CN101516541A - 卷取心轴 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于卷绕金属薄板尤其是热轧带的卷取心轴(1)，包括心轴体(2)、可相对心轴体(2)被轴向调整的撑紧杆(3)、和可通过撑紧杆(3)相对心轴体(2)的轴向运动被径向调整的多个扇形块(4)，其中在撑紧杆(3)和扇形块(4)之间设有多个铰接支承在撑紧杆(3)和扇形块(4)上的夹板(5)。为了使这样的卷取心轴适于卷绕高强度材料和超高强度材料，本发明规定，至少一定数量的夹板(5)在卷取心轴(1)的安装状态下穿过心轴体(2)内的多个缺口(6)，所述多个缺口如此设置在心轴体(2)中，即心轴体至少在它的其中一个轴向端(7)上没有缺口(6)。
Description
技术领域
本发明涉及用于卷取金属薄板尤其是热轧带的卷取心轴，包括优选成空心圆柱体形状的心轴体、可相对心轴体被轴向调整的撑紧杆、和可通过撑紧杆相对心轴体的轴向运动被径向调整的多个扇形块，其中在撑紧杆和扇形块之间设有多个铰接支承在撑紧杆和扇形块上的夹板。
背景技术
这种卷取心轴被用于尤其在金属带的制造或者说最终加工之后卷绕金属带成卷。
EP0413985B1公开一种带材卷取机，用于边缘笔直地卷绕金属带成卷或从卷中放出金属带，尤其用于卷绕热轧带，该卷取机包括可转动支承的被驱动的卷取心轴，其主要由心轴体、扇形块和撑紧杆组成，其中扇形块在中间接有可在心轴体内轴向移动的撑紧杆和可随撑紧杆运动的联轴节的情况下可在径向上被一个随卷取心轴转动的驱动装置撑紧。此时，联轴节以对应于卷取心轴撑紧的间隙布置在紧急松弛机构和液压驱动装置壳体之间。在这里，紧急松弛机构和液压驱动装置壳体相对心轴体不可轴向移动，并且就缩小卷取心轴直径意义上的联轴节运动受到紧急松弛机构的限制，紧急松弛机构还允许与联轴节相连的撑紧杆轴向移动一段距离。这样的带材卷取机令人满意地完成了热轧带的卷绕任务。
DE10347262B3公开一种用于卷取心轴的油脂分布系统，据此，以油脂分布环的形式设有油脂分布器，其在端侧以法兰安装在心轴上并且设置有通道，所述通道与设于心轴内的孔连通，所述孔直接和/或通过横孔通向润滑部位。另外，在此文献中被称为标准卷取心轴的卷取机构包括心轴体和撑紧杆，撑紧杆带有用于保持扇形块的夹板。在心轴体的端侧，通过螺钉固定有一根轴，在轴上装有带外壳的滚动轴承。此单元由一个摆动支座支承。摆动支座(也被称为心轴轴承)从两侧夹住滚动轴承及其外壳并且在卷绕过程中支承滚动轴承。在开卷时，心轴轴承摆动离开滚动轴承及其外壳，因而让出开卷路径。
为了能在心轴体内将带夹板和压板的撑紧杆安装在扇形块上，心轴体以前端敞开的方式构成。
通过这种构造，撑紧杆、夹板和压板本身可以简单安装。这种结构的刚性足以承受一般负荷。
由于轧制并卷取强度越来越高的钢材的趋势越发明显，所以对热带轧机卷取心轴的需求强烈提高。与标准卷取心轴相比，负荷可能轻松达到2至3倍。
这样的高强度钢的例子就是按照美国API标准的品级为X42-X80的B级管材等级。目前，管材品级X100-X120尚处于研发中，而且使用范围有限。这种材料是全新的研究项目。它应满足对更高的强度、更好的耐蚀性能和抗压扁性能提高(用于海洋)的要求。
发明内容
因此，本发明的目的是提高上述类型的卷取心轴的刚性并因而提供一种用于卷绕高强度钢和超高强度钢的卷取心轴。
通过以下方式来实现该目的，在卷取心轴的安装状态下，使卷取心轴的至少一定量的夹板穿过心轴体内的多个缺口，所述多个缺口如此设置在心轴体中，即心轴体至少在它的其中一个轴向端上没有缺口。
最好所有夹板穿过心轴体内的多个缺口，所述多个缺口如此设置在心轴体中，即心轴体在其两个轴向端上没有缺口。
由于按照本发明规定地、端侧封闭且无缺口地形成心轴体，所以得到了刚性显著提高的卷取机构造，如以下还将具体看到的那样。
至少一部分缺口能以在俯视图中呈矩形的开口的形式形成在心轴体内。
心轴体大多具有基本呈圆柱形的外轮廓。此时，心轴体的至少一个轴向端且优选是心轴体的两个轴向端最好在轴向延伸长度范围内没有缺口。事实尤其证明，在采取该措施的情况下，该轴向延伸长度等于心轴体外直径的至少10％，优选等于至少15％。
附图说明
附图示出了根据现有技术的实施例和根据本发明的实施例，其中：
图1表示根据现有技术的卷取心轴的局部的径向截面；
图2表示图1所示卷取心轴的心轴体的一个轴向端；
图3是图2所示卷取心轴的视图B；
图4是与图2相似的、根据本发明的心轴体的视图；
图5是图4所示卷取心轴的视图C；
图6表示在按照现有技术的径向截面中的卷取心轴的扇形块、撑紧杆和心轴体的轴向端部；
图7是与图6相似的、根据本发明的卷取心轴的视图。
具体实施方式
图1至图3示出了已知的解决方案。所示出的卷取心轴1具有基本成空心圆柱体形状的心轴体2，撑紧杆3可相对心轴体2轴向移动地设置在该心轴体内。多个扇形块4可径向移动即可被撑紧地布置在心轴体2的周围。当撑紧杆3相对心轴体2轴向移动时，在撑紧杆上的未示出的楔形作用面用于径向向外压扇形块4。关于细节，参见EP0413985B1，在此文献中详细描述了该已知的实施方式。扇形块在撑紧杆3沿轴向反向运动时的径向回撤定位了多个夹板5，这些夹板铰接安置在撑紧杆3和扇形块4上。这也在上述EP0413985B1中详细示出和说明了。
轴14通过螺钉被紧固在心轴体2的端侧上，在该轴上安装有带外壳的滚动轴承。在图1中标示出了将轴14(也称其为心轴延长段)固定在心轴体2上的螺钉紧固面15。用于滚动轴承的支承部用16表示。轴14在端侧通过压板17接触扇形块4。
整个单元随后将由一个可摆动的支座支承。该可摆动的支座(也称为心轴轴承)从两侧夹位滚动轴承及其外壳(未示出)，并且在卷绕过程中支承滚动轴承。在开卷时，心轴轴承摆动离开滚动轴承及其外壳，由此让出开卷路径。
如图2和图3所示，心轴体2被构造成前侧敞开，即端侧敞开，以便能将撑紧杆3及固定在撑紧杆上的夹板5装入心轴体2。就是说，通过多个缺口6保证了简单的安装，所述多个缺口设置在心轴体7的轴向端7中。
对此，不利地出现了心轴体2的轴向端的强度显著减弱，结果，卷取心轴的刚性是有限的。为此，只能有条件地用这样的卷取心轴来完成超高强度带材的卷取。
为了避免这个缺陷，本发明规定了如图4和图5所示的解决方案。在这里，心轴体7的轴向端7没有缺口6。相反，只有在轴向延伸长度x(沿轴向A测量)之后才设置缺口，并且所述缺口以穿透心轴体2的圆柱形壁的开口形式设置。此时，轴向延伸长度x等于心轴体2的外直径D的至少10％。在此情况下，所述多个缺口6如图4所示地具有基本成矩形的轮廓。
为了实现卷取芯轴的简单安装，拟定以下布置：
在现有技术中(参见图6)，多个夹板6以其一端10定位在凹槽11内的铰接点8上，该铰接点具有铰接轴线9。凹槽11在径向截面中具有槽形轮廓。此时，夹板5在安装时朝上立起，从而撑紧杆3和固定在撑紧杆上的夹板5可被推入心轴体2中。心轴体2的端侧敞开构造允许这样的安装。
与此相比，这样的安装在根据本发明的解决方案中行不通，这是因为心轴体2在端侧是封闭的。因此，如此构造用于夹板5的铰接点8的凹槽11，可如图7所示，该凹槽设置在撑紧杆3的一个轴向端12上。还规定，凹槽11在径向截面中如此形成，即在起一个轴向端13上的切线T指向撑紧杆3的轴向A。借此就可以在安装时像在图7中用标记5’表示的那样定位设置在撑紧杆3上的夹板5。在此状态下，撑紧杆3连带夹板5可被推入心轴体2中。
夹板5的作用方式将通过间距a(参见图6)或b(参见图7)来定。本领域技术人员如此确定间距b，即在安装时不会发生撞到其它构件的问题，并且夹板5可以在撑紧杆3移入心轴体2后从位置5’摆回用标记5表示的位置。也许要相应设计相邻的构件(尤其是缺口6的形状和尺寸)。
就是说，所提出的布置结构的优点在于，从现在起，也可以简单安装撑紧杆3本身连同固定在撑紧杆上的夹板5。
所提出的卷取心轴1出色地适用于卷绕高强度材料和超高强度材料。
附图标记一览表
1-卷取心轴；2-心轴体；3-撑紧杆；4-扇形块；5-夹板；5’-安装位置上的夹板；6-缺口；7-心轴体的轴向端；8-铰接点；9-铰接点的轴线；10-夹板端；11-凹槽；12-撑紧杆的轴向端；13-凹槽的轴向端；14-轴(心轴延长段)；15-螺钉紧固面；16-滚动轴承的支承部；17-压板；A-轴向；x-轴向延伸长度；D-心轴体的外直径；T-切线；a-间距；b-间距；
Claims (10)
1.一种用于卷绕金属薄板尤其是热轧带的卷取心轴(1)，包括优选为空心圆柱体构造的心轴体(2)、可相对该心轴体(2)被轴向调整的撑紧杆(3)、和可通过该撑紧杆(3)相对该心轴体(2)的轴向运动被径向调整的多个扇形块(4)，其中在该撑紧杆(3)和该扇形块(4)之间设有多个铰接支承在该撑紧杆(3)和该扇形块(4)上的夹板(5)，其特征在于，在该卷取心轴(1)的安装状态下，至少一定数量的夹板(5)穿过该心轴体(2)内的多个缺口(6)，所述多个缺口如此设置在该心轴体(2)中，即该心轴体至少在它的其中一个轴向端(7)上没有缺口(6)。
2.根据权利要求1所述的卷取心轴，其特征在于，所有夹板(5)穿过该心轴体(2)内的多个缺口(6)，所述多个缺口如此设置在该心轴体(2)中，即该心轴体在它的轴向端(7)上没有缺口(6)。
3.根据权利要求1或2所述的卷取心轴，其特征在于，至少一部分的缺口(6)以在俯视图中呈矩形的开口形成在该心轴体(2)中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的卷取心轴，其特征在于，该心轴体(2)具有基本呈圆柱形的外轮廓。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的卷取心轴，其特征在于，该心轴体(2)的至少一个轴向端(7)、优选是该心轴体(2)的两个轴向端(7)在一个轴向延伸长度(x)内没有缺口(6)。
6.根据权利要求4和5所述的卷取心轴，其特征在于，该轴向延伸长度(x)至少等于该心轴体(2)的外直径(D)的10％，优选至少等于15％。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的卷取心轴，其特征在于，围绕该心轴体(2)的周面同样分布地设置四个用于使该夹板(5)穿过的缺口(6)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的卷取心轴，其特征在于，至少一个夹板(5)可摆动地支承在该撑紧杆(3)内的一个铰接点(8)上，该铰接点(8)的轴线(9)沿该撑紧杆(3)的轴向(A)的横向布置，并且该夹板(5)的末端(10)设置到在该撑紧杆(3)的外周面中加工的凹槽(11)中。
9.根据权利要求8所述的卷取心轴，其特征在于，该凹槽(11)设置在该撑紧杆(3)的一个轴向端(12)上。
10.根据权利要求9所述的卷取心轴，其特征在于，该凹槽(11)在径向截面上是这样地形成的，即在其一个轴向端(13)上的切线(T)指向该撑紧杆(3)的轴向(A)。
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