專利名稱：用于軋件的進(jìn)給裝置和用于軋件進(jìn)給的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于軋件的進(jìn)給裝置和一種用于軋件進(jìn)給的方法，尤其是一種用于一臺(tái)無縫管軋機(jī)的推桿的進(jìn)給裝置。
背景技術(shù)：
為了使軋件均勻地通過軋機(jī)并與由工作軋輥施加到軋件上的作用力無關(guān)地實(shí)現(xiàn)軋制過程步驟，在軋機(jī)中通常通過進(jìn)給裝置將軋件推入到軋機(jī)中。例如在軋制無縫管時(shí)，通常通過一個(gè)設(shè)置在插入到空心坯的芯桿的端部上的止擋將空心坯推入到軋機(jī)中。
對于將一個(gè)中間產(chǎn)品、例如一個(gè)空心坯通過一個(gè)進(jìn)給裝置穿過軋機(jī)移動(dòng)的軋制方法，通常以中間產(chǎn)品在軋機(jī)外部的定位開始。然后使一個(gè)在進(jìn)給方向上可移動(dòng)的用于將進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳遞到軋件上的止擋與軋件接觸。在此如果軋制空心坯可以同時(shí)將一個(gè)芯桿插進(jìn)空心坯。這一點(diǎn)最好在快速過程中實(shí)現(xiàn)。通過止擋進(jìn)給使中間產(chǎn)品進(jìn)入軋機(jī)并與軋機(jī)的工作輥接觸。在此對于工作輥設(shè)置在軋機(jī)進(jìn)給方向后端的軋機(jī)必需首先使中間產(chǎn)品在一個(gè)進(jìn)給距離上進(jìn)給。然后才接著軋制中間產(chǎn)品，例如對于所謂的管坯，在軋制期間止擋必需使中間產(chǎn)品以確定的進(jìn)給速度和進(jìn)給力進(jìn)給(工作行程)。
已軋制產(chǎn)品的質(zhì)量直接取決于由進(jìn)給裝置施加的進(jìn)給力和所產(chǎn)生的進(jìn)給速度。因此對所產(chǎn)生的進(jìn)給力和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)提出了很高的要求。進(jìn)給必需不受由軋制過程沿著中間產(chǎn)品回傳的縱向力的影響產(chǎn)生一個(gè)恒定的速度和一個(gè)恒定的作用力。因此在軋制期間產(chǎn)生進(jìn)給的傳動(dòng)裝置必需特別固定而剛性地構(gòu)成。例如在軋制空心坯時(shí)傳動(dòng)裝置必需承受高達(dá)數(shù)噸的拉力，而不使所產(chǎn)生的進(jìn)給速度變化。
除了對進(jìn)給裝置的傳動(dòng)裝置的要求以外，還要求按照特別短的節(jié)奏時(shí)間輸送。因此期望在軋制過程結(jié)束后要盡可能迅速地實(shí)現(xiàn)中間產(chǎn)品在工作輥上的橫向進(jìn)給和止擋的回程以便接受新的中間產(chǎn)品。因此已知的進(jìn)給軋制具有特殊的機(jī)構(gòu)用于止擋的快速移動(dòng)。這些機(jī)構(gòu)部分地由獨(dú)立的輔助傳動(dòng)裝置構(gòu)成。傳動(dòng)裝置不僅要滿足強(qiáng)度和剛性要求而且要滿足進(jìn)給速度恒定的要求，還要允許止擋快速移動(dòng)，例如具有一個(gè)快速過程，這是非常費(fèi)事的。
由實(shí)踐中尤其已知兩個(gè)結(jié)構(gòu)方式用于空心坯的進(jìn)給裝置。第一種結(jié)構(gòu)具有一個(gè)唯一的小齒輪傳動(dòng)，它作用于位于推桿上的齒條。小齒輪傳動(dòng)與軋機(jī)之間的距離略大于待軋制的空心坯的兩倍長度。這個(gè)距離由芯桿給出，它必需在一個(gè)位置里保持工作過程的開始，它允許在芯桿尖端與軋機(jī)之間加入待軋制的空心坯。接著將基本等于空心坯長度的芯桿在第一進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中插進(jìn)空心坯(進(jìn)給長度約等于空心坯長度)。在第二進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中使空心坯通過一個(gè)位于芯桿端部上的止擋進(jìn)給到工作輥并被推過輥縫(進(jìn)給距離大于一倍的空心坯長度)。對于這個(gè)第一結(jié)構(gòu)變化整個(gè)進(jìn)給通過小齒輪傳動(dòng)與齒條的共同作用施加影響。因此齒條必需具有大于空心坯長度兩倍的長度。由此使整個(gè)進(jìn)給裝置的結(jié)構(gòu)長度大于空心坯長度的四倍。
這種已知的第一結(jié)構(gòu)的缺陷除了結(jié)構(gòu)長度較長以外還存在小齒輪傳動(dòng)與軋機(jī)以較大的距離設(shè)置(大于兩倍空心坯長度)。隨著距離的增加推桿的振動(dòng)傾向增加。推桿的振動(dòng)和固定在這個(gè)推桿上的芯桿對軋制產(chǎn)品的質(zhì)量帶來不利的影響。此外對于已知的結(jié)構(gòu)整個(gè)進(jìn)給通過一個(gè)電機(jī)以確定的速度產(chǎn)生。這導(dǎo)致太長的節(jié)奏時(shí)間。
為了減小這種進(jìn)給裝置的結(jié)構(gòu)長度已經(jīng)建議，可移動(dòng)的止擋的進(jìn)給通過兩個(gè)不同的傳動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)。通過一個(gè)由快速過程構(gòu)成的輔助傳動(dòng)裝置使芯桿產(chǎn)生在空心坯中的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。這個(gè)運(yùn)動(dòng)可以以較高的速度實(shí)現(xiàn)。緊接著芯桿的插入實(shí)現(xiàn)推桿止擋部位與可移動(dòng)的具有齒條的支座的耦聯(lián)?？招呐鲗ぷ鬏伒倪M(jìn)給和空心坯在軋制過程期間的移動(dòng)(工作行程)通過一個(gè)作用于可移動(dòng)支座的齒條上的小齒輪實(shí)現(xiàn)。與第一結(jié)構(gòu)變化不同，這個(gè)第二結(jié)構(gòu)變化允許止擋以不同的速度移動(dòng)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)短的節(jié)奏時(shí)間。但是這種第二結(jié)構(gòu)具有一個(gè)非常費(fèi)事的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。此外這種結(jié)構(gòu)變化也是非常易受振動(dòng)的。保持推桿止擋范圍的可移動(dòng)的支座能夠使這個(gè)范圍起作用和釋放。這一點(diǎn)只能以明顯增加的結(jié)構(gòu)費(fèi)用實(shí)現(xiàn)一個(gè)剛性的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然對于剛性的結(jié)構(gòu)通過這個(gè)可移動(dòng)的支座使振動(dòng)導(dǎo)入推桿和芯桿，振動(dòng)將影響軋制產(chǎn)品的質(zhì)量。
除了高的結(jié)構(gòu)費(fèi)用和由結(jié)構(gòu)引起的這個(gè)裝置的高彈性和由此引起的芯桿不良定位精度以外，可移動(dòng)的支座嚙合機(jī)構(gòu)是易受干擾和磨損的。此外必要的鎖緊過程阻止了進(jìn)一步優(yōu)化節(jié)奏時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，提出一種用于軋件的進(jìn)給裝置和一種用于軋件進(jìn)給的方法，它們避免現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)缺陷，而不增加結(jié)構(gòu)上的費(fèi)用。
這個(gè)目的通過如主權(quán)利要求所述的按照本發(fā)明的進(jìn)給裝置和按照本發(fā)明的用于軋件進(jìn)給的方法得以實(shí)現(xiàn)。有利的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)在從屬權(quán)利要求中給出。
本發(fā)明的基本思想是，為了使止擋移動(dòng)，配有至少兩個(gè)在進(jìn)給方向上前后設(shè)置的相同類型的傳動(dòng)裝置。傳動(dòng)裝置的數(shù)量和由此產(chǎn)生的傳動(dòng)裝置相互間的距離確定了止擋固定體的外形尺寸，即進(jìn)給裝置的長度，傳動(dòng)裝置以這個(gè)長度超出離開軋機(jī)最遠(yuǎn)的止擋的位置。固定體、例如推桿的長度的減少與傳動(dòng)裝置數(shù)量的增加成比例，因此能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)短的結(jié)構(gòu)形狀的進(jìn)給裝置。通過減少用于止擋的固定體的長度提高進(jìn)給裝置的剛性。由此實(shí)現(xiàn)的避免振動(dòng)提高軋制產(chǎn)品的質(zhì)量。
傳動(dòng)裝置的一致性使得待移動(dòng)的結(jié)構(gòu)部件從一個(gè)傳動(dòng)裝置方便地傳輸?shù)较乱粋€(gè)傳動(dòng)裝置，由此減少結(jié)構(gòu)上的費(fèi)用。盡管類型相同但是傳動(dòng)裝置也可以產(chǎn)生不同的進(jìn)給速度。由此避免使一個(gè)傳動(dòng)裝置必需適合于產(chǎn)生不同的進(jìn)給速度并由此具有一個(gè)費(fèi)事的結(jié)構(gòu)。按照本發(fā)明的進(jìn)給裝置舍棄了易受干擾的機(jī)構(gòu)，例如具有耦聯(lián)機(jī)構(gòu)的可移動(dòng)支座。
尤其是通過一個(gè)具有進(jìn)給裝置的裝置在一個(gè)無縫管軋機(jī)中產(chǎn)生芯桿運(yùn)動(dòng)。對于其它軋件、如板坯或軋制管再加工的進(jìn)給裝置同樣可以具有按照本發(fā)明的進(jìn)給裝置結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明的用于將一個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳遞到軋件上的止擋尤其由與在進(jìn)給方向上軋件后端接觸的表面構(gòu)成。但是在所述范圍中的止擋也可以考慮其它能夠?qū)⒁粋€(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳遞到軋件的結(jié)構(gòu)部件。它們例如可以是夾緊器或摩擦傳動(dòng)裝置。
作為止擋的固定體尤其可以理解為進(jìn)給裝置的結(jié)構(gòu)部件，傳動(dòng)裝置可以作用于這些結(jié)構(gòu)部件，以使止擋在進(jìn)給方向上移動(dòng)。作為傳動(dòng)裝置尤其可以理解為使可移動(dòng)的止擋產(chǎn)生進(jìn)給的結(jié)構(gòu)部件。
按照本發(fā)明的進(jìn)給裝置的一個(gè)有利的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，所述止擋在芯桿端部上構(gòu)成。由此得到一個(gè)特別簡單的結(jié)構(gòu)。作為芯桿尤其可以理解為一個(gè)進(jìn)給裝置的部件，它進(jìn)入待軋制的空心坯。所述芯桿最好可旋轉(zhuǎn)地支承在止擋的固定體上。在止擋上可以連接一個(gè)適配體作為固定體的部件，該適配體能夠使軋件完全推過輥縫。
按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述止擋通過一個(gè)推桿固定。在此在止擋與推桿之間可以配有一個(gè)適配體。在此一個(gè)推桿尤其也可以具有一個(gè)箱式結(jié)構(gòu)。
所述傳動(dòng)裝置最好具有小齒輪，它們與一個(gè)在固定體上構(gòu)成的齒條嚙合。因此每個(gè)嚙合在齒條上的小齒輪都可以理解為一個(gè)傳動(dòng)裝置。在此各小齒輪可以分別通過一個(gè)獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。但是最好配有一個(gè)公共電機(jī)，它驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置，例如小齒輪。作為使止擋移動(dòng)的傳動(dòng)裝置也可以是其它用于止擋固定體的線性傳動(dòng)裝置。例如摩擦輪可以作用于固定體的移動(dòng)軌道上，齒輪嚙合在鏈條里，也可以是液壓缸。
按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述傳動(dòng)裝置具有電機(jī)，它們具有不同的特性曲線和/或不同的減速比。由此可以實(shí)現(xiàn)不同的止擋進(jìn)給速度。按照本發(fā)明的一個(gè)可選擇的、同樣優(yōu)選的實(shí)施例配有一個(gè)用于傳動(dòng)裝置的公共電機(jī)，它具有一個(gè)特性曲線，它能夠以較大的作用力和較高的精度實(shí)現(xiàn)慢進(jìn)給同時(shí)能夠以較小的作用力和較高的速度實(shí)現(xiàn)止擋移動(dòng)的快速過程。
按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，在齒條的至少一個(gè)端部配有一種變化的齒廓變位。在此作為變化的齒廓變位可以理解為改變齒寬和齒高。尤其是在端部配有較窄的、較低的齒廓，它們沿著齒條在寬度和高度上增加到一個(gè)確定基本寬度和基本高度。這種變化的齒廓變位能夠使所使用的小齒輪良好地嚙合到在小齒輪上移動(dòng)的齒條上。
按照本發(fā)明的用于軋件進(jìn)給的方法，其中所述進(jìn)給運(yùn)動(dòng)通過一個(gè)止擋傳遞到軋件上，本方法規(guī)定，一個(gè)固定止擋的固定體通過一個(gè)第一傳動(dòng)裝置在一個(gè)第一進(jìn)給長度上移動(dòng)而通過一個(gè)與第一傳動(dòng)裝置相同類型的第二傳動(dòng)裝置在一個(gè)第二進(jìn)給長度上移動(dòng)。在此第一傳動(dòng)裝置將固定體移交給第二傳動(dòng)裝置。一旦第二傳動(dòng)裝置繼續(xù)執(zhí)行固定體的進(jìn)給，就可以使第一傳動(dòng)裝置無作用力地連接，如果它還要與固定體的部件(例如齒條)處于嚙合。所述進(jìn)給長度最好直接相互連接。
按照本發(fā)明的進(jìn)給裝置和按照本發(fā)明的用于軋件進(jìn)給的方法尤其適用于將一個(gè)空心坯插入到一臺(tái)延伸機(jī)中。


下面通過一個(gè)實(shí)施例附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖中圖1示意側(cè)視圖示出按照本發(fā)明的進(jìn)給裝置完全拉回芯桿的狀態(tài)，圖2示意側(cè)視圖示出按照圖1的裝置的另一狀態(tài)，在該狀態(tài)，芯桿進(jìn)入空心坯，圖3示意側(cè)視圖示出在工作行程期間按照圖1和2的裝置，圖4示意側(cè)視圖示出具有變化的齒廓變位的齒條端部。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出了一個(gè)用于軋制空心坯2的軋機(jī)1。一個(gè)用于空心坯2的進(jìn)給裝置3在進(jìn)給方向上設(shè)置在軋機(jī)1前面。該進(jìn)給裝置具有一個(gè)芯桿4。在該芯桿4的一端上構(gòu)成一個(gè)止擋5，用于將一種進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳遞到空心坯2上。在該止擋5上連接一個(gè)作為止擋5的固定體的適配體6和一個(gè)推桿7。在該推桿7的底面配有一個(gè)齒條8。傳動(dòng)裝置9和10在進(jìn)給方向上前后地設(shè)置。所述傳動(dòng)裝置9和10通過一個(gè)或多個(gè)未示出的電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
為了使空心坯2向前運(yùn)動(dòng)所述推桿7通過傳動(dòng)裝置10向前移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)的小齒輪13嚙合在齒條8上并使推桿7在進(jìn)給方向上向前移動(dòng)。在此未示出的電機(jī)以快速過程驅(qū)動(dòng)小齒輪12和小齒輪13。所述芯桿4在快速過程中進(jìn)入空心坯2。所述止擋5頂靠在進(jìn)給方向上空心坯2的后端上。(參見圖2)。
隨著進(jìn)給的增加在進(jìn)給方向上的齒條8前端到達(dá)傳動(dòng)裝置9。該傳動(dòng)裝置9的小齒輪12嚙合在齒條8上并使推桿7并由此使芯桿4向前進(jìn)給。在小齒輪12嚙合進(jìn)齒條8的同時(shí)未示出的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度降低到對于軋制過程所規(guī)定的慢前移速度(參見圖3)。隨著進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)傳動(dòng)裝置10的小齒輪13與齒條8脫離嚙合。
所述齒條8不僅可以在前端上而且可以在后端上具有一個(gè)變化的齒廓變位。在圖4中示出齒條8的前端。示出具有基本齒廓的齒20和21。為了傳遞進(jìn)給力所述小齒輪12和13分別與基本齒廓嚙合。為了使齒條8易于進(jìn)入到小齒輪上具有變化的齒廓變位，使齒寬a和齒高b在齒條8的前端方向上減小。齒22和23與齒21和21相比分別具有更小的齒高和更窄的齒寬(用虛線表示)。由此使小齒輪易于嚙合進(jìn)齒條。
權(quán)利要求
1.一種用于軋件的進(jìn)給裝置，具有-一個(gè)可在進(jìn)給方向上移動(dòng)的止擋(5)，用于將一種進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳遞到軋件上，-一個(gè)用于止擋(5)的固定體，-至少兩個(gè)在進(jìn)給方向上前后設(shè)置的、相同類型的傳動(dòng)裝置(9、10)，用于使固定體移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的進(jìn)給裝置，其特征在于，所述止擋(5)設(shè)置在一個(gè)芯桿(4)的端部上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的進(jìn)給裝置，其特征在于，所述止擋(5)通過一個(gè)推桿(7)固定。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的進(jìn)給裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置(9、10)具有與一個(gè)在固定體上構(gòu)成的齒條(8)嚙合的小齒輪(12、13)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的進(jìn)給裝置，其特征在于，每個(gè)傳動(dòng)裝置(9、10)具有一個(gè)獨(dú)立的電機(jī)。
6.如權(quán)利要求5所述的進(jìn)給裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置(9、10)具有電機(jī)，它們具有不同的特性曲線和/或不同的減速比。
7.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的進(jìn)給裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置(9、10)具有一個(gè)公共的電機(jī)。
8.如權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的進(jìn)給裝置，其特征在于，在所述齒條(8)的至少一個(gè)端部上具有一種變化的齒廓變位。
9.一種用于軋件進(jìn)給的方法，其中，所述進(jìn)給運(yùn)動(dòng)通過一個(gè)止擋傳遞到軋件上并且一個(gè)固定止擋的固定體通過一個(gè)第一傳動(dòng)裝置在一個(gè)第一進(jìn)給長度上移動(dòng)并通過一個(gè)與第一傳動(dòng)裝置相同類型的第二傳動(dòng)裝置在一個(gè)第二進(jìn)給長度上移動(dòng)。
10.一種如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的進(jìn)給裝置和/或如權(quán)利要求9所述的方法用于將一個(gè)空心坯插入到一臺(tái)延伸機(jī)中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于無縫管軋機(jī)推桿的芯桿機(jī)構(gòu)，具有一個(gè)可在進(jìn)給方向上移動(dòng)的止擋，用于將一種進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳遞到空心坯上，還具有一個(gè)構(gòu)成止擋的推桿和至少兩個(gè)在進(jìn)給方向上前后設(shè)置的相同類型的傳動(dòng)裝置，用于移動(dòng)推桿。
文檔編號(hào)B21B25/02GK1583304SQ20041006416
公開日2005年2月23日 申請日期2004年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月22日
發(fā)明者海因里希·波特霍夫 申請人:科克斯技術(shù)有限公司