一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置

本发明涉及轧制张力检测，特别涉及一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置。

背景技术：

1、在金属板材或卷材轧制过程中，对轧件施加前后张力是降低变形抗力、保证板形和厚度精度的关键工艺手段。目前，轧制张力的建立主要依赖卷取机方案和活套方案。

2、卷取机张力方案通过在卷取机上缠绕板带数圈后建立张力，其根本缺陷在于：张力的建立以板带长度满足卷取条件为前提。对于长度较短的短板带，卷取机无法有效建张，穿带过程中出口未建张，造成卷取打滑，引发带头印等表面质量缺陷；整个轧制过程处于无张力或单向受压状态，变形抗力大，厚度控制精度低。单块坯轧制时尾部无张力，在精轧机架间常发生甩尾形成折叠咬入，产生轧辊表面裂纹和压痕伤。

3、现有技术中张力检测装置与张力施加装置为物理上分离的独立设备。张力计仅具备检测功能，卷取机虽能施加张力但无法精确反馈辊缝处的实际张力值，两者信号传递存在延迟，闭环响应慢，动态张力波动控制能力差。

4、冷轧特钢生产线常轧制短坯料，因无法建立张力导致轧机咬钢困难，目前大多采用人工辅助送料，劳动强度大、危险性高、生产效率低。现有张力施加设备体积庞大、需专用基础，无法方便安装于已有辊道上，改造成本高。

5、因此，亟需一种能够同时实现张力施加与检测、适用于短板轧制和卷材轧制、且可直接安装于现有辊道上的张力施加与检测装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置，解决上述背景技术中所提到的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置，包括机架、轧机、输送辊道、张力施加机构和控制单元，所述轧机设置在机架上，所述输送辊道设置在所述轧机的前后两侧，两组所述张力施加机构分别设置在两侧所述输送辊道轧机进料侧、出料侧的辊道上。

3、优选的，所述轧机包括上支承辊、上中间辊、上工作辊、下工作辊、下中间辊和下支承辊，所述上支承辊、上中间辊、上工作辊、下工作辊、下中间辊和下支承辊沿竖直方向从上到下依次排列；

4、所述上支承辊与下支承辊相对于轧机的轧制线对称布置，所述上中间辊与下中间辊相对于轧制线对称布置，所述上工作辊与下工作辊相对于轧制线对称布置。

5、优选的，所述张力施加机构包括支架、卷筒驱动组件、夹持组件和刚性绳，所述支架与输送辊道的辊道框架滑动配合，并通过锁紧螺栓可拆卸固定于辊道框架，所述支架可沿辊道框架轴向滑动调位并锁止。

6、优选的，所述卷筒驱动组件固定于支架上，所述卷筒驱动组件包括卷筒、伺服电机和绕绳轴，所述卷筒固定在支架底部，所述绕绳轴设置在所述卷筒的内部，所述伺服电机固定在卷筒的侧壁上；

7、所述伺服电机输出轴经联轴器与所述绕绳轴固定连接，所述刚性绳缠绕在所述绕绳轴外周，所述刚性绳的一端与绕绳轴固定连接，另一端与所述夹持组件连接。

8、优选的，所述刚性绳为高强度钢丝绳，所述伺服电机正转时绕绳轴收卷刚性绳，拉动夹持组件向轧机外侧移动建立板带张力，所述伺服电机反转时，所述绕绳轴释放所述刚性绳，松开板带端部。

9、优选的，所述夹持组件包括上夹具、下夹具和夹紧螺栓，所述上夹具与下夹具上下对合设置并通过夹紧螺栓配合夹紧短板带端部；

10、所述夹紧螺栓配套扭矩扳手，可根据板带厚度、材质、目标张力精准控制夹具预紧力，板带端部伸入夹具内部长度不低于夹具宽度的。

11、优选的，所述上夹具与下夹具工作面设置防滑结构，所述防滑结构为锯齿防滑纹或橡胶防滑衬垫。

12、优选的，所述夹持组件与所述支架之间设有张力检测传感器，所述张力检测传感器设置于所述刚性绳的传力路径上，用于实时检测所述夹持组件所受的拉力。

13、优选的，所述张力检测传感器为应变片式拉力传感器或压电式力传感器，张力检测传感器测量精度不低于满量程0.5%，张力检测传感器直接采集夹持组件所受轴向拉力，消除辊道摩擦、绳索弹性带来的测量误差。

14、优选的，所述控制单元与所述伺服电机、所述张力检测传感器电连接；

15、所述控制单元接收所述张力检测传感器的检测信号，并根据所述检测信号与目标张力的偏差，分别向两侧的伺服电机输出转矩调节指令，以对板带的两端分别施加前张力和后张力。

16、因此，本发明提供一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置，具有以下有益效果：本发明通过夹持组件用于夹持待轧制板带端部、伺服电机驱动绕绳轴收卷刚性绳的方式施加张力，无需板带在卷取机上缠绕即可建立有效张力，突破了卷取机建张对板带长度的限制。从短板带到常规板带，均能在整个轧制过程中保持稳定的前后张力。

17、本发明装置以辊道为载体，通过支架底部的滑轨结构与输送辊道的辊道框架配合，可沿辊道长度方向灵活移动调位并锁紧，能够适应不同长度板带的轧制需求。

18、通过将张力检测传感器集成于夹持组件与支架之间的刚性绳传力路径上，传感器直接测量传力路径上的实际拉力值，减轻了辊道摩擦、绳索弹性等因素对测量精度的干扰。

1.一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置，其特征在于：包括机架、轧机、输送辊道、张力施加机构和控制单元，所述轧机设置在机架上，所述输送辊道设置在所述轧机的前后两侧，两组所述张力施加机构分别安装于所述轧机的进料侧、出料侧的输送辊道的辊道框架上。

2.根据权利要求1所述的一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置，其特征在于：所述轧机包括上支承辊、上中间辊、上工作辊、下工作辊、下中间辊和下支承辊，所述上支承辊、上中间辊、上工作辊、下工作辊、下中间辊和下支承辊沿竖直方向从上到下依次排列；

3.根据权利要求2所述的一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置，其特征在于：所述张力施加机构包括支架、卷筒驱动组件、夹持组件和刚性绳，所述支架与输送辊道的辊道框架滑动配合，并通过锁紧螺栓可拆卸固定于辊道框架，所述支架可沿辊道框架轴向滑动调位并锁止。

4.根据权利要求3所述的一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置，其特征在于：所述卷筒驱动组件固定于支架上，所述卷筒驱动组件包括卷筒、伺服电机和绕绳轴，所述卷筒固定在支架底部，所述绕绳轴设置在所述卷筒的内部，所述伺服电机固定在卷筒的侧壁上；

5.根据权利要求4所述的一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置，其特征在于：所述刚性绳为高强度钢丝绳，所述伺服电机正转时绕绳轴收卷刚性绳，拉动夹持组件向轧机外侧移动建立板带张力，所述伺服电机反转时，所述绕绳轴释放所述刚性绳，松开板带端部。

6.根据权利要求5所述的一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置，其特征在于：所述夹持组件包括上夹具、下夹具和夹紧螺栓，所述上夹具与下夹具上下对合设置并通过夹紧螺栓配合夹紧短板带端部；

7.根据权利要求6所述的一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置，其特征在于：所述上夹具与下夹具工作面设置防滑结构，所述防滑结构为锯齿防滑纹或橡胶防滑衬垫。

8.根据权利要求7所述的一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置，其特征在于：所述夹持组件与所述支架之间设有张力检测传感器，所述张力检测传感器设置于所述刚性绳的传力路径上，用于实时检测所述夹持组件所受的拉力。

9.根据权利要求8所述的一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置，其特征在于：所述张力检测传感器为应变片式拉力传感器或压电式力传感器，张力检测传感器测量精度不低于满量程0.5%，张力检测传感器直接采集夹持组件所受轴向拉力，消除辊道摩擦、绳索弹性带来的测量误差。

10.根据权利要求9所述的一种适配六辊轧机的板卷材轧制辅助张力施加装置，其特征在于：所述控制单元与所述伺服电机、所述张力检测传感器电连接；