專利名稱：軋機(jī)機(jī)架以及垂直鐓鍛機(jī)架中的調(diào)整油缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在軋機(jī)機(jī)架以及垂直鐓鍛機(jī)架中用于長程、快速往復(fù)直線運(yùn)動的調(diào)整油缸，該調(diào)整油缸至少分別包含一個活塞，該活塞通過至少一個工作軋輥或者一個中間接入的軋輥的軸承安裝件雙側(cè)作用到一個工作軋輥上以進(jìn)行調(diào)整。
在垂直鐓鍛機(jī)架中的調(diào)整裝置與水平機(jī)架中的調(diào)整裝置具有同樣的任務(wù)，即調(diào)整、保持及需要時調(diào)節(jié)需要的軋輥間隙。
在垂直鐓鍛機(jī)架中已知調(diào)整裝置用作純機(jī)械式、純液壓式以及機(jī)械和液壓結(jié)合式的調(diào)整。每側(cè)布置一個或兩個調(diào)整裝置是技術(shù)可行并有意義的。
已知例如一種在帶鋼熱軋機(jī)的初軋鐓鍛機(jī)中在垂直鐓鍛機(jī)架中的純液壓調(diào)整裝置。該裝置設(shè)計為一種傳統(tǒng)的差動油缸，它由活塞、缸蓋和缸底組成。
不過這種實施方式不僅在需要的油要求和由此帶來的行進(jìn)速度上，而且在活塞桿完全抽出時的橫向力敏感性上都受到限制。
到現(xiàn)在為止一種在厚板軋機(jī)的垂直鐓鍛機(jī)架中的純液壓調(diào)整裝置的已知的問題是難以控制。因為以很高的速度運(yùn)動一個很長的行程是很重要的，這是由于在板材轉(zhuǎn)動后，必須在很短的時間內(nèi)由最小軋輥間隙運(yùn)行到最大軋輥間隙。
文獻(xiàn)US 36 24 958描述了一種用于軋材寬度調(diào)節(jié)的垂直鐓鍛機(jī)架的位置控制裝置，該位置控制裝置利用電子絲杠調(diào)整裝置結(jié)合使用液壓伺服閥調(diào)節(jié)的油缸調(diào)整裝置用于相對于軋制負(fù)載進(jìn)行調(diào)整。油缸在側(cè)面布置在垂直機(jī)架的支座橫梁上，并且借助一塊耦合板與絲杠調(diào)整裝置的移動螺母相連。
文獻(xiàn)DE-OS 32 12 525 A1描述了一種特別用于垂直機(jī)架的軋輥的電液軋輥間隙調(diào)節(jié)和調(diào)整裝置，該裝置由一個調(diào)整油缸和一個筒形活塞以及一個比較器組成，其中調(diào)整油缸的調(diào)整活塞可以在壓力液中的壓力變化作用下在一個油缸孔中滑動，所述筒形活塞浸入在壓力液中并且它的由一個液壓沖程裝置控制的運(yùn)動影響調(diào)整活塞的滑動，其中液壓沖程裝置由一個伺服閥控制，并且利用一個探測裝置通過壓力測量獲取軋制力，并利用一個測量裝置獲取筒形活塞的當(dāng)前位置，所述比較器為了獲得一個變化信號分析筒形活塞的理論-當(dāng)前-位置。調(diào)整絲杠設(shè)計為具有一個軸向通孔的空心體，該通孔有不同直徑的段，其中調(diào)整絲杠的通孔容納用于寬度和/或厚度調(diào)節(jié)的液壓活塞-油缸單元。
文獻(xiàn)US-PS 4,658,622A描述了一種帶有一對反向布置的垂直軋輥的側(cè)軋軋機(jī)(Kantenwalzwerk)。每個軋輥裝有一個驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置包括兩個基本平行定位的驅(qū)動部分。第一驅(qū)動部分借助一個鋸齒結(jié)構(gòu)與一個驅(qū)動齒輪耦合，特別是在機(jī)架不受負(fù)載時用于一個相對較大的軋輥間隙的調(diào)整。第二驅(qū)動部分與第一驅(qū)動部分相連，此外同樣借助一個鋸齒連接，它可以在軋機(jī)機(jī)架負(fù)載工作時進(jìn)行較小的軋輥間隙的調(diào)整。
文獻(xiàn)EP 0 493 430 B1描述了一種側(cè)軋軋機(jī)，其帶有一個垂直布置的、可運(yùn)動的殼體對以及用于在水平方向?qū)⒚總€可運(yùn)動的殼體向另一個殼體移動和從它那里移開的工具，并且?guī)в幸粋€軋輥對，它們的縱軸線布置在垂直方向。該軋輥可轉(zhuǎn)動地固定在相應(yīng)的底座中。該底座被相應(yīng)的可運(yùn)動的殼體固定，即它們可以隨著殼體運(yùn)動并處在殼體的內(nèi)部。此外設(shè)有用于將每個底座相對它們所屬的可運(yùn)動的殼體在垂直方向移動的工具。
文獻(xiàn)EP 0 491 785 B1描述了一種垂直軋機(jī)機(jī)列，該垂直軋機(jī)機(jī)列帶有兩個垂直的可運(yùn)動的殼體和兩個以其縱軸線垂直布置并在所屬的底座內(nèi)可轉(zhuǎn)動地固定的軋輥，其中該底座由可運(yùn)動的殼體支承并布置在殼體內(nèi)。設(shè)有一個用于在水平方向?qū)⒚總€可運(yùn)動的殼體及屬于它的底座向另一個殼體移動或遠(yuǎn)離的裝置，以及一個用于在水平方向?qū)⒚總€底座相對它的殼體向另一個底座移動或遠(yuǎn)離的裝置。每個殼體都有一個驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動機(jī)構(gòu)的輸出側(cè)與在所述底座中的軋輥的下端有驅(qū)動關(guān)系，并且它的輸入側(cè)與一個水平驅(qū)動軸有驅(qū)動關(guān)系。每個驅(qū)動機(jī)構(gòu)具有一個通用萬向節(jié)，它使一個從軸到軋輥傳輸?shù)尿?qū)動成為可能，即使當(dāng)?shù)鬃鄬λ臍んw在水平方向移動了一個確定的尺寸時。
文獻(xiàn)DE-OS 2 047 240公開了一種用于在垂直機(jī)架中軋制的方法，其中軋輥間隙在軋制過程中自動調(diào)整。首先一個平邊型材(Flachkantprofil)在垂直機(jī)架中軋制它的側(cè)邊并接著在一個水平機(jī)架中軋制寬度。垂直機(jī)架的軋輥間隙在軋制平邊型材端頭時自動改變，即它的尺寸在接下來的平軋時不明顯偏離其余的平邊型材的尺寸。
文獻(xiàn)EP 0 868 946 A2公開了一種在連鑄設(shè)備后面和在精軋機(jī)列前面接入的鐓鍛機(jī)架。該機(jī)架應(yīng)被調(diào)整，使預(yù)軋帶材能夠可靠地進(jìn)入精軋機(jī)列的第一個機(jī)架，其中為避免帶材邊緣區(qū)域的開裂應(yīng)該保證帶鋼邊緣區(qū)域的晶格變化。為此建議，將鐓鍛機(jī)架的位置調(diào)節(jié)回路、用于鐓鍛程度監(jiān)控以及過載限制和差異負(fù)載監(jiān)控的壓力調(diào)節(jié)回路疊加在一起。
文獻(xiàn)EP 0 450 294 B1公開了一種用于調(diào)整軋機(jī)機(jī)架，特別是熱軋或冷軋帶材軋機(jī)機(jī)架中的軋輥距離的調(diào)整裝置，該裝置具有至少兩個液壓調(diào)整油缸，該油缸通過安裝件并在必要時通過中間接入的支承輥雙側(cè)作用到一個分別要調(diào)整的工作軋輥上。該調(diào)整油缸分別具有一個在油缸殼體中的、在油缸軸頸上和在油缸套環(huán)中引導(dǎo)的筒式活塞，它的由內(nèi)筒底構(gòu)成的中心活塞面和由筒邊緣構(gòu)成的環(huán)形活塞面互相獨(dú)立并且單獨(dú)或一起用壓力液推動。
從上述現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)本發(fā)明包括如下任務(wù)，改善已知的純液壓的調(diào)整裝置，其中調(diào)整油缸的數(shù)量應(yīng)該不是確定的，這樣每側(cè)只布置一個油缸也應(yīng)該保持技術(shù)可行。
所提出的任務(wù)的解決方案利用本發(fā)明對在權(quán)利要求1的前敘部分所述構(gòu)造方式的調(diào)整油缸中以這樣的方式實現(xiàn)，即調(diào)整油缸按這種方式裝備一個第二活塞桿，每個調(diào)整油缸具有一個帶有兩個相反方向指向的活塞桿的活塞，并且活塞各自裝在油缸底及油缸蓋上的缺口中，其中同軸布置的孔用于活塞桿的貫穿導(dǎo)向。
按照本發(fā)明的調(diào)整油缸的實施方案置于(abstellen)一個與整個油缸行程相同的支承長度，其中兩個活塞桿的橫截面面積明顯減少了需要的油需求，并且由此在相同的泵功率下實現(xiàn)了較高的行進(jìn)速度。由此本發(fā)明的應(yīng)用也不限于厚板軋機(jī)中的鐓鍛機(jī)架，而是有利地也可以應(yīng)用在其它設(shè)備的其它機(jī)架中。本發(fā)明一個進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是可以對油需求和行進(jìn)速度進(jìn)行優(yōu)化。
本發(fā)明將在從屬權(quán)利要求中進(jìn)一步展開。
建議的第二活塞桿的封裝構(gòu)成附加的油缸油室。通過一個相應(yīng)的控制裝置可以在無軋制力的向軋材方向行進(jìn)運(yùn)動期間在油缸排空的一端和附加填充的油室之間產(chǎn)生一個短接。以此降低泵的過剩功率。在軋制期間可以在附加的活塞桿側(cè)的兩個油室之間產(chǎn)生短接。這樣可以在整個活塞面積上施加需要的軋制力。
本發(fā)明將根據(jù)部分示意的


圖中示出圖1帶有活塞、活塞桿、密封件或類似物的調(diào)整油缸的示意圖圖2用于快速前進(jìn)、鐓鍛和快速回程的調(diào)整油缸的控制示意圖；圖3例如在一個鐓鍛機(jī)架中的調(diào)整油缸處在安裝位置；圖4一個帶有兩個壓力室的調(diào)整油缸；圖5一個帶有三個壓力室的調(diào)整油缸；圖6一個帶有一個壓力室的柱塞缸；圖7一個帶有兩個壓力室的柱塞缸。
按照圖1，調(diào)整油缸由帶活塞桿(ST1)和活塞桿(ST2)的活塞(KO)組成?；钊度胗透咨w(ZD)和油缸底(ZB)中，其中兩個同軸布置的孔用于活塞桿的貫穿導(dǎo)向。在上述兩個孔中有用于活塞導(dǎo)向元件的容納件，活塞導(dǎo)向元件在這里被制成金屬套筒(BU1)、(BU2)。兩個金屬套筒(BU1)、(BU2)被相應(yīng)的蓋(DE1)、(DE2)固定。屬于油缸的密封件(DI1～DI3)位于蓋(DE1)、活塞(KO)和油缸底(ZB)中。油缸底(ZB)和油缸蓋(ZD)用螺紋件(SR2)擰緊。整個調(diào)整油缸用螺紋件(SR1)擰緊在軋機(jī)機(jī)架的支座上。在活塞桿(ST1)的延長處有一個墊板(DS)?；钊麠U(ST1)用一個波紋管(FB)保護(hù)。該波紋管(FB)或者通過滑動片支承在活塞桿(ST1)上，或者借助搭環(huán)固定在此處未示出的導(dǎo)向桿上。
油缸活塞有一個扭轉(zhuǎn)止動器，它或者實施為此處未示出的，處于兩個重疊布置的調(diào)整油缸的墊板(DS)之間的框架連接，或者由墊板(DS)的突起構(gòu)成，它在已經(jīng)提及的導(dǎo)向桿中導(dǎo)向。在油缸底(ZB)的延續(xù)處有一個外殼(KA)，它一方面保護(hù)活塞桿(ST2)，另一方面可選用為附加油室(OL3)。在外殼(KA)的延長處有一個位移測量系統(tǒng)，這里是位置傳感器(PG)，它量取油缸活塞的位置。
調(diào)整油缸在圖4和圖5中的實施方案是有意義的。在圖6和7的柱塞缸實施方案中，油缸蓋和油缸底是一個零件(PB)，并且活塞(KO)還只由調(diào)整油缸桿(ST3，ST4)構(gòu)成。
在圖5中示出的油室(OL1，OL2，OL3)根據(jù)實施方案構(gòu)成力相關(guān)的環(huán)形面積A1和A2以及圓面積A3。
在圖2中示意說明了調(diào)整油缸以少量體積流進(jìn)行一個快速前進(jìn)和退回運(yùn)動的控制，或者軋材以較高的力鐓鍛的控制。單個工作階段1至3，也就是說，快速前進(jìn)運(yùn)動、以較高的力鐓鍛和快速退回運(yùn)動參照圖2是很清楚的。
階段1以減小的力快速前進(jìn)運(yùn)動壓力作用在面積A2上；面積A1和A3上盡可能無壓力(P2＞＞0；P1≈0)，優(yōu)化的A1≈A3；管路1和3可以接通，然后油從管路1流向管路3或者類似地交換面積A2和A3；階段2以較高的力鐓鍛壓力作用在面積A2和面積A3上；面積A1＜面積A2+A3；階段3快速退回運(yùn)動壓力作用在面積A1上；面積A2和A3上無壓力或者以小的壓力推動。
在圖3中示出了調(diào)整油缸在一個鐓鍛機(jī)架中的四種不同構(gòu)造方式的裝配狀態(tài)。所有構(gòu)造方式都是帶有兩個活塞桿的方案。在調(diào)整油缸應(yīng)用在一個鐓鍛機(jī)架中時它們要按照圖3安裝(verbauen)四次；每側(cè)兩個調(diào)整油缸，它們布置在支座中心平面(9)的上面和下面。不過每側(cè)只有一個調(diào)整油缸的布置在技術(shù)上也是可行的。油缸被裝入鐓鍛支座(8)相應(yīng)的孔中并且作用在鐓鍛軋輥(7)上。與一個平衡橫梁(6)相連，通過平衡油缸(5)從整個系統(tǒng)中壓出間隙。平衡油缸(5)也可以承擔(dān)回程油缸的功能。
在圖4到7中示出了下面的油缸實施方式圖4示出了一個帶有兩個壓力室和作用面積A1和A2的調(diào)整油缸，圖5示出了一個帶有3個壓力室和作用面積A1、A2和A3的調(diào)整油缸，圖6示出了一個帶有1個壓力室和作用面積A2的柱塞缸，圖7示出了一個帶有兩個壓力室和作用面積A2和A3的柱塞缸，單個構(gòu)造方式的運(yùn)動方式可以按照必要的規(guī)定選擇，例如按照圖4雙作用油缸以壓力作用于環(huán)形面積A2用于快速前進(jìn)運(yùn)動和產(chǎn)生軋制力，環(huán)形面積A1由壓力推動用于油缸的退回運(yùn)動圖5雙作用油缸以壓力作用于環(huán)形面積A2和/或圓形面積A3用于快速前進(jìn)運(yùn)動并且應(yīng)用環(huán)形面積A2和/或圓形面積A3用于施加軋制力，環(huán)形面積A1受到壓力作用用于油缸的退回運(yùn)動圖6柱塞缸以壓力作用于環(huán)形面積A2用于快速前進(jìn)運(yùn)動和施加軋制力，平衡油缸(5)用作回程油缸圖7柱塞缸以壓力作用于環(huán)形面積A2和/或圓形面積A3用于快速前進(jìn)運(yùn)動并且應(yīng)用環(huán)形面積A2和/或圓形面積A3用于施加軋制力，平衡油缸(5)作用為回程油缸或者圖5簡單作用的油缸以壓力作用于環(huán)形面積A2和/或圓形面積A 3用于快速前進(jìn)運(yùn)動并且應(yīng)用環(huán)形面積A2和/或圓形面積A3用于施加軋制力，環(huán)形面積A1無壓力，平衡油缸(5)用作回程油缸。
或者圖4簡單作用的油缸以壓力作用于環(huán)形面積A2用于快速前進(jìn)運(yùn)動和施加軋制力，環(huán)形面積A1無壓力，平衡油缸(5)用作回程油缸。
例如為了施加需要的油量，壓力室A1和/或A2和/或A3的差動連接同樣是可以的。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，單個壓力室的壓力作用通過電磁閥、伺服閥、止回閥、泵、油箱、儲壓罐、儲存器等實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.在軋機(jī)機(jī)架以及垂直鐓鍛機(jī)架中用于長程、快速往復(fù)直線運(yùn)動的調(diào)整油缸，所述調(diào)整油缸至少分別包含一個活塞，該活塞通過至少一個工作軋輥或者一個中間接入的軋輥的軸承安裝件雙側(cè)作用到一個工作軋輥上以進(jìn)行調(diào)整，其特征在于，每個調(diào)整油缸具有一個活塞(KO)，該活塞裝有兩個相反方向指向的活塞桿(ST1、ST2)，并且活塞(KO)分別裝在油缸底(ZB)或油缸蓋(ZD)中的缺口中，其中同軸布置的孔用于活塞桿(ST1、ST2)的貫穿導(dǎo)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整油缸，其特征在于，在上述孔中設(shè)有活塞桿導(dǎo)向元件的容納件，活塞桿導(dǎo)向元件優(yōu)選是金屬套筒(BU1)、(BU2)或者導(dǎo)向帶并且優(yōu)選被蓋(DE1、DE2)固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的調(diào)整油缸，其特征在于，屬于油缸的密封件(DI1、DI2、DI3)位于蓋(DE1)和(DE2)以及活塞(KO)中(圖1)，或者導(dǎo)向帶連同密封件容納在蓋(DE1)和(DE2)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項或多項所述的調(diào)整油缸，其特征在于，油缸底(ZB)和油缸蓋(ZD)用螺紋件(SR2)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項或多項所述的調(diào)整油缸，其特征在于，整個調(diào)整油缸用螺紋件(SR1)與軋機(jī)機(jī)架支座連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項或多項所述的調(diào)整油缸，其特征在于，在油缸底(ZB)的延續(xù)處有一個外殼(KA)，它或者保護(hù)活塞桿(ST2)，或者可用作附加油室(OL3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項或多項所述的調(diào)整油缸，其特征在于，在外殼(KA)的延長處有一個被制成位置傳感器(PG)的位移測量系統(tǒng)或者類似系統(tǒng)，它量取活塞(KO)的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項或多項所述的調(diào)整油缸，其特征在于，在活塞桿(ST1)的延長處布置一個墊板(DS)用于作用在軋輥安裝件上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項或多項所述的調(diào)整油缸，其特征在于，活塞(KO)具有一個扭轉(zhuǎn)止動器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項或多項所述的調(diào)整油缸，其特征在于，與墊板(DS)相連的活塞桿(ST1)被一個波紋管包住。
11.用于運(yùn)行調(diào)整油缸的方法，所述調(diào)整油缸包括一個在一個至少兩件式殼體(G1、G2)中在壓力面(A1、A2、A3)之間傳力連接地可運(yùn)動的、分三個工作階段作用在一個軋機(jī)機(jī)架的安裝件(ES)上的工作活塞(KO)，其特征在于，對階段1壓力作用在面積A2上用來以減小的力快速前進(jìn)運(yùn)動，相反面積A1和A3上盡可能無壓力；對階段2壓力作用在面積A2和/或A3上用來以高的力鐓鍛；并且對階段3壓力作用在面積A1上用來快速退回運(yùn)動，此時面積A2和A3上盡可能無壓力作用(圖2)。
12.用于運(yùn)行調(diào)整油缸的方法，所述調(diào)整油缸包括一個在一個至少兩件式殼體(G1、G2)中在壓力面(A1、A2、A3)之間傳力連接地可運(yùn)動的、分三個工作階段作用在一個軋機(jī)機(jī)架的安裝件(ES)上的工作活塞(KO)，其特征在于，對階段1壓力作用在面積A3上用來以減小的力快速前進(jìn)運(yùn)動，相反面積A1和A2上盡可能無壓力；對階段2壓力作用在面積A2和/或A3上用來以較高的力鐓鍛；并且對階段3壓力作用在面積A1上用來快速退回運(yùn)動，此時面積A3和A2上盡可能無壓力作用(圖2)。
13.用于運(yùn)行調(diào)整油缸的方法，所述調(diào)整油缸包括一個在一個至少兩件式殼體(G1、G2)中在壓力面(A1、A2、A3)之間傳力連接地可運(yùn)動的、分三個工作階段作用在一個軋機(jī)機(jī)架的安裝件(ES)上的工作活塞(KO)，其特征在于，對階段1壓力作用在面積A2或A3上用來以減小的力快速前進(jìn)運(yùn)動，相反面積A1和A3或A2上盡可能無壓力；對階段2壓力不僅作用在面積A2和/或A3上，而且作用在面積A1上，用來以較高的力鐓鍛；并且對階段3壓力作用在面積A1上用來快速退回運(yùn)動，此時面積A2或A3和A3或A2上盡可能無壓力作用(圖2)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11、12或13中任一項所述的用于運(yùn)行調(diào)整油缸的方法，所述調(diào)整油缸包括一個在一個至少兩件式殼體(G1、G2)中在壓力面(A1、A2、A3)之間傳力連接地可運(yùn)動的、分三個工作階段作用在一個軋機(jī)機(jī)架的安裝件(ES)上的工作活塞(KO)，其特征在于，在階段3應(yīng)用一個獨(dú)立的回程油缸用來快速退回運(yùn)動，此時面積A2和A3上盡可能無壓力，其中面積A1的大小也可以是零(柱塞缸)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在軋機(jī)機(jī)架以及垂直鐓鍛機(jī)架中用于軋輥快速調(diào)整的調(diào)整油缸，該調(diào)整油缸至少分別包含一個活塞，該活塞通過至少一個工作軋輥或者一個中間接入的軋輥的軸承安裝件雙側(cè)作用到一個工作軋輥上以進(jìn)行調(diào)整。該調(diào)整油缸以這種方式改善，即它具有一個活塞(K0)，該活塞裝有兩個相反方向指向的活塞桿(ST1、ST2)，并且活塞(K0)分別裝在油缸底(ZB)或油缸蓋(ZD)上的缺口中，其中同軸布置的孔用于活塞桿(ST1、ST2)的貫穿導(dǎo)向。
文檔編號B21B31/16GK1882399SQ200480034258
公開日2006年12月20日 申請日期2004年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月19日
發(fā)明者F·林德納, S·溫德特 申請人:Sms迪馬格股份公司