TWI312333B - Method of continuously rolling a product exiting from an upstream roll stand at a velocity higher than the take in velocity of a downstream roll stand - Google Patents

Description

1312333 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於用來製造諸如棒、桿、及類似者之類 的熱乳長形成品的輕乳機·特別是有關於一種可在連_的 上游及下游滾筒架之間連續滾動一成品而該成品自該上游 滾筒架送出的速度是高於該下游滾筒架接納速度的方法。 【先前技術】 在典型的輥軋機設備中，鋼胚會在爐中加熱至較高的 混軋溫度。此等加熱過的鋼胚接著會在輥軋機中連續設置 的粗輥段、中輥段、及精輥段中受到連續的輥軋，而每一 輥軋段中均包含有多個滾筒架。對於較大型的成品而言， 整個輥軋機通常都會以爐的最大能量或接近該能量的情形 來運轉。但是當輥軋排程要求較小型成品時，精輥段的能 量通常要減低至遠低於爐及粗輥段及中輥段的能量。在此 情形下，粗輥段及中輥段可以減慢而配合於該精輥段的能 量，但其有一些限制，超過之時，就會變成不實用。這是 因爲可接受的輥軋程序要求加熱過的鋼胚必須以某一最小 接納速度送入至粗輥段的第一滚筒架內，若低於此速度， 則軋輕就會產生熱裂（Fire Cracking)。 在其他的情形中，例如說，在輥軋高速工具鋼或鎳基 合金時，必須要採用較高的接納速度，以避免鋼胚過度冷 卻，但亦必須使用較低速的精輥速度，以避免產生過量的 熱，其會使得核心熔化並造成成品的表面裂紋。 -5- (2) (2)1312333 這些問題可以透過在連續的上游及下游滾筒架之間， 例如一中輥段的最後一滾筒架及一精輥段的第一滾筒架之 間，連續地滾動一成品，而該成品自上游滾筒架送出的速 度是大於該下游滾筒架之接納速度，且基於此速度差値所 致之多餘的成品係暫時性地蓄積於該二滾筒架之間，來加 以避免之。 在美國專利第 3,486,359 (Hein)中揭露一種可用來 達成該目的的習用技術，其中一鋪設頭可暫時地將自中輥 段送出的熱軋成品暫時性地蓄積於一儲放捲盤上。該蓄積 的成品接著即會以較慢的速度自該儲放捲盤上鬆解拉引出 來，以供續續在精輥段內進行輥軋作業。但是Hein的方 法有相當多的缺點。例如說，成品在捲繞至該儲放捲盤上 之前並未加以減速。此配合於缺少控制如何將線捲分配於 該捲盤表面上，會造成線捲互相疊置，而這接著即會破壞 鬆解拉引作業。 在美國專利公開US2004-0250590A1號（Shore)中， 揭露一種不同的系統，用來將以第一速度V1沿著一接收 軸線做縱向移動的熱軋成品加以減速及暫時蓄積起來。

Shore的系統包含有一連續滾動的鋪設總成，具有一入口 末端，對齊於該接收軸線，以供接收該成品。此鋪設總成 具有一彎曲的中間段，通向至一輸送末端，其係與該接收 軸線成徑向間隔開，且其方向係設置成可將該成品沿著與 接收軸線垂直的出口方向輸送出該成品。該鋪設總成的曲 率及其輸送末端的方向係可使送出的成品能形成一螺旋。 -6 - (3) 1312333 此螺旋會被接收而暫時性地蓄積於一設置成與該接收軸線 同軸的圓柱捲筒上。此捲筒可沿著與該鋪設總成轉動方向 相反的方向，並以一選擇成能將該蓄積之螺旋以速度V3 鬆解開之速度，來連續繞著該接收軸線轉動。鬆解開的成 品會被一可沿著平行於該接收軸線移動的承接器加以導引 離開該捲筒。在輥軋一完整鋼胚所需的時間“ T ”中，一 段長“L”等於TxV2的成品會暫時蓄積於該捲筒上。 在Shore的系統中，成品在堆積至捲筒上之前會先減 速並形成爲有整齊排列的螺旋。成品減速可以減少該捲筒 所需的儲存能量，而排列整齊的螺旋則可確保該成品可平 順而無障礙地自該捲筒上鬆解拉引開。

Shore系統中的一項必要做到的事是正確地預測該成 品前側末端到達該連續轉動之鋪設總成的輸送末端處的時 間，這再配合於該轉動的鋪設總成相對於固定之承接器的 精確同步，可確保該成品之前側末端能平順地自前者輸送 至後者上。 本發明之目的在於提供用來操控前述Shore系統的另 類方法，其中該鋪設總成在成品前側末端輸送至承接器上 時是固定不動的。 【發明內容】 根據本發明，一成品係在連續的上游及下游滾筒架之 間滾動，而該成品係以一比下游滾筒架的接納速度V3爲 快的速度V t自上游滾筒架送出。將自上游滾筒架送出之 (4) (4)1312333 該成品沿著一輸送軸線導引至一設置於該等滾筒架之間的 蓄積器。該蓄積器具有一彎曲的鋪設總成，設有一入口末 端，對齊於該輸送軸線，以接收該成品，以及一出口末端 ，係與該輸送軸線成徑向間隔開，以沿著一橫側方向輸送 該成品。在一第一時段中，將該鋪設總成保持固定，而其 出口末端對齊於一通向該下游滾筒架的承接器，因之而經 由該承接器來輸送該成品，以供以其接納速度V3在該下 游滾筒架內進行滾動，而因爲速度差値Vi-Vg所致之多餘 成品則繼續自該上游滾筒架輸送出來。將該多餘的成品暫 時性地儲放在一設置於該蓄積器與該等滾筒架之一者之間 的繞環器上。在一第二時段中，將該鋪設總成繞著該輸送 軸線旋轉加速至一可使其出口末端具有等於Vi-Vs之速度 V2的作業速度，因之而將自其出口末端輸送出來的該成品 減速至該速度 V3。在一第三時段中，該鋪設總成繼續以 該作業速度轉動，該鋪設總成的曲率及其出口末端的方向 係可將自其處輸送出來而超過在該下游滾筒架內滾動者的 該成品形成爲一螺旋。將該螺旋堆置並蓄積於一可繞著該 輸送軸線轉動的圓柱捲筒上，且該捲筒係沿著與該鋪設總 成旋轉方向相反的方向旋轉，以將該螺旋經由該承接器加 以鬆解拉引至具有速度V3的該下游滾筒架。 最好，成品進入及自該蓄積器送出之速度係分別由上 游及下游被動壓輪單元來加以控制。 根據本發明之一觀點，該繞環器係設置於該下游壓輪 單元與該下游滾筒架之間。該上游及下游壓輪單元係可在 -8- (5) 1312333 該第一時段內作動來保持該成品的速度爲V!。在該第二 時段內，該下游壓輪單元可作動來以一反比於該彎曲的導 引件加速比率之比率將該成品自V 1減速至V 3。 根據本發明的另一觀點，該繞環器係設置於該上游壓 輪單元與該上游滾筒架之間。在該第一時段內，該上游壓 輪單元可以速度V3作動，且該下游壓輪單元可以速度V3 作動。在該第二時段內，該上游壓輪單元可作動來以與該 彎曲的導引件加速至V2之比率相同的比率將該成品自速 度v3加速至速度V!。 下面將配合所附圖針對本發明的這些及其他特點及隨 附的優點做更詳細的說明。 【實施方式】 首先參閱第1圖，一蓄積器10設置成可沿著一輸送 軸線“ A”自一上游滾筒架RS i接收一熱軋桿，並將該成 品沿著一條與軸線A垂直的路徑B輸送至一下游側滾筒架 RS2。 再參閱第2圖至第5圖，可以看到蓄積器10包含有 一驅動軸1 4，係被支撐於軸承之間，而可繞軸線A轉動 。該驅動軸的一側末端係結合至一齒輸箱1 6的輸出軸上 ，而該齒輪箱則是由一馬達1 8加以驅動。 如第4圖中可看到的，驅動軸14的相對二側末端係 構造及配置成可支撐一包含有一鋪設管22及一螺旋凹槽 24的彎曲的鋪設總成LA。 -9- (7) 1312333 A之軌道46移動的台架44上。台架44係與-加以驅動的螺桿48做螺紋嚙合。承接器CA及 壓輪單元PR2係設置成可將自凹槽24之出口 3 送出的成品導引至一樞轉輸送導引凹槽52內 設置成可以樞轉，以配合於該台架44沿著該勒 動。 馬達5 0係控制成可維持該承接器c A對齊 φ 蓄積於捲筒DR上之螺旋上鬆解開的成品。因 期間的初始階段中’馬達5 0將會運轉來將台穿 凹槽24，而在鬆解期間的最終階段，馬達5〇 該台架朝向該凹槽移回。 • 在第1圖的配置中，樞轉輸送凹槽52係 • 於下游壓輪單元PR2及下游滾筒架RS2之間的 在上游壓輪單元PRi與上游滾筒架RSi之間亦 繞環器56沿著軸線A設置。 φ —熱金屬偵測器5 8可偵測成品之前側末 滾筒架RSl送出，而—速度計60則可偵測該 。編碼器62、64可提供代表螺旋凹槽24之輸 的旋轉位置及載送承接器CA及下游壓輪單元 44的位置的信號。一第二速度計66可測量該 游滾筒架R S 2的速度’而一熱金屬偵測器6 8 成品之則側末5而之離開滾筒架r S 2。 如第6圖中所示，一控制器7〇可接收來f 、66、熱金屬偵測器58、68、以及編碼器62 -由馬達5 0 相關的下游 衣端24b輸 。該凹槽係 l·道46的運 於自該暫時 此，在鬆解 邑44移離該 會反轉而將 通向一設置 繞環器54。 有一較小的 端自該上游 成品的速度 :送末端2 4 b PR2之台架 成品進入下 則可偵測該 自速度計60 > 64的信號 -11 - (8) 1312333 ，並運轉來控制該等速度馬達1 8、3 2、3 8、42及5 0。 在一使用第1圖中之輥軋機配置的範例性滾動程序中 ’一熱軋桿以速度V|自上游浪同架RS!送出。下游滾筒 架R S 2則以較低的接納速度V 3運轉。 在第一時段中，彎曲鋪設總成LA是與對齊於承接器 CA之凹槽24的輸送末端24b固定在一起，如第4圖所示 ’該承接器CA亦是固定的。 編碼器62可提供該控制器70 —代表凹槽輸送末端 24b之角位置的控制信號。同樣的，編碼器64可提供一代 表該台架44及承接器CA在軌道46上之位置1 1的控制信 號。該控制器可利用這些控制信號操作馬達1 8及50來達 成前述的固定對齊狀態。壓輪單元？1^及PR2每一者均可 以速度Vi運轉，而因爲等於Vi-v3之速度差値v2所致的 多餘成品將會暫時性地儲放於繞環器54上。捲筒DR會沿 著自第7圖中觀視爲逆時鐘之方向以表面速度V3持續地 轉動。 在成品前側末端自下游滾筒架RS2送出之後，且在一 第二時段內，以下的情形將會同時發生： (a )鋪設總成LA會加速轉動至速度V2，使得自凹 槽24之輸送末端24a送出的成品減速至一等於該下游滾 筒架RS2之接納速度的較低速度； (b )壓輪單元PR2會以反比於該鋪設總成LA加速的 比率自速度V!減速至速度V3，而因Vi與V3間之速度差 値所致之多餘的成品會以螺旋的型式儲放於捲筒DR上； -12-

1312333 Ο) 以及 (c)馬達50會被供電以將承載壓輪單元PR2及承接 器CA的台架44沿著軌道46移動，因之而將該承接器保 持對齊於鬆解拉引開的螺旋。 在一第三時段內，在該鋪設總成之加速及該壓輪單元 PR2之減速等動作完成後，且在其處理該桿之整個長度的 時間內，此系統會維持平衡狀態’而其各零組件的運轉則 如下示： PR!以V!運轉 pr2以v3運轉 LA以V2運轉 DR以V3運轉 CA (移動中） 在第8圖所示的配置中，繞環器54及56的位置對換 過的’需要有稍微不同的運作方式。更詳細地說’在該第 一時段內，該彎曲鋪設總成LA同樣是與對齊於該固疋之 承接器CA的凹槽24的輸送末端24b固疋在起的壓輪 單元PR!是以速度V3運轉，而壓輪單元PR2則以速度V2 運轉。因爲速度差ίϋ v,·v3 m致的多餘的成品同疋暫時

性地儲放在繞環器5 4上。 在第二時段中，壓輪單元 鋪設頭總成則會以相同的比率 同樣會啓動以維持承接器CA PR!會自加速至Vi’而 加速旋轉至V2，馬達50則 及壓輪單元PR2對齊於自捲 筒DR上鬆解開的成品。 -13 - (11) 1312333 第5圖是沿著第4圖中線5 - 5所取的剖面圖。 第6圖是控制圖。 第7圖是該蓄積器零組件之相對移動的示意圖。 第8圖是類似於第1圖的圖式，顯示出本發明的另一 觀點。

【主要元件符號說明】 10 :蓄積器 1 4 :驅動軸 1 6 :齒輪箱 1 8 :馬達 22，鋪設管 2 2 a :入口末端 2 2 b :出口末端 24 :螺旋凹槽 24a :入口末端 24b :輸送末端 26 :捲筒 2 8 :被動鍵輪 3 0 :驅動鏈條 3 2 :馬達 3 8 :馬達 4 2 :馬達 44 :台架 -15- (12) (12)

1312333 46 :軌道 4 8 :螺桿 50 :馬達 52 :樞轉輸送凹槽 5 4 :繞環器 5 6 :繞環器 5 8 :熱金屬偵測器 6 0 :速度計 6 2 :編碼器 64 :編碼器 66 :速度計 6 8 :熱金屬偵測器 7 0 :控制器 A :輸送軸線 B :路徑 C A :承接器 DR :捲筒 LA :鋪設總成 P R 1 :上游壓輪單元 PR2 :下游壓輪單元 RS!:上游滾筒架 RS2 :下游滾筒架

Claims (1)

1312333 (1) 十、申請專利範圍 1. 一種在連續的上游及下游滾筒架之間連續地滾動 一成品的方法，該成品係以一比下游滾筒架的接納速度 v3爲快的速度v!自上游滾筒架送出，該方法包含有下列 步驟： 將自上游滾筒架送出之該成品沿著一軸線導引至一設 置於該等滾筒架之間的蓄積器，該蓄積器具有一彎曲的鋪 設總成，設有一入口末端，對齊於該軸線，以接收該成品 ，以及一出口末端，與該軸線成徑向間隔開，以沿著一與 該軸線垂直的送出方向輸送該成品； 在一第一時段中，將該鋪設總成保持固定，而其出口 末端對齊於一通向該下游滾筒架的導引件，因之而經由該 導引件來輸送該成品，以供以其接納速度V3在該下游滾 筒架內進行滾動，而因爲速度差値Vi-Vs所致之多餘的成 品則繼續自該上游滾筒架輸送出來； 將該多餘的成品暫時性地儲放在一設置於該蓄積器與 該等滾筒架之一者之間的繞環器上； 在一第二時段中，將該鋪設總成繞著該軸線旋轉加速 至一可使該出口末端具有等於Vi-V3之速度v2的作業速 度，因之而將自該出口末端輸送出來的該成品減速至該速 度V3 ; 在一第三時段中，繼續以該作業速度轉動該鋪設總成 ，該鋪設總成的曲率及該出口末端的方向係可將自該出口 末端輸送出來而超過在該下游滾筒架內滾動者的該成品形 -17- (2) 1312333 成爲一螺旋； 堆置並蓄積該螺旋於一可繞著該軸線轉動的圓柱捲筒 上；以及 沿著與該鋪設總成旋轉方向相反的方向旋轉該捲筒， 以將該螺旋經由該導引件加以鬆解拉引至具有速度V3的 該下游滾筒架。 2 ·根據申請專利範圍第1項所述之方法，進一步包 含有利用上游及下游被動壓輪單元來分別控制該成品進入 及自該蓄積器送出的速度。 3. 根據申請專利範圍第2項所述之方法，其中該繞 環器係設置於該下游壓輪單元與該下游滾筒架之間，在該 第一時段內可操作該上游及下游壓輪單元來保持該成品的 速度爲 Vi，而在該第二時段內則可操作該下游壓輪單元 以一反比於該彎曲的導引件加速比率之比率來將該成品自 Vi減速至v3。 4. 根據申請專利範圍第2項所述之方法，其中該繞 環器係設置於該上游壓輪單元與該上游滾筒架之間’在該 第一時段內以速度V3來操作該上游壓輪單元並以速度V3 來操作該下游壓輪單元，並在該第二時段內加速該上游壓 輪單元，而以與該彎曲的導引件加速比率相同之比率來將 該成品自V3加速至V,。 -18-