CN1047636A - 快速预锻机 - Google Patents

Abstract

一种用来减小轧件宽度的预锻机，特别适用于在宽带钢粗热轧机机列中减小板坯宽度，该预锻机具有配置在板坯两侧边缘的模座8，在模座内安装着配对的锻模7。本发明提出的技术方案是，为了构成减缩传动机构，使每个锻模连同其模座借助于一个由至少一个曲柄传动15操纵的连杆系16大体上沿减缩方向是可移动的，这里，曲柄传动安置在曲柄箱9上，并且在模座8上至少作用着一个大体沿板坯进给方向工作的进给传动机构13。

Description

本发明涉及一种用来减小轧件宽度的预锻机，特别适用于在宽带钢粗热轧机机列中减小板坯宽度，该预锻机具有配置在板坯两侧边缘的模座，在模座内安装着配对的锻模。

一种上述结构的预锻机例如已为欧洲专利说明书EP0112    516所公开，该预锻机包括一对锻模，这对锻模配置在板坯传送线的两侧，其锻压面彼此都指向挤压板坯的方向。至少有一个锻压面大体平行于板坯的进给方向;另一个锻压面是与板坯进给方向倾斜的。一个摆动机构使具有平行面和倾斜面的锻模处于摆动状态。此外，这一已知的预锻机包括一个宽度调整机构用来调整锻模在板坯宽度方向的位置，还有一个控制装置用来控制使板坯前端置于锻模的平行面之间，然后控制宽度调整机构以及在完成预定量挤压后控制摆动机构。使用这种预锻机将缩短板坯侧面的顶锻时间，并且改善与板坯的形状和表面有关的锻造效果。然而，宽度调整机构和摆动机构的控制装置的技术费用却是过高的。这种已知预锻机的生产费用和维修费用与几乎是连续作业的板坯或预锻机的运行性能相比处于不利的情况。

由联邦德国公开说明书DE-OS    2531591公开了一种预锻机用来减小由连铸设备提供的、具有不同宽度的板坯的宽度和厚度。采用这种预锻机，板坯重复地被相对运动的冲压工具加工，这里，锻模允许板坯自由进给，并将该锻模控制成，使其有一个较慢的工作过程和一个较快的空程。为此该预锻机具有至少一对加工板坯边缘的锻模，锻模法向作用在板坯的边缘上，还有使锻模作快速往复运动的装置。用来减小所进给板坯厚度的锻模固定在一个围绕曲轴可自由摆动的框架内。曲轴的驱动是由一对椭圆齿轮实现的，该椭圆齿轮是调整成，使其在工作过程中减小有关偏心轴的角速度，而在空程时则提高其角速度。用来减小板坯宽度的边缘锻模是通过连接在中间的液压元件与曲柄传动机构连接的，以使边缘锻模在对板坯工作时能够跟上板坯的运动，而不影响板坯的进给运动。这种已知的预锻机在技术上化费过大，因而设计费也就太贵。要适应轧件的进给速度只有按照板坯的进给速度才能改变具有椭圆齿轮的传动机构。另一些应用在高速工作曲柄剪切机上的技术方案是用所选定的曲柄半径来强制地使锻模的冲程数和进给速度之间保持一定关系，这种关系在主驱动轴转速不变时是不能改变的。要适应轧件的进给速度只有使主驱动装置能在一圈360°中以不同的角速度旋转。这里，作用区内的角速度应这样选择，使锻模的进给速度和板坯的进给速度之间形成必要的同步。配有这种驱动装置的快速压力机对于运动质量循环地加速和减速需要巨大的驱动功率。此外，这种已知驱动方式的快速压力机将产生讨厌的循环噪音。已知预锻机的另一个缺点在于，这些支承锻模的模座在大于360°回转时产生摆动。其几何尺寸要这样来定，至少在锻模与轧件的作用区内使锻模与板坯的侧边有一个大致平行的位置。因此，鉴于进给速度需要同步就使设计范围进一步受到限制。

根据开始时按照欧洲专利说明书EP-0112516所述结构的一种预锻机，本发明的任务是提供一种结构有所完善、快速工作的预锻机，并在避免所述现有技术中存在的缺点情况下，使得锻模沿法向和切向的运动过程可以控制与板坯的进给运动保持同步，而不需要较大的驱动功率和昂贵的结构。

这一任务在上述结构的一种预锻机上为本发明提出的下列技术方案所解决。本发明的预锻机的特征在于，为了构成减缩传动机构，使每个锻模连同其模座借助于一个由至少一个曲柄传动操纵的连杆系大体上沿减缩方向是可移动的，这里，曲柄传动安置在曲柄箱上，并且在模座上至少作用着一个大体沿板坯进给方向工作的进给传动机构。通过这一措施基本上把锻模用于锻压（锻模的法向运动）的和用于进给（锻模的切向运动）的运动过程相互分开。法向运动是通过一个双曲柄机构来驱动作为平行四边形工作的连杆机构实现的。由此使锻模的任何摆动得以避免。不管将那种切向运动强加给锻模，锻模的每个点都在相同的曲线轨道上运动。切向运动是通过一个进给传动机构实现的，其运动设计只与板坯所需的进给运动有关。切向运动和法叠加形成锻模的总运动。因此，进给传动机构按照板坯进给运动可与减缩传动机构同步是合乎目的的。

在本发明的预锻机结构设计中，连杆系由两个等长的、铰接在模座上的平行连杆组成，并为曲柄箱上每个平行连杆各设有一个曲柄半径彼此相同和曲柄转角彼此相同的曲柄传动。该连杆系与同步相结合保证了锻模的运动精确地沿着垂直于板坯的运动方向进行。也可以用压杆来代替平行连杆。在曲柄箱和进给传动机构的传动之间有一个固定的连接件，这就一个具有相应力平衡的结构单元来说是适当的。

本发明的其它结构设计是，进给传动机构是做成曲柄机构或肘杆式传动机构，并与法向运动的主传动机构保持同步，即与锻模的减缩传动机构保持同步，采用这一结构已经能使锻模的进给运动与板坯的进给运动近似保持同步，然而只适用于单一的进给量。如要改变这个进给量，则例如在曲柄传动中要用一种滑块结构来改变曲柄半径。

按照本发明的另一结构，特别有利的是采用液压油缸作为进给传动机构，即进给传动机构是做成一个液压活塞-缸筒元件。液压油缸的运动过程可用路程/时间特性曲线来控制，使其对于任一所要求的进给量，锻模与几乎连续运动的、需要作侧边挤压的板坯保证是同步的。

按照本发明同样有利的结构是采用一个导轮来对锻模实行导向，该导轮在一个固定配置在机架上的导轨面上滚动。这就是说，进给传动机构是做成与一个导轨面相结合的导轮。导轨面的轮廓设计成，由法向运动强制地产生一个数量级的切向运动以引起所需的同步作用。要改变行程长度可改变导轨面的倾斜度，这样，导轨面的倾斜度依据所选择的进给量是可调的，对于不同的量也就都能足够近似地使锻模的进给速度与几乎连续运动的、要锻压的板坯进给速度保持同步。

本发明特别有利的方式是使连杆系的角度位置设计成，使得曲柄传动的切向分力在锻压过程中与进给传动机构的进给速度方向相反，这样，就使进给传动机构的功率在减小板坯宽度时成为变形功率的一部分。

下面用实施例来对本发明作进一步描述。

图1表示通过预锻机的一个水平截面，

图2表示具有曲柄驱动的平行连杆的减缩传动机构和具有曲柄传动的进给传动机构的示意图，

图3表示具有液压活塞一筒缸元件的进给传动机构的示意图，

图4表示具有导轮和导轨面的进给传动机构的示意图。

图1表示按照本发明设计的快速工作的预锻机1，它在一个宽带钢粗热轧机机列中用来减小板坯2的宽度，这里，板坯2几乎是连续地由一个位于预锻机1前面、没有详示的板坯浇铸设备供给的。在预锻机1之前和之后均设有驱动辊3，4。板坯2沿注有数字5的运动方向通过预锻机。该预锻机有机架6。曲柄箱9是可以调整的。曲轴箱的调整是借助于机械调整装置31实现的。然而，也可以用液压操纵的活塞-缸筒结构作为调整装置，该装置当时被支承在机架6上。

锻模7配置在板坯2的两侧，锻模7具有一个大体平行于板坯运动方向5的锻压面10和另一个相对于板坯运动方向倾斜的锻压面11。锻模7具有一个沿法线方向也就是垂直于板坯2工作的减缩传动机构12和一个沿切向的，即平行于板坯2工作的进给传动机构13。减缩传动机构12是做成，使每个模座8与所属的曲柄箱9借助于一个至少由一个曲柄传动（偏心轮14）所操纵的连杆系（压杆18）大体上沿减缩方向是活动连接的，这里，曲柄传动15配置在曲柄箱9内。大体上沿板坯进给方向工作的进给传动机构13作用在模座8上。曲柄箱9和进给传动机构13作用在模座8上。曲柄箱9和进给传动机构13的旋转中心29用连接座30连接成一个结构件。连杆系16按照图2由两个等长的、铰接在模座8上的平行连杆17、18组成，并为每个平行连杆在曲柄箱9上各设一个具有曲柄轴19、20的曲柄传动15，曲柄轴19、20的半径是彼此相同的，在曲柄轴上铰接相同曲柄转角的平行连杆。平行连杆在模座上是以相同的间距相互铰接的。由于上述连杆系的作用使得锻模的每个点都在相同的曲线轨道上运动而不管将那种切向运动强加给锻模上。锻模的切向运动是由进给传动机构13形成的，进给传动机构13按照图2由曲柄传动21构成。用肘杆式传动机构来代替曲柄传动21也具有相同的优点。应用曲柄传动使锻模7沿法向运动的连杆系以及应用曲柄传动使锻模沿切向运动的进给传动机构能够根据板坯的进给运动实现减缩传动机构和进给传动机构例如达到同步。锻模7能够快速地适应板坯的进给速度（对板坯没有相对运动）沿法向锻压，然后向前推进，然后离开板坯返回，紧接着又垂直地置于板坯边缘上并使再次沿法向对板坯没有相对运动地锻压。可以看出，按照本发明将运动过程分开，对于锻模在法向锻压板坯和使锻模沿切向推进，或者说用本发明的减缩传动机构和进给传动机构将只需要很小的驱动功率来周期性地使锻模和模座进行加速和减速。

如果，锻模7或模座8的进给量要适应大范围变化着的板坯进给速度，那么，进给传动机构13按照图3就由一个活塞-缸筒元件22构成，其活塞22′连接在模座8上，其缸筒22′与曲柄箱9或与预锻机的连接件30连接。这个活塞-缸筒元件可用路程/时间特性曲线来控制，使其对于任一进给量保证锻模和板坯运动同步。这里所采用的控制技术或调整技术与现有技术一致，因此不再详细描述。

图4表示了锻模7和模座8的进给传动机构13和一个配置在锻模上的导轮23，该导轮在导轨面24上滚动。导轨面或构成该导轨面的导向体25借助于一个铰链连接26以适当方式固定在机架6上。使导向体在铰链连接26处可以摆动一定的角度，就可调整导轨面的倾斜度。为此设有一个对导向体25和对曲柄箱起作用的调整机构，它可以由一个铰接在导向体25上的调整螺钉27和一个调整螺母28组成。也可以设置一个液压***介质操纵的活塞-缸筒元件来作为调整机构。用这种方式可以根据所选择的板坯进给速度来调整导向体的导轨面倾斜度，使得锻模的进给速度和板坯的进给速度一样大，这样，在对板坯侧锻时就不会在板坯和锻模之间产生相对运动。

用上述的结构原理出色地解决了迄今为止在快速预锻机上出现的问题，即锻压过程中锻模的进给速度要和板坯的进给速度同步的问题。就这点而言，本发明的预锻机也包括其它没有描述的结构，只要这些结构能构成所要求的技术方案。例如，锻模7可以是一个与模座8可拆卸或可连接的、设有锻压面10、11的、可承受高负荷的易损件。此外，曲柄箱9上的曲柄传动15可以与普通的正齿轮传动机构的驱动侧相连接。本发明用来减小板坯宽度的快速预锻机同时能与传统用来减小板坯厚度的装置相连接。

Claims (10)

1、用来减小轧件宽度的预锻机，特别适用于在宽带钢粗热轧机机列中减小板坯宽度，该预锻机具有配置在板坯两侧边缘的模座，在模座内安装着配对的锻模，其特征在于，为了构成减缩传动机构(12)，使每个锻模(7)连同其模座(8)借助于一个由至少一个曲柄传动(15)操纵的连杆系(16)大体上沿减缩方向是可移动的，这里，曲柄传动(15)安置在曲柄箱(9)上，并且在模座(8)上至少作用着一个大体沿板坯进给方向工作的进给传动机构(13)。

2、按照权利要求1所述的预锻机，其特征在于，连杆系（16）由两个等长的、铰接在模座（8）上的平行连杆（17、18）组成，并为曲柄箱（9）上每个平行连杆（17、18）各设有一个曲柄半径彼此相同和曲柄转角彼此相同的曲柄传动（15）。

3、按照权利要求1或2所述的预锻机，其特征在于，在曲柄箱（9）和进给传动机构（13）的传动（29）之间，就一个结构单元来说有一个固定的连接件（30）。

4、按照权利要求1、2或3所述的预锻机，其特征在于，进给传动机构（13）按照板坯（2）的进给运动与减缩传动机构（12）是可以同步的。

5、按照权利要求1、2、3或4所述的预锻机，其特征在于，进给传动机构（13）是做成曲柄机构（21），必要时可以改变其曲柄半径。

6、按照权利要求1、2、3或4所述的预锻机，其特征在于，进给传动机构（13）是做成一个液压活塞一缸筒元件（22）。

7、按照权利要求6所述的预锻机，其特征在于，液压活塞一筒缸元件（22）可以按照路程/时间特性曲线来作运动，该曲线依据所要求的进给量能使锻模（7）与几乎连续运动的板坯（2）保持同步。

8、按照权利要求1、2、3或4所述的预锻机，其特征在于，进给传动机构（13）是做成与一个导轨面（24）相结合的导轮（23）。

9、按照权利要求8所述的预锻机，其特征在于，导轨面（24）的倾斜度依据所选择的进给量是可调整的，以使锻模（7）的进给速度和几乎连续运动的板坯保持同步。

10、按照上述权利要求至少一项所述的预锻机，其特征在于，连杆系（16）的角度位置设计成，使得曲柄传动（15）的切向分力在锻压过程中与进给传动机构（13）的进给速度方向相反。

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