CN1047543C - 盘条成圈器 - Google Patents
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Abstract
一种盘条成圈器，包括一个长管座；将管座沿其纵轴转动的装置；一个被管座支承并在其中转动的成圈管，该成圈器具有进口端，还具有有限定曲线引导通道的中间部分，该通道可绕上述纵轴转动，使上述棒材从其中以连续的盘条组形式排出，引导装置限定了上述引导通道的螺旋延伸区，上述引导装置有一个面向外的径向槽可分离地连到上述沿其纵轴转动的管座上和一个围绕且配合上述槽的圆罩以从轴向和径向限定上述引导通道的螺旋延伸区。
Description
本发明一般涉及棒材轧机，特别涉及将此种轧机轧出的棒材卷成螺旋状的所谓“盘条”用的成圈器的改进。
首先参看图1和图2，棒材轧机的典型出口端用示意图说明，它包括精轧机10的终轧辊架，几个水箱12,14，一个牵引辊装置16，一个成圈器18，一冷却传送带20和一集圈器22。由精轧机10轧出的精轧棒材处于650～950℃的高温范围内。棒材在通过牵引辊装置16进入成圈器18之前，在水箱12,14内淬火。成圈器使棒材卷成螺旋形的盘条24，被传送带20接受和沿其长度运输至集卷筒22。盘条在传送带上呈螺旋形排列和进行各种热处理，即按选定速度控制冷却以达到选定的冶金性能。盘条由传送带出口端落入集圈筒22中，在此处盘条绕垂直心轴26集聚成向上排列的圆形盘条。其它装置(未示出)将盘条由集卷筒移出运输到另外地方。
重要的是在传送带20上保持盘条的均匀形状，其直径应允许它平滑地落入集圈筒，而不致被集圈筒周边或中心心轴26卡住。任何这样一种情况发生都会堵塞设备，引起增加成本的生产停顿。
当一段棒材正在轧机中轧制时，而另一段棒材正通过成圈器形成盘条，落在运输带上，则工作状态保持相当稳定。因此，可以借助成卷器的工作速度与轧机轧出棒材速度的同步而保持均匀的盘条形状。
当棒材的末端离开轧机时，牵引辊装置16投入工作和继续用于稳定工作状态。因此，当5.5毫米级的直径较小的产品以100米/秒级的较高的速度轧制时，牵引辊装置起到制动作用来抵销末端由精轧机出来后产品的加速趋势。如上所述，当12～20毫米级的直径较大的产品以11～30米/秒范围的较慢的速度轧制时，牵引辊装置起到棒材末端由精轧机轧出时继续推动产品通过成圈器的作用。
然而，出现了一个问题，即当产品的末端离开牵引辊装置16时，牵引辊装置与成圈器18的出口端之间的距离“d”一般约4米，它等于或略大于落在传送带上盘条一圈的周边。在高速工作的情况下，当棒材末端离开牵引辊装置时，则较短的产品长度倾向于加速，从而引起翘曲和(或)最后一圈直径的增加。这样就又使最后一圈的通道受阻而不能向下落入集圈器中。
在产品前端离开集圈器和与传送带接触之前，也会遇到一些稍有不同的问题。在此短暂的时间内，状态角度不稳定，因而引导圈的形状可能改变或成弯钩。这样就能导致其前端在集圈筒的心轴26上缠结。
曾经采用改变成圈器工作速度以适应工作条件的变化的措施。然而，轧机采用100米/秒和更高的出口速度时成圈器的惰性很难或不可能克服，因为在极短的时间范围内棒材的前端和未端在不稳定的状态下运行。
本发明的目的是提供带辅助引导轮的成圈器，它可以用于稳定和改进小直径高速产品的前端和末端的形状。
本发明的另一目的是提供一种便于由成卷器拆下的辅助引导轮，以便适应较大直径慢速产品的轧制。
本发明的附带目的是提供成圈器上辅助引导轮可靠地定中心和稳定工作的措施，使其在平衡状态下转动。
为达到本发明上述目的，本发明提供一种将轴向移动的棒材产品成形为一组盘条的成圈器，上述成圈器包括：一个长的管座；将上述管座沿其纵轴转动的装置；一个被上述管座支承并在其中转动的成圈管，该成圈器具有与上述纵轴对准的进口端，并设计成可接收上述棒材产品，它还具有有限定一曲线引导通道的中间部分，曲线引导通道由上述进口端通至出口端，该通道可绕上述纵轴转动，使上述棒材产品从其中以连续的盘条组形式排出，并且引导装置限定了上述引导通道的螺旋延伸区，上述引导装置有一个面向外的径向槽可分离地连到上述沿其纵轴转动的管座上和一个围绕且配合上述槽的圆罩以从轴向和径向限定上述引导通道的螺旋延伸区。
螺旋槽具有中心毂，可活动安装在成圈管的管座上。中心毂和管座具有共同行动表面，可保证元件可靠装配并平衡转动。
最好，螺旋延伸区限定绕成圈管转动轴的至少一个完整的回转卷。作为任选，圆罩可以安装成绕成圈管转动轴独立转动。
下面将本发明的内容结合实例和附图加以说明，附图中：
图1为典型的棒材轧机出口端的示意图；
图2为图1中2-2线所取的顶视图；
图3为图1所示成圈器放大比例的纵剖面图，部分已切去以更好地示出内部元件；
图4为放大的剖面图，示出定中心和辅助引导轮转动元件与转动成圈管支座可拆卸耦合的方式；
图5为辅助引导轮转动元件的前视图；
图6为转动元件的侧视图；
图7为转动元件的底视图；以及
图8为沿图3中8-8线所取剖面图。
再参看图3～7，可以见到成圈器18包括具有进口部分28a和出口部分28b的固定壳体28，以及向后延伸的护板28c。进口部分28a具有轴向间隔放置的轴承32,34，它们转动支承着管座36。管座可适当地划分为轴向对准元件36a,36b，其凸缘端在38处用螺栓连接。管支承元件36a带有斜齿轮40，与直角轴44上的斜齿轮啮合。虽然图上未示出，可以理解轴44被壳体进口部分28a之外安装的电动机驱动。轴44的转动作用通过互啮合的齿轮40,42去驱动管座36绕其纵轴“A”转动。
管座36带有一个在其内部转动的三维曲线成圈管46。虽然图上未示出，可以理解成圈管与管座36是用普通结构连接在一起，由管座径向伸出一个螺旋肋板就是一例。这种连接结构对于熟悉者是众所周知的。成圈管46具有与轴A对准的进口端46a，它直接位于插入管支承元件36a前端的进口引导套筒48的下游。成圈管的中间部分46b确定了三维曲线引导通道，由进口端46a通向径向间隔的出口端，并设置成绕轴A转动。
轧制操作时，棒材沿轴A进入成圈器。棒材通过引导套筒48进入转动的成圈管46的进口端46a。成圈管的转动速度和它中间部分46b的曲率可使棒材由出口端46c排出形成连续的盘条24(见图1)。
本发明可保证成圈管46确定的曲线引导通道的延伸区。引导通道的延伸区被内部和外部元件50和52所限定，内部元件与成圈管46及其管座36相对于外部元件一起转动，而外部元件可以独立转动或不独立转动。
引导通道延伸区的外部元件52具有圆罩54，位于壳体出口部分28b下游端56与固定向后伸出的护板28c之间的空间。一个外齿环齿轮58固定在圆罩上。一个大直径轴承60使环齿轮58可转动地支承在护板28c上装的轴环62上。环齿轮58与电动机66驱动的小齿轮64啮合。
引导通道延伸区的内部元件50具有螺旋槽68，其开口边径向向外对着周围的圆罩54。螺旋槽68开设在螺旋腹板70的边缘上，腹板的中心开孔与轮毂组件72固定。
由图4可以很好看出，管支承元件36b内部为阶梯状渐减直径部分74a,74b,74c，直至墙板76。一个具有内锥面78a的插销78固定在74a部分。一个具有轴向伸出螺纹杆82的基板80固定在墙板76上。螺纹杆82由管支承元件36b的末端轴向伸出。
轮毂组件72包括一个圆毂84，它限定了内贯穿通道86。圆毂84具有外锥面84a，径向内伸进入通道86的圆凸缘84b，以及与外锥面84a轴向间隔设置的外圆肩台84c。在通道86内装入一个内螺纹套筒88。套筒88具有外凸肩88a，可与其内端固定的圆压板90共同行动，以便夹紧其间的内凸缘84b。套筒88的外端用帽盖92封住。
当将引导通道延伸区的内部元件72安装到成圈管座36上时，圆毂84按轴向插入管支承元件36b的未端，而套筒88是拧在螺旋杆82上。当套筒88拧紧后，则内、外锥面78a,84a进入共同作用楔啮合状态，从而保证了圆毂84在轴A线上定中心。与此同时，内毂端上的圆形的外凸肩84c与毂元件36b的内阶梯表面74c一起作用，对圆毂产生稳定化作用。所获得的结果是拧紧螺纹套筒88时，引导通道延伸区的整个内部元件72都牢固地安装在成圈管座36上，可使其在平衡状态下转动。
从图5～7可以看出，螺旋槽68限定了至少一个绕轴A的完整的回转圈。螺旋槽的进口端与成圈管46的出口端46c直接相邻和耦合。因此，螺旋槽68与圆罩54一起作用，提供了由成圈管46限定的引导通道的螺旋延伸区。
对于较高速度下较小直径的产品，这个螺旋延伸区可以更好地限定和控制前端，从而消除或至少大大减小形成变钩。至于末端沿至少绕轴A延伸的一附加的360°的通道在径向和轴向被限定，因而可以阻止产品任何翘曲倾向，并提供每个棒材段最末圈盘条更可靠和一致的圆形。
高速棒材和圆罩54间的摩擦接触有利于末端离开牵引辊装置16后多余能量的吸收。这个作用可用圆罩54的转动来控制。将圆罩54与由成圈管46出来的产品作相反方向转动，产生能量吸收作用。对于较大的棒材，圆罩与出来的产品作同方向转动，这样可传送能量和帮助末端的轧出。
当轧制较大直径而较慢速度棒材时，除成圈管外并不需要补充的引导，它甚至可能是有害的。因此，可将内部元件50拆卸和从成圈器内移走。这点可以由螺纹杆82上简单地拧松和拆卸下螺纹套筒88迅速作到。所有其它元件，包括圆罩54可以保持在原位。
Claims (12)
1.一种将轴向移动的棒材产品成形为一组盘条的成圈器，上述成圈器包括：一个长的管座；将上述管座沿其纵轴转动的装置；一个被上述管座支承并在其中转动的成圈管，该成圈器具有与上述纵轴对准的进口端，并设计成可接收上述棒材产品，它还具有有限定一曲线引导通道的中间部分，曲线引导通道由上述进口端通至出口端，该通道可绕上述纵轴转动，使上述棒材产品从其中以连续的盘条组形式排出，并且引导装置限定了上述引导通道的螺旋延伸区，其特征在于上述引导装置有一个面向外的径向槽可分离地连到上述沿其纵轴转动的管座上和一个围绕且配合上述槽的圆罩以从轴向和径向限定上述引导通道的螺旋延伸区。
2.按照权利要求1的成圈器，其特征在上述引导通道的螺旋延伸区限定成绕上述轴线至少一整圈。
3.按照权利要求1或2的成圈器，其特征在于还包括可分离地把上述螺旋槽紧固到上述管座的装配装置。
4.按照权利要求3的成圈器，其特征在于上述管座有一个靠近上述成圈管入口端的前端和一个靠近包含上述成圈管出口端的旋转通道平面的后端，其中，上述装配装置有一个容纳在上述管座后端的中心轮毂。
5.按照权利要求1的成圈器，其特征在于上述引导装置从径向分成内件和外件，上述内件相对于上述外件可分离地紧固到上述与其一起转动的上述管座上。
6.按照权利要求4的成圈器，其特征在于上述中心轮毂有轴向间隔开的第一和第二外定位面，上述第一和第二外定位面分别被上述管座上轴向间断开的第一和第二内定位面包围且呈啮合状。
7.按照权利要求6的成圈器，其特征在于上述第一内定位面和第一外定位面带锥度。
8.按照权利要求6的成圈器，其特征在于上述第二内定位面和第二外定位面呈圆柱形。
9.按照权利要求7或8任一项的成圈器，其特征在于上述第一和第二内定位面以及第一和第二外定位面相对于上述轴线呈同轴安置。
10.按照权利要求7的成圈器，其特征在于还包括把上述第一内定位面和外定位面从轴向压住楔形互啮件的装置。
11.按照权利要求10的成圈器，其特征在于上述把上述第一内定位面和外定位面从轴向压住楔形互啮件的装置包括一个位于轴线上且紧固到上述管座的螺纹件和一个连到上述轮毂上并拧在上述螺纹件的螺母。
12.按照权利要求1的成圈器；其特征在于还包括用来绕着上述轴线旋转上述圆罩的装置。
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