一种钢卷小车有卷检测限位高度调整装置的制作方法

本实用新型涉及一种钢卷小车有卷检测限位高度调整装置，属于冶金机电维护技术领域。

背景技术：

在冶金工业生产中，钢卷的卸卷过程为：在焊缝剩余长度小于等于甩尾长度(大约100m左右)后，小车启动。钢卷小车首先下降至最低位，然后横移至芯轴下方等待接卷，待助卷器退出、穿带台下降后，小车上升，小车上的两个自由辊接卷，小车上的两个自由辊之间设有固定的有卷检测限位(公知的限位开关)，钢卷触碰到有卷检测限位后，外支撑和助卷器大臂、小臂打开，小车将钢卷移送至目标鞍座位，完成全卸卷。

但是，由于钢卷的卷径大小不一，有卷检测限位固定设置在小车上的两个自由辊之间。在生产小吨位钢卷时，钢卷放置在两自由辊之间的位置与有卷检测限位距离较近，容易压坏有卷检测限位；生产大吨位钢卷时，距离有卷检测限位较远，无法触及有卷检测限位，造成无法卸卷。而操作人员发现此种情况比较滞后，操作时间缩短，不可避免地造成工艺降速、甚至停车，给生产节奏带来严重影响。

图2为不同卷径钢卷放置在小车上位置示意图，hg1、hg2分别是最小卷径r1和最大卷径r2钢卷的下表切面到钢卷小车钢结构上表面的距离。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种小车有卷检测限位高度调整装置，小车上的有卷检测限位根据卷径不同可以自由调节高度，避免钢卷压坏有卷检测限位或触及不到有卷检测限位，保证安全，降低事故率，保障生产正常进行，解决已有技术存在的上述技术问题。

本实用新型的技术方案是：

一种钢卷小车有卷检测限位高度调整装置，包括：自由辊、有卷检测限位和小车钢结构；小车钢结构上设有对称设置两个自由辊，两个自由辊之间设有有卷检测限位；其特别之处是：有卷检测限位设置在托盘上面，托盘下面的两侧均设有l型固定架和弹簧；l型固定架的上端固定在托盘下面，l型固定架的下端通过螺栓螺母一与弹簧一端连接，弹簧的另一端通过螺栓螺母二与小车钢结构连接。

所述小车钢结构上还设有滑架，滑架设置在两个弹簧之间，托盘上设有与滑架8匹配的滑套，托盘在滑架上滑动。

所述l型固定架为直角折弯结构。

实用新型的托盘下面左右两侧，分别设有l型固定架，每个l型固定架的下方经螺栓螺母一、弹簧、螺栓螺母二与小车钢结构连接；这样，有卷检测限位的高度可以随弹簧的形变进行调整，能够适应不同卷径的钢卷卸卷。

本实用新型的两根弹簧，其长度h为10cm，弹性系数k＝50n/m的弹簧。

本实用新型可为卸卷提供可靠保障，通过统计产线最大及最小卷径，计算出小车接卷时钢卷下表切面与小车钢结构的距离；最大卷径的钢卷的下表切面与有卷检测限位接触，弹簧保持自由状态，这样保证了有卷检测限位的正常工作。另一方面，对于卷径较小的钢卷，通过计算得出最小卷径的钢卷下表切面到小车钢结构的距离，进而得出弹簧允许的最大形变量，选出合适长度及弹性系数的弹簧。在弹簧弹力和形变量允许条件下，钢卷的下表切面与限位可靠接触，避免了有卷检测限位被钢卷压坏。本实用新型已用于某冷轧厂热镀锌出口运卷小车，取得了良好的效果。

本实用新型的有益效果：保障了出口钢卷小车运行，降低了维护工作的危险性。小车上的有卷检测限位根据卷径不同可以自由调节高度，避免钢卷压坏有卷检测限位或触及不到有卷检测限位，保证安全，降低事故率，保障生产正常进行，节约了电气备件成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图；

图2为本实用新型实施例有卷检测限位的安装高度计算示意图；

图3为本实用新型实施例弹簧的安装高度计算示意图；

图中：自由辊1、有卷检测限位2、托盘3、螺栓5、l型固定架4、螺栓螺母一5、弹簧6、螺栓螺母二7、滑架8、小车钢结构9。

具体实施方式

一种钢卷小车有卷检测限位高度调整装置，包括：自由辊1、有卷检测限位2和小车钢结构9；小车钢结构9上设有对称设置两个自由辊1，两个自由辊之间设有有卷检测限位2；其特别之处是：有卷检测限位2设置在托盘3上面，托盘3下面的两侧均设有l型固定架4和弹簧6；l型固定架4的上端固定在托盘3下面，l型固定架4的下端通过螺栓螺母一5与弹簧6一端连接，弹簧6的另一端通过螺栓螺母二7与小车钢结构9连接。

所述小车钢结构9上还设有滑架8，滑架8设置在两个弹簧6之间，托盘3上设有与滑架8匹配的滑套，托盘3在滑架8上滑动。

所述l型固定架4为直角折弯结构。

本实用新型涉及的有卷检测限位2、托盘3、l型固定架4、螺栓螺母一5、弹簧6和螺栓螺母二7等，均为本领域公知公用的部件或结构，可以在市场上购买或自行组装。

在实施例中，通过计算钢卷与小车缝隙可以得出弹簧的安装高度以及最大形变长度，进一步得出弹簧的弹性系数，以便于弹簧型号选择。不同卷径的钢卷与小车缝隙算法如图2所示。其中o1、o2分别是小车自由辊的圆心，由o2向小车钢结构平面上作垂线m交于点b，h1、h2分别是最小卷径钢卷、最大卷径钢卷卷芯中心到钢卷小车钢结构上表面的距离；hg1、hg2分别是最小、最大卷径钢卷的下表切面到钢卷小车钢结构上表面的距离，垂线段和小车钢结构平面交于点a，连接点a与圆心o2为线段l，a与b两点间线段为n，l与n的夹角为；r2、r1大、小钢卷的半径；a是由钢卷中心点向钢卷与小车自由辊两个圆形公切线作垂线，该垂线与竖直方向的夹角；r为钢卷与小车自由辊两个圆形公切线与水平方向的夹角。

由图2、3可知，∠r＝2∠，本是实施例中，两个自由辊外圈距离l1为600cm，两个自由辊圆心距离l2为370cm，可算得自由辊半径m＝(600-370)/2＝115cm，a与b两点间线段长度n＝185cm。

由可得∠r＝2∠＝63°∠a＝∠r＝63°

根据公式

在△ao2b中，根据生产线卷径统计数据成品卷外径范围0.6至1.8之间，可得钢卷半径r1＝0.325，r2＝0.9，带入公式(1)中可得卷芯与小车距离h1＝0.1625，h2＝0.45，

因此，hg2＝h2-r2＝0.325-0.16＝0.165m

hg1＝h1-r1＝0.45-0.325＝0.125m

如图3所示，hg2为有卷检测限位的安装高度，hg1与hg2的区间范围[0.125，0.165]为弹簧的形变长度4cm。h为所选弹簧的长度约为10cm左右。

弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件，在外力的作用下发生形变，除去外力后又恢复原状，一般弹簧用钢制成。弹簧的种类复杂多样，本实用新型选择压缩弹簧。压缩弹簧是承受压力的螺旋弹簧，它所用的材料多为圆形，也有用矩形和多股钢萦卷制成的，弹簧一般为等结距，压缩弹簧的圈与圈之间有一定间隙，当受到外载荷时弹簧收缩变形，储存形变能。压缩弹簧的弹性系数k(n/mm)为

上面公式里每项代表的含义为：g为剪切弹性模量(mpa，钢丝为8000，不锈钢7200)，d为线径(mm)，n为有效圈数，d为中心直径。通过上式，我们可以得出，压缩弹簧的参数必须由：材料、线径、中心直径、有效圈数、弹簧总长这些参数组成。

弹性系数k描述单位形变量时所产生弹力的大小。k值越大，说明形变单位长度需要的力大，或者说弹簧“韧”。弹簧系数又称劲度系数、刚度系数或者倔强系数。弹簧系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力f。由于小车有卷检测限位为塑料材质，考虑其承重能力，取弹力f＝20n。由胡克定律可知

f＝kδx

其中，f为弹力，k是弹簧系数，δx是弹簧的形变量，δx＝hg2-hg1＝0.04m。

根据胡克定律可得

因此，在钢卷小车有卷检测限位的固定弹簧选择长度约为10cm左右、弹性系数k＝50n/m的两根弹簧。

在生产实际中，本实用新型对某冷轧厂热镀锌出口运卷小车已有的有卷检测限位安装方式进行了改造，杜绝了检测限位的人工调节，降低了出口事故率，取得了良好的效果。