变截面多段连续式五连轧系统技术方案

本发明专利技术公开了一种变截面多段连续式五连轧系统，包括立扎装置和平轧装置，依加工顺序分别包括初级塑形立轧装置、初级变截面平轧装置、深度变截面平轧装置、修边立轧装置和修面变截面平轧装置，各装置之间设置传输机构，形成连续生产线。各道轧制工序输出端厚度曲线、长度曲线作为下道工序输入的初始厚度和长度值，该数值与下一道轧机的位置检测数据结合确定下一道轧机轧制过程的各坐标点，为下一道轧机的初始参数配置提供依据，同时控制系统采集各道轧机的长度曲线数据、厚度曲线数据来绘制各道轧机的轧制轮廓图形，通过比较各轧机输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形，再作为下道工序输入的初始厚度和长度值。

【技术实现步骤摘要】
变截面多段连续式五连轧系统
本专利技术属于汽车板簧轧制设备
，具体涉及一种变截面多段连续式轧机系统。
技术介绍
钢板弹簧是汽车悬架系统的重要组成部分，起着传递和缓冲车架与车轮之间的一切力和力矩的作用。目前使用的钢板弹簧簧片有等截面结构和变截面结构。汽车钢板弹簧多数采用普通等截面多片簧形式，各片依次叠加后通过中心螺栓紧固成为板簧总成，板簧片之间相互接触，会产生摩擦，影响其使用寿命。另外，普通等截面多片钢板弹簧自身重量重，组装拆卸麻烦，在一些运用场合受到限制，不能很好的满足使用要求。改进后的变截面板簧是一种新型的钢板弹簧，簧片之间几乎不接触，具有摩擦小、抗疲劳、寿命长、节省材料等优点，能显著性的改善汽车行驶的平稳性，是一种由广阔应用前景的汽车部件总成。变截面板簧是钢板弹簧轻量化的主要发展趋势，短锥轧机是制造变截面板簧的主要设备之一。轧辊是轧钢机上的重要零件，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材，是使（轧材）金属产生塑性变形的工具，是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件。汽车钢板弹簧是汽车悬架系统主要弹性元件，在汽车行驶中，传递着车架与车身各个方向的力及力矩。随着经济的发展，能源供应的日趋紧张，提高汽车的乘坐舒适性、整车轻量化是现在及未来的发展趋势。传统的汽车板簧变截面轧机采用单头加热，单头多次轧制（1-8道），加热两次才能完成变截面轧制，天然气耗量较大，效率较低且浪费能源。公开号为CN112024600A的变截面直通多片轧机是本项目同一批专利技术人研制的针对截面厚度较小的轧制设备，该方案中轧制机构包括轧机机架、伺服液压缸、上轧辊和下轧辊，轧机机架包括前后两侧壁（或架），两侧壁对称位置分别设置有竖向滑槽，上轧辊的两端通过升降轴承盒匹配套装在对应竖向滑槽内，在升降轴承盒与竖向滑槽之间设置有竖向导向结构。该设备与弹簧扁钢轧制线相连后，能够利用成品架轧出的弹簧扁钢成品900℃-950℃的余热连续轧制多片变截面板簧，根据产品形状连续动作，直接轧制出多片变截面板簧，该技术方案采用先平后立连续轧制，仅适用于坯料钢板厚度小于30mm位置变化量不大于15mm的弹簧扁钢轧制，但对于钢板厚度大于30mm时要求轧制的位置变化量超过15mm，例如常见的一种汽车板簧型号是钢板厚度45mm位置变化量25mm，若采用上述技术方案，则会因轧辊质量小和直径小导致压辊重量不足和弧度过大因素无法有效解决，从而无法对厚度大于30mm和位置变化量超过15mm的钢板进行变截面连续式轧制作业，同时，无法单纯提高轧辊的重量来增加对厚钢板的位置变化量，轧辊的质量增大会引起整体体积变大，进而造成圆弧面的弧度变化，不再适合变截面尺寸要求。公开号为CN112024599A的变截面直通单片轧机是本项目同一批专利技术人研制的仅适合单片（提前被截断为标准长度）钢板进行先立后平的轧制设备，该方案是将板簧热坯料依次通过板簧立轧轧机和板簧平轧轧机组合系统后形成符合标准的变截面汽车板簧，立轧轧机系统和平轧轧机系统分别包括各自的驱动机构、传动机构和轧制机构，立轧轧制机构包括轧机机架，其内侧底部匹配套装有卧式的辊架，该辊架内安装有一对左右两轧辊，在辊架的两端分别固定安装有伺服液压缸用于改变左右两轧辊之间存在轧制间隙，该方案将各单片依次经过板簧立轧轧机形成梭形，在通过板簧平轧轧机进行变截面轧制后形成符合标准的汽车板簧，该技术方案不能实现对坯料钢板进行连续轧制式加工，以及仍然存在前文所述的轧制厚度和位置变化量有限的技术问题。
技术实现思路
针对传统钢板变截面轧制过程存在的技术问题，以及针对公开号为CN112024600A的技术方案变截面轧机不能实现对厚度大于30mm和位置变化量超过15mm的弹簧扁钢进行变截面连续式轧制作业的技术问题，提供一种变截面多段连续式五连轧系统，尤其适用于截面厚度为30-60mm汽车板簧轧制，达到精准、高效、节能目的。本专利技术解决其技术问题所采用的方案是：一种变截面多段连续式五连轧系统，包括立轧装置和平轧装置，依加工顺序分别包括初级塑形立轧装置、初级变截面平轧装置、深度变截面平轧装置、修边立轧装置和修面变截面平轧装置，各装置之间设置传输机构，形成连续生产线。初级塑形立轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、测长机构和端部位置检测机构，控制系统根据测厚机构提供的扁钢厚度信息计算出其体积，确定轧制标准并控制两侧立轧辊的压进量，利用初级塑形立轧装置的左右两立轧辊对坯料钢板两侧面轧制，控制系统根据端部位置信息启动与各立轧辊联动的伺服液压缸，控制左右伺服液压缸逐渐对两立轧辊向内增压和减压，使坯料钢板轧制呈连续或单个的梭形体，控制系统采集该轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据以及两侧立轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形，通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形。初级变截面平轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、测长机构和端部位置检测机构，将上道工序修正的轧制轮廓图形作为该轧制工序的输入模型，并以端部位置检测机构提供的前端位置数据确定该道轧制工序的初始坐标点，为该道轧制工序的初始参数配置提供依据，控制系统控制初级变截面平轧装置的上下平轧辊的压进量，将所述梭形体在梭形收敛部位逐渐控制增大压进量和在梭形膨大部位逐渐控制减小压进量，使其被压制成马鞍状连续体或单体，控制系统采集该道轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据及上下平轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形，通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形。深度变截面平轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、测长机构和端部位置检测机构，将上道工序修正的轧制轮廓图形作为该轧制工序的输入模型，并以端部位置检测机构提供的前端位置数据确定该道轧制工序的初始坐标点，为该道轧制工序的初始参数配置提供依据，控制系统控制深度变截面平轧装置的上下平轧辊的压进量，将所述马鞍状连续体或单体在梭形收敛部位逐渐控制增大压进量和在梭形膨大部位逐渐控制减小压进量，压制成两侧面近似平行而上下面为波浪形连续体或单体，控制系统采集该道轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据及上下平轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形，通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形。利用修边立轧装置对所述波浪形连续体或单体的两侧平行边进行修改性轧制并具有适度压进量，使修面后的波浪形连续体两侧边宽度及倒角符合加工尺寸要求。利用修面变截面平轧装置对修面后的波浪形连续体或单体的上下波浪面进行修改性轧制，并具有适度压进量，使修面后的波浪形连续体的上下波浪面符合加工尺寸要求。所述的初级塑形立轧装置和修边立轧装置，分别包括位于其左右两侧立轧辊上的环形凹槽所形成的轧制孔型。所述的夹送辊包括辊架和位于辊架内的上下横辊，其中下横辊两端通过轴承安装于辊架内，且下横辊一端与步进电机传动连接，上横辊两端的轴承架套装于轮架内能够沿竖向轨道升降移动，在所述辊架上竖向安装有伺服液压缸，其伸缩端连接在上横辊的轴承架上，使得伺服液压缸的伸缩端移动带动上横辊的轴承架移动，在伺服液压缸上安装有用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变截面多段连续式五连轧系统，包括立轧装置和平轧装置，其特征在于，依加工顺序分别包括初级塑形立轧装置、初级变截面平轧装置、深度变截面平轧装置、修边立轧装置和修面变截面平轧装置，各装置之间设置传输机构，形成连续生产线，/n初级塑形立轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、侧长机构和端部位置检测机构，控制系统根据测厚机构提供的弹簧扁钢厚度信息计算出其体积，确定轧制标准并控制两侧立轧辊的压进量，利用初级塑形立轧装置的左右两立轧辊对扁钢两侧面轧制，控制系统根据端部位置信息启动与各立轧辊联动的伺服液压缸，控制左右伺服液压缸逐渐对两立轧辊向内增压和减压，使扁钢轧制呈连续或单个的梭形体，控制系统采集该轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据以及两侧立轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形，通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形，/n初级变截面平轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、侧长机构和端部位置检测机构，将上道工序修正的轧制轮廓图形作为该轧制工序的输入模型，并以端部位置检测机构提供的前端位置数据确定该道轧制工序的初始坐标点，为该道轧制工序的初始参数配置提供依据，控制系统控制初级变截面平轧装置的上下平轧辊的压进量，将所述梭形体在梭形收敛部位逐渐控制增大压进量和在梭形膨大部位逐渐控制减小压进量，使其被压制成马鞍状连续体或单体，控制系统采集该道轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据及上下平轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形，通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形，/n深度变截面平轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、侧长机构和端部位置检测机构，将上道工序修正的轧制轮廓图形作为该轧制工序的输入模型，并以端部位置检测机构提供的前端位置数据确定该道轧制工序的初始坐标点，为该道轧制工序的初始参数配置提供依据，控制系统控制深度变截面平轧装置的上下平轧辊的压进量，将所述马鞍状连续体或单体在梭形收敛部位逐渐控制增大压进量和在梭形膨大部位逐渐控制减小压进量，压制成两侧面近似平行而上下面为波浪形连续体或单体，控制系统采集该道轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据及上下平轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形，通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形，/n利用修边立轧装置对所述波浪形连续体或单体的两侧平行边进行修改性轧制并具有适度压进量，使修边后的波浪形连续体两侧边宽度及倒角符合加工尺寸要求，/n利用修面变截面平轧装置对修面后的波浪形连续体或单体的上下波浪面进行修改性轧制，并具有适度压进量，使修面后的波浪形连续体的上下波浪面符合加工尺寸要求。/n...

【技术特征摘要】
1.一种变截面多段连续式五连轧系统，包括立轧装置和平轧装置，其特征在于，依加工顺序分别包括初级塑形立轧装置、初级变截面平轧装置、深度变截面平轧装置、修边立轧装置和修面变截面平轧装置，各装置之间设置传输机构，形成连续生产线，
初级塑形立轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、侧长机构和端部位置检测机构，控制系统根据测厚机构提供的弹簧扁钢厚度信息计算出其体积，确定轧制标准并控制两侧立轧辊的压进量，利用初级塑形立轧装置的左右两立轧辊对扁钢两侧面轧制，控制系统根据端部位置信息启动与各立轧辊联动的伺服液压缸，控制左右伺服液压缸逐渐对两立轧辊向内增压和减压，使扁钢轧制呈连续或单个的梭形体，控制系统采集该轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据以及两侧立轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形，通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形，
初级变截面平轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、侧长机构和端部位置检测机构，将上道工序修正的轧制轮廓图形作为该轧制工序的输入模型，并以端部位置检测机构提供的前端位置数据确定该道轧制工序的初始坐标点，为该道轧制工序的初始参数配置提供依据，控制系统控制初级变截面平轧装置的上下平轧辊的压进量，将所述梭形体在梭形收敛部位逐渐控制增大压进量和在梭形膨大部位逐渐控制减小压进量，使其被压制成马鞍状连续体或单体，控制系统采集该道轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据及上下平轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形，通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形，
深度变截面平轧装置的前入口和后出口分别设置夹送机构、测厚机构、侧长机构和端部位置检测机构，将上道工序修正的轧制轮廓图形作为该轧制工序的输入模型，并以端部位置检测机构提供的前端位置数据确定该道轧制工序的初始坐标点，为该道轧制工序的初始参数配置提供依据，控制系统控制深度变截面平轧装置的上下平轧辊的压进量，将所述马鞍状连续体或单体在梭形收敛部位逐渐控制增大压进量和在梭形膨大部位逐渐控制减小压进量，压制成两侧面近似平行而上下面为波浪形连续体或单体，控制系统采集该道轧制工序的长度曲线数据和厚度曲线数据及上下平轧辊位置变化量数据来绘制轧制轮廓图形，通过比较输入输出长度变化及厚度变化用以修正轧制轮廓图形，
利用修边立轧装置对所述波浪形连续体或单体的两侧平行边进行修改性轧制并具有适度压进量，使修边后的波浪形连续体两侧边宽度及倒角符合加工尺寸要求，
利用修面变截面平轧装置对修面后的波浪形连续体或单体的上下波浪面进行修改性轧制，并具有适度压进量，使修面后的波浪形连续体的上下波浪面符合加工尺寸要求。


2.根据权利要求1所述的变截面多段连续式五连轧系统，其特征在于，所述的初级塑形立轧装置和修边立轧装置，分别包括位于其左右两侧立轧辊上的环形凹槽所形成的轧制孔型。


3.根据权利要求1所述的变截面多段连续式五连轧系统，其特征在于，所述的夹送辊包括辊架和位于辊架内的上下横辊，其中下横辊两端通过轴承安装于辊架内，且下横辊一端与步进电机传动连接，上横辊两端的轴承架套装于轮架内能够沿竖向轨道升降移动，在所述辊架上竖向安装有伺服液压缸，其伸缩端连接在上横辊的轴承架上，使得伺服液压缸的伸缩端移动带动上横辊的轴承架移动，在伺服液压缸上安装有用以检测器伸缩端形成的位移传感器，该位置传感器为控制系统提供钢板厚度信息，控制器控制所述驱动电机和伺服液压缸运动。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘振安，赵胜杰，徐志祥，郭长奎，
申请(专利权)人：河南凯银机械设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41