专利名称：防止立式活套的升降辊架失控跌落的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种控制升降运动安全的装置及方法，更具体地讲，涉及一种防止立式活套的升降辊架失控跌落的装置及方法。
背景技术：
在带钢热镀锌、辊涂等生产线上，为了保持连续生产，普遍采用了立式活套装置。 带钢生产线上的立式活套装置有两种工作方式一种是固定辊架在下面，升降辊架在上方， 由卷扬机带动升降辊架移动，并通过控制卷扬机来保证带钢张力；另一种是固定辊架在上方，升降辊架在下面，利用升降辊架的重量来保证带钢张力。用卷扬机控制升降辊架移动， 安全系数较高，升降辊架失控跌落的机率不多。而利用带钢伸缩和升降辊架重量来控制升降辊架移动，随时都有可能发生升降辊架失控跌落的危险，因此，出于安全生产的需要，必须为立式活套设置安全装置。公开号为CN201158560的中国专利公开了一种“安全立式活套装置”。该装置在升降辊架上设置了楔形刹车块，当升降辊架失控跌落时，利用楔形刹车块与导轨面之间产生的滑动摩擦力，将升降辊架止锁在立式活套的导轨上。该装置存在有擦伤活套导轨，以及当楔形刹车块将升降辊架止锁在立式活套的导轨上后，很难迅速解锁让活套重新恢复工作的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中的存在一个或多个问题。本发明的一方面提供了一种防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置，其特征在于，所述制动装置包括制动轴系统、链条、链条连接装置和被动链轮机构。其中，制动轴系统包括编码器、轴承座、制动链轮、制动轴、制动器和可编程逻辑控制器，制动轴通过轴承座设置在立式活套塔架的上端，制动器、编码器和制动链轮设置在制动轴上，可编程逻辑控制器用于接收编码器的数据并根据所述数据控制制动器，被动链轮机构设置在立式活套塔架的下端，制动链轮通过链条与被动链轮机构连接，链条通过链条连接装置与立式活套的升降辊架连接。根据本发明一方面的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置，其中，所述制动装置还可包括设置在立式活套塔架的上端的支撑座，并且所述制动轴通过轴承座设置支撑座上。根据本发明一方面的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置，其中，所述制动链轮、链条、链条连接装置和被动链轮的数量相对应，且都可以为两个或更多个。根据本发明一方面的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置，其中，所述制动器可以为块式制动器、带式制动器或盘式制动器。根据本发明一方面的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置，其中，所述编码器可以为绝对值编码器，所述编码器能够控制制动器的动作并且能够给出升降辊架工作位置的技术参数。根据本发明一方面的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置，其中，所述链条连接装置可包括调整螺栓、链条安装板和吊挂架，其中，吊挂架的一端固定在升降辊架上，吊挂架的另一端具有与链条的长度方向平行的凹槽，链条安装板与链条连接成一体， 链条安装板具有突块，所述突块能够嵌入所述凹槽中，链条安装板通过与链条的长度方向平行设置的调整螺栓安装在吊挂架上。根据本发明一方面的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置，其中，所述被动链轮机构还可包括被动链轮、被动链轮座、弹簧、螺栓和螺母，被动链轮可转动地安装在被动链轮座内，螺栓顺序穿过被动链轮座的底部、设置在立式活套塔架的下端上的开孔以及弹簧，然后与螺母连接。本发明的另一方面提供了一种防止立式活套的升降辊架失控跌落的方法。所述方法包括为立式活套的升降辊架设置制动轴系统，用链条将升降辊架的直线升降运动转换为制动轴的旋转运动，当升降辊架失控跌落时，所述制动轴系统使制动轴停止转动，从而使立式活套的升降辊架的升降运动止锁。根据本发明另一方面的防止立式活套的升降辊架失控跌落的方法，其中，所述制动轴系统采用如上所述的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置中的制动轴系统。与现有技术相比，本发明的防止立式活套的升降辊架失控跌落的装置及方法的有益效果包括①能够稳定可靠地防止立式活套的升降辊架失控跌落；②能够方便地解除止锁，让立式活套迅速重新投入工作；③能够精确地控制升降辊架的水平度，防止带钢跑偏； ④能够及时准确地获得升降辊架的位置参数，利于生产线实现自动控制。
图1为将根据本发明示例性实施例的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置应用于固定辊架在上方、升降辊架在下方的立式活套上的示意图；图2为将根据本发明示例性实施例的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置应用于固定辊架在下方、升降辊架在上方的立式活套上的示意图；图3为根据本发明示例性实施例的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置的制动轴系统的示意图；图4为根据本发明示例性实施例的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置的被动链轮机构的示意图；图5为根据本发明示例性实施例的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置的链条连接装置的示意图。主要附图标记说明1-制动轴系统、2-固定辊架、3-立式活套塔架、4-链条连接装置、5-升降辊架、 6-链条、7-被动链轮机构、8-编码器、9-轴承座、10-制动链轮、11-制动轴、12-支撑座、 13-制动器、14-被动链轮、15-被动链轮座、16-弹簧、17-螺母、18-调整螺栓、19-链条安装板、20-吊挂架。
具体实施例方式根据本发明一方面的防止立式活套的升降辊架失控跌落的方法包括为立式活套的升降辊架设置制动轴系统，用链条将升降辊架的直线升降运动转换为制动轴的旋转运动，当升降辊架失控跌落时，所述制动轴系统使制动轴停止转动，从而使立式活套的升降辊架的升降运动止锁。在下文中，将结合附图来详细描述本发明的示例性实施例。图1为将根据本发明示例性实施例的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置应用于固定辊架在上方、升降辊架在下方的立式活套上的示意图。图3为根据本发明示例性实施例的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置的制动轴系统的示意图。图 4为根据本发明示例性实施例的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置的被动链轮机构的示意图。图5为根据本发明示例性实施例的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置的链条连接装置的示意图。在本发明的一个实施例中，如图1、图3、图4、图5所示，本实施例的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置包括制动轴系统1、链条6、链条连接装置4和被动链轮机构7。其中，制动轴系统1和被动链轮机构7分别安装在固定辊架位于上方、升降辊架位于下方的立式活套塔架3的上端和下端，链条6通过链条连接装置4与立式活套的升降辊架5 连接，制动链轮10通过链条6与被动链轮14连接，并通过制动链轮10将升降辊架5的直线升降运动转换为制动轴11的旋转运动，被动链轮机构7设置在立式活套塔架3的下端， 被动链轮机构7使链条6有工作所需的张力，保证防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置平稳自如运转。制动轴系统1包括编码器8、轴承座9、制动链轮10、制动轴11、支撑座12、制动器13和可编程逻辑控制器(未示出)(以下，简称为PLC)；制动轴11通过轴承座9安装在立式活套塔架的上端的用于支撑制动轴系统1的支撑座12上，制动链轮10固定在制动轴 11上，编码器8和制动器13分别安装在制动轴11的两端。即，制动器13、编码器8和制动链轮10均设置在制动轴11上。可编程逻辑控制器的输入端和输出端可分别与编码器和制动器连接，以用于接收编码器8的数据并根据所述数据控制制动器13。通过制动链轮10将升降辊架5的直线升降运动转换为制动轴11的旋转运动，被动链轮机构7使链条6具有工作所需的张力，保证所述制动装置平稳自如的运转。在本实施例中，制动链轮10、链条6、链条连接装置4和被动链轮机构7的数量相对应，且均为两个。在本发明的另一个实施例中，所述制动链轮、链条、链条连接装置和被动链轮的数量可以更多。在本实施例中，制动器13选用块式制动器。在本发明的另一个实施例中，所述制动器还可以为带式制动器或盘式制动器等常用制动器。在本实施例中，编码器8选用绝对值编码器。在本发明的另一个实施例中，所述编码器可以为普通编码器或绝对值编码器，优选为绝对值编码器。当选用绝对值编码器时，本发明的制动装置除了能够控制制动器的动作外，还能够给出升降辊架工作位置的技术参数，便于生产线实现全自动化控制。如图5所示，在本实施例中，链条连接装置4包括上、下调整螺栓18、链条安装板19和吊挂架20。其中，吊挂架20的一端固定在升降辊架5上，吊挂架20的另一端具有与链条6的长度方向平行的凹槽。链条安装板19与链条6连接且不发生相对运动。例如，链条安装板19与链条6可连接成一体或者链条安装板19可与链条6固定连接。链条安装板 19具有突块，所述突块能够嵌入所述凹槽中，链条安装板19通过与链条6的长度方向平行设置的上、下调整螺栓18安装在吊挂架20上。通过所述凹槽与突块的配合以及调整螺栓的连接作用，能够使链条6与升降辊架7稳固地连接在一起。通过调节上、下调整螺栓18， 可以改变突块在凹槽中的深度，从而能够在与链条6的长度方向平行的方向上改变链条安装板19与立式活套的升降辊架5之间的相对位置，以起到精确调整立式活套的升降辊架5 的水平度，防止带钢在活套中跑偏的作用。此外，吊挂架20的所述另一端也可具有与链条 6的长度方向平行的上凹槽和下凹槽，链条安装板19也可包括分别与上凹槽和下凹槽配合的上突块和下突块，调整螺栓18的数量也可以为一个或三个以上。在本实施例中，所述被动链轮机构7包括被动链轮14、被动链轮座15、弹簧16和螺母17。其中，被动链轮座15通过螺栓和弹簧16、螺母17安装在立式活套塔架3的下端， 例如，螺栓顺序穿过被动链轮座15的底部、设置在立式活套塔架3的下端上的开孔以及弹簧16，然后与螺母17连接。被动链轮14安装在被动链轮座15内，并可以自由转动。被动链轮14垂直向下牵扯链条6，拧动螺母17可以调整弹簧16的弹力，得到链条6所需的张力，保证链条6运行平稳自如。此外，螺栓也可结合在被动链轮座15的底部并与被动链轮座15成为一体。可以采用如下方式来实施本实施例的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动
直ο首先，如图1、图3、图4、图5所示，在根据本发明的一个实施例中，用链条连接装置 4精确调整两根链条6与升降辊架5的相对位置，将链条6与升降辊架5连接在一起，升降辊架5的升降移动就通过链条6带动制动链轮10转动，制动链轮10通过制动轴11带动制动器13、编码器8同步转动。被动链轮14也随着链条6的运动而转动。在正常工作时，编码器8发出的脉冲速率小于设定值，制动器13处于打开状态，制动轴11能够轻松自如地转动。编码器8选用绝对值编码器时，从而能够随时得到升降辊架5工作位置的技术参数，便于生产线进行自动控制。生产中，若出现带钢断带等事故，升降辊架5将迅速下降，使编码器8发出的脉冲经过PLC计算后其速率大于设定值，PLC便立即指令制动器13进行制动， 停止制动轴11的转动，通过制动链轮10和链条6吊住升降辊架5，使升降辊架5停止下降。 带钢重新穿带消除故障后，只需操作PLC发出指令，打开制动器13，活套装置便会立即投入生产作业。图2为将根据本发明示例性实施例的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置应用于固定辊架在下方、升降辊架在上方的立式活套上的示意图。如图2、图3、图4、图5所示，在根据本发明的另一实施例中，本实施例的基本结构与图1中的结构基本相同，不同在于本实施例的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置设置在固定辊架2位于下方、升降辊架5位于上方、由卷扬机带动升降辊架5移动且通过控制卷扬机来保证带钢张力的立式活套中。本实施例的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置除了能够防止因卷扬机出现故障，使立式活套的升降辊架5失控跌落外，同样可以控制升降辊架5的水平度，防止带钢在活套中跑偏。还可以给出升降辊架5工作位置的技术参数，便于生产线实现全自动化控制。在根据本发明的另一实施例中，在大型立式活套中，可以按照如图1、图3、图4、图 5所示或者如图2、图3、图4、图5所示，设置两组或者更多组本发明的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置。让所设置的多组本发明的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置同步工作，以确保立式活套装置工作安全可靠。具体工作情况与实施例1或实施例2相同，为此不再赘述。综上所述，本发明的防止立式活套的升降辊架失控跌落的装置及方法具有能够稳定可靠地防止立式活套的升降辊架失控跌落，又能够方便地解除止锁，让立式活套迅速重新投入工作的优点。尽管上面结合实施例示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应该了解，在不脱离由权利要求所限定的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种变形和修改。
权利要求
1.一种防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置，其特征在于，所述制动装置包括制动轴系统(1)、链条(6)、链条连接装置(4)和被动链轮机构(7)，其中，制动轴系统(1)包括编码器(8)、轴承座(9)、制动链轮(10)、制动轴(11)、制动器(1 和可编程逻辑控制器，制动轴(11)通过轴承座(9)设置在立式活套塔架(3)的上端，制动器(13)、编码器(8)和制动链轮(10)设置在制动轴(11)上，可编程逻辑控制器用于接收编码器(8)的数据并根据所述数据控制制动器(13)，被动链轮机构(7)设置在立式活套塔架(3)的下端，制动链轮(10)通过链条(6)与被动链轮机构(7)连接，链条(6)通过链条连接装置(4)与立式活套的升降辊架( 连接。
2.根据权利要求1所述的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置，其特征在于，所述制动装置还包括设置在立式活套塔架(3)的上端的支撑座(12)，并且所述制动轴 (11)通过轴承座(9)设置支撑座(1 上。
3.根据权利要求1所述的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置，其特征在于，所述制动链轮(10)、链条(6)、链条连接装置(4)和被动链轮(14)的数量相对应，且均为两个或更多个。
4.根据权利要求1所述的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置，其特征在于，所述制动器(1 为块式制动器、带式制动器或盘式制动器。
5.根据权利要求1所述的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置，其特征在于，所述编码器(8)为绝对值编码器，所述编码器(8)能够控制制动器(1 的动作并且能够给出升降辊架( 工作位置的技术参数。
6.根据权利要求1所述的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置，其特征在于，所述链条连接装置(4)包括调整螺栓(18)、链条安装板(19)和吊挂架(20)，其中，吊挂架00)的一端固定在升降辊架( 上，吊挂架00)的另一端具有与链条(6)的长度方向平行的凹槽，链条安装板(19)具有突块，所述突块能够嵌入所述凹槽中，链条安装板(19) 通过与链条(6)的长度方向平行设置的调整螺栓(18)安装在吊挂架00)上。
7.根据权利要求1所述的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置，其特征在于，所述被动链轮机构(7)还包括被动链轮(14)、被动链轮座(15)、弹簧(16)、螺栓和螺母(17)，被动链轮(14)可转动地安装在被动链轮座(1 内，螺栓顺序穿过被动链轮座 (15)的底部、设置在立式活套塔架(3)的下端上的开孔以及弹簧(16)，然后与螺母(17)连接。
8.一种防止立式活套的升降辊架失控跌落的方法，其特征在于，为立式活套的升降辊架设置制动轴系统，用链条将升降辊架的直线升降运动转换为制动轴的旋转运动，当升降辊架失控跌落时，所述制动轴系统使制动轴停止转动，从而使立式活套的升降辊架的升降运动止锁。
9.根据权利要求8防止立式活套的升降辊架失控跌落的方法，其特征在于，所述制动轴系统采用如权利要求1至5所述的防止立式活套的升降辊架失控跌落的制动装置中的制动轴系统。
全文摘要
本发明公开了一种防止立式活套的升降辊架失控跌落的装置及方法。所述方法包括为立式活套的升降辊架设置制动轴系统，用链条将升降辊架的直线升降运动转换为制动轴的旋转运动，当升降辊架失控跌落时，制动轴系统使制动轴停止转动，从而使立式活套的升降辊架的升降运动止锁。所述装置由制动轴系统、链条、链条连接装置和被动链轮机构等组成。本发明的装置及方法具有能够稳定可靠地防止立式活套的升降辊架失控跌落，又能够方便地解除止锁，让立式活套迅速重新投入工作的优点。
文档编号C23C2/40GK102408031SQ201110278300
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者战金龙 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司