一种自动调整辊缝的辊弯成形设备辅助系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自动调整辊缝的辊弯成形设备辅助系统，辊弯设备包括依次布置的导入架、第一道次、第二道次及后续道次，第一道次为平辊道次，第二道次及后续道次为成形道次，每个道次分别包括压盖、调整螺杆、调整螺杆固定螺钉、调整螺母、上轴承盒、牌坊、上轧辊轴、上轧辊；平辊道次的两个牌坊的调整螺杆与上轴承盒之间分别装有板厚检测装置；成形道次的两个牌坊的调整螺杆与上轴承盒之间分别装有辊缝自适应调整装置；能够根据不同板厚自动地准确调节辊缝大小并达到该厚度板材成形所需的成形力，工作过程无须人工干预，并且保证板材成形质量良好；在传统辊弯设备上进行拆装时不破坏传统辊弯设备的结构与功能；且在失效时具有应急调整能力。急调整能力。急调整能力。

【技术实现步骤摘要】
一种自动调整辊缝的辊弯成形设备辅助系统


[0001]本专利技术涉及一种金属塑性加工领域的辊弯成形设备，尤其涉及一种自动调整辊缝的辊弯成形设备辅助系统。

技术介绍

[0002]辊弯成形属于塑性成形的一种工艺，一般是采用依次排列的多道次的辊弯成形机，将金属带材逐道次通过轧辊进行弯曲变形，从而生产出具有指定截面形状的产品。
[0003]近年来，辊弯成形制品因其良好的表面质量和综合性能得到越来越广泛的应用，随着辊弯成形技术的不断成熟，型钢产品也正在向着高强度、高精度、断面更加复杂的方向发展，不少大型企业使用的辊弯成形设备也越来越自动化，这使得他们具有更加快速的生产技术，面对市场竞争也具有很大的优势。但是，目前我国大部分辊弯厂家在生产一定精度与厚度的钢板时面临的问题很突出，就是设备在生产中的灵活度不够高。由于辊弯设备在工作时需要成形不同厚度板材，所以辊弯成形机每一道次上下轧辊之间的辊缝都要频繁调整到适当的大小以适应不同板厚。辊弯设备从基本外形来看有牌坊式和导柱式，牌坊式辊弯设备是轴承盒在牌坊内壁之间滑动以调整辊缝，导柱式辊弯设备是轴承盒套在两根导柱上滑动以调整辊缝，无论何种形式的辊弯成形设备，都存在辊缝调整的需求。
[0004]目前辊弯成形设备辊缝的传统调节方式是使用扳手转动压盖上的螺母，通过螺纹副传动，使调整螺杆竖直方向上下移动从而改变上轴的位置，下轴位置不变，从而改变辊缝的大小，然后使用塞尺对辊缝进行检查。这种传统方法弊端很明显，由于一个完整的辊弯生产线上的道次数比较多，n道次就需要调整2n次辊缝。因此这种人工调节方式效率偏低，影响了生产速度和产品精度，而且随着每一道次的调整误差的累积，叠加的误差就会增大，导致最后一道次出来的板材质量与产品要求不符。而且人为调整的方式虽然有牌坊刻度可以对标，也可用塞尺进行检查，但是人工的方式毕竟存在人为误差，在实际工厂环境中操作工的调整工作存在明显的随意性，很难保证辊缝的准确性。这种传统方式严重降低了产品的生产速度，影响了企业的利润，也造成了资源的浪费。
[0005]为了解决上述问题，加快生产速度，产生了一种有效的控制方法——自适应控制技术。自适应控制技术使得产品生产过程更加自动化、智能化，具有该技术的的控制系统，能根据不同的生产要求自动调节辊缝大小。企业要想获得更快的生产速度必须要有一台能够灵活调整辊缝的辊弯成形设备，这就使得自适应技术的应用和发展具有了条件和价值。截至目前，已经有相当多的现有技术提出了不同的辊缝自适应调整的装置或方法以取代传统的人工调节方式。现有技术中为解决上述问题采用的办法主要分为以下三类：
[0006]第一类，直接用电机、气缸。例如，公开号为CN211437476U的中国技术专利公开的一种轧机辊缝调节装置及轧机，两侧牌坊各用一个伺服电缸驱动螺杆上升、下降；例如，公开号为CN108787759A的中国专利技术专利公开的一种辊缝调节设备和调节辊缝的方法，两侧牌坊合用一个电机；例如，公开号为CN207669941 U的中国技术专利公开的一种辊压机辊缝调整器以及公开号为CN202461124U的中国技术专利公开的一种辊缝调整机
构，既采用气缸又采用电机。
[0007]这类方案缺点在于，每道次用一到两个电机，由于辊弯设备本身在工作时受到板材产生的较大成形力而产生挠度，导致辊缝调整效果不一定符合理论设想，此外电机的性能直接关系到辊缝的大小，所以对电机的要求较高，导致成本较高。或者使用气压方案，管路设置与空气压缩机的布置导致结构复杂，成本较高，实际应用中难以推广。
[0008]第二类，利用一些小型刚性结构。例如，公开号为CN102671954A的中国专利技术专利公开的一种辊缝调整机构，利用的是偏心结构；例如，公开号为CN110328242A的中国专利技术专利公开的一种调节装置和辊缝调节方法，利用的是楔块；例如，公开号为CN208555569U的中国技术专利公开的一种冷弯成型机，利用的是齿条。
[0009]这类方案缺点在于，利用这些小型刚性结构难免要对传统的辊弯设备进行改造，比如安装齿条，或者给楔块留出安装空间，或者重新安装偏心结构，对传统辊弯设备的改动较大。
[0010]第三类，利用弹簧等柔性元件。例如，公开号为CN110052513B的中国专利技术专利公开的一种冷弯成型机自适应上轴调整装置，利用的是不同组合的碟簧。
[0011]这类方案缺点在于，常见的各种弹簧以及弹簧装置以定刚度和变刚度居多，这意味着这些弹簧以及弹簧装置一旦确定型号或者组合形式，其特性曲线就固定下来无法改变，即非可调刚度弹簧，而上述这项专利使用的就是非可调刚度弹簧，除非不断更换新碟簧组合否则很难适应多变的各种厚度板材所需的成形力，或者说板厚与成形力的多组数据点很难刚好都落在所选弹簧装置的特性曲线上。所以如果使用定刚度和变刚度的弹簧装置解决辊缝自适应问题，那么仅仅因为弹簧自身的柔性表面实现了辊缝自适应，却没有实现更深层次的成形力自适应，导致施加到板材上的成形力经常偏小或偏大，偏小导致板材成形不完全，出现回弹现象甚至从本道次出去后的板材会撞击到下道次轧辊等问题；偏大则会压坏板材，出现冗余塑性变形甚至开裂。
[0012]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的是提供一种自动调整辊缝的辊弯成形设备辅助系统，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
[0014]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0015]本专利技术的自动调整辊缝的辊弯成形设备辅助系统，辊弯设备包括依次布置的导入架100、第一道次、第二道次及后续道次，所述第一道次为平辊道次，所述第二道次及后续道次为成形道次，所述第一道次、第二道次及后续道次包括压盖200、调整螺杆300、调整螺杆固定螺钉400、调整螺母500、上轴承盒600、牌坊700、上轧辊轴800、上轧辊900；
[0016]所述平辊道次的两个牌坊的调整螺杆300与上轴承盒600之间分别装有板厚检测装置1；
[0017]所述成形道次的两个牌坊的调整螺杆300与上轴承盒600之间分别装有辊缝自适应调整装置2；
[0018]还包括一套控制系统3。
[0019]与现有技术相比，本专利技术所提供的自动调整辊缝的辊弯成形设备辅助系统，能够
根据不同板厚自动地准确调节辊缝大小并达到该厚度板材成形所需的成形力，工作过程无须人工干预，并且保证板材成形质量良好；在传统辊弯设备上进行拆装时不破坏传统辊弯设备的结构与功能；且在失效时具有应急调整能力。
附图说明
[0020]图1为未安装本系统的传统辊弯设备生产线轴测视图；
[0021]图2为未安装本系统的传统平辊道次结构示意图；
[0022]图3为未安装本系统的传统成形道次结构示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例提供的自动调整辊缝的辊弯成形设备辅助系统的机械部分安装到辊弯设备后的轴测视图；
[0024]图5为安装有本专利技术实施例提供的板厚检测装置的平辊道次示意图；
[0025本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动调整辊缝的辊弯成形设备辅助系统，辊弯设备包括依次布置的导入架(100)、第一道次、第二道次及后续道次，所述第一道次为平辊道次，所述第二道次及后续道次为成形道次，所述第一道次、第二道次及后续道次分别包括压盖(200)、调整螺杆(300)、调整螺杆固定螺钉(400)、调整螺母(500)、上轴承盒(600)、牌坊(700)、上轧辊轴(800)、上轧辊(900)，其特征在于：所述平辊道次的两个牌坊的调整螺杆(300)与上轴承盒(600)之间分别装有板厚检测装置(1)；所述成形道次的两个牌坊的调整螺杆(300)与上轴承盒(600)之间分别装有辊缝自适应调整装置(2)；还包括一套控制系统(3)。2.根据权利要求1所述的自动调整辊缝的辊弯成形设备辅助系统，其特征在于，所述板厚检测装置(1)包括：顶板(101)、长螺钉(102)、底座(103)、压块(104)、位移传感器(105)、压块固定螺钉(106)和底座固定螺钉(107)；所述顶板(101)为长条形板，中间有两个螺纹通孔，外侧有两个光孔；所述底座(103)外侧有两个螺纹通孔，中间有两个阶梯通孔，中央有凸台，凸台竖直方向有半圆柱槽；所述调整螺杆(300)通过调整螺杆固定螺钉(400)与所述顶板(101)中间的两个螺纹通孔连接，所述长螺钉(102)穿过顶板(101)外侧的两个光孔与底座(103)外侧的螺纹通孔连接，所述底座固定螺钉(107)穿过所述底座(103)中间的两个阶梯通孔将底座(103)固定在上轴承盒(600)的上表面；所述压块(104)中间竖直方向有半圆柱槽，与底座(103)的凸台竖直方向的半圆柱槽相配合并通过所述压块固定螺钉(106)连接并夹持住所述位移传感器(105)。3.根据权利要求1所述的自动调整辊缝的辊弯成形设备辅助系统，其特征在于，所述辊缝自适应调整装置(2)包括：外壳(201)、刻度螺纹柱(202)、上压盘(203)、上推力轴承(204)、下压盘(205)、下推力轴承(206)、外弹簧(207)、内弹簧(208)、电磁弹簧定子(209)、电磁弹簧动子(210)、电磁弹簧线圈(211)、限位长螺钉(212)、限位套筒(213)、锁紧螺母(214)、底盘(215)、底盘固定螺钉(216)；所述外壳(201)呈双层式结构，两层之间通过四个肋板连接，上层设有2个螺纹孔、4个安装压力传感器固定螺钉(219)的预留阶梯螺纹通孔和下表面的一个螺纹盲孔，下层为环形结构，下层环形结构间隔90
°
均匀布置4个通孔，环形结构的内侧设有内螺纹；未装压力传感器(218)时，上层的2个螺纹孔通过调整螺杆固定螺钉(400)与所述调整螺杆(300)连接；加装压力传感器(218)时，上层的2个螺纹孔通过加长型螺杆固定螺钉(217)与所述调整螺杆(300)连接；所述刻度螺纹柱(202)为阶梯螺纹柱，直径较细一端的螺纹完全拧入所述外壳201上层下表面的螺纹盲孔中，在直径较粗的部分侧面有刻度，并且螺纹尾端设有圆形凸台；所述上压盘(203)...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩飞，顾斌，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：