[发明专利]转盘式卷取机

说明书

发明领域

本发明涉及一种如独立权利要求所述的用于热轧带材／板材的转盘式卷取机。

本发明的卷取机用应于厚度至0．5mm并以可高达20m／sec．和更高出口速度的薄或极薄带材／板材的热连轧线精轧机列的出口处。

发明背景

在轧制带材产品领域中，就部分厂商而言，显著增长的趋势是寻求适于以比以往任何时候都更高的精轧机列出口速度，高效生产薄和极薄轧材的方案。

带材愈薄，精轧机列的出口速度务必愈高；其原因是考虑工艺和冶金二者的要求，务必将轧制温度和卷取温度保持在精确限定的范围之内。

众所周知，就部分用户而言，对于厚度小于1mm以至仅仅0．5÷0．6mm的精轧带材和薄板的需求日益增长；由于上述厚度值提供两种可能性：

—可以取消冷轧工序，并可直接或在酸洗之后采用热轧成品，此方案适用厚度为0．6mm以上；

—可以减少在冷轧机组上的轧制道次(rolling passes)以及任何中间热处理，在此情况，适用厚度小于0．6mm和仅为0．1mm。

与生产厂商之间的竞争相关，不仅涉及精轧成品的质量，而且还涉及从精轧机列可能输出并卷绕在相应卷取装置上的带材／板材的速度。该速度愈大，生产量则愈高。

鉴于有越来越多的带材无头轧制生产系统，即使在热轧机组上，采用高效连轧工艺，显而易见难以达到10m／sec．以上、至20m／sec、甚至更高速度的主要障碍之一是精轧机列输出带材／薄板的卷取。

为此，现有技术已开发出一种旋转式卷取机，该卷取机配置在精轧机列的出口，并称之为转盘式卷取机。

该卷取机包括至少两个卷筒，该两卷筒可以交替并连续地更换其工作位置，也就是说，在指定位置它们将卷取精轧机列输出的带材，而在另一位置等候随之到来的带材。

采用此方案，卷取参数永远相同，与在此卷筒上卷取的带材无关。

在传统的地下卷取机中，不会碰巧出现上述情况，其中，运行时的微小差异(由于其本身无法控制的因素，上述差异难以矫正)，以及带材运行轨迹的差异可能导致对带卷几何形状质量和带材冶金性能都将产生影响的卷取参数的不同。

在转盘式卷取机的卷取程序中，在工作位置，带材已开始卷绕在第一卷筒上并已卷取所需圈数之后，卷取机旋转；在第一卷筒连续并终止卷取的同时，则将第二卷筒本身放置在上述工作位置，等候随之而至的带材。

在此处，插入一剪机，该剪机设在精轧机列和卷取机入口之间；而且，根据连轧成品要求，将带材剪至规定尺寸，从而获得成品重量的带卷。

因此，如现有技术所述的转盘式卷取机包括至少一对与支撑构件相联的卷筒，该构件借助一驱动机构操纵，该驱动机构适于使其至少转动180°的弧，以便根据卷取周期的工序进行上述卷筒的位置变换。

在现有技术中，卷筒的驱动机构包括带有与地面固定的轴线偏移的电机的复合运动机构，上述机构借助于包括相应传动齿轮、或者采用带万向接轴或类似元件的传动系统，产生运动。

虽然现有技术的这些方案满足具体限定的应用场合，但它们未曾表明其本身在带材辐射可能导致结构热变形，并且务必在相同运行速度开始卷取，以及在冷轧机组中决不会出现的某些状况的热轧机组中有效运行。

然而，这些方案均无法按照市场需求实现具有现代工艺可能达到的、以高达20m／sec．和20m／sec．以上的从精轧机列输出的极高出口速度和更薄厚度的带材的高产率卷取程序。

现有技术已知方案的弊端与抗机械和热应力性能以及电器性能有关，并和准备卷取及终止卷取的各工序期间卷筒所承受的特定的加速／减速的剧变有关。

更确切而言，由于相对于电机的轴向距离，使卷筒承受很高的扭应力。

其它弊端与组装—拆卸的复杂性、维修操作的难度、运动链的较精密元件的过早磨损以及其它问题有关。

日本专利JP—A—61．124478提出各卷筒的每一根轴与电机相联，使定子与可旋转的构件固定。

借助于抽出在旋转构件轴承上运行的卷筒轴，一旦定子已与旋转构件分离时，有可能移动电机。

上述理论很有意思，但是存在与卷筒日常维修和电机非常规维修相关的诸多突出的难题；而卷筒是经常维修的机件。

另外，还存在将转子和定子同轴配置以及卷筒轴和转子轴同轴配置的难题。

确切而言，为避免日本专利JP—A—61．124478特有的弊端，欧洲专利EP—A—0，812，634提出旋转构件应设有底座，与壳体成套的电机放置在该底座上。