[发明专利]用于移动热轧钢卷的电磁升降机及相关操作方法

说明书

本发明涉及用于移动热轧钢卷的升降机，特别涉及设置有安全装置的电磁升降机。

众所周知，热轧钢卷由长度达3000至3500米、重量在15至45吨范围内的电磁板材的螺旋卷绕带构成，该螺旋形状通过包封捆扎带而保持。正是由于这种性质，钢卷表现得像大弹簧一样，因系统的固有弹性，钢卷的外侧匝圈具有很强的能动性(dynamism)，因而钢卷不能被视作为整体块体。

这些能动特性出现是因为板材是在高温(500至600℃，甚至更高)下被卷绕随后钢卷被放置在地面上以进行冷却阶段所致。在该阶段中，板材缩短，其厚度变小，最外层匝圈负载能量，该能量倾向于向外移动板材。以上情况之所以发生，是因为钢卷捆扎时其匝圈紧密卷绕、并且钢卷在仍然很热时就以轴线水平的状态放置在地面上或防滚档栏(anti-roll stall)内，所以不能充分进行自然收缩过程。

这些因素相结合，引起钢卷中的匝圈松弛、以及在朝上的钢卷部分处集中出现物理变形，且该变形区域与用于转移钢卷的升降机的夹持区域一致。为此原因，用于运送钢卷的升降机主要是机械类型的，这是因为无论变形的夹持区域和螺旋结构的能动性如何，它们均能确保钢卷安全提升。

然而，优选使用电磁升降机，尽管电磁升降机受到热轧钢卷的上述特定特性的影响，但它比机械升降机更有效率和更快。

实际上，只要钢卷中不出现那些会在运送过程中产生使提升力减小、甚至达到使负载脱落程度的磁性能动性的机械能动性，标准电磁升降机就适合用于该提升目的，但这种现象目前在传统升降机中不能预见。

在初始磁化步骤中，电磁体能紧缩钢卷的位于电磁体磁极延伸部分(polarexpansion)区域内的松弛匝圈，甚至仅通过电磁体的自重就能紧缩松弛匝圈。通过这种方式，耦合在电磁体和钢卷之间的磁通量足以实现大于钢卷重量两倍的锚固力，从而适于根据EN 13155标准提升和运送钢卷。因此，可能定位在极接近该电磁体的磁极延伸部分处的磁通量计可在短暂的磁化步骤过程中检测磁通量值以及因此检测适于符合该安全标准的磁感应值。

电磁升降机的问题在于，在初始提升步骤中检测匝圈的弹性受磁场的影响。实际上，机械能动性能引起外侧匝圈的或多或少的显著分离，该显著分离实际上导致磁通线的横截面减小，从而导致与磁感应的平方成比例的电磁体的锚固力成二次方的减小。为简要起见，后文将钢卷和电磁体之间的这种结合的机械-磁性效应定义为“磁性能动性”。

如果这种磁性能动性超过临界阈值，那么非常可能发生的是，钢卷匝圈的松弛将继续，从而引起耦合磁通线的进一步减少。这接着会激发进一步分离和磁通线减少的连锁反应，甚至达到使提升变得危险和不符合EN 13155标准的程度，并明显具有在运送阶段发生负载丢失的风险。

即使磁性能动性仅出现在磁极延伸部分之一处时，也可能出现上述问题，这是因为在该情况下，产生较大提升力的另一个磁极延伸部分还相对于较低磁感应区域产生杠杆效应。这能激发已受到磁性能动性作用的匝圈的加速松弛，极大提高了钢卷分离的可能性。

因此，本发明的目的是提供一种不具有上述缺点的电磁升降机。这一目的通过一种电磁升降机而实现，该电磁升降机包括安全装置，该安全装置适于在初始提升步骤中在许可运送操作之前，检查升降机的各磁极延伸部分的磁性能动性以及升降机的总磁性能动性。从属权利要求中公开了本发明升降机的其他有利特征。

本发明的升降机的基本优点源自如下事实，其能在绝对安全的条件下执行热轧钢卷的转移，从而将电磁升降机的实用性与机械升降机的安全性结合在一起。

第二个显著优点源自如下事实，通过简易、廉价和可靠的装置实现安全。

参照附图，从以下本发明实施方式的详细描述中，本领域技术人员将清楚根据本发明的升降机的其它优点和特性，附图中：

图1是根据本发明的升降机的示意性主视剖视图；

图2是类似于前一视图的、示意性示出升降机操作的视图；

图3是类似于前一视图的、示出负载接合状态下的作用力系统的视图；

图4是类似于前一视图的、示出非对称磁性能动性状态下的作用力系统的视图；以及

图5是类似于图2的、示意性地示出在对称磁性能动性情况下升降机操作的视图。