具有带材卷取装置的卷取机炉

摘要

一种具有带材卷取装置的卷取机炉，其中，所述带材卷取装置(4)包括卷取机轴(6)、支承在所述卷取机轴上的卷取机滚筒(11)和至少一个弧形压板(14)；所述卷取机轴穿过界定所述卷取机炉(1)的内部空间(5)的炉壁(2a、2b)，并且在所述卷取机炉外可转动地支承在支承轴承(8、9)内；所述卷取机滚筒和所述至少一个弧形压板通过连接件(16)相互定位，并且在所述卷取机滚筒和所述至少一个弧形压板之间设定了用于接纳带材头的间隙(15)；所述卷取机滚筒的使用寿命被明显提高并且保障了用于热轧带材的、取决于带材厚度的、输入间隙的设定，当所述卷取机滚筒(11)被构造为封闭体，且所述连接件(16)被构造为调节装置(17)，用于确定卷取机滚筒和弧形压板之间的特定的间隙宽度，并且用于夹住进入到所述间隙的带材头时。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有带材卷取装置的卷取机炉。该带材卷取装置包括卷取机轴、支承在该卷取机轴上的卷取机滚筒和至少一个弧形压板。卷取机轴穿过界定卷取机炉的内部空间的炉壁，并且在卷取机炉外可转动地支承在支承轴承内。卷取机滚筒和至少一个弧形压板通过连接件相互定位，且在卷取机滚筒和至少一个弧形压板之间设定用于接纳带材头的间隙。

背景技术

这样一种带材卷取装置优选被用于与炉卷轧机关联地在一个接着一个的轧制道次之间卷绕、暂存和开卷被热轧制过的带形物。

炉卷轧机滚筒一般具有带有纵向缝隙的空心圆柱形筒体，最大轧带宽度配合于该纵向缝隙。圆柱形的滚筒体以其壳面构成了第一带绕的缠绕面，并且所述纵向缝隙构成了用于热轧带材的带材头的输入开口。滚筒体的开放的横截面通过该缝隙而存在，所述开放的横截面与封闭的横截面相比而言，具有很大程度地被降低了的扭曲阻力矩。随着滚筒的不断使用，滚筒体的这种衰减导致其圆形几何形状的展平，改变缝隙几何形状并导致在卷绕时附加的带材张力波动，所述带材张力波动消极地影响卷绕过程的稳定性。在两个缝隙端部出现了很高的滚筒壳面内的局部缺口应力。该应力的产生、变形的倾向和很高的运行温度的影响强烈地降低了炉卷轧机滚筒的使用寿命，由此大约在制造500000个热轧带材后就必须更换滚筒。

DE-A 909 577、DE 21 10 317 A1和GB-A 693 397已经公开了开始部分提及的类型的、具有带材卷取装置的卷取机炉。这种卷取机滚筒分别包括一个在卷取机轴上移动的中间部分和两个可折叠地安装在侧向护板中的滚筒部分。用于输入热轧带材的带材头的楔形的容纳开口由所述中间部分和各个滚筒部分构成。热轧带材输入之后，卷取机滚筒立刻开始旋转并且卷绕该热轧带材。这些已知实施方式都没有提供取决于所输入的热轧带材的带材厚度以及取决于热轧带材的被特定的夹紧地单独地设定间隙宽度的可能性。

卷取机滚筒的在轴向弹簧张力作用下的多零件式结构(如根据DE21 10 317 A1公开的带材卷取装置)，需要复杂的凸轮系统，所述凸轮从固定安装的弧形元件出发凸入到各个卷取机滚筒元件的空腔中并作用为随动装置，同时至少部分地作为所输入的热轧带材的止档。在DE21 10 317 A1中已经指明了这种凸轮和卷取机轴元件的很高的磨损性，所述凸轮和卷取机轴元件必须装配有特别硬并且抗磨损的覆盖物。这样一种结构在800℃到1000℃的温度负荷情况下不能经济地使用。

发明内容

因而本发明的任务是，克服已知的现有技术的缺点并且建议一种具有带材卷取装置的卷取机炉，其中，卷取机滚筒的使用寿命通过结构性的措施而被明显地提高了。此外能够保证用于热轧带材的输入间隙的、取决于带材厚度的设定，并且尽可能地最小化带材张力波动。

本发明任务根据开始提到的方式的装置如此解决，使得卷取机滚筒被构造为封闭体，连接件被构造为调节装置，所述连接件确定弧形压板相对于卷取机滚筒的径向位置，所述调节装置用于确定卷取机滚筒和弧形压板之间的特定的间隙宽度，并且所述调节装置用于夹住进入到所述间隙的带材头。作为封闭的、在卷取机轴上固定的中空体，特别是在滚筒壳面内没有纵向缝隙、并且没有其他类型的滚筒壳面的分割和分段的所述卷取机滚筒的结构，显著地提高了卷取机滚筒的使用寿命。

特别地，为了让调节装置的可移动的部件尽量远离高温影响，根据有利的实施方式建议：卷取机轴和弧形压板穿过界定所述卷取机炉的内部空间的炉壁，并且调节装置被布置在卷取机炉的内部空间之外。优选的是，调节装置抗转动地布置在卷取机轴上，并且弧形压板相对于卷取机轴相对可移动地固定在调节装置上。

为了在卷取机轴的、和相对于卷取机轴的转动轴线偏心地伴随转动的弧形压板的、通过炉壁的穿透区域中，使得热损失最小化，以下做法是适合的，即在所述卷取机轴的和所述弧形压板的穿透区域中的所述炉壁被构造为伴随所述卷取机轴转动的盘片。从旋转的盘片到静止不动的炉壁的尽可能密封的过渡部，通过由耐热的密封材料制成的、优选是类似耐热的波纹管方式的密封制成的密封件来实现。

适合的是，根据第一可能的实施方式，调节装置包括承载架，所述承载架抗转动地固定在滚筒轴上，并且为所述承载架分配引导部，在所述引导部上引导具有相对引导部的、承载所述弧形压板的连杆。所述引导部和相对引导部被这样构造，使得它们被构造为允许相对运动，所述相对运动改变在弧形压板和卷取机滚筒之间的间隙的间隙宽度。在承载架上的引导部和在连杆上的相对引导部在此径向相对于卷取机轴的转动轴线地取向。

承载架间接地固定到卷取机轴上也是可行的，方法是：承载架被固定在炉壁的伴随卷取机轴转动的盘片上，或者被直接整合到炉壁的伴随转动的盘片内。

根据本发明的优选实施方式，调节装置包括具有引导部的调节框架和可以与此相对移动的、具有相对引导部的、承载弧形压板的连杆，其中，调节框架可移动地支承在位置固定的支承机架上，并且在调节框架上接合执行机构，优选为液压的压力介质缸，所述压力介质缸在它那侧支承在所述位置固定的支承机架上。

借助简单的措施，执行机构施加的调节力或者调节运动的无夹紧的传递就能够地转化为弧形压板的径向作用的夹紧力、或者间隙宽度调节力、以及调节运动，方法是：调节框架在位置固定的支承结构上、平行于卷取机轴的转动轴线可相对移动地被支承，并且被所述执行机构施加作用，并且在调节框架上的引导部和在连杆上的相对引导部以与卷取机轴的转动轴线成一定角度地来取向。

根据本发明的另外的可能实施方式，调节装置包括抗转动地与卷取机轴连接的承载架，其中，为承载架分配平行于卷取机轴的转动轴线取向的枢转轴线，并且枢转机构可枢转地布置在该枢转轴线上，枢转机构在其一侧延展部上与弧形压板联接而在其另一侧延展部上与执行机构联接，所述执行机构支承在承载架上。

如果枢转机构由双臂杠杆构成，则在设定用于热轧带材的带材头的间隙时，所述弧形压板的枢转运动相对于卷取机轴转过一个小的角度，所述角度引发间隙的很小的不明显的楔形形成。

如果枢转机构包括用于连接弧形压板的平行导杆布置，通过弧形压板相对于所述卷取机轴的平移获得具有恒定的间隙宽度的、用于接纳所述带材头的间隙的设定。

调节装置包括优选由液压压力介质缸构成的执行机构，并且为其分配嵌入卷取机炉和轧机的设备控制回路内的控制块。

具有布置在卷取机炉的内部空间中的、根据本发明的带材卷取装置的卷取机炉，优选被应用于可逆地热轧制金属带材，优选的是带钢。在此，所述热轧制在可逆的轧制设施(如优选的炉卷轧机)内、在多个相互跟随的轧制道次中实施。

附图说明

由下述非限制性的实施方式的描述并参考附图得出本发明的其他优点和特征，其中：

图1示出根据本发明的、具有根据本发明的带材卷取装置的卷取机炉的纵剖面图；

图2示出根据本发明的第一实施方式的带材卷取装置的纵剖面图；

图3示出根据本发明的第一实施方式的支承在承载架上的带材卷取装置的斜视图；

图4示出根据本发明的第一实施方式的带有三个移动柱塞的分布的连接件的正面视图；

图5示出根据本发明的第二实施方式的连接件的示意图；

图6示出根据本发明的第三实施方式的连接件的示意图。

具体实施方式

图1以示意图示出沿着卷取机轴的转动轴线纵剖具有带材卷取装置的卷取机炉的竖直剖面图。这样一种具有带材卷取装置的卷取机炉被用于在可逆式轧机中卷绕、储存和开卷被热轧制过的钢带。

卷取机炉1由很大程度上封闭的炉壳体2组成，所述炉壳体2由多个具有隔热覆盖物的炉壁2a、2b、2c构成。在带材卷取装置4的主要构件位于卷取机炉的内部空间3中，其空间温度可以可受控制地被调整。

卷取机轴6绕转动轴线7可转动地布置。卷取机轴6穿过侧炉壁2a、2b，并且在炉壳体2外、在不承受温度负荷的区域中支承在支承轴承8、9内。卷取机轴6与可被控制的枢转驱动装置10联接。

卷取机滚筒11被制成具有连续封闭的、圆柱形的壳面12的中空体，并且抗转动地定位在卷取机轴6上。弧形压板14在径向距离卷取机滚筒11的壳面12地布置并沿着其延伸，所述弧形压板14形成到所述卷取机滚筒的壳面的间隙15。在垂直于卷取机轴的转动轴线7的横截面中，卷取机滚筒11和弧形压板14形成共同的、近似地符合圆形的外部轮廓，由此保证带材卷取装置的足够的圆周运动。

由卷取机滚筒11和弧形压板14形成的间隙15接纳进入到卷取机炉中的热轧带材的带材头，直接伴随着带材卷取装置的旋转运动而开始，将该热轧带材夹在卷取机滚筒和弧形压板之间并且将该热轧带材卷绕成为以虚线表示的卷B。

弧形压板14沿着转动轴线7的方向延伸同样也穿过炉壁2a、2b，并且在炉壳体2之外通过连接件16固定在其相对于卷取机滚筒11的相对位置内，所述连接件16执行调节装置17的功能。在卷取机轴6和弧形压板14穿过炉壁2a、2b的穿透区域中，这些炉壁由伴随卷取机轴和弧形压板一起转动的盘片23、24构成。这些盘片与卷取机轴6抗转动地连接并且与所连接的、固定不动的炉壁2a、2b通过密封件25、26密封(例如按照耐热波纹管方式的密封)，由此可靠地避免了环境空气进入到卷取机炉的高温的内部空间，进而可靠地避免了热轧带材的局部的冷却。

在炉壳体的两侧，支承轴承8、9支承在稳固的承载架20、21上。

在图2和图3中为了获得更好的清楚性，仅部分地示出根据本发明的位于卷取机轴6和弧形压板14之间的调节装置17、用于卷取机滚筒6的转动支承的支承轴承8和具有盘片24的炉壁2a。原理上，卷取机轴和弧形压板的两侧对称支承是必须的。

如从图2中可以看出，带材卷取装置4包括卷取机轴6，其上抗转动地布置卷取机滚筒11。为这些构件分配内部冷却装置，其具有通过中心的卷取机轴的冷却介质输入装置和冷却介质排出装置。

调节装置17由调节框架32和连杆33组成。调节框架32包括盘片形的基础件34，所述基础件34具有锥壁形的引导部35、35a，引导部35和35a共同构成了用于连杆33的环形容座。盘片形的基础件34具有用于卷取机轴6的、居中布置的通孔。基础件34的一侧由底板36构成，多个移动柱塞37焊接在该底板36上(图4)，以达到平均地调整所述基础件。它们可移动地安装在稳固的承载架21的引导架38中、平行于卷取机轴6的转动轴线7的方向。在每一个移动柱塞37上铰接有压力介质缸39，该压力介质缸39支承在稳固的承载架21的引导架38上。连杆33具有由辊子41构成的相对引导部40，所述辊子41根据压力介质缸39的不同的加载方向A或B而在引导部35、35a之一上滚动。

为了获得用于接纳带材头的间隙15的开口，压力介质缸39将被如此加载，使得移动柱塞37在箭头B的方向上移动。在此，导致连杆33被迫径向向外运动，由此弧形压板14也意味着增大间隙地向外运动。如果带材头在其进入到间隙15后应该被夹住，则压力介质缸39的加载这样进行，使得移动柱塞37在箭头A的方向上移动。在此，导致连杆33被迫径向向内运动，由此弧形压板14也向内运动。

图5示意性地示出用于相对于卷取机滚筒地定位弧形压板14的调节装置17的另一实施形式。调节装置17包括抗转动地支承在卷取机轴6上的承载架51，具有枢转轴线53的枢转轴颈52固定在该承载架51上。由双臂杠杆54构成的枢转机构60可枢转地布置在枢转轴颈52上。压力介质缸39铰接地接合在杠杆54的一个杠杆臂上，该压力介质缸39在它那侧铰接地支承在承载架51上。弧形压板14铰接在双臂杠杆54的另一个杠杆臂上，并且在压力介质缸的施加作用时该弧形压板14以预定的枢转运动转过一个小的枢转角。

图6示意性地示出用于相对于卷取机滚筒地定位弧形压板14的调节装置17的另一实施形式。调节装置17包括抗转动地支承在卷取机轴6上的承载架51，具有枢转轴线53、63的两个枢转轴颈52、62固定在该承载架51上。在压力介质缸39的施加作用时，由导杆64、65、66构成的平行导杆系统使得在导杆65上铰接的弧形压板14的平行移动成为可能。