CN103316956B - 完善的吐丝机 - Google Patents

Abstract

一种在热轧机中用于生产线材卷的吐丝机，包括一中心体（11），所述中心体（11）设有一中心柱（12）和至少一通过夹紧件（48）连接至所述中心体（11）的、进线成形管（45），以及至少一设于所述圆柱体部件（37）表面的环形导轨（40），所述环形导轨（40）包括多个彼此毗连的基本节片（41），所有基本节片（41）可以组装在一起，形成一各侧面封闭的导向槽，所述环形导轨（40）具有一恒定的曲率半径，所述环形导轨（40）相对于所述圆柱体部件（37）表面的圆周形成的延伸角度为至少180°。

Description

完善的吐丝机

技术领域

本发明涉及一种适用于线材卷成型机的吐丝机，将半加工金属制品连续地制成直线。更具体地说，本发明涉及一种吐丝机，其出线道为完善的螺旋形圆周通道。

背景技术

已知几种线材卷成型机，被设置于一用于轧制金属条或金属丝的轧制生产线的出口，装备有一旋转的吐丝机，包括至少一成形管，该成形管轴向延伸，直至其成为部分圆周。从轧制生产线上出来的产品进入该成形管，其入口中心轴与轧制轴同轴，离开该成形管，其出口中心轴正切于所获得线材卷的直径。

如此形成的线材卷下落至一辊式皮带，以便被冷却以及被传送至收集区和/或堆叠区。

在已知的机器中，在管道的末端设有一螺旋圆周出口通道，其与一固定的圆柱体外壳配合，以使得刚刚形成的线材卷稳定，而且防止轧制线材的头部和尾部变形。事实上，拉制装置的存在确保了工作中的力量平衡。然而，当轧制线材的末端离开拉制装置，特别是一些小产品（即约5至12毫米）以90至120 米/秒的速度运动时，由于吐丝机施加于轧制线材上的牵引力产生了力的不平衡，不再是一种大小相等、方向相反、作用于吐丝机的上游的力的平衡。这种力量上的不平衡导致所述末端的猛烈加速，使得物料相对于成形管的圆周速度过速。正因如此，在所述轧制线材的尾端将在最后一个线材卷处形成欧米伽形弯曲或卷曲。弯曲或卷曲的出现是非常不合时宜的，它将在收集和堆放线材卷的操作中产生干扰问题。

成形管和圆周通道要承受很大的磨损，既是因为轧制线材在它们内部通过，还因为它们要承受着离心力。

因此，螺旋圆周通道一般是可移动的，既是为了解决磨损问题，也是为了适应传送中的轧制线材的不同尺寸。

已知的螺旋圆周通道有多个种类，如：某些有空闲的宽度，某些有可控的宽度，且具有一个或两个控制端，某些通道向外侧放射状地打开，某些通道朝向旋转轴打开，等等。

例如，在文件WO-A-00/44512中，在成形管的出口处设有一个以渐进方式尽可能向出口处延伸的密封环，包括其分叉部分，轧制线材从轴向管向外排出，线材卷排出至出口的过程中，其终端的横截面尺寸恒定。

在文件PCT/EP2006/003619中，设有两个成形管，从轴向渐变至圆周，其中一个成形管相对于另一个成形管的位置偏移180°。

在文件US-A-4,242,892中，设有从轴向管渐变至圆周的成形管，其中至少部分由可更换的部件组成，确保其定位导向，使其尽可能地向圆周部分延伸，延伸至形成一个较小的角度（约50°），且具有恒定半径。恒定半径的一段不足以减小尾部管中的过速的影响，因此并不能保证线材卷末端的结构完好。此外，在组装和拆卸过程中，该解决方案也具有一定的难度，因为可更换部件的底座是与旋转部分结合一起的，因此所有可更换部件的更换都需要很长时间。在目前工艺水平下的吐丝机，圆周通道的螺旋线的间距是固定的，不能适用于不同的要求。

在文件WO 03/051553中，有生产不同尺寸的轧制线材的可能，部分圆周通道由多个导向节片组成，其通道向外侧开放，其外围设有一个固定的筒状保护外壳。该解决方案的主要缺点是，在产品很小的情况下，例如，产品直径小于12毫米时，用于通过产品的通道的尺寸，远远大于通过其中的产品的尺寸，这会导致其头部和尾部磕碰筒状保护外壳，因而会使得产品的头部和尾部产生缺陷。

在文件JP 2004 042123 A中，正如上述的文件US-A-4,242,892中提到的，成形管的一部分由可更换部件组成，但其更换部件，如文件JP 2004 042123 A的图1中的部件30，也形成所述轧制线材的螺旋通道的一部分，使得成形管中由可更换部件组成的部分有一个渐变大的半径，仅在其末端有一恒定半径，其张开角度约小于90°。该张角有限、半径恒定的部分不能完全控制轧制线材以非常高的速度运行。此外，如果有修改螺旋形间距的需要（例如更换产品），半径渐变大的成形管部分和半径恒定的成形管部分的连接处在装配和对准的精度上出现困难。

发明内容

与目前工艺水平相比，本发明具有多个目的。

本发明的一个目的是在吐丝机的出口通道的最后阶段为轧制线材提供引导， 以防止或限制轧制线材（特别是直径为5至12毫米的小产品被以如90至120米/秒的高速轧制）的头部和尾部发生变形的现有问题。

特别地，本发明的一个目的是在吐丝机的出口获得一个线材卷的头部和尾部与线材卷其他部分完全同形的高质量轧制线材。因此，本发明另一个目的为免去对操作者的需求，这些操作者对置于传送带上的线材卷的头部和尾部进行手工处理，使得线材卷不会被粗制滥造，这样就会停止轧制过程，使得线材卷的生产率相应降低。

本发明的另一个目的是，避免轧制线材（尤其是小直径产品）与容纳及引导通道的壁反复碰撞，从而导致轧制线材变形及最终质量的恶化，并增大了所述壁上的磨损。

本发明的另一个目的是在轧制线材的所有侧面上提供引导，直至出口处。

本发明的另一个目的是从吐丝机至出口处为轧制线材提供引导，无会发生变形和应力，便于释放由其制成的线材卷。

本发明的另一个目的是更换轧制线材的引导轨道上遭受磨损的部分或整体。

本发明的另一个目的是当轧制线材尺寸改变时，可以轻松地更改轧制线材的引导方向。

本发明的另一个目的是可以改变用于轧制线材的导轨终端部分的螺旋线的间距，取决于轧制线材的物理和/或技术特征。

本发明的另一个目的是使得在套管吐丝机中也获得全部上述优点成为可能。

申请人已经设计、试验及实施本发明，以克服现有工艺水平的缺点，并且获得上述目的以及其他目的或优点。

本发明在独立权利要求中陈述和定义特征，且其从属权利要求描述本发明的其他特征，或主要发明概念的变形。

按照上述目的，根据本发明所述的吐丝机，克服现有工艺水平的缺点，并消除其中提出的缺陷，用于线材卷（尤其是小产品，其直径为5至12毫米，优选5至7毫米）的制造，所述线材卷在加热的轧机中以约90至120米/秒的速度运行。

本发明涉及一种用于生产线材卷的的吐丝机，所述线材卷起始于一轧制线材，所述吐丝机包括一中心体（11），所述中心体（11）设有一中心柱（12）和至少一通过夹紧件（48）连接至所述中心体（11）的、成形进线管（45），以及至少一设于所述圆柱体部件（37）表面的环形导轨（40），其特征在于，所述环形导轨（40）包括多个彼此毗连的基本节片（41），所有基本节片（41）可以组装在一起，形成一各侧面封闭的导向槽，所述环形导轨（40）具有一恒定的曲率半径，所述环形导轨（40）相对于所述圆柱体部件（37）表面的圆周形成的延伸角度为至少180°。

所述轧制线材的直径为5至12 毫米，所述半径恒定的、封闭的导向槽，其内径为12至20 毫米。

所述半径恒定的、封闭的导向槽相对于所述圆柱体部件（37）表面的圆周形成的覆盖角度为360°以上。

所述基本节片（41）可以单独移动，每一基本节片（41）包括一锚定脚（60），每一锚定脚（60）锚接至一相应的轴向导轨（59）。

每一所述基本节片（41）包括一孔（61），用于所述轧制线材的引入和传送，所述轧制线材与一个入口倒角（62）相连接。

所述轴向导轨（59）为T形，使得相应的基本节片（41）以滑动方式移动更方便。

根据本发明所述的吐丝机包括一中心体，所述中心体设有一中心柱，所述中心柱的两末端设有两个法兰盘，其中第一法兰连接有一圆柱体部件，所述圆柱体部件为密闭环形导轨的底座，贴附于其外围。吐丝机还包括一弯曲的、可以生成线材卷的进线管，所述进线管与环形导轨配合，便于刚形成的线材卷向外排出。吐丝机还包括一支撑物，连接至中心柱的另一法兰，即第二法兰，所述支撑物引导进线管连接至法兰。此外，所述支撑物，以连接杆方式连接相应的法兰，适于将转动运动传送至吐丝机。

根据本发明所述的第一特征，一进线管，引导所述轧制线材从轴向渐变至圆周方向，通过夹紧件贴附于所述中心体，因而是可替换的。

所述进线管，包括大体为螺旋形的密封管，其设有一个渐进增长的半径，设有一个用于轧制线材的出口末端，所述轧制线材定义其最大半径的位置。

根据本发明所述的另一特征，密封的环形导轨设置于所述圆柱体部件的外侧，其包括多个基本节片，在环形导轨中，所述基本节片中的第一节片，或者所述轧制线材进入的节片，直接设置为面向进线管的出口末端，且作为其延伸部分。

每一基本节片设有一孔，所述基本节片在该孔中传送，该孔设于优选但不仅限于一凹槽中。所述基本节片整体上设置为一半径恒定的环形导轨，伴随所述环形导轨至吐丝机的出口。所述孔及所述入口凹槽便于调整且精确地引导所述轧制线材从进线管排出，该进线管全部侧壁密封，引导所述轧制线材尽可能地传向环形导轨的出口，在该出口处获得需要的线材卷。所述基本节片之间皆为可移动且可定位的连接，平行于圆柱体部件的轴，沿着圆柱体部件自身的圆周，还用一法兰（优选T形）作为一轴向导轨。这样，所述基本节片的个体，即使承受巨大的离心力，也不会偏离其位置。

存在终端引导管的情况下，所述终端引导管确定了轧制线材的半径恒定的圆形路径，其通道部分与所述轧制线材相应。确保在所述轧制线材在通道中传送过程中的最优控制，以免产生振动并磕碰所述引导管的侧壁。另一方面，半径恒定的圆形路径的偏移张角提高了轧制线材的稳定性，有效控制其变形风险，特别是其头部和尾部。

对于小型产品，即直径为5至12毫米（优选5至7毫米）的产品，所述基本节片的孔的内径为12至20毫米之间。这一尺寸的基本节片可以在最佳条件下引导所述轧制线材，促使产品的头部和尾部的结构更完美。使用这一尺寸，就无需配备一位需要手动调整产品头部和尾部位置的操作者。

存在基本节片的情况下，所述基本节片通过一法兰连接至主体结构，使其可以更换或在任何情况下拆卸进线管和/或环形导轨，甚至分离成一个个节片，便于用户实行清洁和维护。

进一步地，事实上，组成圆周轨道的基本节片是可沿着T形轴向导轨移动的，根据即将使用的原料，可以改变即将制出的线材卷的间距。利用基本节片的可替换性，可以生产出不同直径的轧制线材。

沿着圆柱体部件外围的环形导轨的延伸可能会覆盖一个超过180°的角度，例如在180° 和 360°之间，因此保证线材卷形成的最优控制，即使是直径非常小的轧制线材。

根据本发明的一变形实施例，环形导轨延伸覆盖的角度超过180°。

根据本发明的一变形实施例，两个进线管配合它们各自的、独立基本节片组成的环形导轨，相对于彼此偏移成180°角。在这种情况下，在持续工作时有两个环形导轨，这样吐丝机产量为双倍。

根据本发明的另一变形实施例，可以用两个环形导轨安装在同一吐丝机上，其内径和/或倾斜角不同，以便适用于通过它们内部的不同轧制线材。

根据本发明的一变形实施例，设有轴向位置的T形导向法兰，使得所述基本节片定位于平行于所述圆柱体部件的中心轴的位置，可能使用某些定位方式以定位所述基本节片，包括可选择性地释放某些基本节片。

附图说明

本发明中，这些以及其他特征将会在下述优选实施例的说明中显得很明确，描述的是一个带有附图的非限定实施例。其中：

图1所示为本发明的一种实施例中具有两个进线管的吐丝机的结构示意图；

图2所示为图1中的吐丝机的一个剖面结构示意图；

图3所示为图1中的吐丝机的另一个剖面结构示意图；

图4所示为图1、图2和图3中基本节片（41）的局部放大图。

具体实施方式

关于图1，在热轧机内用于生产线材卷产品的吐丝机10，包括一中心体11，中心体11包括一中心柱12，中心柱12设有一上部法兰16和一下部法兰17，分别设置于中心柱12的上端18和下端19。

中心柱12和一下部法兰17分别设有一空腔23、24，两个空腔23、24彼此连通，形成一半圆形轮廓。

中心体11以一已知方式连接至下端19（图未示），适于传送转动运动的轧制线材至吐丝机10。

中心体11设有两个支架34，大体上设置为垂直于中心柱12的表面，有一螺旋侧面围绕着支架延伸。两个支架34彼此偏移成180°角，皆适用于支承一进线管45，当轧制线材大体上呈螺旋形排出时，进线管45由轴向的宽度决定其是否通过。

一圆柱体部件37周围安装有中心体11的上法兰16。

如图所示的情形，有两个进线成形管45，设置于支承物28内部，然后通过中心体的11的两个空腔23和24。每一进线管45配有与出口46一致的、半径恒定的相应环形导轨的入口，特别是相应环形导轨40的第一节片41。

这样，轧制线材参照成品线材卷的最终直径被制造出来，轧制线材被引入半径恒定的相应环形导轨40，伴随至吐丝机10的出口，以这样的方式确保轧制线材的稳定性，减少轧制线材头部和尾部的变形。

环形导轨40（图2、图3和图4）沿着圆柱体部件37的整个外围设置，即，此处所示的情形，其跨越角度等于360°。每一环形导轨40由多个基本节片41组成，在此情形下彼此相同，此后以更多细节方式描述，环形导轨40随着半径恒定的螺旋线延长而延伸。两个环形导轨40彼此偏移成180°角。

进线管15通过夹紧件48被固定在相应的支架34的位置上，多个夹紧件48通过多个适用于插入到夹孔51并形成突起52的螺栓依次安装于支架34上。进线管45进一步地通过一盘49固定在适当位置，盘49设于下法兰17朝向圆柱体部件37的侧面，盘49设有一孔50，其形状适于安置进线管45。

圆柱体部件37包括一系列的连接通孔53，适用于容纳螺栓，以便将圆柱体部件37连接至中心体11。

圆柱体部件37还包括一系列的平衡孔54，适用于提升吐丝机的平衡性。

沿着圆柱体部件37的外围，设有一系列的轴向导轨59（此情形下为T形），在其中组成环形导轨40的每一基本节片41可以被连接在一起。每一基本节片41包括一锚定脚60，其侧面类同于轴向导轨59的侧面（即为T形），适于被插入至轴向导轨59内部。每一基本节片41还包括一孔61，用于所述轧制线材的引入和传送，以及一入口倒角62，促进所述轧制线材从基本节片41传送出来，并传送向下一基本节片41。

基本节片41被安装在彼此靠近的位置，以便组成一用于决定线材卷构造的轧制线材的封闭的导向槽。

进一步地， 由于耗损或适应不同直径的轧制线材的缘故，基本节片41可以用从T形导轨移动相应脚60的方式很容易地替换。

由于圆柱体部件37可以从中心体11的上法兰16移开，如果全部基本节片41需要被替换，例如由于耗损或倾斜角改变，移开包括基本节片41的整个圆柱体部件37是一个可行的独立方案，然后更换一个新的，这样相当节省更换时间。

在双导轨的情形下，每一基本节片41可以被用于定位用于轧制线材的两个毗连的传送孔61。

外部孔66适用于以固定连接的方式固定基本节片。

显然，在不脱离本发明领域和范围的情形下，修改和/或增加部件可以制成如此前描述的吐丝机。

可以明确的是，虽然本发明关于一些具体实施例已经作出说明，本领域技术人员应该可以毫无疑义地实现许多具有权利要求所述的技术特征的、其他等价形式的吐丝机，因此，在此定义其全部的保护范围。

Claims (5)

1.一种用轧制线材生产线材卷的吐丝机，包括一中心体（11），所述中心体（11）设有一中心柱（12）和至少一通过夹紧件（48）连接至所述中心体（11）的成形进线管（45），以及至少一设于一圆柱体部件（37）表面的环形导轨（40），其特征在于，所述环形导轨（40）包括多个彼此毗连的、各侧面封闭的基本节片（41），所有基本节片（41）可以组装在一起，形成一各侧面封闭的导向槽，所述环形导轨（40）具有一恒定的曲率半径，所述环形导轨（40）形成的延伸角度为至少180°，所述基本节片（41）可以单独移动，每一基本节片（41）包括一锚定脚（60），每一锚定脚（60）锚接至一相应的轴向导轨（59）。

2.如权利要求1所述的吐丝机，其特征在于，所述轧制线材的直径为5至12 毫米，所述各侧面封闭的导向槽具有恒定的半径，其内径为12至20毫米。

3.如权利要求1所述的吐丝机，其特征在于，所述各侧面封闭的导向槽具有恒定的半径，形成的覆盖角度为360°以上。

4.如权利要求1所述的吐丝机，其特征在于，每一所述基本节片（41）包括

一孔（61），用于所述轧制线材的引入和传送；以及

一入口倒角（62），接合至所述孔（61）。

5.如权利要求4所述的吐丝机，其特征在于，所述轴向导轨（59）为T形，使得相应的基本节片（41）以滑动方式移动更方便。