專利名稱：長軋件的調(diào)質(zhì)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于高生產(chǎn)率地淬硬延伸很長的軋件的裝置。確切地說，本發(fā)明涉及利用軋制熱在連續(xù)加工的異型軋件的縱向長度范圍里調(diào)質(zhì)熱處理橫截面的至少一部分的且特別是淬硬長度超過50米的鋼軌的至少頭部并接著冷卻至室溫的裝置，該裝置主要包括一條輥道、一個軸向排齊地校準(zhǔn)軋件方位的機構(gòu)、一個用于橫向移送軋件的且?guī)д枳膫魉蜋C構(gòu)、一個帶有機械手的淬火裝置以及一個冷床。
為改善材料特性，對軋件進行至少一次調(diào)質(zhì)熱處理，這種熱處理有利地利用軋制熱來完成。這種調(diào)質(zhì)處理主要造成材料機械性能如硬度、耐磨性等的提高，這種處理可以在整個橫截面范圍里或通常對鐵道來說只在其局部區(qū)域上進行。在這里，處于奧氏體組織狀態(tài)下的軋件或其橫截面的局部區(qū)域在其整個長度范圍內(nèi)被浸入冷卻介質(zhì)中并通過理想方式獲得組織轉(zhuǎn)變。
用于實施這種調(diào)質(zhì)處理方法的裝置是已知的(EP-0441766 B1)，并且事實證明，該方法在改善鐵軌的使用性能方面是完全可靠的。
根據(jù)軋制溫度以及軋件的比質(zhì)量或單位長度質(zhì)量的不同，軋件的調(diào)質(zhì)熱處理需要相應(yīng)的在冷卻液中的浸漬時間或停留時間，因而，調(diào)質(zhì)處理裝置限制了產(chǎn)量。換句話說，帶有冷卻槽的浸漬調(diào)質(zhì)處理設(shè)備的可能的最高產(chǎn)量制約了前置的軋制裝置的生產(chǎn)效率。
當(dāng)前的前面帶有加熱爐的且尤其用于連鑄粗制型材的型材軋機中的大部分具有這樣的軋制能力，即所述軋制能力高于已知的浸入式調(diào)質(zhì)設(shè)備的生產(chǎn)能力，因而，在連續(xù)生產(chǎn)淬硬鋼軌時，不得不降低軋制能力。
為克服這種特別是在經(jīng)濟方面的缺點，有人建議在在經(jīng)過一個帶有噴射機構(gòu)的冷卻段的過程中對軋件進行調(diào)質(zhì)處理。但是，這種直通方法要求裝置有很大的構(gòu)造長度并且在大多數(shù)情況下無法獲得所希望的軋件材料質(zhì)量。
本發(fā)明的目的是要避免和消除上述類型的已知軋件熱處理裝置的不組和尤其是經(jīng)濟方面的缺點。同時，本發(fā)明提供一種裝置，它能保證進行處理的軋件有較高的質(zhì)量和很好的使用性能并且具有很高的生產(chǎn)效率，并且能夠利用軋制熱高效率地處理來自由軋機連續(xù)軋制而成的棒材且特別是長度超過50米的軌材并對其進行調(diào)質(zhì)熱處理。
在上述類型的裝置中，如此實現(xiàn)該目的，即輥道具有一個用于在長度方向上定位其至少一個橫截面部分是平放著傳送的軋件的裝置和一個對應(yīng)的校準(zhǔn)機構(gòu)，而淬火裝置由至少兩個在其長度方向上大致平行于校準(zhǔn)機構(gòu)并排設(shè)置的液體冷卻機構(gòu)構(gòu)成，該液體冷卻機構(gòu)具有用于移動軋件的機械手，冷床的受料區(qū)在液體冷卻機構(gòu)旁邊并與其縱向延伸方向平行，該橫向傳送機構(gòu)具有至少兩個能同時在輥道輥之間移動的且各自端頭上設(shè)有軋件砧座的支撐臂，在支撐臂上的砧座可以沿橫向從輥道區(qū)的基準(zhǔn)位置移動到冷床受料區(qū)，并可以如此升降，即只有砧座超出輥道傳送面或輥道上緣。
用本發(fā)明獲得的優(yōu)點尤其在于，利用該裝置，可以簡便、連續(xù)、高精度地在輥道橫向傳送區(qū)內(nèi)定位軋件并且軸向校準(zhǔn)，其中，借助橫向傳送機的軋件砧座，可以同時而又不影響調(diào)節(jié)和軸向校準(zhǔn)操作地將事先校準(zhǔn)好和準(zhǔn)備妥當(dāng)?shù)能埣腿肜鋮s機構(gòu)的受料區(qū)，或是從該區(qū)域傳送到冷床放置區(qū)或是從輥道上直接送到冷床上。在這里重要的是，只有橫向傳送機構(gòu)的能在輥之間移動的支撐臂的軋件砧座能升高超過輥道輥的上水平面或傳送面。在這個裝置實施形式中，可以將至少兩個淬火裝置設(shè)置在輥道一側(cè)面，從而只在一側(cè)設(shè)置冷床，這帶來經(jīng)濟上的優(yōu)點。借助支撐臂的砧座，一位于輥道上的且軸向?qū)?zhǔn)的軋件被從該輥道上抬起并被放在如成機械手形式的液體冷卻機構(gòu)的受料區(qū)內(nèi)。然后，橫向傳送機構(gòu)就又能自由地去橫向傳送其它軋件，在這里，機械手單獨自動地調(diào)整放下的軋件的橫截面姿態(tài)并將其至少部分地置于冷卻介質(zhì)中，取出并準(zhǔn)備送到冷床上。這種創(chuàng)造性地將軋件橫向傳送與放置在冷卻機構(gòu)上以及最后放置在冷床上的動作分開以及精確地將軋件置于冷卻介質(zhì)中的做法改善了操縱和冷卻處理的精確度并且有效地使淬火后的軋制產(chǎn)品具有恒定的高品質(zhì)。在并排使用兩臺淬火裝置的情況下，既有利又經(jīng)濟地使裝置的生產(chǎn)效率或生產(chǎn)能力約翻了一番。
如果該裝置被設(shè)置用于具有滑軌或鐵路鋼軌形狀的并且以兩個橫截面部分放置在輥道上的軋件并且定位機構(gòu)被構(gòu)造成可電控的機構(gòu)和/或具有一校準(zhǔn)尺或橫擋，則有利地縮短在輥道上的鋼軌停留時間并且改善溫度控制并或許提高設(shè)備效率。此外，該位置特別好地適用于借助機械手頭朝下地垂直放置軌材。
正如可在本發(fā)明的一個實施方式中規(guī)定地，如果液體冷卻機構(gòu)被構(gòu)造成浸槽的形式，它具有在底面和或許在側(cè)面有效的、水平取向和垂直取向的且用于平整和校準(zhǔn)軋件的擋件，則特別是在冷卻軌材橫截面局部時，就可以實現(xiàn)其縱向范圍里最恒定的冷卻和均勻淬硬，這有助于保證產(chǎn)品質(zhì)量。
對獲得恒定和優(yōu)良的使用性能有利的是，在裝置中設(shè)置用于軋件的且特別是軌材的壓緊機構(gòu)，利用該壓緊機構(gòu)就可以在冷卻時將軋件/軌材緊壓在浸漬槽中的基準(zhǔn)擋件上。這樣做的原因是，可以有效防止因冷卻引起的彎曲現(xiàn)象并且可以保持對表面進行完全均等的局部冷卻。
使用上述裝置對長度超過50m的鋼軌的至少頭部進行淬火并接著在軌材經(jīng)過淬火裝置的運行時間朝過傳送頻率的情況下冷卻至室溫，這產(chǎn)生極好的經(jīng)濟效益。因為以較低的設(shè)備成本可獲得明顯的效率提高。
以下，結(jié)合一個只表示實施方式的附圖來詳盡說明本發(fā)明，其中，以下列出保持不變的附圖標(biāo)記。


圖1示出帶有一個淬火裝置3的本發(fā)明裝置，該淬火裝置由兩個設(shè)置在輥道1和冷床4之間的液體冷卻機構(gòu)31和32構(gòu)成。在舉例示出的視圖中可以看到，在液體冷卻機構(gòu)31中，軌材S的頭部浸在冷卻液315中。通過壓緊機構(gòu)314和基準(zhǔn)擋件313，可以使軌材按如下方式安放在一浸漬槽312中，即只準(zhǔn)確地使頭部受到強冷。但也可以通過位置低于冷卻液315上表面的擋件313使軌材整個橫截面被強冷。第二個液體冷卻機構(gòu)32備用。
如圖1進一步所示，來自軋機(未示出)的軌材S位于輥道1上并可以通過校準(zhǔn)機構(gòu)2在必要時還要使用校準(zhǔn)尺21使之軸向?qū)R。一個帶有支撐臂51和各軋件砧座52的橫向傳送機構(gòu)5可返回地設(shè)置在輥道1的區(qū)域內(nèi)。但也可以將橫向傳送機構(gòu)5固定在冷床區(qū)域中。
為了橫向傳送，以下述方式進行支撐臂51的同步移動，即安置在其上的軋件砧座52在升高的同時軸向?qū)R地也將軌材抬離輥道1并托住軌材并橫向移向冷床4。此外，對本發(fā)明重要的是，即便砧座52移入最相反的區(qū)域內(nèi)，在橫向傳送過程里，例如也只有橫向傳送機構(gòu)5的軋件砧座52在軌材S被放到冷床4的受料區(qū)41上時可能垂直超出輥道的傳送面11。
現(xiàn)在，一根已定位且軸向?qū)?zhǔn)的并有利地以兩個橫截面部分橫放在輥道1傳送面11上的軌材S可以在該位置上借助軋件砧座52被垂直抬起并且基本上水平地或橫向地被送到一個待用的液體冷卻機構(gòu)中，如圖1所示的位置32。位于軋件砧座52上的軌材S的這種橫截面姿態(tài)有利于通過機械手321進行轉(zhuǎn)接和“頭沖下”的垂直安放，并且軌頭也可以借助機械手進入或沉入冷卻液325中。在軌材停留在冷卻液325中的時間內(nèi)，為穩(wěn)定起見，可以借助壓緊機構(gòu)324和基準(zhǔn)擋件323夾緊鋼軌。
由于如上所述，根據(jù)本發(fā)明只有軋件砧座52可以移到輥道1的傳送面11的高度，因此，盡管有橫向傳送動作，后續(xù)軌材仍可以從軋機中被拋到輥道1上并在輥道上進行調(diào)整和方位校準(zhǔn)。借助機械手311、321將軌材S從液體冷卻機構(gòu)31、32中取出以及通過軋件砧座52將其移走，這兩個動作基本上可以同樣地進行。然后進行在冷床4的受料區(qū)41上的轉(zhuǎn)運和堆放。
在軋制效率高的情況下，淬火裝置3可以配有兩個以上的液體冷卻機構(gòu)，如果需要，還可以將一個可編程的控制單元有利地用于生產(chǎn)流程。
附圖標(biāo)記一覽表S-軋件；1-輥道；11-輥道的傳送面；2-校準(zhǔn)機構(gòu)；21-校準(zhǔn)尺；3-淬火裝置；31-液體冷卻機構(gòu)；32-液體冷卻機構(gòu)；3 11-機械手；321-機械手；312-浸漬槽；322-浸漬槽；313-基準(zhǔn)擋件；323-基準(zhǔn)擋件；3 14-壓緊機構(gòu)；324-壓緊機構(gòu)；315-冷卻液；325-冷卻液；4-冷床；41-冷床受料區(qū)；5-橫向傳送機構(gòu)；51-支撐臂；52-軋件砧座；
權(quán)利要求
1.利用用軋制熱并在連續(xù)制成的異型軋件的縱向長度范圍對橫截面的至少一部分進行調(diào)質(zhì)熱處理的且特別是對長度大于50米的軌材的至少頭部進行淬火并隨后冷卻到室溫的裝置，該裝置基本上包括一輥道、一用于軸向排齊地校準(zhǔn)軋件方位的機構(gòu)、一個帶有軋件砧座的并用于橫向傳送軋件的傳送機構(gòu)、一個帶有機械手的淬火裝置和一冷床，其特征在于，所述輥道(1)具有一個用于沿縱向定位以至少一個橫截面部分橫放傳送的軋件(S)的機構(gòu)和一個對應(yīng)的校準(zhǔn)機構(gòu)(2)，該淬火裝置(3)由至少兩個在縱向上基本平行于該校準(zhǔn)機構(gòu)地并列設(shè)置的并具有用于使軋件(S)運動的機械手(311，321)的液體冷卻機構(gòu)構(gòu)成，該冷床(4)的受料區(qū)(41)位于這些液體冷卻機構(gòu)的旁邊并且平行于這些液體冷卻機構(gòu)的延伸縱向，所述橫向傳送機構(gòu)(5)具有至少兩個同時在輥道輥之間活動的并且分別在端頭上設(shè)有軋件砧座(52)的支承臂(51)，在所述支承臂上的砧座能夠沿橫向從在該輥道(1)區(qū)域里的校準(zhǔn)位置移到該冷床(4)的受料區(qū)(41)并這樣被抬起，即只有所述砧座高出該輥道(1)的傳送面(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置被設(shè)置用于具有滑軌或鐵道鋼軌形狀的軋件(S)，該軋件以兩個橫截面部分安放在輥道(1)上，該定位機構(gòu)被構(gòu)造成電控機構(gòu)的形式和/或具有一校準(zhǔn)尺(21)或一擋塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述液體冷卻機構(gòu)(31，32)被構(gòu)造成浸漬槽(312，322)的形式，這些浸漬槽具有在底面和或許在側(cè)面有效的、水平取向的且用以調(diào)整軋件(S)高度的擋塊(313，323)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的裝置，其特征在于，每個浸漬槽(312，322)配有一些機械手(311，321)，借助這些機械手，能從該橫向傳送機構(gòu)(5)的砧座(52)上取下軋件(S)且特別是軌材，并且頭朝下垂直擺放地送入浸漬槽(312，322)中并重新安置在砧座(52)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的裝置，其特征在于，設(shè)有用于軋件(S)且尤其軌材的壓緊機構(gòu)(314，324)，可以利用該壓緊機構(gòu)在冷卻過程中將該軋件/軌材(S)緊壓在該浸漬槽(312，322)中的基準(zhǔn)擋塊(313，323)上。
6.將如權(quán)利要求1-5之一所述裝置用于淬硬長度大于50米的軌材的頭部并接著在軌材經(jīng)過淬火裝置的通行時間超過傳送頻率的情況下冷卻到室溫的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用軋制熱并在連續(xù)成形的異型軋件的縱向長度范圍里調(diào)質(zhì)熱處理橫截面的至少一部分的裝置。為了獲得在利用軋機軋制熱的情況下高效率地通過調(diào)質(zhì)熱處理制造出的軋件的高質(zhì)量和良好使用性能，本發(fā)明規(guī)定輥道(1)具有一個用于縱向定位所傳送的軋件(S)的機構(gòu)和一個對應(yīng)的校準(zhǔn)機構(gòu)(2)，淬火裝置(3)由至少兩個并列安置的并帶有用于使軋件(S)運動的機械手(311，321)的液體冷卻機構(gòu)(31，32)構(gòu)成，冷床(4)的受料區(qū)(41)位于液體冷卻機構(gòu)旁邊并且平行于液體冷卻機構(gòu)的延伸縱向，橫向傳送機構(gòu)(5)具有至少兩個可同時在輥道輥之間移動的支撐臂(51)，這些支撐臂各自在端頭上裝有軋件砧座(52)。
文檔編號B21B1/08GK1555421SQ02817812
公開日2004年12月15日 申請日期2002年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月13日
發(fā)明者N·科克, R·瓦恩, N 科克 申請人:沃斯特阿爾派因鋼軌有限責(zé)任公司