CN110404959A - 通过在线切分生产t型电梯导轨钢的设备和工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种通过在线切分生产T型电梯导轨钢的设备和工艺。所述的设备包括依次设置的：带切分压下孔型的水平两棍轧机、第一轮廓检测仪、剖分双拼电梯导轨T型钢切分轮、第二轮廓检测仪、扭转90°的导卫、带两T型导轨成品孔型的水平两棍轧机；本发明利用在线K2轧机前和切分轮后轮廓仪检测到的实际轧件尺寸为依据，以预定的轧制规程数据库为基础，在对比实际检测的尺寸和计算的轧后尺寸基础上，通过切分轮和扭转导卫的作用，结合K2和K1切分和成品孔型，可尽可能少的改建现有轧线条件下，达到双拼T型钢在线刨分和尽可能提高轨头和产品尺寸精度的要求。

Description

通过在线切分生产T型电梯导轨钢的设备和工艺

技术领域

本发明涉及一种通过在线切分生产T型电梯导轨钢的设备和工艺。通过一种切分工艺和设备，可在双拼法生产T型钢基础上，直接实现高温成对T型钢在线的分离，即保证了轧线高产能和产品高精度，又免去了后续精整中原有的离线剖分工序和设备，简化了生产流程，降低了成本。

背景技术

T型电梯导轨钢一般为Q235普碳钢，主要应用在各类高层建筑电梯中，为使得电梯的乘坐具有高的安全性和良好的舒适度，作为重要的受力承受结构部件，对热轧电梯导轨型钢有高平直度、低残余应力、端部小粗糙度等质量要求，才能满足电梯运行平稳，快速，低噪等性能要求。附图1为成品热轧电梯导轨的示意简图，由图1可见电梯导轨横断面主要由轨头、轨腰、轨底组成，相较H型钢、角钢、槽钢等类别型钢，T型热轧电梯导轨钢形状上略复杂，整体沿Y轴对称。由于形状的特殊性，轧制过程中，以及冷却时轧件各区的受力和温度散热条件不一，易使T型钢沿Z反向发生弯曲，即影响后续机械加工电梯导轨后的平直度，又可能会留下内应力埋下一定安全隐患，同时还会加大矫直、锯切、机加工等工序工作量。

早期热轧电梯导轨T型钢采用横列式工艺布置，轧线主要采用两棍轧机，产能低、棍耗大，成本高。引入四棍万能轧机后，可将成品的两块T型钢双拼成类似H型钢形貌(如附图2所示)。

如图2所示，双拼T型钢后由于在Y轴和X轴上均对称，成H形后，即可将轧制H型钢的工艺方法和孔型***，应用到T型电梯导轨钢生产中。目前典型的工艺流程为，小方坯(150方)用加热炉均温到1150℃后，采用除磷机去除氧化皮，随后经6机架粗轧机组连轧(或三辊开坯机7道粗轧)后，再进行各6道的中轧和精轧(或6道精轧)，得到温度约1000℃轧件，锯切成60m倍尺后上步进齿条式冷床冷却，一般在末端装有喷雾设备加速轧件冷却。下冷床后的室温轧件在矫直机上，基于轧件发生弹塑性变形机制，实现长度方向上的矫正，后续精整中剖分机将H形双拼T型钢，采用锯切法分开，一般需再矫直一遍，经码垛和时效后送入机械厂加工成成品。

以上这种生产方法，虽然解决了原T型钢工艺产能低下，提升了轧机利用率，也有利于改善单根T型钢上冷床易弯问题，然而由于在热轧过程中采用了双拼法，在所形成H型成品轧件上两根T型钢的中间，存在宽度为1～3毫米连接带，将被保留到室温，随后用离线剖开锯切设备，进行分离，并还需矫直一次，显著增加了离线精整工序工作量，而且对室温钢铁的机械切分，不仅较费锯片，而且精度较低，增加了后续进一步机加工难度，整体成本增加。在有些专利中虽提出了对最后一道H型双拼钢用孔型分离，但这种处理显然较为粗糙，容易使得T型钢轨头尺寸精度达不到要求。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种高产能高品质低成本的通过在线切分生产T型电梯导轨钢的工艺和设备。

为达到上述目的，本发明通过在线切分生产T型电梯导轨钢的设备，所述的设备包括依次设置的：带切分压下孔型的水平两棍轧机、第一轮廓检测仪、剖分双拼电梯导轨T型钢切分轮、第二轮廓检测仪、扭转90°的导卫、带两T型导轨成品孔型的水平两棍轧机；

其中，第一轮廓检测仪、第二轮廓检测仪是检测轧件尺寸检测值，并输入到信息处理模块；信息处理模块依据第一轮廓检测仪、结合该轧件轧制程序表中K2、切分轮、K1设备的轧制工艺参数，得出轧件双拼T型钢连接带厚度和尺寸形貌变化，与对应的成品精度控制要求比对；

如果差值落在可接受范围内，则在沿用预设工艺，选取出对应的K2、切分轮、K1压下量，传递给各设备以正确执行；

如果比对值超出预设范围，则计算得出要调整得到轧件尺寸精度对应的参数，传递给带切分压下孔型的水平两棍轧机、K2、切分轮、K1、带两T型导轨成品孔型的水平两棍轧机；，根据所预设的轧件厚度随轧件长度方向的变化，基于轧件运行速度，给出基于时间变化的动态压下量调整值，满足出轧件通条尺寸精度达标并均匀的要求。

为达到上述目的，本发明上述设备在线切分生产T型电梯导轨钢的工艺，利用切分轮对连轧双拼T型钢的在线刨分；同时在切分轮中用可移动的切分刃将轧件上因分离而残留的材料去除，

利用扭转90°导卫将两个切分后的T型钢扭转90°，变为“⊥”；

利用带两T型导轨成品孔型的水平两棍轧机对“⊥”型钢进行精轧。

优选的，在精轧前，利用轮廓检测仪对“⊥”型钢进行轮廓检测，并将检测数据存入数据库。

本发明利用在线K2轧机前和切分轮后轮廓仪检测到的实际轧件尺寸为依据，以预定的轧制规程数据库为基础，在对比实际检测的尺寸和计算的轧后尺寸基础上，通过切分轮和扭转导卫的作用，结合K2和K1切分和成品孔型，可尽可能少的改建现有轧线条件下，达到双拼T型钢在线刨分和尽可能提高轨头和产品尺寸精度的要求。整体结构更为先进合理、操作简易、投资较省。

附图说明

图1成品热轧电梯导轨示意简图。

图2双拼T型钢成H形的热轧电梯导轨产品简图。

图3本发明通过在线切分生产T型电梯导轨钢的工艺和设备原理图。

图4(a)典型双拼T型钢全连续轧制法生产热轧电梯导轨生产线

图4(b)本发明双拼+在线刨分生产T型钢生产线。

具体实施方式

本发明采用以下技术方案：增添的硬件是带切分压下孔型的水平两棍轧机、轮廓检测仪、剖分双拼电梯导轨T型钢切分轮、扭转90°的导卫、带两T型导轨成品孔型的水平两棍轧机、切分工艺用轧制程序数据库。总配置方式为，切分压下孔型+轮廓检测仪+切分轮+轮廓检测仪+扭转导卫+带两T型导轨成品孔型的水平两棍轧机+切分工艺用轧制程序数据库。

本发明的原理和操作分述如下：

如图3和图4(b)所示，本发明一是实现连轧双拼T型钢的在线刨分，主要是在末架精轧机(K1)和倒数第二架精轧机(K2)间，添加切分轮、扭转导卫，改造K1和K2轧机的孔型实现。其原理是，通过对K2轧机的孔型改造，进行横断面“H”形貌双拼T型钢轧件在中间连接带厚度的减薄(1mm以下)，然后通过切分轮挤压撕裂作用，实现双拼T型钢轧件的分离，同时在切分轮中用可移动的切分刃将轧件上因分离而残留的材料去除，接着采用扭转导卫使分开后的轧件从“”扭转90°，变为“⊥”，最后在K1成品孔，实现两根“⊥”型钢轧制(尤其端部尺寸)。本发明二是实现双拼T型钢在线刨分后尺寸精度的控制，主要是在K2前和切分轮后分别增设1#、2#轮廓检测仪，以及信息处理模块。1#轮廓仪作用是检测轧件尺寸检测值，结合该轧件轧制程序表中K2、切分轮、K1设备的轧制工艺参数，得出轧件双拼T型钢连接带厚度和尺寸形貌变化，输入到信息处理模块，与对应的成品精度控制要求比对，如果差值落在可接受范围内，则在沿用预设工艺，选取出对应的K2、切分轮、K1压下量，传递给各设备以正确执行。如果比对值超出预设范围，则计算得出要调整得到轧件尺寸精度(主要是端部除连接带厚度后的尺寸)对应的参数，传递给K2、切分轮、K1，根据所预设的轧件厚度随轧件长度方向的变化，基于轧件运行速度，给出基于时间变化的动态压下量调整值，满足出轧件通条尺寸精度达标并均匀的要求。

本发明提出的通过在线切分生产T型电梯导轨钢的工艺和***，通过添加水平两棍轧机、轮廓检测仪、剖分双拼电梯导轨T型钢切分轮、扭转90°的导卫、带两T型导轨成品孔型的水平两棍轧机、切分工艺用轧制程序数据库，利用在线K2轧机前和切分轮后轮廓仪检测到的实际轧件尺寸为依据，以预定的轧制规程数据库为基础，在对比实际检测的尺寸和计算的轧后尺寸基础上，通过切分轮和扭转导卫的作用，结合K2和K1切分和成品孔型，可尽可能少的改建现有轧线条件下，达到双拼T型钢在线刨分和尽可能提高轨头和产品尺寸精度的要求。

现结合图3、图4a和图4b对本发明作进一步的说明。

对于双拼电梯导轨T型钢热轧生产线而言，通常安排16～18个机架，其中水平轧机约7～11架、万能轧机7～9架。为保证轧件几何尺寸、表心温度、以及内部微观组织结构，一般万能轧机统一放在水平轧机后，可如图4-a表示。双拼T型钢的热态电梯导轨轧件横断面为“H形貌”，经过上冷床冷却到室温、矫直和倍尺切后，要离线进行刨分，由于此时轧件温度已经降到室温以下，锯切刨分“H”型成两根“⊥”型消耗的时长和能耗都较大，而且轨头精度尺寸较难满足，还需进一步加工，此外锯切过程中还会导致轧件内部形成内应力，需进行二次矫直，这不仅增加了处理工序次数和成本，而且不利精度尺寸控制。

本发明提出了一种通过在线切分生产T型电梯导轨钢的工艺和***，其原理如图3所示，增加了检测轧件宏观尺寸、切分、扭转轧件的设备，增设了预设的基于轧件尺寸的轧制工艺数据库，在和轧制工艺表结合后，可得到轧件沿长度方向在历经当前轧制工艺后的尺寸分布，由于是将其作为数据库形式存在，因此省去了计算时间，极适合在线使用，经信息模块处理后，输出得到了轧后进K2孔前轧件的通条尺寸分布，通过结合预设工艺与成品精度要求对比，若在可接受范围内，则通过预设轧制工艺参数数据库查找，对轧件整体的压下都采取同一参数即可，而当尺寸偏差较大，则在预设的轧制工艺参数数据库中，查找到轧件不同区所对应的最优压下量参数，进一步结合轧件运行速度，得到基于轧件运行时间变化的压下量调控策略，传递给K2、切分轮(切分刃)、K1予以实施。通过本发明的处理，可在不增加复杂的在线宏观检测设备和轧件尺寸形貌在线计算前提下，仅通过少许检测设备、电气控制***，及数据库，就达到在最低投资下，实现双拼T型钢在线刨分，并保证成品尺寸精度的要求。

Claims (3)

1.一种通过在线切分生产T型电梯导轨钢的设备，其特征在于，所述的设备包括依次设置的：带切分压下孔型的水平两棍轧机、第一轮廓检测仪、剖分双拼电梯导轨T型钢切分轮、第二轮廓检测仪、扭转90°的导卫、带两T型导轨成品孔型的水平两棍轧机；

其中，第一轮廓检测仪、第二轮廓检测仪是检测轧件尺寸检测值，并输入到信息处理模块；信息处理模块依据第一轮廓检测仪、结合该轧件轧制程序表中K2、切分轮、K1设备的轧制工艺参数，得出轧件双拼T型钢连接带厚度和尺寸形貌变化，与对应的成品精度控制要求比对；

如果差值落在可接受范围内，则在沿用预设工艺，选取出对应的K2、切分轮、K1压下量，传递给各设备以正确执行；

如果比对值超出预设范围，则计算得出要调整得到轧件尺寸精度对应的参数，传递给带切分压下孔型的水平两棍轧机、K2、切分轮、K1、带两T型导轨成品孔型的水平两棍轧机；，根据所预设的轧件厚度随轧件长度方向的变化，基于轧件运行速度，给出基于时间变化的动态压下量调整值，满足出轧件通条尺寸精度达标并均匀的要求。

2.一种利用权利要求1所述的设备在线切分生产T型电梯导轨钢的工艺，其特征在于，

利用切分轮对连轧双拼T型钢的在线刨分；同时在切分轮中用可移动的切分刃将轧件上因分离而残留的材料去除，

利用扭转90°导卫将两个切分后的T型钢扭转90°，变为“⊥”；

利用带两T型导轨成品孔型的水平两棍轧机对“⊥”型钢进行精轧。

3.如权利要求2所述的在线切分生产T型电梯导轨钢的工艺，其特征在于，

在精轧前，利用轮廓检测仪对“⊥”型钢进行轮廓检测，并将检测数据存入数据库。