專利名稱：一種可矯正鋼卷卷芯形狀的鋼卷上卷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及冶金領(lǐng)域，具體地說，本實用新型涉及薄帶鋼的鋼巻上巻裝 置。所述鋼巻上巻裝置可在上巻的同時矯正鋼巻巻芯形狀。
背景技術(shù)：
在鋼巻加工領(lǐng)域，例如，現(xiàn)有熱拉伸平整機(jī)組的來料鋼巻在加工之前，須將 鋼巻開巻，而薄帶鋼的鋼巻上巻時，來料鋼巻塌陷極為嚴(yán)重，有的鋼巻在上巻時 巻心形狀已經(jīng)超出了橢圓概念的范疇，導(dǎo)致巻心塌陷成偏心率極大的橢圓，開巻 芯軸無法插入巻心開巻。
上巻時的來料鋼巻塌陷問題一直困擾著熱拉伸平整機(jī)組等的薄的來料鋼巻的 加工，塌陷較為嚴(yán)重的鋼巻特別影響取向硅鋼的生產(chǎn)，嚴(yán)重時，導(dǎo)致鋼巻報廢。
以往，有用成本極高的鋼套筒輔助上巻方法，即，預(yù)先在將薄的帶鋼巻制成 鋼巻時，其中心置一不銹鋼套筒，然后上巻，開巻時，該套筒中心插入開巻芯軸， 即可進(jìn)行開巻加工。
另外，專利號為"200720070084.1"的中國實用新型專利公開了一種防止鋼 巻塌陷裝置，所述防止鋼巻塌陷裝置使用了液壓缸，夾持臂等構(gòu)件。通過液壓缸 對夾持臂施以推壓力，以頂住鋼巻塌陷部。但是，由于防止鋼巻塌陷裝置由單個 液壓缸驅(qū)動的抱臂對鋼巻進(jìn)行夾持，液壓缸的極限工作壓力為280bar，已經(jīng)達(dá)到 了很高的壓力，且液壓缸布置在鋼巻小車底部，布置不合理，犧牲了主動力臂的 長度，作用在鋼巻上的夾持力只有1噸左右。上述防止鋼巻塌陷裝置只對塌陷不 嚴(yán)重的小鋼巻有一定作用。對于塌陷較為嚴(yán)重的鋼巻以及大鋼巻則束手無策。
實際當(dāng)中重20噸的鋼巻需要的夾持力在8噸左右，由于結(jié)構(gòu)的限制，液壓缸 有效作用面積加大空間有限，最多能提高到原來的2倍，從提高系統(tǒng)壓力的角度 考慮也是行不通的，即使作用面積提高到原來的兩倍，也不可能將壓力提高到 280bar/2*8=1320bar，因為無法尋找到能產(chǎn)生如此高壓的泵以及抵抗相應(yīng)的壓力 的其它液壓元器件。
實用新型內(nèi)容
為克服上述問題，本實用新型技術(shù)方案如下-
一種可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，所述鋼巻上巻裝置包括鋼巻小 車，設(shè)置于鋼巻小車上的液壓缸，與液壓缸連接的夾持臂(抱臂)，其特征在于， 所述夾持臂包括夾持大臂和夾持小臂，所述夾持大臂和夾持小臂構(gòu)成連桿機(jī)構(gòu)， 所述液壓缸為異形液壓缸，即所述異形液壓缸的活塞桿的長度比缸體長出 800-lOOOram，活塞桿的長度是其行程的5-6倍，所述液壓缸對稱設(shè)置2個。
異型液壓缸的特點:從結(jié)構(gòu)上來看，異形液壓缸的活塞桿與液壓缸的缸體的長 度是不相等的，活塞桿的長度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于缸體的長度。
這樣設(shè)計的優(yōu)點在于，首先，當(dāng)鋼巻直徑較小的時候，能夠避免異形液壓缸 及其附屬的軟管和接頭與開巻機(jī)的巻筒相干涉，既可以在最大程度上為增大主動 力臂贏得空間，又不犧牲異形液壓缸的有效作用面積，可以增大到原有液壓缸的 1.5倍；其次，由于缸體非常短，在異形液壓缸伸縮動作的整個過程中，缸體始 終都不會碰到鋼巻小車的鞍座，同樣是節(jié)省了空間，避免了較粗的缸體與鋼巻小 車鞍座的相互碰撞，另外也縮短了異形液壓缸連接鉸鏈的懸臂長度，提高了鉸鏈 的剛度。
另外，原有液壓缸則布置在鋼巻小車中間位置的底部，使得主動力臂很小。 而現(xiàn)將兩只異形液壓缸分別安裝在鋼巻小車的兩端，在兩側(cè)分別連接兩個夾持臂， 缸體的軸線與開巻機(jī)的軸線在空間上是垂直的，在動作時也始終保持這種關(guān)系， 并且異形液壓缸始終保持水平位置，這種布置使得夾持大臂的主動力臂增加到原 來的4倍多，因此綜尚所述，在將系統(tǒng)壓力降低到了 200bar的情況下，整個裝置 的夾持力增加到防止鋼巻塌陷裝置的10倍左右，經(jīng)過試驗，可以有效夾持重20 噸的鋼巻，即便是已經(jīng)塌陷成橢圓的鋼巻，巻芯也可以被重新矯正成圓形，擺脫 了防止鋼巻塌陷裝置無法有效保持鋼巻外圈以及巻芯形狀的困境。
根據(jù)本實用新型的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，其特征在于，所述 夾持大臂由漸開線同步齒聯(lián)動。
根據(jù)本實用新型的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，其特征在于，上述 夾持大臂3通過同步齒銷軸12與鋼巻小車1相連接。
根據(jù)本實用新型的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，其 征在于，所述 異形液壓缸4通過液壓缸銷軸10與夾持大臂3相連接，液壓缸銷軸10在夾持大 臂3靠近上端l/4長度處，在異形液壓缸4的作用力下，夾持大臂3能夠繞同步齒銷軸12旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本實用新型的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，其特征在于，在鋼 巻小車框架的中間安裝線性位置傳感器。
根據(jù)本實用新型的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，本套裝置使用的線 性位置傳感器的形式為滑線變阻器形式，線性位置傳感器的使用使得整個裝置的 控制得意實現(xiàn)自動化，線性位置傳感器水平布置在鋼巻小車中間的底部，與鋼巻 巻芯的軸線在空間上是垂直的，兩端分別與兩個夾持大臂相連接，當(dāng)夾持大臂張 開和關(guān)閉時，線性位置傳感器的滑動觸頭會在其腔內(nèi)伸縮滑動(類似與液壓缸的 活塞桿與缸體之間的運動)。
根據(jù)本實用新型的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，其特征在于，漸開 線同步齒2通過同步齒銷軸12夾持大臂3相連接，可以保證兩側(cè)夾持大臂的同步性。
根據(jù)本實用新型的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，其特征在于，下弧 形(托)板5、上弧形板7分別通過各自的銷軸與夾持小臂6相連接，在鋼巻塌 陷的力(鋼巻本身所受重力及其分力)的作用下，下弧形板5、上弧形板7可以 分別繞各自的銷軸旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本實用新型的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，整個裝置的工作過 程及原理如下首先，通過計算機(jī)動作仿真，制作出一套數(shù)據(jù)表格。此表格上有 三個數(shù)據(jù)類別，既鋼巻巻徑(直徑)、線性位置傳感器伸縮的長度、液壓缸伸縮 的長度。這三個數(shù)據(jù)之間存在著唯一的一一對應(yīng)關(guān)系，也就是每一個鋼巻巻徑對 應(yīng)一個一線性位置傳感器的伸縮長度，而每一個線性位置傳感器的伸縮長度又對 應(yīng)一個液壓缸的伸縮長度。這樣，在上巻時，預(yù)先將鋼巻的巻徑信息傳入系統(tǒng)， 系統(tǒng)就會自動的將異形液壓缸動作到指定的位置，另外，本套裝置的液壓閥門采 用的為伺服閥，控制非常精確，因此，通過設(shè)定的程序，可以精確地對夾持臂進(jìn) 行定位，更準(zhǔn)確的保證矯正后鋼巻的外圈以及巻芯的形狀，從而以完成后續(xù)的上 巻工作。
本裝置與防止鋼巻塌陷裝置相比較具有如下優(yōu)點-夾持力增加到原裝置的IO倍左右，適用范圍廣，可以有效矯正外徑在900mm 到2050ram重量20噸以內(nèi)的鋼巻，把己經(jīng)塌陷的鋼巻的巻芯矯正成圓形，以完成 上巻工作；
由單只液壓缸改為兩只液壓缸且布置在夾持臂的兩側(cè)，夾持臂受力更加平衡，夾持臂不易變形，有效地保證了矯正后鋼巻的外圈以及巻芯的形狀；
在鋼巻小車框架中間增加線性位置傳感器，更加精確地控制鋼巻的外圈以及
巻芯矯正后的形狀，動作準(zhǔn)確，反應(yīng)迅速。
主動力臂增大到原來的4倍多(即L1^4L1')，優(yōu)化了夾持臂的受力狀態(tài)，
無形當(dāng)中增加了夾持臂的剛度和強(qiáng)度，使得夾持臂的使用壽命大大加長；
液壓缸有效作用面積增大到原裝置的3倍，系統(tǒng)壓力由280bar降低到
200bar，液壓泵由高壓泵改為普通液壓泵，配套的液壓系統(tǒng)元件也為普通液壓元
件，無需特殊采購，提高了整個裝置使用的可靠性和安全性，降低了系統(tǒng)的故障
率和維護(hù)成本。
附圖的簡單說明


圖1為本實用新型的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置的剖視圖。 圖2為
圖1的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置的側(cè)視圖。 圖中，l一鋼巻小車，2 —漸開線同步齒，3 —夾持大臂，4一異形液壓缸，5 一下弧形板，6 —夾持小臂，7 —上弧形板，8 —鋼巻，9 —夾持臂銷軸，IO —液壓 缸銷軸，ll一線性位置傳感器，12 —同步齒銷軸，Ll一主動力臂長度，L2 —被動 力臂長度，13為鋼巻最大巻徑處，14為鋼巻最小巻徑處。
具體實施方式
以下，參照實施例，具體說明本實用新型的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻 裝置。
實施例1
一種可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，所述鋼巻上巻裝置包括鋼巻小 車，設(shè)置于鋼巻小車上的液壓缸，與液壓缸連接的夾持臂，其特征在于，所述夾 持臂包括夾持大臂和夾持小臂，所述夾持大臂和夾持小臂構(gòu)成連桿機(jī)構(gòu)，所述液 壓缸為異形液壓缸，所述異形液壓缸的活塞桿的長度大于缸體的長度，所述液壓 缸設(shè)置2個，分別設(shè)置安裝在鋼巻小車的兩端，在兩側(cè)分別連接兩個夾持臂，缸 體的軸線與開巻機(jī)的軸線在空間上是垂直的，在動作時也始終保持這種關(guān)系，并 且異形液壓缸始終保持水平位置。液壓缸與夾持臂的連接通過焊接在夾持臂上的 銷軸來實現(xiàn)，在鋼巻小車框架的中間安裝線性位置傳感器。異型液壓缸的特點:從結(jié)構(gòu)上來看，異形液壓缸的活塞桿與液壓缸的缸體的長 度是不相等的，活塞桿的長度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于缸體的長度，異形液壓缸的活塞桿的長 度比缸體多出1000mm，活塞桿的長度是其行程的6倍。
夾持大臂3通過同步齒銷軸12與鋼巻小車1相連接，異形液壓缸4通過液壓 缸銷軸10與夾持大臂3相連接，液壓缸銷軸10在夾持大臂3靠近上端1/4長度 處，在異形液壓缸4的作用力下，夾持大臂3能夠繞同步齒銷軸12旋轉(zhuǎn)。
夾持小臂6與夾持大臂3通過銷軸連接，在鋼巻塌陷的力(鋼巻本身所受重 力及其分力)的作用下，夾持小臂6可以繞銷軸旋轉(zhuǎn)。
下弧形板5、上弧形板7分別通過各自的銷軸與夾持小臂6相連接，在鋼巻 塌陷的力(鋼巻本身所受重力及其分力)的作用下，下弧形板5、上弧形板7可 以分別繞各自的銷軸旋轉(zhuǎn)。
漸開線同步齒2通過同步齒銷軸12夾持大臂3相連接，可以保證兩側(cè)夾持大 臂的同步性。
整個裝置的工作過程及原理如下首先，通過計算機(jī)動作仿真，制作出一套 數(shù)據(jù)表格。此表格上有三個數(shù)據(jù)類別，既鋼巻巻徑(直徑)、線性位置傳感器伸 縮的長度、液壓缸伸縮的長度。這三個數(shù)據(jù)之間存在著唯一的一一對應(yīng)關(guān)系，也 就是每一個鋼巻巻徑對應(yīng)一個一線性位置傳感器的伸縮長度，13為鋼巻最大巻徑 處，14為鋼巻最小巻徑處。而每一個線性位置傳感器的伸縮長度又對應(yīng)一個液壓 缸的伸縮長度。這樣，在上巻時，預(yù)先將鋼巻的巻徑信息傳入系統(tǒng)，系統(tǒng)就會自 動的將異形液壓缸動作到指定的位置。另外，本套裝置的液壓閥門采用的為伺服 閥，控制非常精確，因此，通過設(shè)定的程序，可以精確地對夾持臂進(jìn)行定位，更 準(zhǔn)確的保證矯正后鋼巻的外圈以及巻芯的形狀，從而以完成后續(xù)的上巻工作。
實施例2
除了所述異形液壓缸的活塞桿的長度比缸體長出800rnm，活塞桿的長度是其 行程的5倍之外，其他如同實施例1,制得本實用新型的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼
巻上巻裝置。
根據(jù)本實用新型的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，使用了異形液壓缸， 巧妙地選擇了液壓缸的布置位置，將兩只液壓缸分別布置在夾持臂的兩側(cè)，提高 單只液壓缸的作用面積及作用力臂，使得夾持力增加到防止鋼巻塌陷裝置的10 倍左右，可以有效夾持重20噸的鋼巻，可有效保持鋼巻外圈以及巻芯形狀。同時，由于使用了線性位置傳感器，可以根據(jù)鋼巻的外徑，通過設(shè)定的程序，精確地對 夾持臂進(jìn)行定位，更準(zhǔn)確的保證矯正后鋼巻的外圈以及巻芯的形狀。大大降低了 生產(chǎn)費用，提高了機(jī)組的生產(chǎn)效率和適應(yīng)能力。
權(quán)利要求1.一種可矯正鋼卷卷芯形狀的鋼卷上卷裝置，所述鋼卷上卷裝置包括鋼卷小車(1)，設(shè)置于鋼卷小車上的液壓缸(4)，與液壓缸連接的夾持臂，其特征在于，所述夾持臂包括夾持大臂(3)和夾持小臂(6)，所述夾持大臂和夾持小臂構(gòu)成連桿機(jī)構(gòu)，所述液壓缸為異形液壓缸，即所述異形液壓缸的活塞桿的長度比缸體長出800-1000mm，所述液壓缸對稱設(shè)置2個。
2. 如權(quán)利要求1所述的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，其特征在于， 所述夾持大臂由漸開線同步齒聯(lián)動。
3. 如權(quán)利要求1所述的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，其特征在于， 上述夾持大臂(3)通過同步齒銷軸(12)與鋼巻小車(1)相連接。
4. 如權(quán)利要求1所述的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，其特征在于， 所述異形液壓缸(4)通過液壓缸銷軸(10)與夾持大臂(3)相連接，液壓缸銷 軸(10)在夾持大臂(3)靠近上端l/4長度處，在異形液壓缸(4)的作用力下， 夾持大臂(3)繞同步齒銷軸(12)旋轉(zhuǎn)。
5. 如權(quán)利要求1所述的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，其特征在于， 在鋼巻小車上的中間安裝線性位置傳感器。
6. 如權(quán)利要求1所述的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，其特征在于， 漸幵線同步齒(2)通過同步齒銷軸(12)夾持大臂(3)相連接。
7. 如權(quán)利要求1所述的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，其特征在于， 下弧形板(5)、上弧形板(7)分別通過各自的銷軸與夾持小臂(6)相連接，下 弧形板(5)、上弧形板(7)分別繞各自的銷軸旋轉(zhuǎn)。
8. 如權(quán)利要求1所述的可矯正鋼巻巻芯形狀的鋼巻上巻裝置，其特征在于， 所述活塞桿的長度是其行程的5-6倍。
專利摘要一種可矯正鋼卷卷芯形狀的鋼卷上卷裝置，包括鋼卷小車(1)，設(shè)置于鋼卷小車上的液壓缸(4)，與液壓缸連接的夾持大臂(3)，夾持小臂(6)，所述夾持大臂和夾持小臂構(gòu)成連桿機(jī)構(gòu)。所述液壓缸為異形液壓缸，設(shè)置2個。本裝置屬于針對取向硅鋼熱拉伸平整機(jī)組無法順利上卷而改進(jìn)設(shè)計的一種鋼卷卷心形狀矯正裝置，該裝置能夠?qū)⑺莸匿摼淼木硇闹匦鲁C正成圓形，完成上卷工作，突破了取向硅鋼無法擺脫鋼套筒輔助上卷的模式，大大的降低了生產(chǎn)費用，加快了生產(chǎn)的節(jié)奏，提高了機(jī)組的生產(chǎn)效率和適應(yīng)能力。
文檔編號B21C47/34GK201394593SQ200920069219
公開日2010年2月3日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者孫文軒, 超 王, 石忠會, 秦榮斌, 趙春濤, 邢啟宏, 功 陳, 馬瓊?cè)A 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司