專利名稱：矯正工字鋼梁的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種矯正工字鋼梁，特別是在布置于基準(zhǔn)線上方和下方、可垂直運(yùn)動的工具之間對重型、大型工字鋼梁進(jìn)行矯正的方法和裝置。
重型型鋼或型材一般通過對彎曲部位再加以彎曲來矯正。這樣做的條件是彎曲部位必須能用肉眼看出。然后再將型鋼放在一臺合適的矯正機(jī)上用三個柱塞對彎曲部位進(jìn)行反向彎曲，直至該部位的彎曲消失，即型鋼被矯直為止。用于此目的的矯正機(jī)的運(yùn)行是由操作人員根據(jù)其經(jīng)驗(yàn)來確定柱塞的使用和柱塞行程。
上述矯正重型型鋼的工作方式需要有經(jīng)驗(yàn)的操作人員，并且矯正的效果與操作人員的能力有很大的關(guān)系。矯正型鋼的時間不僅和型鋼的彎曲狀況有關(guān)，而且主要和操作人員的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。此外，還很難將上述矯正機(jī)設(shè)置在一個連續(xù)的生產(chǎn)流程之中。如果要設(shè)置的話，其條件是，每根型鋼送入矯正機(jī)的時間間隔要足夠大，或者設(shè)立一個中間倉庫;而前者會減小矯正機(jī)的利用率，后者需要必要的倉庫場地，均不可取。
公知的滾輪矯正機(jī)的操作較為簡單，和壓力矯正機(jī)相比，它可保證連續(xù)流程的運(yùn)轉(zhuǎn)。但是由于塑性變形的緣故，在滾輪矯正過程中不可避免地會出現(xiàn)型鋼高度的改變或者增加。當(dāng)型鋼的截面為兩個翼板和一個腹板組成的工字形時，腹板必須以大大小于兩翼板的阻力矩承受為使整個截面變形而施加的矯正力。這種情況的后果是，腹板要比翼板承受更高的塑性應(yīng)變分量，從而導(dǎo)致型鋼的高度增加，并且造成滾輪區(qū)內(nèi)的腹板鼓起。在極限負(fù)載情況達(dá)到材料的斷裂應(yīng)力時，便會在翼板和腹板的過渡部分產(chǎn)生嚴(yán)重的矯正缺陷。識別斷裂危險(xiǎn)的標(biāo)志是型鋼高度的增加，所以在操作中必須不斷地進(jìn)行抽樣測量。特別是對具有大的翼板-腹板比例的重型型鋼而言，滾輪矯正機(jī)的條件極為不利，所以只能使用壓力矯正機(jī)，但是該機(jī)只能采用間歇式操作方式，又達(dá)不到滾輪矯正機(jī)的生產(chǎn)能力。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種能避免上述缺點(diǎn)以及能在連續(xù)性生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)對重型、大型工字鋼梁矯正的方法和裝置。
該任務(wù)的解決方案是對鋼梁翼板進(jìn)行滾軋。以該方式實(shí)現(xiàn)的矯正滾軋，使軋輥僅與鋼梁翼板或與鋼梁翼板的一部分相接觸，這樣做的考慮是，通過減小翼板的厚度并且將其延長來消除彎曲。
因此本發(fā)明建議，用調(diào)整到鋼梁高度的矯正輥將鋼梁支撐在其外翼面上，并且將自左右兩邊插入鋼梁空腔的矯正輥調(diào)整到鋼梁的內(nèi)翼面上。如果鋼梁在腹板上出現(xiàn)了彎曲(向上或者向下彎曲)，則過短的翼板的厚度便被處在其上、下方的軋輥壓薄并使其延長。然而當(dāng)鋼梁在翼板上出現(xiàn)了彎曲時(向左或者向右彎曲)，則可通過調(diào)整相應(yīng)的空腔軋輥，使左側(cè)或右側(cè)的上下翼板延長，直到彎曲消除為止。
如果將由測量工具獲得的、可確定鋼梁彎曲狀況的測量數(shù)據(jù)導(dǎo)入一個計(jì)算單元，則可從測量數(shù)據(jù)中得知要施加變形的翼板范圍、壓延率和軋輥的調(diào)整量，從而有利于生產(chǎn)流程的完全連續(xù)化。
為了矯正重型工字鋼梁，矯正輥組中可以包括用來調(diào)整鋼梁翼板的、具有不同輥身長度的軋輥。本發(fā)明建議的一套矯正輥組應(yīng)具有至少三對可調(diào)式軋輥，其中一對軋輥的輥身長度大于其余軋輥對的輥身長度，并且鋼梁被一個上軋輥和一個下軋輥支撐在其外翼面上，而具有較短輥身長度的軋輥對則插在鋼梁左右兩邊的空腔內(nèi)，并靠在鋼梁的內(nèi)翼面上。一套具有三對軋輥即六個軋輥的矯正輥組，其位于外側(cè)的、具有較長輥身的軋輥分別從上下兩端支撐著鋼梁，而具有較短輥身長度、從兩側(cè)插在鋼梁空腔內(nèi)的軋輥對則位于兩個長軋輥之間。鋼梁空腔內(nèi)的軋輥被鋼梁的腹板分開，且不與后者相接觸，但與鋼梁翼板的內(nèi)表面或其一部分相接觸。每兩個插在鋼梁一側(cè)空腔內(nèi)的軋輥構(gòu)成一個軋輥對。
軋輥對或其軋輥可以有各種各樣的布置方案，對大型鋼梁而言，最好將軋輥垂直排成一列。次大型鋼梁的空腔尺寸要求矯正輥組或其軋輥布置的結(jié)構(gòu)要緊湊，可以讓上軋輥和下軋輥相互錯開排列，并且分別與具有較短輥身長度的軋輥對中與其相鄰的那個軋輥垂直排成一列。
如果鋼梁的空腔尺寸更小，則可讓具有較短輥身長度的軋輥對的軋輥在垂直的平面內(nèi)有部分重疊，并且在這種情況下軋輥?zhàn)凿摿旱膶ΨQ軸線或基準(zhǔn)線移開。
讓具有較短輥身長度的軋輥對的軋輥在垂直的平面內(nèi)部分重疊的結(jié)構(gòu)，可允許矯正軋輥組由至少兩個下軋輥或上軋輥以及至少一個上軋輥或下軋輥及與這些軋輥相配的、具有較短輥身長度的軋輥組成。
如果在矯正軋輥組之前至少設(shè)置一個彎曲度傳感器，并且最好使該彎曲度傳感器經(jīng)一個計(jì)算單元與軋輥調(diào)整裝置相連，則在鋼梁的彎曲部位進(jìn)入矯正之前已可按照測量值對用來減薄翼板的軋輥加以調(diào)整。
下面對照附圖中所示的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖1表示一套用來矯正其腹板左右具有較大空腔鋼梁的矯正輥組的縱向視圖;
圖2表示圖1所示矯正輥組的側(cè)視圖;
圖3表示第一種用來矯正具有較小空腔截面鋼梁矯正輥布置方案的側(cè)視圖，其中的軋輥在水平方向上錯開，鋼梁的空腔軋輥在垂直面上的投影部分重疊;
圖4表示第二種用來矯正具有較小空腔截面鋼梁矯正輥布置方案的側(cè)視圖，其中的軋輥在水平方向上錯開，鋼梁的空腔軋輥在垂直面上的投影部分重疊;
圖5表示一種圖2所示矯正輥布置方案的側(cè)視圖，在其前方設(shè)置了彎曲度傳感器，該彎曲度傳感器經(jīng)一個計(jì)算單元與軋輥調(diào)整裝置相連。
如圖1、2和5所示，用來矯正其翼板3之間具有大尺寸空腔4的重型鋼梁2的矯正輥組1安裝在一個圖中未畫出的矯正單元的機(jī)架上，該矯正輥組1由三對垂直疊置在一起的軋輥對5，6，7組成。軋輥對5的上軋輥和下軋輥8、9的輥身長度11大于位于鋼梁2腹板12左右兩側(cè)空腔內(nèi)的、屬于鋼梁腹板12左右軋輥對6和7的空腔軋輥13、14和15、16的輥身長度?？涨卉堓?3至16的輥身長度17的尺寸應(yīng)保證該軋輥的端部與鋼梁腹板12之間存在少許間隙，即不與后者相接觸。
為了矯正在圖中未畫出的鋼梁2上的彎曲部位，在包括三對含有六個垂直排成一列的軋輥8、9和13至16的軋輥對5、6、7的矯正輥組1中，將具有較大輥身長度11的軋輥對5的軋輥8、9調(diào)整到鋼梁2的高度;使鋼梁2的上下外翼面被支撐在這兩個軋輥上。軋輥對6、7以其具有較小輥身長度17的空腔軋輥13、14和15、16自左右兩側(cè)插入到鋼梁2的空腔4內(nèi);這些空腔軋輥僅與鋼梁2的內(nèi)翼面接觸。
圖5中的方框示意所示，在矯正輥組1之前設(shè)有一個彎曲度傳感器18，該彎曲度傳感器經(jīng)一個計(jì)算單元21與軋輥調(diào)整裝置19相連。由彎曲度傳感器18所獲得的關(guān)于鋼梁2的彎曲度的測量數(shù)據(jù)進(jìn)入計(jì)算單元21，該計(jì)算單元推斷出翼板中要施加變形的區(qū)域和壓軋率的高低，并向軋輥調(diào)整裝置19輸出相應(yīng)的軋輥調(diào)整信號，使該軋輥調(diào)整裝置對相應(yīng)的內(nèi)翼面上的空腔軋輥?zhàn)鞒稣{(diào)整，所調(diào)整的空腔軋輥和上下軋輥8、9共同作用，從而將鋼梁2的因彎曲而變短的翼板3的厚度減小，使翼板延伸，直至變曲被消除為止。例如當(dāng)鋼梁2經(jīng)其腹板12向下彎曲時，縮短的翼板被調(diào)整內(nèi)翼面的軋輥對6和7的空腔軋輥13和15以及上軋輥8所滾軋。
在圖3和圖4中給出了用于鋼梁102、202的矯正輥組101、201的結(jié)構(gòu)，其中的鋼梁和圖1、2中的鋼梁2相比，其規(guī)格較小，在鋼梁的腹板左右兩側(cè)的翼板之間形成的空腔104、204的空間和尺寸也相應(yīng)地較小。為了在這種鋼梁上設(shè)置矯正輥，對矯正輥組101和201的軋輥在設(shè)置高度上做了壓縮，特別是軋輥對不再垂直地排成一列。在圖3所示的實(shí)例中，上下軋輥108和109相互錯開，并且與各自相鄰的空腔軋輥113和114或者115和116處在同一垂直面上，空腔軋輥115和116位于鋼梁腹板的另一側(cè)，在圖中不能看到?？涨卉堓?13和114，以及相對應(yīng)的圖中未畫出的空腔軋輥115和116在垂直平面內(nèi)有部分重疊，也就是它們從與基準(zhǔn)線22相疊合的鋼梁102的縱向?qū)ΨQ軸線向上或向下移動。盡管鋼梁102或者202的翼板之間的結(jié)構(gòu)高度23較小，但是由于軋輥不僅在水平方向上而且在垂直方向上錯開布置，所以軋輥的直徑足以能保證在空腔104或204內(nèi)進(jìn)行厚的矯正滾軋。
圖4所示的矯正輥組201的實(shí)例與圖3所示的軋輥布置的區(qū)別僅在于，在鋼梁202的行進(jìn)方向24之后設(shè)置了一個軋輥組，它由一個具有較大輥身長度11、從下面托住鋼梁202外翼面的軋輥26，和插在鋼梁腹板左右兩側(cè)的空腔204內(nèi)且與軋輥26相對的空腔軋輥25組成。
鋼梁202在通過軋輥組時，會交替地在下翼板27和上翼板28上產(chǎn)生延伸。這一延伸從軋輥組到軋輥組絕對地變小。因此能達(dá)到一個有利的剩余應(yīng)力。所增加的軋輥組25/26可交替地作用在上翼板28和下翼板27上，以進(jìn)一步減小剩余應(yīng)力。
權(quán)利要求
1.一種矯正工字鋼梁的方法，特別是在布置于基準(zhǔn)線上方和下方、可垂直運(yùn)動的工具之間對重型工字鋼梁進(jìn)行矯正的方法，其特征是對鋼梁翼板進(jìn)行滾軋。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是用調(diào)整到鋼梁高度矯正輥將鋼梁支撐在其外翼面上，并且將自左右兩邊插入鋼梁空腔的矯正輥調(diào)整到鋼梁的內(nèi)翼面上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是由測量工具獲得的、可確定鋼梁彎曲狀況的測量數(shù)據(jù)被導(dǎo)入一個計(jì)算單元。
4.一種矯正工字鋼梁的裝置，特別是在布置于基準(zhǔn)線上方和下方的、可垂直運(yùn)動的工具之間對重型、工字鋼梁進(jìn)行矯正的裝置，其特征是它包括一套具有不同輥身長度(11，17)軋輥(8，9，13-16，108，109，113-116，208，209，213-216，25，26)的輥組(1，101，201)，這些軋輥可調(diào)整鋼梁(2，102，202)的翼板(3)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是具有至少三對可調(diào)式軋輥(5，6，7)，其中一對軋輥(5)的輥身長度(11)大于其余軋輥對(6，7)的輥身長度，并且鋼梁(2)被一個上軋輥和一個下軋輥(8，9)支撐在其外翼面上，而具有較短輥身長度(17)的軋輥對(6，7)則插到鋼梁(2)左右兩邊的空腔(4)內(nèi)，并靠在鋼梁(2)的內(nèi)翼面上。
6.如權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征是軋輥對(5，6或5，7)垂直排成一列。
7.如權(quán)利要求4至6之中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征是上軋輥(108，208)和下軋輥(109，209)相互錯開排列，并且分別與具有較短輥身長度(17)的軋輥對中與其相鄰的那個軋輥(113，114或115，116)垂直排成一列。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征是具有較短輥身長度(17)的軋輥對的軋輥(113，114或115，116;213，214或215，216)彼此布置得在垂直平面內(nèi)有部分重疊。
9.如權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征是矯正軋輥組(201)由至少兩個下軋輥或上軋輥(209，26)以及至少一個上軋輥或下軋輥(208)及與其相對的、具有較短輥身長度的軋輥(213，214或215，216，25)組成。
10.如權(quán)利要求4至9之中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的裝置，其特征是在矯正軋輥組(1，101，201)之前至少設(shè)置一個彎曲度傳感器(18)。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征是彎曲度傳感器(18)經(jīng)一個計(jì)算單元(21)與軋輥調(diào)整裝置(19)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種矯正工字鋼梁的方法，特別是在布置于基準(zhǔn)線上方和下方、可垂直運(yùn)動的工具之間對重型工字鋼梁進(jìn)行矯正的方法，通過對鋼梁翼板進(jìn)行滾軋，可實(shí)現(xiàn)一種連續(xù)運(yùn)行方式。為了進(jìn)行矯正滾軋，矯正輥組(1，101，201)可由具有不同輥身長度(11，17)、可對鋼梁(2)的翼板(3)進(jìn)行調(diào)整的軋輥(8，9，13-16)組成。
文檔編號B21B1/088GK1076146SQ93102408
公開日1993年9月15日 申請日期1993年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月7日
發(fā)明者W·羅德, B·博馬, H·加特納, F·霍爾曼 申請人:Sms舒路曼-斯瑪公司