī)架的驅(qū)動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)。
最好在輸送方向上位于出口側(cè)軋制機(jī)架后面地設(shè)置一個(gè)鋸切機(jī)，它可以具有一個(gè)飛鋸。另外，在這里，給最后的軋制機(jī)架配備一個(gè)自動(dòng)操作機(jī)械。
在圖3中，示意地示出了張力減徑軋機(jī)1的結(jié)構(gòu)。在管子2的輸送方向R上，前后設(shè)置多個(gè)軋制機(jī)架3。在每個(gè)軋制機(jī)架中，如

圖1、2示意所示地設(shè)有軋輥。通過軋制，在每個(gè)軋制機(jī)架3中縮小了管子2的直徑，其中在一些軋制機(jī)架3之間，保持拉伸管子2的張力。由于軋輥直徑逐架遞減，所以后面的軋輥總是越轉(zhuǎn)越快。
為擬定的五組軋制機(jī)架3、3′、3″、3、3″″設(shè)置驅(qū)動(dòng)裝置7、7′、7″、7、7″″。這些驅(qū)動(dòng)裝置7、7′、7″、7、7″″被設(shè)計(jì)成疊加驅(qū)動(dòng)裝置的形式，它們分別有兩臺(tái)電機(jī)13、13′、13″、13、13″″和14、14′、14″、14、14″″。電機(jī)13、14驅(qū)動(dòng)復(fù)合齒輪箱12、12′、12″、12、12″″，在復(fù)合齒輪箱中，電機(jī)13、14的轉(zhuǎn)速相加。復(fù)合齒輪箱12中的協(xié)調(diào)作用用于使轉(zhuǎn)速逐架地提高。
在軋機(jī)1后設(shè)有一個(gè)鋸切機(jī)15，通過該鋸切機(jī)將軋制管子2定尺。鋸切機(jī)被設(shè)計(jì)成飛鋸形式，即鋸在鋸切過程中在輸送方向R以管子的拋出速度同步運(yùn)動(dòng)，以便產(chǎn)生整齊的管段。
如上所述地，在機(jī)架組3、3′、3″、3、3″″內(nèi)，由于疊加驅(qū)動(dòng)而按照規(guī)定方式得到了機(jī)架間的轉(zhuǎn)速比。如果軋機(jī)1的最終機(jī)架即機(jī)架3c″″和3d″″沒有在軋機(jī)1的最后機(jī)架位置上，則最終機(jī)架3c″″和3d″″內(nèi)的轉(zhuǎn)速因有分組疊加驅(qū)動(dòng)裝置7″″而太高，因而，管子2在離開最后機(jī)架位置時(shí)得到短暫的加速。這種拋鋼效應(yīng)明顯干擾了后續(xù)工序，在本實(shí)施例中是鋸切工序。
為了縮小或消除拋鋼效應(yīng)，采取以下措施在最后的機(jī)架組3a″″、3b″″、3c″″和3d″″之前，在一監(jiān)測位置9上設(shè)置一個(gè)傳感器10。尤其是如圖4所示，傳感器10測量管子2后端8何時(shí)經(jīng)過位置9。由傳感器10測量的信號被傳給一個(gè)控制裝制或調(diào)節(jié)裝置11。復(fù)合齒輪箱12″″(或電機(jī)13″″或14″″)給該控制裝置或調(diào)節(jié)裝置11提供軋輥驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速值。因此，在該控制裝置或調(diào)節(jié)裝置11中，簡單地算出管子2被軋機(jī)1拋出的時(shí)刻tA，即管端8何時(shí)離開最終的軋制機(jī)架3d″″。
給該控制裝置或調(diào)節(jié)裝置預(yù)定一個(gè)如圖5所示地是如此定義的時(shí)間間隔ΔT，即計(jì)算時(shí)刻tA接近時(shí)間間隔ΔT的終點(diǎn)。現(xiàn)在，該控制裝置或調(diào)節(jié)裝置在時(shí)間間隔ΔT的期間內(nèi)明確地采取對尤其是最終軋制機(jī)架3d″″的軋輥的轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)或控制，從而使管子出口速度不超出一個(gè)預(yù)定公差帶ΔV。
在圖5中，用虛線示出了沒有采用這樣的措施而得到的曲線。速度v在拋管時(shí)刻tA前一直提高，這明顯干擾了后續(xù)的鋸切工序。通過上述方法，確保了不超出點(diǎn)滑線所示的速度v的公差帶ΔV。因而，可以精確地進(jìn)行鋸切作業(yè)。
由此一來，有效防止了拋管時(shí)的速度提高，在這里，同時(shí)在一些軋制機(jī)架3a″″、3b″″、3c″″和3d″″之間保持對管子的拉伸。
除了出口側(cè)軋制機(jī)架3d″″的驅(qū)動(dòng)裝置7″″的控制和調(diào)節(jié)外，還對在輸送方向上更靠前的驅(qū)動(dòng)裝置如7進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制，只要相應(yīng)軋制機(jī)架的軋輥已接觸到管子2。由此一來，避免了不理想的管子內(nèi)應(yīng)力。但是，通常只要影響最后的軋制機(jī)架組3a″″、3b″″、3c″″和3d″″就夠了。
給控制裝置或調(diào)節(jié)裝置預(yù)定時(shí)間間隔ΔT的長短和公差帶ΔV的大小，其中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為實(shí)際應(yīng)用場合計(jì)算出這些值。這些值可以被顯示在軋機(jī)的可視PC上。可以在任何時(shí)刻通過相應(yīng)地輸入控制裝置或調(diào)節(jié)裝置來進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)整?；蛟S，也可以由用于已有張力減徑軋機(jī)的已知值的內(nèi)插法獲得最佳的數(shù)據(jù)。
特別有利的是，上述方法至少在最后三個(gè)軋制機(jī)架中進(jìn)行。在該實(shí)施例中，進(jìn)行對最后四個(gè)軋制機(jī)架3a″″、3b″″、3c″″和3d″″的控制或調(diào)節(jié)。
附圖標(biāo)記一覽表1-張力減徑軋機(jī)；2-管子；3-軋制機(jī)架；3a，3b，3c，3d-第一組軋制機(jī)架；3a′，3b′，3c′，3d′-第二組軋制機(jī)架；3a″，3b″，3c″，3d″-第三組軋制機(jī)架；3a，3b，3c，3d-第四組軋制機(jī)架；3a″″，3b″″，3c″″，3d″″-第五組軋制機(jī)架；4，4′，5，5′，6，6′-軋輥；7、7′、7″、7、7″″-驅(qū)動(dòng)裝置(疊加驅(qū)動(dòng)裝置)；8-管子后端；9-傳感器位置(觀察位置)；10-傳感器；11-控制裝置/調(diào)節(jié)裝置；12、12′、12″、12、12″″-復(fù)合齒輪箱；13、13′、13″、13、13″″-電機(jī)；14、14′、14″、14、14″″-電機(jī)；15-鋸切機(jī)；L-管子長度；R-輸送方向；t-時(shí)間；tA-拋管時(shí)刻；ΔT-時(shí)間間隔；v-管子出口速度；ΔV-管子出口速度的公差；
權(quán)利要求
1.軋制長度(L)有限的管子的張力減徑軋機(jī)(1)的運(yùn)行方法，該張力減徑軋機(jī)具有至少兩個(gè)在管子(2)的輸送方向(R)上前后設(shè)置的軋制機(jī)架(3a，3b，3c，3d，3a′，3b′，3c′，3d′...)，其中在每個(gè)軋制機(jī)架(3a，3b，3c，3d，3a′，3b′，3c′，3d′...)中設(shè)有至少兩個(gè)配合工作的軋輥(4，5，6，4′，5′，6′)，這些軋輥分別緊貼著管子(2)的一段有限的局部外周面并進(jìn)行軋制，其中設(shè)有至少兩個(gè)用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)不同軋制機(jī)架(3a，3b，3c，3d，3a′，3b′，3c′，3d′...)的軋輥(4，5，6，4′，5′，6′)的驅(qū)動(dòng)裝置(7、7′、7″、7、7″″)，其特征在于，a)測定在輸送方向(R)上靠后的管(2)端(8)離開在輸送方向(R)上最后的出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的時(shí)刻(tA)；b)確定所述的在輸送方向(R)上靠后的管(2)端(8)離開出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的時(shí)刻(tA)所處的、一有預(yù)定持續(xù)時(shí)間的時(shí)間間隔(ΔT)；c)如此控制或調(diào)節(jié)出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的驅(qū)動(dòng)裝置(7″″)，即在時(shí)間間隔(ΔT)的期間內(nèi)，出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的軋輥的驅(qū)動(dòng)以降低的轉(zhuǎn)速進(jìn)行，而在該管子離開期間內(nèi)，該軋輥驅(qū)動(dòng)相應(yīng)地以基本不變的速度進(jìn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)對管子(2)后端(8)經(jīng)過一在輸送方向(R)上在出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)前的位置的時(shí)刻的監(jiān)測結(jié)果并考慮了從監(jiān)測位置(9)到出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的管子(2)軋制速度，求出所述的在輸送方向(R)上靠后的管(2)端(8)離開在輸送方向(R)上的出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的時(shí)刻(tA)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，除了控制或調(diào)節(jié)出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的驅(qū)動(dòng)裝置(7″″)外，還對配屬于靠前的軋制機(jī)架(3a，3b，3c，d)的驅(qū)動(dòng)裝置(7)進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制，所述靠前的軋制機(jī)架的軋輥在該時(shí)間間隔(ΔT)中已接觸到管子(2)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，為了控制或調(diào)節(jié)出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的驅(qū)動(dòng)裝置(7″″)的轉(zhuǎn)速，規(guī)定一個(gè)公差(ΔV)，不應(yīng)超出該公差。
5.用于實(shí)施如權(quán)利要求1-4所述方法的并且用于軋制長度(L)有限的管子(2)的張力減徑軋機(jī)(1)，該張力減徑軋機(jī)具有至少兩個(gè)在管子(2)的輸送方向(R)上前后設(shè)置的軋制機(jī)架(3a，3b，3c，3d，3a′，3b′，3c′，3d′...)，其中在每個(gè)軋制機(jī)架(3a，3b，3c，3d，3a′，3b′，3c′，3d′...)中設(shè)有至少兩個(gè)配合工作的軋輥(4，5，6，4′，5′，6′)，這些軋輥分別緊貼著一段有限的管子(2)局部外周面并進(jìn)行軋制，其中設(shè)有至少兩個(gè)用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)不同軋制機(jī)架(3a，3b，3c，3d，3a′，3b′，3c′，3d′...)的軋輥(4，5，6，4′，5′，6′)的驅(qū)動(dòng)裝置(7、7′、7″、7、7″″)，其特征在于，設(shè)有測定在輸送方向(R)上靠后的管(2)端(8)離開出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的時(shí)刻(tA)的裝置(10，11)以及如此控制或調(diào)節(jié)出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的裝置(11)，即在一預(yù)定的時(shí)間間隔(ΔT)期間內(nèi)，出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的軋輥的驅(qū)動(dòng)以基本上穩(wěn)定不變的轉(zhuǎn)速進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，在出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的前面設(shè)有一個(gè)傳感器(10)，它適用于測定管(2)端(8)經(jīng)過的時(shí)刻。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，傳感器(10)把測量信號傳遞給一個(gè)作用于出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的驅(qū)動(dòng)裝置(7″″)的控制裝置或調(diào)節(jié)裝置(11)。
8.如權(quán)利要求5-7之一所述的裝置，其特征在于，至少張力減徑軋機(jī)(1)的在輸送方向(R)上位于最后的軋制機(jī)架(3a″″，3b″″，3c″″，3d″″)的驅(qū)動(dòng)裝置(7″″)是一個(gè)總疊加驅(qū)動(dòng)裝置，它具有一個(gè)復(fù)合齒輪箱(12″″)以及兩臺(tái)電機(jī)(13″″，14″″)。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，至少三個(gè)軋制機(jī)架(3a″″，3b″″，3c″″，3d″″)被驅(qū)動(dòng)裝置(7″″)驅(qū)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求5-9之一所述的方法，其特征在于，在出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的后面設(shè)有一個(gè)鋸切機(jī)(15)。
11.如權(quán)利要求5-10之一所述的裝置，其特征在于，在出口側(cè)軋制機(jī)架(3d″″)的后面設(shè)有一個(gè)自動(dòng)的操作機(jī)械。
全文摘要
軋制長度有限的管子的張力減徑軋機(jī)的運(yùn)行方法,軋機(jī)有至少兩個(gè)在管子輸送方向上前后設(shè)置的軋制機(jī)架,在每個(gè)軋制機(jī)架內(nèi)設(shè)有至少兩個(gè)配合工作的軋輥,這些軋輥分別緊貼著有限的管子局部外周面并進(jìn)行軋制,設(shè)有至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)不同軋制機(jī)架的軋輥的驅(qū)動(dòng)裝置,為提高后續(xù)作業(yè)的質(zhì)量,該方法的特征是,a)測定在輸送方向上靠后的管端離開在輸送方向上的出口側(cè)軋制機(jī)架的時(shí)刻；b)確定在輸送方向上靠后的管端離開出口側(cè)軋制機(jī)架的時(shí)刻所處的、一有預(yù)定持續(xù)時(shí)間的時(shí)間間隔；c)如此控制或調(diào)節(jié)出口側(cè)軋制機(jī)架的驅(qū)動(dòng)裝置,即在該時(shí)間間隔的期間內(nèi),出口側(cè)軋制機(jī)架的軋輥的驅(qū)動(dòng)以降低的轉(zhuǎn)速進(jìn)行,而在管子離開期間內(nèi),該軋輥驅(qū)動(dòng)以基本不變的速度進(jìn)行。
文檔編號B21B37/78GK1422709SQ0215281
公開日2003年6月11日 申請日期2002年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月24日
發(fā)明者H·J·佩勒 申請人:Sms米爾股份有限公司