CN1278752A - 转盘式卷取机 - Google Patents

Abstract

转盘式卷取机(10),用于厚度至0.5mm并以20m/sec.及更高速度的连续带从一轧制机列输出的热轧薄或极薄的带材/板材,该卷取机(11)包括其各自轴(12a,12b)相互平行配置并与一可围绕基本在上述卷筒(11a,11b)两轴(12a,12b)之间的纵向轴(14)旋转的构件(13)相联的一对卷筒(11a,11b),所述旋转构件(13)包括壳体的一前端壁(28a)和壳体的一后端壁(28b),所述卷筒(11a,11b)包括交替变换的一工作位置和一备用位置,卷筒(11a,11b)和旋转构件(13)与各自的驱动装置相适配并且设有与地面固定的支撑构件(17),其中,卷筒(11a,11b)的驱动装置由各自的电机(15a,15b)组成,各电机与对应的卷筒(11a,11b)共轴配置并在上述的壳体两端壁(28)之间定位,上述电机(15)包括一定子(215)和一转子(115),该端壁(28)包括转子的(115)的主轴承(18)的轴承座(29),该定子(215)借助抗扭装置(27)与至少上述壳体端壁(28)之一相连。

Description

转盘式卷取机

发明领域

本发明涉及一种如独立权利要求所述的用于热轧带材／板材的转盘式卷取机。

本发明的卷取机用应于厚度至0．5mm并以可高达20m／sec．和更高出口速度的薄或极薄带材／板材的热连轧线精轧机列的出口处。

发明背景

在轧制带材产品领域中，就部分厂商而言，显著增长的趋势是寻求适于以比以往任何时候都更高的精轧机列出口速度，高效生产薄和极薄轧材的方案。

带材愈薄，精轧机列的出口速度务必愈高；其原因是考虑工艺和冶金二者的要求，务必将轧制温度和卷取温度保持在精确限定的范围之内。

众所周知，就部分用户而言，对于厚度小于1mm以至仅仅0．5÷0．6mm的精轧带材和薄板的需求日益增长；由于上述厚度值提供两种可能性：

—可以取消冷轧工序，并可直接或在酸洗之后采用热轧成品，此方案适用厚度为0．6mm以上；

—可以减少在冷轧机组上的轧制道次(rolling passes)以及任何中间热处理，在此情况，适用厚度小于0．6mm和仅为0．1mm。

与生产厂商之间的竞争相关，不仅涉及精轧成品的质量，而且还涉及从精轧机列可能输出并卷绕在相应卷取装置上的带材／板材的速度。该速度愈大，生产量则愈高。

鉴于有越来越多的带材无头轧制生产***，即使在热轧机组上，采用高效连轧工艺，显而易见难以达到10m／sec．以上、至20m／sec、甚至更高速度的主要障碍之一是精轧机列输出带材／薄板的卷取。

为此，现有技术已开发出一种旋转式卷取机，该卷取机配置在精轧机列的出口，并称之为转盘式卷取机。

该卷取机包括至少两个卷筒，该两卷筒可以交替并连续地更换其工作位置，也就是说，在指定位置它们将卷取精轧机列输出的带材，而在另一位置等候随之到来的带材。

采用此方案，卷取参数永远相同，与在此卷筒上卷取的带材无关。

在传统的地下卷取机中，不会碰巧出现上述情况，其中，运行时的微小差异(由于其本身无法控制的因素，上述差异难以矫正)，以及带材运行轨迹的差异可能导致对带卷几何形状质量和带材冶金性能都将产生影响的卷取参数的不同。

在转盘式卷取机的卷取程序中，在工作位置，带材已开始卷绕在第一卷筒上并已卷取所需圈数之后，卷取机旋转；在第一卷筒连续并终止卷取的同时，则将第二卷筒本身放置在上述工作位置，等候随之而至的带材。

在此处，***一剪机，该剪机设在精轧机列和卷取机入口之间；而且，根据连轧成品要求，将带材剪至规定尺寸，从而获得成品重量的带卷。

因此，如现有技术所述的转盘式卷取机包括至少一对与支撑构件相联的卷筒，该构件借助一驱动机构操纵，该驱动机构适于使其至少转动180°的弧，以便根据卷取周期的工序进行上述卷筒的位置变换。

在现有技术中，卷筒的驱动机构包括带有与地面固定的轴线偏移的电机的复合运动机构，上述机构借助于包括相应传动齿轮、或者采用带万向接轴或类似元件的传动***，产生运动。

虽然现有技术的这些方案满足具体限定的应用场合，但它们未曾表明其本身在带材辐射可能导致结构热变形，并且务必在相同运行速度开始卷取，以及在冷轧机组中决不会出现的某些状况的热轧机组中有效运行。

然而，这些方案均无法按照市场需求实现具有现代工艺可能达到的、以高达20m／sec．和20m／sec．以上的从精轧机列输出的极高出口速度和更薄厚度的带材的高产率卷取程序。

现有技术已知方案的弊端与抗机械和热应力性能以及电器性能有关，并和准备卷取及终止卷取的各工序期间卷筒所承受的特定的加速／减速的剧变有关。

更确切而言，由于相对于电机的轴向距离，使卷筒承受很高的扭应力。

其它弊端与组装—拆卸的复杂性、维修操作的难度、运动链的较精密元件的过早磨损以及其它问题有关。

日本专利JP—A—61．124478提出各卷筒的每一根轴与电机相联，使定子与可旋转的构件固定。

借助于抽出在旋转构件轴承上运行的卷筒轴，一旦定子已与旋转构件分离时，有可能移动电机。

上述理论很有意思，但是存在与卷筒日常维修和电机非常规维修相关的诸多突出的难题；而卷筒是经常维修的机件。

另外，还存在将转子和定子同轴配置以及卷筒轴和转子轴同轴配置的难题。

确切而言，为避免日本专利JP—A—61．124478特有的弊端，欧洲专利EP—A—0，812，634提出旋转构件应设有底座，与壳体成套的电机放置在该底座上。

上述壳体支承转子的主轴承，并且组装构件允许抽出卷筒，单独并也可与卷筒一同抽出转子，也允许拆卸壳体将定子移出。

该方案也很有趣；但是其弊端是：因电机壳体导致重量增加；由于靠单独壳体支承薄板或带材的牵引力，构件刚度降低，转子的主轴承难以对中；当存在连续震动和应力及作用在壳体和紧固装置上的离心力时，将影响壳体和旋转构件之间的联接。

本申请人以构思、试验并实施了本发明，以便克服现有技术的缺点和实现下文所述其它优点。

发明概述

在独立权利要求中陈述本发明主要特征，与此同时，从属权利要求叙述了本发明的其它特征。

本发明的目的是提供一种卷取机，具体而言，是设计用于高速，即10m／sec．以上至20m／sec．以上速度的薄带材／板材的热卷取；可确保性能优异，传递较大的扭矩，运行可靠，高产、高效、低维修和对机械及热应力的良好承受能力。

本发明卷取机有一对卷筒，此对卷筒围绕其自身的纵向轴旋转并与能围绕基本位于两卷筒轴之间的一轴旋转的一构件相联。

在卷取程序期间，按照常规工艺，构件旋转是用于将两卷筒交替从工作位置向备用位置转换，反之亦然；以便从精轧机列连续高速输出的带材获得成品重量的带卷。

上述卷筒具有安装在其纵向轴轴线上的各自的电机。

电机是中空轴式，相关的卷筒轴***其中，扭转联接；它们紧靠着支承卷筒并将其沿圆周方向定位的可旋转构件配置。

电机在可旋转构件的旋转轴一侧和另一侧对称伸出，旋转构件与将上述构件定位并使其旋转的驱动装置相适配。

按照本发明，转子靠安装在轴承座内的轴承支承，轴承座设在旋转构件壳体的两端壁内，壳体两端位于转子的前后端并与其接触。

照此，有可能具有一坚固稳定的构件。

定子与壳体一端壁如壳体前端壁扭转联接，或者与一联接壳体两端的型钢件相联。

使轴承座与一罩形件相适配，该罩形件借助紧固装置与下面的基座可靠联接。该罩形件和上述基座共同形成壳体一端壁。

此方案保持设备的良好结构刚度，与此同时，使得有可能连同定子一起拆卸卷筒和转子。

按照一变更方案，定子可沿长度方向分成两部分，从而，打开定子，即借助拆卸上述两部分之一，则可以取出转子，无须将整个定子拆开。

与卷筒对应轴相联而且还紧靠最大载荷处的电机轴向位置，即使当加速／减速急剧变化时，也能最大限度减小传递运动用的力和机械应力。

事实上，电机和卷筒的联接极为紧凑并沿扭转方向固定(具有刚度)。

此方案使构件简化、重量减轻；而且使其能极简便并快速维修或更换任何元件，乃至卷筒本身。

按照本发明实施例，沿圆周方向控制旋转构件位置的装置由配置在构件旋转轴轴线上的电机装置组成。

按照另一方案，所述的圆周方向控位装置由其轴与旋转轴正交、并借助斜齿轮或蜗轮蜗杆、经运动链而与可旋转构件相联的电机装置组成。

按照又一方案，所述的圆周方向控位装置由其轴位于平行而不相重合的构件旋转轴的平面内、并与传动的中间装置相适配的电机装置组成。

附图简介

附图作为非限定实施例给出，并显示本发明的两个较佳实施例，附图如下：

图1是本发明转盘式卷取机的第一实施例的侧视图；

图2是与图1不同方案的局部剖视图；

图3是图1所示方案的A向前视图；

图4是图1所示轴向电机的另一方案。

较佳实施例详述

图1和2显示本发明热卷取用的转盘式卷取机10的两种可能的方案。

转盘式卷取机10包括一旋转调位轴14和具有各自纵向轴12a和12b并相对于旋转构件13悬臂安装的两个旋转卷筒11a和11b。

旋转调位轴14位于两轴12a和12b之间。

按照本发明，各卷筒11a、11b与各自的驱动电机15a和15b分别轴向相联。

各驱动电机15a、15b由一转子115和定子215组成。

借助靠紧固装置36与定子215联接的抗扭装置27使定子215与旋转构件13沿扭转方向固定。

抗扭装置27可以是与旋转构件13的壳体两端壁28a和28b相联接的桥型件；或者它们可与壳体一端壁28或另一端壁相联。

主轴承18a、18b的轴承座29a和29b位于壳体端壁28a和28b上。

轴承座29与罩形件30和基座31之间的邻接平面34基本上正交，罩形件30借助紧固装置与基座31临时地构成一体，以便形成壳体的一端壁28或另一端壁。

轴承18a和18b与转子115直接配合，以便定位并支承转子。

为移动电机15，首先务必将定子215与抗扭装置27拆开，然后务必拆卸与转子115轴承对应的罩形件30。

转子115有一用于安装卷筒11的轴16的轴向支座33，使轴16沿扭转方向固定，而轴向可自由滑动。

尾部的液压装置32将轴16轴向压紧，并对其执行其所需的液压控制功能。尾部液压装置32包括将轴16轴向压紧—松开并提供所需维修和控制的常规装置。

在图1和3的实施例中，壳体的前端壁28a位于辊子37上，并且靠支座38在尾端支撑旋转构件13，支座38用于支承沿圆周方向控制旋转构件13和卷筒11位置的电机19相接的轴。

电机15a、15b在与对应卷筒11a、11b轴线上的位置并在最邻近之处直接夹紧卷筒轴16a、16b，能确保最有效的传递运动，承受机械、热和电应力，即使是剧变的应力；用此结构，易于维修和拆卸。

电机19使旋转构件13转动，以便根据卷取程序的工序，将卷筒11a、11b从卷取位置转至备用位置，反之亦然。

设有与旋转构件13旋转轴共轴的电机19并且无须中间传动件、如齿轮、接轴等，直接夹紧旋转轴，确保对机械应力的优异耐受性及有效传递运动。

图2显示快速固定／拆卸元件21和快速更换卷筒11a、11b用的套筒组件22的一实例。

图1显示一旦完成卷取时，支承带卷20的立式支承件23和相关的台车25，以便将带卷20从卷取机上取出。

还可能包括在此未显示的与卷筒轴外端相配合的另一支承件；该支承件用于当带卷20卷取至终点位置时，支承带卷20的重量。

在图2所示方案中，使旋转构件13旋转的电机19位于与构件本身纵向旋转轴14平行但不相重合的位置，而且借助于传动齿轮24和一齿形轮26对其传递运动。

按照另一方案，电机19有一与旋转构件13纵向轴14正交的轴。

图4显示电机15的一方案，其中定子215剖分为两半(215a和215b)；借助于也分成两半35a和35b的联接壳体35将定子的两半相互联接并固定。

在此例中，可以将抗扭装置27在任何位置如127、也可与联接壳体35的半壳相关定位。

Claims (7)

1．转盘式卷取机，用于厚度至O．5mm并以20m／sec．及更高速度的连续带从一轧制机列输出的热轧薄或极薄的带材／板材，该卷取机(11)包括其各自轴(12a，12b)相互平行配置并与一可围绕基本在两轴(12a，12b)之间的纵向轴(14)旋转的构件(13)相连的一对卷筒(11a，11b)，所述旋转构件(13)包括壳体的一前端壁(28a)和壳体的一后端壁(28b)，所述卷筒(11a，11b)包括交替变换的一工作位置和一备用位置，卷筒(1la，11b)和旋转构件(13)与各自的驱动装置相适配并且设有与地面固定的支撑构件(17)，其中，卷筒(11a，11b)的驱动装置由各自的电机(15a，15b)组成，各电机与对应的卷筒(11a，11b)共轴配置并在上述的壳体两端壁(28)之间定位，上述电机(15)包括一定子(215)和一转子(115)，该卷取机的特征在于：上述的壳体端壁(28)包括转子(115)主轴承(18)用的轴承座(29)；定子(215)借助抗扭装置(27)与壳体至少一端壁(28)相联。

2．如权利要求1所述的卷取机，其特征在于：所述转子(115)包括与卷筒(11)对应轴(16)相联的轴孔，上述联接沿扭转方向固定而轴向可以移动。

3．如权利要求1或2所述的卷取机，其特征在于：罩形件(30)与基座(31)的邻接平面(34)与主轴承(18)的轴承座(29)相对应，至少一个罩形件(30)与基座(31)结合构成一壳体端壁(28)。

4．如权利要求3所述的卷取机，其特征在于：该邻接平面(34)将主轴承(18)的轴承座(29)分成基本相吻合的两半。

5．如权利要求1至4中任一项所述的卷取机，其特征在于：旋转构件(13)的驱动装置由与旋转构件(13)的纵向旋转轴(14)共轴的电机装置(19)组成。

6．如权利要求1至4中任一项所述的卷取机，其特征在于：旋转构件(13)的驱动装置由其轴与旋转构件(13)的纵向旋转轴(14)平行但错开地配置的电机装置(19)组成。

7．如权利要求1至4中任一项所述的卷取机，其特征在于：旋转构件(13)的驱动装置由其轴与旋转构件(13)的纵向旋转轴(14)正交配置的电机装置(19)组成。