一种钢板悬浮传送装置及其方法和应用与流程

本发明涉及传送装置领域，具体的涉及一种钢板悬浮传送装置及其方法和应用。

背景技术：

在工业生产中，为了方便将钢板从一个地方传送到另一个地方，通常钢板轧制后通过轧辊传送，但钢板容易在接触轧辊的面形成浪形、拱形、划痕和潜在的缺陷，影响了钢板的精度和性能。对于热轧，轧辊传送也会导致钢板散热不均匀，也影响了钢板晶粒大小和晶粒分布的均匀性，降低了钢板的一致性。

专利申请号为201810065214.5的中国发明专利公开了一种钢板传送架，通过将钢板放在该可调节高低的传送架上传送，提高了传送效率，节约了成本，但是不可避免的是钢板和传送架的接触，本质上的钢板传送仍是接触传送，对于刚轧制后的钢板，接触传送会使得钢板表面产生缺陷，影响钢板的加工精度和性能，特别是刚热轧后的钢板，由于钢板底面与传送架接触，其他部分与空气接触，导致钢板的散热不均匀，影响钢板的晶粒大小和晶粒分布。

专利申请号为201711297138.2的中国发明专利公开了一种钢板传送自动控制系统，通过将钢板放置在操作台上切割，然后再将切割后的钢板传送走，提高了切割和传送效率，同时传送系统内还有温度检测系统，避免切割后钢板温度高容易烫伤人员的隐患，但本质上这种钢板传送仍是接触传送，影响了钢板的加工精度和性能，也影响了钢板晶粒大小和晶粒分布的均匀性。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的钢板轧制后散热不均匀以及接触传送带来的缺陷，以及为了提高轧制后钢板的性能和一致性，提供一种钢板悬浮传送装置及其方法，该悬浮传送装置将轧制后的钢板悬浮传送，在传送过程中使钢板充分冷却，能够使钢板晶粒大小和晶粒分布更加均匀，增强钢板一致性，提升钢板的性能。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种钢板悬浮传送装置，其包括：

水平安装的初始悬浮模块和尾端卸载模块；

安装于所述初始悬浮模块和尾端卸载模块之间的中间传输模块，所述中间传输模块与水平面之间存在夹角；

所述初始悬浮模块、中间传输模块和尾端卸载模块分别安装有多个能够对钢板施加电磁铁吸引力的电磁铁，通过所述初始悬浮模块的电磁铁控制钢板悬浮，通过所述中间传输模块的电磁铁控制钢板向所述尾端卸载模块运动，通过所述尾端卸载模块的电磁铁控制钢板降落；

传感器模块，安装于各个所述电磁铁上，能够检测所述电磁铁传送的钢板的位置、速度和温度信息；

与所述电磁铁、传感器模块连接的中央处理器，能够接收所述传感器模块发送的信息，然后调节流入所述电磁铁的电流/电压大小，从而调整所述电磁铁对钢板施加的电磁铁吸引力大小。

优选地，所述中间传输模块的电磁铁与水平面的夹角为0°-60°。

优选地，相邻两个所述电磁铁之间的安装距离为200-4000mm。

优选地，所述传感器模块包括位移传感器、速度传感器和温度传感器。

优选地，所述初始悬浮模块、中间传输模块和尾端卸载模块使得所述钢板悬浮于所述电磁铁下方150-3000mm的位置。

优选地，所述电磁铁使得钢板传送速度为0.01m/s-10m/s。

优选地，所述初始悬浮模块、中间传输模块和尾端卸载模块依次连接形成直线布局或者螺旋线布局。

本发明第二方面提供一种上述钢板悬浮传送装置在磁性材料运输中的应用。

根据本发明第三方面提供一种钢板的悬浮传送方法，所述方法在上述悬浮传送装置中进行，所述方法包括以下步骤：

s1、将所述初始悬浮模块与轧机出料口连接，通过轧机带动钢板进入所述初始悬浮模块，然后所述传感器模块协同所述中央处理器调整所述初始悬浮模块的电磁铁产生电磁力吸引力，以控制钢板进行悬浮；

s2、利用钢板的惯性或轧机的带动使得悬浮的钢板进入所述中间传输模块，然后所述传感器模块协同所述中央处理器调整所述中间传输模块的电磁铁产生电磁力吸引力，控制钢板向所述尾端卸载模块的方向运动；

s3、所述中间传输模块控制钢板进入所述尾端卸载模块后，所述传感器模块协同所述中央处理器调节所述尾端卸载模块的电磁铁的电磁力吸引力大小，使得钢板卸载降落。

进一步地，所述传感器模块检测到钢板位置不对中、钢板与所述电磁铁之间有距离偏差或者钢板运动速度不满足要求时，传感器模块立即将检测到的偏离信息传送到所述中央处理器，然后所述中央处理器控制流入所述电磁铁的电流，从而调节所述电磁铁对钢板的吸引力以恢复钢板的运动状态。

通过上述技术方案，本发明钢板悬浮传送装置将利用悬浮传送轧制后钢板，相比于现有技术中的接触传送钢板容易在接触轧辊的面形成浪形、拱形、划痕和潜在的缺陷，本发明悬浮传送在传送过程中使钢板充分冷却，能够使钢板晶粒大小和晶粒分布更加均匀，增强钢板一致性，提升钢板的性能。

本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：

图1为根据本发明一种优选实施方式提供的悬浮传送装置示意图；

图2为根据本发明一种优选实施方式提供的悬浮传送装置中钢板转弯示意图；

图3为根据本发明一种优选实施方式提供的悬浮传送装置电磁铁和传感器模块放大示意图；

图4为根据本发明一种优选实施方式提供的钢板在中间运输模块时的受力分析图，其中4a为钢板加速向前运动受力图，4b为钢板达到一定速度后匀速运动受力分析图。

附图标记说明

1为位于初始悬浮模块的钢板；2为位于中间传输模块的钢板；3为位于尾端卸载模块的钢板；4为中央处理器；5-17为电磁铁，其中5-6为初始悬浮模块的电磁铁，7-14为中间传输模块的电磁铁，15-17为尾端卸载模块的电磁铁；18为传感器模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施方式，并不用于限制本发明实施方式。

在本申请实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

本发明提供了一种钢板悬浮传送装置，其包括初始悬浮模块、中间传输模块和尾端卸载模块，所述初始悬浮模块和尾端卸载模块水平安装，所述中间传输模块安装于初始悬浮模块和尾端卸载模块之间，所述中间传输模块与水平面之间存在夹角，即中间传输模块具有坡度，所述初始悬浮模块、中间传输模块和尾端卸载模块分别安装有多个能够对钢板施加电磁铁吸引力的电磁铁5-17，通过所述初始悬浮模块的电磁铁5-6控制钢板悬浮，通过所述中间传输模块的电磁铁7-14控制钢板向所述尾端卸载模块运动，通过所述尾端卸载模块的电磁铁15-17控制钢板降落。

各个所述电磁铁5-17上安装有传感器模块18能够检测所述电磁铁5-17传送的钢板1-3的位置、速度和温度信息，通过与所述电磁铁5-17、传感器模块18连接的中央处理器4，能够接收所述传感器模块18发送的信息，然后调节流入所述电磁铁5-17的电流/电压大小，从而调整所述电磁铁5-17对钢板1-3施加的电磁铁吸引力大小。

本发明的优选实施方式中，所述中间传输模块的电磁铁7-14与水平面的夹角为0°-60°，具体地可以根据生产需要调节。

具体地可以理解为，本发明传送装置主要包括中央处理器4和电磁铁5-17，电磁铁5-17沿钢板1-3的传送路径分布，每隔一段距离分布一个，电磁铁5-17与中央处理器4连接，并受中央处理器4控制，可将整个传送装置分为三段，分别为初始悬浮模块、中间传输模块和尾端卸载模块。

初始悬浮模块的电磁铁5-6与水平放置的轧机平行，中间传输模块的电磁铁7-14与水平放置的轧机存在夹角，尾端卸载模块的电磁铁15-17与水平放置的轧机平行，位于钢板卸载区上方。

本发明的优选实施方式中，相邻两个所述电磁铁5-17之间的安装距离为200-4000mm。

本发明的优选实施方式中，所述传感器模块18包括位移传感器、速度传感器和温度传感器，通过位移传感器和速度传感器检测钢板与电磁铁5-17之间的距离以及检测钢板1-3的运行速度，进一步通过温度传感器检测钢板1-3表面温度，能够避免发生意外烫伤烧烧事故。

本发明的优选实施方式中，所述初始悬浮模块、中间传输模块和尾端卸载模块使得所述钢板1-3悬浮于所述电磁铁5-17下方150-3000mm内。

本发明的优选实施方式中，所述电磁铁5-17使得钢板1-3传送速度为0.01m/s-10m/s。

本发明的优选实施方式中，所述初始悬浮模块、中间传输模块和尾端卸载模块依次连接形成直线布局或者螺旋线布局，本发明装置的传送线长度，可按照生产需要进行调整，它的总长度在200-60000mm，传送线的初始悬浮模块、中间传输模块和尾端卸载模块的长度，根据钢板1-3的长度、宽度和厚度进行调节，每个模块的长度为50-10000mm，本发明装置需要传送的钢板1-3的长度在10-7000mm，宽度在5-10000mm，厚度为0.1mm-500mm。

本发明的优选实施方式中，所述轧机轧辊与水平面的夹角为-60°～60°。

通过本发明钢板悬浮传送装置将利用悬浮传送轧制后钢板1-3，相比于现有技术中的接触传送钢板1-3容易在接触轧辊的面形成浪形、拱形、划痕和潜在的缺陷，本发明悬浮传送在传送过程中使钢板1-3充分冷却，能够使钢板1-3晶粒大小和晶粒分布更加均匀，增强钢板1-3一致性，提升钢板1-3的性能。

本发明还提供了一种钢板的悬浮传送方法，该方法利用上述钢板悬浮传送装置进行，所述方法包括以下步骤：

s1、将所述初始悬浮模块与轧机出料口连接，通过轧机带动钢板1进入所述初始悬浮模块，然后所述传感器模块18协同所述中央处理器4调整所述初始悬浮模块的电磁铁5-6产生电磁力吸引力，以控制钢板1进行悬浮；

s2、利用钢板1的惯性或轧机的带动使得悬浮的钢板1进入所述中间传输模块，然后所述传感器模块18协同所述中央处理器4调整所述中间传输模块的电磁铁7-14产生电磁力吸引力，控制钢板2向所述尾端卸载模块的方向运动；

s3、所述中间传输模块控制钢板2进入所述尾端卸载模块后，所述传感器模块18协同所述中央处理器4调节所述尾端卸载模块的电磁铁15-17的电磁力吸引力大小，使得钢板3卸载降落。

在进行步骤s1时，位于初始悬浮模块的钢板1，生产实际使用的钢板1，对于热轧，此时温度较高；在进行步骤s2时，位于中间传输模块的钢板2，生产实际使用的钢板2，对于热轧，在中间传输模块的钢板2向前传送的途中温度不断降低；在进行步骤s3时，位于尾端卸载模块的钢板3，生产实际使用的钢板3，对于热轧，在尾端卸载模板的钢板3已经冷却到需要的温度。

本发明钢板悬浮传送装置在磁性材料运输中的应用，该装置不仅仅可以传送钢板，也可以传送所有具有磁性的材料，包括铁、钴和镍等材料。

本发明装置的工作方式：

钢板1从轧机被传出，电磁铁5-6上传感器模块18检测有钢板1传送时，把钢板1的位置和速度信息传送至中央处理器4，中央处理器4根据电磁铁5-6与钢板2的位置和速度，控制流入电磁铁5-6的电流，从而调节电磁铁5-6对钢板1的吸引力，在电磁铁5-6协同作用下，使得钢板1所受的电磁铁吸引力合力和自身重力相等，方向相反，在电磁铁5-6的下方悬浮，由轧机带动钢板1向前运动，直至钢板1完全脱离轧机，进入电磁铁5-8的作用区域。

当钢板1传送到初始悬浮模块与中间传输模块转弯位置时，中央处理器4控制电磁铁5-8共同作用，中央处理器4根据电磁铁5-8的传感器模块18传递过来的位置和速度信息，控制流入电磁铁5-8的电流，调节电磁铁5-8对钢板1的吸引力，控制钢板1向前传送的同时，整体旋转一个角度，完成钢板1的转向。此时的钢板1与中间传输模块的电磁铁7-14平行，与水平放置轧机之间存在夹角a。在重力与电磁铁7-14的吸引力共同作用下悬浮，边冷却边缓慢向前传送。

当钢板2传送到中间传输模块与尾端卸载模块转弯位置时，中间传输模块和尾端卸载模块的电磁铁13-16共同作用，根据电磁铁13-16的传感器模块18传递给中央处理器4的位置和速度信息，中央处理器4调节流入电磁铁13-16的电流，从而调节电磁铁13-16对钢板2的吸引力，控制钢板2向前传送的同时，整体旋转一个角度，由中间传输模块过渡到尾端卸载模块，对于热轧的钢板，此时已经冷却充分冷却。

钢板3在尾端卸载模块时，中央处理器4根据电磁铁15-17的传感器模块18传递过来的位置和速度信息，控制流入电磁铁15-17的电流，调节电磁铁15-17对钢板4的吸引力，控制钢板3缓慢的向下运动，最终使得钢板3平稳的落入卸载区，传送完成。

进一步地，如果在钢板1/2/3的传送过程中，所述传感器模块18检测到钢板1/2/3位置不对中、与所述电磁铁5-17之间有距离偏差或者钢板1/2/3运动速度不满足要求时，传感器模块18立即将检测到的偏离信息传送到所述中央处理器4，然后所述中央处理器4控制流入所述电磁铁5-17的电流，从而调节所述电磁铁5-17对钢板1/2/3的电磁铁吸引力以恢复钢板1/2/3的运动状态。

以下结合具体的实施例进行详细说明。

实施例1

参阅图1所示，该传送装置用来传送长2500mm，宽为1500mm，厚度为10mm的钢板1-3。整个传送装置分为三个模块，分别为初始悬浮段、中间传输模块和尾端卸载模块。初始悬浮模块与水平放置的轧机平行，总长度为3000mm，目的是让轧制完钢板1悬浮，初始悬浮模块的电磁铁5-6与水平放置的轧机平行，相邻两个相距1200mm。中间传输模块与水平放置的轧机夹角为10°，中间传输模块的总长度为40000mm，目的是向前传送钢板2，对于热轧后的钢板2，边冷却边向前传送，中间传输模块的电磁铁7-14，每隔1200mm安装一个，与水平放置的轧机有一个10°的夹角。尾端卸载模块与水平放置的轧机平行，末尾段卸载段的总长度4000mm，目的是将钢板3轻轻的传送到地面，对于热轧，是将冷却好的钢板3传送至地面，尾端卸载模块的电磁铁15-17与水平放置的轧机平行，相邻两个相距1200mm。

详细过程如下：

钢板1从轧机被传送出来后，电磁铁5-6上的传感器模块18检测有钢板1传送时，把钢板1的位置和速度信息传送至中央处理器4，中央处理器4根据电磁铁5-6与钢板1的位置，控制流入电磁铁5-6的电流i＝4.5a，从而调节带电磁铁5-6对钢板1的吸引力的合力f合＝mg＝2962.5n，方向竖直向上，在电磁铁5-6共同作用下，保证钢板1平行于水平放置的轧机，并在电磁铁5-6下方2500mm由惯性对中向前传送；

当钢板1传送至初始悬浮模块与中间传输模块转弯位置时，中央处理器4控制电磁铁5-8共同作用。中央处理器4根据电磁铁5-8的传感器模块18传递过来的位置和速度信息，控制流入电磁铁5-8的电流i＝2.25a，调节电磁铁5-8对钢板1的吸引力合力f合＝2962.5n，方向与水平方向夹角为70°，其中f合与钢板1重力g的合力f1＝1028.9n，方向与水平方向的夹角为10°，控制钢板1向前传送的同时，整体转动一个10°的夹角，完成钢板1转弯。此时的钢板1与中间传输模块的电磁铁7-14平行，与水平放置的轧机有一个10°的夹角。在中间传输模块传送途中，保证钢板2与电磁铁9-12平行，并在电磁铁7-14的下方2500mm处，先以a1＝f1/m＝3.5m/s2加速运行，当加速到v＝0.1m/s时，电磁铁9-14控制电流i＝2.25a，此时钢板2的重力g和电磁铁的吸引力f合大小相等，方向相反，使得钢板2保持0.1m/s的速度向前对中传送，对于热轧的钢板3，边冷却边向前传送。

当钢板2传送至中间传输模块与尾端卸载模块转弯位置时，中央控制器4控制电磁铁13-16共同作用。中央处理器4根据电磁铁13-16的传感器模块18传递过来的位置和速度信息控制流入电磁铁13-16的电流i＝2.25a，调节电磁铁13-16对钢板2的吸引力f合＝2962.5n，方向与水平方向夹角为70°，其中f合与重力的合力f1＝1028.9n，方向与水平方向的夹角为10°，控制钢板2向前减速传送的同时，整体转动一个10°的夹角，完成钢板2转向。位于尾端卸载模块的钢板3与电磁铁15-17平行，与水平放置的轧机也平行。在尾端卸载模块传送途中，中央处理器4控制流入电磁铁15-17的电流i＝3a，调节电磁铁15-17对钢板3的吸引力f合＝2962.5n，保证钢板3与电磁铁15-17平行，在竖直方向上缓慢的向下运动，使得钢板3接触地面时速度为0，对于热轧的钢板3，此时已经冷却到需要的温度。

实施例2

该传送装置用来传送长2500mm，宽为1500mm，厚度为10mm的钢板1-3。整个传送装置分为三个模块，分别为初始悬浮段、中间传输模块和尾端卸载模块。初始悬浮模块与水平放置的轧机平行，总长度为3000mm，目的是让轧制完钢板1悬浮，初始悬浮模块的电磁铁5-6与水平放置的轧机平行，相邻两个相距1200mm。中间传输模块与水平放置的轧机夹角为10°，中间传输模块的总长度为40000mm，目的是向前传送钢板2，对于热轧后的钢板2，边冷却边向前传送，中间传输模块的电磁铁7-14，每隔1200mm安装一个，与水平放置的轧机有一个10°的夹角。尾端卸载模块与水平放置的轧机平行，末尾段卸载段的总长度4000mm，目的是将钢板3轻轻的传送到地面，对于热轧，是将冷却好的钢板3传送至地面，尾端卸载模块的电磁铁15-17与水平放置的轧机平行，相邻两个相距1200mm。

钢板1-3在传送时出现位置不对中，钢板1-3中心线偏离对中心线30°时，传感器18立即将偏离信息传送给中央处理器4，中央处理器4根据钢板1-3的位置，中央处理器4调整对应的电磁铁5-17的电流i＝2.5a，调节电磁铁5-17对钢板的吸引力f合的方向，使得钢板1-3不对中的部分受到力的作用，直到钢板1-3恢复到对中位置。

钢板1-3在传送装置的中间传输模块传送时，钢板1-3的传输速度为0.08m/s时，中央处理器4增大对应的电磁铁5-17的电流i＝2.4a，增大电磁铁5-17对钢板1-3的吸引力f合，使得速度v恢复到设定值0.1m/s；钢板1-3的传输速度为0.12m/s时，中央处理器4减小对应的电磁铁5-17的电流i＝2.1a，从而减小电磁铁5-17对钢板的吸引力f合，使得速度v恢复到设定值0.1m/s。

钢板1-3在传送时与电磁铁5-17之间的距离为2400mm时，传感器18将位置信息送给中央处理器4，中央处理器4减小对应的电磁铁5-17的电流i＝1.5a，从而减小电磁铁5-17对钢板的吸引力f合，使得钢板1-3向下运动一段距离，直到距离恢复到2500mm。与电磁铁5-17之间的距离为2600mm时，传感器18将位置信息传送给中央处理器4，中央处理器4增大对应的电磁铁5-17的电流i＝1.9a，从而增大电磁铁5-17对钢板的吸引力f合，使得钢板1-3向上运动一段距离，直到恢复到2500mm。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。