专利名称：：用于从轧机送出的金属带的导向系统的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种适用于金属带的轧辊导向系统，特别涉及一种适用于从轧制设备送出的薄金属带的导向系统。
背景技术：
：在超薄金属带的热轧中，即带料的厚度小于1.5mm，用于达到预定厚度的最好的技术是不间断轧制技术，其中带料的形变过程不间断地发生。通过应用这样的轧制系统来制造带料的巻料，当缠绕的巻料达到了预期的尺寸时，则需要切割带料的飞剪。切割在精轧机的出口处以带料的速度进行，切割的速度大体上等于或高于12m/s。不利的是，带料的顶端的高速和带自身轻薄的厚度增大了顶端出现折叠及弯斜的可能性。限制带料在辊道上的最大进给速度，使得带料不稳定且增大了折叠及随后顶端翻转和弯斜的可能性的这一现象，通常为空气动力学型，但也可能为机械-空气动力学型。轧辊之间的距离决定了顶端的弯曲程度，其归因于带料的重量；因此，当带的顶端触及下一轧辊时，带的顶端在路径线之下。如果带料撞上轧辊时的角度，该角度由带料的顶端相对于路径线所限定，大于一给定的界限值的话，同样借助于轧辊速度的切线分速度碰撞将会引伸出z使该顶端向上回弹。因此，在碰撞之后，顶端相对于该路径线的进给角度等于该顶端撞击该轧辊的角度。如果相对于水平线向上倾斜进给的带料的表面产生的升力大于带的重力，由于提升的表面增加了，升力增加且带料弯曲并在其自身上后倾，则这种现象会更严重。因此，轧辊上带料的顶端的回弹的机械方面促进并增强了顶端自身的脱落现象。4与升力有关的现象的重要性，随着辊道上带料的进给速度而增加，成二次方相关，并随着带料的薄度而增加，带料薄意味着带料自身重量的减轻。用于热轧机的轧辊导向系统包括动力辊道，其具有引导带料的顶端和尾端至一夹送辊或转向辊的中心导引辊道，该夹送辊或转向辊将该顶端输送至巻绕组件，该巻绕组件包含一具有适当数量的巻绕辊的巻绕机。现有技术提到一些解决方法来尝试将前述问题减到最小并加以控制。例如，文献JP5185128描述了一种解决方法，其借助于两个定形的轧辊并通过将带料弄皱以横向地加强该带料。此种解决方法显示出一些缺点。第一个缺点是，所述带料接近于顶端的一部分的永久形变的生成，其意味着对于每个巻绕的巻料来说，均不能采用带料的所述部分，因为这一部分不能达到必要的质量需求。第二个缺点以这样的事实为代表，即当带的顶端碰撞夹送辊/转向辊或该巻绕组件的导入道(lead-intable)时，这样获得的带料的顶端的形状可能会引起弯斜。因此，需要制造能够克服前述不足的，用于进给从轧制设备中送出的金属带的轧辊导向系统。
发明内容本发明的主要目的在于，制造一种用于轧制设备的出口处的薄带的轧辊导向系统，该导向系统允许对导致运动的带料顶端的不稳定性的机械-空气动力学现象产生作用，且所述导向系统是自动定心的，从而适合提高巻料自身的巻绕质量。本发明的另一目的在于，避免向下移动的所述带可能碰撞到该辊道的下面的进给辊上从而产生损毁或弯斜，并且可能引起所述带自身朝向巻绕组件的进给的中断。本发明的再一目的在于，防止所述带由于其自身向上的运动而碰撞或滑行于上容纳装置，以此避免了对表面的可能存在的损害，比如刮痕或缝隙。此外，本发明的又一目的在于，提供一种可靠的导向，能够避免翻巻及随之发生的所述带的顶端的倾翻(tipping)/折叠，且在高的进给速度下没有弯斜(cobbles)。因此，为达上述目的，本发明制造一种适用于一轧制系统的出口处的金属5带的轧辊导向系统，本发明定义出一纵向进给方向，依照权利要求l,其包含至少一辊道，该辊道包含多个进给辊，该多个进给辊至少位于辊道中心部分，在该进给方向的横截面上具有充分的曲线轮廓，其中具有所述带的至少一引入和容纳装置，其布置于所述的至少一辊道上并具有一流体的吹喷系统，该吹喷系统适用于流体喷流流出至移动中的带上，以使所述带在所述的进给辊上发生形变，因此所述带在相对于进给方向的横截面上，显示出对应于所述进给辊的轮廓的一种轮廓，以及其中具有导引辊道，其布置于至少一辊道的进给辊之间，以支撑所述带的顶端并当该顶端经过所述进给辊之上的时候将可能存在的不稳定性减到最小。有利地是，本发明的导向系统既可应用于带有不间断工作流程的热轧才几，比如其在出口处具有二至四个巻绕;f几；又可应用于传统的热轧才几，其在最后的热轧台出口处包含辊道，例如其在出口处具有一至四个巻绕^L。此外，该系统可同样应用于在不间断工作的冷轧机的出口,殳处以引导顶端。另一优势在于，当薄的或超薄的带料碰撞到夹送/升降辊或位于升降辊与巻绕机之间的巻绕组件的导引辊道时，本发明提供了这些薄的或超薄的带的可靠的导入。本发明达到前述目的是通过以下手段-通过增大在辊道上移动中的顶端的横截面的转动惯量而加强所述带料；这样的作用是借助于施加相对于所述带料垂直或倾斜但具有垂直分力的空气、气体或水的喷流来实现的，并且可能是由夹送加强辊的机械形变所影响，也可能是在飞剪的出口处以一适当方式而成形的；-消除或降低由于顶端与辊道的进给辊之间的碰撞而产生的带料的升力效应；-通过形成一空气或气体流，该空气或气体流的速度低于、等于、或高于由辊道进给的所述带料的顶端的速度，并通过使用一可行的相对于所述带的同方向流，而消除或降低空气动力学的升力效应。-构建一集成系统，其中组成热轧机出口段的各装置均有助于关系到超薄的带料的可靠导入的目标的达成。-使用具有一适当成形的轧辊的系统，除了增加强度外，其使得能制造出一种适用于移动中的带料的自定心(self-centering)系统。-制造一自动化系统，使形成热轧机出口段的单个装置能够同步控制。从属权利要求描述了本发明的较佳实施例。本发明进一步的特点和优点将在对较佳实施例的具体描述中显明，但并非以此为限，对引导系统的实施例结合附图进行非限制性的举例说明，其中图1所示为不含带料顶端导向系统的不间断热轧设备出口段的侧视图；图2所示为含有本发明的带料顶端导向系统的不间断热轧设备出口段的侧视图3所示为沿着公知技术中的导向系统的带料的进给图4所示为沿着本发明的导向系统的带料的进给图5所示为本发明系统的局部立体图5a所示为图5中该部分的前^L图6所示为本发明的导向系统的其中一段的纵向截面图7a所示为图6中系统的该段的横截面示意图7b所示为图7a中喷射到带上的动作示意图7c所示为图6中系统的该段横截面的变化例示意图8所示为本发明的导向系统的该段的变化例的纵向截面图9a所示为当应用图6中的变化形式时作用在移动中的带料上的力的示意图9b所示为当应用图8中的变化形式时作用在移动中的带上的力的示意图10所示为本发明的导向系统的该段的另一变化例的纵向截面示意图。具体实施例方式图1所示为适用于从不间断类型或传统类型的热轧机送出的薄的或超薄的金属带20的轧辊导向系统，该系统包括-飞剪2，用于切割带料；-一对夹送辊l,布置在精轧机的出口，并在该飞剪2的上游，适合于拖曳切割后的所述带料的顶端(head);-一对带料的夹送加强辊3;-至少一动力辊道4,包含朝向所述带料的至少一缠绕部分的所述带料的多个进给辊4',;-一对可能存在的夹送转向辊(pinchanddeflectorrollers)5,其位于所述至少一净昆道4的末端；-至少一巻绕机6,其在在每对夹送/转向辊5处，具有至少一巻绕辊(windingroller)。图3图示为所述带料沿着现有技术中的轧辊导向系统移动，并显示由于所述带料的顶端在所述带的路径线(passline)下方的某一位置在进给辊4'上的碰撞(图3b)而造成的不稳定性的效应，其是由于所述带料自身的重量的影响，或是由轧制或切割带来的该顶端的形变所导致的。图3c显示与碰撞之后完全相同的，刚一回弹时顶端的提升效应。该导向系统，本发明的客体，优选地包含一引入和容纳装置(lead-inandcontainmentdevice)8,其具有布置在该辊道4上方的空气或气体吹喷系统，和布置在所述辊道4的进给辊4'之间的导引辊道(guidingtables)7,用于支撑所述带料的顶端并将该顶端在进给辊上通过时可能存在的不稳定性减到最小。容纳装置8和导引辊道7如图2所示。还可在辊道4和相应的上方的引入和容纳装置8之间提供带料的侧面容纳导向装置12(图7a)。下方的导引辊道7于每个辊道4上的进给辊4，之间设置。作为变化，所述导引辊道7可仅在第一辊道4的进给辊4，之间设置，设置在一对夹送加强辊(pinchandstiffeningrollers)3的后方，或是如果没有设置该对夹送加强辊3，则可直接将其布置在飞剪2的后方，或是换作仅布置在第一辊道和第二辊道的进给辊4，之间，因为这样一来所述带料的形变和所获得的形状的保持将并不是像那样来确定上述的不稳定效应。在另一变化例中，所述导引辊道7可以以交替的方式布置在辊道4上。图4所示为所述带料沿着本发明的导向系统移动，其中可以发现，借助于下方的导引辊道7，由所述带料的顶端在进给辊4'上的碰撞而导致的不稳定性显著减小。在实施飞刀切割(flyingcutting)加工将要被巻绕的带料的顶端之前，飞剪2上游的该夹送辊1是闭合的。在切割的时候，容纳装置8和其所附属的空气或气体吹喷系统已就位于辊道4的上方。夹送转向辊5已就位于适合允许前一带料的尾端通过以及下一带料的顶端随后的导入，并且具有相应的巻绕辊的巻绕机6，已准备好接受所述带料的顶端。在切割的同时或之后，布置在飞剪2的出口处的夹送加强辊3通过施加一闭合力Fl于所述带上而相互靠近。所述闭合力Fl的控制系统最好设置为例如使与设备机械加工的不同厚度/宽度有关的所述带料的形变得以控制。夹送加强辊3,优选地可成形为使获得的带料的形变赋予该带料凹或凸的形状，例如，依照凸面轮廓是形成于上轧辊3，上还是形成于下轧辊3，，上而使带料呈"独木舟，，状(canoe-shape)或"瓦，，状(tile-shape)。在图5中，该轧辊3，、3"的外形确定了"独木舟"状的带料。如果下轧辊3，，中心处的直径Deb小于其端部的直径Deb,且上轧辊3，中心处的直径Det大于其端部的直径Det,则获得"独木舟"形状。反之亦然，则获得"瓦"形状。由该轧辊3，、3"的方法所获得的形状使所述带的横截面的转动惯量得以增大，使带料刚性更强，从而更少地受顶端提升和翻转现象的影响。例如，考虑所述轧辊3，，的"偏差，，，即在平行于该轧辊3"的轴线且连接该轧辊自身的两端点的直线与其曲线轮廓的顶点之间的距离，等于5mm，获得所述带的横截面的转动惯量，其大约高于使用一对圓柱夹送辊时的43倍。因此，曲面的，并由本发明中的导向系统引导的0.8mm厚的带料，其显示出的刚性等同于非曲面的2.8mm厚的带料的硬度。这是对于宽度为1235mm的带料发现的。所述带料的顶端在辊道4上进给，沿着辊道4，在进给辊之间的空间布置导引辊道7，以支撑所述带料的顶端，消除同样由重力引起的弯曲效应。较佳的是，所述的辊道4的进给辊或支撑辊4'被适当地定形，以通过从顶部而来的加压的空气流、气体流或水流，获得所述带料在弹性范围内的的非永久性形变，给所述带料赋予凹形的或称"独木舟"状的，或是凸形的或称"瓦"状的形状。在提供该对夹送加强辊3的情况下，进给辊4，至少其中心部分显示为一种对应于下夹送加强辊3，，的形状，以维持"独木舟，，状或"瓦"状。当进给辊4，中心的直径D。(图7a、图7b、图7c)小于其端部的直径De时，能获得"独木舟"状，反之亦然，将获得"瓦"状。如果选择"独木舟，，状，进给辊4，被成形为使得其中心部分具有实质上为凹形的横截面(concavecrossprofile),且宽度小于带料20的最小宽度。在这种情况下，所述带料的边缘位于具有平坦的横截面(flatcrossprofile)的进给辊94，的端部上。另一方面，如果选择"瓦"状(图中未示)，进给辊4，的中心部分具有实质上平坦的横截面，且宽度小于所述带料的最小宽度。在这种情况下，所述带沣+的边鍵^立于具有实质上为^皮切去顶端的锥形的4黄断面(truncatedconecrossprofile)的进给辊4，的端部上。或者反过来，进给辊4，的中心部分具有实质上为凸形的曲线横截面。在所述带料的进给方向上，即在纵向方向上，导引辊道7的上表面的轮廓可为直线型(图4)或适当地成形以降低可能的带料/轧辊的撞击角度(impactangle),使其在临界值以下。在第二种情况下，导引辊道7的上表面的轮廓在纵向的边纟彖上可为或其曲率的半径在lmm至10000mm之间的曲线型，或者是包括直线的折线或正弦曲线的组合。特别地，这样的轮廓可包括多项式曲线的组合，其中多项式曲线的次数从1至13。优选地，在横向上，即在垂直带料的进给方向的方向，导引辊道7的轮廓与进给辊4，的轮廓是共辄的(conjugated),从而将所述带料的顶端在进给辊4'上通过时可能存在的不稳定性减到最小。例如，导引辊道7在横向的中心轮廓可与图7a中进给辊4，的中心轮廓相互关联。导引辊道7的横向宽度可等于或稍稍大于所述带的中心部分的宽度，并且，无论如何，该横向宽度小于所述带的最小宽度。所述导引辊道7安装在该导向系统的侧边结构的端部。引入和容纳装置8位于各辊道4的上方。该装置8包含一引入辊道，其适合于引起移动中的带料的顶端的机械式导入。该引入辊道较佳的在其内具有加压容室9，其中空气或气体保持在一给定的压力下，较优地在0.1至6巴之间变化。引入辊道位于距路径线一预定距离处，且可较优地变化在15-150mm之间。空气或气体经过适当形状的孔或喷嘴而从加压容室9中释放出来。较佳地，用于加强带料的所述带料的形变还可以在不提供该对夹送加强辊3，而仅由空气或气体喷流(jets)的作用而获得。所述喷流以适当的流体压强推动所述带料至进给辊4，上，使所述带料发生形变，使之在相对于进给方向的横截面呈现出与所述进给辊4'的轮廓相应的轮廓。在第一实施例中，容室9,例如用焊接钢板制成，具有优选地布置在进给辊或支撑辊4，处的孔。这样的孔或喷嘴的轴线垂直于由带料的路径线所限定的平面(孔IO,图6)，或以一预定角度，较优地大约为10-45°,相对于所述平面而倾斜(孔ll,图8),以使该空气或气体喷流可施加力F2，该力F2具有至少一垂直于进给辊4，的轴线的分力。力F2或其垂直于进给辊4，的轴线的分力能够使带料附着在进给辊4，上。所述的喷流的推力引起和/或保持所述带的曲率使其自身适合于该进给辊4，的轮廓，如图7a所示。在图7b中，所述喷流的作用通过施加在所述带料上的弯曲力F2而显示出来。在如图8中的情况下，相对于所述带料倾斜的空气或气体喷流最佳地产生相对于所述带料的一同方向流(叫uidirectionalflow)，引导所述带的顶端并保持"独木舟"状或"瓦"状轮廓。在一个变化例中，倾斜的喷流的作用线优选地与该进给辊4'的上母线相交(intersect)。空气或气体的该同方向流的速度v工可以高于、低于或等于所述带料的进给速度V2。空气或气体的该同方向流的作用将会使可能存在的升力F3减到最小，以使作用在所述带料的顶端的重力P总是大于可能存在的升力F3,正如图9b中所示的，空气或气体的该同方向流的速度、优选地与所述带料20的进给速度V2具有可比性。在这种情况下，事实上，空气/气体与带料之间相对速度的大幅减少意味着空气动力升力效应(aerodynamiclifteffects)随之而来的大幅减少。如图7c中的一种变化例，侧面容纳导向装置12可优选地包括孔12，，通过该孔12，，空气或气体喷流可朝向位于上方的引入和容纳装置8与移动带料的表面之间的空间的中心区域流出。这些更多的喷流稍稍地向下倾斜以部分地增强用于使所迷带料形变的压力，同时也使前述的同方向流的气沟优化以防止可能的侧边泄漏。图9a，作为代替，图示出没有空气或气体的同方向流的情况，也就是说，Vl等于零，升力F3在强度上可与重力P相比，引起所述带料的顶端的向上提升。在另一实施例中，如图10所示，加压容室9，例如由焊接钢板制成的，具有孔或喷嘴，该孔或喷嘴优选地既布置于该进给辊4，之间的区域，又布置于进给辊自身处。特别地，位于进给辊4，处的孔或喷嘴10的轴线垂直于由所述带的路径线限定的平面，而位于进给辊4，之间的区域的孔或喷嘴11的轴线相对于前述平面倾斜大约45°，或者反过来。在本发明的各个实施例中，优选地提供一同步系统，用于使该空气/气体向引入和容纳装置8的加压容室9流动的启动与飞剪2的鼓室(drums)的旋转的启动同步。还提供一控制系统，其根据正在机械加工的带料的尺寸、厚度和宽度而调节进入加压容室9的空气或气体的压力。所使用的气体在温度为20。C,一个大气压下的密度，高于或低于空气的密度。或者，水喷流可用来代替空气或气体喷流，特别是在使用热轧机的情况下。所述带料20在各辊道4的末端遭遇一对夹送/转向辊5。该对夹送/转向辊5可具有两个工作位置。第一工作位置提供的两夹送/转向辊5的轴线分别布置在垂直于所述带料的路径线的相应的平面上，且适当地错开一定距离，以使所述带料的顶端转向相应的巻绕机6。第二工作位置提供的两夹送/转向辊5的轴线布置在垂直于所述带的路径线的同一平面上，在这种情况下所述带料的顶端需要继续朝向随后的辊道而不朝向巻绕机。权利要求1、一种导向系统，适用于从轧机中送出的金属带，定义有一纵向进给方向，包含至少一辊道(4)，其包含多个进给辊(4’)，该多个进给辊(4’)至少在其中心部分，在该进给方向的横截面上具有实质上为曲线的轮廓，其中，具有所述带料的至少一引入和容纳装置(8)，其布置于所述的至少一辊道(4)上并具有一流体的吹喷系统(9、10、11)，该吹喷系统适用于使流体喷流流出至移动中的带料上，以使所述带料在所述的进给辊(4’)上发生形变，从而使所述带料在相对于进给方向的横截面上，显示出对应于所述进给辊(4’)的一种轮廓，以及其中具有导引辊道(7)，其布置于至少一辊道(4)的进给辊(4’)之间，以支撑所述带料的顶端并在该顶端经过所述进给辊之上的时候将可能存在的不稳定性减到最小。2、根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一辊道(4)的上游处，具有一个或多个夹送辊(l、3)，其适用于沿着所述的进给方向拖曳所述带料的顶端。3、根据权利要求2所述的系统，其中所述夹送辊中的一个(3)包含一对加强辊(3，、3")以用于加强所述带料，其中下加强辊(3")的截面轮廓具有对应于该进给辊(4，)的至少中心部分的截面轮廓，所述的加强辊适用于使所述带料发生形变，以使其在朝向进给方向的横截面上显示出前述的实质上为曲线的轮廓。4、根据权利要求1所述的系统，其中所述的流体的吹喷系统包含一加压容室(9),该加压容室在该进给辊(4，)处具有相对所述进给方向的垂直轴线的孔或喷嘴(10、11)。5、根据权利要求1所述的系统，其中所述的流体的吹喷系统包含一加压容室(9)，该加压容室在该进给辊(4，)处具有孔或喷嘴(10、11)，该孔或喷嘴>的轴线相对于所述进给方向倾斜一预定的角度，以形成所述流体的同方向流以便将空气动力学的升力影响减到最小。6、根据权利要求4或5所述的系统，其中更多的孔或喷嘴设置在各所述进给辊(4，)的中心之间的间隔处，所述的更多的孔或喷嘴的轴线相对于所述进给方向垂直或倾斜一预定的角度。7、根据权利要求5或6所述的系统，其中，所述的预定的角度在10。与45°之间变化。8、根据权利要求1所述的系统，其中沿着该进给方向，该导引辊道(7)的上表面具有一条直的轮廓。9、根据权利要求1所述的系统，其中沿着该进给方向，该导引辊道(7)的上表面具有一成形的轮廓，以降低可能的所述带料/进给辊(4，)的撞击角度。10、根据权利要求9所述的系统，其中所述的成形的轮廓为曲线，其曲率半径在lmm至10000mm之间，或者包括直线的折线或正弦曲线4&廓的组合或多项式曲线的组合，该多项式曲线的次数从1至13。11、根据权利要求8或9所述的系统，其中沿着相对于该进给方向的垂直方向，导引辊道(7)的上表面的轮廓与进料辊(4，)的轮廓是共轭的。12、根据权利要求3所述的系统，其中具有控制元件，用于控制该对加强辊(3)的闭合力(Fl)。13、根据权利要求4至12中的任一项所述的系统，其中具有一飞剪(2)，位于所述的至少一辊道(4)的上游处，用于将所述带料切割为预定长度的段，且具有同步元件，用于使该流体向加压容室(9)流动的启动与飞剪的鼓室的旋转的启动同步。14、根据权利要求13所述的系统，其中具有一控制元件，其适用于根据正在机械加工的所述带料的尺寸而调节进入加压容室(9)的流体的压力，所述流体为空气、或气体、或水。15、根据权利要求1至14中任一项所述的系统，其中具有多个辊道(4)、多对夹送/转向辊(5),各对夹送/转向辊布置于相应的辊道(4)的下游处，且巻绕装置(6)布置在各对夹送/转向辊(5)处。全文摘要一种轧辊导向系统，适用于一轧制系统的出口处的薄带，其能提供可靠的引导，使得薄带不会发生翻卷和不会由此产生带的顶端的倾翻/折叠，并且即使处于高进给速度也不会弯斜。本发明的系统防止所述带料由于其自身向上或向下的运动，而碰撞或滑行于上容纳装置或轧辊上，以此避免了对表面的可能存在的损害，比如刮痕或缝隙。此外，该导向系统通过制造一适合于改善卷料自身卷绕质量的自定心导向系统，对引起顶端运动中的不稳定性机械-空气动力学现象起作用。文档编号B21B39/00GK101678420SQ200880012744公开日2010年3月24日申请日期2008年4月17日优先权日2007年4月20日发明者卢卡·桑德林,卢西亚诺·维尼奥洛,法比奥·韦基耶,阿尔弗雷多·帕洛尼,马泰奥·诺比莱申请人:达涅利机械工业有限公司