[發明專利]一種型材動態壓下矯直裝置及方法

有效

• 申請號: 201610653422.8
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN106270013B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 管奔;張超;臧勇
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B21D3/02
• 分類號: B21D3/02;B21D43/00;B21C51/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供一種型材動態壓下矯直裝置及方法，屬于型材矯直技術領域。該裝置包括兩個定位支撐單元、一個壓下單元及控制系統；矯直方法為對型材初始幾何曲線進行測量并獲得一系列點坐標，使用坐標計算得到型材各位置的初始彎曲曲率，根據初始彎曲曲率計算得到型材各位置坐標的壓彎量，矯直過程中由控制系統根據型材進給速度和各位置坐標的壓彎量動態調整壓下單元中矯直輥的位置對型材進行矯直。

技術領域

本發明涉及型材矯直技術領域，特別是指一種型材動態壓下矯直裝置及方法。

背景技術

需要進行矯直的型材產品沿其長度方向的不同位置往往會具有不同曲率的初始彎曲缺陷，現有矯直方法及其設備的主要工藝思路是：采用由多根矯直輥組成的矯直輥系，使型材在矯直過程中經歷彎曲曲率由大到小的多次連續彈塑性反彎過程。在矯直前期通過較大曲率的彎曲過程使型材各位置不同曲率的初始缺陷統一為單一曲率缺陷，再通過后續的多次彎曲過程使單一曲率缺陷逐漸減小變平。

可以看出，采用這種矯直工藝思路，為了使型材各位置的不同初始缺陷得到較好的統一，其前期必須使用較大的壓彎量對型材進行統一的大曲率彎曲；這一方面容易使斷面穩定性較差的薄壁型材在大曲率彎曲過程中出現斷面畸變，另一方面還會極大地增加矯直設備的工作載荷，增加了對矯直設備承載能力的要求。不但如此，為了實現多次連續彈塑性反彎過程，矯直設備還必須配備由多根矯直輥組成的復雜矯直輥系，這使得傳統矯直設備的體積龐大，其傳動、承載等系統的設計都變得非常復雜。

另外，隨著現代檢測技術在型材制造過程中的廣泛應用與成熟，每根型材矯前各位置的初始缺陷數據已經可以通過多種技術手段高效地采集獲得，而這些數據在現有矯直工藝與設備條件下并未能被充分利用以改善其矯直工藝。同時，現有冶金工業中的主要裝備如軋機、連鑄機均已實現了根據來料狀態而由控制系統實時調整壓下位置的動態壓下能力，而矯直裝備作為精整工藝的核心裝備卻一直采用固定壓下的模式，這主要是由于現有多輥矯直裝備的機械結構過于復雜且可控參數過多，使得矯直過程中的壓彎量動態調整方案難以實現。

中國專利授權公告號CN104550326B公開了一種周期性縱向變厚度矯直裝置，其提出了一種動態調整壓下的矯直裝置，但其仍然基于現有多輥矯直機，且其動態調整壓下位置的目的是針對周期性變厚度板材的不同厚度問題，對于彎曲缺陷的矯直并不具有普遍意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種型材動態壓下矯直裝置及方法，

該裝置包括兩個定位支撐單元、一個壓下單元及控制系統；壓下單元位于整個裝置中部，兩個定位支撐單元分別位于壓下單元前后兩側，控制系統通過控制線路控制定位支撐單元和壓下單元；

其中，定位支撐單元包括上、下兩個定位支撐輥；壓下單元包括矯直輥及壓下裝置，矯直輥為上下兩個，每個矯直輥后邊連接一個壓下裝置。

在矯直過程中，被矯型材從相對的兩個矯直輥之間通過。

兩個定位支撐單元在型材進給方向的位置及兩個定位支撐輥的開口度根據被矯型材的規格調節。

兩個矯直輥可以由控制系統控制其各自連接的壓下裝置實現單獨調整垂向位置。

定位支撐輥為從動輥，兩個定位支撐輥開口度根據被矯型材截面高度確定，使兩個定位支撐輥壓靠在型材表面并能夠隨型材的進給而轉動；定位支撐輥轉軸上裝有光電編碼器，用于測定被矯型鋼的實時進給速度。

上、下兩個矯直輥為主動輥，由驅動裝置驅動矯直輥轉動，并由矯直輥帶動被矯型材實現矯直過程中的連續進給。

使用該裝置進行型材矯直，包括如下步驟：

(一)根據型材規格及生產條件，設定兩個定位支撐單元的縱向位置及矯直輥驅動速度；