CN102728657B - 带有套筒的开卷机卷筒装置 - Google Patents

Abstract

一种带有套筒的开卷机卷筒装置，包括主轴、扇形板、棱锥体、拉杆、弓形板和拉杆横梁；所述扇形板斜台面与棱锥体斜台面通过燕尾槽滑动连接，棱锥体放置在主轴上，所述棱锥体与拉杆通过拉杆横梁相连；所述扇形板前端连接有弓形板，扇形板与弓形板通过螺栓固定连接，所述卷筒外部还设置有套筒，所述套筒前端与扇形板固定连接，套筒定位点设置在卷筒后端；所述套筒通过连接板与扇形板连接定位，所述连接板上、下分别设置有套筒螺栓孔和扇形板螺栓孔，套筒与扇形板分别通过螺栓与连接板相连，所述扇形板螺栓孔为椭圆孔。本发明结构简单，受力合理，故障率低，适用范围广。

Description

带有套筒的开卷机卷筒装置

技术领域

本发明属于冶金机械领域，具体地指一种带有套筒的开卷机卷筒装置。 

背景技术

开卷机是冷轧连退、纵剪、横剪、平整、焊接、酸洗等薄板生产线上的必备设备，其布置在连退机组入口部分的前端。现有开卷机卷筒主要采用以下结构，它包括主轴、扇形板、棱锥体、拉杆、弓形板和拉杆横梁，大都采用十字头轴向定位的结构形式。其主轴起着支撑卷筒、传输动力的作用；主轴上固定设置有十字头，上述十字头通过嵌置在扇形板与弓形板之间的槽内；扇形板斜台面与棱锥体斜台面通过燕尾槽滑动连接，棱锥体放置在主轴上，并可沿主轴轴向移动，棱锥体与拉杆通过拉杆横梁相连。其工作原理是，通过拉杆带动拉杆横梁横向移动，从而带动棱锥体横向移动实现卷筒的胀缩。十字头有两个作用，其一是作卷筒扇形板轴向定位，卷筒工作时，扇形板受十字头的轴向限制，仅能沿径向移动，实现卷筒胀缩功能；其二是作连接套筒的安装定位，连接套筒的主要作用是将来料卷径不同的钢卷与定径卷筒衔接起来。在冷轧带钢生产中，根据冷轧板厚度不同，卷取机卷筒最大直径分别为Φ450mm、Φ510mm、Φ610mm等；热轧板较厚，卷取机卷筒最大直径相应为Φ610mm、Φ762mm等。这样当热轧卷作为冷轧的原料时，冷轧开卷机卷筒的工作直径为适应热轧卷内径，往往需要一个过渡套来衔接，所以Φ450mm、Φ510mm卷径的开卷机卷筒十字头要高于卷筒外径，其实就是为了方便过渡套的定位。上述卷筒结构沿用了早期悬臂式小型卷筒的特点，承载能力小，结构简单，制造成本低，方便连接套筒定位。 

然而现今对开卷机机组的生产能力有了新的要求，现今的开卷机为提高机组生产能力，在开卷机卷筒轴端设计了外支撑，但并未改进卷筒结构，卷筒扇形板的轴向定位方式没有因旋转胀缩缸力能参数的增大而改变。因此在卷筒胀缩时，扇形板作用于十字头上的倾覆力矩会超出原有设计要求，极易使十字头发生损坏；同时在卷筒不带过渡套工作时，上卷小车运送钢卷如果停车位置不准，钢卷就会撞上卷筒十字头，由于钢卷惯性较大，十字头就会被撞断，造成意外设备事故。装配过渡套后，十字头在卷筒工作时受力会进一步加强，更易发生损坏。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种带有套筒的开卷机卷筒装置，能够有效解决开卷机卷筒在满足多尺寸钢卷时受力不合理，轴向定位端易损坏，同时套筒固定不牢固，易发生运行故障等问题。 

为解决上述技术问题，本发明提供的一种带有套筒的开卷机卷筒装置，包括主轴、扇形板、棱锥体、拉杆、弓形板和拉杆横梁；所述扇形板斜台面与棱锥体斜台面通过燕尾槽滑动连接，棱锥体放置在主轴上，所述棱锥体与拉杆通过拉杆横梁相连；所述扇形板前端连接有弓形板，扇形板与弓形板通过螺栓固定连接，所述卷筒外部还设置有套筒，所述套筒前端与扇形板固定连接，套筒定位点设置在卷筒后端；所述套筒通过连接板与扇形板连接定位，所述连接板上、下分别设置有套筒螺栓孔和扇形板螺栓孔，套筒与扇形板分别通过螺栓与连接板相连，所述扇形板螺栓孔为椭圆孔。 

上述技术方案中，所述连接板为“T”形。 

上述技术方案中，所述主轴上固定设置有十字头，所述扇形板与弓形板之间设置有弓形板凹槽，十字头嵌置于弓形板凹槽内，所述十字头外端与主轴外沿的距离小于等于扇形板（2）外沿与主轴外沿的最小距离。 

上述技术方案中，所述扇形板与弓形板之间设置有轴向定位腔，所述主轴上固定设置有定位盘，所述定位盘嵌置于轴向定位腔内。 

本发明的有益效果在于：（1）增设了套筒，使得卷筒适用尺寸得到了扩大，同时套筒采用后端定位，有效改善了卷筒在增设套筒后的受力方式，使受力更加合理，有效降低了卷筒在增设套筒后的故障发生率；（2）采用设置有椭圆孔的连接板作为连接定位部件，使得卷筒在增设套筒后仍然能够自由缩胀，并且套筒与卷筒之间的连接更为牢固。 

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。 

图2为图1中套筒的横截面图。 

图3为图1中连接板的A向放大图。 

图4为图1中省略套筒的一种卷筒的结构示意图。 

图5为图4的B-B剖面图。 

图6为图4的C向视图。 

图7为图4的D向视图。 

图8为图1中省略套筒的另一种卷筒的结构示意图。 

图9为图8的E-E剖面图。 

图10为图8的F向视图。 

图11为图1中省略套筒的第三种卷筒的结构示意图。 

图12为图11的G-G剖面图。 

图13为图11的H向视图。 

图中：1—主轴，2—扇形板（其中：2-1—扇形板凸缘），3—棱锥体，4拉杆，5—弓形板（其中：5-1—弓形板凹槽、5-2—轴向定位腔），6—拉杆横梁，7—外支撑，8—平键，9—螺栓，10—十字头，11—定位盘，12—连接板（其中：12-1—套筒螺栓孔、12-2—扇形板螺栓孔），13—套筒。 

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细描述。 

如图1至图3所示，本发明的一种带有套筒的开卷机卷筒装置，包括主轴1、扇形板2、棱锥体3、拉杆4、弓形板5和拉杆横梁6；扇形板2斜台面与棱锥体3斜台面通过燕尾槽滑动连接，棱锥体3放置在主轴1上，棱锥体3与拉杆4通过拉杆横梁6相连；扇形板2前端连接有弓形板5，扇形板2与弓形板5通过螺栓9固定连接。在卷筒外部还设置有弹性的套筒13（如图2所示），套筒13前端与扇形板2固定连接，套筒13的后端作为定位点。套筒13的连接定位是通过连接板12来实现的。该连接板12位于卷筒后端，其上、下分别设置有套筒螺栓孔12-1和扇形板螺栓孔12-2，套筒13与扇形板2分别通过螺栓与连接板12相连，扇形板螺栓孔12-2为椭圆孔，以适应不同的卷筒规格。连接板12可以为“T”形，也可以为矩形、三角形、正方形等形状，这里优选“T”形。采用后端定位后，卷筒增设套筒13不会受到卷筒结构、形状的影响，同时受力更为合理，故障率更低。 

本发明中卷筒的轴向定位结构具有以下三种实施方式。 

实施方式一 

如图4至图7所示，扇形板2与弓形板5之间设置有弓形板凹槽5-1，主轴1上固定设置有十字头10，十字头10嵌置于弓形板凹槽5-1内。十字头10外端与主轴1外沿的距离小于等于扇形板2外沿与主轴1外沿的最小距离。当卷筒缩到最小时，即棱锥体3被拉至最后端时，此时扇形板2外沿与主轴1外沿之间的距离最小，因此十字头10外端与主轴1外沿的距离小于等于上述距离。为了在保护十字头10不受撞击的同时，保证十字头10的倾覆力矩最大，避免其因在卷筒缩胀时因受力而损坏，该十字头10外端与主轴1外沿的距离优选等于扇形板2外沿与主轴1外沿的最小距离。这种方式能保证在套筒13拆卸后，卷筒在使用过程中不会因钢卷撞断十字头10而引发故障。

实施方式二 

如图8至图10所示，扇形板2外表面平滑，无凸出部分，扇形板2与弓形板5之间设置的轴向定位腔5-2外沿与主轴1外沿之间的距离小于扇形板2外沿与主轴1外沿之间的距离。主轴1上固定安装有定位盘11，该定位盘11嵌置于轴向定位腔5-2内，并且能在轴向定位腔5-2内上下滑动。这种方式有效解决了十字头定位方式承载力小、易损坏的问题，使卷筒的强度得到了有效地加强。

实施方式三 

如图11至图13所示，扇形板2前端设有向外凸出的扇形板凸缘2-1，弓形板5与扇形板凸缘2-1通过螺栓9固定。而扇形板2与弓形板5之间设置的轴向定位腔5-2外沿与主轴1外沿之间的距离可以等于甚至大于扇形板2外沿与主轴1外沿之间的距离。主轴1上固定安装有定位盘11，该定位盘11嵌置于轴向定位腔5-2内，并且能在轴向定位腔5-2内上下滑动。这种方式将轴向定位腔的深度加深了，并且加宽了定位盘11，使得定位盘11的承载力得到了进一步加强，从而进一步提高了卷筒的强度；同时更深的轴向定位腔5-2能够适用于缩胀比例更大的卷筒。

本发明的工作原理如下。 

卷筒工作时，拉杆4带动拉杆横梁6推动棱锥体3向左移动，扇形板2受轴向限制，在相互配合的扇形板2斜台面与棱锥体3斜台面作用下沿径向向外移动，卷筒胀径，开卷机支撑钢卷展开钢带；反之，拉杆4带动拉杆横梁6推动棱锥体3向右移动，卷筒缩径，开卷机呈现上卷状态。在卷筒缩胀过程中，由于连接板12的扇形板螺栓孔12-2为椭圆孔，因此扇形板2与套筒13之间可以在椭圆孔的限制下相对移动，因此卷筒的缩胀不会受限。 

本发明的核心在于增设套筒13，并将套筒13的连接定位改为在卷筒后端定位，同时设置带椭圆孔的连接板12作为连接定位组件，保证改变连接定位点后卷筒的缩胀不受影响。所以，其保护范围并不限于上述实施例。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神，例如：连接板12采用矩形、正方形等形状，套筒螺栓孔12-1同样采用椭圆孔等。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。 

Claims (6)

1.一种带有套筒的开卷机卷筒装置，包括主轴（1）、扇形板（2）、棱锥体（3）、拉杆（4）、弓形板（5）和拉杆横梁（6）；所述扇形板（2）斜台面与棱锥体（3）斜台面通过燕尾槽滑动连接，棱锥体（3）放置在主轴上，所述棱锥体（3）与拉杆（4）通过拉杆横梁（6）相连；所述扇形板（2）前端连接有弓形板（5），扇形板（2）与弓形板（5）通过螺栓（9）固定连接，其特征在于：所述卷筒外部还设置有弹性的套筒（13），所述套筒（13）前端与扇形板（2）固定连接，套筒（13）定位点设置在卷筒后端；所述套筒（13）通过连接板（12）与扇形板（2）连接定位，所述连接板（12）上、下分别设置有套筒螺栓孔（12-1）和扇形板螺栓孔（12-2），套筒（13）与扇形板（2）分别通过螺栓与连接板（12）相连，所述扇形板螺栓孔（12-2）为椭圆孔。

2.根据权利要求1所述的带有套筒的开卷机卷筒装置，其特征在于：所述连接板（12）为“T”形。

3.根据权利要求1或2所述的带有套筒的开卷机卷筒装置，其特征在于：所述主轴（1）上固定设置有十字头（10），所述扇形板（2）与弓形板（5）之间设置有弓形板凹槽（5-1），十字头（10）嵌置于弓形板凹槽（5-1）内，所述十字头（10）外端与主轴（1）外沿的距离小于等于扇形板（2）外沿与主轴（1）外沿的最小距离。

4.根据权利要求3所述的带有套筒的开卷机卷筒装置，其特征在于：所述十字头（10）外端与主轴（1）外沿的距离等于扇形板（2）外沿与主轴（1）外沿的最小距离。

5.根据权利要求1或2所述的带有套筒的开卷机卷筒装置，其特征在于：所述扇形板（2）与弓形板（5）之间设置有轴向定位腔（5-2），所述主轴（1）上固定设置有定位盘（11），所述定位盘（11）嵌置于轴向定位腔（5-2）内。

6.根据权利要求5所述的带有套筒的开卷机卷筒装置，其特征在于：所述扇形板（2）前端设有向外凸出的扇形板凸缘（2-1），所述弓形板（5）与扇形板凸缘（2-1）通过螺栓（9）固定连接。