專利名稱：自動軋輥軋槽對齊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在多軋槽軋輥的軋道中連續(xù)熱軋棒材、線材和其它類似的長條產(chǎn)品的滾軋機，尤其是涉及各軋道的軋槽彼此對齊方式的改進，以及軋道與軋機軋制線的對齊(對于立式機座來說)和與軋機中心線的對齊(對于水平式機座來說)。
在傳統(tǒng)的棒材和線材軋機中，大多數(shù)是由人工來使工作輥的軋槽相互之間對齊和與軋機軋制線或中心線對齊。這是一種費時的工作，往往需要反復(fù)的檢查運行，直到實現(xiàn)令人滿意的對齊。準(zhǔn)確度很大程度上取決于軋機操作者的“肉眼和感覺”。因操作者的不同而產(chǎn)生配置上的不一致是不可避免的。所有這些都會不利地影響生產(chǎn)效率。
本發(fā)明的目的在于提供一種自動完成精確、快速和可重復(fù)的軋輥軋槽調(diào)節(jié)和軋道對齊的方法和系統(tǒng)。
按照本發(fā)明，確定表示一工作輥每個軋槽的中心到該工作輥上一第一基準(zhǔn)位置的軸向距離的數(shù)據(jù)，并儲存于一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的存儲器中。然后將工作輥安裝于軋機機座中，使選定的“組合”軋道的軋槽相互對齊。而后，將軋機機座置于軋制生產(chǎn)線上，使組合軋道在立式機座的場合下與軋機軋制線對齊，或在水平式軋機機座的場合下與軋機中心線對齊，獲得表示工作輥與軋機機座的相對位置和軋機機座與另一基準(zhǔn)位置的相對位置的數(shù)據(jù)，并儲存于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的存儲器中。然后系統(tǒng)用該數(shù)據(jù)來計算和自動對軋機機座和工作輥進行調(diào)節(jié)，以準(zhǔn)確地使其它軋道與軋機軋制線或中心線對齊。避免了費時的手工調(diào)節(jié)和反復(fù)的檢查運行，軋機的停機時間隨之也減少。


圖1表示一典型的多軋槽工作輥；圖2略帶示意性地表示在初始配置過程中的一不在軋制線位置上的立式軋機機座；圖3是表示位于軋制線上并操作安裝于一升降平臺上的同一立式軋機機座的另一個示意圖；圖4是按照本發(fā)明的一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的示意圖。
首先參照圖1，標(biāo)號10所表示的典型工作輥包括一輥身12，直徑減小的頸部14從軋輥端面16上沿相反方向軸向延伸出來。輥身通常如標(biāo)號18所示的這樣開有槽，并具有識別標(biāo)記20。
本發(fā)明的方法中的初始步驟是確定每個軋槽18的中心到軋輥上一基準(zhǔn)位置的軸向距離“X”。該基準(zhǔn)位置可以是一個軋輥端面16，如圖1所示，或可以是一個由軋輥端面上的某些永久標(biāo)記所表示的任選位置。對于新的軋輥來說，該信息可以由軋輥的制造者測量或是獲得。當(dāng)軋輥輥型因重磨而發(fā)生變化時，該信息可以通過計算機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或軋機操作人員所進行的物理測量而獲得。將“第一數(shù)據(jù)”即各工作輥10的軋輥軋槽與軋輥識別標(biāo)記20之間的距離存入圖4中示意性表示的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的存儲器24。標(biāo)記20通常由人通過鍵盤22或其它合適的輸入裝置來輸入。軋槽距離X也可以人工輸入，或者，若由計算機產(chǎn)生的數(shù)據(jù)表示的話，則可在由操作人員編碼時自動地輸入。存儲器24工作連接于一計算機處理器26。
本發(fā)明下面的描述是參照一立式軋機機座而進行的。但應(yīng)予理解的是，對描述性術(shù)語進行適當(dāng)?shù)男薷暮?，該原理和方法理論完全適用于水平式軋機機座。
另外再參照圖2，兩個工作輥10DS、10WS分別與它們的軸承座28DS、28WS；30DS、30WS裝配在一起，并安裝在一傳統(tǒng)的軋機機座32上。(這里所采用的下標(biāo)“DS”和“WS”表示軋機機座的“驅(qū)動側(cè)”和“工作側(cè)”構(gòu)件)。軸承座28、30可以是能相對于軋機機座軸向調(diào)節(jié)工作輥的任何已知的類型。例如，如美國專利3,429,167(援引在此僅供參考)中所描述的，上軸承座28可包含進行軋輥軸向調(diào)節(jié)的機構(gòu)，下軸承座30可構(gòu)造和安裝成能容納此類調(diào)節(jié)。在將工作輥和它們的各軸承座組件裝入機座殼體之前，將軸向軋輥調(diào)節(jié)機構(gòu)置于中心處，也就是移動到它們?nèi)啃谐痰囊话胩帯?br> 按照本發(fā)明，上軸承座28DS、28WS的中心調(diào)節(jié)機構(gòu)由分開驅(qū)動的致動機構(gòu)34DS、34WS驅(qū)動。位置測量裝置36DS、36WS分別與致動機構(gòu)34DS、34WS相連。如圖4所示，致動機構(gòu)34DS、34WS由從計算機處理器26接收到的信號控制，位置測量裝置36DS、36WS產(chǎn)生表示對工作輥所作的軸向調(diào)節(jié)的反饋信號。
在圖2所示的初始配置階段中，當(dāng)軋機機座32不在軋制線上時，將位置測量裝置36DS、36WS復(fù)位到一個已知的值。表示各工作輥上第一基準(zhǔn)位置16與軋機機座上第二基準(zhǔn)位置38之間的軸向距離ZRFHB的一預(yù)先記錄的常量作為“第二數(shù)據(jù)”而儲存于存儲器24中。第二基準(zhǔn)位置38可以是軋機機座殼的下側(cè)，如圖所示，或是在其它能提供可靠的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的便利位置。
然后，人工操作一個或兩個軸承座致動機構(gòu)34DS、34WS來進行使組合軋道40的軋輥軋槽相互準(zhǔn)確對齊所必需的軸向軋輥調(diào)節(jié)。軋槽對齊的準(zhǔn)確度可以用已知的方法和設(shè)備來進行光學(xué)檢測。
各軋道的軋槽之間的間隙由輥縫鎖口調(diào)節(jié)機構(gòu)42DS、44DS；42WS、44WS控制。這些調(diào)節(jié)機構(gòu)通過例如軸46可操作地連接，并由一共用驅(qū)動裝置48驅(qū)動，從而進行同步對稱的輥縫鎖口調(diào)節(jié)。一位置測量裝置50與驅(qū)動裝置48相聯(lián)。同樣，如圖4所示，驅(qū)動裝置48由從計算機處理器26接收到的信號控制，位置測量裝置50產(chǎn)生表示軋輥間隙調(diào)節(jié)的反饋信號。
在初始配置階段中，操作驅(qū)動裝置48而使軋輥接近到一個已知的間隙，該間隙可以用一隔片52來限定，而后，同樣將位置測量裝置50復(fù)位到一個已知的值，然后拿去隔片。
如圖3所示，而后將軋機機座32移至軋制線，并安裝于一升降平臺54上。下面的尺寸與本發(fā)明后面的描述有關(guān)YPL＝從軋機軋制線到虛線54’所示處于最低位置的升降平臺54的支承表面測得的已知恒定距離。
XDS＝從受對齊操作的軋道的驅(qū)動側(cè)軋槽的中心到驅(qū)動側(cè)軋輥10DS的軋輥端面16之間的距離。
XWS＝從受對齊操作的軋道的工作側(cè)軋槽的中心到工作側(cè)軋輥10WS的軋輥端面16之間的距離。
YELV＝升降平臺54在由其最低位置54’所限定的第三基準(zhǔn)位置上方的高度。
ZRFHB＝軋輥端面16與軋機機座底部38(或升降平臺54的支承表面)之間的距離，假定沒有磨損、裝配良好，并且沒有軸向軋輥移位，也就是在對組合軋道的軋槽進行對齊之前。
dxDS＝驅(qū)動側(cè)軋輥的軸向移位。
dxWS＝工作側(cè)軋輥的軸向移位。
升降平臺可以由傳統(tǒng)設(shè)計的受驅(qū)動機構(gòu)56進行垂直調(diào)節(jié)，該受驅(qū)動機構(gòu)由例如軸58之類的部件可操作地連接，并由一致動機構(gòu)60驅(qū)動。該致動機構(gòu)60連接有另一個位置測量裝置62。在升降平臺54的最低位置，如虛線54’所示，升降平臺的支承表面限定一位于軋機軋制線下方Y(jié)PL距離的第三基準(zhǔn)位置64。而且，如圖4中示意性地表示的，升降致動機構(gòu)60響應(yīng)從計算機處理器26接收到的控制信號而操作，位置測量裝置62為計算機處理器提供表示高度YELV的反饋信號。
使用工作輥10DS和10WS的識別標(biāo)記20以及由軋機操作人員輸入的組合軋道40的標(biāo)志，計算機測量器26將從存儲器24中檢索組合軋道軋槽的距離XDS和XWS。
然后，計算機處理器自動發(fā)信號給升降驅(qū)動裝置60，從而使平臺提升一段距離YELV，該距離由計算機處理器26按照以下公式來計算
YELV＝Y(jié)PL-ZRFHB-(XDS+XWS)/2這種移動將使組合軋道40基本與軋機軋制線對齊。在需要另外的精細調(diào)節(jié)以實現(xiàn)更精確的對齊的情況下，可以進一步通過計算機處理器來調(diào)節(jié)升降平臺54和/或工作輥10DS、10WS。任何進一步的軋輥調(diào)節(jié)都將同步地也就是相互合作地進行，從而不會改變組合軋道40的軋槽相互間的精確對齊。在此，組合軋道與軋機軋制線的對齊精確度同樣可以通過已有的程序使用傳統(tǒng)的設(shè)備進行光學(xué)檢測和驗定。
在組合軋道40與軋機軋制線對齊后，來自工作輥軸向調(diào)節(jié)位置測量裝置36DS、36WS的反饋將作為“第三數(shù)據(jù)”dxDSSU、dxWSSU而被記錄在存儲器24中，來自升降平臺位置測量裝置62的反饋將作為“第四數(shù)據(jù)”YSU而被記錄。第三數(shù)據(jù)包括使組合軋道40的軋槽相互對齊的軸向軋輥調(diào)節(jié)dxDS、dxWS和對工作輥所進行的以使組合軋道與軋機軋制線更精確對齊的任何進一步協(xié)同軸向調(diào)節(jié)的總和。同樣，第四數(shù)據(jù)包括使組合軋道40與軋機軋制線基本對齊的升降件移位YELV和對升降件所進行的以實現(xiàn)更精確的組合軋道對齊的任何進一步精細調(diào)節(jié)的總和。
而后，通過組合軋道40的軋制可以開始。如果需要用另一個軋道來進行軋制，可以通過由計算機處理器26控制的升降平臺致動機構(gòu)60與軸向軋輥致動機構(gòu)34DS、34WS的自動調(diào)節(jié)而使該軋道與軋機軋制線對齊。
為實現(xiàn)軋道轉(zhuǎn)換，計算機處理器26將使用工作輥10DS和10WS的識別標(biāo)記20以及操作者輸入的下一個軋道“NP”的號碼，從存儲器24中檢索軋輥端面16到軋道NP的驅(qū)動側(cè)和工作側(cè)軋槽之間的距離XNPDS和XNPWS，如圖2所示。
在軋道轉(zhuǎn)換過程中，計算機處理器26按以下方式使用第一、第二、第三和第四數(shù)據(jù)進行編程A.軋機機座移動使組合軋道與軋機軋制線對齊YPL＝Y(jié)SU+ZRFHB+XDSSU+dxDSSU為實現(xiàn)下一個軋道的轉(zhuǎn)換YPL＝Y(jié)NP+ZRFHB+XNPDS+dxDS因此YSU+XDSSU+dxDSSU＝Y(jié)NP+XNPDS+dxDSYSU+XWSSU+dxWSSU＝Y(jié)NP+XNPWS+dxWS為了使得校準(zhǔn)軋輥所可以使用的行程達到最大，使用dxDS和dxWS的最小差也就是使它們相等和相反來計算升降件位置YNP；
dxDS＝dxdxWS＝-dx因此YNP＝Y(jié)SU+(XWSSU+dxWSSU+XDSSU+dxDSSU-XNPDS-XNPWS)/2完成該計算后，計算機處理器26使用來自位置測量裝置62的反饋，控制升降致動機構(gòu)60而將升降平臺置于YNP處。
B.軸向軋輥移動在升降致動機構(gòu)60將升降平臺54移動到盡可能接近于升降件基準(zhǔn)YNP的位置后，實際升降件位置YMEAS根據(jù)來自位置測量裝置62的反饋而被記錄。為了將下一軋道的兩個軋槽半部準(zhǔn)確地置于軋機軋制線上，接著在以下公式中采用YMEAS來計算DS和WS工作輥位于它們各自的軸承內(nèi)所需要的軸向位置基準(zhǔn)因此dxDS＝Y(jié)SU-YMEAS+dxDSSU+XDSSU-XNPDSdxWS＝Y(jié)SU-YMEAS+dxWSSU+XWSSU-XNPWS完成這些計算后，計算機處理器26使用來自位置測量裝置36DS和36WS的反饋，操作工作輥致動機構(gòu)34DS和34WS使驅(qū)動側(cè)和工作側(cè)軋輥10DS、10WS移動距離dxDS和dxWS而進入它們各自的軸承。
同一軋機機座32所需要的任何進一步的軋道轉(zhuǎn)換可使用同樣的方法來進行。
通過以上的描述，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員現(xiàn)在可以理解，該方法理論可以適用于水平式軋機機座，其中軋道通過工作輥的軸向調(diào)節(jié)結(jié)合機座的水平移動而不是垂直移動而與軋機中心線對齊。
權(quán)利要求
1.在一種滾軋機中，其中棒材、線材和其它類似的長條產(chǎn)品沿安裝于一軋機機座上的一對工作輥之間的軋制通道引導(dǎo)，所述工作輥相對于所述軋機機座可軸向調(diào)節(jié)，并具有互相配合的軋槽對而形成多個軋道，所述軋機機座可相對于所述通道在平行于所述工作輥軸線的兩個相對的方向上移動，在該滾軋機中，一種使選定的軋道的軋槽相互之間對齊并與所述通道對齊的方法，所述方法包括(a)對于每個工作輥，確定表示各軋輥軋槽的中心到該工作輥上一第一基準(zhǔn)位置的軸向距離的第一數(shù)據(jù)；(b)確定表示各工作輥上的第一基準(zhǔn)位置與軋機機座上的第二基準(zhǔn)位置之間的軸向距離的第二數(shù)據(jù)；(c)相對于所述第二基準(zhǔn)位置而軸向調(diào)節(jié)至少一個工作輥，從而使選定的一個軋道的諸軋槽的中心相互之間對齊；(d)相對于一固定的第三基準(zhǔn)位置而移動軋機機座，需要時還相對于軋機機座而協(xié)同地軸向調(diào)節(jié)工作輥，從而使選定的一個軋道與所述通道對齊；(e)確定表示按照步驟(c)和(d)對工作輥所進行的軸向調(diào)節(jié)的第三數(shù)據(jù)；(f)確定表示在步驟(d)的軋機機座移動后第二和第三基準(zhǔn)位置之間的距離的第四數(shù)據(jù)；(g)根據(jù)所述第一、第二、第三和第四數(shù)據(jù)，確定第五數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表示為使另一軋道的軋槽與軋機軋制線對齊，軋機機座所需要的移動，必要時還伴隨有至少一個工作輥的軸向調(diào)節(jié)；以及(h)按照所述第五數(shù)據(jù)移動軋機機座和在必要時軸向調(diào)節(jié)至少一個工作輥。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基準(zhǔn)位置是軋輥端面。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二數(shù)據(jù)表示所述軋機機座的一個常量。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(a)-(c)可在從所述通道移出的位置進行，步驟(d)-(h)可在所述軋機機座相對于所述通道設(shè)置成操作狀態(tài)時進行。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(c)之后，工作輥之間的間隙設(shè)定成一已知的值。
全文摘要
在一種滾軋機中,確定表示一工作輥各軋槽的中心到該工作輥上第一基準(zhǔn)位置的軸向距離的數(shù)據(jù),并儲存于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的存儲器中。將工作輥安裝于軋機機座中,使選定的“組合”軋道的軋槽相互對齊。而后將軋機機座置于軋制線上,獲得表示工作輥與軋機機座相對位置和軋機機座與另一基準(zhǔn)位置相對位置的數(shù)據(jù),并儲存于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的存儲器中。系統(tǒng)用該數(shù)據(jù)來計算和自動對軋機機座和工作輥進行調(diào)節(jié),以準(zhǔn)確地使其它軋道與軋機軋制線或中心線對齊。
文檔編號B21B37/00GK1201724SQ9810529
公開日1998年12月16日 申請日期1998年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月7日
發(fā)明者R·E·柯克伍德－阿茲馬特 申請人:摩根建設(shè)公司