專利名稱：：用于連續(xù)軋制以高于下游軋制機架的咬入速度的速度從上游軋制機架送出的軋件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總的涉及生產(chǎn)諸如棒材、線材之類的熱軋長材軋件的軋機，且特別是涉及用于在相繼的上游和下游軋制機架中連續(xù)軋制軋件的方法，其中以高于下游軋制機架的咬入速度的速度從上游軋制機架送出軋件。
背景技術(shù)：
：在典型的軋機設(shè)備中，要在爐子中將坯料加熱到一升高的軋制溫度。然后使加熱的坯料接連經(jīng)過軋機的粗軋區(qū)、中軋區(qū)和精軋區(qū)的連續(xù)軋制，且每個軋制區(qū)都包括多個軋制機架。對于大規(guī)格產(chǎn)品而言，整個軋機通常能以或接近于爐子的最大工作能力運轉(zhuǎn)。但是，當(dāng)軋制計劃需要較小規(guī)格的產(chǎn)品時，精軋區(qū)的能力往往降低到比爐子以及粗軋區(qū)和中軋區(qū)的工作能力低許多。在這些情況下，可使粗軋區(qū)和中軋區(qū)降速，以與精軋區(qū)的工作能力相匹配，但這是有限度的，超過此限度時就會變?yōu)椴滑F(xiàn)實了。這是因為，可接受的軋制規(guī)程要求將加熱的坯料要以最低咬入速度引入粗軋區(qū)的第一機架中，更低咬入速度會引起軋輥表面龜裂。在其他情況下，例如，在軋制高速工具鋼或鎳基合金鋼時，要求有較高的咬入速度，以避免坯料的過度冷卻，而同時又要求較低的精軋速度，以避免過高的熱量生成，這種熱量生成會引起軋件的芯部熔化和表面開裂。這些問題可以通過在相繼的上游和下游軋制機架中連續(xù)軋制軋件來避免，所述上游和下游軋制機架例如為中軋區(qū)的最后一個機架和精軋區(qū)的第一機架，且從上游機架送出的軋件的速度要高于下游機架的咬入速度，由于該速度差所造成的過多的軋件暫時儲存在兩個軋制機架之間。在Hein的第3,486,359號美國專利中揭示了為達到這一目的而作的一種現(xiàn)有技術(shù)的嘗試，其中有一吐絲頭將從中軋區(qū)送出的熱軋軋件暫時儲存在一儲存巻筒上。然后再將儲存的軋件以一降低的速度從儲存巻筒上退繞，以在軋機的精軋區(qū)中連續(xù)軋制。然而，Hein的方法存在許多的缺陷。例如，軋件在被巻繞到儲存巻筒之前未先減速。這一點與無法對線圈如何沿巻筒表面分布加以控制相關(guān)連起來就會導(dǎo)致線圈相互重疊，從而這又會使退繞過程陷于混亂。在Shored的已公開的美國專利第US2004-0250590A1中揭示了一種不同的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于減速并暫時儲存以第一速度V,沿著輸入軸線縱向移動的熱軋軋件。該Shore系統(tǒng)包括連續(xù)旋轉(zhuǎn)的吐絲組件，該吐絲組件具有與輸入軸線對準(zhǔn)以接收軋件的入口端。該吐絲組件具有引向輸出端的彎曲的中間段，輸出端與輸入軸線徑向間隔開并指向為沿著橫向于輸入軸線的出口方向傳送軋件。吐絲組件的彎曲形狀及其輸出端的指向使送出的產(chǎn)品形成螺旋線。該螺旋線被接收和暫時儲存在與輸入軸線同軸的圓柱形的巻筒上。該巻筒繞輸入軸線以與吐絲組件的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向，并以選擇成以速度V3來退繞儲存的螺旋線的速度連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。退繞下來的產(chǎn)品通過捕捉器引導(dǎo)離開巻筒，該捕捉器可沿平行于輸入軸線的方向移動。在軋制完全的坯料所需的時間"T"中，等于TXV2的軋件長度"L"被暫時儲存在巻筒上。在Shore系統(tǒng)中，軋件在沉積于巻筒上之前減速并形成有序的螺旋線。軋件可減速可降低所要求的巻筒儲存能力，而有序的螺旋線則可保證平穩(wěn)且沒有妨礙地從巻筒上退繞軋件。Shore系統(tǒng)的基本要求是精確地預(yù)計軋件的前端到達連續(xù)旋轉(zhuǎn)的吐絲組件的輸出端的時間，并使旋轉(zhuǎn)吐絲組件參照靜止不動的捕捉器精確地同步，從而保證從前者向后者平穩(wěn)地傳送軋件的前端。本發(fā)明的目的是提供一種操作Shore系統(tǒng)的替代方法，其中吐絲組件在將軋件從前端傳送到捕捉器的過程中是靜止不動的。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，在相繼的上游和下游軋制機架中軋制軋件，其中從上游軋制機架以高于下游軋制機架的咬入速度V3的速度V,送出軋件。沿一傳送軸線將從上游軋制機架送出的軋件引導(dǎo)到設(shè)置在軋制機架之間的儲存器。該儲存器具有彎曲的吐絲組件，該吐絲組件設(shè)有入口端和出口端，該入口端與傳送軸線對準(zhǔn)以接收軋件，該出口端與傳送軸線徑向間隔開，以沿著橫向傳送軋件。在第一時段中，維持吐絲組件靜止不動，且其出口端與引向下游軋制機架的捕捉器對準(zhǔn)，從而經(jīng)由捕捉器以下游軋制機架的咬入速度V3傳送軋件以在下游軋制機架中進行軋制，同時繼續(xù)從上游軋制機架傳送由于V!—V3的速度差而產(chǎn)生的過多的軋件。將過多的軋件暫時儲存在設(shè)置在儲存器與軋制機架之一之間的打環(huán)裝置中。在第二時段中，將吐絲組件繞軸線旋轉(zhuǎn)加速至一工作速度，在該工作速度下，其出口端具有等于V,—V3的速度V2，從而將從其出口端送出的軋件減速到速度V3。在第三時段中，繼續(xù)以工作速度旋轉(zhuǎn)吐絲組件，吐絲組件的彎曲形狀及其輸出端的指向設(shè)置成使從出口傳送出的超過在所述下游軋制機架中軋制的軋件的軋件形成為螺旋線。在可繞傳送軸線旋轉(zhuǎn)的圓柱形巻筒上沉積和儲存螺旋線，并且沿與吐絲組件的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)巻筒，從而經(jīng)由捕捉器將螺旋線以速度V3退繞到下游軋制機架。較佳的是，分別通過上游和下游從動夾送輥單元來控制進入儲存器和從儲存器送出的軋件的速度。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，打環(huán)裝置設(shè)置在下游夾送輥單元與下游軋制機架之間。在第一時段中，操作上游和下游夾送輥單元以將軋件的速度維持在v,。在第二時段中，操作下游夾送輥單元，以與彎曲的導(dǎo)向器的加速速率相反的速率將軋件從V,減速到V3。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，打環(huán)裝置設(shè)置在上游夾送輥單元與上游軋制機架之間。在第一時段中，以速度V3操作上游夾送輥單元并以速度V3操作下游夾送輥單元。在第二時段中操作上游夾送輥單元，以與彎曲的導(dǎo)向器加速到V2的加速速率相同的速率將軋件從v3加速到V,?，F(xiàn)將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的這些和其它特征以及伴隨的優(yōu)點，在這些附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面的軋機布置的示意說明圖2是該圖1所示儲存器的立體圖3是儲存器的平面圖4是從儲存器一部分的放大平面圖5是沿著圖4的現(xiàn)5—5的剖視圖6是控制圖7是示出儲存器部件的相對運動的圖；以及圖8是類似于圖1但示出本發(fā)明的另一方面的圖。具體實施例方式先參見圖1，儲存器10設(shè)置成接收從上游軋制機架RS,沿著傳送軸線"A"而傳送過來的熱軋線材，并沿著橫向于軸線A的路徑"B"將該軋件傳送到下游機架。附加地參見圖2至5,可以看到，儲存器10包括支承在軸承之間以繞軸線A旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸14。驅(qū)動軸的一端與齒輪箱16的輸出軸20聯(lián)接，而該齒輪箱又由電動機18來驅(qū)動。如圖4中最清楚地可見，驅(qū)動軸14的另一端構(gòu)造和布置成支承彎曲的吐絲組件LA，該吐絲組件LA包括吐絲管22和螺旋導(dǎo)槽延伸段24。吐絲管具有與軸線A對準(zhǔn)以接收熱軋軋件的入口端22a、以及引向與螺旋導(dǎo)槽的入口端24a連通的出口端22b的彎曲的中間段。導(dǎo)槽的出口端24b與軸線A沿徑向間隔開，并指向成可使軋件向出口方向沿著路徑B傳送。盡管沒有示出，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，可以采用一系列的軋輥來替代吐絲管22和/或螺旋導(dǎo)槽24而限定彎曲的吐絲組件LA的路徑。如圖3和4中最清楚地可見，圓柱形的巻筒DR裝載在驅(qū)動軸14上并可在其上自由旋轉(zhuǎn)。巻筒的一端與彎曲的吐絲組件LA的出口端部分重疊。在巻筒的另一端上的從動鏈輪28通過驅(qū)動鏈30機械地聯(lián)接到第二電動機32的輸出軸上的驅(qū)動鏈輪36。螺旋導(dǎo)槽延伸段24與吐絲管22—起轉(zhuǎn)動，并與巻筒表面26共同作用，以形成由吐絲管限定的導(dǎo)向通道的延伸段。該延伸段足以確保送出的軋件形成螺旋形的線圈。捕捉器"CA"布置成接收從導(dǎo)槽24的輸出端24b送出的軋件并將沿著路徑B引導(dǎo)軋件。由電動機38驅(qū)動的上游夾送輥單元PR,控制進入儲存器10的軋件的速度，而由電動機42驅(qū)動的下游夾送輥單元PR2則控制從儲存器送出的軋件的速度。捕捉器CA和下游夾送輥單元PR2裝在可沿平行于軸線A的軌道46移動的平移小車44上。平移小車44與由電動機50驅(qū)動的絲桿48螺紋嚙合。捕捉器CA和相關(guān)聯(lián)的下游夾送輥單元PR2布置成將從導(dǎo)槽24的出口端24b傳送出的軋件引導(dǎo)至樞轉(zhuǎn)的傳送導(dǎo)槽52。導(dǎo)槽設(shè)置成可樞轉(zhuǎn)，以可適應(yīng)平移小車44沿著軌道46的運動。控制電動機50來維持捕捉器CA與從暫時儲存在巻筒DR上的螺旋線上退繞下的軋件對準(zhǔn)。因此，在退繞過程的初始階段，電動機50運轉(zhuǎn)以使平移小車44橫向移動而遠離導(dǎo)槽24，并且在退繞過程的最后階段，電動機50反轉(zhuǎn)以使平移小車橫向移回向?qū)Р?。在圖l所示的布置中，樞轉(zhuǎn)的傳送導(dǎo)槽52引向打環(huán)裝置54，該打環(huán)裝置設(shè)置在下游夾送輥PR2與下游軋制機架RS2之間。較小的打環(huán)裝置56也可以沿著軸線A設(shè)置在上游夾送輥PA與上游軋制機架RS,之間。熱金屬探測器58探測軋件前端從上游軋制機架RS,的送出，速度計60測量軋件的速度。編碼器62、64提供表示螺旋導(dǎo)槽24的輸出端24b的旋轉(zhuǎn)位置以及裝載捕捉器CA和下游夾送輥PR2的平移小車44的位置。第二速度計66測量進入下游軋制機架RS2的軋件速度，熱金屬探測器68探測軋件前端從軋制機架RS2的送出。如圖6所示，控制器70從速度計60和66、熱金屬探測器58和68以及編碼器62和64接收信號，并工作以控制電動機18、32、38、42及50的速度。在采用圖1的軋制布置的一個示例性軋制序列中，熱軋線材以速度V!送出上游軋制機架RS,。下游軋制機架RS2以較慢的咬入速度V2工作。在第一時段中，彎曲的吐絲組件LA是靜止不動的，而導(dǎo)槽24的輸出端24b與同樣靜止不動的捕捉器CA對準(zhǔn)，如圖4所示。編碼器62向控制器70提供表示導(dǎo)槽輸出端24b的角度位置的控制信號。同樣，編碼器64提供表示平移小車44和捕捉器CA沿著軌道46的位置的控制信號?？刂破鞑捎眠@些控制信號來操作電動機18和50，以實現(xiàn)前述的靜止不動的對準(zhǔn)。夾送輥單元PR,和PR2各以速度V,工作，并且，由于等于Vi—V3的速度差V2所產(chǎn)生的過多的軋件暫時儲存在打環(huán)裝置54中。巻筒DR沿著如圖7所示的逆時針方向以表面速度V3連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。在軋件前端已送出下一軋制機架RS2之后，在第二時段內(nèi)，同時發(fā)生下列事件(a)吐絲組件LA旋轉(zhuǎn)加速至速度V2，使送出導(dǎo)槽24的輸出端24a的軋件減速至等于下游軋制機架RS2的咬入速度的降低的速度V3;(b)夾送輥單元PR2以與吐絲組件LA的加速速率相反的速率從速度V!減速到速度V3，且由于V!與V3之間的速度差而產(chǎn)生的過多的軋件在巻筒DR上儲存為螺旋線；以及(c)對電動機50供電以沿著軌道46移動裝載夾送輥單元PR2和捕捉器CA的平移小車44，藉此維持捕捉器與退繞的螺旋線對準(zhǔn)。在第三時段中，在吐絲組件的加速和夾送輥單元PR2的減速完成之后，在對線材的整個長度進行處理時，該系統(tǒng)保持平衡，各部件如下所述地工作PR!以V,PR2以V3LA以V2DR以V3CA(移動)在圖8所示的布置中，打環(huán)裝置54和56的位置顛倒，要求一稍有不同的工作方法。更具體地說，在第一時段中，彎曲的吐絲組件LA同樣是靜止不動的，且導(dǎo)槽24的輸出端24b與靜止不動的捕捉器CA對準(zhǔn)。夾送輥單元PR,以速度V3工作，而夾送輥單元PR2以V3工作。由于V,—V3的速度差而產(chǎn)生的過多的軋件同樣暫時儲存在打環(huán)裝置54中。在第二時段中，夾送輥單元PRJ人V3加速到VP吐絲頭組件以相同的速率旋轉(zhuǎn)加速到V2，并且同樣起動電動機50以維持捕捉器CA和夾送輥單元PR2與從巻筒DR上退繞的軋件對準(zhǔn)。在第三時段中，系統(tǒng)的工作與上面針對圖1布置所述的相同。在下表中對這兩種工作模式進行一個總結(jié)。<table>Complextableseetheoriginaldocumentpagex</column></row><table>鑒于上述內(nèi)容，可以看到，通過在儲存器10的上游或下游采用打環(huán)裝置54來暫時儲存由于V,和V3之間的速度差而產(chǎn)生的過多的軋件，吐絲組件LA可保持靜止不動且導(dǎo)槽24的輸出端24a與靜止不動的捕捉器CA對準(zhǔn)，直至軋件前端穿過并被下游軋制機架RS2接受為止。我們要求如下的權(quán)利權(quán)利要求1.一種在相繼的上游和下游軋制機架中連續(xù)軋制軋件的方法，其中從所述上游軋制機架以高于所述下游軋制機架的咬入速度V3的速度V1送出軋件，所述方法包括沿一軸線將從所述上游軋制機架送出的軋件引導(dǎo)到設(shè)置在所述軋制機架之間的儲存器，所述儲存器具有彎曲的吐絲組件，所述吐絲組件設(shè)有入口端和出口端，所述入口端與所述軸線對準(zhǔn)以接收軋件，所述出口端與所述軸線徑向間隔開，以沿著橫向于所述軸線的出口方向傳送軋件；在第一時段中，維持所述吐絲組件靜止不動，且其出口端與引向所述下游軋制機架的導(dǎo)向器對準(zhǔn)，從而經(jīng)由所述導(dǎo)向器以所述下游軋制機架的咬入速度V3傳送軋件以在所述下游軋制機架中進行軋制，同時繼續(xù)從所述上游軋制機架傳送由于V1-V3的速度差而產(chǎn)生的過多的軋件；將所述過多的軋件暫時儲存在設(shè)置在所述儲存器與所述軋制機架之一之間的打環(huán)裝置中；在第二時段中，將所述吐絲組件繞所述軸線旋轉(zhuǎn)加速至一工作速度，在該工作速度下，所述出口端具有等于V1-V3的速度V2，從而將從所述出口端送出的軋件減速到所述速度V3；在第三時段中，繼續(xù)以所述工作速度旋轉(zhuǎn)所述吐絲組件，所述吐絲組件的彎曲形狀和所述輸出端的指向設(shè)置成使從所述出口端傳送出的、超過在所述下游軋制機架中軋制的軋件的軋件形成為螺旋線；在可繞所述軸線旋轉(zhuǎn)的圓柱形卷筒上沉積和儲存所述螺旋線；以及沿與所述吐絲組件的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)所述卷筒，從而經(jīng)由所述導(dǎo)向器將所述螺旋線以速度V3退繞到所述下游軋制機架。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括分別用上游和下游從動夾送輥單元來控制進入所述儲存器和從所述儲存器送出的軋件的速度。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述打環(huán)裝置設(shè)置在所述下游夾送輥單元與所述下游軋制機架之間，在所述第一時段中操作所述上游和下游夾送輥單元以將所述軋件的速度維持在Vp而在所述第二時段中操作所述下游夾送輥單元，以與所述彎曲的導(dǎo)向器的加速速率相反的速率將所述軋件從V,減速到V3。4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述打環(huán)裝置設(shè)置在所述上游夾送輥單元與所述上游軋制機架之間，在所述第一時段中以速度V3操作所述上游夾送輥單元并以速度V3操作所述下游夾送輥單元，而在所述第二時段中加速所述上游夾送輥單元，以與所述彎曲的導(dǎo)向器的加速速率相同的速率將所述軋件從v3加速到V1.全文摘要本發(fā)明揭示了一種用于連續(xù)軋制軋件的方法，其中從上游軋制機架RS1以高于下游軋制機架RS2的咬入速度V3的速度V1送出軋件。由于V1和V3之間的速度差而產(chǎn)生的過多的軋件暫時儲存在軋制機架之間。文檔編號B21C49/00GK101203336SQ200680022375公開日2008年6月18日申請日期2006年6月26日優(yōu)先權(quán)日2006年3月14日發(fā)明者M·E·戈捷,T·M·肖爾申請人:摩根建設(shè)公司