[发明专利]一种型材动态压下矫直装置及方法

说明书

本发明提供一种型材动态压下矫直装置及方法，属于型材矫直技术领域。该装置包括两个定位支撑单元、一个压下单元及控制系统；矫直方法为对型材初始几何曲线进行测量并获得一系列点坐标，使用坐标计算得到型材各位置的初始弯曲曲率，根据初始弯曲曲率计算得到型材各位置坐标的压弯量，矫直过程中由控制系统根据型材进给速度和各位置坐标的压弯量动态调整压下单元中矫直辊的位置对型材进行矫直。

技术领域

本发明涉及型材矫直技术领域，特别是指一种型材动态压下矫直装置及方法。

背景技术

需要进行矫直的型材产品沿其长度方向的不同位置往往会具有不同曲率的初始弯曲缺陷，现有矫直方法及其设备的主要工艺思路是：采用由多根矫直辊组成的矫直辊系，使型材在矫直过程中经历弯曲曲率由大到小的多次连续弹塑性反弯过程。在矫直前期通过较大曲率的弯曲过程使型材各位置不同曲率的初始缺陷统一为单一曲率缺陷，再通过后续的多次弯曲过程使单一曲率缺陷逐渐减小变平。

可以看出，采用这种矫直工艺思路，为了使型材各位置的不同初始缺陷得到较好的统一，其前期必须使用较大的压弯量对型材进行统一的大曲率弯曲；这一方面容易使断面稳定性较差的薄壁型材在大曲率弯曲过程中出现断面畸变，另一方面还会极大地增加矫直设备的工作载荷，增加了对矫直设备承载能力的要求。不但如此，为了实现多次连续弹塑性反弯过程，矫直设备还必须配备由多根矫直辊组成的复杂矫直辊系，这使得传统矫直设备的体积庞大，其传动、承载等系统的设计都变得非常复杂。

另外，随着现代检测技术在型材制造过程中的广泛应用与成熟，每根型材矫前各位置的初始缺陷数据已经可以通过多种技术手段高效地采集获得，而这些数据在现有矫直工艺与设备条件下并未能被充分利用以改善其矫直工艺。同时，现有冶金工业中的主要装备如轧机、连铸机均已实现了根据来料状态而由控制系统实时调整压下位置的动态压下能力，而矫直装备作为精整工艺的核心装备却一直采用固定压下的模式，这主要是由于现有多辊矫直装备的机械结构过于复杂且可控参数过多，使得矫直过程中的压弯量动态调整方案难以实现。

中国专利授权公告号CN104550326B公开了一种周期性纵向变厚度矫直装置，其提出了一种动态调整压下的矫直装置，但其仍然基于现有多辊矫直机，且其动态调整压下位置的目的是针对周期性变厚度板材的不同厚度问题，对于弯曲缺陷的矫直并不具有普遍意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种型材动态压下矫直装置及方法，

该装置包括两个定位支撑单元、一个压下单元及控制系统；压下单元位于整个装置中部，两个定位支撑单元分别位于压下单元前后两侧，控制系统通过控制线路控制定位支撑单元和压下单元；

其中，定位支撑单元包括上、下两个定位支撑辊；压下单元包括矫直辊及压下装置，矫直辊为上下两个，每个矫直辊后边连接一个压下装置。

在矫直过程中，被矫型材从相对的两个矫直辊之间通过。

两个定位支撑单元在型材进给方向的位置及两个定位支撑辊的开口度根据被矫型材的规格调节。

两个矫直辊可以由控制系统控制其各自连接的压下装置实现单独调整垂向位置。

定位支撑辊为从动辊，两个定位支撑辊开口度根据被矫型材截面高度确定，使两个定位支撑辊压靠在型材表面并能够随型材的进给而转动；定位支撑辊转轴上装有光电编码器，用于测定被矫型钢的实时进给速度。

上、下两个矫直辊为主动辊，由驱动装置驱动矫直辊转动，并由矫直辊带动被矫型材实现矫直过程中的连续进给。

使用该装置进行型材矫直，包括如下步骤：

(一)根据型材规格及生产条件，设定两个定位支撑单元的纵向位置及矫直辊驱动速度；