一种轧制连续上料方法、上料装置及行星轧机与流程

1.本发明涉及轧制加工技术领域，更具体地说，涉及一种轧制连续上料方法、上料装置及行星轧机。


背景技术：

2.在铜管加工领域，铸造出的坯料首先需要进行轧制加工。现有轧制上料方式是，将待轧制的坯料从轧制料架逐根翻落到轧制设备上料区的推料床上；推料床设置有推料小车；推料小车由链条传动机构驱动在推料床的轨道上做前进后退往复运动；推料小车把待轧坯料送进主机轧制变形区。
3.坯料进入轧制变形区过程中，需要外界对其提供一个水平推力，并且坯料在轧制过程中会发生旋转。目前的解决方案是：通过推料小车上自带一根可自由旋转的推料杆顶在坯料尾端，以此对坯料尾部施加轧制所需的水平推力，并且不影响坯料的旋转。
4.但现有方案的缺点是：一般轧制用的坯料长度为25米；因此要求推料小车的行程和链传动部分的相关参数必须满足25米坯料长度送料要求，从而使整个上料系统结构变得复杂。每完成一次推料后，推料小车需要从推料床前端快速返回到推料床后端，这段距离大约与管坯长度相等，耗费时间较长。由于在轧制期间推料小车需要频繁往返于推料床前、后两端之间，造成推料小车同床身配合的各个运动零部件磨损很快，降低了配合精度，引起送料小车行走不稳定，容易晃动等诸多问题，大大增加了设备使用的故障率、增加了维护成本。


技术实现要素：

5.为克服现有技术中的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种轧制连续上料方法、上料装置及行星轧机；该上料方法可实现坯料连续上料，减少等待时间浪费，有效提高轧制效率，可实现坯料在传输同时可按轧制状态下的旋转速度转动，提升轧制工艺效果和产品加工质量。
6.为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种轧制连续上料方法，其特征在于：将至少三个夹送辊环绕在坯料周围作自转，夹送辊外侧面圆周与坯料于坯料长度方向上相切，以实现夹送辊自转带动坯料传输并限定坯料轴心；在夹送辊自转的同时，所有夹送辊共同绕坯料传输方向旋转，来使坯料在传输同时按轧制状态下的旋转速度转动；
7.通过调节所有夹送辊与坯料传输轴线之间的距离，以在所有夹送辊背向坯料传输轴线移动调节时实现夹送辊打开，或在所有夹送辊朝向坯料传输轴线移动调节时实现夹送辊收紧，从而配合下一根坯料连续上料。
8.本发明上料方法，在坯料进入夹送辊之间的夹送空间之前，所有夹送辊打开留出足够空间使坯料容易进入；坯料首端进入到夹送空间后，所有夹送辊收紧以夹持坯料，各个夹送辊分别自转带动坯料传输并限定坯料轴心位置，同时所有夹送辊共同绕坯料传输方向
旋转，来使坯料在传输同时按轧制状态下的旋转速度转动。当该坯料已完全离开夹送辊后，所有夹送辊打开让下一根坯料进入，重复上述夹送过程。
9.本发明上料方法可在上一根坯料离开夹送辊后立即传送下一根坯料，与传统采用推料小车推送坯料时需要消耗推料小车远距离返回的等待时间相比，本发明实现了待轧制物料连续上料，可减少等待时间浪费，有效提高轧制效率；坯料在传输同时按轧制状态下的旋转速度转动，避免坯料在送进主机轧制变形区时刻瞬时转动加速度过大而影响轧制效果，还可避免坯料在上料区域和在主机轧制变形区的速度不同步而造成变形，提升轧制工艺效果和产品加工质量。
10.一种轧制连续上料装置，其特征在于：包括底座、空心筒一、空心筒二、至少三个夹持摆臂和分别设置在各个夹持摆臂上的夹送辊；所述空心筒一和空心筒二分别可转动地设置在底座上；空心筒一和空心筒二均带有用于供坯料穿行的筒腔；空心筒一和空心筒二的筒腔中心分别沿坯料传输方向布设；空心筒一和空心筒二之间留有夹送坯料的操作空间；
11.所有夹持摆臂分别围绕坯料传输轴线均匀、并排布设；各个夹持摆臂的一端分别铰接在空心筒一上，各个夹持摆臂的另一端分别通过张紧机构与空心筒二连接，以实现所有夹持摆臂同时打开或同时收紧；各个夹送辊的位置分别与所述操作空间相对应，以使坯料在操作空间与夹送辊相触；各个夹送辊分别连接有夹送驱动机构，以实现夹送辊自转从而使坯料在夹送辊的旋转带动下沿坯料传输方向传输；所述空心筒一或空心筒二连接有旋转驱动机构，以实现空心筒一、空心筒二和各个夹持摆臂共同绕坯料传输轴线旋转从而带动坯料旋转。
12.本发明上料装置的工作原理是：在坯料进入夹送辊之间的夹送空间之前，在张紧机构驱动下所有夹送辊打开留出足够空间使坯料容易进入；坯料首端进入到夹送空间后，张紧机构使所有夹送辊收紧以夹持坯料，夹送驱动机构分别驱动各个夹送辊自转带动坯料传输，并由于各个夹送辊均匀布设在坯料周围因此可限定坯料轴心位置；同时旋转驱动机构驱动空心筒一/空心筒二带动所有夹持摆臂旋转，使所有夹送辊共同绕坯料传输方向旋转，使坯料在传输同时按轧制状态下的旋转速度转动。当该坯料已完全离开夹送辊后，所有夹送辊打开让下一根坯料进入，重复上述夹送过程。
13.本发明上料装置可在上一根坯料离开夹送辊后立即传送下一根坯料，与传统采用推料小车推送坯料时需要消耗推料小车远距离返回的等待时间相比，本发明实现了待轧制物料连续上料，可减少等待时间的浪费，有效提高轧制效率；不需要如推料小车般远距离、频繁往返，可降低设备成本和加工成本，减轻运动零部件磨损和降低维护成本。坯料在传输同时按轧制状态下的旋转速度转动，避免坯料在送进主机轧制变形区时刻瞬时转动加速度过大而影响轧制效果，还可避免坯料在上料区域和在主机轧制变形区的速度不同步而造成变形，提升轧制工艺效果和产品加工质量。
14.优选地，所述张紧机构包括与夹持摆臂数量相匹配的压下件，以及压下调节组件；所述夹持摆臂形成与坯料传输方向成夹角的斜面；各个压下件分别压设在各个夹持摆臂的斜面上方；各个压下件分别与压下调节组件连接，以实现压下件位置调节来调节压下件压设在斜面的位置，从而调节夹持摆臂的倾斜角度来实现所有夹持摆臂同时打开或同时收紧；各个夹持摆臂与空心筒一之间分别设有复位弹性元件，使各个压下件分别与夹持摆臂上的斜面保持接触。
15.优选地，所述压下调节组件包括抱筒、滑动套和移动驱动模块；所述滑动套和抱筒从内向外依次套设在空心筒二外；所述滑动套与空心筒二之间设有用于限定滑动套与空心筒二同步转动的限位结构；各个压下件分别设置在滑动套上；所述滑动套与抱筒之间通过轴承可转动连接；所述抱筒与移动驱动模块连接，以实现沿坯料传输方向往复移动，从而推动滑动套和压下件实现压下件位置调节。
16.传送坯料时，移动驱动模块通过推动抱筒使滑动套及其上面的压下件沿坯料传输方向移动，在压下件压持下各个夹持摆臂的夹送辊与坯料相抵实现坯料夹持；夹送辊自转实现坯料传输；同时空心筒一/空心筒二在驱动下旋转，空心筒二/空心筒一、夹持摆臂、滑动套随之旋转，抱筒固定不动。打开夹持摆臂时，移动驱动模块通过推动抱筒使滑动套及其上面的压下件移动，加大压下件与坯料传输轴线之间的距离，并在复位弹性元件的复位作用下夹持摆臂打开。本发明的张紧机构，可有效实现夹持摆臂打开和收紧，稳定地夹送坯料传输，同时该结构的张紧机构并不会阻碍夹持摆臂绕坯料传输轴线旋转；从而同时实现传输+转动功能。
17.优选地，所述移动驱动模块为压下油缸；压下油缸的缸筒设置在底座上，压下油缸的伸缩杆与抱筒连接。
18.在压下油缸驱动滑动套向前移动时，带动滑动套上的压下件在夹持摆臂的斜面上移动，使夹持摆臂摆动打开，从而实现夹送辊打开；在压下油缸驱动滑动套向后移动时，带动滑动套上的压下件在夹持摆臂的斜面上移动，使夹持摆臂摆动闭合，实现夹送辊收紧，从而配合下一根坯料连续上料。
19.优选地，所述夹持摆臂设有安装腔；所述夹送辊通过辊轴与安装腔壁可转动地连接；辊轴垂直于坯料传输方向布设；所述夹送辊凸出于夹持摆臂靠近坯料的一侧。该设计的夹持摆臂，可使夹送辊稳固地设置其中，有利于对坯料提供稳定的夹持力，提高坯料运动精度。
20.优选地，所述夹送驱动机构为设置在夹持摆臂上的液压马达；液压马达与夹送辊连接；所述液压马达通过管体与外部供液装置连接。采用液压马达驱动夹送辊，可满足坯料送进时对夹送辊低速、大扭矩的运动特性要求；且液压马达结构紧凑，占用空间小。液压马达的管体与外部供液装置连接可采用现有技术，例如采用液压回转接头。
21.优选地，所述旋转驱动机构为设置在底座下方的回转电机；回转电机通过传动带与空心筒一或空心筒二连接。
22.优选地，所述夹持摆臂为三个，相隔120
°
布设。
23.一种行星轧机，其特征在于：包括上述轧制连续上料装置；所述轧制连续上料装置为至少两个，各个轧制连续上料装置沿坯料传输方向布设。
24.与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：
25.1、本发明，可在上一根坯料上料后立即上料下一根坯料，与传统采用推料小车推送坯料时需要消耗推料小车远距离返回的等待时间相比，本发明实现了待轧制物料连续上料，可减少等待时间浪费，有效提高轧制效率；
26.2、本发明中，坯料在传输同时可按轧制状态下的旋转速度转动，避免坯料在送进主机轧制变形区时刻瞬时转动加速度过大而影响轧制效果，还可避免坯料在上料区域和在主机轧制变形区的速度不同步而造成变形，提升轧制工艺效果和产品加工质量；
27.3、本发明，取消了远距离传动的装置及推料小车，简化了上料装置的结构，降低设备成本和加工成本；可避免运动零部件远距离频繁运动而造成的磨损，降低设备使用的故障率，降低维护成本。
附图说明
28.图1是本发明上料装置的结构示意图之一；
29.图2是本发明上料装置的结构示意图之二；
30.图3是本发明上料装置的结构示意图之三；
31.图4是本发明上料装置的剖面示意图；
32.图5是本发明上料装置中夹持摆臂的结构示意图；
33.其中，1为坯料、2为液压回转接头、3为底座、4为夹持摆臂、5为滑动套、6为抱筒、7为压下油缸、8为压下件、9为液压马达、10为空心筒一、11为空心筒二、12为复位弹性元件、13为传动带、14为回转电机、15为夹送辊、16为铰链轴、17为管体。
具体实施方式
34.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
35.实施例
36.本实施例提供一种轧制连续上料方法，将至少三个夹送辊环绕在坯料周围作自转，夹送辊外侧面圆周与坯料于坯料长度方向上相切，以实现夹送辊自转带动坯料传输并限定坯料轴心；在夹送辊自转的同时，所有夹送辊共同绕坯料传输方向旋转，来使坯料在传输同时按轧制状态下的旋转速度转动；
37.所有夹送辊与坯料传输轴线之间的距离可调，以在所有夹送辊背向坯料传输轴线移动调节时实现夹送辊打开，或在所有夹送辊朝向坯料传输轴线移动调节时实现夹送辊收紧，从而配合下一根坯料连续上料。
38.本发明上料方法，在坯料进入夹送辊之间的夹送空间之前，所有夹送辊打开留出足够空间使坯料容易进入；坯料首端进入到夹送空间后，所有夹送辊收紧以夹持坯料，各个夹送辊分别自转带动坯料传输并限定坯料轴心位置，同时所有夹送辊共同绕坯料传输方向旋转，来使坯料在传输同时按轧制状态下的旋转速度转动。当该坯料已完全离开夹送辊后，所有夹送辊打开让下一根坯料进入，重复上述夹送过程。
39.本发明上料方法可在上一根坯料离开夹送辊后立即传送下一根坯料，与传统采用推料小车推送坯料时需要消耗推料小车远距离返回的等待时间相比，本发明实现了待轧制物料连续上料，可减少等待时间浪费，有效提高轧制效率；坯料在传输同时按轧制状态下的旋转速度转动，避免坯料在送进主机轧制变形区时刻瞬时转动加速度过大而影响轧制效果，还可避免坯料在上料区域和在主机轧制变形区的速度不同步而造成变形，提升轧制工艺效果和产品加工质量。
40.为实现上述轧制连续上料方法，本实施例提供一种轧制连续上料装置，其结构如图1至图5所示，包括底座3、空心筒一10、空心筒二11、三个夹持摆臂4和分别设置在各个夹持摆臂4上的夹送辊15。
41.空心筒一10和空心筒二11分别可转动地设置在底座3上；空心筒一10和空心筒二
11均带有用于供坯料1穿行的筒腔；空心筒一10和空心筒二11的筒腔中心分别沿坯料1传输方向布设；空心筒一10和空心筒二11之间留有夹送坯料1的操作空间。
42.本实施例中夹持摆臂为三个，分别围绕坯料1传输轴线相隔120
°
布设。实际应用中夹持摆臂还可以四个以上，例如四个、五个、六个，甚至更多。
43.各个夹持摆臂4的一端分别通过铰链轴16铰接在空心筒一10上，各个夹持摆臂4的另一端分别通过张紧机构与空心筒二11连接，以实现所有夹持摆臂4同时打开或同时收紧。具体地说，张紧机构包括与夹持摆臂4数量相匹配的压下件8，以及压下调节组件。压下调节组件包括抱筒6、滑动套5和移动驱动模块；移动驱动模块优选采用压下油缸7。
44.抱筒6和滑动套5从内向外依次套设在空心筒二11外；滑动套5与空心筒二11之间设有用于限定滑动套5与空心筒二11同步转动的限位结构，限位结构采用现有技术，例如键体。滑动套5与抱筒6之间通过轴承可转动连接；各个压下件8分别设置在滑动套5上。压下油缸7的缸筒设置在底座3上，压下油缸7的伸缩杆与抱筒6连接，以实现抱筒6带动滑动套5沿坯料1传输方向往复移动。
45.夹持摆臂4形成与坯料1传输方向成夹角的斜面；各个压下件8分别压设在各个夹持摆臂4的斜面上方；在滑动套5沿坯料1传输方向往复移动过程中，压下件8位置调节来调节压下件8压设在斜面的位置，从而调节夹持摆臂4的倾斜角度来实现所有夹持摆臂4同时打开或同时收紧。各个夹持摆臂4与空心筒一10之间设有复位弹性元件12，使各个压下件8分别与夹持摆臂4上的斜面保持接触。
46.夹持摆臂4设有安装腔；夹送辊15通过辊轴与安装腔壁可转动地连接；辊轴垂直于坯料1传输方向布设；夹送辊15凸出于夹持摆臂4靠近坯料1的一侧。各个夹送辊15的位置分别与操作空间相对应，以使坯料1在操作空间与夹送辊15相触；各个夹送辊15分别连接有夹送驱动机构，夹送驱动机构为设置在夹持摆臂4上的液压马达9；液压马达9与夹送辊15连接；液压马达9通过管体17与外部供液装置连接。液压马达9的管体17与外部供液装置连接可采用现有技术，例如采用液压回转接头2。夹送辊15自转可使坯料1在夹送辊15的旋转带动下沿坯料1传输方向传输。采用液压马达9驱动夹送辊15，可满足坯料1送进时对夹送辊15低速、大扭矩的运动特性要求；且液压马达9结构紧凑，占用空间小。除了可采用液压马达作为夹送驱动机构外，也可以采用其它现有技术，例如：针对夹送力要求不大的情况下，可将液压马达更换为大扭矩电机与减速器组合的方式传动，液压回转接头更换为导电环配合电刷。
47.空心筒二11连接有旋转驱动机构；旋转驱动机构优选为设置在底座3下方的回转电机14；回转电机14通过传动带13与空心筒二11连接；空心筒一10、空心筒二11和各个夹持摆臂4共同绕坯料1传输轴线旋转从而带动坯料1旋转。本实施例中空心筒二与旋转驱动机构连接；实际应用中也可以是空心筒一与旋转驱动机构连接。
48.本发明上料装置的工作原理是：在坯料1进入夹送辊15之间的夹送空间之前，在张紧机构驱动下所有夹送辊15打开留出足够空间使坯料1容易进入；坯料1首端进入到夹送空间后，张紧机构使所有夹送辊15收紧以夹持坯料1，夹送驱动机构分别驱动各个夹送辊15自转带动坯料1传输，并由于各个夹送辊15均匀布设在坯料1周围因此可限定坯料1轴心位置；同时旋转驱动机构驱动空心筒一10/空心筒二11带动所有夹持摆臂4旋转，使所有夹送辊15共同绕坯料1传输方向旋转，使坯料1在传输同时按轧制状态下的旋转速度转动。当该坯料1
已完全离开夹送辊15后，所有夹送辊15打开让下一根坯料1进入，重复上述夹送过程。
49.本发明上料装置可在上一根坯料1离开夹送辊15后立即传送下一根坯料1，与传统采用推料小车推送坯料1时需要消耗推料小车远距离返回的等待时间相比，本发明实现了待轧制物料连续上料，可减少等待时间的浪费，有效提高轧制效率；不需要如推料小车般远距离、频繁往返，可降低设备成本和加工成本，减轻运动零部件磨损和降低维护成本。坯料1在传输同时按轧制状态下的旋转速度转动，避免坯料1在送进主机轧制变形区时刻瞬时转动加速度过大而影响轧制效果，还可避免坯料1在上料区域和在主机轧制变形区的速度不同步而造成变形，提升轧制工艺效果和产品加工质量。
50.传送坯料1时，移动驱动模块通过推动抱筒6使滑动套5及其上面的压下件8沿坯料1传输方向移动，在压下件8压持下各个夹持摆臂4的夹送辊15与坯料1相抵实现坯料1夹持；夹送辊15自转实现坯料1传输；同时空心筒一10/空心筒二11在驱动下旋转，空心筒二11/空心筒一10、夹持摆臂4、滑动套5随之旋转，抱筒6固定不动。打开夹持摆臂4时，移动驱动模块通过推动抱筒6使滑动套5及其上面的压下件8移动，加大压下件8与坯料1传输轴线之间的距离，并在复位弹性元件12的复位作用下夹持摆臂4打开。本发明的张紧机构，可有效实现夹持摆臂4打开和收紧，稳定地夹送坯料1传输，同时该结构的张紧机构并不会阻碍夹持摆臂4绕坯料1传输轴线旋转；从而同时实现传输+转动功能。
51.本实施例还提供一种行星轧机，包括上述轧制连续上料装置；轧制连续上料装置为至少两个，各个轧制连续上料装置沿坯料传输方向布设。
52.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。