專利名稱：用于減少斯特克爾式軋機(jī)內(nèi)的振動(dòng)的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來減少斯特克爾式軋機(jī)內(nèi)的由于斯特克爾軋輥上的扁平位置(Flachstelle)造成的振動(dòng)的方法及裝置，其中與軋制料材進(jìn)行接合的調(diào)節(jié)軋輥設(shè)置在斯特克爾爐的斯特克爾軋輥與軋輥機(jī)座的傳動(dòng)器之間。
背景技術(shù)：
斯特克爾式軋機(jī)內(nèi)會(huì)以已知的方式產(chǎn)生振動(dòng)，原因在于盡管斯特克爾式軋輥是圓柱形的，沿著該斯特克爾式軋輥具有用來接收軋制料材頭部(帶材頭部)的槽。該槽通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換半徑連接到斯特克爾式軋輥的圓柱形外殼上，使得卷在斯特克爾式軋輥上的軋制料材的圓周輪廓不是圓柱形的，而是具有對(duì)應(yīng)于弦狀的扁平位置。
因此，在軋制料材的卷起或拆卷過程中，在每種情況下，在扁平位置處出現(xiàn)帶材張緊力的下降，該情形對(duì)應(yīng)于位于斯特克爾式軋輥和軋輥機(jī)座之間的軋制料材部分的伸長(zhǎng)，或者分別出現(xiàn)帶材張緊力的增加，該情形對(duì)應(yīng)于位于斯特克爾式軋輥和軋輥機(jī)座之間的軋制料材部分的縮短。在帶材張力下降的情形下，此區(qū)域內(nèi)的帶材張力會(huì)變得非常低或甚至為零。
該問題的一種解決方案在EP-A-1180402中提出，其中可移動(dòng)的傳動(dòng)器軋輥?zhàn)兓堉屏喜牡男谐涕L(zhǎng)度，其特別地作為斯特克爾式軋輥的旋轉(zhuǎn)角度的一種功能。但是，這里必要的是斯特克爾式軋輥的扁平位置的角位置是確定的或者其扁平位置是確定的，且還取決于偏移軋輥的位置的傳動(dòng)軋輥的必要位置因此也是確定的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是從調(diào)節(jié)的方面簡(jiǎn)化用于減少振動(dòng)的已知方法。
該目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法和根據(jù)權(quán)利要求8的裝置來實(shí)現(xiàn)。
由于軋輥施加在軋制料材上的力被調(diào)節(jié)到預(yù)定值，即軋輥以預(yù)定的力壓著軋制料材，這樣確保了在卷起過程中當(dāng)?shù)竭_(dá)扁平位置時(shí)，帶材張力的下降由于軋輥相對(duì)帶材的位移而被削弱，該情況的發(fā)生依靠作用在軋輥上的預(yù)定力。
在這種情況下，對(duì)斯特克爾式軋輥的傳動(dòng)控制或帶材張力調(diào)節(jié)沒有影響，該操作沒有任何與軋輥上的力的調(diào)節(jié)的接合。一般來說，帶材張力通過軋輥機(jī)座的兩個(gè)工作軋輥的傳動(dòng)和兩個(gè)斯特克爾式軋輥的傳動(dòng)來調(diào)節(jié)。例如，斯特克爾式軋輥的旋轉(zhuǎn)速度從卷速和當(dāng)前卷直徑來獲得，斯特克爾式軋輥的轉(zhuǎn)矩從預(yù)定帶材張力和卷直徑來獲得。
軋輥在扁平位置處的偏移造成力作用中的幾何改變。軋輥上的力保持相同，只有軋制料材上的力的作用點(diǎn)改變。這意味著取決于偏移方向，軋輥上的預(yù)定力經(jīng)受帶材張力的輕微變化。
斯特克爾式軋輥的傳動(dòng)調(diào)節(jié)能在扁平位置經(jīng)過之后通過旋轉(zhuǎn)速度的改變(目的為從帶材張力方面保持轉(zhuǎn)矩恒定)來補(bǔ)償軋制料材的長(zhǎng)度誤差，并且因此能將軋輥拉回初始位置，在該初始位置處軋輥具有扁平位置的上游。該情形通過現(xiàn)有的斯特克爾式軋輥的調(diào)節(jié)而自動(dòng)進(jìn)行。
在本發(fā)明的一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在斯特克爾式軋輥的一次或多次旋轉(zhuǎn)過程中，力保持恒定不變。
因此，如果在軋制料材卷起的過程中有很少的帶材在短時(shí)間內(nèi)張緊，當(dāng)隨后的帶材經(jīng)過扁平位置時(shí)，帶材張力下降。由于軋輥上的恒定的調(diào)節(jié)力，直到軋輥在新的位置上與軋制料材處于力平衡，該軋輥才移位。由于在位置上的輕微振動(dòng)，位于軋輥上游和下游的兩個(gè)軋制料材部分之間的角度減小。在恒定力的情況下，調(diào)節(jié)裝置造成調(diào)節(jié)力矩在帶材張力下降的情況下減少，并造成調(diào)節(jié)力矩在帶材張力增大的情況下增加。但是，能實(shí)現(xiàn)的是帶材張力不會(huì)變?yōu)榱?。一般來說，帶材張力選定為軋制料材厚度(帶材厚度)、溫度、厚度、寬度以及軋制料材的材料特性的函數(shù)，由于這些屬于公知常識(shí)的一部分，這里不再具體討論。
在另一種可能的方案中，在每次旋轉(zhuǎn)的具體時(shí)間范圍內(nèi)，附加力加到斯特克爾式軋輥的一次或多次旋轉(zhuǎn)過程中的恒定力上。該情形可通過以下方式實(shí)現(xiàn)，即恒定力在帶材張力下降出現(xiàn)之前在特定的時(shí)間范圍內(nèi)增加，并且在該時(shí)間范圍之后再次降低到原始的恒定值。在任何情況下，帶材張力的下降能比旋轉(zhuǎn)過程中的恒定力的情況更快地被補(bǔ)償。附加力的先前的附加在這種情況下能更好地補(bǔ)償軋輥的慣量。
用于增加附加力的時(shí)間范圍對(duì)應(yīng)于軋制料材通過扁平位置的拆卷或卷起的持續(xù)時(shí)間的大約1/3。為了確定附加力的增加，可確定斯特克爾式軋輥或扁平位置的角位置。
而且，可設(shè)置改變力作為斯特克爾式卷筒上的軋制料材的卷直徑的函數(shù)。也就是說，例如該力在斯特克爾式軋輥的旋轉(zhuǎn)過程中保持基本上恒定并且隨著增加的卷直徑而變得持續(xù)增高或降低。在附加力周期性附加的實(shí)施例中，恒定力同樣地持續(xù)增大，但附加力不持續(xù)增大。
在軋輥的給定位置上，軋輥上的力和通過帶材張力施加在軋輥上的力以及軋制料材的纏繞處于平衡。然后，如果卷直徑增大或減小，軋輥和斯特克爾式軋輥之間的軋制料材的空間位置以及因此的力平衡改變，從而為了恢復(fù)先前的力平衡，軋輥上的力或者軋輥的空間位置改變。力的必要改變可根據(jù)軋輥上的力(帶材張力和軋輥上的調(diào)節(jié)力)形成的力平行四邊形來確定或計(jì)算。
因此有兩種可能的方案一種是軋輥上的力只取決于特定時(shí)間點(diǎn)上的帶材張力，因此在整個(gè)卷起過程中基本上恒定(除了如果適當(dāng)而施加的周期性附加力)，而后，例如在卷起過程中，由于卷直徑的增加，軋輥上的帶材張力變得持續(xù)增大且軋輥被持續(xù)作用進(jìn)一步偏出軋制料材的路徑。這樣，除了由于斯特克爾式軋輥的扁平位置造成的偏移，軋輥的位置是可變的，軋輥從卷起操作開始時(shí)的初始位置到卷起操作結(jié)束時(shí)的最終位置連續(xù)地運(yùn)行。
另一種是軋輥上的力既作為帶材張力的函數(shù)也作為卷直徑的函數(shù)而被預(yù)先確定，然后該力可被選擇為使其保持與瞬時(shí)帶材張力平衡，并且軋輥在帶材張力波動(dòng)的過程中只暫時(shí)改變其位置，然后在帶材張力波動(dòng)之前再次回到初始位置。
因此軋輥的空間位置在整個(gè)的卷起或拆卷操作過程中保持固定，除了由于斯特克爾式軋輥上的扁平位置造成的偏移。
一般來說，選擇力使得在軋輥的預(yù)定位置上，該力抵消通過預(yù)定的帶材張力而施加在軋輥上的力。在軋輥的可變化位置的第一種情況中，基于幾何條件(軋制料材相對(duì)軋輥的布置方式)來確定必要的力，例如在卷起操作的開始時(shí)基于由力平行四邊形產(chǎn)生的預(yù)定的帶材張力。
在軋輥的固定位置的第二種情況中，利用力平行四邊形，軋輥上的力在卷起操作過程中持續(xù)地適于由每種情況下作用在軋輥上的帶材張力的卷直徑的增加或減少造成的幾何條件改變。
軋輥和/或其支承，例如樞轉(zhuǎn)臂，液壓地調(diào)節(jié)，這樣具有以下優(yōu)點(diǎn)，即與氣動(dòng)調(diào)節(jié)或通過電機(jī)調(diào)節(jié)相比，能夠更快和更精確地進(jìn)行。
由于軋輥基本上垂直于位于斯特克爾式軋輥和傳動(dòng)器之間的軋制料材的平面而移動(dòng)，因此能實(shí)現(xiàn)軋輥的低偏移下的最大的可能效果。但是，軋輥的調(diào)節(jié)可通過使缸相對(duì)該平面傾斜地調(diào)節(jié)來發(fā)生。
用于執(zhí)行該方法的裝置可包括至少一個(gè)優(yōu)選液壓的調(diào)節(jié)缸，該缸接合在軋輥架上，例如樞轉(zhuǎn)臂。
該調(diào)節(jié)缸有利地具有用于在卷起操作過程中確定開始位置和監(jiān)測(cè)軋輥位置的位置檢測(cè)裝置。
而且，該調(diào)節(jié)缸可在桿側(cè)和活塞側(cè)上具有壓力檢測(cè)裝置，其優(yōu)點(diǎn)在于能監(jiān)測(cè)實(shí)際壓力。
將設(shè)置一個(gè)具有低的質(zhì)量慣量的軋輥，從而根據(jù)本發(fā)明的軋輥能迅速地補(bǔ)償帶材張力波動(dòng)。處于該目的，可設(shè)置設(shè)計(jì)為管的軋輥。管的壁厚與外管徑之比為約1∶10，該比例能保持足夠地穩(wěn)定。
如果軋輥安裝在調(diào)節(jié)缸與之接合的樞轉(zhuǎn)臂上，則使用液壓被證明是有利的，調(diào)節(jié)缸的力臂相對(duì)樞轉(zhuǎn)臂的軸線小于軋輥軸線和樞轉(zhuǎn)臂軸線之間的距離。因此，調(diào)節(jié)缸必須只以小于軋輥速度的速度來移動(dòng)，從而能使用具有較小的閥和較短轉(zhuǎn)換時(shí)間的調(diào)節(jié)缸。


通過以下的圖1至3，參考例子來說明本發(fā)明圖1為斯特克爾式軋機(jī)的示意圖；圖2示出了在卷起過程中的帶材張力下降之前和之中的軋輥的位置；圖3示出了在拆卷過程中的帶材張力上升之前和之中的軋輥的位置。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1，附加的調(diào)節(jié)軋輥3設(shè)置在傳動(dòng)器2和斯特克爾式爐(卷取爐)的斯特克爾式軋輥1之間，該傳動(dòng)器2設(shè)置在軋輥機(jī)座5的上游和下游。該軋輥安裝在樞轉(zhuǎn)臂內(nèi)并且與軋制料材6接合。傳動(dòng)器2在該時(shí)間點(diǎn)以上部傳動(dòng)器軋輥的固定位置打開。斯特克爾式軋輥1的螺紋槽7造成卷起的軋制料材6的扁平位置。
圖2顯示了圖中左上角的位置a)由扁平位置造成的在帶材張力下降之前的根據(jù)本發(fā)明的裝置，和圖中的左下角的位置b)由扁平位置造成的在帶材張力下降之中的根據(jù)本發(fā)明的裝置。斯特克爾式軋輥1按所示箭頭繞旋轉(zhuǎn)軸線逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并卷起軋制料材6。軋輥3安裝在樞轉(zhuǎn)臂4的兩端，在每種情況下液壓調(diào)節(jié)缸8均接合在樞轉(zhuǎn)臂4上。兩樞轉(zhuǎn)臂4繞樞轉(zhuǎn)軸線9樞轉(zhuǎn)并且在后者的區(qū)域內(nèi)互相連接。作用的帶材張力由向量10表示。作用在軋輥3上的帶材張力從力平行四邊形獲得，該力平行四邊形在圖的下邊示出，其中力11與帶材張力10反向，但大小相等，在該時(shí)間點(diǎn)調(diào)節(jié)缸8必須將該力施加到軋輥上。
在位置b)，帶材張力已經(jīng)減小。為了吸收帶材張力的下降，軋輥3已經(jīng)通過調(diào)節(jié)缸8而被降低。由于調(diào)節(jié)裝置的幾何形狀，在恒定缸力的情況下調(diào)節(jié)力矩被減少。
兩個(gè)位置a)和b)上下地示出，圖2的右下角以簡(jiǎn)化的方式僅示出了軋制料材和軋輥及樞轉(zhuǎn)臂。箭頭12示出了繞過斯特克爾式軋輥1的扁平位置的過程中軋輥3的移動(dòng)方向。
斯特克爾式軋輥1的傳動(dòng)調(diào)節(jié)響應(yīng)于由于轉(zhuǎn)動(dòng)速度增加的帶材張力下降，且軋輥3在帶材張力下降之前被拉回零位置。這確保了在卷起過程中，軋輥3在扁平位置通過之前總是返回到軋輥的初始位置，預(yù)先假定軋輥3上的力適于瞬時(shí)帶材張力(作為卷直徑的函數(shù))。或者根據(jù)調(diào)節(jié)缸8的恒定力(軋輥的可變位置)軋輥從較低位置持續(xù)上升到較高位置。
在卷起過程中，由于斯特克爾式軋輥1上的扁平位置，軋制料材6的伸長(zhǎng)以及因此的帶材張力下降出現(xiàn)。軋輥3通過軋制料材6而降低。
液壓調(diào)節(jié)缸8的連接的幾何形狀選定為使得缸的力相對(duì)樞轉(zhuǎn)臂4的重心的力臂減小，因此，盡管樞轉(zhuǎn)臂4偏移，帶材張力輕微地減小。斯特克爾式軋輥1的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)通過旋轉(zhuǎn)速度的增加而響應(yīng)于該減小，直到期望的帶材張力恢復(fù)。因此軋輥3在帶材張力減小之前返回其位置。
圖3以類似于圖2的方式，在左上角的位置a)中示出了由扁平位置造成的帶材張力上升之前的根據(jù)本發(fā)明的裝置，在左下角的位置b)中示出了由扁平位置造成的帶材張力上升之中的根據(jù)本發(fā)明的裝置。
在拆卷過程中，由于斯特克爾式軋輥1上的扁平位置，軋制料材6的縮短以及因此的帶材張力上升出現(xiàn)。軋輥3通過軋制料材6而上升。
液壓調(diào)節(jié)缸的連接的幾何形狀選定為使得缸的力相對(duì)樞轉(zhuǎn)臂4的重心的力臂增加，因此，盡管樞轉(zhuǎn)臂4偏移，帶材張力輕微地增加。斯特克爾式軋輥1的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)通過旋轉(zhuǎn)速度的減小而響應(yīng)于該增加，直到期望的帶材張力恢復(fù)。因此軋輥3在帶材張力增加之前返回其位置。
這樣確保了在拆卷過程中，在通過扁平位置之前軋輥3回到軋輥的初始位置，預(yù)先假定軋輥3上的力適于瞬時(shí)帶材張力?；蛘吒鶕?jù)調(diào)節(jié)缸8的恒定力(軋輥的可變位置)軋輥從較高位置持續(xù)行進(jìn)到較低位置。
另一斯特克爾式軋輥在軋輥機(jī)座的另一側(cè)上的調(diào)節(jié)以類似的方式進(jìn)行，在每種情況下，一個(gè)斯特克爾式軋輥繞起而另一個(gè)解繞，除了在只使用一個(gè)斯特克爾式軋輥的每種情況下第一個(gè)和最后一個(gè)通過的情況。
附圖標(biāo)記1.斯特克爾式軋輥2.傳動(dòng)器3.軋輥4.樞轉(zhuǎn)臂5.軋輥機(jī)座6.軋制料材7.螺紋槽8.調(diào)節(jié)缸9.樞轉(zhuǎn)軸線10.帶材張力11.軋輥上的力12.軋輥移動(dòng)方向
權(quán)利要求
1.一種用于減少由于斯特克爾式軋機(jī)中的斯特克爾式軋輥(1)上的扁平位置造成的振動(dòng)的方法，與軋制料材(6)進(jìn)行接合的調(diào)節(jié)軋輥(3)設(shè)置在斯特克爾式爐的斯特克爾式軋輥(1)和軋輥機(jī)座(5)的傳動(dòng)器(2)之間，其特征在于，所述軋輥(3)施加在軋制料材(6)上的力被調(diào)節(jié)到一個(gè)預(yù)定的值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述力在所述斯特克爾式軋輥(1)的一次或多次旋轉(zhuǎn)過程中保持恒定。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在每次旋轉(zhuǎn)的特定時(shí)間范圍內(nèi)附加力附加到所述斯特克爾式軋輥(1)的一次或多次旋轉(zhuǎn)過程中的恒定力中。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述力作為斯特克爾式軋輥(1)上的軋制料材(6)的卷直徑的函數(shù)而變化。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述力選定為使得在軋輥的預(yù)定位置上，該力抵消通過預(yù)定的帶材張力而施加在軋輥上的力。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，軋輥(3)和/或其架，例如樞轉(zhuǎn)臂(4)，液壓地調(diào)節(jié)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，軋輥(3)基本上垂直于位于斯特克爾式軋輥(1)和傳動(dòng)器(2)之間的軋制料材(6)的平面而移動(dòng)。
8.一種用于執(zhí)行權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述方法的裝置，包括至少設(shè)置在斯特克爾式軋輥(1)和軋輥機(jī)座(5)的傳動(dòng)器(2)之間的調(diào)節(jié)軋輥(3)，使得所述軋輥能與軋制料材(6)進(jìn)行接合，其特征在于，設(shè)置有裝置(4，8)，通過該裝置，軋輥(3)施加在軋制料材(6)上的力能被調(diào)節(jié)到一個(gè)預(yù)定值。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括一個(gè)優(yōu)選液壓的調(diào)節(jié)缸(8)，該調(diào)節(jié)缸(8)接合在軋輥(3)的架上，例如樞轉(zhuǎn)臂(4)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)缸(8)具有位置檢測(cè)裝置。
11.如權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)缸(8)在桿側(cè)和活塞側(cè)上均具有壓力檢測(cè)裝置。
12.如權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，軋輥(3)能基本上垂直于位于斯特克爾式軋輥(1)和傳動(dòng)器(2)之間的軋制料材(6)的平面而移動(dòng)。
13.如權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述軋輥設(shè)計(jì)為管。
14.如權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述軋輥(3)安裝在其上接合有調(diào)節(jié)缸(8)的樞轉(zhuǎn)臂(4)上，該調(diào)節(jié)缸(8)相對(duì)樞轉(zhuǎn)臂的軸線(9)的力臂小于軋輥軸線和樞轉(zhuǎn)臂軸線之間的距離。
15.如權(quán)利要求8至14中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置(4，8)設(shè)置為使得在帶材張緊力下降的情況下調(diào)節(jié)力矩減少，在帶材張緊力上升的情況下該調(diào)節(jié)力矩增加。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于減少由于斯特克爾式軋機(jī)中的斯特克爾式軋輥(1)上的扁平位置造成的振動(dòng)的方法及裝置，與軋制料材(6)進(jìn)行接合的調(diào)節(jié)軋輥(3)設(shè)置在斯特克爾式爐的斯特克爾式軋輥(1)和軋輥機(jī)座(5)的傳動(dòng)器(2)之間。在這種情況下，軋輥(3)施加在軋制料材(6)上的力被調(diào)節(jié)到一個(gè)預(yù)定的值。
文檔編號(hào)B21B37/00GK1984729SQ200580023076
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月7日
發(fā)明者沃爾夫?qū)づ商貭? 安德烈亞斯·拉布 申請(qǐng)人:奧地利鋼鐵聯(lián)合企業(yè)阿爾卑斯工業(yè)設(shè)備制造有限公司