专利名称：全自动连续冷轧钢筋方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明属于冶金系统轧钢方法及设备，具体说是一种金自动连续冷轧钢筋方法及设备。
随着社会的发展，高层建筑、大跨度工程抗强地震设施所采用的钢筋混凝土结构为主体的工程越来越多，施工难度也大，对高效钢材的质量要求越来越高，规格和数量需求也越来越多。而目前采用的冷拉钢丝和冷拔轧带肋钢筋设备加工方式落后，自动化程度低，生产过程中不能很好地解决两个轧机间的堆拉问题，特别是3m/S以上的高速调直、连续切断加工中的堆拉现象犹为突出，钢筋受拉伤影响，抗拉强度低，且极不稳定，造成材料浪费大、生产效率低，且设备易受损坏。中国专利公开了一种名为“超稳态高效连续轧制带肋钢筋轧机”的实用新型专利，专利号为98237109，审定公告号为2321554。该轧机是在传动系统的对称式行星差速器的两侧的支承框架上，都置有由一架立式轧辊和一架水平轧辊组成的轧机机组。该轧机可与放线器、卷线器配套组成连续轧制冷轧带肋钢筋连轧机生产线，其主要目的是要解决连续轧制中的堆拉问题。其结构复杂，加工、安装不便，不能承受较大外力，易受损，可靠性较差，加工能力及品种受到限制。
本发明的目的在于避免并解决上述现有技术中的缺陷和不足，而提供一种全自动连续冷轧钢筋方法及设备。自动化程度高，效率高，特别是能自动调速解决粗轧与精轧间的堆拉问题，确保在轧制过程中，钢筋不被拉断，设备不受损坏；而且，设备结构设计合理、紧凑，安全可靠，加工能力强，品种适应范围广，产品质量高，浪费少。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种全自动连续冷轧钢筋的方法，包括自动放线、自动除鳞、自动定径、自动完成复合导卫、粗轧、自动转角、自动调节粗轧与精轧间的堆拉、精轧、自动调直、自动定尺切断或自动卷线，其特征在于所述的自动调节堆拉方法是一个双闭环控制自动调节系统，当钢筋在粗轧机与精轧机之间的张力区堆积时，由一个堆积感应传感器检测出堆积尺寸的大小，转换成相应比例的电信号，送入精轧机电机控制器，使精轧机电机加速，直到堆积消除为止；当钢筋在粗轧机与精轧机之间的张力区拉力过大变紧时，由一个拉紧感应传感器检测出拉紧程度的大小，转换成相应比例的电信号，送入粗轧机电机控制器，使粗轧机电机加速，直到钢筋适当松弛为止。
轧机启动顺序是切断机-精轧机-粗轧机，当切断机停车，精轧机和粗轧机停车；当精轧机停车，粗轧机停车；当粗轧机停车，精轧机停车；当钢筋张力超过设定极限值时，系统停机；当钢筋张力低于设定极限值时，轧机以3-7m/S的速度正常工作，并进入双闭环控制自动调节堆拉系统。
一种完成上述全自动连续冷轧钢筋方法的设备，包括放线机、除鳞机、润滑粗定径机、粗轧机、转角机、自动调节粗轧机与精轧机间堆拉的机构、精轧机、调直机、自动定尺切断机或自动卷线机及控制台，其特征在于所述的自动调节粗轧与精轧间堆拉的机构是一个双闭环控制自动调节系统，在钢筋在粗轧机与精轧机之间的张力区，设置一钢筋张力导槽，导槽两端有一个钢筋堆积感应传感器和一个钢筋拉紧感应传感器分别与精轧机电机控制器和粗轧机电机控制器相连，精轧机电机控制器和粗轧机电机控制器分别与精轧机电机和粗轧机电机相连，控制台内的控制电路与精轧机电机和粗轧机电机相连。
所述的钢筋堆积感应传感器和拉紧感应传感器均为位移传感器，精轧机电机和粗轧机电机均为交流电机，精轧机电机控制器和粗轧机电机控制器均为变频控制器，钢筋张力导管一侧平直，另一侧向外凸起。
所述的精轧机电机和粗轧机电机均采用各自合二为一的齿轮箱减速双输出轴通过各自双万向节分别与精轧机双轧辊和粗轧机双轧辊连接。
所述的粗、精轧机轧辊配有若干表面为不同凹槽的轧辊套，两者采用花键槽配合，两端采用螺纹键槽锁定。
所述的自动定尺切断机旁有一钢筋传递堆集装置。
所述的整个设备流水线纵向排列，轧制线水平误差小于5°。
本发明与现有技术相比有许多优点和积极效果1、采用了双闭环控制自动调节系统及钢筋传递堆集装置，彻底解决了粗轧与精轧间的堆拉问题，确保在轧制过程中，钢筋不被拉断，设备不受损坏；提高了自动化程度、生产效率及产品质量，冷轧速度可达3-7m/S。
2、粗、精轧机轧辊配有若干表面为不同凹槽的轧辊套，两者采用花键槽配合，两端采用螺纹键槽锁定，确保各轧机使用的耐久性和可靠性，且加工品种多，更换品种方便，可轧制φ4mm-φ14mm，9个规格冷轧带肋钢筋和φ3mm-φ10mm，8个规格冷轧圆钢。
3、将齿轮箱减速双输出轴合二为一的齿轮箱输出端与机架间采用双万向节同步传动上下轧辊，以确保在轧制过程中轧制力均衡，轧制钢材结晶分布均匀，从而可以缓解轧辊驱动力矩不匀造成内部晶体形状压扁或拉长(即纵向的纤维组织大于横向纤维组织)时金属局部加工硬化而造成塑性和韧性下降。简化了结构，提高了产品等级，减少了浪费。
4、增加了系统保护功能。可防止因某台单机事故停车，产生的严重后果。
图1为全自动连续冷轧钢筋设备生产线工艺流程图；图2为本发明精轧机或粗轧机传动示意图；图3为本发明精轧机或粗轧机轧辊局部剖面图；图4为本发明控制逻辑框图。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述参照图1-3，母材由放线机1开始，首先进入除鳞机2进行除鳞，粗定径通过润滑定径机3，由粗轧机4压延后经转角机5进行90°偏转正位，通过张力管6进入精轧机7，精轧成型输出后，由调直机8进行校正弯曲度处理后，根据用户需要由触发器10进行定尺，连动切断机9切断后，通过传递堆集装置堆集18堆集捆扎后，完成全自动生产过程。
在钢筋在粗轧机与精轧机之间的张力区，设置一钢筋张力导槽6，张力导槽6一侧平直，另一侧向外凸起，导槽6两端有一个钢筋堆积感应位移传感器15和一个钢筋拉紧感应传感器12分别与精轧机电机17变频控制器16和粗轧机电机11变频控制器13相连，精轧机电机变频控制器16和粗轧机电机变频控制器13分别与精轧机交流电机17和粗轧机交流电机11相连，控制台14内的控制电路与精轧机交流电机17和粗轧机交流电机11相连。
精轧机交流电机17和粗轧机交流电机11均采用各自合二为一的齿轮箱19减速双输出轴20通过各自双万向节分别与精轧机双轧辊和粗轧机双轧辊21连接。
粗、精轧机轧辊21配有若干表面为不同凹槽的轧辊套22，两者采用花键槽配合，两端采用螺纹键槽用固定螺帽23锁定。
在配有触发器定尺10的切断机9旁有一钢筋传递堆集装置18。
整个设备流水线纵向排列，轧制线水平误差小于5°。
张力区双闭环调整开始工作时，位移传感器12电器反馈信号a1设置为0，正常运行时，变频控制器13仅接受设定给定器号。当出现超过规定的拉力时，位移传感器12由零变为正值，此时变频控制器13接受的信号为a1+a2，拉力越大a1信号幅度越大，a1和a2的共同作用使粗轧电机11加速，消除拉力，此时b2信号幅度为0；当出现超过规定的堆集时，位移传感器15由零变为正值，此时变频控制器16接受的信号为b1+b2，在张力导槽6内堆集越大，b1信号幅度越大，b1和b2的共同作用使精轧电机17加速，消除堆集，此时a2信号幅度为0。
参照图4，设备启动顺序是切断机9-精轧机7-粗轧机4，当切断机9停车，精轧机7和粗轧机4停车；当精轧机7停车，粗轧机4停车；当粗轧机4停车，精轧机7停车当钢筋张力超过设定极限值时，系统停机；当钢筋张力低于设定极限值时，轧机以3-7m/S的速度正常工作，并进入堆拉双闭环控制自动调节系统。
权利要求
1.一种全自动连续冷轧钢筋的方法，包括自动放线(1)、自动除鳞(2)、自动定径(3)、自动完成复合导卫、粗轧(4)、自动转角(5)、自动调节粗轧与精轧间的堆拉、精轧(7)、自动调直(8)、自动定尺(10)切断(9)或自动卷线，其特征在于所述的自动调节堆拉方法是一个双闭环控制自动调节系统，当钢筋在粗轧机(4)与精轧机(7)之间的张力区(6)堆积时，由一个堆积感应传感器(1 5)检测出堆积尺寸的大小，转换成相应比例的电信号，送入精轧机电机控制器(16)，使精轧机电机(17)加速，直到堆积消除为止；当钢筋在粗轧机(4)与精轧机(7)之间的张力区(6)拉力过大变紧时，由一个拉紧感应传感器(12)检测出拉紧程度的大小，转换成相应比例的电信号，送入粗轧机电机控制器(13)，使粗轧机电机(11)加速，直到钢筋适当松弛为止。
2.按照权利要求1所述的全自动连续冷轧钢筋的方法，其特征在于设备启动顺序是切断机(9)-精轧机(7)-粗轧机(4)，当切断机9停车，精轧机7和粗轧机4停车；当精轧机7停车，粗轧机(4)停车；当粗轧机(4)停车，精轧机(7)停车；当钢筋张力超过设定极限值时，系统停机；当钢筋张力低于设定极限值时，轧机以3-7m/S的速度正常工作，并进入双闭环控制自动调节堆拉系统。
3.按照权利要求1所述的全自动连续冷轧钢筋的方法所用设备，包括放线机(1)、除鳞机(2)、润滑粗定径机(3)、粗轧机(4)、转角机(5)、自动调节粗轧机与精轧机间堆拉的机构、精轧机(7)、调直机(8)、自动定尺切断机(9)或自动卷线机及控制台(14)，其特征在于所述的自动调节粗轧与精轧间堆拉的机构是一个双闭环控制自动调节系统，在钢筋在粗轧机(4)与精轧机(7)之间的张力区设置一钢筋张力导槽(6)，导槽(6)两端有一个钢筋堆积感应传感器(15)和一个钢筋拉紧感应传感器(12)分别与精轧机电机控制器(16)和粗轧机电机控制器(13)相连，精轧机电机控制器(16)和粗轧机电机控制器(13)分别与精轧机电机(17)和粗轧机电机(11)相连，控制台(14)内的控制电路与精轧机电机(17)和粗轧机电机(11)相连。
4.按照权利要求3所述的全自动连续冷轧钢筋设备，其特征在于所述的钢筋堆积感应传感器(15)和拉紧感应传感器(12)均为位移传感器，精轧机电机(17)和粗轧机电机(11)均为交流电机，精轧机电机控制器(16)和粗轧机电机控制器(13)均为变频控制器，钢筋张力导管6一侧平直，另一侧向外凸起。
5.按照权利要求3或4所述的全自动连续冷轧钢筋设备，其特征在于所述的精轧机电机(17)和粗轧机电机(11)均采用各自合二为一的齿轮箱(19)减速双输出轴(20)通过各自双万向节分别与精轧机双轧辊和粗轧机双轧辊(21)连接。
6.按照权利要求5所述的全自动连续冷轧钢筋设备，其特征在于所述的粗、精轧机轧辊(21)配有若干表面为不同凹槽的轧辊套(22)，两者采用花键槽配合，两端采用螺纹键槽锁定。
7.按照权利要求3所述的全自动连续冷轧钢筋设备，其特征在于所述的自动定尺切断机(9)旁有一钢筋传递堆集装置(18)。
8.按照权利要求6所述的全自动连续冷轧钢筋设备，其特征在于所述的自动定尺切断机(9)旁有一钢筋传递堆集装置(18)。
9.按照权利要求3所述的全自动连续冷轧钢筋设备，其特征在于所述的整个设备流水线纵向排列，轧制线水平误差小于5°。
10.按照权利要求8所述的全自动连续冷轧钢筋设备，其特征在于所述的整个设备流水线纵向排列，轧制线水平误差小于5°。
全文摘要
本发明提供一种全自动连续冷轧钢筋方法及设备。主要特点是:自动调节的堆拉方法是由一个双闭环控制自动调节系统,通过位移传感器接受精轧机和粗轧机之间张力区的张力变化,通过变频控制器控制精轧机电机和粗轧机电机的速度变化实现的。自动化程度高,效率高,确保在轧制过程中,钢筋不拉断,设备不受损坏;而且,设备结构设计合理、紧凑,加工能力强、范围广。
文档编号B21B1/18GK1299712SQ9912041
公开日2001年6月20日 申请日期1999年12月10日 优先权日1999年12月10日
发明者高树平, 田宝森 申请人:青岛中杰高速冷轧设备有限公司