用于生产高质量线材的坯料层压设备的精加工整体单元

摘要

一种用于坯料层压设备的精加工整体单元，包括多个层压罩(G1－Gn)，所述层压罩(G1－Gn)按照适用于形成层压生产线的顺序设置并且由一对机械传动装置(22、22′)致动用于层压坯料，所述机械传动装置(22、22′)通过至少一个控制减速器(23)致动，其特征在于，所述整体单元包括至少一个第一模块(M1)和第二模块(M2′、M2″)，其中至少一个模块可通过一对可分离的接头(40)与层压生产线脱离。

说明书

技术领域

本发明涉及用于生产高质量线材的坯料层压设备的精加工整体单元。

背景技术

在用于生产高质量线材的坯料的层压设备或轧机中，根据已有技术，预先加热至进行热层压所用的介于750℃和超过1000℃之间的适当温度的坯料经受层压以便逐渐地减少其截面至所需值。

在生产高质量和特种钢线材时，像抗裂性和抗屈服性以及拉伸可变形性之类的高机械特性同样特别重要。

因此，在用于生产线材的轧机中，临界截面之一包括精加工整体单元，该精加工整体单元通过多个层压罩减少坯料的尺寸，从而生产线材以送到校准器或直接送到卷绕机。

为了使得线材具有圆截面或基本规则的型面，层压罩的层压辊或滚筒错开例如90度交替地布置，以便在最后的步骤中层压坯料以随后变形而具有例如圆形-卵形-圆形截面。

根据现有技术的整体单元在图1至3中分别以示意性透视图、相对于由箭头F指示的层压轴线的俯视图和其中校准器设置于整体单元下游的透视图示意性地示出。

参考这种现有技术，层压整体单元1包括两个平行的机械传动装置，第一传动装置2和第二传动装置2′，它们通过控制减速器3相连而控制减速器3又通过齿轮4连接至运行驱动马达5。

机械传动装置装备有成对伞齿轮6和齿轮7，它们串联地将转动传递至层压整体单元1的各个罩G1、G2、......Gn的层压滚筒8。

在所示的实例中，这种整体单元可以预见具有十个顺次的层压罩G1-G10，它们交替地通过两个传动装置传动装置2和2′控制，以便使得第一传动装置2控制奇数的罩G1、G3、...、G9，这些罩产生截面减少从而将进入的圆杆转变成卵形杆，而第二传动装置2′控制偶数的罩G2、G4、...、G10，这些罩产生截面减少从而将进入的卵形杆转变成圆杆。

在现有的机器中，使用层压滚筒的组件组合来生产不同直径的线材，通常从最大尺寸开始，换句话说从最远离控制的罩G1 G2开始然后随后的罩继续，直到预定直径为止。

在图3中示意性地示出的机器中，在这种整体单元的下游，设置了校准器9，其装备有两个罩H1和H2以及有关设备包括机械传动装置2和2′，机械传动装置2和2′由控制减速器3致动，控制减速器3又通过齿轮4连接至运行驱动马达5′，成对伞齿轮6和齿轮7串联地将转动传递至校准滚筒8′。

因为在单位时间中进入的产品质量和出去的产品质量必须一定相同，所以在层压期间，坯料的线性速度增加以便补偿促成其长度增加的截面减小。

因此，各个罩中的滚筒通常以不同速度转动，该速度从第一罩G1至最后的罩G10递增。

在根据现有技术的机器中，存在不利条件，举例说明如下。

在给定组的机械构型的情况下，在一组10个罩的前文所示和所述的情况中，当所需的尺寸容许产品例如在第八罩处被层压同时将其精加工以便使第八罩处的层压速度最大化时，第十罩达到很高的速度，且还自由转向，换句话说，不需要其机械构件被接合。

在这种操作条件中，机械零件易于快速磨损。

例如，如果在第八罩处以90m/s的速度层压，则第十罩以大约140m/s的速度转动且自由转向。

这种不利情况目前通过以下方式来解决，即将第八罩的转速限制至70-75m/s以便在自由转向的第十罩中不超过115-120m/s的速度向。

当产品刚好从第六或者第四或甚至第二罩在尺寸上已经进行了精加工时，也需要速度限制。

因此，层压速度必须一定根据最后的罩中容许的自由转向的最高速度受到限制。

根据现有技术的轧机固有的另一个缺点与以下情况有关，即为了层压不同的直径，例如较小的随后的直径，需要停止层压生产线，拆卸层压辊和有关导向装置，装配用于待生产的新直径的辊和设备并且仔细调节辊自身的开口。

这种操作在层压生产线停止的情况下进行。

当生产直径相同的大量线材时，也需要这种相同的操作，因为在一定运行时间之后，元件的磨损迫使必须更换它们。所有这些活动都在设备停止的情况下进行，因此产量损失相当大。

发明内容

因此，本发明的总体目的是提供坯料层压设备所用的精加工整体单元，对于层压产品的所有直径而言，其适用于使得输出速度最大化因此使得产量最大化。

本发明的另一个目的是提供一种容许能量消耗和机械零件磨损减少的精加工整体单元。

另外本发明的目的范围内还有提供一种容许减少轧机用于维护和/或更换滚筒及有关设备以及相关调节的停机时间的精加工整体单元。

鉴于前述目的，根据本发明，已经考虑使得用于线材的轧机具有所附权利要求中所述的特征。

附图说明

本发明的结构和功能特征以及与现有技术相比的优点通过参看附图参阅以下说明书将得到更清楚地说明，附图中：

图1至3为根据现有技术的坯料层压设备所用的精加工整体单元的示意图；

图4为处于第一操作方式的根据本发明的实施例的精加工整体单元的平面示意图；

图5为处于第二操作方式的根据图4的实施例的精加工整体单元的平面示意图；

图6为处于第一操作方式的根据本发明的不同实施例的精加工整体单元的平面示意图；

图7为处于第二操作方式的图6的精加工整体单元的平面示意图；

图8和9为根据本发明的整体单元的示意性透视图；

图10至12为处于三种不同操作位置的连接至根据本发明的精加工整体单元的校准器的平面示意图；

图13至15为处于不同构型的根据本发明的整体单元的平面示意图；

图16为图13-15的示意性透视图；

图17是根据本发明的不同实施例的整体单元的示意性俯视图；

图18a-18d为处于不同操作位置的图17的整体单元的平面示意图；

图19和20示出了处于两个不同操作位置的根据本发明的整体单元的细节。

具体实施方式

参考图4至9和19、20，坯料层压设备所用的精加工整体单元包括至少一个第一模块M1和第二模块M2′、M2″。

模块M1、M2′、M2″包括适用于形成层压生产线的顺序设置的多个层压罩G1、G2、G3、Gn，以沿着箭头F指示的方向层压输入的坯料，以便制造具有预定截面的线材或通常的层压产品。

这些模块包括两个平行的机械传动装置，第一传动装置22和第二传动装置22′，这些传动装置又通过至少一个设置于第二模块M2′、M2″下游的控制减速器23连接和致动，而控制减速器23又通过齿轮24连接至与整体单元串联设置的运行驱动马达25。

机械传动装置22、22′装备有成对伞齿轮26和齿轮27，它们串联地将转动传递至层压整体单元的的模块M1、M2′、M2″的各个罩G1、G2、、...、Gn的层压滚筒28。

在所示的实例中，这种整体单元可预见具有十个顺次的罩G1-G10，它们交替地通过两个传动装置22和22′控制，以便使得第一传动装置22控制奇数的罩G1、G3、...、G9，而第二传动装置22′控制偶数的罩G2、G4、...、G10。

在第一模块M1和第二模块M2、M2′之间，可以预见有至少两个可分离的接头40，包括(还参考图19和20)凸形配合部分41和凹形配合部分42并可通过杆43操作。

这些接头沿着传动装置22和22′设置，以便容许第一模块M1与第二模块M2′和M2″的快速断开和重新连接。

第二模块以两个基本上相同的组M2′和M2″的形式制造，换句话说，包括两个系列的罩，在这种情况下，该两个系列的罩为精确复制的后四个罩G7--G10。

这些组能够滑动，因为它们由至少一个可在适当设置的导向器32上平移的台车33支承。

有利地，按照这种方式，可以迅速地将一组第二模块更换成另一组，而中断处理时间最短。

为了使得层压产品以被引导的方式前进至第二模块的输出设备，可以预见带口管道31，其跨过控制减速器23并引导线材至校准器29。

这种校准器29设置于第二模块M2、M2′的下游并且又装备有两个罩H1和H2和有关设备，包括由其自己的控制减速器23′致动的机械传动装置22和22′，控制减速器23′又通过齿轮24连接至运行驱动马达25′。

为了将转动传送至校准滚筒28′，具有成对伞齿轮26和齿轮27。

特别地，参考图6和7，还使得第一模块M1可以在由台车33支承的的导向器32上滑动。

按照这种方式，就可以通过直接从第二模块开始层压坯料而避免使用第一模块。因此，可以预见带口管道31引导坯料进入第二模块，并且除了引导线材从第二模块到达校准器的带口管道31之外的另一个带口管道引导线材从校准器出去。

参考图10至12，示出了校准器29，其可以在由台车33支承的导向器32上滑动并且装备有两个相同的校准组C′和C″，并且在两个组C′和C″之间居中地设置带口管道31。

功能基本上与第二模块M2′和M2″相同，即能够迅速地更换以进行维护、更换零件和调节而不需要长时间停止层压生产线，以及能够通过使得线材直接穿过中心带口管道31中而省去。

在前述校准器和有关控制减速器23′之间，有利地具有可分离的接头40以容许操作的速度。

这种校准器还能够通过支承着其组C′和C″的台车33在导向器31上滑动。

在图13至18d中所示的本发明的不同实施例中，整体单元具有设置在第一模块M1和第二模块M2′、M2″之间的控制减速器23，两者都相对于由箭头F标识的层压生产线通过可分离的接头40连接至侧面马达25(图18b-18d)并由其致动，或者连接至两个相对的侧面马达25a和25b(图13-16)或连接至两个串联地设置的侧面马达25a和25b(图18a)并由其致动。

按照这种方式，最大程度地优化了生产，并且实际上可以完全停止不操作的模块以便在操作模块中达到最高速度，其中不操作的模块可为第一模块M1或第二模块M2′、M2″。

存在设置在不同层压罩之间的多个可分离的接头40容许其断开，因此延长了未使用的罩的使用寿命。

由于可能使模块和/或校准器能够滑动，就容许将停止层压生产线以进行干预的次数减至最少。

当然，所述和所示的构型只应当作为实例并且可以根据需要进行修改，这种修改可以通过改变、组合和替换其元件和加入其它元件以便使得设备整体上非常通用和自适应以用于优化操作参数。

所提出的新型整体单元具有设置在第六和第七罩或设置在第四和第六罩之间的控制减速器。因此，可以把组看作为包括两个模块：

-设置在控制减速器23上游的第一模块M1；

-设置在控制减速器23下游的第二模块模块M2′、M2″。

可以预见两个模块的不同组合。

例如，第二模块可包括4或6个罩并且可以预见两组可移动的罩。

当一组在生产时，另一组可用于更换辊及进行完全调节以生产下一个直径。

实际上，可以预见两个可分离的接头，一个用于主传动装置22、22＇中的每一个，其容许主减速器的第二模块断开。

在6+4个罩构成组的情况下，还可以预见两个可分离的接头以便将罩G9和G10从传动装置上分离；或者在相应模块中4+6个罩构成组的情况下，分离罩7-10，以便使得如果精加工罩为第八罩G8或第六罩G6，则随后的罩保持停止。

在第二模块M2′、M2″的末端，可以预见层压生产线具有校准器29，其中两个罩H1和H2带有圆形通道，在圆形线材或圆形杆的情况下，该圆形通道用于增加产品的形状和标称尺寸的精度以及用于恢复由于在线材束的顶和底通过期间材料上缺乏皱缩而导致的尺寸或大或小的线材束的初始和最终部分-即使其回到所需尺寸。

在由例如10个罩组成的用于线材的单元的情况下，可以预见第一模块M1具有6个或4个罩。其可以相对于生产混合物固定或者可移动。如果生产大量的小圆杆，则在第一固定模块中具有4个罩而在第二可移动模块上具有6个罩的解决方案可能适用。

在可移动的解决方案中，模块或组安装于台车33上，该台车33通过液压缸或电缆系统的作用侧向平移。

本发明的优点可总结如下：

-对于所有从具有十个罩的组上的第八罩开始(即第八G8-第六G6-第四G4-第二罩G2)开始精加工的产品，由于速度增加而产量增加，这种增加可以达到30％。

-为改变直径或由于层压中的辊的通道磨损而改变层压辊28所需的设备停机时间减少，原因是更换辊、更换设备以及调节辊子的开口这些工作离线进行。有关时间减少50％以上。

-维护减少并且轴承耐用时间更长，原因是最高速度受到抑制并且机器(或模块)自由转动地运行的时间减少。

-节能，原因是当模块未使用时可以保持该模块静止(当利用第一模块层压时，第二模块保持静止的或者反之亦然)。

-层压线的线材束的整个长度上生产的所有直径尺寸公差(圆度和直径偏差)更好。

-从坯料获得的线卷的顶、底的外部公差长度减少，废料从当前的产量的0.8％-0.9％减少至达到0.3％-0.4％的值。对于生产300000吨/年线材的生产线，废料的减少等于或者大于1500吨/年。

通过如上参考附图所述，应当清楚根据本发明的用于坯料层压设备的精加工整体单元如何特别可用和有利。

因此实现了说明书序言中所述的目的。

当然，根据本发明的整体单元可以不同于附图中仅作为非限制性实例所述和所示的整体单元。

因此，本发明的保护范围由所附权利要求限定。