变截面多段连续式五连轧系统的制作方法

文档序号:25997655发布日期:2021-07-23 21:13阅读:188来源:国知局
变截面多段连续式五连轧系统的制作方法

本发明属于汽车板簧轧制设备技术领域,具体涉及一种变截面多段连续式轧机系统。



背景技术:

钢板弹簧是汽车悬架系统的重要组成部分,起着传递和缓冲车架与车轮之间的一切力和力矩的作用。目前使用的钢板弹簧簧片有等截面结构和变截面结构。汽车钢板弹簧多数采用普通等截面多片簧形式,各片依次叠加后通过中心螺栓紧固成为板簧总成,板簧片之间相互接触,会产生摩擦,影响其使用寿命。另外,普通等截面多片钢板弹簧自身重量重,组装拆卸麻烦,在一些运用场合受到限制,不能很好的满足使用要求。改进后的变截面板簧是一种新型的钢板弹簧,簧片之间几乎不接触,具有摩擦小、抗疲劳、寿命长、节省材料等优点,能显著性的改善汽车行驶的平稳性,是一种由广阔应用前景的汽车部件总成。

变截面板簧是钢板弹簧轻量化的主要发展趋势,短锥轧机是制造变截面板簧的主要设备之一。轧辊是轧钢机上的重要零件,利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材,是使(轧材)金属产生塑性变形的工具,是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件。汽车钢板弹簧是汽车悬架系统主要弹性元件,在汽车行驶中,传递着车架与车身各个方向的力及力矩。随着经济的发展,能源供应的日趋紧张,提高汽车的乘坐舒适性、整车轻量化是现在及未来的发展趋势。

传统的汽车板簧变截面轧机采用单头加热,单头多次轧制(1-8道),加热两次才能完成变截面轧制,天然气耗量较大,效率较低且浪费能源。

公开号为cn112024600a的变截面直通多片轧机是本项目同一批发明人研制的针对截面厚度较小的轧制设备,该方案中轧制机构包括轧机机架、伺服液压缸、上轧辊和下轧辊,轧机机架包括前后两侧壁(或架),两侧壁对称位置分别设置有竖向滑槽,上轧辊的两端通过升降轴承盒匹配套装在对应竖向滑槽内,在升降轴承盒与竖向滑槽之间设置有竖向导向结构。该设备与弹簧扁钢轧制线相连后,能够利用成品架轧出的弹簧扁钢成品900℃-950℃的余热连续轧制多片变截面板簧,根据产品形状连续动作,直接轧制出多片变截面板簧,该技术方案采用先平后立连续轧制,仅适用于坯料钢板厚度小于30mm位置变化量不大于15mm的弹簧扁钢轧制,但对于钢板厚度大于30mm时要求轧制的位置变化量超过15mm,例如常见的一种汽车板簧型号是钢板厚度45mm位置变化量25mm,若采用上述技术方案,则会因轧辊质量小和直径小导致压辊重量不足和弧度过大因素无法有效解决,从而无法对厚度大于30mm和位置变化量超过15mm的钢板进行变截面连续式轧制作业,同时,无法单纯提高轧辊的重量来增加对厚钢板的位置变化量,轧辊的质量增大会引起整体体积变大,进而造成圆弧面的弧度变化,不再适合变截面尺寸要求。

公开号为cn112024599a的变截面直通单片轧机是本项目同一批发明人研制的仅适合单片(提前被截断为标准长度)钢板进行先立后平的轧制设备,该方案是将板簧热坯料依次通过板簧立轧轧机和板簧平轧轧机组合系统后形成符合标准的变截面汽车板簧,立轧轧机系统和平轧轧机系统分别包括各自的驱动机构、传动机构和轧制机构,立轧轧制机构包括轧机机架,其内侧底部匹配套装有卧式的辊架,该辊架内安装有一对左右两轧辊,在辊架的两端分别固定安装有伺服液压缸用于改变左右两轧辊之间存在轧制间隙,该方案将各单片依次经过板簧立轧轧机形成梭形,在通过板簧平轧轧机进行变截面轧制后形成符合标准的汽车板簧,该技术方案不能实现对坯料钢板进行连续轧制式加工,以及仍然存在前文所述的轧制厚度和位置变化量有限的技术问题。



技术实现要素:

针对传统钢板变截面轧制过程存在的技术问题,以及针对公开号为cn112024600a的技术方案变截面轧机不能实现对厚度大于30mm和位置变化量超过15mm的弹簧扁钢进行变截面连续式轧制作业的技术问题,提供一种变截面多段连续式五连轧系统,尤其适用于截面厚度为30-60mm汽车板簧轧制,达到精准、高效、节能目的。

本发明解决其技术问题所采用的方案是:一种变截面多段连续式五连轧系统,包括立轧装置和平轧装置,依加工顺序分别包括初级塑形立轧装置、初级变截面平轧装置、深度变截面平轧装置、修边立轧装置和修面变截面平轧装置,各装置之间设置传输机构,形成连续生产线。

初级塑形立轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、测长机构和端部位置检测机构,控制系统根据测厚机构提供的扁钢厚度信息计算出其体积,确定轧制标准并控制两侧立轧辊的压进量,利用初级塑形立轧装置的左右两立轧辊对坯料钢板两侧面轧制,控制系统根据端部位置信息启动与各立轧辊联动的伺服液压缸,控制左右伺服液压缸逐渐对两立轧辊向内增压和减压,使坯料钢板轧制呈连续或单个的梭形体,控制系统采集该轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据以及两侧立轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形,通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形。

初级变截面平轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、测长机构和端部位置检测机构,将上道工序修正的轧制轮廓图形作为该轧制工序的输入模型,并以端部位置检测机构提供的前端位置数据确定该道轧制工序的初始坐标点,为该道轧制工序的初始参数配置提供依据,控制系统控制初级变截面平轧装置的上下平轧辊的压进量,将所述梭形体在梭形收敛部位逐渐控制增大压进量和在梭形膨大部位逐渐控制减小压进量,使其被压制成马鞍状连续体或单体,控制系统采集该道轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据及上下平轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形,通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形。

深度变截面平轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、测长机构和端部位置检测机构,将上道工序修正的轧制轮廓图形作为该轧制工序的输入模型,并以端部位置检测机构提供的前端位置数据确定该道轧制工序的初始坐标点,为该道轧制工序的初始参数配置提供依据,控制系统控制深度变截面平轧装置的上下平轧辊的压进量,将所述马鞍状连续体或单体在梭形收敛部位逐渐控制增大压进量和在梭形膨大部位逐渐控制减小压进量,压制成两侧面近似平行而上下面为波浪形连续体或单体,控制系统采集该道轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据及上下平轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形,通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形。

利用修边立轧装置对所述波浪形连续体或单体的两侧平行边进行修改性轧制并具有适度压进量,使修面后的波浪形连续体两侧边宽度及倒角符合加工尺寸要求。

利用修面变截面平轧装置对修面后的波浪形连续体或单体的上下波浪面进行修改性轧制,并具有适度压进量,使修面后的波浪形连续体的上下波浪面符合加工尺寸要求。

所述的初级塑形立轧装置和修边立轧装置,分别包括位于其左右两侧立轧辊上的环形凹槽所形成的轧制孔型。

所述的夹送辊包括辊架和位于辊架内的上下横辊,其中下横辊两端通过轴承安装于辊架内,且下横辊一端与步进电机传动连接,上横辊两端的轴承架套装于轮架内能够沿竖向轨道升降移动,在所述辊架上竖向安装有伺服液压缸,其伸缩端连接在上横辊的轴承架上,使得伺服液压缸的伸缩端移动带动上横辊的轴承架移动,在伺服液压缸上安装有用以检测器伸缩端形成的位移传感器(用以检测夹送辊高度变化的位移传感器),该位置传感器为控制系统提供钢板厚度信息,控制系统控制所述驱动电机和伺服液压缸运动。

所述的立轧装置:包括驱动机构、传动机构和轧制机构,以及轧机机架,轧机机架内侧底部匹配套装有卧式的辊架,该辊架的上下壁分别设置扁腔,一对左右两轧辊的上、下端分别通过轴承安装于相应的轧辊轴座,上端的两轧辊轴座并排匹配套装于所述上扁腔内能够左右滑动,下端的两轧辊轴座并列匹配套装于所述下扁腔内能够左右滑动;在所述辊架的两端分别固定安装有左右伺服液压缸,各伺服液压缸的伸缩端分别通过连接梁固定于相邻侧的上、下轧辊轴座侧面,左右两轧辊之间存在轧制间隙,左右两侧伺服液压缸受控制系统控制,使的左右两侧伺服液压缸伸缩改变该轧制间隙逐渐变宽与变窄;轧机机架的上端固定安装齿轮箱,齿轮箱的输入端通过传动机构与驱动机构传动连接,齿轮箱的两个并列输出端向下分别通过立轧万向联轴器与相应的轧辊上端传动连接。

所述的平轧装置:包括轧机机架、伺服液压缸、上轧辊和下轧辊,轧机机架包括左右两侧壁,两侧壁对称位置分别设置有竖向滑槽,上轧辊的两端通过升降轴承盒匹配套装在对应竖向滑槽内,在升降轴承盒与竖向滑槽之间设置有竖向导向结构;下轧辊的两端分别通过固定轴承盒匹配套装在对应竖向滑槽内,一侧或两侧固定轴承盒通过轴承盒固定座固定在竖向滑槽侧面;上轧辊和下轧辊的一端分别通过传动机构与驱动机构传动连接;在位于轧机机架顶部安装有驱动所述升降轴承盒同步升降运动的竖向可控进退驱动装置,由控制系统根据变截面设置信息控制所述竖向可控进退驱动装置对上轧辊推进或抬升。

所述的传输机构是位于各道轧制装置之间的辊道或传输带或链环,其首端位于上道轧制工序的夹送输出端口,其尾端位于下道轧制工序的夹送输入端口。

各道工序用以修正轧制轮廓图形同时还作为本道工序的轧制控制参数。

修边立轧装置和修面变截面平轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、测长机构和端部位置检测机构,将上道工序修正的轧制轮廓图形作为该轧制工序的输入模型,并以该道轧制工序的前入口位置数据确定该道轧制工序的初始坐标点,为该道轧制工序的初始参数配置提供依据,控制系统采集该道轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据及上下平轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形,通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形。

在各立轧辊支架下方设置有用以检测钢板宽度的光栅尺。

所述的平轧装置包括竖向可控推进机构,用于驱动横置的上轧辊与横置的下轧辊在轧机机架内相互靠近或远离,由控制系统根据变截面设置信息控制所述竖向可控推进机构对上轧辊推进或抬升。

与现有技术相比本发明的有益效果:该轧制线采用5连轧k5立-k4平-k3平-k2立-kl平的轧制系统,轧制规格:宽度60-120mm,厚度10-60mm。能够使用各种厚度汽车板簧轧制,尤其适用于30-60mm的汽车弹簧扁钢轧制,能够轧制成斜度比较大的适合板簧增加导向臂的变截面汽车板簧产品。各道轧制工序输出端厚度曲线、长度曲线作为下道工序输入的初始厚度和长度值,该数值与下一道轧机的位置检测数据结合确定下一道轧机轧制过程的各坐标点,为下一道轧机的初始参数配置提供依据,同时控制系统采集各道轧机的长度曲线数据、厚度曲线数据来绘制各道轧机的轧制轮廓图形,通过比较各轧机输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形,再作为下道工序输入的初始厚度和长度值。

该设备采用伺服液压系统,自动化控制轧辊,根据产品形状连续动作,直接轧制出变截面板簧,采用短流程,减少加热次数,节省天然气能源,提高产能数倍,降低生产成本。

本发明优于原变截面单片轧机为先立轧后平轧二道成型,且轧机型号大辊径也较大(410mm),只能轧制单段变截面,多段变截面不能实现。本发明相对于变截面直通多片轧机,变截面直通多片轧机因为多段变截面波浪型导角角度较小,大辊径不能实现小角度,本发明采用5连轧是先进行k5立轧再通过k4和k3两道平轧,平轧机型号小辊径也小(250mm),小辊径完全可以实现多段变截面。本发明可对厚度较大的工件平轧分两次轧制对轧制量的分配,延伸系数更为合理。轧机kl平轧k2立轧轧制量较小(轧辊辊径170mm),主要是对工件平面和宽度进行修整后精度更高,能满足波浪形小角度倒角。

附图说明

图1是本发明五连轧机型组成生产线示意图。

图2是本发明五连轧系统加工钢板形状示意图。

图3是立轧夹送装配结构图。

图4是图3中a向结构图。

图5是平轧夹送装配结构图。

图6是图5中b向结构图。

图7是五连轧系统控制框图。

图8是平轧轧辊控制框图。

图9是立轧轧辊控制框图。

图10是前后夹送检测部件信号图。

图11是一种平轧装置的整机侧面结构图。

图12是平轧装置的整机立体结构图。

图13是图12的左视图。

图14是伺服液压缸与上轧辊和下轧辊配合安装状态示意图。

图15是一种立轧装置的立体图。

图16是图15的侧面正面图。

图17是立轧辊架的结构示意图。

图18是连接梁与轧辊轴座侧面竖滑道配合关系正面示意图。

图19是立轧两轧辊孔型结构示意图。

图中标号:1-电机,2-联轴器,3-联合减速机,4-万向联轴器,5-伺服液压缸,6-轧机机架,7-上轧辊,8-下轧辊,9-卸辊装置,10-底座,11-辅架,13-升降轴承盒,14-固定轴承盒,15-轴承盒固定座,16-固定座,17-竖向滑槽,18-前导料口,19-后导料口,20-轨道板,21-轨道槽,22-轴承盒滑动座,23-前导卫装置,24-横移调节槽,26-立轧修面,31-立轧电机,32-立轧联轴器,33-立轧减速机,34-连接法兰,35-花键套筒,36-齿轮箱,37-立轧万向联轴器,38-升降液压缸,39-吊杆,40-辊架,41-立轧轧辊,42-连接梁,43-轧辊轴座,44-伺服液压缸,45-轧机底座,46-轧机机架,47-推拉液压缸,48-竖滑道,49-导卫台,50-测厚机构,51-牌坊架,52-摆线针减速机,53-伺服液压缸,54-位移传感器,55-测厚支架,56-联轴器,57-连机架,58-下夹送辊,59-上夹送辊,60-侧长机构,61-牌坊架,62-测长辊,63-测长支架,70-端部位置监测部件,71-对射开关1,72-对射开关2,81-入口座,82-出口座。

具体实施方式

实施例1:一种变截面多段连续式五连轧系统,该系统如图1所示,自前向后按照加工顺序依次包括初级塑形立轧装置、初级变截面平轧装置、深度变截面平轧装置、修面立轧装置和修面变截面平轧装置。各装置之间设置辊道式传输机构,各装置组成连续轧制生产线。

本项目发明人研制的变截面直通多片轧机中的轧制机构(cn112024600a)包括轧机机架、伺服液压缸、上轧辊和下轧辊,轧机机架包括前后两侧壁(或架),两侧壁对称位置分别设置有竖向滑槽,上轧辊的两端通过升降轴承盒匹配套装在对应竖向滑槽内,在升降轴承盒与竖向滑槽之间设置有竖向导向结构。该设备适用于30mm以下厚度弹簧扁钢轧制,能够与弹簧扁钢轧制线相连,成品架轧出的弹簧扁钢成品900℃-950℃,利用余热连续轧制多片变截面板簧,然而,现有汽车增加空气悬架,板簧增加导向臂,使得板簧斜度比变大,进而需要板簧厚度增大为30-60mm不等,采用上述变截面直通多片轧机无法对大于30mm以上的汽车板簧进行轧制。上述设备平轧压力160吨,通常用于轧制截面厚度为18mm的变截面汽车板簧,该设备不能仅依靠增加平轧辊压力的方式实现对厚截面汽车板簧的轧制,如原变截面单片轧机为先立轧后平轧二道成型,且轧机型号大辊径也较大(410mm),只能轧制单段变截面,多段变截面不能实现。因为多段变截面波浪型导角角度较小,大辊径不能实现小角度。本实施例针对该技术问题,提供一种适用于截面厚度范围30-60mm汽车板簧轧制的变截面多段连续式五连轧系统,同时达到高效节能目的。下面结合附图和实施例对本发明变截面多段连续式五连轧系统进一步详细说明。

本实施例中,初级塑形立轧装置和修面立轧装置采用主体相同的立轧装置,至少在各立轧辊的孔型上存在差别。初级变截面平轧装置、深度变截面平轧装置和修面变截面平轧装置采用主体相同的平轧装置。

其中,平轧装置的一种实现形式可参见图11和图12所示,包括轧机机架6、伺服液压缸5、上轧辊7和下轧辊8,轧机机架6包括左右两侧壁(或架),两侧壁对称位置分别设置有竖向滑槽17如图3,上轧辊7的两端通过升降轴承盒13匹配套装在对应竖向滑槽17内,在升降轴承盒13与竖向滑槽17之间设置有竖向导向结构。如图12中,上轧辊和下轧辊与竖向滑道之间配合安装关系可以看出,在竖向滑槽17侧面固定有轨道板20,在上轧辊两侧的升降轴承盒上分别固定有轴承盒滑动座22,每侧的轴承盒滑动座侧面分别设置有轨道槽21,各轨道槽匹配套装于对应的轨道板20侧面。轴承盒内含有冷却通道,向冷却通道内注入循环的冷却水,当各压辊工作时保持循环冷却水对相应轴承盒进行持续冷却,确保各压辊可靠运行。同时设置有驱动各压辊两端轴承盒沿竖向移动的调节机构。

下轧辊8的两端分别通过固定轴承盒14匹配套装在对应竖向滑槽17内,一侧或两侧固定轴承盒14通过轴承盒固定座15固定在竖向滑槽17侧面。上轧辊7和下轧辊8的一端分别通过传动机构与驱动机构传动连接,即如图2中在上轧辊7和下轧辊8的一端分别连接相应万向联轴器4,两万向联轴器4分别与联合减速机3输出端相连,电机1通过联轴器2与联合减速机3输入端相连。

在位于轧机机架6顶部安装有驱动所述升降轴承盒13同步升降运动的可控进退驱动装置,由控制系统根据变截面设置信息控制所述可控进退驱动装置对上轧辊推进或抬升。

可控进退驱动装置是在轧机机架6顶部固定安装伺服液压缸5,伺服液压缸5的伸缩端部固定有固定座16,固定座16两端下侧分别固定连接对应的升降轴承盒13。

在位于轧机机架6左右两侧壁的一个侧面或两个侧面安装有前导料口18和/或后导料口19,如图12中,在导料口18和/或后导料口19上分别设置横移调节槽24,并在各横移调节槽上分别通过螺栓安装相应的前导卫装置和后导卫装置,且可以左右调节。

根据产品工艺,使用伺服液压缸5带动上轧辊7,调整上轧辊7与下轧辊8之间的辊缝,控制系统根据设置参数或根据上道轧制工序计算的参数用以控制电机1转速、变截面板簧各段长度及厚度。电机1通过联轴器2与联合减速机3相连,联合减速机3低速轴端再通过万向联轴器4带动上轧辊7与下轧辊8转动,将弹簧扁钢送入轧机,上轧辊7经伺服液压缸5带动连续动作。

其中,立轧装置的一种实现形式可参见如图15和图16所示,立轧轧制机构包括轧机机架46,其内侧底部匹配套装有卧式的辊架40,该辊架40如图18所示,其上下壁分别设置扁腔,一对左右两轧辊41的上下端分别安装相应的轧辊轴座,上端两轧辊轴座并排匹配套装于所述上扁腔内,下端两轧辊轴座并列匹配套装于所述下扁腔内。在所述辊架40的两端分别固定安装有伺服液压缸44,各伺服液压缸44的伸缩端固定连接梁,每侧连接梁分别顶压在相邻侧上下轧辊轴座43侧面,左右两轧辊41之间存在轧制间隙,且受两侧伺服液压缸44的控制该轧制间隙会逐渐变化。

轧机机架46的上端固定安装齿轮箱36,齿轮箱36的输入端通过传动机构与驱动机构传动连接,齿轮箱36的两个并列输出端向下分别通过立轧万向联轴器与相应的轧辊41上端传动连接。

根据产品轧制工艺,如图16中立辊轧机伺服液压缸44通过连接梁42带动轧辊轴座43在辊架40内滑动,左右两轧辊分别通过上下轴承盒安装于相应的轧辊轴座43内,轴承盒内含有冷却通道,向冷却通道内注入循环的冷却水,当各压辊工作时保持循环冷却水对相应轴承盒进行持续冷却,确保各压辊可靠运行。调整左右两轧辊41之间的辊缝如图19所示,例如初级塑形立轧装置和修边立轧装置分别包括位于其左右两侧立轧辊上的环形凹槽所形成的轧制孔型。控制系统根据设置参数或根据上道轧制工序计算的参数用以控制电机31转速、变截面各段的长度和宽度。电机31通过联轴器32与减速机33高速轴相连,减速机33低速轴通过连接法兰34和花键套筒35与齿轮箱36相连,齿轮箱36通过万向联轴器37带动轧辊41转动,将弹簧扁钢沿导卫台49送入轧机,轧辊41经伺服液压钢44带动连续动作,轧制出符合尺寸要求的工件。

如图3和图4所示,初级塑形立轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、测长机构和端部位置检测机构,控制系统根据测厚机构提供的扁钢厚度信息计算出其体积,确定轧制标准并控制两侧立轧辊的压进量,利用初级塑形立轧装置的左右两立轧辊对坯料钢板两侧面轧制,控制系统根据端部位置信息启动与各立轧辊联动的伺服液压缸,控制左右伺服液压缸逐渐对两立轧辊向内增压和减压,使坯料钢板轧制呈连续或单个的梭形体,控制系统采集该轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据以及两侧立轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形,通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形。

如图5和图6所示,初级变截面平轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、测长机构和端部位置检测机构,将上道工序修正的轧制轮廓图形作为该轧制工序的输入模型,并以端部位置检测机构提供的前端位置数据确定该道轧制工序的初始坐标点,为该道轧制工序的初始参数配置提供依据,控制系统控制初级变截面平轧装置的上下平轧辊的压进量,将所述梭形体在梭形收敛部位逐渐控制增大压进量和在梭形膨大部位逐渐控制减小压进量,使其被压制成马鞍状连续体或单体,控制系统采集该道轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据及上下平轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形,通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形。

如图5和图6所示,深度变截面平轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、测长机构和端部位置检测机构,将上道工序修正的轧制轮廓图形作为该轧制工序的输入模型,并以端部位置检测机构提供的前端位置数据确定该道轧制工序的初始坐标点,为该道轧制工序的初始参数配置提供依据,控制系统控制深度变截面平轧装置的上下平轧辊的压进量,将所述马鞍状连续体或单体在梭形收敛部位逐渐控制增大压进量和在梭形膨大部位逐渐控制减小压进量,压制成两侧面近似平行而上下面为波浪形连续体或单体,控制系统采集该道轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据及上下平轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形,通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形。

如图3和图4所示,利用修边立轧装置对所述波浪形连续体或单体的两侧平行边进行修改性轧制并具有适度压进量,使修边后的波浪形连续体两侧边宽度及倒角符合加工尺寸要求。

如图5和图6所示,利用修面变截面平轧装置对修面后的波浪形连续体或单体的上下波浪面进行修改性轧制,并具有适度压进量,使修面后的波浪形连续体的上下波浪面符合加工尺寸要求。

同时,也可以在修边立轧装置和修面变截面平轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、测长机构和端部位置检测机构,将上道工序修正的轧制轮廓图形作为该轧制工序的输入模型,并以该道轧制工序的前入口位置数据确定该道轧制工序的初始坐标点,为该道轧制工序的初始参数配置提供依据,控制系统采集该道轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据及上下平轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形,通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形。

还可以同时在各立轧辊支架下方设置有用以检测钢板宽度的光栅尺。

本实施例五连轧系统采用由k5立-k4平-k3平-k2立-kl平的轧制系统,能够使用各种厚度汽车板簧轧制,轧制规格:宽度60-120mm,厚度10-60mm,尤其适用于30-60mm的汽车弹簧扁钢轧制,能够轧制成斜度比较大的适合板簧增加导向臂的变截面汽车板簧产品。各道轧制工序输出端厚度曲线、长度曲线作为下道工序输入的初始厚度和长度值,该数值与下一道轧机的位置检测数据结合确定下一道轧机轧制过程的各坐标点,为下一道轧机的初始参数配置提供依据,同时控制系统采集各道轧机的长度曲线数据、厚度曲线数据来绘制各道轧机的轧制轮廓图形,通过比较各轧机输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形,再作为下道工序输入的初始厚度和长度值。另外,各道工序用以修正轧制轮廓图形同时还作为本道工序的轧制控制参数。

实施例2:在实施例1基础上采用另一种平轧装置中,包括竖向可控推进机构,用于驱动横置的上轧辊与横置的下轧辊在轧机机架内相互靠近或远离,由控制系统根据变截面设置信息控制所述竖向可控推进机构对上轧辊推进或抬升。其中夹送辊包括辊架和位于辊架内的上下横辊,其中下横辊两端通过轴承安装于辊架内,且下横辊一端与步进电机传动连接,上横辊两端的轴承架套装于轮架内能够沿竖向轨道升降移动,在所述辊架上竖向安装有伺服液压缸,其伸缩端连接在上横辊的轴承架上,使得伺服液压缸的伸缩端移动带动上横辊的轴承架移动,在伺服液压缸上安装有用以检测器伸缩端形成的位移传感器(用以检测夹送辊高度变化的位移传感器),该位置传感器为控制系统提供钢板厚度信息,控制系统控制所述驱动电机和伺服液压缸运动。

实施例3:变截面多段连续式五连轧系统中,轧制成斜度比较大的适合板簧增加导向臂的变截面汽车板簧产品,厚度范围30-60mm的汽车弹簧扁钢。

本实施例主要针对原变截面单片轧机为先立轧后平轧二道成型,且轧机型号大辊径也较大410mm,只能轧制单段变截面,多段变截面不能实现。以及针对原变截面多片轧机改进,因为多段变截面波浪型导角角度较小,大辊径不能实现小角度。本实施例采用五连轧是先通过k4和k3两道平轧(辊径250mm),再进行k1平轧(辊径170mm),小辊径完全可以实现多段变截面。

该五连轧系统包括依次采用初级塑形立轧装置、初级变截面平轧装置、深度变截面平轧装置、修边立轧装置和修面变截面平轧装置的连续轧制系统。

其中,三个平轧装置包括轧机机架、竖向可控推进机构、上轧辊和下轧辊,竖向可控推进机构用于驱动横置的上轧辊与横置的下轧辊在轧机机架内相互靠近或远离。上轧辊和下轧辊的一端分别通过传动机构一与驱动机构传动连接。在位于轧机机架顶部安装有驱动所述升降轴承盒同步升降运动的竖向可控推进机构,由控制系统根据变截面设置信息控制所述竖向可控推进机构对上轧辊推进或抬升。初级变截面平轧装置、深度变截面平轧装置和修面变截面平轧装置对汽车弹簧扁钢的压下量比例为11:8:1。

两个立轧装置还包括轧机机架46,一对左右两轧辊41安装在轧机机架46内,左右两轧辊41的端部分别与传动机构二传动连接。

本实施例五连轧系统用于汽车弹簧扁钢轧制过程,直接将厚度为10-60mm尤其是30-60mm的长条状弹簧扁钢从k5端入口的导卫架引入,该系统根据设置自动轧制成型合格产品,具有优点:(1)双小压辊,压下弧度大(弧距短),符合板簧要求;两次分级压下量,精度高;(2)能实现多片连续轧制;(3)整体精度高。从图2可以看出,弹簧扁钢经过k5时通过两立辊从宽度方向轧制形成梭形且使变截面弹簧扁钢沿长度方向延展,在k4时被轧制出浅槽且在浅槽处主要沿宽度延展,形成初步变截面扁钢,在k3时被轧制出深槽且在深槽处主要沿宽度延展,形成深度变截面扁钢,调节k2中左右两轧辊间隙小于k3,调节k1中上下两轧辊间隙小于k5,k2和k1用于修边和修面的同时,能够有足够的夹持力度和塑形作用。

实施例4:在实施例1基础上,采用如图1所示的具体轧机机型系统,其中k4、k3和k1为平轧装置,采用了大致相同的机型,但都具有变截面自动调节功能,k5和k2为立轧装置。

三个平轧装置相同之处至少需要包括平轧轧机机架、竖向可控推进机构、上轧辊和下轧辊。其中,竖向可控推进机构用于驱动横置的上轧辊与横置的下轧辊在轧机机架内相互靠近或远离,由控制系统根据变截面设置信息控制所述竖向可控推进机构对上轧辊推进或抬升。竖向可控推进机构是在轧机机架6顶部固定安装伺服液压缸5,伺服液压缸5的伸缩端部固定有固定座16,固定座16两端下侧分别固定连接对应的升降轴承盒13。在位于轧机机架6顶部安装有驱动所述升降轴承盒13同步升降运动的竖向可控推进机构,由控制系统根据变截面设置信息控制所述竖向可控推进机构对上轧辊推进或抬升。

上轧辊和下轧辊的一端分别通过传动机构一与驱动机构传动连接。平轧装置的轧制机构包括轧机机架6、伺服液压缸5、上轧辊7和下轧辊8,轧机机架6包括左右两侧壁(或架),两侧壁对称位置分别设置有竖向滑槽17如图3,上轧辊7的两端通过升降轴承盒13匹配套装在对应竖向滑槽17内,在升降轴承盒13与竖向滑槽17之间设置有竖向导向结构。如图5中,上轧辊和下轧辊与竖向滑道之间配合安装关系可以看出,在竖向滑槽17侧面固定有轨道板20,在上轧辊两侧的升降轴承盒上分别固定有轴承盒滑动座22,每侧的轴承盒滑动座侧面分别设置有轨道槽21,各轨道槽匹配套装于对应的轨道板20侧面。轴承盒内含有冷却通道,向冷却通道内注入循环的冷却水,当各压辊工作时保持循环冷却水对相应轴承盒进行持续冷却,确保各压辊可靠运行。同时设置有驱动各压辊两端轴承盒沿竖向移动的调节机构。

下轧辊8的两端分别通过固定轴承盒14匹配套装在对应竖向滑槽17内,一侧或两侧固定轴承盒14通过轴承盒固定座15固定在竖向滑槽17侧面。上轧辊7和下轧辊8的一端分别通过传动机构与驱动机构传动连接,即如图1中在上轧辊7和下轧辊8的一端分别连接相应万向联轴器4,两万向联轴器4分别与联合减速机3输出端相连,电机1通过联轴器2与联合减速机3输入端相连。

在位于轧机机架6左右两侧壁的一个侧面或两个侧面安装有前导料口18和/或后导料口19,如图1中,在导料口18和/或后导料口19上分别设置横移调节槽24,并在各横移调节槽上分别通过螺栓安装相应的前导卫装置23和后导卫装置,且可以左右调节;前后导卫装置包括中部下凹的导向槽,导向槽的槽口为锥形,用于板簧的引导。平轧机伺服液压缸5带动上轧辊7,调整上轧辊7与下轧辊8之间的辊缝,控制系统控制电机1转速,变截面板簧各段长度及厚度。启动轧机,电机1通过联轴器2与联合减速机3相连,联合减速机3低速轴端再通过万向联轴器4带动上轧辊7与下轧辊8转动,立辊轧机轧制后的工件进入轧机,上轧辊7经伺服液压缸5带动连续动作,最终轧制出符合尺寸要求的工件。

所述立轧装置还包括立轧轧机机架,一对左右两轧辊安装在轧机机架内,左右两轧辊的端部分别与传动机构二传动连接。通过控制系统电机31转速,变截面各段的长度和宽度。电机31通过联轴器32与减速机33高速轴相连,减速机33低速轴通过连接法兰34和花键套筒35与齿轮箱36相连,齿轮箱36通过万向联轴器37带动轧辊41转动,将弹簧扁钢沿导卫台49送入轧机,一对左右轧辊41(立辊)经传动机构二驱动而连续动作,轧制出符合尺寸要求的工件。

立轧轧制机构包括轧机机架46,其内侧底部匹配套装有卧式的辊架40,其上下壁分别设置扁腔,一对左右两轧辊41的上下端分别安装相应的轧辊轴座,上端两轧辊轴座并排匹配套装于所述上扁腔内,下端两轧辊轴座并列匹配套装于所述下扁腔内。左右两轧辊41之间存在轧制间隙,且受手轮调节或受伺服液压缸的控制提前调节轧制间隙。

所述的传动机构二包括在轧机机架46的上端固定安装齿轮箱36,齿轮箱36的输入端通过传动机构与驱动机构传动连接,齿轮箱36的两个并列输出端向下分别通过立轧万向联轴器与相应的轧辊41上端传动连接。所述的驱动机构二还包括固定在驱动机构支架顶端的立轧电机31和立轧减速机33,立轧电机31转轴通过立轧联轴器32与立轧减速机33输入端连接,立轧减速机33输出端连接法兰34,法兰34通过花键套筒35及相应花键轴与齿轮箱36输入端连接。

工作过程中,原始材料例如截好的弹簧扁钢,经加热炉加热后,经辊道送到轧机前,启动立轧电机,通过减速机和齿轮箱、万向联轴器分别驱动左轧辊和右轧辊转动,通过输入设备(数字按键)向控制系统或计算机输入设置参数(如变截面函数),将加热后的弹簧扁钢通过导卫台送入左右两轧辊之间。可以在导卫台的入口处安装接近传感器,或者在伺服液压缸端部与连接梁之间或连接梁与辊架之间安装压力传感器,用于反馈各伺服液压缸的压力变化曲线,以确保压制出合格的弹簧扁钢,立轧过程迅速用时短,同时启动平轧电机,控制伺服液压缸5带动上轧辊7按设置逐渐顶压推进和逐渐收缩抬升。板簧轧制坯料从前导卫装置23进入上下轧辊内,用于监测板簧轧制坯料进入时机的方式,可以在前导料口18的入口处安装接近传感器,或者在上轧辊或下轧辊连接位置间隙中安装压力传感器,控制系统通过监测各传感器信号,判断板簧轧制坯料进入轧制通道。含余热的被k5和k4压制沿宽度延展的弹簧扁钢直接进入k3、k2、k1进行轧制。

实施例5:在实施例4基础上,设置有控制立轧装置中左右两轧辊41向内或向外平移的手动调节机构或可控调节机构。可控调节机构是在立轧装置轧机机架46内侧底部匹配套装有卧式的辊架40,该辊架40的上下壁分别设置扁腔,一对左右两轧辊41的上下端分别安装相应的轧辊轴座,上端两轧辊轴座并排匹配套装于所述上扁腔内,下端两轧辊轴座并列匹配套装于所述下扁腔内;在所述辊架40的两端分别固定安装有伺服液压缸44,各伺服液压缸44的伸缩端固定连接梁,每侧连接梁分别顶压在相邻侧上下轧辊轴座43侧面,左右两轧辊41之间存在轧制间隙,且受两侧伺服液压缸44的控制该轧制间隙会逐渐变化。

应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。例如,在以上各实施例基础上,所述的初级变截面平轧装置、深度变截面平轧装置、塑形立轧装置、修面变截面平轧装置和修边立轧装置分别为独立的各轧机。例如,进一步在初级变截面平轧装置与深度变截面平轧装置之间,增加辅助塑形立轧装置。例如,竖向可控推进机构是在竖向滑道顶部或底部安装蜗轮蜗杆箱,与蜗轮轴连接的竖向提升杆的内端固定连接轴承盒部件,与蜗杆轴连接有伺服电机,伺服电机通过电机座固定在滚压支架一侧,蜗轮蜗杆啮合。例如,竖向可控推进机构还可以是通过在竖向滑道顶部或底部安装伺服电机(或步进电机)由控制系统控制各伺服电机转动进而驱动各轴承盒升降移动,例如通过螺杆转动带动螺母座升降移动。例如设计所述的传输机构是位于各道轧制装置之间的传输带或链环,其首端位于上道轧制工序的夹送输出端口,其尾端位于下道轧制工序的夹送输入端口。

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