[发明专利]一种用于板带轧制的自动上卷装置及其使用方法

权利要求书

1.一种用于板带轧制的自动上卷装置，其特征在于，所述自动上卷装置包括：

两个水平托辊，用于托撑钢卷；

测径装置，设置于两个所述水平托辊之间，且沿竖直方向是可弹性伸缩的，用于测量所述钢卷的卷径；

托辊支座，所述水平托辊和所述测径装置均设置在所述托辊支座上，该托辊支座起到支撑和固定所述水平托辊和所述测径装置的作用；

上料小车，设置在轨道上并且是可沿轨道移动的以使所述自动上卷装置靠近或远离开卷机卷筒；

驱动机构，固定在所述上料小车上；所述驱动机构的一端与所述托辊支座的下表面相连接，用于驱动所述托辊支座做升降运动；

自动控制装置，至少与所述测径装置和所述驱动机构连接，利用来自所述测径装置的信息计算钢卷的卷径以及钢卷上移的距离并将结果反馈给驱动机构以实现钢卷与开卷机卷筒的对中。

2.如权利要求1所述的用于板带轧制的自动上卷装置，其特征在于，所述自动控制装置为PLC；更优选地，所述自动控制装置包括：电气控制单元，利用来自所述测径装置的信息计算钢卷的卷径以及钢卷上移的距离并将结果反馈给驱动机构以实现钢卷与开卷机卷筒的对中；

进一步优选地，来自测径装置的信息为：位于所述水平托辊上的所述钢卷的最低点到所述水平托辊的最高点所在的水平面的最短距离H；

所述钢卷向上移动的距离的计算方法如下：

首先，通过公式(1)计算钢卷的卷径2R：

式(1)中：R为钢卷半径，r为所述水平托辊的半径，L为两个水平托辊的中心点间的距离；H为：钢卷置于自动上卷装置上后，所述钢卷的最低点到所述水平托辊的最高点所在的水平面的最短距离；

然后，通过公式(2)计算钢卷向上移动的距离X：

X＝A-B-R+H，公式(2)

式(2)中：A为开卷机卷筒中心至轨道面的距离；B为：驱动机构在完全缩回的状态下，水平托辊的最高点至轨道面的距离；R为钢卷半径；H为：钢卷置于自动上卷装置上后，所述钢卷的最低点到所述水平托辊的最高点所在的水平面的最短距离；

电气控制单元将计算结果钢卷向上移动的距离X反馈给驱动机构，由驱动机构使钢卷上升距离X。

3.如权利要求1所述的用于板带轧制的自动上卷装置，其特征在于，两个所述水平托辊的规格尺寸一致；

两个所述水平托辊分别固定设置在所述托辊支座的两端部，且所述水平托辊的轴线与所述开卷机卷筒的轴线平行；两个所述水平托辊对称设置且等高；更优选地，所述托辊支座包括底座和支撑架，支撑架固定设置于底座的上表面的两端部，所述支撑架的顶端面形状与水平托辊的下部辊面形状相匹配；所述水平托辊设置于所述支撑架的顶端面上。

4.如权利要求3所述的用于板带轧制的自动上卷装置，其特征在于，在未受任何外力的情况下，两个所述水平托辊的最高点均低于所述测径装置的最高点；更优选地，所述测径装置的轴线与所述开卷机卷筒的轴线垂直。

5.如权利要求1所述的用于板带轧制的自动上卷装置，其特征在于，所述测径装置包括：弹性组件和测径位移传感器，其中，所述弹性组件底端固定于所述托辊支座上；弹性组件内设置测径位移传感器，用于测量所述弹性组件受到外界压力后发生的变化量；

更优选地，所述弹性组件包括：砧板、导向套和弹簧；其中，所述弹簧套设于所述测径位移传感器外围，弹簧的一端固定于所述砧板的下表面，弹簧的另一端固定于所述托辊支座上，且所述弹簧位于所述导向套内；所述砧板与所述导向套的上部连接；所述测径位移传感器的上端与所述砧板连接，所述测径位移传感器的下端与所述托辊支座的上表面连接。

6.如权利要求5所述的用于板带轧制的自动上卷装置，其特征在于，所述测径装置还包括测径支架，紧贴所述导向套的外侧面的中下部，且所述测径支架的下端固定在所述托辊支座的上表面上；更优选地，所述导向套的底端为钩状部，在所述测径装置未收到外力作用时，所述导向套的钩状部卡在所述测径支架的内侧预定位置，以控制所述测径装置的最高点高于两个所述水平托辊的最高点；

进一步优选地，所述测径位移传感器为磁致伸缩式位移传感器。