专利名称：多辊平整机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种厚金属带或金属板的平整机，在下文中，所述厚金属带或金属板被统一称为“带材”。
背景技术：
平整装置——其被称为平整机——使用其的目的在于消除热轧或冷轧之后的带材的平整度缺陷。实际上，例如在热轧、冷却和调节阶段之后，被轧制的产品可能存在不可发展性的平整度缺陷，例如边缘波浪形或中央弯曲，或者可发展的平整度缺陷，例如类似瓦面的弯曲。在视觉方面，所述几何形状的缺陷影响轧制产品。对于这种轧制金属带的平整，使用多辊平整机，所述多个辊以交叠方式设置，并确定出带材的波浪状行进路线，由此所述带材在交替的方向上承受弯曲效应。金属带或金属板的平整设备通常包括下平整盒和上平整盒，各配有多个与带材直接接触的平整辊。所述平整辊通常由支撑导轮支撑。所述两个平整盒被包括在具有竖梁的平整机结构之中，所述竖梁在其下部被通常固定的底座连接，在其上部被上方水平梁连接。下盒由下底座支撑而上盒由通过螺栓固定的压力底架支撑。更通常地，下盒为固定的而上盒可以竖直移动，以便调节平整辊之间的间距并由此确定出带材的波浪状行程。由于所述带材的抵抗而引起所述盒被分开的恢复力以及间距由一侧抵靠在上梁，另一侧抵靠在压力底架上的紧固液压千斤顶保证。电动驱动系统可用于驱动所述辊旋转，并通过摩擦使带材以确定的速度向前移动。该驱动系统包括至少一个电机，所述至少一个电机驱动至少一个减速器，所述减速器以规定的速度致动至少一个变速箱，该变速箱通过一端连接在变速箱出口，另一端连接在所述辊的端部辊颈上的延长部分，将旋转力矩分配在不同的下平整辊和上平整辊上。图1是现有技术的平整机的示意图，其中，上盒fe由压力底架4支承，该压力底架 4可借助支靠连接竖梁的水平上横档3a、!3b上的液压千斤顶而竖直移动。所述平整机包括固定的下底座1，该下底座支撑下平整盒恥并连接两对竖梁h、2b。各梁h、2b的上部与水平横档3a、;3b相连。在梁2之间被引导竖直平移的压力架4，通过四个夹紧千斤顶6被受力压在上盒fe上。各盒5ajb包括多个平整辊51a、51b，所述平整辊由轴承52a、52b支撑并由本身被轴承Ma、54b支承的支撑导轮53a、5;3b保持。平整机还包括能使压力底架4以及因此上盒fe向上移动的回弹式千斤顶8。为了补偿下底座和上压力底架的盒在因带材通过的分隔力下产生的弯曲，已经设计出多种系统，例如使用校正至少上盒及其压力底架之间的弯曲度的校正千斤顶。因此，如图1所示的平整机配有插在压力底架4和上平整盒fe之间的校正千斤顶7。牵引装置9保证上平整盒fe在压力架上的固定并同时允许由校正千斤顶7引起的上平整盒fe的移动。已经设想过用于校正下底座和上压力底架的盒在因带材通过的分隔力下产生弯曲的其他解决方法。因此，文献EP0570770建议使用设在平整机的上平整辊和上压力底架之间的千斤顶。所述千斤顶能补偿带材在辊之间通过时平整辊的突然出现的弯曲。所述补偿千斤顶与千斤顶协同作用，从而允许连有上平整盒的上底架移动。平整机还配有多个传感器，该传感器用于测量辊的变形度并把信息提供给计算机，所述计算机能引导补偿千斤顶和用于移动底架的千斤顶。文献JP A 2000326012还公开了一种平整机，该平整机包括设在平整机上底架和上辊之间的多个补偿千斤顶。其它的斤顶抵靠在水平横档上，通过作用于平整机的上底座来改变上平整辊的位置。文献US 5461895公开了一种用于补偿平整辊纵向弯曲的平整机，该平整机包括作用于上盒中间的压力千斤顶和作用于其端部的牵引千斤顶的组合体。使用数量增加的夹紧千斤顶和校正千斤顶将使平整机变得复杂并因为堆放多层千斤顶而使得所述机器的高度增加。因此，已知的平整机包括由上盒、弯曲度校正千斤顶、 压力底架、主夹紧千斤顶，水平上横档构成的堆放的重叠层。可是，用于具有较大宽度的较厚带材的平整机器，其质量可以达到超过六百吨，高度大于十米。压力底架本身可以达到超过七十吨的质量。因此重要的是尽可能限制平整机的质量和体积。
发明内容
本发明的目的在于解决上述提到的问题，并特别旨在限制结构构件和千斤顶的堆放，从而限制机器的高度以及特别地竖梁的长度。本发明的目的还在于提出一种平整机，该平整机与已知平整机相比具有较小的体积和质量，并保证了相同的功能，且特别地能允许补偿由于待平整的材料前进而造成的平整盒的弯曲。鉴于所述目的，本发明的第一个目的在于提出一种带材的平整机，其包括-固定的下底座，从所述固定的下底座中延伸出多个竖梁，所述竖梁位于带材的走带纵轴线的两侧，-上平整盒和固定的下平整盒，当平整机运行时，固定的下平整盒抵靠在固定的底座上，各所述盒包括多个辊，所述辊被间隔开，且被旋转安装在垂直于材料的走带纵轴线的轴承上，其特征在于，所述平整机还包括-连接于竖梁且以刚性方式被固定在各梁上端的固定的上底座，-把上平整盒悬挂在上底座上，并允许上平整盒移动的活动悬挂装置，-使得上平整盒相对于固定的上底座在休止位置和平整位置之间的竖直平移的装置，在所述休止位置，上平整盒的辊远离下平整盒的辊，在所述平整位置，上平整盒的辊靠近下平整盒的辊，从而使带材具有波浪状的行程。按照其它有利的特征所述活动悬挂装置包括-位于被带材的走带纵轴线穿过的虚拟竖直平面一侧的第一组千斤顶，第一组千斤顶中的各个千斤顶一方面被固定在固定的上底座的凸缘上，另一方面被固定在上平整盒的夹持挂钩上，-位于虚拟竖直平面另一侧的第二组千斤顶，第二组千斤顶中的各千斤顶一方面被固定在相对于固定的上底座活动的活动零件上，而另一方面被固定在上平整盒的夹持挂
5钩(56b)上，-各活动零件被固定在固定的上底座的凸缘上且活动零件中的至少一个由驱动装置驱动旋转，-旋转驱动装置包括至少一个千斤顶，各千斤顶一方面被连接在至少一个活动零件上，另一方面被连接在平整机的固定的上底座的凸缘上，-当驱动千斤顶被致动旋转时，由活动零件和第二组千斤顶中的千斤顶构成的至少一组件从竖直位置向缩回位置旋转移动，在缩回位置能允许将上平整盒牵引出平整机之外，-下平整盒包括从平整盒底部向上延伸的多个支柱。-各竖梁包括内接触竖直表面，该内接触竖直表面用于与另一接触表面协作，以便能引导平整机的至少一个平整盒平移，-下平整盒包括至少一个外接触竖直表面，该外接触竖直表面用于与竖梁的内接触竖直表面协作，以便引导下平整盒的平移，-下平整盒的至少一个内接触竖直表面属于从平整盒底部向上延伸的下平整盒的支柱，-下平整盒包括用于引导上平整盒平移的接触内表面，-上平整盒包括用于引导其平移的至少一个接触外表面，所述至少一个接触外表面用于与平整机的一元件的另一接触表面协作，-上平整盒的各接触外表面呈凸起状，-上平整盒的各接触外表面与竖梁的内接触竖直表面协作，-上平整盒的各接触外表面与下平整盒的内接触竖直表面协作，-上平整盒的竖直平移装置包括与固定的上底座以及上平整盒相连的多个夹紧千斤顶(10)。本发明还涉及一种厚度在最大值和最小值之间变化，并能与如上所述的平整机协作的柔性平整盒。有利地，所述平整盒包括多个最大厚度区，所述最大厚度区用于与平整机的夹紧千斤顶协作，所述多个最大厚度区之间被一最小厚度区分开。此外，最大厚度值可以介于最小厚度值的1. 5倍和4倍之间，且更好地介于2倍和 2. 5倍之间。与已知的平整机相比，按照本发明的平整机因此具有较小的总高度，而且与现有技术下的平整机不同的是，本发明的平整机既不包括传统压力底架，也不包括水平横档，从而能节约十余吨的结构质量，从而能减轻按照本发明的平整机。此外，比起现有技术下的平整机，本发明还能去除压力框架的抬升千斤顶和上盒， 这是不可忽略的优点，因为这些千斤顶——通常数量为四个——必须功率足够大才能抬起几乎达到十吨的质量。另一方面，为了允许夹紧千斤顶的拆卸，其行程通常较大。因此这些都是非常沉重的千斤顶，其必须使用高压液压回路和大量的油。去除所有所述装置的额外效果在于，可以使平整机的质量额外减轻几十吨。
本发明的其它特征和优点将体现在以下参考附图详述的非局限性实施方式中，其中图1——已经描述过——是按照现有技术的平整机的示意性前视图；图2是按照本发明的平整机的示意性前视图；图3是细节图，示出连接于按照本发明的平整机的上底座的平整盒；图4是图1的剖面图；图5是在按照本发明的平整机中使用的柔性上平整盒的剖面图。
具体实施例方式需注意，在图中，只有用于理解本发明所需的元件才被示出在图上，这表示平整机包括驱动平整机的辊旋转所需的任何元件(未示出)。图2所示的按照本发明的平整机包括下底座1，该下底座在平整机使用过程保持固定，并支撑下平整盒恥。两对竖梁加、213从下底座1向上延伸，并牢固地固定于后者上。 此外，各对竖梁2a、2b位于被带材的走带纵轴线P (图4上可见)穿过的虚拟竖直平面的一侧。固定的上底座11被刚性地连接在各竖梁h、2b的上端。平整机还包括夹紧千斤顶10，所述夹紧千斤顶一方面被固定在固定的上底座11 上，另一方面与上平整盒fe的上表面接触。在展开时，夹紧千斤顶10支靠在底座11上且将上平整盒fe的辊51a用力抵靠在待平整的材料上。夹紧千斤顶因此一方面保证上平整盒的辊51a与下平整盒恥的辊51b靠近，而另一方面，根据其的相对竖直移动，补偿由因待平整带通过形成的分隔力而引起的上平整盒fe的弯曲。悬挂装置9保证上平整盒fe被固定在底座11上，并允许由夹紧千斤顶10引起的上平整盒fe的竖直移动。图3示出悬挂装置的一种实施方式。支承平整辊51a及其轴承52a的上平整盒 5a，通过在驱动辊的一侧被上底座11的凸缘113支撑的两千斤顶111被悬挂在上底座11 上。千斤顶111的各头部被接合在上平整盒fe的夹持挂钩56a中。为此，千斤顶111的各头部可以包括柱形夹持部111b，该柱形夹持部的轴线与千斤顶111的杆Illa的轴线垂直。 上平整盒5a还通过另两个千斤顶112被悬挂在上底座11上，所述千斤顶112在相反于驱动辊的一侧，被相对于固定的上底座11旋转活动的呈L形的零件114支撑。千斤顶112的各头部被接合在上平整盒5a的夹持挂钩56b中。为此，千斤顶112的各头部可以包括柱形夹持部112b，该柱形夹持部的轴线垂直于千斤顶112的杆11 的轴线。此外，各夹持柱形部11 lb、112b可以包括两个竖直止挡块，所述竖直止挡块位于各夹持挂钩56a的两侧且用于阻止上平整盒如的水平平移。千斤顶111、112因此支撑上平整盒fe，并且在千斤顶10 的作用下，伴随有上平整盒fe和上底座11之间的相对移动。各活动零件114被固定在底座11的轴上且可围绕该轴旋转，各轴被底座11的凸缘1100支承。能够使至少一个活动零件114枢转的至少一补充千斤顶115在活动零件114 的一端和底座11的另一凸缘1200之间延伸。为了牵弓丨出平整设备fe和恥，夹紧千斤顶10的杆延长直至停留在下平整盒恥上的上平整盒fe。夹持千斤顶111、112的杆Illa和11 遵循上平整盒fe的向下的运动。 当上平整盒如停留在下平整盒恥上时，夹持千斤顶111、112的杆Illa和11 继续其向下的行程，直到松开各夹持挂钩56a为止。收缩的补充千斤顶115随后使支架114枢转，所述支架向上收起千斤顶112，且上平整盒可以在相反于驱动平整辊51a的一侧沿箭头1300 的方向上牵引出。如上所述，在按照现有技术的平整机中，压力底架在竖梁之间被导向，且上平整盒借助能保证跟随弯曲度校正千斤顶的移动的装置被钩挂在压力底架上。为了避免对压力底架和所述盒的双重竖直导向，所述双重导向可能会引起齿轮咬刹和卡住，上盒没有在竖梁之间或在下盒的支柱之间被导向。在按照本发明的机器中，不使用压力框架将允许盒本身在竖梁之间或在下盒的支柱之间被导向，从而相当大地提高其运动的精确度。图4示出梁加和2b之间的平整设备的导向系统的一种实施方式。将注意到，图4 是在与经过带材走带纵轴线的虚拟竖直平面平行的平面中，在轴承5 和52b水平上的实现的平整机的剖面示意图。通常，各梁h、2b包括内接触竖直表面21a，该内接触竖直表面21a用于与另一接触表面协作，以便能引导平整机的至少一个平整盒fe、5b的平移。更确切地，为了在安装和拆卸操作过程中向平整机的外部导向，下平整盒恥包括从下盒恥的底部向上延伸的竖直支柱55b。各支柱5 包括将与梁2a、2b之一的竖直内表面21a接触的竖直外表面59，从而保证精确定位并引导下平整盒恥平移。支柱5 和下平整盒恥因此通过滑动连接件被连接。两个接触表面59和21a至少部分彼此相对延伸。另一方面，下平整盒恥的各支柱5 被定位成作为上平整盒如平移的导向件。因此，下平整盒恥的各支柱还包括将与上平整盒的外表面5 接触的竖直内表面57b。当平整机被完全安装时，至少部分彼此相对延伸的接触表面^a和57b协作，以便能引导上平整盒fe相对于下平整盒恥平移。由于上平整盒fe被支柱5 包围，上平整盒和下平整盒因此通过滑动连接件相连，所述滑动连接件能保证其以较大的精确度相对定位。此外，上平整盒的各接触外表面5 可以稍微凸起。这能允许上盒fe相对于下盒恥在平整辊之间的带材的输入端和输出端之间呈倾斜定位。此外，下平整盒恥的各支柱5 在其上端包括定位接触部58b，该定位接触部58b 用于容纳上平整盒fe的支架57a。当处在将盒退出平整机和重新引入平整机内的阶段时， 各定位接触部58b容纳支架57a，所述支架57a能保证连接两个所述盒。在附图中未示出的本发明的另一实施方式中，下平整盒恥不包括支柱5 而上平整盒被平整机的梁2a、2b直接引导竖直平移。因此，上平整盒5a的各接触外表面5 与梁 2a、2b之一的内接触竖直表面21a协作。下平整盒fe因此通过滑动连接件被连接在平整机的支柱2a、2b上。在平整机各元件被引导平移时，为了限制因摩擦产生的磨损，接触表面21a、56b、 57b和5 可以覆盖一种有利于零件彼此之间滑动的耐磨材料，例如表面强化钢板。为了使夹紧千斤顶10可以正确地发挥其对平整辊的弯曲度的校正作用，有利的是在上底座11和上盒fe之间设置至少六个起作用的夹紧千斤顶。如图2至图5所示，夹紧千斤顶10沿辊的纵轴线方向被设置成行。在图中所示的实施方式中，平整机包括两行夹紧千斤顶10，每行各三个。第一行的三个夹紧千斤顶10在上平整盒fe的带材入口侧起作用，而另一行夹紧千斤顶在平整盒的出口侧起作用，如图4所示。使对辊的弯曲度的校正能良好地起作用的补充条件在于，上平整盒在辊纵轴线方
8向上的变形能力。对于平整厚带材而言，满足所述条件并不困难，这是因为厚带材将在上盒和下盒之间引起很大的分隔力。在带材较薄的情况下，可以使其需要适合上平整盒的形状， 以便减少其弯曲惯性。图5给出具有与现有技术的上平整盒相比更大的弯曲变形能力的上平整盒的示例。也就是说，图5所示的上平整盒5a具有与现有技术的上平整盒相比更低的弯曲惯性。 在示出按照本发明的平整机的一部分的剖面图中，上平整盒如的厚度在最大值el和最小值e2之间变化。夹紧千斤顶10的各支撑表面位于区域zl，在该区域zl中，上平整盒fe的厚度e最大，以便保证上平整盒fe具有抵抗夹固作用力的最大阻力，并最大程度校正由夹紧千斤顶10传导的弯曲度。优选地，各最大厚度区zl的长度/1至少等于与其接触的千斤顶10的端部IOa的直径。此外，被插入最大厚度区zl之间的具有最小厚度e2的区域z2 能减少上盒fe的变形惯性并因此得到对弯曲度的快速而有效的校正。所述区域z2具有小于长度/1的长度12。在图5所示的实施方式中，设有五个最大厚度区zl，两个位于上平整盒fe的端部， 三个位于与夹紧千斤顶10协作的上平整盒fe的支撑部分。具有恒定最大厚度el的所述区域zl被有利于上平整盒如整体弯曲的三个具有恒定最小厚度e2的区域z2分隔开。因此其横截面上，上平整盒在其上部和下部具有呈截短锯齿状的区域。举例而言，最大厚度可以介于最小厚度值的1. 5倍和4倍之间，且优选地，介于2 倍和2. 5倍之间。
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权利要求
1.带材的平整机，包括-固定的下底座(1)，从所述固定的下底座(1)中延伸出多个竖梁Oa，2b)，所述竖梁位于带材走带纵轴线的两侧，-固定的下平整盒(恥)，当平整机运行时，固定的下平整盒(5b)抵靠在固定的下底座(I)上，-上平整盒(5a)，各所述盒包括多个辊(51a、51b)，所述辊被间隔开，且被旋转安装在垂直于材料的走带纵轴线⑵的轴承(52)上，其特征在于，所述平整机还包括-连接于竖梁( ，2b)且以刚性方式被固定在各梁( ，2b)上端的固定的上底座(II)，-把上平整盒(5a)悬挂在上底座(11)上，并允许上平整盒移动的活动悬挂装置(9)， -使得上平整盒(5a)相对于固定的上底座(11)在休止位置和平整位置之间竖直平移的装置(10)，在所述休止位置，上平整盒(5a)的辊(51a)远离下平整盒(5b)的辊(51b)， 在所述平整位置，上平整盒的辊靠近下平整盒的辊，从而使带材具有波浪状的行程。
2.按照前述权利要求所述的平整机，其特征在于，所述活动悬挂装置(9)包括-位于被带材走带纵轴线(P)穿过的虚拟竖直平面的一侧的第一组千斤顶(111)，第一组千斤顶中的各千斤顶一方面被固定在固定的上底座(11)的凸缘(11 上，另一方面被固定在上平整盒(5a)的夹持挂钩(56a)上，-位于虚拟竖直平面另一侧的第二组千斤顶(112)，第二组千斤顶中的各千斤顶(112) 一方面被固定在相对于固定的上底座(11)活动的活动零件(114)上，而另一方面被固定在上平整盒(5a)的夹持挂钩(56b)上。
3.按照上述权利要求所述的平整机，其特征在于，各活动零件(114)被固定在固定的上底座(11)的凸缘(1100)上，且活动零件(114)中的至少一个由驱动装置驱动旋转。
4.按照上述权利要求所述的平整机，其特征在于，所述旋转驱动装置包括至少一个千斤顶(115)，各千斤顶一方面被连接在至少一个活动零件(114)上，而另一方面被连接在平整机的上底座的凸缘(1200)上。
5.按照上述权利要求所述的平整机，其特征在于，当致动旋转驱动千斤顶(115)时，由活动零件(114)和第二组千斤顶中的千斤顶(11 构成的至少一个组件从竖直位置向缩回位置旋转移动，在所述缩回位置能允许把上平整盒(5a)牵引出平整机之外。
6.按照上述权利要求任一项所述的平整机，其特征在于，所述下平整盒(5b)包括多个从平整盒底部向上延伸的支柱(5 )。
7.按照上述权利要求任一项所述的平整机，其特征在于，各竖梁( ，2b)包括内接触竖直表面Ola)，该内接触竖直表面用于与另一接触表面协作，以便引导平整机的至少一个平整盒(5a、恥)的平移。
8.按照上述权利要求所述的平整机，其特征在于，所述下平整盒(5b)包括至少一个外接触竖直表面(59)，该外接触竖直表面(59)用于与竖梁(h，2b)的内接触竖直表面Ola) 协作以便引导下平整盒(5b)的平移。
9.按照上述权利要求所述的平整机，其特征在于，所述下平整盒(5b)的至少一个内接触竖直表面(59)属于从平整盒底部向上延伸的下平整盒(5b)的支柱(5 )。
10.按照上述权利要求任一项所述的平整机，其特征在于，所述下平整盒(5b)包括用于引导上平整盒(5a)平移的接触内表面(57b)。
11.按照上述权利要求任一项所述的平整机，其特征在于，所述上平整盒(5a)包括用于引导所述上平整盒平移的至少一个接触外表面(5 ),该接触外表面(55a)用于与平整机的元件Oa，2b，5b)的另一接触表面协作。
12.按照上述权利要求所述的平整机，其特征在于，上平整盒(5a)的各接触外表面 (55a)呈凸起状。
13.按照从属于权利要求7的权利要求12或11中任一项所述的平整机，其特征在于， 所述上平整盒(5a)的各接触外表面(55a)与竖梁( ，2b)的内接触竖直表面(21a)协作。
14.按照从属于权利要求10的权利要求12或11中任一项所述的平整机，其特征在于， 所述上平整盒(5a)的各接触外表面(55a)与下平整盒(5b)的内接触竖直表面(21a)协作。
15.按照上述权利要求任一项所述的平整机，其特征在于，所述上平整盒(5a)的竖直平移装置包括与固定的上底座(11)和上平整盒(5a)相连的多个夹紧千斤顶(10)。
16.用于与按照上述权利要求任一项所述的平整机协作的柔性平整盒，其特征在于，所述上平整盒(5a)的厚度(e)在最大值(el)和最小值(^)之间变化。
17.按照上述权利要求所述的平整盒，其特征在于，所述平整盒包括多个最大厚度 (el)的区(Zl)，所述最大厚度(el)的区(Zl)用于与平整机的夹紧千斤顶(10)配合，多个所述最大厚度(el)区(Zl)之间用最小厚度(e2)的区(Z2)分隔开。
18.按照权利要求16或17所述的平整盒，其特征在于，所述最大厚度值(el)介于最小厚度值(^)的1.5倍和4倍之间，且优选地介于2倍和2.5倍之间。
全文摘要
带材的平整机包括固定的下底座(1)，从所述固定的下底座(1)中延伸出多个竖梁(2a，2b)，所述竖梁位于带材的走带纵轴线的两侧；固定的下平整盒(5b)，当平整机运行时，固定的下平整盒(5b)抵靠在固定的底座(1)上，-上平整盒(5a)，各所述盒包括多个辊(51a、51b)，所述辊被间隔开且被旋转安装在垂直于材料的走带纵轴线(P)的轴承(52)上，其特征在于，平整机还包括-连接于竖梁(2a，2b)且以刚性方式被固定在各梁(2a，2b)上端的固定的上底座(11)，-把上平整盒(5a)悬挂在上底座(11)上并允许上平整盒移动的活动悬挂装置(9)，-允许上平整盒(5a)相对于固定的上底座(11)在休止位置和平整位置之间的垂直平移的装置(10)，在所述休止位置，上平整盒(5a)的辊(51a)远离下平整盒(5b)的辊(51b)，在所述平整位置，上平整盒的辊靠近下平整盒的辊，从而使带材沿波浪路径行进。
文档编号B21D37/12GK102481611SQ200980161384
公开日2012年5月30日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月9日
发明者文森特·菲利波, 让-皮埃尔·沙扎尔, 贝尔纳·迪马 申请人:西门子奥钢联冶金技术有限公司