[发明专利]用于金属产品的具有双曲线轧辊的矫直设备和相应的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于金属产品的具有双曲线轧辊的矫直设备（straightening device）以及相应的方法。

本发明特别地但不排他地适用于长的金属产品，诸如从加工线退出的圆形件、棒料（bar）或管。

特别地，根据本发明的矫直设备用于具有包括在5mm和250mm之间的直径的长的金属产品，以赋予它们期望的最终尺寸公差。

发明背景

在加工金属产品特别是长的或棒状的金属产品的领域中，在所谓的矫直机中提供最后道次（final pass）是已知的，矫直机具有将最终尺寸公差赋予产品的功能。

使用配备有双曲线轧辊，即，相对的轧辊相对于彼此倾斜地安装的矫直机在本领域中是众所周知的，目的是赋予在双曲线轧辊之间传送的金属产品旋转平移运动，该旋转平移运动确定关于其轴线的前进和旋转。

在两个轧辊之间界定的通过间隙一般可取决于被加工的产品的尺寸来调整。

一般地，已知的矫直机还具有安全/控制设备，该安全/控制设备用于如果由于进入机器的产品相对于机器已被设定的规范具有过大的尺寸的事实而发生过载的情况，则保护机器的完整性和运行。

当施加在轧辊上的压力高于设立的最大压力时发生过载情况；例如，如果产品尺寸过大，或特别地是椭圆形的，则过载情况发生，且因此需要比两个轧辊之间的间隙大的间隙。

已知的矫直机可分成两个主要的类：第一类矫直机提供两个轧辊，上轧辊和下轧辊两者均是可动的并且可以竖直移动以用于对待加工的产品初始设定正确的通过间隙。在另一方面，第二类矫直机提供仅上轧辊是竖直地移动的，而下轧辊是固定的。

在矫直机属于第一类的情况下，安全/控制设备定位在两个轧辊上，使得如果启动安全/控制设备，则其确定两个轧辊的移动。该类型的矫直机的例子在DE19724300中被描述，在该例子中，两个轧辊均具有液压系统，该液压系统既用于界定初始间隙并且还用于控制过载。

对于属于第二类的矫直机，安全/控制设备仅定位在上轧辊上，因为上轧辊是唯一可移动的轧辊。

在这种情况下，上轧辊不仅机械地或液压地调整，而且由液压系统供应以将轧辊和产品之间产生的力保持低于确定值，超过该确定值，液压系统确定轧辊提升。

在已知的矫直机中，一个或两个轧辊的移动通过使用一个或多个液压缸来获得，该一个或多个液压缸可以是双效液压缸或单效液压缸，或两者的组合。

属于第一类的具有双曲线轧辊的已知的矫直机的一个缺点是，移动单元和定位在两个轧辊上的控制/安全设备两者均生产和管理复杂。

第一类矫直机和第二类矫直机两者共同的另一个缺点是，如果控制/安全设备启动，则上轧辊的移动需要使用很大的力来提升它（取决于机器的尺寸，这些轧辊中的一个的重量从几百公斤变化到数吨）。这确定了相当长的反应时间，远长于对机器潜在损害的情况充分响应应该需要的时间。

另一个缺点是，在控制/安全设备和上轧辊的维修期间，必须在距离地面数米处工作，并且也必须使用移动装置，例如起重机或起重台架，以自由接近机器的独立部分；这需要相当大的成本和工作时间。

US-A-4.763.504描述了具有双曲线轧辊的矫直机，在矫直机中有防备过载的调整和安全设备，其关联到下轧辊。该设备包括由空心活塞支撑的调整螺钉，该空心活塞由固定保持元件保持在常态位置上。当施加到轧辊的压力超过确定值时，该空心活塞支撑对应于与活塞一起屈服的表面的调整螺钉。

本发明的一个目的是简化设备的总体结构、其操作管理以及维护和更换零件的所有那些操作并对操作者确保安全，从而允许在时间和装备两者上的相当大的节省，并因此引起从经济角度来看的相当大的优势。

本发明的另一个目的是获得具有双曲线轧辊类型的矫直机，双曲线轧辊当控制/安全设备在轧辊过载或其他操作不利的情况下启动时具有有限的反应时间。

本申请人已经设计、测试并实施本发明以克服现有技术状态的缺点并获得这些和其它的目的和优点。

发明概述

在独立权利要求中阐述和表征了本发明，而从属权利要求描述了本发明的其他特征或对主要发明构思的变体。

按照上述目的，根据本发明的矫直设备包括上轧辊单元和下轧辊单元，其中上轧辊单元是可动的，并且可以在通过间隙设定到期望值时的步骤中竖直地定位。

根据本发明的一个特征，下轧辊单元与液压安全/控制设备相关联，该液压安全/控制设备包括当作用在下轧辊单元上的压力超过预定值时选择性屈服的类型的单效液压致动器。