CN101356028A

CN101356028A - 空气导向型金属线导向器

Info

Publication number: CN101356028A
Application number: CNA2006800504929A
Authority: CN
Inventors: 金源奉; 成耆泽; 慎荣范; 闵达基; 尹哲
Original assignee: Posco Co Ltd
Current assignee: Posco Holdings Inc
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2026-11-29
Also published as: CN101356028B; KR20070056353A; KR100843875B1

Abstract

本发明提供一种空气导向型金属线导向器。空气导向型金属线导向器导向沿预定方向移动的金属线。空气导向型金属线导向器包括具有沿着金属线移动方向延伸以导向金属线移动的内部路径的导向单元，以及将空气供应到内部路径以在金属线外表面和内部路径内表面之间形成漩涡气流的空气供应单元，所形成漩涡气流的流速大于金属线移动速度。可减缓由轧机轧辊的推力所引起的金属线振动，以便更稳定地实施金属线的单向运动，并最大程度地减小金属线和导向路径之间的接触。这减小了金属线的表面缺陷和导向系统的磨损，并保护传感器单元免遭损坏。

Description

空气导向型金属线导向器

技术领域

本发明涉及用于导向金属线的装置。具体来说，本发明涉及用来探测金属线材表面缺陷的空气导向型装置，该装置通过减缓由轧辊的推力引起的金属线材的振动能够使金属线材更稳定地单向运动，通过使金属线材与导向通道保持最小的接触来减少金属线材的表面缺陷和导向设备的磨损，通过最大程度地减小被探测金属线材与发射/接收线圈之间的距离来实现提高的涡流载荷比，并防止冷却水中含有的杂质阻断冷却路径，由此，不仅实现探测的高精度和可靠度，而且提高冷却的效率。

背景技术

一般来说，根据传统上用于钢铁厂内的金属线材生产过程，作为轧制材料的钢坯(各具有160mm×160mm的截面)首先在加热炉内加热到940～1200℃的轧制温度。然后，加热的钢坯依次经受多个阶段的轧制过程，包括粗轧阶段、中间轧制阶段、最后轧制阶段等，以便生产出温度为800～1000℃直径为5.5～42mm的金属线材。

参照显示一般金属线材生产线的图1，一旦金属线材W在通过精轧机10时被轧制而具有要求的直径，就引导金属线材W通过金属线材导向器20和传感器单元30，它们设置在精轧机10和水冷却装置40之间以构成检测装置1。由此，可对金属线材W的不连续表面缺陷实施检测。此后，已经通过检测装置1的金属线材W首先在水冷却装置40内冷却到低于约800℃的温度，其次，又用空气冷却到约300～500℃的温度，同时借助于锥形冷却头50盘卷起来，于是形成盘卷C。

在经受轧制过程之后，通过精轧机10的排出力，金属线材W沿一个方向移动。还有，利用锥形冷却头50产生的离心力，将金属线材W盘卷起来而构成圆形的盘卷C。在此情形中，不可避免的是，由于金属线材轧制特性，金属线材W在金属线材W从精轧机10中排出的速度和金属线材W在锥形冷却头50内的盘卷速度之间具有最小的速度误差。这不可避免地造成金属线材W在精轧机10和锥形冷却头50之间的振动。

为了解决上述问题，可在用于检测金属线材W表面缺陷的某一位置处设置具有各种形状的金属线材导向器20，这样，不仅执行导向通过其间的金属线材运动的功能，而且执行减缓金属线材振动的功能。金属线材导向器的众所周知的实例包括管型的金属线材导向器、辊式金属线材导向器等。

金属线材导向器20传统上构造成这样：其金属线材通道的内直径比包括在金属线材W所通过的传感器单元30内的检测传感器31的内直径小10～20％。该结构具有防止振动的金属线材W临时接触检测传感器31的内部和防止检测传感器31损坏的效果。

在管型金属线材导向器情形中，它显示出与振动的金属线材过多的摩擦接触，因此，遭受到金属线材W所导向通过的管子磨损并造成金属线材上的刮伤。为此原因，近来，将比管型金属线材导向器有更多发展的辊式金属线材导向器分别布置在传感器单元的入口和出口侧上，以减缓金属线材的振动。

图2是显示现有技术的应用于检测金属线材表面缺陷的装置中的辊式导向型金属线材导向器的结构图。如图所示，现有技术的金属线材导向器20包括入口辊式导向器20a和出口辊式导向器20b，入口辊式导向器20a具有适于外部地与在检测传感器31入口侧沿一个方向线性移动的金属线材W接触的上辊和下辊21和22，出口辊式导向器20b具有适于外部地与在检测传感器31出口侧沿一个方向线性移动的金属线材W接触的上辊和下辊23和24。

传感器固定导向器25和26设置在检测传感器31的入口和出口侧，具体来说，分别设置在入口辊式导向器20a和检测传感器31之间，以及出口辊式导向器20b和检测传感器31之间，以准确地导向金属线材W的运动。

金属线材W所通过的入口和出口辊式导向器20a和20b具有小于检测传感器31内直径以及传感器固定导向器25和26内直径的内直径，以减缓由金属线材W运动速度差引起的金属线材W的振动。

还有，传感器固定导向器25和26的内直径小于检测传感器31的内直径，以在金属线材W振动时防止金属线材W与检测传感器31内表面接触。

然而，金属线材W在特定的运动速度和振动条件下，不可避免地会不仅与设置在传感器单元30入口处的入口辊式导向器20a的上辊和下辊21和22接触，而且与设置在传感器单元30出口处的出口辊式导向器20b的上辊和下辊23和24接触。因此，即使金属线材W导向成不振动同时确保辊21、22、23和24光滑地转动，但还是存在着这样的问题，即，金属线材W间断地显示出入口辊式导向器20a和出口辊式导向器20b之间极其有害的振动行为。

由于积极地研究了上述振动行为的原因，业已发现，热轧的金属线材W具有弹性和延展性，因此，在通过如图3所示的入口和出口辊式导向器20a和20b的过程中，金属线材W在与辊21、22、23和24接触的部分不可避免地遭受转动阻力，这可造成阻碍金属线材W单向运动的运动阻力。

因此，由于金属线材W的弹性和延展性，在入口辊式导向器20a和出口辊式导向器20b之间的传感器部分B内，以及在出口辊式导向器20b和水冷却装置40之间的出口导向部分C内，金属线材W可循着椭圆形路径上和下地振动。这造成金属线材W的振动。还有，金属线材W运动速度越大，则金属线材W振动宽度就越大。

如果在金属线材W移动过程中轧辊15的转速快于金属线材W的移动速度，朝向金属线材导向器20已经通过了精轧机10的轧辊15，则轧辊15产生推力，该推力致使金属线材W上下更加过度地振动，同时在轧辊15和入口辊式导向器20a之间的入口导向部分A内循着椭圆形的路径振动。

因此，如果由于辊引起的转动阻力和轧辊产生的推力造成金属线材W振动，则金属线材W在传感器部分B的纵向方向的中间处的检测传感器31内具有最大的振动宽度。金属线材W在检测传感器31内的过度振动赋予检测传感器31中得到的检测结果严重的噪声，导致检测金属线材产品表面缺陷的可靠性变劣。

此外，金属线材W在检测传感器31内过度的振动常常造成检测传感器31内部损害。事实上，在特定的生产条件下，即，直径为5.5mm的金属线材在100～110m/s速度下轧制，正常的金属线材检测操作是不可能的，金属线材遭受大量的表面缺陷。其结果，大部分生产的金属线材会具有表面缺陷，这使金属线材产品在市场上出售变得困难。

其间，参照图4和5，图中详细地显示了用来检测金属线材表面缺陷的传感器单元30和金属线材导向器20。如图4和5所示，传感器单元30的检测传感器31包括交流电流过的螺线管型的发射线圈32，以及适于从螺线管磁场中产生电流的螺线管型接收线圈33。在检测高速移动通过检测传感器31内部的金属线材W表面缺陷时，具有上述结构的检测传感器31根据涡流变化原理起作用。

考虑使用检测传感器31检测金属线材W表面缺陷的方法时，如果交流电施加到发射线圈32，则发射线圈32产生磁场。由此，如果作为导体的金属线材W通过由发射线圈32产生的磁场，则发射线圈32中产生的磁场作用在金属线材W上，因此，在金属线材产品表面上产生涡流。

在此情形中，由于涡流因金属线材产品表面上产生的不连续的表面缺陷发生不规则变化，所以，施加到检测传感器31接收线圈33上的涡流具有相同不规则的变化。该涡流的变化值输出到控制器的显示单元39上，如图4所示，该控制器用电缆35连接到检测传感器31。较佳地，为了便于操作者理解，用图形形式输出该涡流的变化值。

当高于1000℃高温的金属线材W移动通过传感器孔31a时，检测传感器31会经历传感器孔31a周围的传感器本体的热变形。为此原因，如图5所示，检测传感器31含有设置在其中的冷却水管线34。如果冷却水供应到作为冷却路径的冷却水管线34，则冷却水与线圈部分31b进行热交换，通过将多个隔板38插入在发射和接收线圈32和33之间，使发射和接收线圈32和33布置在线圈部分31b内，由此可冷却线圈部分31b。然后，使用过的冷却水排出到外面。

在上述使用检测传感器31的涡流检测方法中，涡流的负载比(d/D)是确定涡流灵敏度的主要因素。这里，负载比(d/D)代表金属线材W外直径d与发射和接收线圈32和33绕组内直径D之比，换言之，它是金属线材W表面与发射和接收线圈32和33之间的距离。金属线材W表面与发射和接收线圈32和33之间的距离越短，则涡流的负载比就增加得越大。这可导致检测传感器的灵敏度提高。

然而，如图5所示，上述现有技术传感器单元30的检测传感器31具有这样一结构：冷却水通道34a形成在传感器孔31a外周缘与具有发射和接收线圈32和33的线圈部分31b内表面之间，以平行于金属线材W移动方向延伸。从而，相对于其占据体积来说，冷却水通道34a是减小负载比的一个因素，因此，提高涡流灵敏度有一定的限制。

此外，当冷却水中含有的任何杂质附着或阻塞冷却水管线34时，这就阻止了冷却水顺利的流动，因此，导致冷却水冷却效率的降低。

而且，当杂质附着在传感器孔31a与发射和接收线圈32和33之间的冷却水通道34a上时，在检测金属线材表面缺陷过程中，杂质会对施加到接收线圈33的电流造成不利影响，因此，使金属线材检测精度和可靠性降低。

发明内容

技术问题

因此，鉴于上述问题提出了本发明，本发明的第一目的是提供一种用于检测金属线材表面缺陷的空气导向型装置，其减缓由轧辊推力造成的金属线材的振动，由此可更加稳定地导向金属线材单向的高速运动。

本发明的另一目的是提供一种用于检测金属线材表面缺陷的空气导向型装置，其不仅减小金属线材第二位的表面缺陷，而且通过最大程度地减小金属线材与导向通道的接触来减小金属线材导向设备的磨损。

本发明的还有另一目的是提供一种用于检测金属线材表面缺陷的空气导向型装置，其可减小金属线材表面缺陷，并在金属线材位于传感器内的检测位置时，通过减缓金属线材的振动来防止金属线材和传感器的磨损和损坏。

本发明的另一目的是提供一种用于检测金属线材表面缺陷的空气导向型装置，通过最大程度地减小用来检测正在导向的金属线材表面的传感器的噪声，该装置在金属线材表面检测中可达到高的精度和可靠性。

本发明的还有另一目的是提供一种用于检测金属线材表面缺陷的空气导向型装置，通过最大程度地减小被检测金属线材和发送/接收线圈之间的距离，该装置可提高涡流的负载比。

技术方案

根据本发明实现目的的一个方面，本发明提供一种空气导向型金属线导向器，用于导向被压力轧制和沿预定方向移动的金属线以阻尼金属线的振动。空气导向型金属线导向器包括导向单元，其具有沿着金属线移动方向延伸的内部路径以导向金属线的移动。该内部路径有大于金属线外直径的内直径。气动型的金属线导向系统还包括空气供应单元，该单元将空气供应到内部路径以在金属线外表面和内部路径内表面之间形成螺旋形的气流，气流的速度大于金属线移动速度。

较佳地，气动型的金属线导向系统还可包括布置在导向单元内以检查金属线的传感器单元，其中，导向单元包括布置在传感器单元入口侧的入口导向器和布置在传感器单元出口侧的出口导向器。

更加较佳地，入口导向器包括入口导向器本体和入口螺钉；其中，入口导向器本体具有金属线可通过的通孔，布置在通孔后端、其内直径沿金属线移动方向增大的螺钉组装部分，以及与螺钉组装部分连通的空气入口孔。入口螺钉具有与入口导向器本体的通孔相一致的中心孔，该入口螺钉组装到入口导向器本体的后端，以在螺钉组装部分的内表面和入口螺钉本体的外表面之间形成与空气入口孔和通孔连通的空气路径。

更加较佳地，通孔具有形成在前端处的第一金属线导向区域，而该第一金属线导向区域具有沿着金属线移动方向逐渐增大的内直径。

更加较佳地，中心孔具有形成在前端处的第二金属线导向区域，而该第二金属线导向区域具有沿着金属线移动方向逐渐增大的内直径。

更加较佳地，螺钉组装部分具有内坡面和内圆柱形表面，该内坡面的内直径沿金属线移动方向增大，该内圆柱形表面暴露空气入口孔的底端，该内圆柱形表面具有沿金属线移动方向保持不变的内直径，而入口螺钉具有角部和圆柱，该角部对应于螺钉组装部分的内坡面，该圆柱具有多个螺旋槽以及空气导向槽，螺旋槽形成在对应于螺钉组装部分内圆柱形表面的外表面内，而空气导向槽形成在对应于空气入口孔的外表面内。

更加较佳地，入口螺钉还具有位于圆柱后端的突缘，该突缘组装到入口导向器本体的后端。

更加较佳地，入口螺钉还具有至少一个布置在入口导向器本体和突缘之间的垫片，以便调整螺钉组装部分内坡面和入口螺钉角部之间的间隙大小。

更加较佳地，螺旋槽延伸到角部的外表面。

更加较佳地，空气入口孔位于偏心轴线上，该偏心轴线与通过中心孔的中心的垂直轴线间距一预定距离。

较佳地，出口导向器包括出口导向器本体和出口螺钉，其中，出口导向器本体具有让金属线通过的通孔，布置在通孔后端、其内直径沿着金属线移动方向减小的螺钉组装部分，以及与螺钉组装部分连通的空气入口孔。出口螺钉具有与出口导向器本体的通孔相一致的中心孔，该出口螺钉组装到出口导向器本体前端，以使从空气入口孔引入的空气在螺钉组装部分内表面和出口螺钉本体外表面之间形成馈送到通孔的空气路径。

更加较佳地，出口螺钉具有位于中心孔前端的第三金属线导向区域，该第三金属线导向区域具有沿金属线移动方向逐渐增大的内直径。

更加较佳地，螺钉组装部分具有内圆柱形表面和内坡面，该内圆柱形表面具有沿金属线移动方向保持不变的内直径，内圆柱形表面暴露出空气入口孔的底部，内坡面具有沿金属线移动方向减小的内直径，出口螺钉具有圆柱和角部，该圆柱具有多个螺旋槽和空气导向槽，螺旋槽形成在对应于螺钉组装部分内圆柱形表面的外表面内，而空气导向槽形成在对应于出口导向器本体的空气入口孔的外表面内，该角部对应于螺钉组装部分内坡面。

更加较佳地，出口螺钉还具有位于圆柱前端的突缘，该突缘组装到出口导向器本体的前端。

更加较佳地，出口螺钉还具有至少一个布置在出口导向器本体和突缘之间的垫片，以便调整螺钉组装部分内坡面和入口螺钉角部之间的间隙大小。

更加较佳地，螺旋槽延伸到出口螺钉的外表面。

更加较佳地，空气入口位于偏心轴线上，该偏心轴线与通过中心孔的中心的垂直轴线间距一预定距离。

较佳地，空气导向型金属线导向器还可包括布置在入口和出口导向器之间以固定地定位传感器单元的传感器固定部分，其中，传感器固定部分包括入口传感器固定导向器和出口传感器固定导向器，该入口传感器固定导向器安装在那里有金属线进入传感器单元的传感器单元的入口面处，入口传感器固定导向器具有让金属线通过其中的通孔，以及该出口传感器固定导向器安装在那里有金属线退出传感器单元的传感器单元的出口面处，出口传感器固定导向器具有让金属线通过其中的通孔。

更加较佳地，入口传感器固定导向器具有形成在通孔前端处的第四金属线导向区域，而该第四金属线导向区域具有沿着金属线移动方向逐渐增大的内直径。

更加较佳地，出口传感器固定导向器具有形成在通孔前端处的第五金属线导向区域，而该第五金属线导向区域具有沿着金属线移动方向逐渐减小的内直径。

更加较佳地，入口和出口传感器固定导向器固定地定位在入口和出口导向器所固定的底板上。

更加较佳地，入口传感器导向器布置在离入口导向器后端的预定间隙处。

更加较佳地，出口传感器导向器布置在离出口导向器前端的预定间隙处。

更加较佳地，入口导向器组装在后端以接触那里有金属线进入传感器单元的传感器单元的入口面。

更加较佳地，出口导向器组装在前端以接触那里有金属线退出传感器单元的传感器单元的出口面。

较佳地，传感器单元包括使用涡流来检测金属线表面缺陷的测试传感器。

较佳地，传感器单元包括使用图像来检测金属线表面缺陷的照相机。

较佳地，入口导向器包括辊式导向器，其具有在传感器单元入口侧处接触移动的金属线外表面的上辊和下辊。

还为较佳地，出口导向器包括辊式导向器，其具有在传感器单元出口侧处接触移动的金属线外表面的上辊和下辊。

根据本发明另一方面，可通过提供一种检测通过轧机的被轧金属线材表面缺陷的空气导向型金属线导向器来达到上述和其它的目的，该空气导向型金属线导向器包括检测金属线材表面缺陷同时导向金属线材单向运动的传感器单元，还包括：入口导向器，其具有贯穿其间且内直径大于金属线材外直径的内部通道，该入口导向器设置在传感器单元的入口处；出口导向器，其具有贯穿其间且内直径大于金属线材外直径的内部通道，该出口导向器设置在传感器单元的出口处；空气供应单元，其用来将空气供应到入口和出口导向器的内部通道内，以便在金属线材外表面和贯穿入口和出口导向器的内部通道的内表面之间形成螺旋形的气流，该气流的流速高于金属线材移动速度；以及冷却水供应单元，其用来在金属线材和在传感器单元内打孔以让金属线材通过的传感器孔之间提供冷却水，以便外部地冷却传感器孔。

较佳地，入口导向器可包括：入口导向器本体，其具有贯穿本体中心以让金属线材通过的第一通孔；入口螺钉构件，其具有与第一通孔相一致的中心孔；以及入口传感器固定导向器，其具有贯穿其间以让金属线材通过的第二通孔，入口传感器固定导向器安装在传感器单元的入口表面处。

更加较佳地，入口导向器本体可包括：形成在第一通孔后端的第一螺钉构件组装部分，该第一螺钉构件组装部分具有这样的横截面，其中，沿着金属线材前进方向其内直径增大；以及连接到第一螺钉构件组装部分的第一空气入口孔。

较佳地，入口传感器固定导向器可包括：形成在第二通孔前端的第二螺钉构件组装部分，该第二螺钉构件组装部分具有这样的横截面，其中，沿着金属线材前进方向其内直径减小；以及连接到第二螺钉构件组装部分的第二空气入口孔和冷却水入口孔。

较佳地，入口螺钉构件可包括：前入口螺钉构件，其与第一螺钉构件组装部分的内表面一起形成空气通道；以及后入口螺钉构件，其与第二螺钉构件组装部分的内表面一起形成另一空气通道；由此，入口螺钉构件组装在入口导向器本体和入口传感器固定导向器之间。

更加较佳地，第一金属线材导向部分可形成在第一通孔的前端，并可具有这样的横截面，其中，沿着金属线材前进方向其内直径逐渐地减小。

更加较佳地，第二金属线材导向部分可形成在中心孔的前端，并可具有这样的横截面，其中，沿着金属线材前进方向其内直径逐渐地减小。

更加较佳地，第一螺钉构件组装部分可包括：内倾斜表面，以给第一螺钉构件组装部分提供如此的横截面，其中，第一螺钉构件组装部分的内直径沿着金属线材前进方向增大；以及内圆周表面，以给第一螺钉构件组装部分提供如此的横截面，其中，第一螺钉构件组装部分的内直径沿着金属线材前进方向保持不变，第一空气入口孔的下端暴露在内圆周表面上。

更加较佳地，第二螺钉构件组装部分可包括：内圆周表面，以给第二螺钉构件组装部分提供如此的横截面，其中，第二螺钉构件组装部分的内直径沿着金属线材前进方向保持不变，第二空气入口孔的和冷却水入口孔的下端暴露在内圆周表面上；以及内倾斜表面，以给第二螺钉构件组装部分提供如此的横截面，其中，第二螺钉构件组装部分的内直径沿着金属线材前进方向减小。

更加较佳地，前入口螺钉构件可包括：对应于第一螺钉构件组装部分内倾斜表面的前锥形部分；以及前圆柱形部分，其具有形成在其外表面上的螺旋槽和空气导向槽，该外表面对应于第一螺钉构件组装部分的内圆周表面，该空气导向槽形成为对应于第一空气入口孔，而后入口螺钉构件可包括：对应于后螺钉构件组装部分的内倾斜表面的后锥形部分；以及后圆柱形部分，其具有形成在其外表面上的螺旋槽和空气导向槽，该外表面对应于第二螺钉构件组装部分内圆周表面，该空气导向槽形成为对应于第二空气入口孔和冷却水入口孔。

更加较佳地，入口螺钉构件还包括突缘部分，其将前和后入口螺钉构件的前和后圆柱形部分彼此连成一体。

更加较佳地，突缘部分可包括多个紧固孔，以允许利用多个紧固件将入口螺钉构件组装到入口导向器本体和入口传感器固定导向器。

更加较佳地，至少一个垫片可设置在入口导向器本体和突缘部分之间，并适于调节形成在第一螺钉构件组装部分的内倾斜表面和前入口螺钉构件的前锥形部分之间的间隙大小。

更加较佳地，至少一个垫片可设置在入口传感器固定导向器和突缘部分之间，并适于调节形成在第二螺钉构件组装部分的内倾斜表面和后入口螺钉构件的后锥形部分之间的间隙大小。

更加较佳地，前和后圆柱形部分的螺旋槽可分别在前和后锥形部分的外表面上延伸。

更加较佳地，第一和第二空气入口孔和冷却水入口孔可各设置在偏心轴线上，该偏心轴线与通过中心孔的中心的垂直轴线距离一预定的距离。

较佳地，出口导向器可包括：出口传感器固定导向器，其具有贯穿其间且允许金属线材通过的第三通孔，该出口传感器固定导向器安装在传感器单元的出口表面处；具有与第三通孔相一致的中心孔的出口螺钉构件；以及出口导向器本体，其具有贯穿其间且允许金属线材通过的第四通孔。

更加较佳地，出口传感器固定导向器可包括形成在第三通孔后端的第三螺钉构件组装部分，该第三螺钉构件组装部分具有如此的截面，其中，它的外直径沿着金属线材前进方向减小。

更加较佳地，出口导向器本体可包括：形成在第四通孔前端的第四螺钉构件组装部分，该第四螺钉构件组装部分具有如此的截面，其中，它的内直径沿着金属线材前进方向增大；以及连接到第四螺钉构件组装部分的第三空气入口孔。

更加较佳地，出口螺钉构件可包括：与第三螺钉构件组装部分的外表面一起形成一空气通道的前出口螺钉构件；以及与第四螺钉构件组装部分的内表面一起形成另一空气通道的后出口螺钉构件，由此，出口螺钉构件组装在出口传感器固定导向器和出口导向器本体之间。

更加较佳地，第三金属线材导向部分可形成在第三通孔的前端，并可具有如此的横截面，其中，它的内直径沿着金属线材前进方向逐渐地减小。

更加较佳地，第三螺钉构件组装部分可包括锥形部分，其具有如此的横截面，其中，它的外直径沿着金属线材前进方向减小。

更加较佳地，第四螺钉构件组装部分可包括：内圆周表面，以给第四螺钉构件组装部分提供如此的横截面，其中，第四螺钉构件组装部分的内直径沿着金属线材前进方向保持不变，第三空气入口孔的下端暴露在内圆周表面上；以及内倾斜表面，以给第四螺钉构件组装部分提供如此的横截面，其中，第四螺钉构件组装部分的内直径沿着金属线材前进方向减小。

更加较佳地，前出口螺钉构件可包括前圆柱形部分，该前圆柱形部分具有形成在中心孔前端区域内的内倾斜表面，以对应于第三螺钉构件组装部分的锥形部分，而后出口螺钉构件可包括：构造成对应于第四螺钉构件组装部分的内圆周表面的后锥形部分；以及后圆柱形部分，该后圆柱形部分具有形成在其外表面上的螺旋槽和空气导向槽，该外表面对应于第四螺钉构件组装部分的内圆周表面，空气导向槽形成为对应于出口导向器本体的第三空气入口孔。

更加较佳地，出口螺钉构件还可包括突缘部分，其将前和后出口螺钉构件的前和后圆柱形部分彼此连成一体。

更加较佳地，突缘部分可包括多个紧固孔，以允许利用多个紧固件将出口螺钉构件组装到出口导向器本体和出口传感器固定导向器。

更加较佳地，突缘部分可包括至少一个连接孔，以将第三螺钉构件组装部分和出口前螺钉构件之间的空气通道连接到空气导向槽。

更加较佳地，至少一个垫片可设置在出口传感器固定导向器和突缘部分之间，并适于调节形成在第三螺钉构件组装部分的外倾斜表面和前出口螺钉构件的前圆柱形部分的中心孔之间的间隙大小。

更加较佳地，至少一个垫片可设置在出口导向器本体和突缘部分之间，并适于调节形成在后锥形部分和第四螺钉构件组装部分的内倾斜表面之间的间隙大小。

更加较佳地，螺旋槽可在后锥形部分的外表面上延伸。

更加较佳地，第三空气入口孔可定位在偏心轴线上，该偏心轴线与通过中心孔的中心的垂直轴线间距一预定距离。

较佳地，传感器单元可包括检测传感器，以根据涡流的变化来检测金属线材的表面缺陷。

更加较佳地，检测传感器可包括多个发射和接收线圈，它们交替地布置成围绕传感器孔，该传感器孔贯穿检测传感器以让金属线材通过。

较佳地，传感器单元可以是图像照相机，用于通过捕捉表面缺陷的图像来检测金属线材的表面缺陷。

较佳地，入口导向器可以是包括上辊和下辊的辊式导向器，上下辊布置成在传感器单元入口处外部地接触沿一个方向移动的金属线材。

较佳地，出口导向器可以是包括上辊和下辊的辊式导向器，上下辊布置成在传感器单元出口处外部地接触沿一个方向移动的金属线材。

技术效果

本发明提供一种用于检测金属线材表面缺陷的空气导向型金属线导向器，其具有如下的效果。

通过将高压空气供应到入口和出口导向器的内部通道内以使空气在内部通道内形成漩涡，于是，本发明具有达到金属线材振动显著减小的效果，导致显著地减少金属线材的表面缺陷和导向器的磨损。

由于提供空气的漩涡，所以能除去金属线材表面上次生的剥落物，因此能防止次生剥落物形成在传感器单元上。还有，空气漩涡可用来推动金属线材朝向出口，由此，更加有效地减小金属线材的振动。

借助于通过空气漩涡在每一导向本体的通孔内壁表面上形成的空气膜，本发明具有提高传感器单元可靠性的效果。

本发明空气导向型金属线导向器可稳定地导向金属线材而没有相应导向设备损坏和过度磨损的风险，由此实现金属线材表面缺陷产生的显著减少，导致金属线材产品质量的提高。

利用冷却水外部地冷却传感器单元内的传感器孔具有减小被检测金属线材与传感器的发射和接收线圈之间的距离从而提高涡流负载比的效果。其结果，与冷却水管线嵌入在传感器内的现有技术相比，该传感器可达到较高的检测灵敏度和精确度。

此外，根据本发明，能够防止冷却水内含有的杂质阻塞冷却水流动路径。这确保冷却水稳定地流动，导致冷却效率以及金属线材检测精度和可靠性的提高。

附图说明

从以下结合附图的详细描述中将会更加清楚地理解本发明上述和其它的目的、特征和其它的优点，在附图中：

图1是示出一般金属线材生产线的结构图；

图2是示出现有技术的用来检测金属线材表面缺陷的辊式导向型装置的结构图；

图3是经受振动的图2现有技术辊式导向型检测装置的状态图；

图4是显示设置在一般金属线材生产线中的检测装置的状态图，该检测装置执行检测金属线材表面缺陷的操作；

图5是示出根据现有技术的用来检测金属线材表面缺陷的内冷却型装置的截面图；

图6是示出采用根据本发明的空气导向型金属线导向器的金属线生产线的立体图；

图7是显示根据本发明的空气导向型金属线导向器的总结构图；

图8是显示根据本发明的空气导向型金属线导向器的入口导向器的纵向立体图；

图9示出根据本发明的空气导向型金属线导向器的入口导向器，其中，(a)是入口导向器本体的截面图，(b)是入口螺钉的截面图，以及(c)是该入口螺钉的侧视图；

图10是显示根据本发明的空气导向型金属线导向器一部分的俯视局部截面图，其中，通过空气导向型金属线导向器的入口导向器的空气入口孔供应空气；

图11是显示本发明的空气导向型金属线导向器的入口导向器的纵向截面图；

图12示出根据本发明的空气导向型金属线导向器的出口导向器，其中，(a)是出口导向器本体的截面图，(b)是出口螺钉的截面图，以及(c)是该出口螺钉的侧视图；

图13示出根据本发明的空气导向型金属线导向器的传感器单元和入口或出口传感器固定导向器，其中，(a)是传感器单元的立体图，以及(b)是入口或出口传感器固定导向器的立体图；

图14示出根据本发明的空气导向型金属线导向器的入口导向器内的气流，其中，(a)显示金属线没有通过入口导向器时的气流，以及(b)显示金属线通过入口导向器时的气流；

图15是显示金属线位于根据本发明的空气导向型金属线导向器的入口导向器的入口导向器本体内的金属线的各种位置的端视图(a)至(c)；

图16是一结构图，显示使用根据本发明的空气导向型金属线导向器内的涡流用测试传感器测量金属线表面缺陷的过程；

图17是显示根据本发明另一实施例的空气导向型金属线导向器的总结构图；

图18是显示用于根据本发明另一实施例的空气导向型金属线导向器的入口导向器的纵向截面图；

图19(a)至(d)显示图18的入口导向器，其中，图19(a)是入口导向器本体的纵向截面图，图19(b)是入口螺钉构件的纵向截面图，图19(c)是入口螺钉构件的外观图，以及图19(d)是入口传感器固定导向器的纵向截面图；

图20是一纵向截面图，显示形成在根据本发明另一实施例的空气导向型金属线导向器内的空气入口孔；

图21是一纵向截面图，显示应用在根据本发明另一实施例的空气导向型金属线导向器内的出口导向器；

图22(a)至22(d)示出图21的出口导向器，其中，图22(a)是出口传感器固定导向器的纵向截面图，图22(b)是出口螺钉构件的纵向截面图，图22(c)是出口螺钉构件的外观图，以及图22(d)是出口导向器本体的纵向截面图；

图23是一状态图，显示使用根据本发明另一实施例的空气导向型金属线导向器内的传感器单元检测金属线材表面缺陷的过程；

图24是显示图23传感器单元的外观图；

图25是一详图，显示设置在根据本发明另一实施例的空气导向型金属线导向器内的入口导向器中的空气流动；

图26是一曲线图，显示依据空气供应压力变化的入口导向器内磨损的变化；

图27是一曲线图，显示依据螺旋槽倾斜角变化的入口导向器内磨损的变化。

具体实施方式

现将参照附图详细地描述本发明。

图6是显示金属线生产线的立体图，其采用根据本发明的空气导向型的金属线导向器，而图7是显示根据本发明的空气导向型金属线导向器的总体结构图。

参照图6和7，本发明的气动型金属线导向系统100安装在精轧机和水冷却单元之间，用来导向机轧的金属线W沿预定方向移动，以便阻尼该金属线W的任何振动。气动型金属线导向系统100通常包括导向单元100a和多个空气供应单元100b。

导向单元100a具有沿金属线W移动方向延伸的用来导向金属线W移动的内部路径，其中，该内部路径具有的内直径大于金属线W的外直径。

空气供应单元100b构造成强制空气进入到内部路径内以在金属线W外表面和内部路径内表面之间形成螺旋的气流，气流速度大于金属线W的移动速率。

该结构设计成最大程度地减小或消除金属线W和金属线W所通过的内部路径内导向单元之间的任何接触，以防止金属线表面出现缺陷，同时保护导向单元不受损坏。

即，导向单元100a包括入口导向器101和出口导向器102。入口导向器101设置在用来检查沿一个方向移动的金属线W表面状况的传感器单元150的入口侧，以用来导向进入传感器单元150的金属线W。出口导向器102设置在传感器单元150的出口侧，以用来导向从传感器单元150退出的金属线W。

<入口导向器>

入口导向器101包括入口导向器本体110和入口螺钉120，如图8和9(a)至(c)所示。

入口导向器本体110具有沿金属线W移动方向打孔的通孔112，以及设置在金属线W退出地方通孔112后端处的螺钉组装部分119。通孔112具有大于金属线W外直径的内直径，以允许沿某一方向移动的金属线W通过。参看螺钉组装部分119的横截面，内直径沿着金属线W移动方向逐渐地增大。空气入口孔118钻孔在螺钉组装部分119内，以连接适于供应高压压缩空气的空气供应管线103a。

入口螺钉120具有沿金属线移动方向打孔的中心孔122。中心孔122布置成与入口导向器本体110的通孔112同轴，并具有与通孔112相同的内直径。入口螺钉120组装到入口导向器本体110的后端，使螺钉组装部分119内表面和入口螺钉120外表面之间存在预定的间隙，以留下用来连通空气入口孔118和通孔112的空气路径。

入口导向器本体110还具有位于通孔112前端的第一金属线导向区域114。第一金属线导向区域114的形状如钟口，即，其内直径沿着金属线W移动方向逐渐地增大。

使第一金属线导向区域114具有超过通孔112内直径的放大的内直径，在引入金属线W的最初阶段，金属线W的前导端可更加容易地进入入口导向器101而没有阻碍。

在入口导向器本体110后端处的螺钉组装部分119沿着金属线W移动方向连续地设置有内坡面116和内圆柱形表面117。内直径沿金属线W移动方向在内坡面116处增大，但在内圆柱形表面117处保持不变。内圆柱形表面117暴露出空气入口孔118的底端。

以上刚描述的组装到螺钉组装部分119上的入口螺钉120沿着金属线W移动方向连续地设置有角部126和圆柱127。角部126的外表面与内坡面116相对并保持预定的间隙，圆柱127具有形成在与内圆柱形表面117相对的外表面内的螺旋槽127a，并与内圆柱形表面117保持预定的间隙。圆柱127在外表面内设置有环形的空气导向槽128，其对应于空气入口孔118，其中，空气导向槽128构造成与螺旋槽127a连通。

利用该结构，强制通过空气入口孔118的高压压缩空气通过空气导向槽128引入到螺旋槽127a内。流过螺旋槽127a的空气供应到入口导向器本体110的通孔112内，同时，转变为螺钉组装部分119的内表面和入口螺钉120外表面之间的涡流。引入的气流与通过通孔112的金属线W移动方向相反。

在圆柱127的后端处，突缘125设置有多个打穿突缘的紧固孔125a，这样，入口螺钉120可借助于紧固构件125b组装到入口导向器本体110的后端。

较佳地，至少一个垫片125c设置在入口导向器本体110和突缘125之间，利用该垫片可调整螺钉组装部分119的内坡面116和角部126的外表面之间的间隙大小。

尽管螺旋槽127a形成在圆柱127的外表面内，如图9(b)和(c)所示，但这并不意图加以限制，相反，螺旋槽可延伸到角部126的外表面。

钟口形的第二金属线导向区域124设置在入口螺钉120的中心孔122的前端。参看第二金属线导向区域124的横截面，内直径沿着金属线W移动方向逐渐地增大。利用具有直径放大超过中心孔122直径的内直径的第二金属线导向区域124，在退出通孔112之后的金属线W最初引入阶段时，金属线W的前导端可更加容易地进入入口导向器101而没有阻碍。

在第二金属线导向区域124的入口部分，内直径(b)较佳地约为中心孔122内直径(a)的1.2至1.4倍。第二金属线导向区域124张开一角度θ₁，该角度范围为60°至90°，角部126锥度成一角度θ₂，该角度范围为60°至90°，螺旋槽127a相对于水平轴线O倾斜一角度θ₃，该角度范围为30°至60°。

如图10所示，入口导向器本体110的空气入口孔118较佳地围绕偏心轴线E设置，所述偏心轴线E与通过中心孔122中心的垂直轴线Y间距预定的长度l，于是，沿圆柱127的螺旋槽127a供应的空气可形成逆时针方向或顺时针方向的涡流而进入入口导向器本体110的通孔112内。

尽管空气入口孔118显示具有离垂直轴线Y左边为预定长度l的偏心轴线E，以使强制通过空气入口孔118的气流沿逆时针方向回转成为如图10所示的漩涡，但这并不意图加以限制。相反，螺旋槽的偏心位置可以根据螺旋槽127a的结构与上述相反地设定，由此，形成顺时针的涡流。

在此情形中，空气入口孔118的偏心长度l有必要形成为一定的尺度，其不超过由内圆柱形表面117形成的内直径的范围。

<出口导向器>

出口导向器102包括出口导向器本体130和出口螺钉140，如图11和12(a)至(c)所示。

出口导向器本体130沿金属线W移动方向钻有通孔132。通孔132具有的内直径大于金属线W的外直径，以允许金属线W通过。出口导向器本体130在金属线W退出处的通孔132的前端具有螺钉组装部分139。该螺钉组装部分139横截面的内直径沿着金属线移动方向逐渐地减小。螺钉组装部分139钻有与空气供应管线103b连通的空气入口孔138，用来供应高压的压缩空气。

出口螺钉140具有沿金属线移动方向钻孔的中心孔142。该中心孔142与出口导向器本体130的通孔132同轴地布置，并具有与通孔132内直径相同的内直径。出口螺钉140组装到出口导向器本体130后端上，在螺钉组装部分139的内表面和出口螺钉140的外表面之间存有预定的间隙，以留下使空气入口孔138与通孔132连通的空气路径。

位于出口导向器本体130前端处的螺钉组装部分139沿金属线W移动方向连续地设置有内圆柱形表面137和内坡面136。内直径沿金属线W移动方向在内圆柱形表面137处保持不变，但在内坡面136处逐渐减小。该内圆柱形表面137暴露出空气入口孔138的底端。

刚才所述的组装到螺钉组装部分139的出口螺钉140沿金属线W移动方向连续地设置有圆柱147和角部146。该圆柱147具有螺旋槽147a，其形成在与内圆柱形表面137相对的外表面内，并保持预定的间隙，角部146的外表面与内坡面136相对并有预定的间隙。圆柱147设置有位于外表面内的环形空气导向槽148，其对应于空气入口孔138，其中，空气导向槽148构造成与螺旋槽147a连通。

采用该结构，强制通过空气入口孔138的高压压缩空气通过空气导向槽148引入到螺旋槽147a内。流过螺旋槽147a的空气供应到出口导向器本体130的通孔132内，同时转换为介于螺钉组装部分139内表面和出口螺钉140外表面之间的涡流。空气沿金属线W移动方向流动，通过中心孔142和通孔132。

在圆柱147的前端，突缘145钻有多个紧固孔1.45a，以便借助于紧固件145b可将出口螺钉140组装到出口导向器本体130的前端。较佳地，至少一个垫片145c设置在出口导向器本体130和突缘135之间，通过该垫片可调整螺钉组装部分139的内坡面136和角部146外表面之间的间隙大小。

尽管螺旋槽147a形成在圆柱147外表面内，如图12(b)和(c)所示，但这并不有限制意义，相反，螺旋槽可延伸到角部146的外表面。

钟口形的第二金属线导向区域144设置在出口螺钉140中心孔142的前端。参见第二金属线导向区域144的截面，内直径沿金属线W移动方向逐渐地减小。采用内直径大于中心孔142内直径的第二金属线导向区域144，在已经退出入口导向器101和传感器单元150的通孔112和中心孔122之后的金属线W的最初引入阶段，金属线W的前导端可较容易地进入出口导向器102而无阻碍。

在第三金属线导向区域144的入口部分，内直径(c)较佳地约为中心孔142内直径(a)的1.2至1.4倍。第三金属线导向区域144张开一角度θ₄，该角度范围为60°至90°，角部126锥度成一角度θ₅，该角度范围为60°至90°，螺旋槽147a相对于水平轴线O倾斜一角度θ₆，该角度范围为30°至60°。

如图10所示，出口导向器本体130的空气入口孔138较佳地围绕偏心轴线E设置，所述偏心轴线E与通过中心孔142中心的垂直轴线Y间距预定的长度l，于是，沿圆柱147的螺旋槽147a供应的空气可形成逆时针方向或顺时针方向的涡流而进入出口导向器本体130的通孔112内。

<入口/出口传感器固定的导向器>

如图7和13(a)和(b)所示，用来固定传感器单元150位置的传感器固定部分160设置在入口导向器101和出口导向器102之间。传感器固定部分160包括入口传感器固定导向器161和出口传感器固定导向器165。

入口传感器固定导向器161是静止不动的结构，其在金属线W进入的地方钻有通孔162，并安装在传感器单元150的入口面上，与通孔162同轴的传感器孔152具有预定的尺寸。出口传感器固定导向器165是静止不动的结构，其在金属线W退出的地方钻有通孔162，并安装在传感器单元150的出口面上。

第四金属线导向区域163设置在入口传感器固定导向器161通孔162的前端。参见第四金属线导向区域163的截面，内直径沿金属线W移动方向逐渐地增大。第五金属线导向区域167设置在出口传感器固定导向器165通孔166的前端。在第五金属线导向区域167的截面中，内直径沿金属线W移动方向逐渐地减小。

采用内直径大于通孔162和166的第四和第五金属线导向区域163和167，在金属线W最初引入阶段，金属线W可从入口导向器101移动到传感器单元150而无阻碍。

入口和出口传感器固定导向器161和165在一定位置上固定到底板190上，底板保持住入口导向器101的入口导向器本体110和出口导向器102的出口导向器本体120。

如图7所示，底板190包括第一和第二固定底板191和192以及第三和第四固定底板195和196。设置第一和第二夹子193和194，将入口和出口导向器本体110和120分别固定坐落在第一和第二底板191和192上。设置第三和第四夹子197和198，将入口和出口传感器固定导向器161和165分别固定坐落在第三和第四底板195和196上。

固定槽161a设置在入口传感器固定导向器161的外表面内，第三固定底板195和第三夹子197接触该固定槽，由此产生固定力。另一固定槽165a也设置在出口传感器固定导向器165的外表面内，第四固定底板196和第四夹子198接触该固定槽，由此产生固定力。

此外，组装凹陷154分别形成在对应于入口和出口传感器固定导向器161和165的传感器单元150的入口和出口面内，于是，可容易地组装入口和出口传感器固定导向器161和165。

组装到传感器单元150入口面的入口传感器固定导向器161最好布置成离入口导向器101的后端有一预定的间隙，以便用肉眼就可检查出通过入口导向器101的入口导向器本体110引入的金属线W的任何振动。

组装到传感器单元150出口面的出口传感器固定导向器165最好布置成离出口导向器102的前端有一预定的间隙，以便用肉眼就可检查出通过出口导向器102的出口导向器本体120而导向排出的金属线W的任何振动。

尽管对如下结构作了描述，其中，入口和出口导向器101和102与传感器单元150分离，但传感器单元150也可固定到入口和出口传感器固定导向器161和165，这并无限制的意义。

在此结构中，通过组装入口导向器101的后端以接触金属线W进入传感器单元150处的入口面，或组装出口导向器102前端以接触金属线W退出传感器单元150处的出口面，由此，传感器单元150可通过固定在底板190上的入口和出口导向器101和102进行固定。

此外，通过入口和出口传感器固定导向器161和165或入口和出口导向器101和102固定就位的传感器单元150作为测试传感器予以提供。测试传感器具有螺线管型的发射/接收线圈，以利用响应于激励而产生的磁场，在通过传感器孔152的金属线的表面上产生涡流，由此，根据涡流的任何变化来检测金属线表面缺陷。

或者，可以电荷耦合装置(CCD)形式提供传感器单元150，其拍摄通过传感器孔的金属线W的表面，由此，根据图像检测任何表面缺陷。

其时，入口导向器可以辊式导向器形式提供，该辊式导向器包括上辊和下辊，在传感器单元150相对于出口导向器102的入口侧处，使其外表面与沿一个方向移动的金属线W接触，所述出口导向器102通过空气供应管线沿与金属线W移动方向相同的方向将高压空气供应到出口导向器本体120。

与上述相反，出口导向器102可以辊式导向器形式提供，该辊式导向器包括上辊和下辊，在传感器单元150相对于入口导向器101的出口侧处，使其外表面与沿一个方向移动的金属线W接触，所述入口导向器101通过空气供应管线103b沿与金属线W移动方向相反的方向将高压空气供应到入口导向器本体110。

在利用气动型金属线导向系统100沿移动方向导向金属线W的过程中，压紧在精轧机10的轧辊上的金属线W借助于轧辊的转动力沿一个方向(图中向右)以75m/s至110m/s的高速运动。

金属线W移动通过传感器单元150，以探测由轧机轧制造成的表面缺陷，并移入水冷却单元40内以冷却金属线W。导向单元100a具有位于传感器单元150入口处的入口导向器101以及位于传感器单元150出口处的出口导向器102，利用该结构提供金属线W移动通过的内部路径。

此外，空气供应单元100b分别设置在入口导向器101和出口导向器102处以供应高压空气。入口导向器101后端处的一个空气供应单元100b将逆金属线W移动方向流动的漩涡状气流供应到金属线W和内部路径之间的间隙内，以便阻尼金属线W高速移动中发生的振动，而出口导向器102前端处的另一个空气供应单元100b将沿金属线W移动方向流动的漩涡状气流供应到金属线W和内部路径之间的间隙内，以便阻尼金属线W高速移动中发生的振动。

这就是说，在金属线W通过的入口导向器101中，气流形成如下：如图7和14(a)和(b)所示，当压缩到压力高于大气压力的高压空气通过与入口导向器本体110的空气入口孔118连通的空气供应管线103a供应时，高压空气沿入口螺钉120的空气导向槽128流动，所述入口螺钉120组装到入口导向器本体110的螺钉组装部分119。

当引入到空气导向槽128内的空气流过螺钉组装部分119的内圆柱形表面117和入口螺钉120的圆柱127之间的间隙时，圆柱127的螺旋槽127a将螺旋的回转赋予气流。

然后，具有螺旋回转的气流被加速到一高速，同时通过螺钉组装部分119的内坡面116和入口螺钉120的角部126之间的间隙，然后，逆着进入入口导向器本体110通孔112内的金属线W的移动方向以漩涡射出。

如图10所示，引入高压空气的空气入口孔118布置在偏心轴线E上，该偏心轴线偏离通过入口螺钉120中心孔122的中心的垂直轴线Y，由此，沿图中逆时针方向将高速回转赋予供应到空气导向槽128的空气。

此外，由于螺旋槽127相对于水平轴线O倾斜预定的45°的角度θ₃，沿螺旋槽127a流动的空气沿轴向和圆周方向以高速射出，进入到螺钉组装部分119的内坡面116和入口螺钉120的角部126之间的空间内。当射入到内坡面116和角部126之间的空间内时，空气沿圆周方向被加速到高速，同时，沿轴向流动，由此形成强的回转力。

然后，如图14(a)和(b)所示，具有赋予空间内圆周向和轴向推力的高速回转力的空气漩涡射出到入口导向器本体110的入口侧，使轴向推力方向与金属线W移动方向相反，同时，沿入口导向器本体110通孔112的内周缘朝向逆时针圆周方向(图中)高速进行回转。

这里，在高压空气射出到入口侧同时在入口导向器本体110的通孔112内回转成高速的漩涡的过程中，沿通孔112内壁移动的空气流速大于通过通孔112中心部分移动的空气流速。因此，如下表1所指出的，空气在通孔112的内壁周围具有等于或大于大气压力的高压，但在通孔112的中心部分内压力相对低。

表1

空气压力(kg/cm²)	螺旋槽角(θ₃)(°)	空气喷嘴角(°)	压力^*(pha)	压力^**(pha)
空气压力(kg/cm²)	螺旋槽角(θ₃)(°)	空气喷嘴角(°)	压力^*(pha)	压力^**(pha)	2	30	30	1418	980
2.4	60	30	1722	920	2	30	30	1418	980
2.4	60	30	1722	920	3	45	30	2300	870

注)

压力^*：通孔壁上压力

压力^**：通孔中心部分内的压力

在以上表1中，可以认识到，内壁和通孔中心部分之间的气压差正比于通过空气入口孔118供应的空气压力而增加。此外，当用于诱发漩涡状气流的螺旋槽127a具有特定角45°时，可获得最大的气压差。

在如下的情形中，大气压力或大于大气压力的一气压发生在通孔112内壁上，以及大气压力或小于大气压力的另一气压发生在通孔112中心部分上，则处于发生在如图15(a)所示的通孔112内的压差之下，引入到通孔112内的金属线W被推向低压侧，即，通孔112的中心部分。

此外，如图15(b)所示，在金属线W由于振动而朝向通孔112内壁移动并接触该内壁的情况下，逆金属线移动方向通过入口导向器本体110的通孔112射出的高速漩涡状的空气形成了一层空气膜，同时，压差发生在通孔112内壁部分和中心部分之间。其结果，这可最大程度地减少金属线W与通孔112内壁的接触，同时，由于导向作用，推动金属线W朝向通孔112的中心，于是，金属线W可位于通孔112的中心并沿一个方向移动。

因此，在通过入口导向器本体110的通孔112过程中伴有振动的金属线W大大地减小与通孔112内壁的接触。其结果，这大大地减小了通孔112的磨损，同时，阻尼了金属线W的振动。

当漩涡状空气通过入口导向器本体110的通孔112射到入口侧而形成空气膜时，由于金属线W通过通孔112离开出口侧的移动力引起阻力，一部分空气通过入口螺钉120的中心孔122射向出口侧。

此外，高速回转并射到通孔112入口侧的空气可从通过通孔112的金属线W中移去次生的剥落物，由此，保护传感器单元150免受该次生剥落物的影响。

在从入口导向器本体110的通孔112中射出之后，金属线W移动通过螺钉120的中心孔122移到入口和出口传感器固定导向器161和165和传感器单元150。

这里，与形成在入口导向器本体110的通孔112前端处的第一金属线导向区域相同，内直径沿金属线移动方向逐渐地增大的第二金属线导向区域124形成在入口螺钉120中心孔122的前端。内直径沿金属线移动方向逐渐地增大的第四和第五金属线导向区域163和167分别也形成在入口和出口传感器固定导向器161和165内。利用该结构，在早期引入阶段，金属线W通过通孔112和中心孔122进入传感器单元150而无阻碍，于是，传感器单元150使用涡流或图像就可检测金属线W的表面状况。

在通过传感器单元150的传感器孔152检测到表面状况之后，金属线W以75m/s至110m/s的高速通过出口传感器固定导向器165进入出口导向器102的内部路径。

金属线W通过的出口导向器102内的气流也类似于以上参照图7和11所述的气流。即，当压力高于大气压力的压缩空气通过与出口导向器本体130的空气入口138连通的空气供应管线103b供应时，高压空气沿着出口螺钉140的空气导向槽148流动，所述出口螺钉140组装到出口导向器本体130的螺钉组装部分139。

如同上述方式一样，引入到空气导向槽148内的空气获得强大而高速的回转力。即，空气从圆柱147的螺旋槽中获得螺旋的周向和轴向推力，同时，流动通过螺钉组装部分139的内圆柱形表面和入口螺钉140的圆柱147之间的间隙。

因此，漩涡状的气流具有高速的回转力，在其通过内圆柱形表面137和圆柱147之间的空间过程中气流赋予周向和轴向的推力。然后，如以上所述过程，气流沿着出口导向器本体130的通孔132的内圆周高速周向地回转，并射到出口导向器本体130的出口侧，使轴向推力沿着金属线W的移动方向。

在高压空气射到入口侧同时在出口导向器本体130通孔132内回转成高速漩涡的过程中，沿通孔132内壁移动的空气流速大于通过通孔132中心部分流动的空气流速。因此，空气在通孔132内壁周围具有大气压力或高于大气压力的高压，但在通孔132中心部分压力相对较低。

然后，通过通孔132内的压差，引入到通孔132内的金属线W自然被推向低压侧或通孔132的中心部分。当金属线W振动时，沿金属线移动方向通过出口导向器本体130的通孔132射出的高速漩涡状空气形成空气膜，同时，压差发生在通孔132内壁部分和中心部分之间。其结果，这可最大程度地减小金属线W与通孔132内壁的接触，同时，由于导向作用，金属线W被推向通孔132中心，于是，金属线W可位于通孔132中心内并沿一个方向移动。

因此，在通过出口导向器本体130的通孔132过程中伴有振动的金属线W大大地减小与通孔132内壁的接触。其结果，这大大地减小了通孔132的磨损，同时，阻尼了金属线W的振动。

在此情形中，大部分通过出口导向器本体130通孔132射到出口侧而形成空气膜的漩涡状空气快速地通过通孔132朝向出口侧退出，其作用而推动金属线W朝向出口侧，由此，通过金属线W与出口导向器本体130通孔132内壁的接触阻力，阻尼了金属线的振动。

在从出口导向器120中射出之后，金属线W通过水冷却单元140被冷却到800℃或低于此的温度，然后，用头角50卷绕成盘卷C。金属线盘卷C然后被空气冷却到约300℃至500℃的温度。

实例

下面的结构中，用于检测表面状况的传感器单元150通过入口和出口传感器固定导向器161和165固定地定位，且由入口导向器本体110和入口螺钉120组成的入口导向器101固定地定位在传感器单元150的入口侧上，由出口导向器本体130和出口螺钉140组成的出口导向器102固定地定位在传感器单元150的出口侧上，在该结构中，实施测试，使用传感器单元150来对根据以下条件被轧制的金属线W的表面缺陷进行检测，同时沿一个方向导向金属线W。

入口导向器本体110的通孔112的内直径：9mm

入口传感器固定导向器161的通孔162的内直径：9mm

传感器单元150的传感器孔152的内直径：11mm

出口传感器固定导向器165的通孔166的内直径：9mm

出口导向器本体130的通孔132的内直径：9mm

供给空气压力：3kg/cm²

金属线W的直径：5.5mm

金属线W移动速度：103m/s

入口导向器101的出口侧和出口导向器102的入口侧之间的距离：150mm

在上述情况中，当高压空气供应到入口导向器本体110的通孔112和出口导向器本体130通孔132内时，空气沿着金属线W所通过的通孔112和132壁回转，从而产生高速漩涡。在入口导向器101处，高速的空气漩涡逆着金属线W移动方向射到入口侧上，但在出口导向器102处，则沿着金属线W移动方向射到出口侧上。

在此状态中，当直径为5.5mm移动速度为103m/s的金属线W前端在第一金属线导向区域114导向下进入入口导向器本体110的通孔112时，沿通孔112壁回转的空气漩涡进行阻抗，由此引导金属线W朝向通孔112中心部分。其结果，这最大程度地减小金属线W振动时金属线W与通孔112壁的接触。

然后，当通过入口传感器固定导向器161时，金属线W被导向通过传感器单元150和出口传感器固定导向器165进入出口导向器102。入口和出口传感器固定导向器161和165的通孔162和166构造成比传感器单元150的传感器孔152的直径小约2mm，以导向金属线W的前端，这样，金属线W的前端可安全而无接触地通过传感器单元。

通过出口传感器固定导向器165的通孔166，将金属线W的前端导向到出口螺钉的中心孔114和出口导向器102的出口导向器本体130的通孔132内。

沿周向回转的高速空气漩涡，沿与金属线W移动方向相同的方向顺着出口导向器本体130的通孔132内壁，从出口导向器102的入口侧射到出口侧。

在此情形中，沿通孔132壁回转的高速空气漩涡进行阻抗，由此引导金属线W朝向通孔132中心部分。其结果，这最大程度地减小在金属线W振动金属线W与通孔112壁的接触。

在传感器单元150设置在涡流测试器内的情形中，该测试器构造成使用涡流来检测表面缺陷，通过传感器单元150的金属线W前端在测试传感器电路内产生涡流，其将电压施加到测试传感器的接收电路上。然后，测试传感器的输出值将前端信号和检测信号输出到如图16所示的控制器的显示单元159，这样，操作者可识别结果。

金属线W一旦退出出口导向器102，它就通过水冷却单元40和以下程序中的头角50。由于轧制程序的高速控制特征，轧辊的推力使精轧机和头角50之间的金属线产生严重的振动。

沿入口和出口导向器101和102的入口和出口导向器本体110和130的通孔112和132内壁回转的高速空气漩涡的力，可阻尼金属线如此振动的幅值。

这也可最大程度地减小金属线W对入口和出口导向器101和102内部路径的接触和磨损。

通过入口和出口传感器固定导向器161和165来阻尼金属线W的振动幅值，这样，布置在入口和出口传感器固定导向器161和165之间的传感器单元150的传感器孔152内直径部分内的金属线W不接触传感器单元150。其结果，这可防止金属线的表面缺陷和由此造成的传感器单元损坏。

其时，由于根据供应到入口和出口导向器101和102的空气压力，空气的回转力会有相当的变化，所以，根据上述的状况可测量入口导向器101的入口导向器本体110的磨损量，其结果显示在图26中。

如图26所示，随着供应到通孔112内的空气压力的增加，金属线W所通过的入口导向器本体110的通孔112的内直径磨损减小。

此外，当恒定的气压供应到入口和出口导向器101和102内时，空气的回转力根据螺旋槽127a的周向角变化。因此，根据上述的状况可测量入口导向器101的入口导向器本体110的磨损量，其结果显示在图27中。

如图27所示，当螺旋槽127a具有45°角时，金属线W所通过的入口导向器本体110的通孔内壁显示磨损量最小。

如图26和27所示，可以认识到，根据供应到入口和出口导向器101和102内的空气气压和螺旋槽的角度，可大大地减小入口和出口导向器本体110和130的磨损。

图17是显示根据本发明另一实施例的空气导向型的金属线导向器的结构总图。本发明的空气导向型金属线导向器1000安装在精轧机和水冷却装置之间，并适于检测通过精轧机轧制过的金属线材W的表面缺陷，同时导向轧制过的金属线材W朝向水冷却装置以减缓金属线材W振动。空气导向型金属线导向器1000基本上包括：入口导向器1000a；出口导向器1000b；空气供应单元1000c；以及冷却水供应单元1000d。

入口导向器1000a和出口导向器1000b分别设置在传感器单元1000e的入口和出口侧，所述传感器单元1000e用来检测金属线材W的表面缺陷。每个入口和出口导向器1000a和1000b具有内部通道，其沿金属线材W的移动方向打穿以导向金属线材W的单向运动。每个导向器的内部通道具有的内直径大于金属线材W的外直径，在金属线材W从精轧机中排出之后，所述金属线材W线性地沿一个方向移动。

空气供应单元1000c用来强制地将高压空气供应到入口和出口导向器1000a和1000b的内部通道内，以便在金属线材W的外表面与入口和出口导向器1000a和1000b的内部通道的内表面之间产生空气漩涡。这里，所产生的空气漩涡具有比金属线材W运动速度大的流速。

利用上述的结构，能够最大程度地减小或防止金属线材W与用于金属线材W的内部导向通道内入口和出口导向器1000a和1000b接触。这具有防止金属线材W、入口和出口导向器1000a和1000b以及传感器单元1000e磨损和损坏的效果。

<入口导向器>

如图17至19所示的入口导向器1000a设置在传感器单元1000e的入口侧，所述传感器单元1000e用来检测沿一个方向线性地移动的金属线材W的表面状态。当金属线材W引入到传感器单元1000e内时，入口导向器1000a用来导向金属线材W。入品导向器1000a包括：入口导向器本体1110；入口螺钉构件1120：以及入口传感器固定导向器1130。

入口导向器本体1110具有第一通孔1112，其沿金属线材W移动方向打穿本体1110，且具有大于金属线材W的外直径的内直径，以允许金属线材W沿一个方向通过其中。

入口导向器本体1110还具有设置在第一通孔1112后端处的第一螺钉构件组装部分1119。这里，孔1112的后端是金属线材的排放端。第一螺钉构件组装部分1119具有一横截面，其中，其内直径沿金属线材W前进方向逐渐地增大。第一螺钉构件组装部分1119被打孔，使空气入口孔1118沿着与金属线材W移动方向相交的方向。空气入口孔1118连接到空气供应单元1000c：空气供应单元1000c具有用于供应高压压缩空气的第一空气供应管线1103a。

入口传感器固定导向器1130具有第二通孔1132，其沿着金属线材W的移动方向贯穿导向器1130而与第一通孔1112相一致，并具有大于金属线材W外直径的内直径，以允许金属线材W沿一个方向通过其中。

入口传感器固定导向器1130还具有设置在第一通孔1132前端的第二螺钉构件组装部分1139。这里，孔1132的前端是金属线材引入端。第二螺钉构件组装部分1139如有如此的横截面，其中，它的内直径沿金属线材W的前进方向逐渐地减小。第二螺钉构件组装部分1139沿与金属线材W移动方向相交的方向打孔有空气入口孔1138和冷却水入口孔1138(a)。空气入口孔1138连接到空气供应单元1000c，其具有供应高压压缩空气的第二空气供应管线1103b。冷却水入口孔1138(a)连接到冷却水供应单元1000d，其具有供应高压冷却水的冷却水供应管线1104。

入门螺钉构件1120具有中心孔1122，其沿着金属线材W的移动方向贯穿构件1120而与第一和第二通孔1112和1132相一致，并具有与第一和第二通孔1112和1132相同的内直径。入口螺钉构件1120组装在入口导向器本体1110和入口传感器固定导向器1130之间。

入口螺钉构件1120包括前入口螺钉构件1120a和后入口螺钉构件1120b。前入口螺钉构件1120a组装到入口导向器本体1110的后端，使得间隙形成在第一螺钉构件组装部分1119的内表面和前入口螺钉构件1120a的外表面之间。该间隙起作为使空气入口孔1118与第一通孔1112连通的一个空气通道。

后入口螺钉构件1120b组装到入口传感器固定导向器1130的前端，使得间隙形成在第二螺钉构件组装部分1139的内表面和后入口螺钉构件1120b的外表面之间。该间隙起作为使空气入口孔1138与第二通孔1132连通的另一空气通道。

这里，入口导向器本体1110具有形成在第一通孔1112前端的第一金属线材导向部分1114。该第一金属线材导向部分1114具有钟口形状，其中，它的内直径沿逆着金属线材W前进方向的方向逐渐地增大。还有，入口螺钉构件1120具有形成在中心孔1122前端的第二金属线材导向部分1124。同样地，第二金属线材导向部分1124具有钟口形状，其中，它的内直径逆着金属线材W前进方向的方向逐渐地增大。

因此，如果金属线材W最初引入到入口导向器1000a内，则由于第一通孔1112和中心通孔1122膨胀的内直径部分，金属线材W可通过第一和第二金属线材导向部分1114和1124更容易地引入到入口传感器固定导向器1130内，没有被孔1112和1122夹住的危险。

第一螺钉构件组装部分1119形成在入口导向器本体1110后端部分以组装到前入口螺钉构件1120a，从而形成空气通道。第一螺钉构件组装部分1119具有内倾斜表面1116以获得部分1119的内直径沿金属线材W前进方向增大的截面，并具有内圆周表面1117以获得部分1119的内直径沿金属线材W前进方向保持不变的截面。内倾斜表面1116和内圆周表面1117沿金属线材W前进方向顺序地形成。空气入口孔1118连接到第一空气供应管线1103a以便供应高压的压缩空气，该空气入口孔1118的下端暴露在内圆周表面1117内。

前入口螺钉构件1120a组装到具有上述结构的第一螺钉构件组装部分1119。前入口螺钉构件1120a具有前锥形部分1126a和前圆柱形部分1127a，前锥形部分1126a具有对应于内倾斜表面1116的外表面，两个表面之间保持预定的距离，而前圆柱形部分1127a具有对应于内圆柱表面1117的外表面，两个表面之间保持预定的距离。前锥形部分1126a和前圆柱形部分1127a沿金属线材W前进方向顺序地形成。前圆柱形部分11127a的外表面形成有至少一个螺旋槽1129a和环形空气导向槽1128a。环形空气导向槽1128a形成在对应于空气入口孔1118的某一位置并连接到螺旋槽1129a。

利用上述的结构，如果高压压缩空气被强制地引入通过连接到第一空气供应管线1103a的空气入口孔1118，则空气通过环形空气导向槽1128a引入到螺旋槽1129a。由于空气通过螺旋槽1129a，所以，空气转换成在第一螺钉构件组装部分1119内表面和前入口螺钉构件1120a外表面之间的螺旋形气流。由此，螺旋形气流供应到入口导向器本体1110的第一通孔1112内。在此情形中，螺旋形气流沿与通过第一通孔1112的金属线材W的前进方向相反的方向被导向。

第二螺钉构件组装部分1139形成在入口传感器固定导向器1130的前端部分内，以便组装到后入口螺钉构件1120b从而形成空气通道。第二螺钉构件组装部分1139具有内圆周表面1137和内倾斜表面1136，内圆周表面1137获得如此的横截而，其中，部分1139的内直径沿金属线材W前进方向保持不变，内倾斜表面1136获得如此的横截面，其中，部分1139的内直径沿金属线材W前进方向减小。内圆周表面1137和内倾斜表面1136沿金属线材W前进方向顺序地形成。空气入口孔1138连接到第二空气供应管线1103b以便供应高压的压缩空气，该空气入口孔1138的下端暴露在内圆周表面1137内。

后入口螺钉构件1120b组装到具有上述结构的第二螺钉构件组装部分1139。后入口螺钉构件1120b具有后圆柱形部分1127b和后锥形部分1126b，后圆柱形部分1127b具有对应于内圆周表面1137的外表面，两个表面之间保持预定的距离，而后锥形部分1126b具有对应于内倾斜表面1136的外表面，两个表面之间保持预定的距离。后圆柱形部分1127b和后锥形部分1126b沿金属线材W前进方向顺序地形成。后圆柱形部分1127b的外表面形成有至少一个螺旋槽1129b和环形空气导向槽1128b。环形空气导向槽1128b形成在对应于空气入口孔1138的位置并连接到螺旋槽1129b。

利用上述的结构，如果高压压缩空气被强制地引入通过连接到第二空气供应管线1103b的空气入口孔1138，则空气通过环形空气导向槽1128b引入到螺旋槽1129b。由于空气通过螺旋槽1129b，所以，空气转换成在第二螺钉构件组装部分1139内表面和后入口螺钉构件1120b外表面之间的螺旋形气流。由此，螺旋形气流供应到入口传感器固定导向器1130的第一通孔1132内。在此情形中，螺旋形气流沿与通过第二通孔1132的金属线材W的前进方向相同的方向被导向。

入口螺钉构件1120还包括突缘部分1125，其设置在前和后圆柱形部分1127a和1127b之间以将它们彼此连成一体。较佳地，至少一个垫片1125a可设置在突缘部分1125和入口导向器本体1110之间，并适于调整形成在第一螺钉组装部分1119的内倾斜表面1116和前入口螺钉构件1120a的前锥形部分1126a的外表面之间的间隙大小。同样地，至少一个垫片1125b可较佳地设置在突缘部分1125和入口传感器固定导向器1130之间，并适于调整形成在第二螺钉组装部分1139的内倾斜表面1136和后入口螺钉构件1120b的后锥形部分1126b的外表面之间的间隙大小。

这里，突缘部分1125具有多个第一紧固孔1125c，它们利用多个紧固件组装到入口导向器本体1110的后端，还有多个组装到入口传感器固定导向器1130前端的第二紧固孔1125d。第一和第二紧固孔1125c和1125d形成在突缘部分1125内，彼此位于不同的位置，使第一紧固孔1125c与形成在入口导向器本体1110内的紧固孔1111相一致，使第二紧固孔1125d与形成在入口传感器固定导向器1130内的紧固孔1131相一致。

其时，入口传感器固定导向器1130具有冷却水入口孔1138a，其贯穿于第二螺钉构件组装部分1139而对应于后入口螺钉构件1120b的空气导向槽1128b。冷却水入口孔1138a连接到冷却水供应单元1000d的冷却水供应管线1104。

利用上述的结构，如果冷却水被强制地引入通过连接到冷却水供应管线1104的冷却水入口孔1138a，则连同通过第二螺钉构件组装部分1139的空气入口孔1138供应的空气一起，冷却水通过空气导向槽1128b引入到螺旋槽1129b内。由于通过螺旋槽1129b，所以，冷却水和空气混合物转换成在第二螺钉构件组装部分1139内表面和后入口螺钉构件1120b外表面之间的螺旋形流体流。由此，螺旋形流体流沿与金属线材W的前进方向相同的方向供应到入口传感器固定导向器1130的第二通孔1132内。

应该指出的是，前和后入口螺钉构件1120a和1120b的螺旋槽1129a和1129b显示在图19(b)和19(c)中，就像它们仅形成在前和后圆柱形部分1127a和1127b的外表面内那样，但它们绝不局限于此，螺旋槽1129a和1129b可延伸超过前和后锥形部分1126a和1126b的外表面。

较佳地，入口导向器本体1110的第一通孔1112、入口螺钉构件1120的中心孔1122以及入口传感器固定导向器1130的第二通孔1132所具有的内直径是金属线材W的外直径的1.5至2倍，以确保金属线材W光滑的单向运动。

第二金属线材导向部分1124的入口内直径最好是中心孔1122内直径的1.2至1.4倍。较佳地，第二金属线材导向部分1124的锥形角θ₁为60°至90°，而前锥形部分1126a的锥形角θ₂为60°至90°。还有，螺旋槽1120a较佳地相对于水平轴线倾斜角θ₃为30°至60°。

如图20所示，入口导向器本体1110的空气入口孔1118较佳地对中在偏心轴线(e)上，该偏心轴线离通过中心孔1122的中心的垂直轴线(y)为预定的距离(1)，以允许沿圆柱形部分1127a的螺旋槽1129a供应空气而在入口导向器本体1110的第一通孔1112内形成顺时针或逆时针方向的螺旋气流。

应该指出的是，空气入口孔1118显示在图20中，就像其偏心轴线(e)距离图的左边，离垂直轴线(y)预定的距离(1)，以使通过空气入口孔1118强制供应的空气形成逆时针方向的漩涡，但不局限于此，偏心轴线(e)可距离图的右边，考虑到螺旋槽1129a的延伸方向可离开垂直轴线(y)，以使空气形成顺时针方向的漩涡。

同样地，第二螺钉构件组装部分1139的空气入口孔1138和冷却水入口孔1138a偏心地设置，以使通过其中而供应的空气和冷却水呈顺时针或逆时针方向的空气/冷却水混合流的形式。

在此情形中，空气入口孔1118和1138以及冷却水入口孔1138a的偏心距离(1)必须确定在由内圆周表面1117和1137形成的内直径的范围之内。

<出口导向器>

如图17和21和图22(a)至22(d)所示，出口导向器1000b设置在用来检测沿一个方向线性地移动的金属线材W表面缺陷的传感器单元1000e的出口侧。出口导向器1000b用来在金属线材W从传感器单元1000e中排出时导向金属线材W。出口导向器1000b包括：出口传感器固定导向器1140；出口螺钉构件1150；以及出口导向器本体1160。

出口传感器固定导向器1140安装在传感器单元1000e的出口表面处，并具有沿着金属线材W移动方向贯穿其中的第三通孔1142。第三通孔1142具有大于金属线材W外直径的内直径，于是，允许金属线材W通过其中。

出口传感器固定导向器1140还具有设置在第三通孔1142后端部分周围的第三螺钉构件组装部分1149。这里，孔1142的后端是金属线材的排出端。第三螺钉构件组装部分1149具有如此的横截面，其中，其外直径沿金属线材W前进方向逐渐地减小。第三螺钉构件组装部分1149具有大致锥形形状，并中心地打穿成第三通孔1142。

出口导向器本体1160具有第四通孔1162，其沿金属线材W移动方向贯穿通过本体1160，并具有大于金属线材W外直径的内直径，以允许金属线材W沿一个方向通过其中。

出口导向器本体1160还具有设置在第四通孔1162前端的第四螺钉构件组装部分1169。这里，孔1162的前端是金属线材的引入端。第四螺钉构件组装部分1169具有如此的横截面，其中，其内直径沿金属线材W前进方向逐渐地增大。第四螺钉构件组装部分1169贯穿有沿与金属线材W移动方向相交的方向的空气入口孔1168。空气入口孔1168连接到空气供应单元1000c，该空气供应单元具有用来供应高压压缩空气的第三空气供应管线1103c。

出口螺钉构件1150具有中心孔1152，其沿着金属线材W的移动方向贯穿通过构件1150而与第三和第四通孔1142和1162相一致，并具有与第三和第四通孔1142和1162相同的内直径。出口螺钉构件1150组装在出口传感器固定导向器1140和出口导向器本体1160之间。

出口螺钉构件1150包括前出口螺钉构件1150a和后出口螺钉构件1150b。前出口螺钉构件1150a组装到出口传感器固定导向器1140的后端，以在第三螺钉构件组装部分1149外表面和前出口螺钉构件1150a内表面之间形成一间隙。该间隙用作为使空气入口孔1168与中心孔1152连通的空气通道。

后出口螺钉构件1150b组装到出口导向器本体1160的前端，以在第四螺钉构件组装部分1169内表面和后出口螺钉构件1150b外表面之间形成一间隙。该间隙用作为使空气入口孔1168与第四通孔1162连通的另一空气通道。

这里，出口传感器固定导向器具有形成在第三通孔1142前端的第三金属线材导向部分1144。该第三金属线材导向部分1144具有钟口形状，其中，它的内直径沿与金属线材W的前进方向相反的方向逐渐地增大。

因此，如果金属线材W最初引入到出口导向器1000b内，则由于第三通孔1142膨胀的内直径部分，已经通过传感器单元1000e的金属线材W可通过第三金属线材导向部分1144更容易地引入到出口螺钉构件1150内并排出出口导向器本体1160，没有被第三通孔1142夹住的危险。

第三螺钉构件组装部分1149形成存在出口传感器固定导向器1140的后端部分，以便组装到前出口螺钉构件1150a，从而形成空气通道。第三螺钉构件组装部分1149呈锥形部分1146的形式，其具有沿金属线材W前进方向逐渐地减小的外直径。

前出口螺钉构件1150a组装到具有上述结构的第三螺钉构件组装部分1149。前出口螺钉构件1150a具有前圆柱形部分1157a，该圆柱形部分具有内倾斜表面1156a，内倾斜表面对应于锥形部分1146的外表面，两个表面之间保持预定的距离。内倾斜表面1156a形成在中心孔1152的前端以获得如此的横截面，其中，前圆柱形部分1157a的内直径沿金属线材W前进方向减小。

第四螺钉构件组装部分1169形成在出口导向器本体1160的前端部分，以便组装到后出口螺钉构件1150b从而形成空气通道。第四螺钉构件组装部分1169具有内圆周表面1167，以获得如此的横截面，其中，该部分的内直径沿金属线材W前进方向保持不变，并具有内倾斜表面1166，以获得如此的横截面，其中，该部分1169的内直径沿金属线材W前进方向减小。内圆周表面1167和内倾斜表面1166沿金属线材W的前进方向顺序地形成。连接到用来供应高压压缩空气的第三空气供应管线1103c的空气入口孔1168的下端暴露在内圆周表面1167内。

后出口螺钉构件1150b组装到具有上述结构的第四螺钉构件组装部分1169。后出口螺钉构件1150b具有后圆柱形部分1157b和锥形部分1156b，所述后圆柱形部分1157b具有对应于内圆周表面1167的外表面，两者保持预定的距离，而所述锥形部分1156b具有对应于内倾斜表面1166的外表面，两者保持预定的距离。后圆柱形部分1157b和锥形部分1156b沿金属线材W的前进方向顺序地形成。后圆柱形部分1157b的外表面形成有至少一个螺旋槽1159b和环形空气导向槽1158b。环形空气导向槽1158b形成在对应于空气入口孔1168的某一位置处，并连接到螺旋槽1159b。

出口螺钉构件1150还包括突缘部分1155，其设置在前和后圆柱形部分1157a和1157b之间，以将它们彼此连成一体。较佳地，至少一个垫片1155a可设置在突缘部分1155和出口传感器固定导向器1140之间，并适于调整形成在第三螺钉构件组装部分1149锥形部分1146的外表面和前出口螺钉构件1150a的内倾斜表面1156a之间的间隙大小。同样地，至少一个垫片1155b可较佳地设置在突缘部分1155和出口导向器本体1160之间，并适于调整形成在第四螺钉构件组装部分1169的内倾斜表面1166和后出口螺钉构件1150b的后锥形部分1156a的外表面之间的间隙大小。

突缘部分1155具有至少一个连接孔1155e，其将形成在第三螺钉构件组装部分1149和前出口螺钉构件1150a之间的空气通道连接到后出口螺钉构件1150b的空气导向槽1158b。

突缘部分1155还具有多个第一紧固孔1155c，它们利用多个紧固件组装到出口传感器固定导向器1140的后端，还有多个组装到出口导向器本体1160前端的第二紧固孔1155d。第一和第二紧固孔1155c和1155d形成在突缘部分1155内，彼此位于不同的位置，使第一紧固孔1155c与形成在出口传感器固定导向器1140内的紧固孔1141相一致，使第二紧固孔1155d与形成在出口导向器本体1160内的紧固孔1161相一致。

利用上述的结构，如果高压压缩空气被强制地引入通过连接到第三空气供应管线1103c的空气入口孔1168，则空气通过后出口螺钉构件1150b的空气导向槽1158b引入到螺旋槽1159b。由于空气通过螺旋槽1159b，所以，空气转换成在第四螺钉构件组装部分1169内表面和后入口螺钉构件1150b外表面之间的螺旋形气流。由此，螺旋形气流供应到出口导向器本体1160的第四通孔1162内。在此情形中，螺旋形气流沿与通过第四通孔1162的金属线材W的前进方向相同的方向被导向。

应该指出的是，后出口构件1150b的螺旋槽1159b显示在图22(b)和22(c)中，就像它们仅形成在后圆柱形部分1157b的外表面内那样，但它绝不局限于此，螺旋槽1159b可延伸超过锥形部分1156b的外表面。

较佳地，出口导向器本体1160的第四通孔1162、出口螺钉构件1150的中心孔1152以及出口传感器固定导向器1140的第三通孔1142所具有的内直径是金属线材W的外直径的1.5至2倍，以确保金属线材W光滑的单向运动。

类似于图20所示的入口导向器本体1110的空气入口孔1118，出口导向器本体1160的空气入口孔1168较佳地对中在偏心轴线(e)上，该偏心轴线离通过中心孔1152的中心的垂直轴线(y)为预定的距离(l)，以允许沿圆柱形部分1157a的螺旋槽1159b供应空气，而在出口导向器本体1160的通孔1162内形成顺时针或逆时针方向的螺旋气流。

其时，如图23所示的传感器单元1000e具有传感器孔1172和检测传感器1171，该传感器孔1172贯穿于传感器单元本体的中心，以允许已经通过入口导向器1000a的金属线材W引入到其中，而检测传感器1171具有线圈部分1173，其由交替地布置而包围传感器孔1172的发射线圈1173a和接收线圈1173b组成。

利用上述结构，如果电源施加到检测传感器1171上，则线圈部分1173的螺线管型的发射线圈1173a和接收线圈1173b产生电场，于是，在通过传感器孔1172的金属线材W的表面内产生涡流。由此，根据所产生涡流的变化就可检测金属线材W的表面缺陷。

传感器孔1172为圆形，其直径大于通过传感器孔的金属线材W的外直径(d)。传感器孔1172的直径从孔1172的入口到出口都不变。

线圈部分1173内部形成具有预定容积的空间，该空间适于将发射线圈1173a和接收线圈1173b安装在检测传感器1171内。设置在线圈部分1173内的多个隔板1174使发射和接收线圈1173a和1173b彼此分开，于是，它们根据金属线材W的运动方向交替地布置。

如图24所示的上述检测传感器1171在其包括传感器孔1172入口端的入口端表面处，以及包括传感器孔1172出口端的出口端表面处，分别形成有组装槽1175，以便于入口导向器1000a的入口传感器固定导向器1130和出口导向器1000b的出口传感器固定导向器1140的组装操作。

如果电源施加到线圈1173a和1173b上时，螺线管型的发射线圈1173a和接收线圈1173b所产生的电场在通过传感器孔1172的金属线材W的表面内产生涡流，则所产生的涡流变化输出到控制器的显示单元39上。为此，可用电缆35将检测传感器1171连接到显示单元39。

同时地，如果电源施加到检测传感器1171的发射线圈1173a上使交流电流过发射线圈1173a，则发射线圈1173a产生磁场，从而在通过传感器孔1172的金属线材W内产生涡流。

由于金属线材W的表面缺陷不连续，使得所产生的涡流发生变化。因此，如果检测传感器1171的接收线圈1173b识别到涡流的变化，则代表涡流变化的结果输出到借助于电缆35连接到检测传感器1171的控制器的显示单元39上，这样，操作者可容易地予以确定该结果。

在上述使用检测传感器1171来检测金属线材表面缺陷的涡流检测方式中，如图23所示的发射和接收线圈1173a和1173b的绕组内直径(D₁)可确定为近似等于传感器孔1172的直径。涡流负载比(d/D₁)代表着金属线材W的外直径(d)对发射和接收线圈1173a和1173b的绕组内直径(D₁)之比，因此，相对于单独的冷却管线34设置在检测传感器31内的上述传统的结构，涡流的负载比(d/D₁)可比其负载比(d/D)有很大提高。其结果，可提高检测传感器1171的灵敏度，导致高的检测精度。

此外，由于用来冷却检测传感器1171的冷却水的流动路径形成在传感器孔1172的内表面和金属线材W的外表面之间，所以，可将包括在检测传感器1171线圈部分1173内的发射线圈1173a和接收线圈1173b设计成紧靠传感器孔1172的壁表面。这减小了被检测的金属线材W与发射和接收线圈1102和1103之间的距离，由此，实现涡流负载比的提高。

还有，即使冷却水含有杂质，杂质也可通过传感器孔1172连同冷却水一起排出，对于冷却水的流动没有不利影响，于是确保冷却水有恒定的流量。因此，冷却水可以稳定地保持其冷却效率，而对接收线圈1173b识别的涡流变化没有不必要的影响，由此导致金属线材检测精度和可靠性的提高。

应该指出的是，虽然传感器单元1000e被描述为具有检测传感器1171，该检测传感器根据涡流的变化来检测通过传感器孔1172的金属线材W的表面状态，但本发明并不局限于比，可提供CCD来捕捉显示从入口导向器1000a导向到出口导向器1000b的金属线材W表面状态的图像，从而检测金属线材W的表面缺陷。

设置在传感器单元1000e入口侧的入口导向器1000a可以是具有上辊和下辊的辊式导向器，上下辊布置在外面以接触引入到传感器单元1000e内的金属线材W。同样地，设置在传感器单元1000e出口侧的出口导向器1000b可以是具有上辊和下辊的辊式导向器，上下辊布置在外面以接触从传感器单元1000e内排出的金属线材W。

入口和出口导向器1000a和1000b固定到底板1190以便保持在固定的位置上。该底板1190也用来固定入口和出口导向器本体1110和1160。

如图17所示的底板1190包括用来支承底板上的入口和出口导向器本体1110和1160的第一和第二固定底板1191和1192，以及用来分别将本体1110和1160紧固到固定底板1191和1192的第一和第二夹子1193和1194。

应该指出的是，虽然入口和出口导向器1000a和1000b被描述为它们组装到传感器单元1000e，以使它们分别接触传感器单元1000e的入口和出口表面，但它们并不局限于此。

例如，为了允许操作者肉眼观察到异常的运动，即，从入口导向器1101的入口导向器本体1110导向而被引入到传感器单元内的金属线材W的振动，假定组装到入口导向器本体1110后端的入口螺钉构件1120被分为关于突缘部分1125的前和后入口螺钉构件1120a和1120b，可使组装到传感器单元1000e入口表面的入口传感器固定导向器1130与设置在入口导向器本体1110的前入口螺钉构件1120a的后端间隔开预定的距离。

同样地，为了允许操作者肉眼观察到异常的运动，即，从传感器单元内排出到出口导向器1101的出口导向器本体1160内的金属线材W的振动，假定组装到出口导向器本体1160前端的入出口螺钉构件1150被分为关于突缘部分1155的前和后入口螺钉构件1150a和1150b，可使组装到传感器单元1000e出口表面的出口传感器固定导向器1140与设置在出口导向器本体1160内的后出口螺钉构件1150a的前端间隔开预定的距离。

在此情形中，入口和出口传感器固定导向器1130和1140与入口和出口导向器1000a和1000b分开，并安装在传感器单元1000e的入口和出口表面处，利用固定底板和夹子将该入口和出口传感器固定导向器固定到底板1190上。如上所述，入口和出口导向器1000a和1000b被固定到底板1190上。

Claims

1.一种空气导向型金属线导向器，用于导向沿预定方向移动的金属线，所述空气导向型金属线导向器包括：

导向单元，所述导向单元具有沿着所述金属线移动方向延伸的内部路径以导向所述金属线的移动，所述内部路径有大于所述金属线外直径的内直径；以及

空气供应单元，所述空气供应单元用于将空气供应到所述内部路径内以在所述金属线外表面和所述内部路径内表面之间形成螺旋形的气流，所述气流的速度大于所述金属线的移动速度。

2.如权利要求1所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，还包括布置在所述导向单元内以检查所述金属线的传感器单元，

其中，所述导向单元包括布置在所述传感器单元入口侧的入口导向器和布置在所述传感器单元出口侧的出口导向器。

3.如权利要求2所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口导向器包括入口导向器本体和入口螺钉；

其中，所述入口导向器本体具有让所述金属线通过的通孔，布置在所述通孔后端、其内直径沿所述金属线移动方向增大的螺钉组装部分，以及与所述螺钉组装部分连通的空气入口孔，以及

其中，所述入口螺钉具有与所述入口导向器本体的所述通孔相一致的中心孔，所述入口螺钉组装到所述入口导向器本体的后端，以在所述螺钉组装部分的内表面和所述入口螺钉本体的外表面之间形成与所述空气入口孔和所述通孔连通的空气路径。

4.如权利要求3所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述通孔具有形成在前端处的第一金属线导向区域，所述第一金属线导向区域具有沿着所述金属线移动方向逐渐增大的内直径。

5.如权利要求3所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述中心孔具有形成在前端处的第二金属线导向区域，所述第二金属线导向区域具有沿着金属线移动方向逐渐增大的内直径。

6.如权利要求3所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述螺钉组装部分具有内坡面和内圆柱形表面，所述内坡面的内直径沿所述金属线移动方向增大，所述内圆柱形表面暴露所述空气入口孔的底端，所述内圆柱形表面具有沿所述金属线移动方向保持不变的内直径，以及

其中，所述入口螺钉具有角部和圆柱，所述角部对应于所述螺钉组装部分的所述内坡面，所述圆柱具有多个螺旋槽以及空气导向槽，所述螺旋槽形成在对应于所述螺钉组装部分的所述内圆柱形表面的外表面内，而所述空气导向槽形成在对应于所述空气入口孔的外表面内。

7.如权利要求6所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口螺钉还具有位于所述圆柱后端的突缘，所述突缘组装到所述入口导向器本体的所述后端。

8.如权利要求7所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口螺钉还具有至少一个布置在所述入口导向器本体和所述突缘之间的垫片，以便调整所述螺钉组装部分的所述内坡面和所述入口螺钉的所述角部之间的间隙大小。

9.如权利要求6所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述螺旋槽延伸到所述角部的外表面。

10.如权利要求6所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述空气入口孔位于偏心轴线上，所述偏心轴线与通过所述中心孔的中心的垂直轴线间距一预定距离。

11.如权利要求2所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口导向器包括出口导向器本体和出口螺钉，

其中，所述出口导向器本体具有让所述金属线通过的通孔，布置在所述通孔后端、其内直径沿着所述金属线移动方向减小的螺钉组装部分，以及与所述螺钉组装部分连通的空气入口孔，以及

其中，所述出口螺钉具有与所述出口导向器本体的所述通孔相一致的中心孔，所述出口螺钉组装到所述出口导向器本体前端，以使从所述空气入口孔引入的空气在所述螺钉组装部分内表面和所述出口螺钉本体外表面之间形成馈送至所述通孔的空气路径。

12.如权利要求11所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口螺钉具有位于所述中心孔前端的第三金属线导向区域，所述第三金属线导向区域具有沿所述金属线移动方向逐渐增大的内直径。

13.如权利要求11所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述螺钉组装部分具有内圆柱形表面和内坡面，所述内圆柱形表面具有沿所述金属线移动方向保持不变的内直径，所述内圆柱形表面暴露出所述空气入口孔的底部，所述内坡面具有沿所述金属线移动方向减小的内直径，以及，

其中，所述出口螺钉具有圆柱和角部，所述圆柱具有多个螺旋槽和空气导向槽，所述螺旋槽形成在对应于所述螺钉组装部分的所述内圆柱形表面的外表面内，而所述空气导向槽形成在对应于所述出口导向器本体的所述空气入口孔的外表面内，所述角部对应于所述螺钉组装部分的所述内坡面。

14.如权利要求13所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口螺钉还具有位于所述圆柱前端的突缘，所述突缘组装到所述出口导向器本体的前端。

15.如权利要求14所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口螺钉还具有至少一个布置在所述出口导向器本体和所述突缘之间的垫片，以便调整所述螺钉组装部分的所述内坡面和所述入口螺钉的所述角部之间的间隙大小。

16.如权利要求13所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述螺旋槽延伸到所述出口螺钉的外表面。

17.如权利要求13所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述空气入口位于偏心轴线上，所述偏心轴线与通过所述中心孔的中心的垂直轴线间距一预定距离。

18.如权利要求2所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，还包括布置在所述入口和出口导向器之间以固定地定位所述传感器单元的传感器固定部分，

其中，所述传感器固定部分包括入口传感器固定导向器和出口传感器固定导向器，所述入口传感器固定导向器安装在那里有所述金属线进入所述传感器单元的所述传感器单元的入口面处，所述入口传感器固定导向器具有让所述金属线通过其中的通孔，并且所述出口传感器固定导向器安装在那里有所述金属线退出所述传感器单元的所述传感器单元的出口面处，所述出口传感器固定导向器具有让所述金属线通过其中的通孔。

19.如权利要求18所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口传感器固定导向器具有形成在所述通孔前端处的第四金属线导向区域，所述第四金属线导向区域具有沿着所述金属线移动方向逐渐增大的内直径。

20.如权利要求18所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口传感器固定导向器具有形成在所述通孔前端处的第五金属线导向区域，所述第五金属线导向区域具有沿着所述金属线移动方向逐渐减小的内直径。

21.如权利要求18所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口和出口传感器固定导向器固定地定位在所述入口和出口导向器所固定的底板上。

22.如权利要求18所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口传感器导向器布置在离所述入口导向器后端的预定间隙处。

23.如权利要求18所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口传感器导向器布置在离所述出口导向器前端的预定间隙处。

24.如权利要求18所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口导向器组装在后端以接触那里有所述金属线进入所述传感器单元的所述传感器单元的入口面。

25.如权利要求18所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口导向器组装在前端以接触那里有所述金属线退出所述传感器单元的所述传感器单元的出口面。

26.如权利要求2所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述传感器单元包括使用涡流来检测金属线表面缺陷的测试传感器。

27.如权利要求2所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述传感器单元包括使用图像来检测金属线表面缺陷的照相机。

28.如权利要求2所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口导向器包括辊式导向器，所述辊式导向器具有在所述传感器单元的所述入口侧处接触移动的金属线外表面的上辊和下辊。

29.如权利要求2所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口导向器包括辊式导向器，所述辊式导向器具有在所述传感器单元的所述出口侧处接触移动的金属线外表面的上辊和下辊。

30.一种空气导向型金属线导向器，所述金属线导向器包括在检测金属线材表面缺陷的同时导向所述金属线材单向运动的传感器单元，还包括：

入口导向器，所述入口导向器具有贯穿其间且内直径大于所述金属线材外直径的内部通道，所述入口导向器设置在所述传感器单元的入口处；

出口导向器，所述出口导向器具有贯穿其间且内直径大于所述金属线材外直径的内部通道，所述出口导向器设置在所述传感器单元的出口处；

空气供应单元，所述空气供应单元用于将空气供应到所述入口和出口导向器的所述内部通道内，以便在所述金属线材外表面和贯穿所述入口和出口导向器的所述内部通道的内表面之间形成螺旋形的气流，所述气流的流速高于所述金属线材移动速度；以及

冷却水供应单元，所述冷却水供应单元用于在所述金属线材和在所述传感器单元内打孔以让所述金属线材通过的传感器孔之间提供冷却水，以便外部地冷却所述传感器孔。

31.如权利要求30所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口导向器包括：

入口导向器本体，所述入口导向器本体具有贯穿所述本体中心以让所述金属线材通过的第一通孔；

入口螺钉构件，所述入口螺钉构件具有与所述第一通孔相一致的中心孔；以及

入口传感器固定导向器，所述入口传感器固定导向器具有贯穿其间以让所述金属线材通过的第二通孔，所述入口传感器固定导向器安装在所述传感器单元的入口表面处。

32.如权利要求31所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口导向器本体包括：

形成在所述第一通孔后端的第一螺钉构件组装部分，所述第一螺钉构件组装部分具有这样的横截面，其中，沿着所述金属线材前进方向其内直径增大；以及

连接到所述第一螺钉构件组装部分的第一空气入口孔。

33.如权利要求31所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口传感器固定导向器包括：

形成在所述第二通孔前端的第二螺钉构件组装部分，所述第二螺钉构件组装部分具有这样的横截面，其中，沿着所述金属线材前进方向其内直径减小；以及

连接到所述第二螺钉构件组装部分的第二空气入口孔和冷却水入口孔。

34.如权利要求31所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口螺钉构件包括：

前入口螺钉构件，所述前入口螺钉构件与所述第一螺钉构件组装部分的内表面一起形成一空气通道；以及

后入口螺钉构件，所述后入口螺钉构件与所述第二螺钉构件组装部分的内表面一起形成另一空气通道，

由此，所述入口螺钉构件组装在所述入口导向器本体和所述入口传感器固定导向器之间。

35.如权利要求31所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，第一金属线材导向部分形成在所述第一通孔的前端，并具有这样的横截面，其中，沿着所述金属线材前进方向其内直径逐渐地减小。

36.如权利要求31所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，第二金属线材导向部分形成在所述中心孔的前端，并具有这样的横截面，其中，沿着所述金属线材前进方向其内直径逐渐地减小。

37.如权利要求32所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述第一螺钉构件组装部分包括：

内倾斜表面，以给所述第一螺钉构件组装部分提供如此的横截面，其中，所述第一螺钉构件组装部分的内直径沿着所述金属线材前进方向增大；以及

内圆周表面，以给所述第一螺钉构件组装部分提供如此的横截面，其中，所述第一螺钉构件组装部分的内直径沿着所述金属线材前进方向保持不变，所述第一空气入口孔的下端暴露在所述内圆周表面上。

38.如权利要求33所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述第二螺钉构件组装部分包括：

内圆周表面，以给所述第二螺钉构件组装部分提供如此的横截面，其中，所述第二螺钉构件组装部分的内直径沿着所述金属线材前进方向保持不变，所述第二空气入口孔和冷却水入口孔的下端暴露在所述内圆周表面上；以及

内倾斜表面，以给所述第二螺钉构件组装部分提供如此的横截面，其中，所述第二螺钉构件组装部分的内直径沿着所述金属线材前进方向减小。

39.如权利要求34所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述前入口螺钉构件包括：

前锥形部分，所述前锥形部分对应于所述第一螺钉构件组装部分的内倾斜表面；以及

前圆柱形部分，所述前圆柱形部分具有形成在其外表面上的至少一个螺旋槽和空气导向槽，所述外表面对应于所述第一螺钉构件组装部分的内圆周表面，所述空气导向槽形成为对应于第一空气入口孔，以及

其中，后入口螺钉构件包括：

后锥形部分，所述后锥形部分对应于所述后螺钉构件组装部分的内倾斜表面；以及

后圆柱形部分，所述后圆柱形部分具有形成在其外表面上的至少一个螺旋槽和空气导向槽，所述外表面对应于所述第二螺钉构件组装部分的内圆周表面，所述空气导向槽形成为对应于第二空气入口孔和冷却水入口孔。

40.如权利要求34所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口螺钉构件还包括突缘部分，所述突缘部分将前和后入口螺钉构件的前和后圆柱形部分彼此连成一体。

41.如权利要求40所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述突缘部分包括多个紧固孔，以允许利用多个紧固件将所述入口螺钉构件组装到所述入口导向器本体和所述入口传感器固定导向器。

42.如权利要求40所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，至少一个垫片设置在所述入口导向器本体和所述突缘部分之间，并适于调节形成在所述第一螺钉构件组装部分的内倾斜表面和所述前入口螺钉构件的前锥形部分之间的间隙大小。

43.如权利要求40所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，至少一个垫片设置在所述入口传感器固定导向器和所述突缘部分之间，并适于调节形成在所述第二螺钉构件组装部分的内倾斜表面和所述后入口螺钉构件的后锥形部分之间的间隙大小。

44.如权利要求39所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述前和后圆柱形部分的所述螺旋槽分别在所述前和后锥形部分的外表面上延伸。

45.如权利要求39所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述第一和第二空气入口孔和所述冷却水入口孔各定位在偏心轴线上，所述偏心轴线与通过所述中心孔的中心的垂直轴线距离一预定的距离。

46.如权利要求30所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口导向器包括：

出口传感器固定导向器，所述出口传感器固定导向器具有贯穿其间且允许所述金属线材通过的第三通孔，所述出口传感器固定导向器安装在所述传感器单元的出口表面处；

出口螺钉构件，所述出口螺钉构件具有与所述第三通孔相一致的中心孔；以及

出口导向器本体，所述出口导向器本体具有贯穿其间且允许所述金属线材通过的第四通孔。

47.如权利要求46所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口传感器固定导向器包括形成在所述第三通孔后端的第三螺钉构件组装部分，所述第三螺钉构件组装部分具有如此的截面，其中，它的外直径沿着所述金属线材前进方向减小。

48.如权利要求46所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口导向器本体包括：

形成在所述第四通孔前端的第四螺钉构件组装部分，所述第四螺钉构件组装部分具有如此的截面，其中，它的内直径沿着所述金属线材前进方向增大；以及

连接到所述第四螺钉构件组装部分的第三空气入口孔。

49.如权利要求46所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口螺钉构件包括：

前出口螺钉构件，所述前出口螺钉构件与所述第三螺钉构件组装部分的外表面一起形成一空气通道；以及

后出口螺钉构件，所述后出口螺钉构件与所述第四螺钉构件组装部分的内表面一起形成另一空气通道，

由此，所述出口螺钉构件组装在所述出口传感器固定导向器和所述出口导向器本体之间。

50.如权利要求46所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，第三金属线材导向部分形成在所述第三通孔的前端，并具有如此的横截面，其中，它的内直径沿着所述金属线材前进方向逐渐地减小。

51.如权利要求47所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述第三螺钉构件组装部分包括锥形部分，所述锥形部分具有如此的横截面，其中，它的外直径沿着所述金属线材前进方向减小。

52.如权利要求48所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述第四螺钉构件组装部分包括：

内圆周表面，以给所述第四螺钉构件组装部分提供如此的横截面，其中，所述第四螺钉构件组装部分的内直径沿着所述金属线材前进方向保持不变，所述第三空气入口孔的下端暴露在所述内圆周表面上；以及

内倾斜表面，以给所述第四螺钉构件组装部分的提供如此的横截面，其中，所述第四螺钉构件组装部分的内直径沿着所述金属线材前进方向减小。

53.如权利要求49所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述前出口螺钉构件包括前圆柱形部分，所述前圆柱形部分具有形成在所述中心孔前端区域内的内倾斜表面，以对应于所述第三螺钉构件组装部分的锥形部分，以及

其中，所述后出口螺钉构件包括：

后锥形部分，所述后锥形部分构造成对应于所述第四螺钉构件组装部分的内圆周表面；以及

后圆柱形部分，所述后圆柱形部分具有形成在其外表面上的至少一个螺旋槽和空气导向槽，所述外表面对应于所述第四螺钉构件组装部分的内圆周表面，所述空气导向槽形成为对应于所述出口导向器本体的第三空气入口孔。

54.如权利要求49所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口螺钉构件还包括突缘部分，所述突缘部分将前和后出口螺钉构件的前和后圆柱形部分彼此连成一体。

55.如权利要求54所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述突缘部分包括多个紧固孔，以允许利用多个紧固件将所述出口螺钉构件组装到所述出口导向器本体和所述出口传感器固定导向器。

56.如权利要求54所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述突缘部分包括至少一个连接孔，以将所述第三螺钉构件组装部分和所述出口前螺钉构件之间的空气通道连接到空气导向槽。

57.如权利要求54所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，至少一个垫片设置在所述出口传感器固定本体和所述突缘部分之间，并适于调节形成在所述第三螺钉构件组装部分的外倾斜表面和所述前出口螺钉构件的前圆柱形部分的中心孔之间的间隙大小。

58.如权利要求54所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，至少一个垫片设置在所述出口导向器本体和所述突缘部分之间，并适于调节形成在后锥形部分和所述第四螺钉构件组装部分的内倾斜表面之间的间隙大小。

59.如权利要求53所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述螺旋槽在所述后锥形部分的外表面上延伸。

60.如权利要求48所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述第三空气入口孔定位在偏心轴线上，所述偏心轴线与通过所述中心孔的中心的垂直轴线间距一预定距离。

61.如权利要求30所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述传感器单元包括检测传感器，以根据涡流的变化来检测所述金属线材的表面缺陷。

62.如权利要求61所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述检测传感器包括多个发射和接收线圈，它们交替地布置成围绕所述传感器孔，所述传感器孔贯穿所述检测传感器以让所述金属线材通过。

63.如权利要求30所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述传感器单元是图像照相机，用于通过捕捉表面缺陷的图像来检测所述金属线材的表面缺陷。

64.如权利要求30所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口导向器是包括上辊和下辊的辊式导向器，所述上辊和下辊布置成在所述传感器单元入口处外部地接触沿一个方向移动的所述金属线材。

65.如权利要求30所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口导向器是包括上辊和下辊的辊式导向器，所述上辊和下辊布置成在所述传感器单元出口处外部地接触沿一个方向移动的所述金属线材。