專利名稱：：用于帶鋼熱軋機(jī)卷材箱的主動傳送設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于操縱帶鋼熱軋機(jī)(hotstripmill)生產(chǎn)線中的金屬材料卷的設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于在最初的開卷工位的下游主動地傳送卷材箱內(nèi)的熱金屬卷的設(shè)備。
背景技術(shù)：
：卷材箱在帶鋼熱軋機(jī)中提供一個中間工藝，在所述中間工藝中，熱金屬傳送條鋼(bar)從粗軋機(jī)被高速卷繞，然后以低速開卷進(jìn)入精軋機(jī)。傳送條鋼的頭部進(jìn)入卷材箱，且被引導(dǎo)進(jìn)入卷繞區(qū)，在所述卷繞區(qū)中，彎曲輥(bendingroller)驅(qū)動和產(chǎn)生向下的彎曲，首先形成卷孔(coileye)，然后協(xié)助形成另外的卷繞層(coilwraps)圍繞所述孔。卷材成型輥和一對從動托架輥(drivencradleroller)支撐和包含不斷增加的卷材。當(dāng)所述托架輥使卷材轉(zhuǎn)動反向且剝離器(peeler)的力打開最外面的卷繞層時，開卷過程開始，從而將新的頭部供給進(jìn)入切頭剪(cropshear)入口區(qū)，然后朝向所述精軋機(jī)供給。開卷過程可涉及從卷繞區(qū)，通過一個中間的開卷和傳送區(qū)，進(jìn)入最后的開卷區(qū)的主動和/或被動的卷材傳送。卷材箱徹底改革了鋼的帶鋼熱軋機(jī)生產(chǎn)，因?yàn)樗ㄟ^在粗軋機(jī)和精軋機(jī)之間積聚長的傳送條鋼而節(jié)約熱能。卷繞過程減少了可用于從所述條鋼輻射熱能的表面區(qū)域。這導(dǎo)致了開卷的條鋼事實(shí)上具有與當(dāng)它被卷繞時相同的溫度，從而允許近似的等溫軋制，而沒有增加所要求的軋制功率。另外，與扁鋼(flatbar)相比，成卷的條鋼是緊湊的，從而可節(jié)省空間和/或增加軋機(jī)的生產(chǎn)量(capacity)。除了這些主要優(yōu)點(diǎn)外，所述卷材箱還通過下述方面提供進(jìn)一步的價值使來自步進(jìn)梁式加熱爐布置的冷滑道黑印(skid-mark)相等；去磷皮(breakingscale)；允許插入再加熱的卷材；以及在精軋機(jī)之前用作臨時的固定(holding)位置。美國專利No.5，310，131描述了在第一位置對成卷的傳送條鋼進(jìn)行初始開卷，隨后在沒有芯棒(mandrel)的情況下朝向第二和最后位置主動傳送，這是通過使用具有兩個支撐輥的卷材托架的系統(tǒng)，所述兩個支撐輥通過使所述托架樞軸轉(zhuǎn)動而以相反的方向被升起和降低；或者使用一個包括支撐輥和傳送斜坡的系統(tǒng)，所述支撐輥和傳送斜坡通過它們各自框架的樞軸旋轉(zhuǎn)而被獨(dú)立地升起或者降低。這兩個傳送機(jī)構(gòu)是復(fù)雜的，因而構(gòu)建和維修是昂貴的。美國專利No.5，987，955公開了一種沒有芯棒的用于從卷繞工位至開卷工位的主動卷材傳送的設(shè)備，其中兩個支撐輥形成一個卷材托架以構(gòu)成所述卷繞工位，且另外兩個支撐輥形成一個卷材托架以構(gòu)成所述開卷工位。這些卷繞工位輥，以及可能地這些開卷工位輥，在保持彼此之間固定的距離的同時被差動地升起和降低，從而開始將卷材傳送進(jìn)入所述開卷工位，該開卷工位本身具有用于從主要開卷位置到輔助開卷位置向下游轉(zhuǎn)移的設(shè)備。由于主動傳送通過開卷工位的整體水平移動而發(fā)生，所以所述傳送區(qū)具有這樣的區(qū)域，在該區(qū)域中，支撐輥或擋板(apron)未被周期性地呈現(xiàn)在軋制線(passline)附近。結(jié)果，3一個減小的頭部或者被動傳送卷材可落入這些開放的區(qū)域。本發(fā)明的目標(biāo)是解決與用于帶鋼熱軋機(jī)卷材箱組件的已知主動傳送設(shè)備相關(guān)聯(lián)的一個或多個劣勢。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于在帶鋼熱軋機(jī)的卷材箱內(nèi)主動地傳送熱金屬卷的設(shè)備，所述設(shè)備位于在最初的卷材箱開卷工位的下游，并且包括至少一個單獨(dú)樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架，該卷材托架具有一個第一支撐輥，其具有固定旋轉(zhuǎn)軸線；一個旋架(swing-frame)，其這樣安裝從而能夠圍繞所述第一輥的軸線樞軸旋轉(zhuǎn)；以及，一個第二支撐輥，該第二支撐輥被安裝至所述旋架平行于第一支撐輥，且與第一支撐輥是間隔開的關(guān)系，以接收和支撐該熱金屬卷，該第二支撐輥的旋轉(zhuǎn)軸線從而能夠圍繞所述第一支撐輥的軸線樞軸旋轉(zhuǎn)，以使所述卷材可從所述托架被傳走。在某些實(shí)施方案中，所述設(shè)備包括多個這樣的單獨(dú)樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架。所述設(shè)備還可包括至少一個雙重樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架，其具有一個第一支撐輥，其具有不固定的旋轉(zhuǎn)軸線；一個第一旋架，其這樣安裝從而能夠圍繞第一輥的軸線樞軸旋轉(zhuǎn)；一個第二支撐輥，其被安裝至第一旋架且該第二支撐輥的旋轉(zhuǎn)軸線平行于第一支撐輥的軸線；一個第二旋架，其這樣安裝從而能夠圍繞接地軸線樞軸旋轉(zhuǎn)；所述第一和第二支撐輥是間隔開的關(guān)系，以接收和支撐一熱金屬卷，并且所述第一支撐輥能夠圍繞接地軸線旋轉(zhuǎn)，且所述第二支撐輥能夠圍繞第一支撐輥旋轉(zhuǎn)，從而被所述支撐輥支撐的熱金屬卷可被升起，且可越過至少一個所述支撐輥被傳送到所述卷材托架外部。本發(fā)明的實(shí)施方案在下面被更加詳細(xì)地介紹，并且被示出在附圖中。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，所描述的實(shí)施方案的許多變體可落在本發(fā)明要求保護(hù)的寬廣范圍內(nèi)。為了更好地理解本說明書中描述的各種具有創(chuàng)造性的實(shí)施方案，以及為了更清楚地示出這些示例性實(shí)施方案如何付諸實(shí)施，可參考附圖。附圖中圖1是帶鋼熱軋機(jī)生產(chǎn)線的一部分的示意性正視圖，該生產(chǎn)線包括根據(jù)第一實(shí)施方案的卷材箱的主動卷材傳送設(shè)備。圖2是圖1的生產(chǎn)線的主動卷材傳送設(shè)備的示意性放大正視圖。圖3是帶鋼熱軋機(jī)生產(chǎn)線的一部分的示意性正視圖，該生產(chǎn)線包括根據(jù)第二實(shí)施方案的卷材箱的主動卷材傳送設(shè)備。圖4是圖3的生產(chǎn)線的主動卷材傳送設(shè)備的示意性放大正視圖。具體實(shí)施例方式應(yīng)理解，為了圖解的簡單和清楚，在認(rèn)為適當(dāng)?shù)那闆r下，參考數(shù)字可在各圖之間重復(fù)，以表示相應(yīng)的或者相似的元件。另外，陳述了許多特定的細(xì)節(jié)，以提供對本說明書中描述的實(shí)施方案的透徹理解。但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，沒有這些特定的細(xì)節(jié)，本說明書中描述的這些實(shí)施方案也是可行的。在另一些示例中，為了不模糊這里描述的這些實(shí)施方案，公知的方法、過程(procedure)和構(gòu)件未被詳細(xì)描述。另外，本說明書中提供的各種實(shí)施例的描述是為了對本發(fā)明人教導(dǎo)的各個方面的進(jìn)一步理解，而且不應(yīng)被解釋為以任何方式限制這些教導(dǎo)的范圍。另外，應(yīng)注意，這里措辭“示例性”用來指示一種設(shè)備或者方法的實(shí)施方案的實(shí)施例，并且未必表示所述設(shè)備或者方法的優(yōu)選實(shí)施方式。如在圖1和圖2中所示，帶鋼熱軋機(jī)生產(chǎn)線中的卷材箱(10)提供一個中間工藝，在所述中間工藝中，熱金屬傳送條鋼(1)從粗軋機(jī)(17——未示出)被高速卷繞，然后以低速開卷，進(jìn)入精軋機(jī)(18——未示出)。所述傳送條鋼⑴被粗軋機(jī)(17)和中間輥道(16)(delaytable)驅(qū)動朝向卷材箱入口區(qū)(11)，在所述入口區(qū)中，傳送條鋼以軋機(jī)軸線為中心。傳送條鋼的頭部(Ia)進(jìn)入卷材箱(10)，且由從動輥(lla、b)和導(dǎo)向?qū)О?Ilc)(guidingapron)被引導(dǎo)進(jìn)入卷繞區(qū)(12)。在卷繞區(qū)(12)中，彎曲輥(12a、b、c)驅(qū)動傳送條鋼(1)并使其產(chǎn)生向下的彎曲，首先形成卷孔(2a)，然后協(xié)助形成另外的卷繞層(2c)圍繞所述孔(2a)。一個卷材形成輥(12d)和一對從動托架輥(17b、c)支撐和包含不斷增加的卷材。在具體的卷材形成階段，所述彎曲輥(12a、b)開始升起，并且所述托架輥(17c)開始降低，以容納增大的卷材直徑(2b)。隨著傳送條鋼尾部(Ib)接近卷材箱(10)，所述彎曲輥(12a、b)為了尾部停止工序(tail-stopsequence)而進(jìn)一步升起；隨著尾部(Ib)通過彎曲輥(12a、b、c)，所述托架輥(17c)為了放下卷材而進(jìn)一步降低。當(dāng)所述托架輥(17b、c)將卷材轉(zhuǎn)動(2e)反向且剝離器(13h)迫使最外面的卷繞層(2h)打開時，開卷過程開始，從而將新的頭部(Ic)供給至切頭剪入口區(qū)(19)，并且朝向精軋機(jī)(18)供給。開卷過程可涉及從所述卷繞區(qū)(12)，通過所述開卷和傳送區(qū)(13)，進(jìn)入最后的開卷區(qū)(13e)的被動和/或主動卷材傳送(2f)。主動傳送指的是通過沿上游方向(100)或下游方向(101)施加一個外力來傳送卷材；以及，被動傳送指的是一旦傳送條鋼(1)上的拉力和開卷力不再能被剩下的卷繞層(2g)的重量平衡時，自動地發(fā)生沿下游方向(101)的卷材傳送。所述開卷和傳送區(qū)(13)還可包括用于使所述條鋼和/或卷材以軋機(jī)軸線為中心的裝置(13c)、用于再輻射卷材熱能的裝置(13d)、用于在所述卷材的開卷的最后階段約束所述卷材的裝置(13f)、以及用于確保所述卷孔完全打開的裝置(13g)，這些裝置被通常設(shè)置。所述切頭剪入口區(qū)(19)總體上包括用于壓緊(pinching)的輥(19a、b)和/或用于整平(leveling)所述條鋼的輥(19c)，以及用于使所述條鋼以所述軋機(jī)軸線為中心的裝置(19d)。壓緊輥被總體上驅(qū)動并用于為所述條鋼提供驅(qū)動力或拉力，而整平輥空轉(zhuǎn)(idly)以用于減少由開卷過程(或者其他)而引起的傳送條鋼波紋(waves)；組合的布置可適用于壓緊、整平，或者壓緊和整平。主動無芯棒傳送通過一個單獨(dú)樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架(17a)和固定推桿(stationarypusher)(18a)，從卷繞工位進(jìn)入傳送設(shè)備而開始；其中所述單獨(dú)樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架(17a)由被旋架(swing-frame)(17d)分隔的兩個卷材支撐輥(17b、c)構(gòu)成，其中所述下游輥(17c)圍繞上游輥(17b)的軸線樞軸旋轉(zhuǎn)，以及上游輥(17b)固定到地面；以及，其中固定推桿(18a)總體上代表任何在平移方面被固定的裝置，所述裝置被定位，以使得當(dāng)在卷繞后下游托架輥(17c)降低時，所述卷材(2j)接觸在軋制線(103)下面的所述裝置，同時保持與下游輥(17c)接觸，但是不與上游輥(17b)接觸，通過這樣做，從而使得卷材質(zhì)量中心轉(zhuǎn)移至下游輥(17c)的下游的一個位置。以這種轉(zhuǎn)移方式，卷材重量將會部分地，然后全部地被圖2中相鄰的卷材托架(16j)支撐，并且所述卷材將離開繞卷工位。對于推桿裝置(18a)，一個額外的輥的使用將會確保輕柔地處理外部卷材表面，并且是最合適5的。為了將所述旋架(17d)圍繞所述上游托架輥(17b)的軸線樞軸旋轉(zhuǎn)，一個樞軸靠近樞軸(pivot-on-pivot)的軸承設(shè)備將根據(jù)圖2中的輥(16m)和(16p)被獨(dú)特地使用。這種圍繞上游托架輥(17b)的中心的樞軸旋轉(zhuǎn)方式有助于一種緊湊的布置，這樣，盡管存在所述固定推桿(18a)，但是輥(17c)在軋制線以上和以下可充分移動。本發(fā)明的第一實(shí)施方案的主動傳送設(shè)備涉及相鄰的卷材托架(16j)和(16k)，其中支撐輥組(16m、η)和(16p、q)分別被旋架(16r)和(16s)所包含和分隔。所述卷材托架(16j)和(16k)是獨(dú)特的，因?yàn)樗鼈儐为?dú)地樞軸旋轉(zhuǎn)；也就是，支撐輥(16m)和(16p)能夠分別圍繞固定到地面的輥(16η)和(16q)的軸線樞軸旋轉(zhuǎn)。所述旋架(16r、s)的傾斜的量和次序?qū)鸹蛘呓档椭屋?16m、p)，從而平滑地和強(qiáng)行地將所述卷材傳送至一個相鄰的卷材托架，或者從一個相鄰的卷材托架傳送所述卷材。所述主動傳送設(shè)備通過如下方式處理現(xiàn)有技術(shù)中的問題在卷材傳送時保持正向的(positive)向前移動；保持卷材支撐的連續(xù)性；和，使用機(jī)械上簡單的裝置。特定地，正向的向前移動被確保，原因是所有的支撐輥被移動，以確保當(dāng)所述卷材移動進(jìn)入下一對支撐輥時，卷材的質(zhì)量中心總是很好地在上游支撐輥的前方；卷材支撐的連續(xù)性被確保，原因是這些支撐輥被保持彼此緊密相鄰；和，通過使用機(jī)械簡單的樞軸(與線性滑軌或者其他相反)，機(jī)械上的簡單性被確保。還示出的是所述傳送設(shè)備將會如何受到被動傳送機(jī)構(gòu)協(xié)助，這樣，開卷力和輥移動的組合一起用于傳送所述卷材。另外，由于條鋼和卷材支撐的連續(xù)性被保持，從所述卷繞區(qū)(pocket)的被動傳送的可能性在開卷過程中的任何時間都將是被允許的。轉(zhuǎn)至圖3和圖4，示出了包括許多與第一實(shí)施方案中一樣的構(gòu)件的主動傳送設(shè)備的一個替代的實(shí)施方案。這些一樣的構(gòu)件以相同的參考數(shù)字給出，以及對它們的描述將不會被重復(fù)。圖3和圖4的實(shí)施方案組合了單獨(dú)和雙重樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架系統(tǒng)，以最大化總體系統(tǒng)的生產(chǎn)量和簡單性。特別地，第一卷材托架是雙重樞軸旋轉(zhuǎn)的，以及第二卷材托架是單獨(dú)樞軸旋轉(zhuǎn)的，從而能夠向上游傳送進(jìn)入卷繞區(qū)，以及平滑地受控制地向下游傳送進(jìn)入第二卷材托架。所述主動傳送設(shè)備涉及一個上游卷材托架(26j)和一個下游卷托架(16k)。所述相鄰的卷材托架(26j、16k)包括各自的支撐輥組(26m、n)和(16p、q)，所述支撐輥組分別被旋架(13r)和(16s)所包含和分隔。所述上游卷材托架(26j)與所述下游卷材托架(16k)不同在于，它是雙重樞軸旋轉(zhuǎn)的；也就是，一個支撐輥(26m)能夠圍繞另一輥(26η)的軸線樞軸旋轉(zhuǎn)，以及第二輥(26η)被第二旋架(26t)所包含，所述第二旋架能夠圍繞接地軸線(26v)樞軸旋轉(zhuǎn)。所述雙重樞軸旋轉(zhuǎn)的旋架(26r、t)的傾斜的量和次序?qū)鸹蛘呓档退鲋屋?26m、η)，從而平滑地和強(qiáng)行地將所述卷材質(zhì)量中心傳送至一個相鄰的卷材托架，或者從一個相鄰的卷材托架傳送所述卷材質(zhì)量中心。所述設(shè)備的一個可能的變體涉及兩個或者多個與所述上游卷材托架(26j)相似的雙重樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架與一個或多個與所述下游卷材托架(16k)相似的單獨(dú)樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架相結(jié)合的使用。另一變體將是下游位置的雙重樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架與上游位置的單獨(dú)樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架相結(jié)合。盡管發(fā)明人的教導(dǎo)連同各種實(shí)施方案在本說明書中被描述，但是這并不意味著發(fā)6明人的教導(dǎo)被局限于所述這些實(shí)施方案。相反，所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，發(fā)明人的教導(dǎo)包括各種替代方案、改型和等價方案，其總體的范圍被限定在附隨的權(quán)利要求中。權(quán)利要求一種用于在帶鋼熱軋機(jī)的卷材箱中主動地傳送熱金屬卷的設(shè)備，所述設(shè)備位于所述卷材箱的最初的開卷工位的下游，并且包括至少一個單獨(dú)樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架，其具有一個帶有固定旋轉(zhuǎn)軸線的第一支撐輥；一個旋架，其這樣安裝從而能夠圍繞所述第一輥的所述軸線樞軸旋轉(zhuǎn)；以及一個第二支撐輥，其被安裝至所述旋架，其中所述第二支撐輥的旋轉(zhuǎn)軸線平行于所述第一支撐輥的所述軸線；所述第一和第二支撐輥是間隔開的關(guān)系，以接收和支撐熱金屬卷；以及所述第二支撐輥能夠圍繞所述第一支撐輥旋轉(zhuǎn)，從而被所述支撐輥支撐的熱金屬卷可被升起并越過至少一個所述支撐輥被傳送到所述卷材托架外部。2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，包括多個所述單獨(dú)樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架。3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括雙重樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架，所述雙重樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架包括一個第一支撐輥，其具有不固定的旋轉(zhuǎn)軸線；一個第一旋架，其這樣安裝從而能夠圍繞所述第一輥的所述軸線樞軸旋轉(zhuǎn)；一個第二支撐輥，其被安裝至所述第一旋架，其中所述第二支撐輥的旋轉(zhuǎn)軸線平行于所述第一支撐輥的所述軸線；一個第二旋架，其這樣安裝從而能夠圍繞一個接地軸線而樞軸旋轉(zhuǎn)；所述第一和第二支撐輥是間隔開的關(guān)系，以接收和支撐熱金屬卷；以及，所述第一支撐輥能夠圍繞所述接地軸線旋轉(zhuǎn)，所述第二支撐輥能夠圍繞所述第一支撐輥旋轉(zhuǎn)，從而被所述支撐輥支撐的熱金屬卷可被升起并越過至少一個所述支撐輥被傳送到所述卷材托架外部。4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，包括多個所述雙重樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架。5.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述單獨(dú)樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架被定位在所述雙重樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架的上游。6.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述單獨(dú)樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架被定位在所述雙重樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架的下游。全文摘要一種用于在帶鋼熱軋機(jī)的卷材箱內(nèi)主動地傳送熱金屬卷的設(shè)備。所述設(shè)備位于最初的卷材箱開卷工位的下游，且包括至少一個單獨(dú)樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架。所述卷材托架具有一個第一支撐輥，其具有固定旋轉(zhuǎn)軸線；一個旋架，其被安裝以圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)；以及一個第二支撐輥，其被安裝至所述旋架，并能夠圍繞第一支撐輥的固定旋轉(zhuǎn)軸線樞軸旋轉(zhuǎn)，以允許該熱金屬卷從所述卷材托架被傳走。在某些實(shí)施方案中，所述設(shè)備包括多個所述單獨(dú)樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架。所述設(shè)備還包括至少一個雙重樞軸旋轉(zhuǎn)的卷材托架。文檔編號B21C47/24GK101970145SQ200980105961公開日2011年2月9日申請日期2009年1月19日優(yōu)先權(quán)日2008年2月21日發(fā)明者C·麥肯尼,D·魯布里,M·達(dá)里尼,M·默里申請人:哈茨有限公司