CN102784805A - 一种通过辊缝设定解决带钢夹送起筋的方法 - Google Patents
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Abstract
一种通过辊缝设定解决带钢夹送起筋的方法,属冷轧带钢处理领域。其在上、下夹送辊两端的轴承座与左、右框架之间,分别设置辊缝调节装置,上、下夹送辊和辊缝调节装置,构成整个夹送装置;调节上夹送辊与下夹送辊之间的物理性位置,使之符合设定的辊缝间距;在设定辊缝间距时,按照辊缝变化调节原则进行。其根据辊缝和带钢厚度关联的阶梯相关性关系,使其辊缝值等于带钢厚度减去部分带钢横截面的塑性变形量,上、下夹送辊主要和带钢的局部高点或局部硬度接触,并通过该部分点接触所产生的摩擦力带动带钢的输送,将合理的物理间距设定值于配套的辊缝调节装置相结合,实现了既满足带钢不产生“起筋”现象,又能充分实现带钢输送的发明目的。
Description
技术领域
本发明属于冷轧带钢处理作业领域,尤其涉及一种用于解决冷轧碳钢机组上厚度2mm及以下规格带钢夹送起筋的方法。
背景技术
带钢在经过冷轧或热轧后,钢卷在卷取过程中,经常出现与长度方向上一致的条状***,俗称“起筋”。
通常带钢在热轧或冷轧的过程中由于润滑、冷却、辊型、制程等多种因素的综合影响,不可避免的会产生局部硬度不均或屈服强度不一致的现象,通常带钢越簿,不均匀的现象越严重,这和轧制的道次及压下量都有关系,如果带钢较厚,带钢表面的局部不均匀现象会有所减轻。当然,如果后续处理机组通过充分的退火处理也会部分消除局部屈服强度不一致的现象,但是对于一些高强钢的生产,是很难全部通过后续处理消除该先天性缺陷的。
带钢的“起筋”和来料的局部高点及局部硬度有关。
而带钢产生局部高点及局部硬度的主要原因通常是:热轧或冷轧时的工作辊磨损不均匀、喷嘴位置不正或发生堵塞而引起轧辊冷却不均匀或热轧润滑剂施加不当。
当热轧来料存在局部高点时。将对冷轧带钢的板厚和内应力横向分布产生影响,严重时产生局部波纹或钢卷开卷后产生附加小波浪,从而在出口卷取夹送时产生“起筋”现象。
一般“起筋”主要出现在带钢夹送或卷取的情况下,该状况逐步累积会影响到带钢的表面质量和卷取的成品卷质量,带钢的局部高点虽然只比带钢的基本部分稍厚一点,但在带钢卷取时上百层局部高点累积可产生厚达6mm的“起筋”。
如果带钢的局部屈服强度不一致的现象不影响到后道工序的加工和制成品的质量的话,通过采取措施解决带钢夹送和卷取起筋的问题,就提高了机组的成材率和合格品率。
目前,国内外对于带钢的“起筋”的机理至今还未完全清楚。
现有生产工艺中,对于带钢的“起筋”问题的解决方法,主要是通过热轧和冷轧时对设备进行有限的控制。
由于在热轧和冷轧的生产过程中需要控制的因素太多,因此生产中不可避免会产生局部高点或局部硬点的产品,对于后续处理机组通常只能采用调节夹送装置的压下力来处理,该方法一方面难以针对不同厚度带钢进行调节,而且由于全力传导无法解决局部高点的难题,因此,可以说还没有找到避免带钢夹送起筋的有效解决方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种通过辊缝设定解决带钢夹送起筋的方法,其通过设定/控制上、下夹送辊之间的物理辊缝间距值,使其辊缝值等于带钢厚度减去部分带钢横截面的塑性变形量,上、下夹送辊主要和带钢的局部高点或局部硬度接触,并通过该部分点接触所产生的摩擦力带动带钢的输送,将合理的物理间距设定值于配套的辊缝调节装置相结合,实现了既满足带钢不产生“起筋”现象,又能充分实现带钢输送的功能。
本发明的技术方案是:提供一种通过辊缝设定解决带钢夹送起筋的方法,包括采用主动或被动传动的上夹送辊及下夹送辊构成夹送装置,通过上、下夹送辊压到带钢所产生合适的摩擦力,以实现带钢的输送;其中,所述上、下夹送辊的两端,分别设置有上、下夹送辊轴承座,所述的上、下夹送辊轴承座分别对应安装在左、右框架上,所述的左、右框架通过框架固定螺栓和下框架连接,下框架的底部固定在底板上,底板固定地面上,其特征是所述解决带钢夹送起筋的方法至少包括下列步骤:
A、在所述上夹送辊或/和下夹送辊两端的轴承座与左、右框架之间,分别设置一组辊缝调节装置,所述的上夹送辊、下夹送辊和辊缝调节装置,构成一个完整的夹送装置;
B、根据控制***传送下发的带钢厚度信息,按照辊缝和带钢厚度关联的阶梯相关性,确定辊缝间距的设定值;
C、人工或自动调节上夹送辊与下夹送辊之间的物理性位置,使之符合设定的辊缝间距;
D、人工或自动测量上夹送辊与下夹送辊之间的辊缝间距是否达到或符合辊缝间距的设定值;
E、在设定辊缝间距时,按照辊缝变化调节原则进行;所述的辊缝变化调节原则为在调节辊缝间距时,遵循辊缝间距由大到小的调节方向;如果是从小辊缝间距调到大辊缝间距,则必须先调到最大辊缝间距,再逐步回调到设定的辊缝间距值,以确保设定辊缝间距值的精度;
F、通过上、下夹送辊之间辊缝的物理性位置设定、按照辊缝和带钢厚度关联的阶梯相关性及其配套辊缝调节装置的组合实施方式,有效地解决带钢夹送时的起筋问题。
进一步的,所述的解决带钢夹送起筋的方法,通过上、下夹送辊之间辊缝的物理性位置设定,取代原来的夹送力设定,以实现上、下夹送辊和带钢之间的由面到点的接触力精确控制,以有效地解决2mm及其以下厚度带钢局部高点导致的夹送起筋的质量缺陷。
具体的,所述的夹送装置由固定的下夹送辊和可以上下运动的上夹送辊组成,上夹送辊的运动由分别设置在左、右框架上端的驱动缸执行机构完成;上、下夹送辊两端的轴承座,分别安装在带滑槽的左、右框架上;在上、下夹送辊的同侧轴承座之间,设有可人工调节的辊缝调节装置;所述的辊缝调节装置由细牙调节螺杆和调节螺母对应组成;所述的细牙调节螺杆的一端与下夹送辊一端的轴承座对应固接,细牙调节螺杆的另一端穿过左框架或右框架上的导向孔,与对应的调节螺母螺纹连接,在每个调节螺母上配置一个锁紧螺母。
其所述的辊缝调节装置通过细牙调节螺杆和调节螺母的固有导向性,确保设定值的准确性。
其所述的驱动缸执行机构为油缸驱动执行机构或气缸驱动执行机构。
或者,其所述的夹送装置可以由固定的下夹送辊和可以弧形运动的上夹送辊组成;其中,下夹送辊两端的轴承座安装在带滑槽的左、右上框架上;在下夹送辊两端的轴承座上设有可人工调节的辊缝调节装置;所述的辊缝调节装置由细牙调节螺杆和调节螺母对应组成;所述的细牙调节螺杆的一端与下夹送辊一端的轴承座对应固接,细牙调节螺杆的另一端穿过左框架或右框架上的导向孔,与对应的调节螺母螺纹连接,在每个调节螺母上配置一个锁紧螺母,用于手动调节辊缝间距;所述上夹送辊两端的轴承座安装在一套可以摆动的框架上,上夹送辊框架摆动运动后和下夹送辊接触,以夹送带钢。
或者,其所述的夹送装置可以由固定的下夹送辊和可以上下或弧形运动的上夹送辊组成;其中,下夹送辊两端的轴承座安装在带滑槽的左、右上框架上;在所述下夹送辊两端的轴承座上,分别设置斜锲式的辊缝调节装置,所述的辊缝调节装置通过斜锲的进给量来控制上、下夹送辊之间的辊缝间距;其斜锲的进给运动采用马达或油缸驱动,进给距离采用编码器或位置传感器采集。进一步的,所述的辊缝和带钢厚度关联的阶梯相关性由下列关系式来确定:
其中,y为待处理带钢的厚度,单位为mm;X为调整间隙量,单位为mm。
更进一步的,所述的解决带钢夹送起筋的方法,通过合理设定夹送装置中上、下夹送辊之间的辊缝值,使得辊缝值等于带钢厚度减去带钢横截面的塑性变形量,其受力方式为上、下夹送辊分别受力后反作用于带钢,该反作用力远远小于全横截面的反作用力直接作用于带刚上,产生的效果是上、下夹送辊的表面与带钢的局部高点或局部硬度接触,并通过该部分点接触产生的摩擦力带动带钢的输送,通过合理的物理性位置设定值与辊缝调节装置相结合,以满足带钢既不产生起筋现象,又能充分实现带钢输送的有效夹送功能。
与现有技术比较,本发明的优点是:
1.采用上、下夹送辊之间辊缝的物理性位置设定,取代了原来的夹送力设定,实现了夹送辊和带钢之间的由面到点的接触力精确控制;
2.辊缝调节通过精密螺杆螺母或斜锲等方式实现,确保了调节精度;
3.辊缝调节遵循由大到小的原则,如果是从小到大,则必须先调到最大间隙再逐步回调到设定值的方法,确保设定值精度;
4.辊缝调节可采用机械方法人工设定或编码器精确计数自动控制反馈的方式,具有控制方法的可选择性;
5.上述方法和装置的组合,有效地解决了带钢局部高点导致的夹送起筋的质量缺陷。
附图说明
图1是带钢夹送时的受力分析示意图;
图2是本发明夹送装置的一个实施例结构示意图;
图3为本发明解决带钢夹送起筋的方法方框示意图。
图中1为左框架,2为左压下缸,3为上夹送辊,4为上框架,5为右压下缸,6为右框架,7为调节螺母,8为调节螺杆,9为下框架,91为底板,92为地脚螺栓,93为框架固定螺栓,10为下夹送辊,11为下轴承座,12为锁紧螺母,13为上轴承座,A为线接触部分,B为点接触部分,X为辊缝设定间距。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
图1中,现有带钢生产线开始生产和卷取切换时,一般采用穿带夹送辊实现带钢的带头夹送功能。
为避免带头的折叠或拉划伤等缺陷,夹送一般采用对辊的方式,通常是上夹送辊(简称上辊,下同)3进行夹住,下夹送辊(简称下辊,下同)10传动上夹送辊被动或同步传动,实现夹送的功能,首先是上夹送辊压下,接触到带钢,并在带钢表面产生一定的压力,然后上、下夹送辊同时执行主动或被动传动以实现带钢的输送功能。
为通过压辊压到带钢产生的摩擦力以实现带钢的输送,现有技术通常采用将上夹送辊直接压到带钢上,产生下压力并通过带钢截面直接传送到下夹送辊,其上、下夹送辊之间辊缝的距离等于带钢的厚度减去带钢全部横截面的塑性变形量,这样就会导致夹送辊首先和带钢的局部高点或局部硬度接触,继而压到非局部高点的区域,其受力方式为下夹送辊受力后反作用于带刚上,通过全面的线接触部分A产生的摩擦力输送带钢,在这种情况下,由于接触点的屈服强度不一致,导致了“起筋”现象的产生。
图2中,给出了本发明夹送装置一个实施例的结构示意。
实施例一:
在本实施例中,夹送装置采用固定的下辊10和可以上下运动的上辊3组成,上、下辊的轴承座13和11安装在带滑槽的一套左、右框框架1和6上,左、右框架1和6通过框架固定螺栓93和底部下框架9连接,底部下框架9底部固定在钢结构91及92地面上,上辊3的运动由油缸或汽缸2和5执行机构完成。
上、下辊3和10的轴承座11和13之间设有人工可调节的辊缝调节装置,其主要由细牙调节螺杆8和调节螺母7组成。
机组生产时,按照同厚度规格产品集批生产的原则组织生产,并根据带钢的厚度人工设定辊缝,由于是通过调节螺杆8和调节螺母7来调节辊缝的,且调节螺母7配置了锁紧螺母12,因此设定的辊缝是机械方法设定的硬间距X,不会因为上、下辊子的运动影响精确的辊缝设定,由于调节螺杆8和调节螺母7的固有导向性,确保了设定值的准确性。
辊缝调节原则为确保设定值精度,要遵循由大到小的原则,如果是从小到大,则必须先调到最大再逐步回调到设定值的设定方法。
实施例二:
辊缝调节装置采用固定的下辊和可以弧形运动的上辊组成。
其中,下辊的轴承座安装在带滑槽的一套框架上,上辊安装在一套可以摆动的框架上,上辊框架摆动运动后和下辊接触,以夹送带钢。
在下辊的轴承座上采用实施例一中的结构,安装有螺杆螺母调节装置,用于手动调节辊缝间距,辊缝变化调节原则采用与实施例一同样的调节原则。
其余同实施例一。
实施例三:
采用实施例一或二中的上、下辊配置结构形式。
在其下辊的轴承座上,采用斜锲形式的辊缝调节装置,通过斜锲的进给量控制辊缝值,斜锲的进给运动可以采用马达或油缸驱动,进给距离可以采用编码器或位置传感器采集。
根据实时采集的进给量和***下发的带钢厚度信息,采用进给量和带钢厚度的关联公式,可以实现不同带钢厚度和辊缝值的自动设定控制。
其余同实施例一或实施例二。
由于上述各实施例中的辊缝调节装置实际上是就是调节两个机械部件之间的物理间距或实际距离,这在现有技术中已有多种手段或结构可以来实现(诸如螺杆—螺母运动付、齿轮—齿条运动付或斜锲式间距调节装置等),且夹送装置中上、下夹送辊的不同运动方式(包括具备传动功能但上下位置固定的下辊、相对于上框架作上下移动的上辊,或相对于上框架的纵向轴线,沿弧形运动轨迹作摆动的上辊等等),也属现有技术,故在此不再进行穷举式的一一列举和具体结构的详细说明。本领域的技术人员,在掌握和了解了本技术方案解决问题的思路和方法后,无需经过创造性的劳动,就可以容易地实现其结构上的实现方案,再现其技术效果。
在上述实施例中,当采用手动测量和调节间距的方法时,可以实现人工检测和调节,其优点是实施成本较低,实施效果有保证。
当采用位置传感器、电动或液压/气动驱动装置来实现其检测、调节功能时,将位置传感器的信号输出端、电动或液压/气动驱动装置的控制信号输入端与计算机、工控机的I/O端分别对应连接,即可构成自动检测/控制***,其优点是节省人工,反应迅速,工作效率较高,适用于生产线流程的自动化控制。
图3中,本技术方案所述的解决带钢夹送起筋的方法至少包括下列步骤:
A、在所述上夹送辊或/和下夹送辊两端的轴承座与左、右框架之间,分别设置一组辊缝调节装置,所述的上夹送辊、下夹送辊和辊缝调节装置,构成一个完整的夹送装置;
B、根据控制***传送下发的带钢厚度信息,按照辊缝和带钢厚度关联的阶梯相关性,确定辊缝间距的设定值;
C、人工或自动调节上夹送辊与下夹送辊之间的物理性位置,使之符合设定的辊缝间距;
D、人工或自动测量上夹送辊与下夹送辊之间的辊缝间距是否达到或符合辊缝间距的设定值;
E、在设定辊缝间距时,按照辊缝变化调节原则进行;所述的辊缝变化调节原则为在调节辊缝间距时,遵循辊缝间距由大到小的调节方向;如果是从小辊缝间距调到大辊缝间距,则必须先调到最大辊缝间距,再逐步回调到设定的辊缝间距值,以确保设定辊缝间距值的精度;
F、通过上、下夹送辊之间辊缝的物理性位置设定、按照辊缝和带钢厚度关联的阶梯相关性及其配套辊缝调节装置的组合实施方式,有效地解决带钢夹送时的起筋问题。
进一步的,所述的解决带钢夹送起筋的方法,通过上、下夹送辊之间辊缝的物理性位置设定,取代原来的夹送力设定,以实现上、下夹送辊和带钢之间的由面到点的接触力精确控制,以有效地解决2mm及其以下厚度带钢局部高点导致的夹送起筋的质量缺陷。
进一步的,所述的辊缝和带钢厚度关联的阶梯相关性由下列关系式来确定:
其中,y为待处理带钢的厚度,单位mm;X为调整间隙量,单位为mm。换句话说,其所述的辊缝和带钢厚度关联的阶梯相关性可以按照下列数值范围来分别对应进行调整:
当带钢的厚度小于等于0.3mm时,调整设定辊缝间隙为0.05mm;
当带钢的厚度大于0.3mm,并且小于等于0.35mm时,调整设定辊缝间隙为0.1mm;
当带钢的厚度大于0.35mm,并且小于等于0.5mm时,调整设定辊缝间隙为0.15mm;
当带钢的厚度大于0.5mm,并且小于等于1.5mm时,调整设定辊缝间隙为0.2mm;
当带钢的厚度大于1.5mm时,调整设定辊缝间隙为0.3mm。
更进一步的,所述的解决带钢夹送起筋的方法,通过合理设定夹送装置中上、下夹送辊之间的辊缝值,使得辊缝值等于带钢厚度减去带钢横截面的塑性变形量,其受力方式为上、下夹送辊分别受力后反作用于带钢,该反作用力远远小于全横截面的反作用力直接作用于带刚上,产生的效果是上、下夹送辊的表面与带钢的局部高点或局部硬度接触,并通过该部分点接触产生的摩擦力带动带钢的输送,通过合理的物理性位置设定值与辊缝调节装置相结合,以满足带钢既不产生起筋现象,又能充分实现带钢输送的有效夹送功能。
由于本发明根据辊缝和带钢厚度关联的阶梯相关性关系,通过设定/控制上、下夹送辊之间的物理辊缝间距值,使其辊缝值等于带钢厚度减去部分带钢横截面的塑性变形量,上、下夹送辊主要和带钢的局部高点或局部硬度接触,并通过该部分点接触所产生的摩擦力带动带钢的输送,将合理的物理间距设定值于配套的辊缝调节装置相结合,实现了既满足带钢不产生“起筋”现象,又能充分实现带钢输送的发明目的。
本发明可广泛用于各种规格带钢产品的生产领域。
Claims (9)
1.一种通过辊缝设定解决带钢夹送起筋的方法,包括采用主动或被动传动的上夹送辊及下夹送辊构成夹送装置,通过上、下夹送辊压到带钢所产生合适的摩擦力,以实现带钢的输送;其中,所述上、下夹送辊的两端,分别设置有上、下夹送辊轴承座,所述的上、下夹送辊轴承座分别对应安装在左、右框架上,所述的左、右框架通过框架固定螺栓和下框架连接,下框架的底部固定在底板上,底板固定地面上,其特征是所述解决带钢夹送起筋的方法至少包括下列步骤:
A、在所述上夹送辊或/和下夹送辊两端的轴承座与左、右框架之间,分别设置一组辊缝调节装置,所述的上夹送辊、下夹送辊和辊缝调节装置,构成一个完整的夹送装置;
B、根据控制***传送下发的带钢厚度信息,按照辊缝和带钢厚度关联的阶梯相关性,确定辊缝间距的设定值;
C、人工或自动调节上夹送辊与下夹送辊之间的物理性位置,使之符合设定的辊缝间距;
D、人工或自动测量上夹送辊与下夹送辊之间的辊缝间距是否达到或符合辊缝间距的设定值;
E、在设定辊缝间距时,按照辊缝变化调节原则进行;所述的辊缝变化调节原则为在调节辊缝间距时,遵循辊缝间距由大到小的调节方向;如果是从小辊缝间距调到大辊缝间距,则必须先调到最大辊缝间距,再逐步回调到设定的辊缝间距值,以确保设定辊缝间距值的精度;
F、通过上、下夹送辊之间辊缝的物理性位置设定、按照辊缝和带钢厚度关联的阶梯相关性及其配套辊缝调节装置的组合实施方式,有效地解决带钢夹送时的起筋问题。
2.按照权利要求1所述的通过辊缝设定解决带钢夹送起筋的方法,其特征是所述的解决带钢夹送起筋的方法,通过上、下夹送辊之间辊缝的物理性位置设定,取代原来的夹送力设定,以实现上、下夹送辊和带钢之间的由面到点的接触力精确控制,以有效地解决2mm及其以下厚度带钢局部高点导致的夹送起筋的质量缺陷。
3.按照权利要求1所述的通过辊缝设定解决带钢夹送起筋的方法,其特征是所述的夹送装置由固定的下夹送辊和可以上下运动的上夹送辊组成,上夹送辊的运动由分别设置在左、右框架上端的驱动缸执行机构完成;上、下夹送辊两端的轴承座,分别安装在带滑槽的左、右框架上;在上、下夹送辊的同侧轴承座之间,设有可人工调节的辊缝调节装置;所述的辊缝调节装置由细牙调节螺杆和调节螺母对应组成;所述的细牙调节螺杆的一端与下夹送辊一端的轴承座对应固接,细牙调节螺杆的另一端穿过左框架或右框架上的导向孔,与对应的调节螺母螺纹连接,在每个调节螺母上配置一个锁紧螺母。
4.按照权利要求3所述的通过辊缝设定解决带钢夹送起筋的方法,其特征是所述的辊缝调节装置通过细牙调节螺杆和调节螺母的固有导向性,确保设定值的准确性。
5.按照权利要求3所述的通过辊缝设定解决带钢夹送起筋的方法,其特征是所述的驱动缸执行机构为油缸驱动执行机构或气缸驱动执行机构。
6.按照权利要求1所述的通过辊缝设定解决带钢夹送起筋的方法,其特征是所述的夹送装置由固定的下夹送辊和可以弧形运动的上夹送辊组成;其中,下夹送辊两端的轴承座安装在带滑槽的左、右上框架上;在下夹送辊两端的轴承座上设有可人工调节的辊缝调节装置;所述的辊缝调节装置由细牙调节螺杆和调节螺母对应组成;所述的细牙调节螺杆的一端与下夹送辊一端的轴承座对应固接,细牙调节螺杆的另一端穿过左框架或右框架上的导向孔,与对应的调节螺母螺纹连接,在每个调节螺母上配置一个锁紧螺母,用于手动调节辊缝间距;所述上夹送辊两端的轴承座安装在一套可以摆动的框架上,上夹送辊框架摆动运动后和下夹送辊接触,以夹送带钢。
7.按照权利要求1所述的通过辊缝设定解决带钢夹送起筋的方法,其特征是所述的夹送装置由固定的下夹送辊和可以上下或弧形运动的上夹送辊组成;其中,下夹送辊两端的轴承座安装在带滑槽的左、右上框架上;在所述下夹送辊两端的轴承座上,分别设置斜锲式的辊缝调节装置,所述的辊缝调节装置通过斜锲的进给量来控制上、下夹送辊之间的辊缝间距;其斜锲的进给运动采用马达或油缸驱动,进给距离采用编码器或位置传感器采集。
8.按照权利要求1所述的通过辊缝设定解决带钢夹送起筋的方法,其特征是所述的辊缝和带钢厚度关联的阶梯相关性由下列关系式来确定:
其中,y为待处理带钢的厚度,单位为mm;X为调整间隙量,单位为mm。
9.按照权利要求1所述的通过辊缝设定解决带钢夹送起筋的方法,其特征是所述的解决带钢夹送起筋的方法,通过合理设定夹送装置中上、下夹送辊之间的辊缝值,使得辊缝值等于带钢厚度减去带钢横截面的塑性变形量,其受力方式为上、下夹送辊分别受力后反作用于带钢,该反作用力远远小于全横截面的反作用力直接作用于带刚上,产生的效果是上、下夹送辊的表面与带钢的局部高点或局部硬度接触,并通过该部分点接触产生的摩擦力带动带钢的输送,通过合理的物理性位置设定值与辊缝调节装置相结合,以满足带钢既不产生起筋现象,又能充分实现带钢输送的有效夹送功能。
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