專利名稱：軋制帶鋼橫向剪切用的高速剪切機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在兩個相互對置的滾筒的至少一個滾筒上有一把帶刀刃的刀特別是切刀的高速剪切機，該切刀可加速到被剪切的軋制帶鋼的進給速度，而且剪切用的兩個滾筒可相互調整。這兩個滾筒通過為其配置的至少一個驅動裝置加速到與被剪切的軋制帶鋼的速度一致的圓周速度，而且至少一個滾筒配置有一個單獨可控的調整裝置。
生產熱軋寬帶鋼越來越多地過渡成連續(xù)的軋制。所用的材料通過焊接粗軋帶鋼或鑄造機制成。但熱軋寬帶鋼亦用半連續(xù)式軋制方法生產，這種方法所用的材料可具有多粗軋帶鋼長度，且可中間存放的輥道、輥底爐或鋼卷箱中。
精軋帶鋼必須在熱軋過程后切成與要求的鋼卷重量相應的帶鋼長度。切料是在連續(xù)運行中、即在軋制速度下進行。所以切料必須在寬帶鋼熱軋機目前的一般速度為5米/秒至30米/秒、最好10米/秒至20米/秒的范圍內進行。其中帶鋼厚度為0.5毫米至30毫米、最好0.6毫米至1.5毫米之間。
用來剪切熱軋寬帶鋼用的已知的滾筒式剪切機或曲柄式剪切機不是為這樣高的帶鋼速度設計的。但就是連接在冷軋串列式軋機機列上的飛剪目前一般也只不過在帶速約為6米/秒以內工作；在這里也存在著對更高速度的要求。
已知的剪切方法是將切料用的切刀滾筒加速到30米/秒的帶速，然后必須重新制動，對這樣高的帶速不再可能用可承受的費用來實現。
為了補救，人們提出了切刀滾筒加速到帶速或切刀滾筒用帶速運轉可與垂直于帶鋼進行的運動分開控制，并為此至少一個滾筒配置了一個單獨可控的調整裝置。
這樣，其中的一個滾筒可配置一把切刀，而另一個滾筒則可配置一個與該切刀相互作用的鐵砧或一個起鐵砧作用的圓周范圍。
但剪切機的這種結構只有在剪刃和鐵砧或對置滾筒的周圍范圍之間的剪切間隙為零時，才可能保證帶鋼的安全和精確的切斷。否則-例如在切刀過長時-可導致切刀和鐵砧過載甚至破壞，而在切刀不夠長時則剪斷不完善。
但由于調整裝置的熱膨脹、磨損、彈性性能、加速力、加工誤差等等一個或多個相互作用的影響因素使剪切間隙的調節(jié)不可能為“零”或不可能達到要求的可靠性，所以，為了切實可靠切斷帶鋼，切刀必須從切料圓周凸出來。但這種過度剪切會造成剪切力迅速上升，從而在全部剪切零部件上，調整裝置直至滾筒的支承結構上都出現磨損現象。
本發(fā)明的目的在于，在上述現有技術的基礎上，在避免上述困難和技術限制的情況下這樣改進熱軋帶鋼和冷軋帶鋼剪切用的高速剪切機，即在帶速高達30米/秒時，即使在最小帶鋼厚度情況下也能可靠保證精確剪切，亦即在避免切刀，鐵砧或對置滾筒的圓周范圍以及調整裝置和滾筒的支承結構引起過載和/或避免不完善剪切的情況下仍能可靠保證精確剪切。
為了實現這個目的，本發(fā)明對權利要求1前序部分所述的那類一種高速剪切機提出切刀滾筒的切刀從切料圓周相對于第二滾筒的鐵砧或相對于第二滾筒的起鐵砧作用的圓周范圍凸出來并朝一個可預先確定的復位力可退縮地支承放置。
為此，在一種結構中將切刀可退縮地支承放置在切刀滾筒的一個徑向導向裝置內。不用徑向導向裝置，也可將切刀可退縮地支承放置在一根搖桿上，而且搖桿的旋轉點位于切刀滾筒上。
但也可用另一種解決方案，即切刀不退縮地嵌固在切刀滾筒上，而用其支座支承調整裝置的切刀滾筒則朝一個可預先確定的復位力可退縮地支承放置。
用兩種技術解決方案都可達到相同的結果，即在剪切過程中首先從切料圓周凸出來的切刀沖擊到第二滾筒的鐵砧上或起鐵砧作用的圓周范圍上時可退縮一定的程度，以便可靠地避免剪切力的不容許的增加，從而可靠地避免在全部剪切零部件上或在調節(jié)裝置直至滾筒的支座上出現磨損現象。
本發(fā)明的一種結構是，兩個滾筒中的一個滾筒裝有一把切刀，另一個滾筒則配置一個與該切刀相互作用的鐵砧。但也可采取這樣的措施，即兩個滾筒中的一個滾筒裝一把切刀，該切刀與起鐵砧作用的第二滾筒的周圍范圍相互作用。
總的說來，本發(fā)明實現了切刀在滾筒旋轉過程中沖擊到帶鋼上，在帶鋼被切斷后，切刀支承在對置滾筒的鐵砧上或支承在起鐵砧作用的圓周范圍內，隨即退縮或彈入。
在切刀和鐵砧滾筒之間的相互作用時具有這樣的優(yōu)點，即兩個滾筒的圓周速度的同步不需要特別精確。相反，與切刀相互作用的鐵砧滾筒的整個圓周都可利用切刀和鐵砧滾筒之間的圓周速度的差別來達到磨損的均勻分布并有利于提高剪切機的利用率。
所以，上述的原理特別適用于最高帶速的熱軋機的粗軋。
本發(fā)明的其他結構在相應的各項從屬權利中說明。
本發(fā)明的細節(jié)、特征和優(yōu)點可從下面附圖所示的幾個實施例的說明中得知。這些附圖是

圖1表示與一個鐵砧滾筒相互作用的一個切刀滾筒的側視圖和部分截面圖；圖2表示與一個鐵砧滾筒相互作用的一個切刀滾筒的另一種結構的側視圖和部分截面圖；圖3表示一個用彈簧支承的切刀的切刀滾筒垂直于旋轉軸的截面圖和放大的比例；圖4表示一個用氣壓/液壓支承的切刀的切刀滾筒與一個鐵砧滾筒相互作用的截面圖；圖5表示切刀和用一根調節(jié)梁的彈簧支承的鐵砧滾筒的調整裝置的側視圖；圖6表示用多個彈簧支承元件支承的一個切刀滾筒的一把切刀的側視圖和部分截面圖；圖7表示具有一把彈性切刀的切刀滾筒和鐵砧滾筒在負荷作用下變形的示意圖；圖8表示具有一把扇形切刀的圖7的示意圖。
圖1表示具有一個切刀滾筒6和一個與該切刀滾筒相互作用的用來切斷軋制帶鋼4的鐵砧滾筒7的一種高速飛剪。這兩個滾筒6和7用一個圖中未示出的驅動裝置可加速到被剪切的軋制帶鋼4的進給速度，并可用一個人所共知的調整裝置36(圖5)相互調節(jié)進行切料。通過這種調整裝置，兩個滾筒6、7可進行獨立的調節(jié)過程達到剪切所需的、與被切的帶鋼4的進給速度一致的圓周速度，并在繼續(xù)運行的持續(xù)時間過程中保持這個圓周速度；為了讓預定的一段帶鋼長度通過剪切機不被剪斷，調整裝置在調節(jié)到切料位置實現剪切后立即又回到打開的中立位置。
根據本發(fā)明，切刀滾筒6的切刀1從切料圓周40相對于滾筒7的鐵砧24(圖5)或起鐵砧作用的圓周范圍凸出來并朝一個具有可預先確定的復原力的鋼彈簧組12可退縮地支承放置。其中切刀1可退縮地支承放在切刀滾筒6的一個徑向導向裝置9內。在圖1所示的這種切刀支承結構中，徑向導向裝置9支承用其刀柄11可在徑向內進行導向運動的切刀1。在刀柄11上有一個法蘭10，鋼彈簧組12支承在該法蘭上，從而使切刀1可退縮地支承在它具有可預先確定的復位力的凸出的切料位置上。法蘭10用一個鎖緊件8固定在徑向內，該鎖緊件8用螺絲28固定在滾筒6上。依此方式，切刀1在切料過程中在剪斷軋制帶鋼4以后可朝彈力壓回到滾筒中心的方向例如這樣遠，以避免損壞剪刃3或鐵砧滾筒7的圓周范圍。此外，鐵砧滾筒7可用相當軟的材料制成，以保護切刀1。
在圖1和圖2中，可單獨控制的調整裝置36只用雙箭頭示意。它的結構是內行人熟知的。僅作為例子在圖5中示出了一種可用調節(jié)凸輪22、23操作的搖桿25、26的調整裝置36。該調整裝置包括本發(fā)明的另一種結構，其中，切刀2不可退縮地嵌固在切刀滾筒6中，且用其支承結構支承切刀滾筒6的調整裝置36朝一個具有預定復位力的減震支柱29可退縮地支承放置。
在這種結構中，切刀2也可在達到預定載荷峰值時從切料圓周40中朝鐵砧24反向彈性退縮，然后搖桿25朝彈簧30的彈力的反方向升高相應的尺寸，以避免切刀2、鐵砧24和其他部件包括滾筒6和7的支承結構超載。
圖3中表示圖1本發(fā)明結構的放大圖。圖中相同的件用相同的參考號。如圖所示，刀刃3相對于切刀滾筒6的圓形圓周凸出一個凸出的尺寸U。在這個結構中，刀柄11朝鋼彈簧組12可退縮地彈性支承。刀柄11用一個壓桿1 6可向上延長。壓板15用來限制用雙箭頭示意的刀柄11的行程。壓桿16擰入一個可調節(jié)鋼彈簧組12的預應力的螺絲17中。
圖2和圖4表示本發(fā)明圖1和圖3的一種變型結構。其中，切刀1朝一個氣體壓縮彈簧21支承放置在一個徑向導向裝置13中。這個徑向導向裝置將壓力傳遞到在氣缸14中進行導向運動的活塞13上，該活塞又將切刀1預定的切力通過法蘭10和刀柄11傳遞到刀刃3上。在不同的彈簧元件12或21的情況下涉及到在動作原理上相同的裝置，其選擇則由專業(yè)人員負責進行。
在圖4放大圖中還示出了壓力室18的關閉附件19，通過該附件氣體壓力或壓力室1 8的加載可用壓縮氣體進行，并可改變壓力。下方壓力室可選擇用一種液壓流體35或用壓縮氣體加載。其他方面與圖2和圖4裝置的功能原則上相同并完成預定的任務。
這里所示的結構只是可能的實施例子。切刀彈性支承的其他結構可用例如人所共知的用來減震和阻尼運動物質的彈性體和氣態(tài)工質與液態(tài)工質的組合，例如大家所熟知的液壓設備中的活塞儲能器，等等。
圖5表示本發(fā)明上面業(yè)已述及的另一種結構的示意圖。其中，切刀滾筒6具有一把不退縮的固定鑲入的切刀2，該切刀與鐵砧滾筒7的鐵砧24相互作用在調整裝置36的適當位置時將軋制帶鋼4切斷。因為調整裝置36的調整偏心輪22、23描述一個不變的偏心行程，所以為了達到剪切間隙的尺寸為零，切刀2相對于鐵砧24必須凸出一定的尺寸U。這勢必導致刀刃3和鐵砧24之間的作用力的自發(fā)上升，從而導致整個調整裝36包括偏心輪、滾筒和搖桿25、26的鉸鏈27、28的支座的作用力的自發(fā)上升。為了根據本發(fā)明這里所述的原理通過切刀支承在一個具有一個可預先確定的復位力的彈簧元件上來避免全部部件的過載，所以例如搖桿25用其鉸鏈28例如彈性支承在圖示的螺旋形彈簧30上。這樣，減振支柱29承擔在導向元件31中的直線導向，并通過調節(jié)螺絲32限制減振支柱29的向下運動。
為了在切料位置上根據本發(fā)明原理使切刀1可退縮的支承，不必一定直接在切刀滾筒6上設置作用復位力的元件。寧可根據專業(yè)人員的推斷，在選擇可供使用的相同作用的裝置時將一個適合的彈簧元件裝在高速剪切機的其他部件中，例如裝入圖5所示的調整裝置中。原則上也可將調整裝置的其他部件可退縮地支承放置，為此，例如可考慮用滾筒6、7的支承，或調節(jié)偏心輪22、23或搖桿27、28的支承。在任何情況下都必須保證切刀2和鐵砧24之間的有效的力不得超過預定的最高值。
圖6表示另一種結構。在切刀滾筒6中，切刀1放置在一個徑向導向裝置9中。為了達到需要的剪切力，該切刀徑向可退縮地彈性支承在一排盤形彈簧組12上。通過用一系列帶有斜楔面嵌入的楔塊的調節(jié)機構33可借助于調節(jié)行程34改變彈簧預應力，從而改變彈簧行程和彈簧的遞進。借助于圓柱形滾子-滾動體將滾筒6兩端支承在浮動軸承37、38上。這樣，切刀滾筒6便可在軸向內以很小的軸向自由度磨損相當小地來回運動。
為了在整個帶鋼寬度上達到恒定的剪切力，切刀1具有很小的抗彎剛度；圖7。另一種方案是，借助于切刀扇形體1’可將切刀作成扇形；圖8。從而可使切刀適應切刀滾筒6和鐵砧滾筒7的變形。為清楚起見，圖中夸大示出了切刀滾筒6和鐵砧滾筒7的變形。
扇形體中構成的彈簧1 2可以不設在切刀1上而設在鐵砧滾筒7上。切刀的扇形彈性原理也可在另一種剪切機中用作超載防護裝置。這種剪切機沒有切刀，而具有“正真的”切削刀。
本發(fā)明以最佳的方式在達到完善切料的情況下改進了高速剪切機，特別是在被剪切的軋制帶鋼的輸送速度高達30米/秒的情況下不使剪切機的部件超載。
權利要求
1．在兩個相互對置的滾筒(6、7)的至少一個滾筒上裝有一個把帶刀刃(3)的刀，特別是切刀(1、2)的高速剪切機，該切刀可加速到被剪切的軋制帶鋼(4)的進給速度，而且剪切用的兩個滾筒(6、7)可相互調整，其中，這兩個滾筒通過為其配置的至少一個驅動裝置可加速到與被剪切的軋制帶鋼(4)的速度一致的圓周速度，而且至少一個滾筒(6、7)配置有一個單獨可控的調整裝置(36)，其特征在于，切刀滾筒(6)的切刀(1)從切料圓周(40)中相對于滾筒(7)的鐵砧(24)或起鐵砧作用的圓周范圍凸出來，并可退縮地支承在至少一個具有可預先確定復位力的彈簧元件上。
2．按權利要求1的剪切機，其特征在于，切刀(1)可退縮地支承在切刀滾筒(6)的一個徑向導向裝置(9)中。
3．按權利要求1的剪切機，其特征在于，切刀(1)可退縮地支承在一根搖桿上，且搖桿的旋轉點位于切刀滾筒(6)上。
4．按權利要求1的剪切機，其特征在于切刀(2)不可退縮地鑲在切刀滾筒(6)上；用其支座支承切刀滾筒(6)的調整裝置(36)可退縮地支承在一個具有可預先確定復位力的彈簧元件(29、30)上。
5．按權利要求1、2或3的剪切機，其特征在于，切刀滾筒(6)配置一把切刀(1)，而另一個滾筒(7)則配置一個與切刀(1)相互作用的鐵砧(24)。
6．按權利要求1、2或3的剪切機，其特征在于，一個滾筒(6)配置一把切刀(1)，該切刀與起鐵砧作用的第二滾筒(7)的圓周范圍相互作用。
7．按權利要求1或2的剪切機，其特征在于，切刀(1)朝一個鋼彈簧(12)或鋼彈簧組支承在一個徑向裝置(9)中。
8．按權利要求1或2的剪切機，其特征在于，通過調整裝置(17、33)可改變彈簧(12)的彈簧行程和/或彈簧(12)的遞進。
9．按權利要求1或2的剪切機，其特征在于，切刀(1)朝氣體壓縮彈簧(21)支承在徑向導向裝置(9)中。
10．按權利要求1或2的剪切機，其特征在于，切刀(1)可支承在一個彈性體一緩沖墊上。
11．按權利要求1或2的剪切機，其特征在于，切刀(1)可支承在一個液壓的，與一個蓄壓器(18)相互作用的液柱(35)上。
12．按權利要求1或4的剪切機，其特征在于，用其支座支承切刀滾筒(6)的調整裝置(22、23；25、26)通過一個機械的、氣動的或液壓的可退縮的支座、特別是通過一個減震支柱(29)彈性支承。
13．按權利要求1至12一項或多項的剪切機，其特征在于，為了保持切刀(1)和鐵砧(24)之間的確定的剪切間隙，滾筒(6、7)用其圓周速度相互同步以及與帶鋼進給速度同步。
14．按權利要求1至13一項或多項的剪切機，其特征在于，調整裝置(22、23、36)與滾筒(6、7)的旋轉可這樣同步或控制，即在切刀(1)和/或鐵砧(24)通過時，調整運動結束，并在通過后，調整運動返回。
15．按權利要求13和14的剪切機，其特征在于，同步可用電或電子方式實現。
16．按權利要求13和14的剪切機，其特征在于，同步可用變速方式實現。
17．按權利要求1至16一項或多項的剪切機，其特征在于，切刀(1)用一排直線排列的彈簧支承元件可退縮地支承在一個徑向導向裝置(9)中。
18．按權利要求1至17一項或多項的剪切機，其特片在于，切刀(1)構成整體，并在切刀滾筒(6)徑向內起彈性作用和借助于扇形彈簧元件(12”)可退縮地支承。
19．按權利要求1至17一項或多項的剪切機，其特征在于，切刀(1)用切刀扇形體(1’)多段構成，其中單個或多個切刀扇形體(1’)合并支承在扇形的彈簧元件(12”)上。
20．按權利要求18或19的扇形彈簧元件(12”)的應用在剪切機上用不同于上述切刀的刀，這種刀例如為了過載保護的目的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在兩個相互對置的滾筒的至少一個滾筒上裝有一把帶刀刃的切刀的高速剪切機,該切刀可加速到被剪切的軋制帶鋼的進給速度,而且剪切用的兩個滾筒可相互調整。這兩個滾筒可通過為其配置的至少一個驅動裝置可加速到與被剪切的軋制帶鋼的速度一致的圓周速度,而且至少一個滾筒配置有一個單獨可控的調整裝置。通過切刀滾筒的切刀從切料圓周中相對于滾筒的鐵砧或相對于滾筒的起鐵砧作用的圓周范圍凸出來并朝一個具有可預先確定復位力的彈簧元件可退縮地支承而改進了這種高速剪切機。
文檔編號B26D1/62GK1215640SQ9812153
公開日1999年5月5日 申請日期1998年10月22日 優(yōu)先權日1997年10月22日
發(fā)明者G·克內佩, J·明克, H·格拉菲, J·梅爾茲 申請人:Sms舒路曼-斯瑪公司