專利名稱：用于板軋機的全液壓軋邊機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬板軋制領域，具體涉及在板通過立輥過程中的軋邊操作。
背景技術：
在熱帶軋機中，金屬板斯特克爾式軋機(plate-steckel mill)和一些窄板軋機中，通常使用液壓缸來實現(xiàn)寬度調(diào)整所需的輥運動。但是，在板軋機中，使用缸和機械螺釘兩者來進行寬度調(diào)整的原因是需要輥在高速下的非常大的運動。為了通過過去用于軋邊操作的缸來提供此類運動，需要在高流速下傳送量非常大的液壓流體。這又需要大的液壓泵送系統(tǒng)，伺服閥，管道等。然而，液壓缸提供相對便宜，簡單，低維護的選擇，允許在板環(huán)境中使用這些選擇的系統(tǒng)代表本領域中一種期望改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供此類系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，用于金屬板的邊緣軋制的設備包括所附的權利要求1中列出的特征。


現(xiàn)在參照下列附圖描述本發(fā)明，圖中
圖1圖解說明板軋機中通常使用的軋制操作的一部分； 圖2圖解說明根據(jù)現(xiàn)有技術的典型寬板軋機軋邊機的一半； 圖3圖解說明根據(jù)現(xiàn)有技術使用的典型的全液壓軋邊機的一半，和圖4圖解說明根據(jù)本發(fā)明的全液壓軋邊機的一半。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的設備使用至少兩種類型的液壓缸具有相對較大工作區(qū)域的第一軋邊缸，其用來實現(xiàn)軋邊過程中出現(xiàn)的輥的相對較小的運動，以及具有相對較小工作區(qū)域的至少一個另一缸，其用來實現(xiàn)與板坯翻轉(zhuǎn)或維護相關的輥的相對較大的運動。在下面的例子中，用現(xiàn)有技術中通常用到的“回拉(pull-back)”缸的改造來方便地實現(xiàn)具有較小工作區(qū)域的此另一類型的缸，但這不應看作是限制?？梢允褂贸乩字獾牧硪桓?。參照圖1，在根據(jù)現(xiàn)有技術的板軋機的典型軋制和翻轉(zhuǎn)工序中，板坯1的寬度對于前兩道次是鑄造寬度，軋邊輥2必須設置成大約此寬度。在第2道次之后，板坯在翻轉(zhuǎn)臺上翻轉(zhuǎn)90度，軋邊輥必須運動很大距離來容納側(cè)面對著的板坯。在翻轉(zhuǎn)之后，從側(cè)面軋制板坯，直到板坯的寬度達到期望的最終寬度。板坯然后被再次翻轉(zhuǎn)，此時軋邊輥必須再運動很大距離。
在寬板軋機上，軋邊輥在板坯翻轉(zhuǎn)時的大運動在軋邊機的每一側(cè)可輕易地介于一米和兩米之間。板坯典型地為1.6-2.4米寬，而舷側(cè)尺寸可高達4.9米或甚至更多。同樣， 這些運動必須相對較快地進行-幾秒，使得過程不會減速。同樣，在全液壓軋邊機中，缸必須具有足夠大的工作區(qū)域(液壓流體作用以實現(xiàn)位移的區(qū)域)，以在實際的液壓下，產(chǎn)生必需的軋邊力-典型為500噸或更多。大工作區(qū)域缸和高速下大運動的這種組合意味著傳統(tǒng)的全液壓軋邊機不適于用在寬板軋機中。出于這些原因，用于寬板軋機的軋邊機通常具有螺釘和液壓缸兩者。螺釘用于軋邊道次之間的大運動，缸用于軋邊道次過程中的小運動和寬度校正。參照圖2，根據(jù)現(xiàn)有技術，為了控制典型的寬板軋機中的板坯1的寬度，調(diào)整軋邊輥2的位置和軸承座11 (該圖代表可調(diào)整軋邊機系統(tǒng)的一半，顯示的每個組件出現(xiàn)在板坯 1的另一側(cè)設置的相應組件(未顯示)中)。在實際中，軸承座11通常被分成軸承座載體和嚴格意義上的軸承座。軸承座載體在換輥時保持在軋邊機中，而輥和軸承座被調(diào)換。為簡明起見，用項目11表示軸承座和軸承座載體。對于大運動，在軋邊道次之間，馬達4驅(qū)動蝸輪5，蝸輪5通過花鍵6使螺釘7旋轉(zhuǎn)。螺釘7在螺母8中旋轉(zhuǎn)，因此將軸承座3和輥2移進或移出。對于較小運動，在軋邊過程中，使用液壓缸9。螺母8是液壓缸9中活塞的一部分。液壓伺服閥系統(tǒng)用來控制油流進和流出缸9，因此移動活塞和螺母8，從而移動螺釘7， 軋輥的軸承座3和輥2。液壓缸10通常已知為回拉缸?；乩?0的工作是確保在軋邊輥間隙打開時，軸承座11保持與螺釘7接觸?；乩?0通常工作在恒壓下，但在一些情況下， 壓力根據(jù)軋邊輥間隙是打開還是關閉來調(diào)整。在一些情況下，回拉缸包括位置檢測器，其用于軋輥的軸承座的位置反饋，并用于控制螺釘和/或液壓缸位置。但是，即使位置檢測器被內(nèi)置于回拉缸中，但它并不經(jīng)常用于回拉缸本身的位置控制。在常規(guī)操作中，回拉缸的位置不直接受到控制，它簡單地跟隨螺釘?shù)倪\動。其例外情況是在換輥過程中，在一些情況下，回拉缸可用于在換輥過程中定位軋邊輥2和軸承座11。在換輥過程，軋邊輥2和軸承座11移動離開螺釘，并換成新套件。參照圖3，在根據(jù)現(xiàn)有技術的全液壓軋邊機中，板坯1的寬度是通過調(diào)整軋邊輥2 和軸承座11并連同板坯1的另一側(cè)的相應部件的位置來控制的。在全液壓軋邊機的情況下，所有運動是通過長沖程液壓負載缸12來進行的。適應新的板坯寬度的大運動和在軋邊道次過程中負載下的小運動是使用長沖程缸12來進行的?；乩?0以與上述描述相同的方式工作，它抵靠著長沖程缸12往回拉軸承座11以確保甚至在輥間隙打開時軸承座保持接觸。在圖3圖解說明的例子中，回拉缸包括位置檢測器，其用于軸承座位置的反饋。然而，在常規(guī)操作中，回拉本身不是位置控制的，它僅施加恒定壓力，跟隨長沖程負載缸12的運動。此例外情況是在換輥過程中在一些情況下回拉缸用來定位輥和軸承座。參照圖4，根據(jù)本發(fā)明的全液壓軋邊機具有兩種操作模式。在實際的軋邊道次中， 在高的壓力下，當要求短運動時，使用主缸12。然而，對于道次間的長沖程運動，主缸12以旁路模式操作，通過“回拉”缸10實現(xiàn)運動，
在軋邊道次中，輥12和軸承座11的位置是通過主液壓缸12的位置控制的。主液壓缸 12是使用伺服閥14來進行位置控制的。關閉閥16和17是打開的，旁路閥15是關閉的。 上油閥18也是關閉的。在此模式下，主缸以與傳統(tǒng)的全液壓軋邊機相同的方式操作?；乩?br> 4缸10以傳統(tǒng)的壓力(力)控制模式操作。當要求長沖程運動時，例如，當板坯翻轉(zhuǎn)時，關閉閥16和17被關閉，旁路閥15被打開。這允許流體從主缸的一側(cè)流動到另一側(cè)。在此模式下，回拉缸10是使用單獨的伺服閥(未顯示)進行位置控制的。因為回拉缸比主缸小很多，所以進行長沖程運動所需的油的體積比傳統(tǒng)的液壓軋邊機要小許多。當主缸處于旁路模式，閥門18也是被打開的，以便將主缸連接到上油供給源19。 這補償了在長沖程運動期間，例如如果缸區(qū)在活塞的兩側(cè)是不同的或者存在泄露等的情況時主缸輸入輸出所需的任何凈流量。上油供給源19可以是上水箱，或者可以是來自主系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)供應源。優(yōu)選地，主缸在兩個側(cè)面上具有相等區(qū)域以最小化所需的凈流量。當然，如果上水箱或大體積低壓力供應源用于上油供給源19，則原則上系統(tǒng)可在沒有旁路閥情況下操作，僅僅是從上水箱/低壓力供應源取出油或向其輸送油?；乩拙哂衅渥约簡为毜乃欧刂葡到y(tǒng)(未顯示)，其在主缸使用時的壓力(力)控制和用于長沖程運動的位置控制之間切換。盡管旁路閥15在圖4中顯示為外部閥，優(yōu)選地，它們內(nèi)置于活塞中(申請人的共同待決的申請GB 0815741. 4公開了這種配置)。同樣，在與軋邊輥和軸承座相對側(cè)的桿也可用螺栓固定到活塞(GB 0815741. 4也公開了)。在最傳統(tǒng)的軋邊機中，螺釘7不直接附連到軸承座11。軸承座通過回拉力保持與螺釘接觸。類似地，在最傳統(tǒng)的液壓軋邊機中，軸承座不直接附連到長沖程缸12的活塞桿， 它們通過回拉力保持接觸。不直接附連的原因是在螺釘或缸上不設置邊緣負載時軸承座可以有一些運動。然而，在新軋邊機設計中，為了使回拉缸能夠?qū)⒅鞲滓瞥?S卩，當關閉軋邊輥間隙時)，顯然主缸的活塞桿要么必須附連到軋邊機軋輥的軸承座11或者要么通過顯示為20的區(qū)域中其它一些裝置連接到回拉缸10。否則，回拉缸的運動會使主缸滯后。需要能允許軸承座有一些側(cè)面運動的附連方法。顯然這有許多解決方案，包括與一些間隙的簡單連接，與彈簧加載的簡單連接，與液壓負載的連接等等。
權利要求
1.一種用于對金屬板進行邊緣軋制的設備，包括安裝在軸承座中的輥；具有相對較大工作區(qū)域的至少一個軋邊液壓缸；具有相對較小工作區(qū)域的至少一個另一液壓缸；每個缸具有相關聯(lián)的活塞，其中所述活塞通過機械方式聯(lián)接，使得一個活塞的運動會引起另一個活塞運動；加壓液壓流體源和相關聯(lián)的用于選擇性地將所述加壓流體引導到缸以引起其中活塞運動的裝置；所述設備能夠在第一操作模式和第二操作模式之間切換，在所述第一操作模式中，加壓液壓流體被引導到所述軋邊液壓缸，從而實現(xiàn)所述軸承座的相對較小的運動，而在所述第二操作模式中，所述軋邊液壓缸基本上與加壓液壓流體隔離，加壓液壓流體被引導到所述另一液壓缸，以實現(xiàn)所述軸承座的相對較大的運動。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，進一步包括液壓流體源和相關聯(lián)的用于在所述第二操作模式中將流體從該液壓流體源引導到所述軋邊液壓缸的裝置。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的設備，進一步包括管道和閥門，其中所述管道被設置成在活塞任一側(cè)的軋邊液壓缸的內(nèi)部區(qū)域之間提供流體連通，所述閥門可操作以阻斷所述流體連通。
4.根據(jù)權利要求3所述的設備，其中所述管道和閥門被嵌置在活塞中。
5.根據(jù)任一前述權利要求所述的設備，進一步包括至少一個活塞桿，所述活塞桿被連接到活塞從而導致其在軸向方向上運動；所述活塞桿還通過柔性連接連接到軸承座，從而允許該桿相對于所述軸承座在與所述軸向方向成直角的方向上運動。
6.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中用于選擇性地將加壓液壓流體引導到所述缸的裝置可操作以在所述第一操作模式中以恒定壓力將所述液壓流體引導到所述另一液壓缸，從而保持所述軸承座和那些與每個軋邊液壓缸相關聯(lián)的活塞之間的接觸。
7.根據(jù)權利要求6所述的設備，進一步包括用于確定所述另一液壓缸的位置的裝置， 并且其中用于選擇性地將加壓液壓流體引導到所述缸的裝置可操作以在所述第二操作模式下響應所述位置將所述液壓流體引導到所述另一液壓缸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適于用在寬板軋機中的全液壓軋邊系統(tǒng)。為了避免需要機電螺釘來實現(xiàn)邊輥(2)的大運動，通過使用回拉液壓缸(10)來實現(xiàn)該目的。在大運動期間，主液壓缸(12)切換到非操作模式，因此不需要在高壓力下傳送大量的液壓流體。
文檔編號B21B31/32GK102365135SQ201080014730
公開日2012年2月29日 申請日期2010年2月9日 優(yōu)先權日2009年3月27日
發(fā)明者馬利森 A., 弗拉尼 J., T. 克拉克 M., 瓊斯 M. 申請人:西門子 Vai 金屬科技有限公司