CN104768669A - 轧机敷设头 - Google Patents

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Abstract

一种用于使轴向移动的热轧产品成形为螺旋系列的环的敷设头，包括可以绕一轴线旋转的衬套，所述衬套具有安装用于在轴向间隔开的轴承之间旋转的管状主体和从管状主体轴向向前突出的鼻部(36)。产品引导件由衬套承载。产品引导件构造成使产品成形为螺旋系列的环。引导槽(50)提供产品引导件的螺旋延伸部。产品引导件的主要部分和引导槽承载在所述衬套的鼻部上的连续的螺旋支撑件(42)上。引导槽是沟状的，具有限定出螺旋支撑件的边缘的连续的底部和分段的可拆卸侧壁。

Description

轧机敷设头
相关申请的交叉引用
本申请在35U.S.C.§119(e)下要求于2012年9月28日提交的美国临时申请No.61/707510和2012年9月13日提交的美国发明专利申请No.13/614145的权益，这两个申请的内容和主旨作为引用并入本文。
技术领域
本发明的各方面涉及高速线材轧机，更具体地，涉及对用在这种轧机中的敷设头(laying head)的改进，以将热轧产品成形为螺旋系列的环。
背景技术
参见图1，常规敷设头10包括容纳可旋转驱动的中空衬套(quill)12的壳体。衬套细分为管状主体12a和鼻部18，管状主体安装(journal)用于在轴向间隔开的轴承14、16之间旋转，鼻部通过安装凸缘20可拆卸地固定到管状主体12a。鼻部从管状主体以悬伸方式轴向向前突出。
衬套12承载通常为三维弯曲的敷设管22的产品引导件(productguide)。敷设管具有入口端22a和弯曲的中间部分12b，入口端与衬套12的旋转轴线“X”对准，弯曲的中间部分导向与轴线X沿径向间隔开的输送端12c。
热轧制钢条沿轴线X被引导至敷设管22的入口端22a中，并作为环的螺旋状形成物(未示出)离开输送端22c。在离开敷设管22的输送端22c时，环又受到限制，并通过由柱形护罩26围绕的螺旋引导槽24向前移动。引导槽24的构造和尺寸做成与护罩26协作，以提供由敷设管22限定的引导路径的沿轴向和径向受限的螺旋延伸部。
尽管已证明这种延伸的限制件有益于抵抗在产品离开敷设头10时产品的尾端的扭曲和纽结，但是支撑引导槽24的方式以及其设计引起了已发现的顾及敷设头的高速操作的困难。
例如，敷设管22的弯曲的中间部分22b通过径向突出柱28支撑在鼻部18上，而引导槽24承载在分离的盘状槽支撑件38上，盘状槽支撑件30可拆卸地安装在悬伸鼻部18的末端上。
进一步参见图2和3，盘状槽支撑件30可看作包括位于螺旋板34中心的毂32，一般由24’表示的沟状槽区段附接在螺旋板的外缘上。
螺旋板34通常焊接到毂32，得到的槽支撑件30的结构强大且由此较重，以经受由敷设头的高速操作产生的应力。而且，在精确地对准槽支撑件30与敷设头旋转轴线X时会遇到困难，即使轻微的未对准也会在高速下导致破坏性的变化。
额外的缺点涉及常规槽区段24’，其通常包括整体昂贵的熔模铸件。已发现传统的铸造材料缺少对由与热轧产品的摩擦而引起的磨损的适当抵抗。解决该问题的尝试包括增加槽区段侧壁的厚度，但是已发现得到的增加的重量进一步导致敷设头的不稳定性。
发明内容
概括地说，本发明的各方面包括将可包括敷设管的产品引导件和引导槽两者支撑在连续的螺旋支撑件上，连续的螺旋支撑件形成为从衬套的管状主体轴向向前突出的鼻部的一体部件。
根据本发明的其它方面，引导槽区段细分为连续底部，连续底部包括可拆卸地固定到槽底部的螺旋支撑件的外缘，侧壁分段，引导槽区段在磨损时易于更换。
在结合附图阅读下面详细描述时，会更明白本发明的这些和其它目的、特征和优点。
附图说明
图1是常规敷设头的侧视图，部分为剖面；
图2是图1所示常规敷设头的鼻部和引导槽组件的前透视图；
图3是图1和2所示的常规引导槽组件的局部分解透视图；
图4是根据本发明示例性实施例的敷设头衬套的鼻部的后透视图，敷设管和引导槽承载在包括鼻部的一体部件的连续的螺旋支撑件上；
图5是图4所示鼻部的前透视图；
图6是示出图5所示鼻部的一侧的视图；
图7是示出图5所示鼻部的相反侧的视图；
图8是沿图4的线8-8截取的放大比例的截面图，示出根据本发明的示例性实施例的槽区段的细节；以及
图9A和9B分别为根据本发明的示例性实施例的引导槽侧壁区段的透视图和侧视图。
具体实施方式
根据本发明，图1示出的鼻部18和分离的盘状槽支撑件30的常规组件由整体鼻部36代替，图4示出整体鼻部的示例性实施例。整体鼻部36具有设置在安装凸缘40一端的中心管状主体38，安装凸缘适于连接到图1-3所示常规敷设头衬套12的管状主体12a。螺旋支撑件可包括构造成未卷绕螺旋槽的连续的螺旋板(auger plate)42，并永久地连接到中心主体38。
如额外参考图5-7可看出，螺旋板42从安装凸缘40连续地延伸到中心主体38的远端。板42的区段在其边缘上承载支架44。如从图4中可看出，支架44与夹具46协作，以将敷设管22固定在其操作位置。螺旋板42的剩余边缘由充当沟状引导槽50的底部48的连续轴环限定。
通过将敷设管22和引导槽50支撑在形成为悬伸鼻部56的整体部件的连续的螺旋板52上，明显减少了应力集中。这又使得可减小鼻部36的重量，结果，敷设头的旋转组件的重心有利地向后偏移，并更靠近轴承14、16。由此有益地增强了整体刚度和对振动的抵抗。
参见图8、9A和9B，引导槽50的侧52分段，并通过常规紧固件可拆卸地固定到底部48，常规紧固件可包括螺栓54和螺母56。图9A和9B示出槽侧壁区段52的示例性实施例。
当单独的侧壁区段52经受加速磨损时，可在不更换其它经受较少磨损的区段的情况下容易地更换它们。
优选地，侧壁区段52是相同的。侧壁区段可由轻量耐磨材料铸成或制成，说明性示例包括铝、铝合金、碳纤维、热塑性塑料等。额外地或替代地，侧壁区段52的内表面52’可包括或涂覆有耐磨材料，例如纳米金属。
前述描述和附图仅仅说明本发明的原理，并不应被理解为限制性的。本领域技术人员可进行各种改变和修改。所有这些改变和修改落入本发明的由所附权利要求限定的范围内。

Claims (20)

1.一种用于使轴向移动的热轧产品成形为螺旋系列的环的敷设头，所述敷设头包括：
可以绕一轴线旋转的衬套，所述衬套具有安装用于在轴向间隔开的轴承之间旋转的管状主体，并具有从所述主体轴向向前突出的鼻部；
由所述衬套承载的产品引导件，所述产品引导件具有与所述轴线对准并布置成接收所述产品的入口，并具有从所述入口端导向与所述轴线径向间隔开的输送端的中间弯曲部分，从所述输送端，所述产品作为所述螺纹系列的环排出；
引导槽，提供所述产品引导件的螺旋延伸部，所述产品引导件的中间弯曲部分和输送端以及所述引导槽承载在所述衬套的鼻部上的连续的螺旋支撑件上。
2.如权利要求1所述的敷设头，其中，所述衬套的鼻部包括具有所述螺旋支撑件的整体结构。
3.如权利要求2所述的敷设头，其中，所述螺旋支撑件包括螺旋板，所述螺旋板构造成从所述鼻部径向突出的螺旋槽。
4.如权利要求1所述的敷设头，其中，所述鼻部可拆卸地固定到所述管状主体。
5.如权利要求2所述的敷设头，其中，所述螺旋支撑件是一体地连接到所述鼻部的制造部件。
6.如权利要求1所述的敷设头，其中，所述产品引导件包括管道。
7.如权利要求6所述的敷设头，其中，所述管道可拆卸地固定到所述螺旋支撑件。
8.如权利要求1所述的敷设头，其中，所述引导槽包括由所述螺旋支撑件的外缘限定的底部，可拆卸的侧壁从所述底部径向向外突出。
9.如权利要求8所述的敷设头，其中，所述可拆卸的侧壁细分为区段。
10.如权利要求9所述的敷设头，其中，所述侧壁区段基本上是相同的。
11.如权利要求9所述的敷设头，其中，所述侧壁区段由铝或铝合金制成。
12.如权利要求9所述的敷设头，其中，所述侧壁区段由碳纤维制成。
13.如权利要求9所述的敷设头，其中，所述侧壁区段由热塑性塑料制成。
14.如权利要求9所述的敷设头，其中，所述侧壁区段由耐磨材料涂覆。
15.如权利要求14所述的敷设头，其中，所述耐磨材料包括纳米金属。
16.一种用于使轴向移动的热轧产品成形为螺旋系列的环的敷设头，所述敷设头包括：
可以绕一轴线旋转的衬套，所述衬套具有安装用于在轴向间隔开的轴承之间旋转的管状主体，并具有从所述主体轴向向前突出的鼻部；
由所述衬套承载的产品引导件，所述产品引导件具有与所述轴线对准并布置成接收所述产品的入口，并具有从所述入口端导向与所述轴线径向间隔开的输送端的中间弯曲部分，从所述输送端，所述产品作为所述螺纹系列的环排出；
沟状引导槽，提供所述产品引导件的螺旋延伸部，所述引导槽具有连续的底部和分段的可拆卸侧壁。
17.如权利要求16所述的敷设头，其中，所述产品引导件的中间弯曲部分和输送端以及所述引导槽承载在制造为所述鼻部的整体部件的连续的螺旋支撑件上。
18.如权利要求17所述的敷设头，其中，所述引导槽的底部包括所述螺旋支撑件的外缘。
19.如权利要求16所述的敷设头，其中，所述鼻部可拆卸地固定到所述管状主体。
20.如权利要求17所述的敷设头，其中，所述产品引导件包括可拆卸地固定到所述螺旋支撑件的外缘的管道。
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