从切割剪切器离开的轧制棒材的传递装置、切割机和其切割工艺

摘要

一种用于传递从切割剪切器(3)连续地离开的轧制棒材节段的传递装置(4)，包括用于传递所述棒材节段的至少两个传递通道(10、11)；用于把第一传递通道(10)与第二传递通道(11)分隔的至少一个分隔壁(8)；以及至少一个固定分区部(9)，其设置在所述壁(8)下方并且其把所述第一通道(10)与所述第二通道(11)分隔；其中所述固定分区部(9)配置为使得，高速地，当轧制棒材被偏离以从朝向所述第一通道的方向传递至朝向所述第二通道的方向时，第一棒材节段(30)的尾部通过经过所述固定分区部(9)下方在第一通道(10)中前进，并且在第一节段(30)之后的第二棒材节段(31)的头部通过经过所述固定分区部上方在第二通道中前进。

说明书

发明领域

本发明涉及用于从切割剪切器离开的轧制棒材的传递装置、包括传递 装置和切割剪切器本身的切割机，并且涉及用于定尺寸切割轧制棒材的方 法。

现有技术水平

设置有飞剪机的各种切割机是现有技术中已知的并且在冶金学中用 于定尺寸切割从轧机离开的棒材。

在连续地定尺寸切割之前，所述飞剪机中的某些除掉轧制材料的头部 并且在连续地定尺寸切割之后还除掉轧制材料的尾部，因为所述端部部分 正常地具有不可接受的几何变形和/或污染颗粒的夹带。这种类型的剪切器 在US 2012/198978 A1中描述。

还已知第一个或最后一个棒材可以被切割为块以获得用于必需的测 试的样品。

在已知的剪切器中，采用被安装在刀刃保持器滚筒上的逆向旋转刀刃 的飞剪机已经被证明是也对于切割以高的速度行进的棒材最合适的。所述 剪切器包括至少一对平衡的对旋式滚筒，每个周向地装配相等的数量的刀 刃。

例如，WO 9948638公开了具有多个刀刃的剪切器，其被定位为使得 每个适合于实施给定的类型的切割：右定尺寸切割、左定尺寸切割、右废 料切割、左废料切割等等。

然而，在现有技术的剪切器中，由于轧制产品的高的速度，堵塞的问 题经常地发生，其被以下事实导致，即新切割的棒材的头部必须被寻址入 正确的离开通道中，该离开通道一般不同于之前的棒材正在其中移动的通 道。通道被在剪切器的上游的切换装置选择：切换装置使轧机从第一位置 传递至第二位置，并且轧制产品在所述两个位置之间被切割，使得第一棒 材的尾部可以在第一通道中继续，而第二棒材的头部在第二通道中行进。 然而，最重要的是，棒材的尾部经常地敲击到通道的壁中，具有棒材被损 伤并且永久地变形的风险。当棒材的速度增加时，这样的问题被放大。轧 制产品越快，用于头部经过分割壁并且改变通道的时间越少，并且尾部向 通道的壁中的敲击越大。

为了能够增加棒材的速度，趋势是把两个通道的分割壁远离轧制产品 在其上被切割的横向于剪切器的表面而移动。这种解决方案在所有的情况 下意味着更少的精确度以及棒材的尾部(其不被引导)反复地并且猛烈地 敲击通道的墙壁，经常地确定钩子形状的变形，这导致沿着线的进一步的 堵塞。

因此，感受到对制造允许克服前述的缺点的传递装置和其切割机的需 要。

发明概述

本发明的主要的目的是提供从连续切割剪切器离开的轧制棒材的传 递装置，这也允许限制在高的轧制速度下的堵塞和系统停机时间。

本发明的另一个目的是提供允许增加制造的棒材的品质、限制缺陷的 数量的传递装置。

本发明的另外的目的是提供轧制棒材连续切割机和其定尺寸切割工 艺，这也允许获得在高于150m/s的轧制速度下的高的效率。

本发明因此建议通过制造一种用于从连续的切割剪切器离开的轧制 棒材节段的传递装置达到所讨论的目的，该传递装置根据权利要求1包括：

-用于传递所述棒材节段的至少两个传递通道，

-用于把第一传递通道与第二传递通道分隔的至少一个分隔壁，

-以及至少一个固定分区部，其设置在所述至少一个分隔壁下方并且其 把所述第一传递通道与所述第二传递通道分隔，

其中所述至少一个固定分区部被配置为使得，在操作速度下，当轧制 棒材被偏离以从朝向所述第一传递通道的方向传递至朝向所述第二传递 通道的方向时，被剪切器切割的第一棒材节段的尾部通过经过所述固定分 区部下方在第一传递通道中前进，而在所述第一节段之后被切割的第二棒 材节段的头部通过经过所述固定分区部上方在第二传递通道中前进。

本发明的另一个方面涉及把从轧机离开的轧制棒材切割为棒材节段 的连续切割机，其根据权利要求8包括：

-前述的传递装置；

-切割剪切器，其布置在所述传递装置的上游，用于把轧制棒材切割为 棒材节段；

-切换装置，其布置在所述切割剪切器的上游，用于可选择地把待切割 的轧制棒材的轨迹从朝向第一传递通道的方向切换至朝向第二传递通道 的方向。

本发明的另外的方面涉及轧制棒材的定尺寸切割工艺，其可以借助于 前述的切割机被实施，其根据权利要求12包括以下的步骤：

-提供在第一传递通道中前进的轧制棒材的第一头部；

-借助于切换装置进行轧制棒材的从朝向所述第一传递通道的第一方 向至朝向第二传递通道的第二方向的第一切换；

-在从所述第一方向传递至所述第二方向中在切割剪切器的刀刃处进 行所述轧制棒材的第一定尺寸切割，从而界定第一棒材节段和所述轧制棒 材的第二头部；

其中，在第一定尺寸切割之后，第一棒材节段的尾部通过经过固定分 区部下方在第一传递通道中前进，而轧制棒材的第二头部通过经过所述固 定分区部上方在第二传递通道中前进。

特别地，本发明的目的的设置有转换装置的切割机具有以下的优点：

-其允许采用此外高于150m/s的轧制速度，避免堵塞；

-其允许限制在切割之后沿通道传输的步骤期间发生的由震动导致的 棒材上的缺陷。

从属权利要求描述本发明的优选的实施方案。

附图简述

本发明的另外的特征和优点将参照附图依据通过非限制性的示例说 明的用于传递从连续切割剪切器离开的轧制棒材的装置的优选的但是非 排他性的实施方案的详细描述是明显的，在附图中：

图1是根据本发明的包括传递装置的切割机的透视图；

图2是在第一操作位置中的传递装置的部分视图；

图3是在第二操作位置中的传递装置的部分视图；

图4是轧制产品从传递装置的第一通道传递至第二通道的图；

图5是轧制产品从传递装置的第二通道传递至第一通道的图；

图6a和图6b示出了轧制产品经过切割剪切器的传递的两个步骤。

在图中的相同的参考标记指代相同的要素。

本发明的优选的实施方案的详细描述

附图示出了用于连续地把轧制棒材切割为棒材节段的切割机，其作为 整体以参考数字1指示。

布置在轧机(未示出)的下游的这种切割机1依次地包括：

-切换装置2，其用于把从所述轧机的最后的轧制机架离开的轧制棒材 的路径可选择地切换为向右的或向左的；

-切割剪切器3，其包括两个刀刃保持器滚筒5、6，用于定尺寸切割棒 材节段的至少一个系列的刀刃7被装配在该刀刃保持器滚筒5、6上；

-传递装置4，其用于把从所述剪切器3离开的棒材节段传递到分别的 传递通道中。

在本发明的第一优选的实施方案中，棒材节段的传递装置4包括：

-两个用于传递棒材节段的传递通道10、11，其被布置为在同一个竖 直高度紧邻彼此，

-分隔壁8，其用于把第一传递通道10与第二传递通道11分隔，

-固定分区部9，其设置在所述壁8下方并且其也把所述第一传递通道 10与所述第二传递通道11分隔。

有利地，固定分区部9被固定于传递通道所共有的基部表面并且因此 被置于在传递通道所共有的基部表面和分隔壁8之间。固定分区部9界定 具有所述共有的基部表面的两个纵向空腔，并且被配置为使得，在操作速 度下，当轧制棒材借助于切换装置2被偏离以从朝向第一传递通道10的 方向传递至朝向第二传递通道11的方向时，第一棒材节段30的尾部通过 经过所述固定分区部9下方在第一传递通道10中前进，而在第一节段30 之后被切割的第二棒材节段31的头部通过经过所述固定分区部9上方在 第二传递通道11中前进，或反之亦然。

在优选的变体中，固定分区部9具有T形状的横截面。具体地(图3、 4、5)，固定分区部9具有横向于(优选地垂直于)第一传递通道10和第 二传递通道11共有的基部表面的第一隔板15，和布置在所述第一隔板15 上方并且基本上垂直于所述第一隔板15的第二隔板16。

隔板15、16的沿着传递通道的纵向延伸部基本上等于分隔壁8的纵 向延伸部。

在操作速度下，随着剪切器3连续切割棒材节段，逐渐地，第一棒材 节段30的尾部继续在第一通道10中前进，初始地在固定分区部9的所述 第二隔板16下(即在分区部的第一空腔中)经过，而第二棒材节段31的 头部在第二通道11中前进，初始地在所述第二隔板16上方经过以然后移 动并且到达所述第二通道11的基部表面。在界定第二棒材节段31的尾部 的切割之后，第二棒材节段31的尾部前进到第二通道11中，初始地在固 定分区部9的第二隔板16下(即在分区部的第二空腔中)经过，而第三 棒材节段的头部在第一通道10中前进，初始地在所述第二隔板16上方经 过以然后移动并且到达所述第一通道10的基部表面。

在该第一实施方案中，切割剪切器3由两个刀刃保持器滚筒5、6组 成，用于定尺寸切割棒材节段的刀刃7的单一的系列或中央行布置在该刀 刃保持器滚筒5、6上。固定分区部9和壁8有利地布置在刀刃7的所述 系列的切割表面处，优选地布置为基本上沿着剪切器3的包含切换装置2 的上游的轧机的轧制轴线的中部平面。

定尺寸切割刀刃7被在滚筒5、6中几何地控制形状和布置从而把轧 制棒材的切割端部(即新的棒材节段的头部)向上地导向，使得新的棒材 节段的所述头部到达分区部9的壁16上方。这还由于切换凸轮14的存在 来获得，切换凸轮14邻近定尺寸切割刀刃7设置在下刀刃保持器滚筒6 上。

在本发明的有利的变体中，分隔壁8是可移动的，该分隔壁8在其端 部上被铰接以在所述第二分区部16上方沿一个方向或另一个方向以预确 定的角度旋转，从而扩大传递通道的将接收下一个棒材节段的口部区段。

在图2和3中更详细地示出的本发明的第二优选的实施方案中，棒材 节段的传递装置4包括：

-棒材节段的四个传递通道10、11、12、13，其布置为在同一个竖直 高度紧邻彼此，

-三个分隔壁8、8'、8"，每个壁分别地把一个传递通道与毗邻的传递 通道分隔；

-三个固定分隔分区部9、9'、9"，每个固定分区部布置在分别的壁8、 8'、8"下，其可以有利地是可移动的，也把传递通道与毗邻的传递通道分 隔。

有利地，每个固定分区部9、9'、9"被配置为使得，在操作速度下，当 轧制棒材被偏离以从朝向所述第一传递通道的方向传递至朝向所述第二 传递通道的方向时，被所述剪切器切割的第一棒材节段的尾部通过经过所 述固定分区部9下方在第一传递通道中前进，而在所述第一节段之后被切 割的第二棒材节段的头部通过经过所述固定分区部上方在所述第二传递 通道中前进，或反之亦然。

每个固定分区部9、9'、9"具有T形状的横截面，T形状的横截面具有 第一分区部15以及第二分区部16，第一分区部15横向于(优选地垂直于) 被同一个分区部分隔的两个毗邻的传递通道所共有的相应的基部表面，第 二分区部16布置在所述第一分区部15上方并且基本上垂直于所述第一分 区部15布置。

在操作速度下，随着剪切器3连续地切割棒材节段，逐渐地，第一棒 材节段的尾部在第一通道中前进，在所述第二隔板16下(即在分区部的 第一空腔中)经过，而第二棒材节段的头部在毗邻于第一通道的第二通道 中前进，初始地经过所述第二隔板16上方以然后移动并且到达所述第二 通道的基部表面。在界定第二棒材节段的尾部的切割之后，第二棒材节段 的尾部经过第二隔板16下方(即在分区部的第二空腔中)前进到第二通 道中，并且第三棒材节段的头部在第一通道中前进，初始地经过所述第二 隔板16上方以然后移动并且到达所述第一通道的基部表面。

切割剪切器3在该第二实施方案中由两个刀刃保持器滚筒5、6组成， 三个系列或三个行的刀刃布置在该刀刃保持器滚筒5、6上。用于定尺寸 切割棒材节段的第一系列刀刃7中央地装配在滚筒5、6上；用于头部和 尾部的废料切割或修边的第二系列刀刃7'和第三系列刀刃7"由所述第一系 列的两个侧部提供。

每个系列的刀刃7、7'、7"定位在沿着相应的滚筒的圆周的距彼此相等 的距离处。在图1的非限制性示例中，在每个滚筒5、6上具有四个刀刃7、 四个刀刃7'和四个刀刃7"。

所有的刀刃7、7'、7"被在滚筒5、6上几何地控制形状和布置从而把 轧制棒材的切割端部(即新的棒材节段的头部)向上地导向，使得新的棒 材节段的所述头部将到达相应的分区部9、9'、9"的隔板16上方。这还由 于切换凸轮14的存在而获得，切换凸轮14设置在下刀刃保持器滚筒6上， 邻近定尺寸切割刀刃7并且邻近废料切割刀刃7'、7"。

切割剪切器3的至少下滚筒6设置有没有刀刃的运送空间或沟槽40、 40'，轧制棒材在该处经过，而在轧制棒材的整个的长度上不与刀刃接触， 该整个的长度必须是在包括第一系列刀刃7的圆柱形中央地带和包括侧部 系列的刀刃7'和7"的相应的圆柱形侧部地带之间的定尺寸切割。当以操作 速度定尺寸切割时，一旦轧制棒材已经穿过运送沟槽40中的一个的所要 求的长度，那么其被切换装置2偏离并且首先传递到圆柱形中央地带中以 借助于刀刃7被定尺寸切割并且然后传递到另一个运送沟槽40'中，并且反 之亦然。在每次经过圆柱体中央地带时从轧制棒材切割所要求的长度的棒 材节段。

固定分区部9和相应的壁8布置在第一中央系列刀刃7处，即布置为 基本上沿着剪切器3的包含轧机的轧制轴线的中部平面。固定分区部9和 相应的壁8把用于定尺寸切割棒材节段的传递通道10与也用于传递定尺 寸切割棒材节段的传递通道11分隔。

固定分区部9'和相应的壁8'布置在第二系列刀刃7'处，即布置为基本 上沿着平行于剪切器3的所述中部平面的第一平面。固定分区部9'和相应 的壁8'把用于定尺寸切割棒材节段的传递通道10与用于传递待被废弃的 棒材节段或棒材的块(比如例如轧制棒材的第一节段和最后节段)的传递 通道12分隔。

固定分区部9"和相应的壁8"布置在第三系列刀刃7"处，即布置为基本 上沿着平行于剪切器3的所述中部平面的第二平面。固定分区部9'和相应 的壁8'把用于定尺寸切割棒材节段的传递通道11与也用于传递待被废弃 的棒材节段或块的传递通道13分隔。

刀刃7、7'和7"全部在同一个切割平面上操作。

传递通道10和11布置为中央地在传递装置7中。传递通道12代替地 布置在传递通道10的侧部旁边，而传递通道13布置在传递装置11的侧部 旁边。

如果分隔壁8、8'、8"有利地是可移动的的话，则分隔壁8、8'、8"被 其端部铰接以在相应的第二隔板16上方沿一个方向或另一个方向以预确 定的角度旋转，从而扩大传递通道的将接收下一个棒材节段的入口区段。

在本发明的两个实施方案中，刀刃保持器滚筒5、6通常以被有利地 限定的速度转动，使得在所有的点中与待被切割的轧制棒材接触的刀刃的 外周速度的水平分量始终比棒材本身的速度快，但是不是过度的。这样的 目的是避免弯曲产品的头部和尾部。因此，刀刃保持器滚筒的外周速度可 以根据层压的产品、几何构型和切割工作被量化为轧制速度和在有限的公 差内的合适地选择的可变的切割超速的总和，以避免棒材在运送中的拖拉 或堵塞。

与切割动力学本身和所需要的切割长度兼容的切割速度必须被识别 以获得所需要的切割长度，在滚筒上的刀刃的数量是整数并且刀刃的间距 是固定的。这样的选择也由以下事实决定，即有时被用于限制切割长度错 误的任何类型的重新定相或摇摆被短的时间(例如在一个切割和下一个之 间0.9秒)以及被机器惯性(因为其大小而是高的)防止。

考虑到这个方面，提出解决方案，其中所有的定尺寸切割刀刃7以及 此外所有的头部和尾部废弃或修边刀刃7'、7"(被包括在第二实施方案中) 被定相，即具有相同的角位置。这允许把第一个切割部和最后一个切割部 (头部和尾部)处理为所有的中间大小切割部，并且不要求刀刃保持器滚 筒相对于前进的轧制棒材的相位变化。

在本发明的两个实施方案中，切换装置2被马达(优选地线性马达21) 致动，线性马达21在动态精确度方面以及在循环灵活性方面是更好的。 为了有效地利用市场的线性马达的特征，建议的移动学图是把线性马达21 布置为使滑动轴线平行于轧制轴线以及借助于中间连接杆20把线性马达 21连接于切换装置2。这种解决方案允许引入足以减少在马达上所需要的 力而不损害切换装置的动态性能的传动比。

参考本发明的第二实施方案，切换装置2配置为定位在至少四个位置 中，允许在棒材在两个沟槽40、40'(对应于通道10和11)二者上的运送 期间建立废弃(通道12和13)，而不使轧制棒材在定尺寸切割刀刃7下运 送。

通常，切换装置2把轧制棒材向右地和向左地移动以定尺寸切割棒材 节段：从对应于通道10的沟槽40'传递至对应于通道11的沟槽40，并且 反之亦然，轧制棒材被刀刃7定尺寸切割(图2和3部分地示出了仅下滚 筒6以及传递装置4的初始部分)，该刀刃7在沟槽40、40'之间的中间位 置中起作用，产生定尺寸切割棒材节段，该定尺寸切割棒材节段被可选择 地寻址到通道10和11中。

在紧急情况的情况下或当轧制棒材的尾部或头部需要被切割时，使用 一对外废弃刀刃7'或7"进行废料切割。如果轧制棒材正在通道10中移动， 那么切换装置2把轧制棒材朝向刀刃7'并且因此朝向传递通道12(在图2 或图3中在左部)移动；而如果轧制棒材正在通道11中移动，那么切换装 置2把轧制棒材朝向刀刃7"以及因此朝向传递通道13(在图2或图3中在 右部)移动。

图2和图3分别地示出了轧制棒材经过剪切器3朝向传递通道10的 时刻以及轧制棒材经过剪切器3朝向传递通道11的时刻。通过比较图2 和图3，明显的是，可移动的分隔壁8、8'、8"根据棒材是被朝向通道10 还是朝向通道11寻址而被不同地提供和布置。具体地，明显的是，可移动 的分隔壁8、8'、8"被定向为使得扩大新的棒材节段将在其中移动的通道的 入口选择。在图2中，其中棒材被朝向通道10寻址，可移动的壁8、8'、 8"被定向为使得通道11和通道12的分别的入口被加宽。在图3中，代替 地，其中棒材被朝向通道11寻址，可移动的壁8、8'、8"被不同地定向使 得通道10和通道13的分别的入口被加宽。

有利地，可移动的分隔壁8、8'、8"被连接于彼此，使得它们的移动是 同时的并且与切换装置2相关以优化它们的位置改变移动。

本发明的另外的方面涉及使用上文描述的切割机的实施方案中的一 个的轧制棒材的定尺寸切割工艺。这样的切割工艺包括以下的步骤：

-提供在传递通道10中前进的轧制棒材的第一头部；

-借助于切换装置2进行轧制棒材的从朝向传递通道10的第一方向至 朝向第二传递通道11的第二方向的第一切换；

-在从所述第一方向传递至所述第二方向中在切割剪切器3的刀刃7处 进行轧制棒材的第一定尺寸切割，从而界定轧制棒材的第一棒材节段30 和第二头部；

其中，在第一定尺寸切割之后，第一棒材节段30的尾部通过经过固 定分区部9下方在传递通道10中前进，而轧制棒材的第二头部通过经过 所述固定分区部9上方在传递通道11中前进。

然后，在轧制棒材的第二头部在传递通道11中前进期间，实施轧制棒 材的从所述第二方向至所述第一方向的第二转向并且在从所述第二方向 传递至所述第一方向中在刀刃7处实施轧制棒材的第二定尺寸切割，其界 定轧制棒材的第二棒材节段31和第三头部。

在第二定尺寸切割之后，第二棒材节段31的尾部通过经过固定分区 部9下方在传递通道11中前进，而轧制棒材的第三头部通过经过所述固定 分区部9上方在传递通道10中前进。

更详细地，图4示出了从通道10传递至通道11。在位置A中，轧制 棒材50正停靠在所述通道10的基部表面上经过通道10，如在图6b的侧 面图中示出的。

当切换装置2开始向右地移动以到达朝向通道11的方向时，轧制棒材 50保持停靠在通道10的基部表面上并且被插入固定的T形状的分区部9 的第一空腔中，即在隔板16的左部分下方在被划界至隔板15的右方的空 间中(位置B)。

已经到达分区部9的中央部分，轧制棒材也在大小切割刀刃7处，并 且因此将被切割，使第一棒材节段30的尾部在通道10中行进。

如在图6b中示出的，通过切割轧制棒材，由于刀刃7的布置，第一 棒材节段30的尾部被保持为低的，而轧制棒材的新的头部(其将是下一 个棒材节段31的头部)由于切换凸轮14在下滚筒6上邻近刀刃7处的存 在而被抬升。

除了通过切换装置2的移动向右输送之外，轧制棒材的新的头部51 (图4)也因此被抬升；以这种方式，其再次地在分区部9的上部分上(即 在隔板16上方)经过(位置C)，可移动的壁8在隔板16上存在，可移动 的壁8已经被布置为把新的头部51朝向通道11传递，即使其不具有足够 的向右移动的时间。

继续侧部向右移动，轧制棒材的新的头部51从分区部9的上壁16掉 落并且到达通道11的基部表面(位置E)，即其将一直移动直到下一个切 割的位置。

一旦轧制棒材的新的头部已经到达通道11，那么可移动的壁8、8'、 8"的位置可以被修改从而准备好帮助在下一个切割的通道。

上文参照图4描述的传递也对于棒材从通道11至通道13和从通道12 至通道10的移动而发生。

相似地，图5示出了从通道11至通道10的逆向的传递。在图5中示 出的相同的移动在棒材从通道13至通道11和从通道10至通道12的传递 中发生。