一种连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置 |
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申请号 | CN202410151300.3 | 申请日 | 2024-02-02 | 公开(公告)号 | CN117965877A | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
申请人 | 宝钢工程技术集团有限公司; | 发明人 | 张久林; 李立强; 王达; | ||||
摘要 | 一种连续 热处理 炉用带 钢 张紧及纠偏一体化装置,包括 旋转 框架 (1)、纠偏装置(2)、纠偏辊装置(3)、张紧辊装置(4)、底部框架(5),其特征在于:所述旋转框架(1)为钢板 焊接 结构,所述纠偏装置(2)包括固定部分和可旋转部分,所述纠偏辊装置(3)包括纠偏辊(3.1)、自由端 轴承 座(3.2)、所述张紧辊装置(4)包括张紧辊(4.1)、球笼接手(4.4)、减速 电机 (4.5)、支座(4.6)。本 发明 的连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置具有带钢纠偏功能以及张 力 控制功能,还能有效改善板形,更具有结构紧凑、占用空间小和维护简单的优点。 | ||||||
权利要求 | 1.一种连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置,包括旋转框架(1)、纠偏装置(2)、纠偏辊装置(3)、张紧辊装置(4)、底部框架(5),其特征在于: |
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说明书全文 | 一种连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置技术领域背景技术[0002] 连续热处理炉通常由若干工艺段(预热段、加热段、均热段、冷却段等)组成,带钢在热处理炉内经不同的工艺段完成相应的热处理工艺而形成最终产品。 [0003] 带钢在热处理炉理内通常采用炉辊进行传输,通过炉辊的转速对带钢的速度进行调节。由于带钢在热处理炉内传输速度快、不同工艺段之间温度波动大,会造成带钢张力的较大变化,从而出现带钢跑偏现象,同时还会伴随带钢翘曲、边浪等板形缺陷。因此通常会在机组合适位置设置纠偏装置、热张紧辊装置等解决以上问题。传统的纠偏装置、热张紧辊装置分散布置、结构复杂,且占用机组较大空间,同时投资成本高、维护量大、工作效率低。 [0004] 因此已知的纠偏装置和热张紧辊装置存在着上述种种不便和问题。 发明内容[0005] 本发明的目的,在于提出一种安全可靠的连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置。 [0006] 为实现上述目的,本发明的技术解决方案是:一种连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置,包括旋转框架、纠偏装置、纠偏辊装置、张紧辊装置、底部框架,其特征在于: 所述旋转框架为钢板焊接结构,作为整个装置的支撑,旋转框架上部设有纠偏辊装置、张紧辊装置,下部安装纠偏装置,整个旋转框架安装在底部框架上;所述旋转框架的内壁设有遮热板,用于隔绝带钢的热量; 所述纠偏装置包括固定部分和可旋转部分,所述固定部分包括驱动缸,驱动缸设置在相配合的驱动缸支座上,驱动缸支座固定安装在底部框架上;所述可旋转部分包括四个支撑轮、轨道、旋转中心,所述四个支撑轮依旋转圆周向一定角度分布固设在旋转框架的下部边缘位置,支撑轮的轴线需对准旋转中心,使支撑轮始终沿着旋转半径的切线方向运行;所述轨道配合设置在支撑轮下方,使支撑轮始终在轨道上运行,轨道固定安装在底部框架上;所述旋转中心的上部设有旋转座、自润滑衬套、旋转中心下部固设有轴座,其中上部旋转座固定安装在旋转框架的底部,下部固定轴座固定安装在底部框架上,在上部旋转座和下部固定轴座之间设有自润滑衬套,确保可旋转部分和固定部分活动对接达成灵活旋转; 所述纠偏辊装置包括纠偏辊、自由端轴承座、固定端轴承座、球笼接手、减速电机、支座,所述纠偏辊两端分别由自由端轴承座和固定端轴承座支撑,减速电机固设在支座上,减速电机通过球笼接头驱动纠偏辊旋转,所述支座设置于旋转框架顶部外侧壁上; 所述张紧辊装置包括张紧辊、球笼接手、减速电机、支座、固定端轴承座支架、自由端轴承座支架、升降减速电机、两个升降机、同步轴和编码器,所述张紧辊两端分别由自由端轴承座、固定端轴承座支撑,自由端轴承座固定安装在自由端轴承座支架上部,固定端轴承座、支座分别固定安装在固定端轴承座支架的上部和侧部,固定端轴承座支架和自由端轴承座支架分别固定安装在两个升降机上部,两个升降机通过同步轴连接,共同通过升降减速电机驱动,实现张紧辊的升降;减速电机固定安装支座上,且通过球笼接头驱动张紧辊旋转;张紧辊装置容置于U形支架中,U形支架搭接在旋转框架的侧壁上,张紧辊装置的线性导轨和线性导轨的轨道固定安装在旋转框架上,线性导轨和线性导轨的滑块分别安装在固定端轴承座支架和自由端轴承座支架两侧,确保张紧辊沿导轨方向垂直动作,增加张紧辊运行的稳定性, 其中:纠偏辊装置、张紧辊装置各自通过支架固定安装在旋转框架内上部中心线两侧,所述支架与旋转框架侧壁固定,使纠偏辊与张紧辊的轴线平行,且与驱动缸轴线垂直。 [0007] 本发明的连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置还可以采用以下的技术措施来进一步实现。 [0008] 前述的连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置,其中所述驱动缸为电动缸、或者液压缸。 [0009] 前述的连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置,其中所述轨道的长度和布置位置根据支撑轮的行走轨迹确定。 [0010] 前述的连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置,其中所述自由端轴承座内部轴承能轴向滑动,吸收纠偏辊由于温度升高而产长的轴向膨胀。 [0011] 前述的连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置,其中所述自由端轴承座内部轴承能轴向滑动,吸收张紧辊由于温度升高而产长的轴向膨胀。 [0012] 前述的连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置,其中所述张紧辊的升降行程由编码器检测。 [0013] 前述的连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置,其中所述减速电机的输出转速由机组带钢的线速度决定,计算公式为:其中: n1;减速电机输出转速: v;带钢线速度; D1:纠偏炉辊辊径。 [0014] 前述的连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置,其中所述减速电机4.5的输出转速由机组带钢的线速度决定,计算公式为:其中: n2;减速电机输出转速: v;带钢线速度; D2:张紧炉辊辊径。 [0015] 前述的连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置,其中所述炉辊辊径需根据机组带张8的特性确定,计算方法为:其中: Dmin;辊子的最小辊径: h;带钢厚度; E:带钢的弹性模量; σs:带钢的屈服强度。 [0016] 采用上述技术方案后,本发明的连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置具有以下优点:1、装置结构紧凑、占用空间小、维护简单且工作效率高; 2、对带钢进行纠偏的同时,也可对带钢张力实时调节; 3、能够有效改善带钢板形,提高产品质量。 附图说明 [0017] 图1为本发明实施例的带钢张紧及纠偏一体化装置结构示意图;图2为本发明实施例的旋转框架结构示意图; 图3为本发明实施例的旋转框架与底部框架的连接示意图; 图4为本发明实施例的纠偏辊装配结构示意图,表示为图1中A‑A的剖视图; 图5为本发明实施例的张紧辊装配结构示意图,表示为图1中B‑B的剖视图; 图6为本发明实施例的旋转框架线性导轨及轨道的结构示意图。 具体实施方式[0018] 以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。 [0019] 实施例1本发明的连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置包括旋转框架1、纠偏装置 2、纠偏辊装置3、张紧辊装置4、底部框架5。 [0020] 现请参阅图1,图1为本发明实施例的带钢张紧及纠偏一体化装置结构示意图。如图所示,所述旋转框架1为钢板焊接结构,作为整个装置的支撑,其上部安装有纠偏辊装置3、张紧辊装置4,下部安装纠偏装置2,整体安装在底部框架5上,旋转框架1的内壁以及炉辊下方均安装有遮热板1.1,用于隔绝带钢8的热量,提高各传动部件的使用寿命。 [0021] 纠偏装置2中可旋转部分安装在旋转框架1下部、其它固定部分安装在底部框架5上,纠偏辊装置3、张紧辊装置4均固定安装在旋转框架2上。 [0022] 纠偏装置2由驱动缸2.1、驱动缸支座2.2、支撑轮2.3、轨道2.4、旋转中心2.5组成。 [0023] 驱动缸2.1安装在驱动缸支座2.2上,驱动缸支座2.2固定安装在底部框架3上,驱动缸2.1可采用电动缸、液压缸等形式,用于驱动旋转框架1围绕旋转中心2.4旋转,实现带钢纠偏功能;图2为本发明实施例的旋转框架结构示意图。4个支撑轮2.3固定安装在旋转框架1下部边缘位置,一方面用于支撑旋转框架1,确保整个装置在纠偏和张力调节过程中运行的稳定性,另一方面也便于维护(更换和润滑),另外支撑轮2.3的轴线需对准旋转中心,使支撑轮2.3始终沿着旋转半径的切线方向运行。 [0024] 图3为本发明实施例的旋转框架与底部框架的连接示意图。支撑轮2.3下方设置轨道2.4,支撑轮2.3始终在轨道2.4上方运行。轨道2.4固定安装在底部框架3上,其长度和布置位置根据支撑轮2.3的行走轨迹确定。 [0025] 图4为本发明实施例的纠偏辊装配结构示意图,表示为图1中A‑A的剖视图。旋转中心2.5由上部旋转座2.5.1、自润滑衬套2.5.2、下部固定轴座2.5.3组成,其中上部旋转座2.5.1固定安装在旋转框架1的底部,下部固定轴座2.5.3固定安装在底部框架3上,在上部旋转座2.5.1和下部固定轴座2.5.3之间安装有自润滑衬套2.5.2,确保整个装置旋转自如,同时也可免于维护。 [0026] 纠偏辊装配3由纠偏辊3.1、自由端轴承座3.2、固定端轴承座3.3、球笼接手3.4、减速电机3.5、支座3.6组成。 [0027] 纠偏辊3.1两端分别由自由端轴承座3.2、固定端轴承座3.3支撑,减速电机3.5固定安装支座3.6上,通过球笼接头3.4驱动纠偏辊3.1旋转。 [0028] 自由端轴承座3.2内部轴承可轴向滑动,吸收纠偏辊3.1由于温度升高而产长的轴向膨胀。 [0029] 减速电机3.5的输出转速由机组带钢的线速度决定,具体公式为:其中:n1;减速电机输出转速: v;带钢线速度; D1:纠偏炉辊辊径; 图5为本发明实施例的张紧辊装配结构示意图,表示为图1中B‑B的剖视图。张紧辊 4装配由张紧辊4.1、自由端轴承座4.2、固定端轴承座4.3、球笼接手4.4、减速电机4.5、支座 4.6、固定端轴承座支架4.7、自由端轴承座支架4.8、升降减速电机4.9、升降机4.10、升降机 4.11、同步轴4.12和编码器4.13组成。 [0030] 张紧辊4.1两端分别由自由端轴承座4.2、固定端轴承座4.3支撑,减速电机4.5固定安装支座4.6上,通过球笼接头4.4驱动张紧辊4.1旋转。 [0031] 自由端轴承座4.2内部轴承可轴向滑动,吸收张紧辊4.1由于温度升高而产长的轴向膨胀。 [0032] 减速电机4.5的输出转速由机组带钢的线速度决定,具体公式为:其中:n2;减速电机输出转速: v;带钢线速度; D2:张紧炉辊辊径; 自由端轴承座4.2固定安装在自由端轴承座支架4.8上部,固定端轴承座4.3、支座 4.6分别固定安装在固定端轴承座支架4.7的上部和侧部,固定端轴承座支架4.7和自由端轴承座支架4.8分别固定安装在升降机4.10和4.11上部。升降机4.10和4.11通过同步轴 4.12连接,共同通过升降减速电机4.9驱动,最终实现张紧辊4.1的升降动作。 [0033] 图6为本发明实施例的旋转框架线性导轨及轨道的结构示意图。线性导轨4.14和4.15的轨道固定安装在旋转框架1上,线性导轨4.14和4.15的滑块分别安装在固定端轴承座支架4.7和自由端轴承座支架4.8两侧,确保张紧辊4.1严格沿导轨方向垂直动作,增加张紧辊运行的稳定性。 [0034] 张紧辊4.1的升降行程由编码器4.13检测。 [0035] 由于带钢8会在纠偏辊3.1以及张紧辊4.1产生相应的包角,为确保带钢8不产生塑性变形,炉辊辊径需根据机组带张8的特性确定,计算方法为:其中:Dmin;辊子的最小辊径: h;带钢厚度; E:带钢的弹性模量; σs:带钢的屈服强度; 纠偏辊3.1以及张紧辊4.1的辊径需确不小于Dmin。 [0036] 本发明涉及的一种连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置工作原理:1)带钢8沿机组工艺方向运行,首先由纠偏辊3.1上表面穿入,再经张紧辊4.1下表面穿出,经过本装置后再经相临设备传动辊的上表面穿入; 2)当带钢8发生跑偏时,机组会发出纠偏指令,由驱动缸2.1驱动旋转框架1带动纠偏辊3.1和张紧辊4.1围绕旋转中心2.5旋转,实现对带钢的纠偏,最终使带钢中心与机组中心线重合。纠偏辊3.1和张紧辊4.1同时具有纠偏功能。驱动缸2.1的伸出、缩回动作根据带钢的跑偏方向确定。 [0037] 3)当带钢8的张力出现变化时,可通过张紧辊4.1对带钢的张力进行实时调节:a)张紧辊4.1上升,可使带钢8的张力减小; b)张紧辊4.1下降,可使带钢8的张力增大; 4)由于带钢会在张紧辊表面产生一定的包角,因此张紧辊4.1在进行张力调节的时候,还可有效改造带钢8的板形; 张紧辊4.1在最上位时,炉辊的下表面高于带钢标高,可方便机组的带钢穿带。 [0038] 本发明具有实质性特点和显著的技术进步,本发明的连续热处理炉用带钢张紧及纠偏一体化装置,兼具带钢纠偏功能以及张力控制功能,还能有效改善板形,更具有结构紧凑、占用空间小、维护简单等特点,特别适用于各类带钢连续热处理炉。 [0039] 以上实施例仅供说明本发明之用,而非对本发明的限制,有关技术领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以作出各种变换或变化。因此,所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴,应由各权利要求限定。 |