氣動式自動配重跳動輥的製作方法

2024-02-28 01:39:15 1

專利名稱：氣動式自動配重跳動輥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於冷軋板帶熱處理機組的設備，具體地，涉及一種冷軋矽鋼連續熱拉伸平整機組中微調爐內張力的裝置。
背景技術：
帶鋼經過退火爐時，由於機組工藝需要，對張力波動要求嚴格。退火爐前後的設備在作業變換時，帶鋼會產生張力波動。需要使用跳動輥將退火爐爐內張力與爐外張力隔離開，並精確的調節爐內張力。早期的熱拉伸平整機組採用固定配重式跳動輥，其調節的張力
值是不連續的，而且每次退火爐段內的張力值變動，都要相應地調節跳動輥的配重。這種跳動輥使用起來操作繁瑣、效率低、靈活性差，同時對操作者的經驗及操作水平要求較高。另外這種跳動輥的設計難點在於需要將跳動輥重量儘量設計得更小以獲得更大的調節範圍，但由於受材料以及剛度等因素的限制，其重量很難達到工藝要求，當爐內張力設定值比較小時，這種跳動輥便無法工作；後期的跳動輥採用氣缸的拉力充當配重，利用氣缸推拉力與跳動輥重力的合力使其與爐內張力平衡。這種跳動輥配重調節時，需調節氣動三聯件上的減壓閥，每次更改爐內張力設定值都需要現場操作，這樣不僅費時並且調節精度難以保證。

實用新型內容為了克服現有技術的跳動輥調節範圍小且精度低，以及更換配重耗時長、對操作者水平要求高等不足，本實用新型旨在提供一種氣動式自動配重跳動輥，以在熱拉伸平整機組改變爐內張力設定值時，跳動輥可以根據機組爐內張力設定值自動修改其配重、提高設置精度，以適應當代高速生產節奏的需要。根據本實用新型的示範性實施例，提供一種氣動式自動配重跳動輥，其包括機架、安全銷、擺杆裝配、鉸軸、轉向輥、氣缸、跳動輥、氣動配管、接近開關、絕對值型旋轉編碼器、編碼器支架、接近開關支架和感應塊。機架為焊接式鋼結構支架，安全銷分別在操作側和傳動側焊接在機架上、擺杆裝配的轉軸附近；兩個轉向輥分別安裝在機架上；跳動輥安裝在擺杆裝配上，擺杆裝配安裝在機架的下部使跳動輥在水平方向上在兩個轉向輥的中間，在垂直方向上在兩個轉向輥的下方；轉向輥和跳動輥的軸線與帶鋼通過線垂直；氣缸安裝在跳動輥上方，通過鉸軸與擺杆裝配連接；接近開關通過接近開關支架安裝在傳動側；接近開關支架焊接在機架上；感應塊焊接在擺杆裝配的傳動側；絕對值型旋轉編碼器與擺杆裝配的傳動側轉軸連接，編碼器安裝在編碼器支架上；編碼器支架固定在機架的傳動側。在優選實施例中，所述擺杆裝配包括平鍵、第一軸、擺杆、擋塊、連接架、螺母、止動墊圈、密封圈、軸承、墊片、燜蓋和第二軸。優選的是，所述第一軸和第二軸分別通過平鍵與擺杆相連；螺母、止動墊圈將擺杆與第一軸和第二軸在軸向方向定位；擺杆和連接架通過螺栓連接，在擺杆的端面上焊接有擋塊，以防止連接架上下躥動；軸承將擺杆和機架連接在一起；燜蓋安裝在機架的內側，其用墊片密封。擺杆裝配的傳動側部分伸出的第二軸與絕對值型編碼器連接，絕對值型編碼器通過編碼器支架固定在機架上。在優選實施例中，所述轉向輥由軸承座、單向閥接頭、燜蓋、螺栓、止動墊圈、擋圈、軸承、密封圈、軸頭、輥筒、襯膠層、第一撐板、第二撐板組成。軸頭、輥筒、第一撐板、第二撐板焊接之後連接在輥筒表面的襯膠層內；在軸頭上安裝軸承後，用螺栓、止動墊圈、擋圈將軸承固定在軸頭上；將軸承以及單向閥接頭、燜蓋和密封圈安裝在軸承座上。在優選實施例中，所述跳動輥由固定配重、配重託盤、軸、螺母、密封圈、透蓋、墊片、固定板、軸承、軸承座、輥筒、加強板、襯膠層、平鍵和墊圈組成。跳動輥輥重設計為大於帶鋼作用在跳動輥上的總拉力。優選的是，所述固定板和加強板焊接在輥筒上；輥筒外襯有襯膠層；軸承座焊接在固定板上；軸承安裝在軸承座內，軸裝在軸承內；透蓋安裝在軸承座上，透蓋和軸承座之間用墊片密封；密封圈安裝在軸承座和透蓋的槽內；配重託盤安裝在軸上；固定配重安裝在配重託盤上；跳動輥與連接架聯接，可圍繞擺杆裝配的轉軸轉動；平鍵用於將軸與連接架周向定位；螺母和墊圈用於將軸與連接架軸向定位。在優選實施例中，所述氣動配管包括比例減壓閥、單向節流閥、電磁換向閥、氣動三聯件、配管用其他部件。比例減壓閥用於根據控制系統給定的電流信號控制供給氣缸的壓縮空氣壓力；單向節流閥和電磁換向閥用於在調試時調節跳動輥在跳動時操作側和傳動側能夠升降同步；氣動三聯件可為比例減壓閥提供穩定的壓縮空氣源。本實用新型的有益效果是，既可以根據機組爐內張力設定值變化自動、準確地調整配重；又可以精確控制退火爐內張力，使其保持穩定。並且，本實用新型的氣動式自動配重跳動輥還可用於需要精確控制張力的其它類似的板帶退火爐熱處理機組，且適用於厚度
0.2 0. 3謹的板帶。

現在將描述本實用新型的優選但非限制性的實施例，本實用新型的這些和其他特徵、方面和優點在參考附圖閱讀如下詳細描述時將變得顯而易見，其中圖I為根據本實用新型的氣動式配重跳動輥的結構示意圖；圖2為圖I的A向側視圖；圖3為根據本實用新型的氣動式配重跳動輥的接近開關及其支架的結構示意圖；圖4為根據本實用新型的氣動式配重跳動輥的擺杆裝配的結構示意圖；圖5為沿圖I的B-B線剖取的截面圖，其表示擺杆裝配的轉軸安裝的結構示意圖；圖6為根據本實用新型的氣動式配重跳動輥的轉向輥的結構示意圖；圖7為根據本實用新型的氣動式配重跳動輥的跳動輥的結構示意圖；圖8A為根據本實用新型的氣動式配重跳動輥的氣動配管的主視圖；圖SB為根據本實用新型的氣動式配重跳動輥的氣動配管的另一視圖；圖9為根據本實用新型的氣動式配重跳動輥的氣動輥的氣動原理圖；圖10為帶鋼張力波動時的控制流程圖；以及圖11為需要改變爐內張力設定值時的控制流程圖。圖中，I一機架、2—安全銷、3—擺杆裝配、4一鉸軸、5—轉向輥、6—氣缸、7—跳動輥、8—氣動配管、9 一接近開關、10—絕對值型旋轉編碼器、11 一編碼器支架、12—接近開關支架、13—感應塊；14一張力控制系統；15—張力棍；16—帶鋼；17—人機輸入工具；3. I一平鍵、3. 2一第一軸、3. 3一擺杆、3. 4一擋塊、3. 5一連接架、3. 6一螺母、3. 7一止動塾圈、3. 8一密封圈、3. 9一軸承、3. 10一塾片、3. 11一煙蓋、3. 12一第二軸；5. I一軸承座、5. 2一單向閥接頭、5. 3 —燜蓋、5. 4 —螺栓、5. 5—止動墊圈、5. 6 —擋圈、5. 7 —軸承、5. 8—密封圈、5. 9一軸頭、5. 10一棍筒、5. 11一襯膠層、5. 12一第一撐板、5. 13一第二撐板-J I一固定配重、7. 2—配重託盤、7. 3—軸、7. 4—螺母、7. 5—密封圈、7. 6—透蓋、7. 7—墊片、7. 8—固定板、7. 9一軸承、7. 10一軸承座、7. 11一棍筒、7. 12一加強板、7. 13一襯膠層、7. 14一平鍵、
7.15—墊圈；8. I —比例減壓閥、8. 2—單向節流閥、8. 3 —電磁換向閥、8. 4—氣動三聯件、
8.5—配管用其他部件；9. I一管路連接件(包括鋼管、彎頭、三通、活接頭等)、9. 2—截止閥、9. 3—消音器，圖中箭頭方向為帶鋼運行方向。
具體實施方式
以下的描述本質上僅僅是示例性的而並不是為了限制本公開、應用或用途。應當理解的是，在全部附圖中，對應的附圖標記表示相同或對應的部件和特徵。首先參考圖I、圖2和圖3，圖I為根據本實用新型的氣動式配重跳動輥的結構示意圖，圖2為圖I的A向側視圖，圖3為氣動式配重跳動輥的接近開關及其支架的結構示意圖。由圖I至圖3可知，本實用新型的氣動式配重跳動輥包括機架I、安全銷2、擺杆裝配3、鉸軸4、轉向輥5、氣缸6、跳動輥7、氣動配管8、接近開關9、絕對值型旋轉編碼器10、編碼器支架11、接近開關支架12和感應塊13。機架I為焊接式鋼結構支架，其通過例如是螺栓的緊固件固定在地面或鋼平臺上。安全銷2分別在操作側和傳動側焊接在機架I上，並安裝在擺杆裝配3的轉軸附近。兩個轉向輥5分別安裝在機架I上部的左右兩側(如圖I的正視圖所示的左右方向)。跳動輥7可運動地安裝在擺杆裝配3上，擺杆裝配3安裝在機架I的下部，使跳動輥7在水平方向上在兩個轉向輥5的中間，在垂直方向上在兩個轉向輥5的下方。氣缸6安裝在跳動輥7上方，大體上在在跳動輥7的垂直上方，其通過鉸軸4與擺杆裝配3可轉動地連接。接近開關9通過接近開關支架12安裝在傳動側，接近開關支架12焊接在機架I上。感應塊13焊接在擺杆裝配3的傳動側。絕對值型旋轉編碼器10與擺杆裝配3的傳動側的轉軸連接，該絕對值型編碼器安裝在編碼器支架11上，而編碼器支架11固定在機架I的傳動側。圖I所示的箭頭方向為帶鋼的運行方向。現在參考圖4和圖5，圖4為氣動式配重跳動輥的擺杆裝配的結構示意圖，圖5為沿圖I的B-B線剖取的截面圖，其表示擺杆裝配的轉軸安裝的結構示意圖。如圖4和圖5所示，擺杆裝配3包括平鍵3. I、第一軸3. 2、擺杆3. 3、擋塊3. 4、連接架3. 5、螺母3. 6、止動墊圈3. 7、密封圈3. 8、軸承3. 9、墊片3. 10、燜蓋3. 11、第二軸3. 12組成。第一軸3. 2和第二軸3. 12分別通過平鍵3. I與擺杆3. 3相連。螺母3. 6、止動墊圈3. 7將擺杆3. 3與第一軸
3.2和第二軸3. 12在軸向方向定位。擺杆3. 3和連接架3. 5通過螺栓連接，在擺杆3. 3的端面上焊接有擋塊3. 4，以防止連接架3. 5上下躥動。軸承3. 9將擺杆3. 3和機架I連接在一起。燜蓋3. 11安裝在機架I的內側，其用墊片3. 10密封。擺杆裝配3的傳動側部分伸出的第二軸3. 12與絕對值型編碼器10連接，該絕對值型編碼器10通過編碼器支架11固定在機架I上。[0029]現在參考圖6，圖6為根據本實用新型的氣動式配重跳動輥的轉向輥的結構示意圖。如圖6所示，轉向輥5包括軸承座5. I、單向閥接頭5. 2、燜蓋5. 3、螺栓5. 4、止動墊圈5. 5、擋圈5. 6、軸承5. 7、密封圈5. 8、軸頭5. 9、輥筒5. 10、襯膠層5. 11、第一撐板5. 12和第二撐板5. 13。軸頭5. 9、輥筒5. 11、第一撐板5. 12、第二撐板5. 13焊接後連接在輥筒5. 10表面的襯膠層5. 11內。在軸頭5. 9上安裝軸承5. 7之後，用螺栓5. 4、止動墊圈5. 5和擋圈5. 6將軸承5. 7固定在軸頭5. 9上。軸承5. 7以及單向閥接頭5. 2、燜蓋5. 3、密封圈5. 8安裝在軸承座5. 7上。現在參考圖7，圖7為根據本實用新型的氣動式配重跳動輥的跳動輥的結構示意圖。如圖7所示，跳動輥7包括固定配重7. I、配重託盤7. 2、軸7. 3、螺母7. 4、密封圈7. 5、透蓋7. 6、墊片7. 7、固定板7. 8、軸承7. 9、軸承座7. 10、輥筒7. 11、加強板7. 12、襯膠層7. 13、平鍵7. 14和墊圈7. 15。跳動輥7的輥重設計為大於帶鋼作用在跳動輥7上的總拉力。固定板7. 8和加強板7. 12焊接在輥筒7. 11上。輥筒7. 11外襯有襯膠層7. 13。軸承座7. 10焊接在固定板上，軸承7. 9安裝在該軸承座7. 10內，軸7. 3安裝在軸承7. 9內。透蓋7. 6安裝在軸承座7. 10上，透蓋7. 6和軸承座7. 10之間用墊片7. 7密封。密封圈7. 5安裝在 軸承座7. 10和透蓋7. 6的槽內。配重託盤7. 2安裝在軸7. 3上，固定配重7. I安裝在配重託盤7. 2上。跳動輥7與連接架3. 5聯接，可圍繞擺杆裝配3的轉軸轉動。平鍵7. 14用於將軸7. 3與連接架3. 5周向定位。螺母7. 4和墊圈7. 15用於將軸7. 3與連接架3. 5軸向定位。在生產過程中，包裹著跳動輥7的帶鋼16兩邊夾角大於0°，隨著跳動輥7的位置改編，夾角也會改變，從而確保在氣缸壓力不變的前提下，跳動輥7的每一個位置都對應著一個帶鋼16的張力值。現在參考圖8和圖9，圖8A為根據本實用新型的氣動式配重跳動輥的氣動配管的主視圖，圖8B為氣動配管的另一視圖，圖9為根據本實用新型的氣動式配重跳動輥的氣動輥的氣動原理圖。如圖8和圖9所示，氣動配管8包括比例減壓閥8. I、單向節流閥8. 2、電磁換向閥8. 3、氣動三聯件8. 4以及配管用其他部件8. 5。電磁換向閥8. 3用於改變供給氣缸的壓縮空氣的流動方向。比例減壓閥8. I連接在單向節流閥8. 2和氣缸6之間，其用來根據控制系統給定的電流信號控制供給氣缸6的壓縮空氣壓力。單向節流閥8. 2和電磁換向閥8. 3協同工作，用於在調試時調節跳動輥7，使得跳動輥7在跳動時能夠在操作側和傳動側升降同步。氣動三聯件8. 4用於為比例減壓閥8. I提供穩定的壓縮空氣源。進一步參考圖9，車間氣源(未示出)經管路連接件9. I (包括鋼管、彎頭、三通、活接頭等)、截止閥9. 2、氣動三聯件8. 4進入電磁換向閥8. 3。電磁換向閥8. 3上安裝有消音器9. 3，以消除電磁換向閥8. 3動作所產生的噪聲。經過電磁換向閥8. 3的氣體經過單向節流閥8. 2進入氣缸6，驅動氣缸6往復運動。在機組正常運轉時，跳動輥7處於水平位置，兩套氣缸6分別在操作側和傳動側向上拉跳動棍7,使氣缸6拉力與跳動棍7重力的合力等於爐內張力設定值。現在參考圖10和圖11，圖10為帶鋼張力波動時的控制流程圖，圖11為需要改變爐內張力設定值時的控制流程圖。如圖10所示，在機組正常生產期間，當退火爐入口(或出口)張力發生波動時，一方面，由於帶鋼張力、跳動輥7的重力、氣缸6的拉力所形成的合力不等於0，跳動輥7會向三者合力的方向跳動，以達到臨時緩衝帶鋼張力波動的作用。另一方面，由於跳動輥7發生運動，跳動輥7運動的位移被絕對值型旋轉編碼器10所檢測，並將檢測結果傳給張力控制系統14，張力控制系統14根據跳動輥移動量，經由張力輥15重新調節退火爐入口(或出口)的張力，以使帶鋼16的張力穩定於設定值。在帶鋼16的張力恢復到設定值的同時，跳動輥7恢復到原來的位置。進一步參考圖11，當需要改變爐內張力的設定值時，在張力控制系統界面通過人機輸入工具17輸入新的張力設定值PO，張力控制系統14根據新的張力設定值PO改變傳送給比例減壓閥8. I的電流信號A。在實際應用中，電流信號A的值在Af A2的範圍值。比例減壓閥8. I根據接收到的電流信號A，根據預先設定的最大氣體壓力P1，在Af A2之間按照相應比例調整氣缸6內壓縮空氣的壓力P。壓力P的調節根據方程P= (A-Al) Pl/(A2-A1)進行，直到氣缸6的拉力、跳動輥7的重力、帶鋼張力三者的合力重新達到平衡為止。此時，帶鋼張力即是新的張力設定值PO。儘管已經結合目前認為是最實用的和優選的實施例描述了本實用新型，應當了解的是，本實用新型不限於所公開的實施例。本實用新型意圖覆蓋包含在附加權利要求的精神和範圍內的不同改型和等效布置方案。權利要求1.氣動式自動配重跳動輥，包括機架(I)、安全銷(2)、擺杆裝配(3)、鉸軸(4)、轉向輥(5)、氣缸￠)、跳動輥(7)、氣動配管(8)、接近開關(9)、絕對值型旋轉編碼器(10)、編碼器支架(11)、接近開關支架(12)和感應塊(13);其特徵在於，安全銷(2)分別在操作側和傳動側焊接在機架⑴上、擺杆裝配⑶轉軸附近；兩個轉向輥(5)分別安裝在機架⑴上；跳動輥(7)安裝在擺杆裝配(3)上，擺杆裝配(3)安裝在機架(I)的下部使跳動輥(7)在水平方向上在兩個轉向輥(5)的中間，在垂直方向上在兩個轉向輥(5)下方；轉向輥(5)和跳動輥(7)的軸線與帶鋼通過線垂直；氣缸(6)安裝在跳動輥(7)的上方，其通過鉸軸(4)與擺杆裝配(3)連接；接近開關(9)通過接近開關支架(12)安裝在傳動側；接近開關支架(12)焊接在機架(I)上；感應塊(13)焊接在擺杆裝配(3)的傳動側；絕對值型旋轉編碼器(10)與擺杆裝配(3)的傳動側轉軸連接，並安裝在編碼器支架(11)上；編碼器支架(11)固定在機架(I)的傳動側。
2.根據權利要求I所述的氣動式自動配重跳動輥，其特徵在於，所述擺杆裝配(3)包括平鍵(3. I)、第一軸(3. 2)、擺杆(3. 3)、擋塊(3. 4)、連接架(3. 5)、螺母(3. 6)、止動墊圈(3. 7)、密封圈(3. 8)、軸承(3. 9)、墊片(3. 10)、燜蓋(3. 11)和第二軸(3. 12)。
3.根據權利要求2所述的氣動式自動配重跳動輥，其特徵在於，所述第一軸(3.2)和第二軸(3. 12)分別通過平鍵(3. I)與擺杆(3. 3)相連；螺母(3. 6)、止動墊圈(3. 7)將擺杆(3. 3)與第一軸(3. 2)和第二軸(3. 12)軸向方向定位；擺杆(3. 3)和連接架(3. 5)通過螺栓連接，擺杆(3. 3)的端面上焊接有擋塊(3. 4)，以防止連接架(3. 5)上下躥動；軸承(3. 9)將擺杆(3. 3)和機架(I)連接在一起；燜蓋(3. 11)安裝在機架(I)內側，其用墊片(3. 10)密封；擺杆裝配(3)的傳動側部分伸出的第二軸(3. 12)與絕對值型編碼器(10)連接，絕對值型編碼器(10)通過編碼器支架(11)固定在機架(I)上。
4.根據權利要求I所述的氣動式自動配重跳動輥，其特徵在於，所述轉向輥(5)包括軸承座(5. I)、單向閥接頭(5. 2)、燜蓋(5. 3)、螺栓(5. 4)、止動墊圈(5. 5)、擋圈(5. 6)、軸承(5. 7)、密封圈(5. 8)、軸頭(5. 9)、輥筒(5. 10)、襯膠層(5. 11)、第一撐板(5. 12)、第二撐板(5. 13);軸頭(5. 9)、輥筒(5. 10)、第一撐板(5. 12)、第二撐板(5. 13)焊接後連接在輥筒(5. 10)表面上的襯膠層(5. 11)內；在軸頭(5.9)上安裝軸承(5.7)後，用螺栓(5. 4)、止動墊圈(5. 5)、擋圈(5. 6)將軸承(5. 7)固定在軸頭(5. 9)上；軸承(5. 7)以及單向閥接頭(5. 2)、燜蓋(5. 3)、密封圈(5. 8)安裝在軸承座(5. 7)上。
5.根據權利要求I所述的氣動式自動配重跳動輥，其特徵在於，所述跳動輥(7)包括固定配重(7. I)、配重託盤(7. 2)、軸(7. 3)、螺母(7. 4)、密封圈(7. 5)、透蓋(7. 6)、墊片(7. 7)、固定板(7. 8)、軸承(7. 9)、軸承座(7. 10)、輥筒(7. 11)、加強板(7. 12)、襯膠層(7. 13)、平鍵(7. 14)、墊圈(7. 15)組成，跳動輥(7)的輥重設計為大於帶鋼作用在跳動輥(7)上的總拉力。
6.根據權利要求5所述的氣動式自動配重跳動輥，其特徵在於，所述固定板(7.8)和加強板(7. 12)焊接在輥筒(7. 11)上；輥筒(7. 11)外襯有襯膠層(7. 13);軸承座(7. 10)焊接在固定板(7. 8)上；軸承(7. 9)安裝在軸承座(7. 10)內，軸(7. 3)安裝在軸承(7. 9)內；透蓋(7. 6)安裝在軸承座(7. 10)上，透蓋(7. 6)和軸承座(7. 10)之間用墊片(7. 7)密封；密封圈(7. 5)安裝在軸承座(7. 10)和透蓋(7. 6)的槽內；配重託盤(7. 2)安裝在軸(7. 3)上；固定配重(7. I)安裝在配重託盤(7. 2)上；跳動輥(7)與連接架(3. 5)聯接，圍繞擺杆裝配(3)的轉軸轉動；平鍵(7. 14)用於將軸(7. 3)與連接架(3. 5)周向定位；螺母(7. 4)和墊圈(7. 15)用於將軸(7. 3)與連接架(3. 5)軸向定位。
7.根據權利要求I所述的氣動式自動配重跳動輥，其特徵在於，所述氣動配管(8)包括比例減壓閥(8. I)、單向節流閥(8. 2)、電磁換向閥(8. 3)、氣動三聯件(8.4)和配管用其他部件(8. 5)。
專利摘要一種氣動式自動配重跳動輥，包括機架(1)、安全銷(2)、擺杆裝配(3)、鉸軸(4)、轉向輥(5)、氣缸(6)、跳動輥(7)、氣動配管(8)、接近開關(9)、絕對值型旋轉編碼器(10)、編碼器支架(11)、接近開關支架(12)、感應塊(13)。安全銷(2)焊接在機架(10)的兩側；跳動輥(7)安裝在擺杆裝配(3)上；氣缸(6)安裝在跳動輥(7)上方，其通過鉸軸(4)與擺杆裝配(3)連接；感應塊(13)焊接在擺杆裝配(3)的傳動側；絕對值型旋轉編碼器(10)與擺杆裝配(3)的傳動側轉軸連接。
文檔編號B65H23/16GK202481807SQ20122001805
公開日2012年10月10日 申請日期2012年1月16日 優先權日2012年1月16日
發明者劉紹鵬, 龐界明, 康永巖, 張振甲, 楊俊林, 楊澍, 石峰, 褚乃斌, 費忠祥, 鄧博浩, 金文旭 申請人:美鋼聯工程技術股份有限公司