[发明专利]用于轨道的操纵机器以及与其相关联的操纵工艺

说明书

发明领域

本发明涉及用于轨道的操纵机器，特别地涉及适合于在用于轨道头部的热处理设备中操纵至少一个轨道的机器，所述热处理设备排列成行并且紧接在轧制设备的下游布置，并且本发明还涉及与机器相关联的轨道操纵工艺。

技术现状

现有技术具有对用于轧制轨道的热处理设备的各种解决方案，特别是针对借助于淬火操作硬化头部的解决方案。

这些系统中的许多没有被紧邻地布置在轧机机组出口之后。这意味着需要储存轧制轨道并且然后在进行热淬火处理之前将它们加热，造成了高能量消耗和低效率。

在其他解决方案中，代替地，这些系统被布置在轧制机的下游：轧制轨道被卸载至固定于地面的辊道(roller table)上；然后其被包括有复杂杠杆机构(leverage)的机械手拉动，所述机械手轨道在轨道经受的热处理期间控制轨道的运动；并且最后通过合适的逐放机构逐放至冷却板或床上。这些解决方案的第一个缺点是将在辊道上的轨道沿热处理设备运动的轨道操纵系统的复杂性。

被加热过的或者直接从轧制机过来的轨道通过使用喷嘴将冷却流体(水、空气或者水-空气混合物)喷射到轨道的头部上或者通过将轨道的头部浸入盛有冷却流体的槽内来使其头部受到快速的冷却。

特别地，如果使用浸入槽，沿长度方向冷却更加均匀，但是在所有情形下，热轨底部和冷却的头部之间的温度差别会使轨道挠曲或者弯曲。

事实上，在轧制设备的出口处轨道已经弯曲。特别地，因为翼缘(flange)(或者基座)与头部之间的温度差别，轨道弯曲而在其较冷的面形成了凹陷。

在完成热处理之前，翼缘比头部温度低，因此翼缘具有凹入的纵向轮廓。

在热处理过程中，头部比翼缘冷却下来得更快，在处理结束的时候，头部比翼缘温度低，而且具有凹入的纵向轮廓。

几分钟之后，翼缘温度会再次低于轨道的头部；因此在翼缘侧会再次呈现凹入轮廓。

因此，已知的解决方案的第二个缺点是轨道纵向轮廓的这些变化，在端部更加严重，导致了在轨道机械手夹持器上作用了高垂直力；这些力可能导致夹持器自主地张开从而使轨道掉下。

现有技术中的夹持器具有不适宜抵抗和抑制在热处理过程中的所述挠曲和自身变化的缺点。

为了避免该缺点，已经设计出具有用于产生非常高的夹持力的轨道锁定夹持器的液压致动气缸的机械手。

一方面，这些力可以确保在轨道被移动和传送以接近冷却槽的时候对其进行好的夹持，但是另一方面，它们阻碍了在轨道冷却时自身承受的热收缩引起的轨道纵向移动。一根例如100米长的轧制轨道在它冷却后大约甚至缩短100-150cm，这一点是确实已知的。这种缩短可能因为夹持器作用在轨道上的高夹持力而导致对轨道表面和机械手自身的损害。

因此，存在提供允许克服上述的缺点的用于轨道的操纵机器以及与其相关联的操纵工艺的需要。

发明概述

本发明的主要目的是实现用于操纵轨道的被成行且紧邻轧制设备下游布置的操纵机器，其允许容易地操纵轨道以将其从辊道传递至热处理区，以及确保对轨道沿其纵向延伸的最优夹持，因而在允许由热收缩引起的轨道的纵向移动的同时，可以有效地抵抗挠曲和其自身的变化，进而避免了对轨道外表面和机械手的损害。

本发明的另一个目的是提供包括上述的操纵机器的用于轨道的热处理设备。

本发明的另外的目的是提供轨道的操纵工艺，其优化在轨道所经受的热处理期间沿辊道定位轨道、操纵轨道以及将轨道保持为实质上线性的。

因此，本发明提出通过实施用于操纵设置有头部和翼缘的轨道的机器来实现上文讨论的目的，机器根据权利要求1包括：

多个运动工具，用于将轨道从在轨道一侧上倾斜的位置运载并且翻转至其中轨道的头部被旋转为向上的位置；

多个机械手，设置有适合于在翼缘处夹持轨道的夹持工具，并且能够将轨道从其中轨道的头部被旋转为向上的所述位置运动至其中头部被旋转为向下的位置，

其中所述运动工具包括第一杠杆，第一杠杆适合于被第一致动工具致动并且被配置为使得第一杠杆将轨道从在其一侧倾斜的、设置在第一平面上的位置运动至其中在比所述第一平面高的第二平面上轨道的头部被旋转为向上的位置。

本发明的第二方面涉及用于轨道的热处理设备，其用于使所述轨道的头部经受在线热处理，轨道从界定轧制轴线的轧制设备退出，所述热处理设备根据权利要求9包括：

纵向辊道，其沿轧制轴线布置；

第一纵向冷却槽，其被放置为毗邻于并且平行于所述辊道；以及

根据权利要求1所述的操纵机器，其中