專利名稱：在一個(gè)具有斜軋機(jī)的軋制設(shè)備中軋制軋件的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在一個(gè)具有斜軋機(jī)的軋制設(shè)備中軋制軋件的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
使用具有斜軋機(jī)的軋制設(shè)備，以便軋制例如金屬無縫管或其它圓形橫截面的軋件，如棒材。
在一種斜軋機(jī)中，多個(gè)軋輥設(shè)置在待軋制的軋件的圓周上。所述軋件在這些以相同方向旋轉(zhuǎn)的軋輥之間置于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)同時(shí)發(fā)生變形。為了使軋件獲得在縱向上的運(yùn)動(dòng)，所述軋輥在切向平面里以一個(gè)給定角度相對(duì)于軋件縱軸線傾斜。這種布置由此使軋件產(chǎn)生一種螺旋線形運(yùn)動(dòng)。
上述斜軋機(jī)的結(jié)構(gòu)方式存在一些缺陷，它們尤其由于軋件圍繞其縱軸線的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生。這些缺陷在于限制了最大軋件長度、昂貴的支承和導(dǎo)向裝置和一個(gè)較低的輸送速度。軋件在旋轉(zhuǎn)中的振動(dòng)對(duì)于軋件品質(zhì)是不利的。
這些缺陷導(dǎo)致行星式斜軋機(jī)的發(fā)展，它們通過多個(gè)結(jié)構(gòu)組件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的疊加原則上能夠在軋件不圍繞其自身的縱軸線旋轉(zhuǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)軋制。德國專利文獻(xiàn)195 10 715 C2描述了一個(gè)這樣的行星式斜軋機(jī)。DE195 10 715 C2所述裝置的結(jié)構(gòu)具有一個(gè)通過一個(gè)主驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包圍軋件并可旋轉(zhuǎn)地支承在四個(gè)行星式軋輥上。這些行星式軋輥隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。除了隨著轉(zhuǎn)子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，行星式軋輥還被一個(gè)附加驅(qū)動(dòng)裝置圍繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)地進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。但是已經(jīng)證實(shí)，由DE 195 10 715C2已知的措施不可能完全阻止在軋制期間軋件的旋轉(zhuǎn)。
問題是，尤其是當(dāng)軋件直接在斜軋機(jī)的出口上進(jìn)入縱向軋機(jī)時(shí)，軋件出現(xiàn)這樣的旋轉(zhuǎn)。在縱向軋機(jī)中軋件通常旋轉(zhuǎn)固定地夾緊，因此由斜軋機(jī)引起的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致軋件的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷。這些扭轉(zhuǎn)負(fù)荷降低軋件品質(zhì)并在最嚴(yán)重的情況下，尤其是對(duì)于薄壁軋件，導(dǎo)致軋件中的橫折缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，建議一種方法和設(shè)備，它避免上述缺陷并且其中在軋制期間軋件幾乎沒有旋轉(zhuǎn)。
這個(gè)目的通過并列的各獨(dú)立權(quán)利要求的內(nèi)容得以實(shí)現(xiàn)。有利的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)在從屬權(quán)利要求中給出。
按照本發(fā)明的方法規(guī)定，對(duì)在一個(gè)行星式斜軋機(jī)(下面也稱為斜軋機(jī))中軋制的軋件的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行測量并將這個(gè)測量值用于調(diào)節(jié)斜軋機(jī)的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)。通過測量軋件的旋轉(zhuǎn)，能夠確定軋件的旋轉(zhuǎn)并通過匹配斜軋輥的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)如斜軋機(jī)旋轉(zhuǎn)速度來制止旋轉(zhuǎn)。
通過按照本發(fā)明的方法防止軋件旋轉(zhuǎn)，由此不僅防止在行星式斜軋機(jī)中而且防止在縱向軋機(jī)中夾緊的軋件的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷。所述軋件與常見方法軋制的軋件相比具有更高的質(zhì)量。
已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，由DE 195 10 715 C2已知的措施不能完全避免軋制期間軋件的旋轉(zhuǎn)。其原因在于，所選擇的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)與行星式軋輥轉(zhuǎn)數(shù)的比例只在一定的軋制情況下防止軋件旋轉(zhuǎn)。當(dāng)軋制情況由于軋件中微小的材料差別或者熔渣沉積、溫度變化、表面摩擦系數(shù)變化或其它因素而改變時(shí)，則產(chǎn)生軋件的旋轉(zhuǎn)。所述軋件的這種旋轉(zhuǎn)經(jīng)常是非常微小的(蠕動(dòng))，尤其是當(dāng)軋制情況略微改變的時(shí)候。通常只用眼睛是不能識(shí)別這種蠕動(dòng)的，但是在最終產(chǎn)品中導(dǎo)致太大的質(zhì)量損害。
按照本發(fā)明的方法優(yōu)選用于軋制管形軋件制成所謂的管坯或軋制圓形實(shí)心體如棒材。所述軋件最好是金屬的，但是也可以是其它材料，如塑料。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述測量連續(xù)地最好實(shí)時(shí)地進(jìn)行。同樣調(diào)節(jié)也可以連續(xù)地實(shí)時(shí)地進(jìn)行，使得可以快速地適應(yīng)變化的軋制條件。尤其是在整個(gè)軋制過程期間進(jìn)行測量和調(diào)節(jié)。
所述軋件最好在一個(gè)行星式斜軋機(jī)中軋制，其中，一個(gè)主驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)一個(gè)包圍軋件的轉(zhuǎn)子，在所述轉(zhuǎn)子中可旋轉(zhuǎn)地支承行星式軋輥，并且一個(gè)附加驅(qū)動(dòng)裝置使行星式軋輥附加地圍繞其各自的縱軸線旋轉(zhuǎn)。對(duì)于在行星式斜軋機(jī)中優(yōu)選的軋制方法請(qǐng)參閱DE 195 10 715 C2，其對(duì)于行星式斜軋機(jī)的軋制方法的描述是本描述的組成部分。
所述轉(zhuǎn)子和/或行星式軋輥的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向最好可以借助于給定的理論值進(jìn)行調(diào)節(jié)。這些理論值可以手動(dòng)調(diào)節(jié)或者對(duì)于計(jì)算機(jī)支持的調(diào)節(jié)可以從數(shù)據(jù)庫中取出。這些理論值最好根據(jù)待軋制的軋件材料、軋件外徑和對(duì)于空心體根據(jù)軋件的壁厚而給定。它們最好給出轉(zhuǎn)數(shù)，其中對(duì)于給定的軋制條件按照本發(fā)明不期望產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。
通過按照本發(fā)明規(guī)定的調(diào)節(jié)最好根據(jù)測量值改變其中的一個(gè)理論值，由此實(shí)現(xiàn)簡單的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。
有利的是，通過調(diào)節(jié)，只對(duì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置尤其是附加驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行匹配。由此繼續(xù)簡化調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。
在一個(gè)有利的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)中，為了確定軋件的旋轉(zhuǎn)使用無接觸的測量方法。但是也可以使用其它測量方法，例如機(jī)械的，如摩擦推論測量方法。
按照本發(fā)明的軋制設(shè)備具有一個(gè)測量儀器，用于確定軋件的旋轉(zhuǎn)。通過這個(gè)測量可以獲知軋件是否旋轉(zhuǎn)。與所期望的直線運(yùn)動(dòng)的偏差可以顯示出來或者例如輸送到一個(gè)調(diào)節(jié)回路。
一個(gè)相應(yīng)的測量儀器的有利布置可以位于斜軋機(jī)的出口處并且尤其直接位于斜軋輥后面。
所述行星式斜軋機(jī)具有一個(gè)主驅(qū)動(dòng)裝置，用于使包圍軋件的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)子中可旋轉(zhuǎn)地支承行星式軋輥，還具有一個(gè)附加驅(qū)動(dòng)裝置用于使行星式軋輥圍繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)。對(duì)于優(yōu)選的行星式斜軋機(jī)結(jié)構(gòu)請(qǐng)參閱DE 195 10 715 C2，其對(duì)于行星式斜軋機(jī)結(jié)構(gòu)的描述是本描述的組成部分。所述行星式斜軋機(jī)最好具有三個(gè)或更多個(gè)行星式軋輥，尤其是四個(gè)行星式軋輥。
特別優(yōu)選的是，所述斜軋機(jī)具有一個(gè)與測量儀器的測量值有關(guān)的調(diào)節(jié)裝置，用于影響斜軋機(jī)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)，如斜軋輥或行星式軋輥的旋轉(zhuǎn)。
在一個(gè)行星式斜軋機(jī)中，所述主驅(qū)動(dòng)裝置和附加驅(qū)動(dòng)裝置最好具有相互獨(dú)立的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。但是也可以使用一個(gè)組合的調(diào)節(jié)裝置，它根據(jù)測量值僅影響一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置或同時(shí)影響兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)參數(shù)。尤其優(yōu)選的是，在保持主驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)數(shù)恒定的條件下只調(diào)節(jié)附加驅(qū)動(dòng)裝置。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述測量儀器是一個(gè)無接觸測量的測量儀器。但是也可以使用其它測量方法，例如機(jī)械的測量方法，如基于摩擦鎖合的測量方法。
按照本發(fā)明的方法和按照本發(fā)明的軋制設(shè)備尤其適用于良好地軋制特別薄壁的軋件。一個(gè)區(qū)域在斜軋機(jī)中進(jìn)行軋軋制而另一個(gè)區(qū)域在縱向軋機(jī)中進(jìn)行軋制的所述薄壁的軋件在扭轉(zhuǎn)負(fù)荷情況下特別易于褶皺。


下面借助于在附圖中所示的實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖中圖1按照本發(fā)明的軋制設(shè)備的示意側(cè)視圖，具有一個(gè)行星式斜軋機(jī)和一個(gè)縱向軋機(jī)，待軋制的軋件在進(jìn)入到縱向軋機(jī)之前，圖2按照本發(fā)明的軋制設(shè)備的示意側(cè)視圖，具有一個(gè)行星式斜軋機(jī)和一個(gè)縱向軋機(jī)，待軋制的軋件在進(jìn)入到縱向軋機(jī)之后，圖3示意圖示出按照本發(fā)明的軋制設(shè)備的控制回路。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出一個(gè)軋制設(shè)備，它包括一個(gè)行星式斜軋機(jī)20、一個(gè)縱向軋機(jī)25和一個(gè)設(shè)置在其間的測量儀器8。
所述行星式斜軋機(jī)20由多個(gè)行星式軋輥1組成，它們以其下部區(qū)段在軋件6上滾動(dòng)。在此行星式軋輥1相對(duì)于軋件6的縱軸線不僅在垂直面里而且在水平面里都是傾斜的。
所述行星式軋輥1在其后端可旋轉(zhuǎn)地支承在一個(gè)轉(zhuǎn)子2中，其旋轉(zhuǎn)軸線與軋件的縱軸線重合。所述轉(zhuǎn)子2通過一個(gè)減速器由一個(gè)主驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸3驅(qū)動(dòng)。該轉(zhuǎn)子2和支承在其中的行星式軋輥1執(zhí)行一個(gè)圍繞軋件6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
此外，在行星式軋輥1上有一些齒輪4，這些齒輪與一個(gè)太陽輪5嚙合。通過與太陽輪5的這種嚙合，行星式軋輥1隨著轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)而處于圍繞自身軸線的旋轉(zhuǎn)。
所述太陽輪5通過一個(gè)減速器由一個(gè)疊加驅(qū)動(dòng)裝置(附加驅(qū)動(dòng)裝置)的輸出軸7驅(qū)動(dòng)。所述太陽輪的這個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致行星式軋輥1的一個(gè)疊加的旋轉(zhuǎn)，它由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的和產(chǎn)生。
通過行星式軋輥1與轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)的疊加，可以在軋件6無旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的情況下進(jìn)行軋制。為此所必需的轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)速與行星式軋輥1轉(zhuǎn)速之間的比例在軋制過程期間根據(jù)變化的參數(shù)進(jìn)行改變，如軋制原料的材料情況的局部變化、溫度變化、軋屑沉積或表面摩擦系數(shù)變化。在斜軋機(jī)的出口上設(shè)置一個(gè)測量儀器8，它探測可能由于參數(shù)變化引起的軋件6的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)nRohr并傳遞到一個(gè)計(jì)算機(jī)9。由轉(zhuǎn)速nRohr推導(dǎo)出一個(gè)轉(zhuǎn)速差Δn，它與附加驅(qū)動(dòng)裝置35的外部的理論值給定值相加。由此得到附加驅(qū)動(dòng)裝置35發(fā)動(dòng)機(jī)的理論轉(zhuǎn)速nSoll，因此它取決于轉(zhuǎn)速nRohr。一個(gè)附加的發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)器30負(fù)責(zé)保持給定值nSoll。
所述主驅(qū)動(dòng)裝置45具有一個(gè)獨(dú)立于附加或疊加傳動(dòng)裝置的調(diào)節(jié)回路40，它只負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)保持主驅(qū)動(dòng)裝置45的外部的理論值給定值。
在圖1中示出在調(diào)節(jié)過程期間的軋制設(shè)備，在軋件6進(jìn)入縱向軋機(jī)25之前，調(diào)節(jié)過程最好結(jié)束。在圖2中所述軋件6已經(jīng)進(jìn)入到縱向軋機(jī)25中。該軋件不再進(jìn)行圍繞自身軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所述系統(tǒng)位于進(jìn)入已調(diào)節(jié)的狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種用于在一個(gè)軋制設(shè)備中軋制軋件的方法，該軋制設(shè)備具有一個(gè)行星式斜軋機(jī)和一個(gè)在該行星式斜軋機(jī)后的縱向軋機(jī)，其中部分地在軋制期間所述軋件的一個(gè)區(qū)域由行星式斜軋機(jī)軋制，而同時(shí)另一區(qū)域由縱向軋機(jī)軋制，其特征在于，對(duì)所述軋件(6)的繞其縱向的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行探測并借助于這個(gè)測量值對(duì)所述行星式斜軋機(jī)(20)的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，連續(xù)地進(jìn)行測量值探測并連續(xù)地調(diào)節(jié)斜軋機(jī)(20)的所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述軋件在一個(gè)行星式斜軋機(jī)(20)中進(jìn)行軋制，其中-一個(gè)主驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)一個(gè)包圍軋件的轉(zhuǎn)子(2)，并且在該轉(zhuǎn)子(2)中可旋轉(zhuǎn)地支承行星式軋輥(1)，并且-一個(gè)附加驅(qū)動(dòng)裝置使所述行星式軋輥(1)附加地圍繞其各自的縱軸線旋轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于-借助于給定的理論值調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子(2)和行星式軋輥(1)的旋轉(zhuǎn)速度并-根據(jù)測量值改變至少其中的一個(gè)理論值。
5.如權(quán)利要求3或4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)所探測的測量值只調(diào)節(jié)一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對(duì)所述附加驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)行一種無接觸測量。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)行一種機(jī)械測量。
9.一種用于在一個(gè)行星式斜軋機(jī)和一個(gè)跟在其后的縱向軋機(jī)中軋制軋件的軋制設(shè)備，其特征在于，具有一個(gè)設(shè)置在行星式斜軋機(jī)(20)與縱向軋機(jī)(25)之間的測量儀器(8)，用于確定所述軋件(6)的旋轉(zhuǎn)。
10.如權(quán)利要求9所述的軋制設(shè)備，其特征在于，具有-一個(gè)用于使一個(gè)包圍軋件(6)的轉(zhuǎn)子(2)旋轉(zhuǎn)的主驅(qū)動(dòng)裝置和一些可旋轉(zhuǎn)地支承在該轉(zhuǎn)子中的行星式軋輥(1)，和-一個(gè)使所述行星式軋輥(1)圍繞其縱軸線旋轉(zhuǎn)的附加驅(qū)動(dòng)裝置。
11.如權(quán)利要求9或10中任一項(xiàng)所述的軋制設(shè)備，其特征在于，具有一個(gè)調(diào)節(jié)裝置，用于根據(jù)所述測量儀器(8)的測量值影響所述斜軋機(jī)(20)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)。
12.如權(quán)利要求10或11中任一項(xiàng)所述的軋制設(shè)備，其特征在于，具有一個(gè)調(diào)節(jié)裝置，它由兩個(gè)相互獨(dú)立的用于主驅(qū)動(dòng)裝置和附加驅(qū)動(dòng)裝置的單獨(dú)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)所組成。
13.如權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的軋制設(shè)備，其特征在于，具有一個(gè)無接觸的測量儀器(8)。
14.如權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的軋制設(shè)備，其特征在于，具有一個(gè)機(jī)械式測量儀器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軋制設(shè)備，它具有一個(gè)行星式斜軋機(jī)和一個(gè)縱向軋機(jī)，以及一個(gè)測量儀器，用于探測軋件在斜軋機(jī)出口上的旋轉(zhuǎn)并根據(jù)測量值調(diào)節(jié)行星式斜軋機(jī)的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)參數(shù)。
文檔編號(hào)B21B19/00GK1608761SQ20041008501
公開日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2004年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月17日
發(fā)明者老阿利·賓德納格爾 申請(qǐng)人:科克斯技術(shù)有限公司