一种可横向矫正带材的在线对中装置和方法与流程

本发明属于铜带轧制技术领域，具体涉及一种可横向矫正带材的在线对中装置和方法。

背景技术

铜带轧机的原料厚度可达18mm，而其成品厚度最薄可达0.5mm，这超过了传统的板带轧机或者中厚板轧机的范畴。对于厚度变化如此之大的轧制过程，铜带对中方案直接影响着产品成材率、成品塔形和带材边裂等关键因素。合理的铜带对中方案对于提高生产节奏和产品质量有着至关重要的作用，但是以往的对中方案多为丝杠与铜螺母配合使用——丝杠两端为螺距相同但旋向相反的梯形螺纹副以保证对中装置的同步打开或者闭合。但是该对中方案在使用中存在着如下致命的问题。

1、可靠性差。原料板形不好时，螺纹副因承受压力过大极易造成设备卡死—丝杠无法旋转，带材无法取出。其结果是可靠性差，设备维护量大；

2、只能空载使用。设备与带材间为刚性接触，若在轧制态投入使用，金属的横向流动极易导致设备的严重损毁；

3、无法处理横向板形缺陷。厚料轧制时的横向板形缺陷会严重降低产品的成材率，但是传统对中方案仅可在穿带时投入相应设备，对原料的横向板形缺陷无能为力。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可横向矫正带材的在线对中装置，克服现有对中设备可靠性差、无法在线使用和无法矫正带材横向板形缺陷等技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种带材对中方法。

本发明提供的技术方案如下：

一种可横向矫正带材的在线对中装置，包括固定基座、螺纹副，还包括关于固定基座中心对称设置的操作侧对中矫正模块和传动侧对中矫正模块，所述螺纹副包括丝杠、分别设于丝杠两边的操作侧螺母和传动侧螺母，所述丝杠固设在固定基座上，所述操作侧对中矫正模块和传动侧对中矫正模块结构相同且底端分别与操作侧螺母和传动侧螺母固定，所述操作侧螺母和传动侧螺母螺距相同旋向相反。

所述操作侧对中矫正模块包括短行程油缸和对中导轮，所述短行程油缸的行程为45-60mm，所述短行程油缸的回路上设有溢流阀，所述短行程油缸的活塞杆与对中导轮连接，所述短行程油缸的缸体下端固设在操作侧螺母上。

所述丝杠上操作侧螺母对应的一端设有手轮或液压马达。

所述螺纹副为梯形螺纹副。

所述丝杠直径为110-120mm，所述螺纹副的螺距为10-11mm。

所述溢流阀为高精度溢流阀，精度为0.01mpa。

一种带材对中方法，使用可横向矫正带材的在线对中装置，包括以下步骤：

步骤1）根据工艺过程，为短行程油缸设定相应的溢流压力；

步骤2）顺时针旋转丝杠，操作侧螺母带动操作侧对中矫正模块移动，传动侧螺母带动传动侧对中矫正模块移动，使两者同步打开至大于带宽的宽度，待带材前进至对中装置的位置时，逆时针旋转丝杠至两边的对中导轮与带材接触，通过设定的溢流压力或轧制力产生的金属横向金属流动对对中导轮的压力，实现带材对中。

所述工艺过程包括穿带时对中、轧制时对中和横向板形矫正对中。

穿带时对中，设定短行程油缸溢流压力为9-10mpa，该溢流压力使对中导轮在螺纹副和短行程油缸的驱动下对带材产生对中力，完成对中作用后，顺时针旋转丝杠使操作侧对中矫正模块和传动侧对中矫正模块同步打开，等待下一次的对中；

轧制时对中，设定短行程油缸溢流压力为7-8mpa；穿带完成后，对中导轮与带材接触，丝杠停止旋转，操作侧对中矫正模块和传动侧对中矫正模块处于相对静止状态；轧制过程中，由于轧制力产生的金属横向金属流动对对中导轮产生压力，该压力使操作侧和传动侧的短行程油缸均主动退让，优于缩回量相同，使带材在轧制过程中处于在线对中状态；

横向板形矫正对中，设定短行程油缸溢流压力大于轧制时对中的溢流压力，同时小于穿带时对中的溢流压力；由于原料存在横向板形缺陷使带材在轧制过程中产生关于机组中心线的不对称横向金属流动，此时由于短行程油缸的溢流压力高于穿带时对中的溢流压力，因此短行程油缸不产生主动退让，使操作侧对中矫正模块和传动侧对中矫正模块及其对中导轮关于机组中心线绝对对称的，从而金属不对称的横向流动趋势在对中装置的限制下转变为沿带长方向的金属流动，实现带材的横向板形缺陷矫正和对中。

本发明的有益效果是：

本发明通过丝杠与两个对中矫正模块上旋向相反的螺母构成两个等螺距螺纹副，丝杠转动并通过螺纹副以驱动两个对中矫正模块同步地打开或者闭合，关于机组中心线始终处于对称位置的对中矫正模块通过短行程油缸驱动对中导轮以实现对带材的柔性横向调整。短行程油缸和高精度溢流阀的配合使用极大的提高了设备的可靠性并实现了对中设备的在线使用，兼具在线对中、在线横向矫正带材和离线对中的作用。

短行程油缸的缩回可以解决螺纹副卡死的问题，通过合理调整短行程油缸的溢流压力，避免设备遭破坏。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的一种实施示意图；

图2是图1的侧视图。

图中：1、固定基座；2、丝杠；3、滑动轴承；4、操作侧螺母；5、短行程油缸；6、对中导轮；7、传动侧螺母；8、操作侧对中矫正模块；9、传动侧对中矫正模块。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供了一种可横向矫正带材的在线对中装置，包括固定基座1、螺纹副，还包括关于固定基座1中心对称设置的操作侧对中矫正模块8和传动侧对中矫正模块9，所述螺纹副包括丝杠2、分别设于丝杠2两边的操作侧螺母4和传动侧螺母7，所述丝杠2固设在固定基座1上，所述操作侧对中矫正模块8和传动侧对中矫正模块9结构相同且底端分别与操作侧螺母4和传动侧螺母7固定，所述操作侧螺母4和传动侧螺母7螺距相同旋向相反。

本实施例通过丝杠2与两个对中矫正模块上旋向相反的螺母构成两个等螺距螺纹副，丝杠2转动并通过螺纹副以驱动两个对中矫正模块同步地打开或者闭合，关于机组中心线始终处于对称位置的对中矫正模块通过短行程油缸5驱动对中导轮6以实现对带材的柔性横向调整。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种可横向矫正带材的在线对中装置，所述操作侧对中矫正模块8包括短行程油缸5和对中导轮6，所述短行程油缸5的行程为45-60mm，所述短行程油缸5的回路上设有溢流阀，所述短行程油缸5的活塞杆与对中导轮6连接，所述短行程油缸5的缸体下端固设在操作侧螺母4上。如图1、图2所示。

在本实施例中，所述丝杠2上操作侧螺母4对应的一端设有手轮或液压马达。以驱动丝杠2转动。

所述螺纹副为梯形螺纹副。梯形螺纹副的推力大。

所述丝杠2直径为110-120mm，所述螺纹副的螺距为10-11mm。丝杠2直径大，推力大。丝杠2采用合金锻钢制造以保证对中设备的整体刚性和提供强大的对中力。

所述溢流阀为高精度溢流阀，精度为0.01mpa。需要根据不同的工艺要求设定不同的溢流压力，如精度低，可能无法实现相应的工艺要求。

由于流体具有可压缩性，过大的行程会削弱对中精度，短行程油缸5和高精度溢流阀的配合使用极大的提高了设备的可靠性并实现了对中设备的在线使用，兼具在线对中、在线横向矫正带材和离线对中的作用。

同时，短行程油缸5的缩回可以解决螺纹副卡死的问题，通过合理调整短行程油缸5的溢流压力，避免设备遭破坏。

实施例3：

本实施例提供了一种可横向矫正带材的在线对中装置，如图1、图2所示，丝杠2通过滑动轴承3支撑在固定基座1上，丝杠2由合金锻钢加工而成，因而具有极大的强度和刚度。丝杠2的两端分别与操作侧螺母4和传动侧螺母7构成螺距相同但旋向相反的梯形螺纹副。丝杠2转动时，操作侧螺母4带动操作侧对中矫正模块8移动，传动侧螺母7带动传动侧对中矫正模块9移动。操作侧对中矫正模块8和传动侧对中矫正模块9的短行程油缸5完全相同，其对中导轮6也完全相同。短行程油缸5可驱动对中导轮6作相对丝杠2的独立运动，对中导轮6与带材相接触。对中导轮6直径为150mm，对中导轮6与带材间为纯滚动摩擦。

本发明的工作原理为：

正常使用时，短行程油缸5始终保持保压状态，即短行程油缸5始终处于伸出状态。穿带前，顺时针旋转丝杠2，丝杠2与操作侧螺母4和传动侧螺母7构成螺距相同但旋向相反的梯形螺纹副，此螺纹副驱动操作侧对中矫正模块8和传动侧操作模块同步的打开至略大于带宽的宽度。待带材前进至对中装置的位置时，逆时针旋转丝杠2至对中导轮6与带材接触。

根据轧制工艺的需求设定相应的对中方案，即按实际生产需求为短行程油缸5设定相应的溢流压力。

若对中设备仅在穿带时投入使用，可为短行程油缸5设定较高的溢流压力。由于离线使用时对中设备不会承受金属横向流动的压力，因此较高的溢流压力并不会对设备的安全产生威胁。而且该溢流压力可使对中导轮6在梯形螺纹螺纹副和短行程油缸5的驱动下对铜带产生很大的对中力。完成对中作用后，顺时针旋转丝杠2以使操作侧对中矫正模块8和传动侧对中矫正模块9同步的打开并等待下一次的对中。

若对中设备在轧制过程中一直投入并仅起对中作用，可为短行程油缸5设定较低的溢流压力。穿带完成后，对中导轮6与带材接触，丝杠2不再旋转，操作侧对中矫正模块8和传动侧对中矫正模块9处于相对静止状态。轧制过程中，由于轧制力产生的金属横向金属流动会对对中导轮6产生一定的压力，该压力可使短行程油缸5主动退让。由于带材两侧的短行程油缸5承受的金属横向流动压力基本相同，短行程油缸5在操作侧和传动侧的缩回量基本相同并以此保持带材在轧制过程中处于在线对中状态。较小的溢流压力可使对中设备不会产生破坏，同时保证对中导轮6可对带材产生持续的稳定的对中力。

若对中设备在轧制过程中一直投入并对带材的横向板形进行矫正，则需要为高精度溢流阀设定的溢流压力应较适中，即本溢流压力应略低于仅作穿带时用的溢流压力以此保证对中设备在整个轧制过程中不会受到金属横向流动的破坏，同时本溢流压力应高于仅作在线对中时的压力。带材在轧制过程中会由于原料存在横向板形缺陷而产生关于机组中心线的不对称横向金属流动，但是由于此时短行程油缸5的溢流压力高于仅作在线对中时的溢流压力，因此短行程油缸5并不产生主动退让，所以操作侧对中矫正模块8和传动侧对中矫正模块9及其对中导轮6关于机组中心线是绝对对称的，因此金属不对称的横向流动趋势会由于对中设备的限制转变为沿带长方向的金属流动，这样完成了带材的横向板形缺陷。

实施例4：

本实施例提供了一种带材对中方法，使用可横向矫正带材的在线对中装置，包括以下步骤：

步骤1）根据工艺过程，为短行程油缸5设定相应的溢流压力；

步骤2）顺时针旋转丝杠2，操作侧螺母4带动操作侧对中矫正模块8a移动，传动侧螺母7带动传动侧对中矫正模块9移动，使两者同步打开至大于带宽的宽度，待带材前进至对中装置的位置时，逆时针旋转丝杠2至两边的对中导轮6与带材接触，通过设定的溢流压力或轧制力产生的金属横向金属流动对对中导轮6的压力，实现带材对中。

所述工艺过程包括穿带时对中、轧制时对中和横向板形矫正对中。

穿带时对中，设定短行程油缸5溢流压力为9-10mpa，该溢流压力使对中导轮6在螺纹副和短行程油缸5的驱动下对带材产生对中力，完成对中作用后，顺时针旋转丝杠2使操作侧对中矫正模块8和传动侧对中矫正模块9同步打开，等待下一次的对中；

轧制时对中，设定短行程油缸5溢流压力为7-8mpa；穿带完成后，对中导轮6与带材接触，丝杠2停止旋转，操作侧对中矫正模块8和传动侧对中矫正模块9处于相对静止状态；轧制过程中，由于轧制力产生的金属横向金属流动对对中导轮6产生压力，该压力使操作侧和传动侧的短行程油缸5均主动退让，优于缩回量相同，使带材在轧制过程中处于在线对中状态；

横向板形矫正对中，设定短行程油缸5溢流压力大于轧制时对中的溢流压力，同时小于穿带时对中的溢流压力；由于原料存在横向板形缺陷使带材在轧制过程中产生关于机组中心线的不对称横向金属流动，此时由于短行程油缸5的溢流压力高于穿带时对中的溢流压力，因此短行程油缸5不产生主动退让，使操作侧对中矫正模块8和传动侧对中矫正模块9及其对中导轮6关于机组中心线绝对对称的，从而金属不对称的横向流动趋势在对中装置的限制下转变为沿带长方向的金属流动，实现带材的横向板形缺陷矫正和对中。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。