熱軋生產線上的多功能導尺裝置的制作方法

本發明涉及金屬板帶熱軋生產線上的導尺裝置，特別是一種集軋件對中、輔助咬入、軋邊測寬等功能集中在一起的裝置。技術背景導尺裝置設置在主軋機前后，實現帶材的對中、輔助咬入、扎邊定寬等功能，是熱軋制生產線上必不可少關鍵的輔助設備。在2007年11月28日，中國專利文獻公開了一種名稱為“一種便于自動標定的軋制線導尺”的實用新型專利，公開號是CN200981079Y，該類軋制線的導尺包括在機架前分別由位于工作側和操作側液壓缸控制的兩個相互平行的擋板，其特征在于在每個液壓缸的收回極限附近安裝兩個極限開關。該裝置中采用擋板進行滑動導正，其與軋件之間的摩擦大，對軋件的邊部易造成損壞且穩定性差。再如，2012年07月4日，中國專利文獻公開了一種名稱為“一種帶材熱軋機的導尺裝置”，授權公告號CN202290786U，該類導尺裝置包括機座，呈對稱設置于輥道上左導尺組和右導尺組，左導尺組和右導尺組分別由平移導尺和擺動導尺組成，在各平移導尺與機座之間分別設有同步推動平移導尺移動的液壓缸，在個油壓缸兩側設有左導桿和右導桿，左導桿、右導桿的一端與平移導尺相連接，在左右導尺組相對應的導桿之間設有導桿同步機構。該裝置中采用是導桿作為導尺的導向定位機構，其摩擦阻力大，安裝難度高，對設備的驅動力需求高，降低了該導尺的機械高速化運行需求；產品在軋制過程中是一個由厚逐漸變薄的生產過程，該裝置沒有對導尺的側向擠壓力進行控制,對熱軋生產線上的不同時段的產品均使用同樣的壓力，對后期的比較薄的產品側邊造成變形。帶材熱軋頭幾個道次受板錠和軋輥間摩擦力的限制，如果壓下量過大，帶材自然咬入會很困難，一般采用減小單道次壓下量的方法或在外力輔助下咬入解決自然咬入困難的問題。這大大影響了生產效率，降低了熱軋帶材的終軋溫度。帶材熱軋會產生較大的寬展，某些材料還會在邊部形成裂紋，這不僅給后續的軋制生產帶來困難，還降低了最終的成品率，增加了帶材的生產成本。為解決這個問題通常會設置單獨的軋邊機或在熱軋機架入口處設置獨立的軋邊輥，設備投資大大增加。

技術實現要素：
針對上述現有技術中熱軋生產線導尺所存在的結構上的弊端和功能上的局限性及生產過程所存在的上述問題，本發明設計一套全新的導尺裝置，在保證帶材對中功能的基礎上，實現帶材的輔助咬入和軋邊定寬功能，即：導尺、推錠、軋邊一體化。為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：本發明主要包含對稱設置在輥道上軋制帶材的兩側的兩個底座1和在底座上的滑臺2，在滑臺上固定有液壓缸3，滑臺2靠近帶材一端的內側設有若干立輥9，兩滑臺同步聯動的對中機構，滑臺2為箱式結構，和滑臺相對底座向垂直軋制中心線方向平行移動作導向定位的線性滑軌組件7，至少1個立輥連接電機或液壓馬達，使得至少一個立輥被動力驅動；以軋機為參考位置，從近到遠，相對稱的兩立輥間距或稱開口度越來越大，相鄰兩相對稱軋邊輥間距差或稱開口度差為單對軋邊輥的軋邊量，進一步，相鄰兩相對稱立輥間距差或稱開口度差呈等差數列分布；所述的滑臺2靠近帶材一端的內側設有若干立輥9，立輥9的形狀呈倒錐形；所述的呈倒錐形立輥9的錐度在1-20o范圍；所述的滑臺2為箱式結構，其斷面形狀呈階梯狀，其中靠近輥道的較厚部分的端面安裝立輥9；所述的線性滑軌組件7包含滑塊71與導軌72，導軌72固定在滑臺2的底面靠兩邊位置，且導軌72與滑塊71滾動配合；所述對中機構8包含與其中一滑臺底面固定的聯動固定支架81，齒條連接桿82，由上齒條83、齒輪84、下齒條85組成的齒輪齒條機構，齒輪與上下齒條相互咬合，上齒條83固定在另一滑臺的底面，下齒條85與齒條連接桿82一端連接，齒條連接桿的另一端與聯動固定支架81固定連接，當上齒條向一個方向移動時，通過齒輪帶動下齒條向相反方向移動。本發明采取以上技術方案，其具有以下優點：1）本發明集軋件對中、輔助咬入、軋邊測寬等功能集中在一臺設備上實現，提高生產效率和產品質量的同時，還降低了設備成本；2）通過計算機自動控制系統，可實現根據帶材厚度自動設定軋邊量，既可以定量軋邊也可以定力軋邊。附圖說明圖1為本發明熱軋生產線上的新型導尺設備的總體結構立體圖；圖2為本發明熱軋生產線上的新型導尺設備的主視圖；圖3為圖1、圖2中對中機構的結構示意圖；圖4為本發明放置在主軋機前后的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明：如附圖1-4示意，圖中的標號分別表示：底座1、滑臺2、液壓缸3、液壓缸支撐座4、液壓缸缸體支撐座5、伺服器6、滑塊導軌組件7、滑塊71、導軌72、同步機構8、聯動固定支架81，齒條連接桿82、上齒條83、齒輪84、下齒條85、立輥9、主動立輥91、從動立輥92、減速電機10、主軋機11。如圖1所示，本發明包含兩個底座1，對稱設置在輥道上軋制帶材的兩側；及設置在底座上的兩個滑臺2；及固定在底座和滑臺間的驅動裝置3，用于驅動滑臺前后移動；還包括使滑臺相對底座向垂直軋制中心線方向移動的直線導向機構7，其位于滑臺與底座之間并與他們相連接；使兩滑臺同步聯動的同步機構8；通常每個滑臺上至少2個以上的豎直安裝的立輥9，分別設置在滑臺靠近帶材一端的內側，兩側滑臺的輥子相對于軋制中心線對稱，其中至少一個立輥為動力輥，及實現動力輥調速、立輥和帶材間軋制力調節、兩側立輥之間距離調節的液壓系統和電氣控制系統；線性滑軌除了能精確導向外，還要能承受軋制方向上帶材施加在扎邊輥上的力，可以采用滑動導軌，也可以采用滾動導軌；對中機構包含與兩側滑臺相固定的聯動機構，目的是實現兩側滑臺對中過程同步運動。也可以采用機械式同步，比如：齒輪齒條同步機構，鏈條或皮帶式同步機構等。也可以通過位置自動控制，通過控制系統實現兩側的滑臺同步運動；以軋機為參考位置，從近到遠，相對稱的兩立輥間距或稱開口度越來越大，相鄰兩相對稱立輥間距差或稱開口度差為單對立輥的軋邊量，進一步，相鄰兩相對稱立輥間距差或稱開口度差呈等差數列分布；此外，每側立輥中有主動輥和從動輥，主動輥上設置有驅動其轉動的驅動裝置，可以采用電機或液壓馬達經減速機驅動，也可以由電機或液壓馬達直接驅動。從動輥接觸帶材后，由帶材的直線移動拉動輥子旋轉；驅動滑臺移動的驅動裝置可以是直線運動驅動器，比如液壓缸、氣缸等，也可以是旋轉運動驅動器，比如電機、液壓馬達等，經機械傳動機構將旋轉運動轉換為直線運動；常用的轉換機構有：齒輪齒條傳動、絲桿螺母傳動、鏈傳動、皮帶傳動、曲柄滑塊曲柄搖桿等；此外，不同的驅動器，采用相應的伺服控制器來控制；在滑臺上設置位置檢測裝置，測量滑臺的移動距離，用于測量控制帶材寬度。測量裝置可以用直線位移傳感器，比如：光柵尺、磁柵尺、差動變壓器等，也可以把直線運動轉換為旋轉運動，用測量轉角傳感器測量轉角，將轉角換算成直線運動的位移，常用的轉角測量裝置有：旋轉編碼器、旋轉變壓器等。圖1、圖2為本發明的熱軋生產線上新型導尺設備，包含兩個底座1，對稱設置在輥道上軋制帶材的兩側；及設置在底座上的兩個滑臺2；及固定在滑臺上的液壓缸3，還包括為滑臺2相對底座1向垂直軋制中心線方向平行移動作導向定位的線性滑軌組件7，其位于滑臺2與底座1之間并與他們相連接；使兩滑臺同步聯動的對中機構8，其位于滑臺2與底座1之間并使兩滑臺2相連接；呈倒錐形的2組軋邊輥9，分別設置在滑臺靠近帶材一端的內側，且相對于軋制中心線對稱；底座1呈凹形，滑臺2呈階梯狀型箱式結構，該結構能夠滿足本發明受力要求，并相對節省原料；所述液壓缸3的缸體通過液壓缸缸體支撐座5將其固定在滑臺2上，液壓缸3帶活塞桿的一端通過液壓缸支撐座4與底座1固定；滑塊導軌組件7包含滑塊71與導軌72，導軌72固定在滑臺2的底面靠兩邊位置，滑塊71固定在底座1的上表面靠兩邊位置，且導軌72與滑塊71滾動配合。滑塊導軌組件作為滑臺相對于底座移動的導向定位機構，摩擦力小，能實現機械的高速化運行；圖3是在圖1圖2的圖中未能表示的對中機構8，所述對中機構8包含與其中一滑臺底面固定的聯動固定支架81，齒條連接桿82，由上齒條83、齒輪84、下齒條85組成的齒輪齒條機構；齒輪與上下齒條相互咬合，上齒條83固定在另一滑臺的底面，下齒條85與齒條連接桿82一端連接，齒條連接桿的另一端與聯動固定支架81固定連接；當上齒條向一個方向移動時，通過齒輪帶動下齒條向相反方向移動了；本發明導尺設備中此種結構的對中機構8，是對兩滑臺的同步聯動做一個限定，其完全是一個隨動的過程，摩擦力小，壽命長。此外，在對中機構的齒輪84內安裝有軸，軸通過軸承安裝座固定，在該軸上設置一編碼器，與齒輪84同軸旋轉。編碼器通過記錄齒輪的轉數計算導尺的開口度大小；每組軋邊輥9至少包含2個輥子，相對遠離主軋機輥子的旋轉中心到軋制中心線的距離大于相對靠近主軋機輥子的旋轉中心到軋制中心線的距離；每組軋邊輥中有主動輥和從動輥，主動輥上設置有驅動其轉動的電機和減速機，從動輥是一個與經過的帶材滾動接觸的被動輥子；本實施例中設計的是每組立輥包含兩個輥子，一個是主動輥91，其上設有驅動其轉動的電機10，且相對遠離主軋機；一個是從動輥92，它與經過的帶材滾動接觸且相對靠近主軋機。主動輥91旋轉中心到軋制中心線的距離大于從動輥旋轉中心到軋制中心線的距離；倒錐形立輥設計的錐度為2度，但它能如斜楔一樣壓住帶材，對帶材進行軋邊，還能克服產品在軋制過程中的翹曲，根據上述結構，使用時當帶材通過立輥時，會對帶材進行多道次，有很好的軋邊效果，還能輕松實現對軋制帶材的送料；此外，在其中一底座的外側設有調節液壓缸壓力的伺服器6，實現液壓缸對帶材側向擠壓力的調整。下面對本發明的工作原理及工作過程作進一步的說明：本發明的熱軋生產線上新型導尺設備，兩個液壓缸3為兩滑臺向垂直軋制線方向往復運動提供驅動力；滑塊導軌組件7作為滑臺相對于底座移動的導向定位機構；同時導尺設備中設置的對中機構8實現兩滑臺移動的同步性；液壓缸3工作后，兩滑臺1做同步聯動運動；當軋制帶材靠近時，在滑臺靠近帶材一端的內側設置的軋邊輥9對軋制帶材進行導正，送料，多道次軋邊；同時伺服器6來控制液壓缸驅動時軋邊輥給帶材的側向擠壓力，防止帶材邊部發生變形；同時在對中機構8中齒輪的軸上設置的編碼器，對導尺開口大小進行測量；如圖4所示，本發明的導尺設備設置在主軋機11的前后，在整個軋制過程中對輥道上軋制的帶材按既定的方向和狀態準確的、穩定的導入和導出。雖然以上已經參照附圖對本發明的構思做了詳盡的說明，但本領域的普通技術可以認識到，在沒有脫離權利要求限定范圍的前提下，仍可以對本發明作出各種改進和變換，而這種改進和變換仍然應當屬于本發明的保護范圍。