專利名稱：防止立式活套的升降輥架失控跌落的裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種控制升降運動安全的裝置及方法，更具體地講，涉及一種防止立式活套的升降輥架失控跌落的裝置及方法。
背景技術：
在帶鋼熱鍍鋅、輥涂等生產線上，為了保持連續生產，普遍采用了立式活套裝置。 帶鋼生產線上的立式活套裝置有兩種工作方式一種是固定輥架在下面，升降輥架在上方， 由卷揚機帶動升降輥架移動，并通過控制卷揚機來保證帶鋼張力；另一種是固定輥架在上方，升降輥架在下面，利用升降輥架的重量來保證帶鋼張力。用卷揚機控制升降輥架移動， 安全系數較高，升降輥架失控跌落的機率不多。而利用帶鋼伸縮和升降輥架重量來控制升降輥架移動，隨時都有可能發生升降輥架失控跌落的危險，因此，出于安全生產的需要，必須為立式活套設置安全裝置。公開號為CN201158560的中國專利公開了一種“安全立式活套裝置”。該裝置在升降輥架上設置了楔形剎車塊，當升降輥架失控跌落時，利用楔形剎車塊與導軌面之間產生的滑動摩擦力，將升降輥架止鎖在立式活套的導軌上。該裝置存在有擦傷活套導軌，以及當楔形剎車塊將升降輥架止鎖在立式活套的導軌上后，很難迅速解鎖讓活套重新恢復工作的問題。

發明內容
針對現有技術存在的不足，本發明的目的之一在于解決上述現有技術中的存在一個或多個問題。本發明的一方面提供了一種防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置，其特征在于，所述制動裝置包括制動軸系統、鏈條、鏈條連接裝置和被動鏈輪機構。其中，制動軸系統包括編碼器、軸承座、制動鏈輪、制動軸、制動器和可編程邏輯控制器，制動軸通過軸承座設置在立式活套塔架的上端，制動器、編碼器和制動鏈輪設置在制動軸上，可編程邏輯控制器用于接收編碼器的數據并根據所述數據控制制動器，被動鏈輪機構設置在立式活套塔架的下端，制動鏈輪通過鏈條與被動鏈輪機構連接，鏈條通過鏈條連接裝置與立式活套的升降輥架連接。根據本發明一方面的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置，其中，所述制動裝置還可包括設置在立式活套塔架的上端的支撐座，并且所述制動軸通過軸承座設置支撐座上。根據本發明一方面的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置，其中，所述制動鏈輪、鏈條、鏈條連接裝置和被動鏈輪的數量相對應，且都可以為兩個或更多個。根據本發明一方面的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置，其中，所述制動器可以為塊式制動器、帶式制動器或盤式制動器。根據本發明一方面的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置，其中，所述編碼器可以為絕對值編碼器，所述編碼器能夠控制制動器的動作并且能夠給出升降輥架工作位置的技術參數。根據本發明一方面的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置，其中，所述鏈條連接裝置可包括調整螺栓、鏈條安裝板和吊掛架，其中，吊掛架的一端固定在升降輥架上，吊掛架的另一端具有與鏈條的長度方向平行的凹槽，鏈條安裝板與鏈條連接成一體， 鏈條安裝板具有突塊，所述突塊能夠嵌入所述凹槽中，鏈條安裝板通過與鏈條的長度方向平行設置的調整螺栓安裝在吊掛架上。根據本發明一方面的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置，其中，所述被動鏈輪機構還可包括被動鏈輪、被動鏈輪座、彈簧、螺栓和螺母，被動鏈輪可轉動地安裝在被動鏈輪座內，螺栓順序穿過被動鏈輪座的底部、設置在立式活套塔架的下端上的開孔以及彈簧，然后與螺母連接。本發明的另一方面提供了一種防止立式活套的升降輥架失控跌落的方法。所述方法包括為立式活套的升降輥架設置制動軸系統，用鏈條將升降輥架的直線升降運動轉換為制動軸的旋轉運動，當升降輥架失控跌落時，所述制動軸系統使制動軸停止轉動，從而使立式活套的升降輥架的升降運動止鎖。根據本發明另一方面的防止立式活套的升降輥架失控跌落的方法，其中，所述制動軸系統采用如上所述的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置中的制動軸系統。與現有技術相比，本發明的防止立式活套的升降輥架失控跌落的裝置及方法的有益效果包括①能夠穩定可靠地防止立式活套的升降輥架失控跌落；②能夠方便地解除止鎖，讓立式活套迅速重新投入工作；③能夠精確地控制升降輥架的水平度，防止帶鋼跑偏； ④能夠及時準確地獲得升降輥架的位置參數，利于生產線實現自動控制。


圖1為將根據本發明示例性實施例的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置應用于固定輥架在上方、升降輥架在下方的立式活套上的示意圖；圖2為將根據本發明示例性實施例的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置應用于固定輥架在下方、升降輥架在上方的立式活套上的示意圖；圖3為根據本發明示例性實施例的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置的制動軸系統的示意圖；圖4為根據本發明示例性實施例的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置的被動鏈輪機構的示意圖；圖5為根據本發明示例性實施例的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置的鏈條連接裝置的示意圖。主要附圖標記說明1-制動軸系統、2-固定輥架、3-立式活套塔架、4-鏈條連接裝置、5-升降輥架、 6-鏈條、7-被動鏈輪機構、8-編碼器、9-軸承座、10-制動鏈輪、11-制動軸、12-支撐座、 13-制動器、14-被動鏈輪、15-被動鏈輪座、16-彈簧、17-螺母、18-調整螺栓、19-鏈條安裝板、20-吊掛架。
具體實施例方式根據本發明一方面的防止立式活套的升降輥架失控跌落的方法包括為立式活套的升降輥架設置制動軸系統，用鏈條將升降輥架的直線升降運動轉換為制動軸的旋轉運動，當升降輥架失控跌落時，所述制動軸系統使制動軸停止轉動，從而使立式活套的升降輥架的升降運動止鎖。在下文中，將結合附圖來詳細描述本發明的示例性實施例。圖1為將根據本發明示例性實施例的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置應用于固定輥架在上方、升降輥架在下方的立式活套上的示意圖。圖3為根據本發明示例性實施例的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置的制動軸系統的示意圖。圖 4為根據本發明示例性實施例的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置的被動鏈輪機構的示意圖。圖5為根據本發明示例性實施例的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置的鏈條連接裝置的示意圖。在本發明的一個實施例中，如圖1、圖3、圖4、圖5所示，本實施例的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置包括制動軸系統1、鏈條6、鏈條連接裝置4和被動鏈輪機構7。其中，制動軸系統1和被動鏈輪機構7分別安裝在固定輥架位于上方、升降輥架位于下方的立式活套塔架3的上端和下端，鏈條6通過鏈條連接裝置4與立式活套的升降輥架5 連接，制動鏈輪10通過鏈條6與被動鏈輪14連接，并通過制動鏈輪10將升降輥架5的直線升降運動轉換為制動軸11的旋轉運動，被動鏈輪機構7設置在立式活套塔架3的下端， 被動鏈輪機構7使鏈條6有工作所需的張力，保證防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置平穩自如運轉。制動軸系統1包括編碼器8、軸承座9、制動鏈輪10、制動軸11、支撐座12、制動器13和可編程邏輯控制器(未示出)(以下，簡稱為PLC)；制動軸11通過軸承座9安裝在立式活套塔架的上端的用于支撐制動軸系統1的支撐座12上，制動鏈輪10固定在制動軸 11上，編碼器8和制動器13分別安裝在制動軸11的兩端。即，制動器13、編碼器8和制動鏈輪10均設置在制動軸11上。可編程邏輯控制器的輸入端和輸出端可分別與編碼器和制動器連接，以用于接收編碼器8的數據并根據所述數據控制制動器13。通過制動鏈輪10將升降輥架5的直線升降運動轉換為制動軸11的旋轉運動，被動鏈輪機構7使鏈條6具有工作所需的張力，保證所述制動裝置平穩自如的運轉。在本實施例中，制動鏈輪10、鏈條6、鏈條連接裝置4和被動鏈輪機構7的數量相對應，且均為兩個。在本發明的另一個實施例中，所述制動鏈輪、鏈條、鏈條連接裝置和被動鏈輪的數量可以更多。在本實施例中，制動器13選用塊式制動器。在本發明的另一個實施例中，所述制動器還可以為帶式制動器或盤式制動器等常用制動器。在本實施例中，編碼器8選用絕對值編碼器。在本發明的另一個實施例中，所述編碼器可以為普通編碼器或絕對值編碼器，優選為絕對值編碼器。當選用絕對值編碼器時，本發明的制動裝置除了能夠控制制動器的動作外，還能夠給出升降輥架工作位置的技術參數，便于生產線實現全自動化控制。如圖5所示，在本實施例中，鏈條連接裝置4包括上、下調整螺栓18、鏈條安裝板19和吊掛架20。其中，吊掛架20的一端固定在升降輥架5上，吊掛架20的另一端具有與鏈條6的長度方向平行的凹槽。鏈條安裝板19與鏈條6連接且不發生相對運動。例如，鏈條安裝板19與鏈條6可連接成一體或者鏈條安裝板19可與鏈條6固定連接。鏈條安裝板 19具有突塊，所述突塊能夠嵌入所述凹槽中，鏈條安裝板19通過與鏈條6的長度方向平行設置的上、下調整螺栓18安裝在吊掛架20上。通過所述凹槽與突塊的配合以及調整螺栓的連接作用，能夠使鏈條6與升降輥架7穩固地連接在一起。通過調節上、下調整螺栓18， 可以改變突塊在凹槽中的深度，從而能夠在與鏈條6的長度方向平行的方向上改變鏈條安裝板19與立式活套的升降輥架5之間的相對位置，以起到精確調整立式活套的升降輥架5 的水平度，防止帶鋼在活套中跑偏的作用。此外，吊掛架20的所述另一端也可具有與鏈條 6的長度方向平行的上凹槽和下凹槽，鏈條安裝板19也可包括分別與上凹槽和下凹槽配合的上突塊和下突塊，調整螺栓18的數量也可以為一個或三個以上。在本實施例中，所述被動鏈輪機構7包括被動鏈輪14、被動鏈輪座15、彈簧16和螺母17。其中，被動鏈輪座15通過螺栓和彈簧16、螺母17安裝在立式活套塔架3的下端， 例如，螺栓順序穿過被動鏈輪座15的底部、設置在立式活套塔架3的下端上的開孔以及彈簧16，然后與螺母17連接。被動鏈輪14安裝在被動鏈輪座15內，并可以自由轉動。被動鏈輪14垂直向下牽扯鏈條6，擰動螺母17可以調整彈簧16的彈力，得到鏈條6所需的張力，保證鏈條6運行平穩自如。此外，螺栓也可結合在被動鏈輪座15的底部并與被動鏈輪座15成為一體。可以采用如下方式來實施本實施例的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動
直ο首先，如圖1、圖3、圖4、圖5所示，在根據本發明的一個實施例中，用鏈條連接裝置 4精確調整兩根鏈條6與升降輥架5的相對位置，將鏈條6與升降輥架5連接在一起，升降輥架5的升降移動就通過鏈條6帶動制動鏈輪10轉動，制動鏈輪10通過制動軸11帶動制動器13、編碼器8同步轉動。被動鏈輪14也隨著鏈條6的運動而轉動。在正常工作時，編碼器8發出的脈沖速率小于設定值，制動器13處于打開狀態，制動軸11能夠輕松自如地轉動。編碼器8選用絕對值編碼器時，從而能夠隨時得到升降輥架5工作位置的技術參數，便于生產線進行自動控制。生產中，若出現帶鋼斷帶等事故，升降輥架5將迅速下降，使編碼器8發出的脈沖經過PLC計算后其速率大于設定值，PLC便立即指令制動器13進行制動， 停止制動軸11的轉動，通過制動鏈輪10和鏈條6吊住升降輥架5，使升降輥架5停止下降。 帶鋼重新穿帶消除故障后，只需操作PLC發出指令，打開制動器13，活套裝置便會立即投入生產作業。圖2為將根據本發明示例性實施例的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置應用于固定輥架在下方、升降輥架在上方的立式活套上的示意圖。如圖2、圖3、圖4、圖5所示，在根據本發明的另一實施例中，本實施例的基本結構與圖1中的結構基本相同，不同在于本實施例的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置設置在固定輥架2位于下方、升降輥架5位于上方、由卷揚機帶動升降輥架5移動且通過控制卷揚機來保證帶鋼張力的立式活套中。本實施例的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置除了能夠防止因卷揚機出現故障，使立式活套的升降輥架5失控跌落外，同樣可以控制升降輥架5的水平度，防止帶鋼在活套中跑偏。還可以給出升降輥架5工作位置的技術參數，便于生產線實現全自動化控制。在根據本發明的另一實施例中，在大型立式活套中，可以按照如圖1、圖3、圖4、圖 5所示或者如圖2、圖3、圖4、圖5所示，設置兩組或者更多組本發明的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置。讓所設置的多組本發明的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置同步工作，以確保立式活套裝置工作安全可靠。具體工作情況與實施例1或實施例2相同，為此不再贅述。綜上所述，本發明的防止立式活套的升降輥架失控跌落的裝置及方法具有能夠穩定可靠地防止立式活套的升降輥架失控跌落，又能夠方便地解除止鎖，讓立式活套迅速重新投入工作的優點。盡管上面結合實施例示出并描述了本發明，但是本領域技術人員應該了解，在不脫離由權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可以對上述實施例進行各種變形和修改。
權利要求
1.一種防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置，其特征在于，所述制動裝置包括制動軸系統(1)、鏈條(6)、鏈條連接裝置(4)和被動鏈輪機構(7)，其中，制動軸系統(1)包括編碼器(8)、軸承座(9)、制動鏈輪(10)、制動軸(11)、制動器(1 和可編程邏輯控制器，制動軸(11)通過軸承座(9)設置在立式活套塔架(3)的上端，制動器(13)、編碼器(8)和制動鏈輪(10)設置在制動軸(11)上，可編程邏輯控制器用于接收編碼器(8)的數據并根據所述數據控制制動器(13)，被動鏈輪機構(7)設置在立式活套塔架(3)的下端，制動鏈輪(10)通過鏈條(6)與被動鏈輪機構(7)連接，鏈條(6)通過鏈條連接裝置(4)與立式活套的升降輥架( 連接。
2.根據權利要求1所述的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置，其特征在于，所述制動裝置還包括設置在立式活套塔架(3)的上端的支撐座(12)，并且所述制動軸 (11)通過軸承座(9)設置支撐座(1 上。
3.根據權利要求1所述的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置，其特征在于，所述制動鏈輪(10)、鏈條(6)、鏈條連接裝置(4)和被動鏈輪(14)的數量相對應，且均為兩個或更多個。
4.根據權利要求1所述的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置，其特征在于，所述制動器(1 為塊式制動器、帶式制動器或盤式制動器。
5.根據權利要求1所述的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置，其特征在于，所述編碼器(8)為絕對值編碼器，所述編碼器(8)能夠控制制動器(1 的動作并且能夠給出升降輥架( 工作位置的技術參數。
6.根據權利要求1所述的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置，其特征在于，所述鏈條連接裝置(4)包括調整螺栓(18)、鏈條安裝板(19)和吊掛架(20)，其中，吊掛架00)的一端固定在升降輥架( 上，吊掛架00)的另一端具有與鏈條(6)的長度方向平行的凹槽，鏈條安裝板(19)具有突塊，所述突塊能夠嵌入所述凹槽中，鏈條安裝板(19) 通過與鏈條(6)的長度方向平行設置的調整螺栓(18)安裝在吊掛架00)上。
7.根據權利要求1所述的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置，其特征在于，所述被動鏈輪機構(7)還包括被動鏈輪(14)、被動鏈輪座(15)、彈簧(16)、螺栓和螺母(17)，被動鏈輪(14)可轉動地安裝在被動鏈輪座(1 內，螺栓順序穿過被動鏈輪座 (15)的底部、設置在立式活套塔架(3)的下端上的開孔以及彈簧(16)，然后與螺母(17)連接。
8.一種防止立式活套的升降輥架失控跌落的方法，其特征在于，為立式活套的升降輥架設置制動軸系統，用鏈條將升降輥架的直線升降運動轉換為制動軸的旋轉運動，當升降輥架失控跌落時，所述制動軸系統使制動軸停止轉動，從而使立式活套的升降輥架的升降運動止鎖。
9.根據權利要求8防止立式活套的升降輥架失控跌落的方法，其特征在于，所述制動軸系統采用如權利要求1至5所述的防止立式活套的升降輥架失控跌落的制動裝置中的制動軸系統。
全文摘要
本發明公開了一種防止立式活套的升降輥架失控跌落的裝置及方法。所述方法包括為立式活套的升降輥架設置制動軸系統，用鏈條將升降輥架的直線升降運動轉換為制動軸的旋轉運動，當升降輥架失控跌落時，制動軸系統使制動軸停止轉動，從而使立式活套的升降輥架的升降運動止鎖。所述裝置由制動軸系統、鏈條、鏈條連接裝置和被動鏈輪機構等組成。本發明的裝置及方法具有能夠穩定可靠地防止立式活套的升降輥架失控跌落，又能夠方便地解除止鎖，讓立式活套迅速重新投入工作的優點。
文檔編號C23C2/40GK102408031SQ201110278300
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月19日 優先權日2011年9月19日
發明者戰金龍 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司