[发明专利]用于棒状体的液压辊轧机舱用的控制系统

说明书

发明领域

本发明涉及一种在轧制系统中的通常在管、棒材和棒状体的轧制循环期间所用的液压舱控制系统(hydraulic capsule control system)。

技术现状

通常用于纵向轧制管和棒状体的辊轧机包括具有2个、3个或更多个轧辊每机架的轧制机架的组。每个机架的轧辊通过卡盘被支承在一起，这使得更容易地安装和移除轧辊。在已知的辊轧机中，工作卡盘在平行于轧制轴线或横向于轧制轴线的方向上更换。在后者的情况下，卡盘由此相对于轧制机架横向地更换，并且具体地，在用于调节和控制轧制压力的液压舱被刚性地固定至机架的外部框架的系统中，提供舱活塞行程长度以使舱的活塞在轧辊支持卡盘(roller holder cartridge)从辊轧机侧向抽出期间在轧辊支持卡盘途径的轨线所构成的余隙外部收回。这样释放的行程可以根据管的最大直径而改变，该管可以通过具有指示性包括150至400mm的值的辊轧机制造，最小值指的是用于4”1/2管的辊轧机，较高值是用于20”管的辊轧机。轧制中的经验示出，该值在管的整个轧制期间而且更具体地在从每个单一机架引入和卸载管的瞬变步骤期间，当液压舱的主室和环形室中的压力条件突然改变，由排气条件转变成装载条件时，对液压舱位置控制系统造成问题，且在卸载期间反之亦然。轧辊位置的调节特性，且具体是控制系统非常迅速校正轧辊随着作用于其上的负载的改变的运动的能力，很大程度上取决于由舱活塞行程所管控的系统的物理结构。已知的是，物理系统随着舱行程增加而变得更有弹性；包含液压油的室变得较大，因此特别是在瞬变步骤期间更难以控制舱中活塞位置的振荡和振动。在现有技术中，基于具有比150mm短的行程的舱的近20年的应用，使用三通伺服阀(图4)，其压力和排气仅连接至端口(port)A，后者连接至液压舱的主室。关闭伺服阀的端口B并且环形室通过适用于试图保证环形室自身中的压力尽可能恒定的阀系统来供给。如在WO2011/132094的案例中，若舱的行程达到300mm或更多、高达400mm，则必须评估设备以避免使系统功能剧烈恶化，其中对最终产品质量造成明显影响是因为舱行程比120-160mm的那些正常使用的行程长。因此，感到需要使用于液压舱的控制系统的目的是在瞬变步骤期间减少误差的持续时间和存在并且允许克服上述缺陷。

发明概述

本发明的目的在于提供一种用于轧制棒状体的辊轧机机架，还是大尺寸的辊轧机机架，其满足在管的导入和卸载的瞬变步骤期间减少定位误差的时间和存在的需求。

因此，本发明建议通过提供一种用于轧制金属管的辊轧机机架来达到上面讨论的目的，该辊轧机机架界定轧制轴线，包括固定的外部结构、轧辊支持卡盘、布置于轧辊支持卡盘中的三个或更多个工作轧辊，轧辊支持卡盘在所述轧制轴线处在固定的外部结构内部的工作位置与固定的外部结构外部的侧向抽出位置之间是可移动的，该侧向抽出位置具体地用于更换工作轧辊，其中为每个工作轧辊提供了至少一个单独的液压舱，舱被刚性地固定至固定结构以调节单独的工作轧辊的径向位置，具有距轧制轴线足以允许所述轧辊支持卡盘侧向抽出的距离行程(distancing stroke)，还包括液压系统以及三个或更多个工作轧辊和至少一个液压舱的控制系统，所述液压系统具有压力回路和排气回路，每个舱具有主室和环形室，其特征在于，所述至少一个液压舱的定位控制系统包括四通型的且具有两级或更多级的至少一个伺服阀，其中液压连接使得压力端口P连接至主室且排气端口T与环形室连接，且反之亦然。

根据本发明，不但在舱行程比150mm长而且可能用于较短行程的情况下，使用四通伺服阀代替三通型阀。在四通伺服阀中，根据由伺服阀的阀塞(spool)控制的位置，以可选择的方式将压力端口P和排气端口T置于与主室或环形室连通，即当压力端口P连接至主室时排气端口与环形室连接，且反之亦然。借助于该液压连接，在液压舱的瞬变步骤期间，建立于舱的主室与环形室之间的平衡条件将非常不同于关于三通伺服阀所描述的相应条件。当轧辊被管撞击且主舱室中的油突然从正常工作压力转变成瞬态压力峰值时，这允许有效且更迅速地校正在轧制每个管头的初始阶段中由舱中的油的产生引起的误差。

附图的简要描述

参照附图，鉴于通过非限制性示例所示出的辊轧机机架的优选的、但非独有的实施方式的详细描述，本发明的另外的特征和优势将是明显的，其中：

图1示出了根据本发明的辊轧机机架的侧视图；