CN108311555A - 一种矫直定径装置及其系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种矫直定径装置及其系统和方法，属于加工设备技术领域。一种矫直定径装置，包括底座、转毂、至少两个第一矫直辊组件和至少一个第二矫直辊组件，转毂设置于底座且相对底座转动，第一矫直辊组件包括至少三个以圆周形式设置于转毂内的矫直辊，且随转毂相对底座同步转动。第二矫直辊组件包括至少一个设置于转毂内的矫直辊，且随转毂相对底座同步转动。第一矫直辊组件包括的至少三个矫直辊形成圆形的作用腔，作用腔的中心轴线与转毂的中心轴线重合，矫直辊的轴线与转毂的轴线之间形成倾斜角α。该装置可消除因铸造原因引起的管坯外径差异，结构简单，使用灵活，可同时对铜管进行矫直和定径，提高成材率，降低生产成本。

Description

一种矫直定径装置及其系统和方法

技术领域

本发明涉及加工设备技术领域，具体而言，涉及一种矫直定径装置及其系统和方法。

背景技术

目前国内外的铜管连铸连轧生产线上，其生产工艺为：水平连铸、矫直、铣皮(或车皮)、行星轧管机等工序，水平连铸空心铜管铸造过程中，由于模具的磨损，导致同一副模具铸造出来的铜管外径相差0～1mm；在后续的铣皮(或车皮)机组中，铣皮(或车皮)机前通常只配置矫直机，配置的矫直机有两种形式，第一种为水平矫直机，仅能实现铜管一个方向的矫直，矫直精度低，当管坯外径尺寸存在误差时，为使表面质量达到要求，则铣屑(或车屑)深度要大大加深；第二种为转毂式矫直机，此矫直机可实现铜管全方位矫直，矫直精度高，但是同样管坯外径尺寸存在误差，其铣屑(或车屑)深度较第一种有改善，但仍然较深。以上两种结构现场的实际铣屑(或车屑)深度为0.8mm，按常用的单根管坯Φ90×25-22000mm规格计算，单根重约1000Kg，铣屑(或车屑)量为43.8Kg，占比4.38％。按2000吨/月计算，则铣屑(或车屑)量达到87.6吨/月，由此可见，铣屑(或车屑)浪费非常大，造成成材率低，生产成本增加。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种矫直定径装置，该装置结构简单，使用灵活，可同时对铜管进行矫直和定径，提高成材率，降低生产成本。

本发明又提出了一种矫直定径装置系统，该系统可同时对铜管进行矫直定径，节省人力，缩短加工时间，提高成材率，降低生产成本。

本发明还提出了一种矫直定径方法，采用上述矫直定径装置，效果好，成材率高，降低生产成本。

本发明是这样实现的：

一种矫直定径装置，包括

底座；

转毂，转毂设置于底座且相对底座转动；

至少两个第一矫直辊组件，第一矫直辊组件包括至少三个矫直辊，至少三个矫直辊以圆周形式设置于转毂内，且随转毂相对底座同步转动。

至少一个第二矫直辊组件，第二矫直辊组件包括至少一个矫直辊，至少一个矫直辊设置于转毂内，且随转毂相对底座同步转动。

第一矫直辊组件包括的至少三个矫直辊形成圆形的作用腔，作用腔的中心轴线与转毂的中心轴线重合。

矫直辊的轴线与转毂的轴线之间形成相同大小、相同方向的倾斜角α。

进一步地，在本发明较佳实施例中，二矫直辊组件设置于两个第一矫直辊组件之间。

进一步地，在本发明较佳实施例中，至少三个矫直辊等间距圆周设置于转毂的内侧。

进一步地，在本发明较佳实施例中，矫直定径装置还包括第一驱动丝杆，第一驱动丝杆的两端分别与转毂的内侧、矫直辊连接，用于调节矫直辊与转毂之间的距离。

进一步地，在本发明较佳实施例中，矫直定径装置还包括用于调节矫直辊倾斜的第一丝母，第一丝母设置于第一驱动丝杆靠近矫直辊的一端，矫直辊与第一丝母连接。

进一步地，在本发明较佳实施例中，矫第二矫直定径装置包括一个矫直辊，矫直辊设置于转毂的底部。

进一步地，在本发明较佳实施例中，矫直定径装置还包括电动机，用于带动转毂转动，电动机与转毂传动连接。

进一步地，在本发明较佳实施例中，电动机通过传动带与转毂带连接。

一种矫直定径系统，包括进料装置、出料装置和上述矫直定径装置，进料装置、出料装置分别设置于矫直定径装置的两端。

一种矫直定径方法，包括采用上述矫直定径装置进行矫直定径。

上述方案的有益效果：

本发明实施例提供的一种矫直定径装置，包括底座、转毂、至少两个第一矫直辊组件、至少一个第二矫直辊组件。第一矫直辊组件和第二矫直辊组件设置于转毂的内侧，转毂可以相对底座转动，并带动第一矫直辊组件和第二矫直辊组件同步转动，对待加工的铜管同时进行矫直与定径。矫直辊组件包括至少三个以圆周形式设置的矫直辊，保证与铜管的接触良好。

实际加工中，铜管经矫直定径机后实际铣屑深度为0.3～0.4mm，按常用的φ90×25-22000mm规格计算，单根重约1000Kg，铣屑深度按0.3mm技术，则铣屑量为16.5Kg，占比1.65％。按25000吨/年计算，则铣屑量为412.5吨/年，所以，较传统方案相比，一年节省材料682.5吨，大大提高了成材率，节约了废料及其回炉等产生的费用，降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的矫直定径装置的第一视角的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的矫直定径装置的第二视角的结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的矫直定径装置的第三视角的结构示意图；

图4为本发明实施例1提供的第一矫直辊的结构示意图；

图5为本发明实施例2提供的矫直定径系统的结构示意图。

图标：100-矫直定径装置；110-底座；120-转毂；130-第一矫直辊组件；131-第一矫直辊；140-第二矫直辊组件；141-第二矫直辊；150-电动机；151-皮带轮；161-第一驱动丝杆；163-第一丝母；165-第二驱动丝杆；167-第二丝母；200-矫直定径系统；210-进料装置；220-出料装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在本发明中，在不矛盾或冲突的情况下，本发明的所有实施例、实施方式以及特征可以相互组合。在本发明中，常规的设备、装置、部件等，既可以商购，也可以根据本发明公开的内容自制。在本发明中，为了突出本发明的重点，对一些常规的操作和设备、装置、部件进行的省略，或仅作简单描述。

实施例1

请参照图1及图2，本实施例提供一种矫直定径装置100，包括底座110、转毂120、第一矫直辊组件130、第二矫直辊组件140以及电动机150。转毂120设置于底座110并与底座110转动连接，第一矫直辊组件130和第二矫直辊组件140均设置于转毂120的内侧，电动机150与转毂120传动连接。电动机150驱动转毂120并带动第一矫直辊组件130和第二矫直辊组件140进行转动。

在本实施例中，第一矫直辊组件130的个数为2个，第二矫直辊组件140的个数为一个，在本发明的其他实施例中，第一矫直辊组件130与第二矫直辊组件140的个数可以根据需要改变，本发明对其不做限定。转毂120为环形结构，本实施例中为正六边形，在本发明的其他实施例中，转毂120可以为圆形，本发明对其不做限定。

第一矫直辊组件130包括至少三个第一矫直辊131，在本实施例中，第一矫直辊组件130包括三个第一矫直辊131，第一矫直辊131个数的增加有助于提高定径的效果，在本发明的其他实施例中，一个第一矫直辊组件130可以包括5个第一矫直辊131，本发明对其不做限定。

如图3，第二矫直辊组件140包括至少一个第二矫直辊141，在本实施例中，第二矫直辊组件140包括一个第二矫直辊141，第二矫直辊141个数的增加有助于提高定径的效果。在本实施例中，第二矫直辊141设置于转毂120的底部，作用于铜管的底部，对铜管矫直的同时还起到支撑的作用。在本发明的其他实施例中，第二矫直辊141的个数及设置位置可以进行相应的改变，本发明对其不做限定。在本实施例中，第二矫直辊141的结构与第一矫直辊131的结构相同。

第一矫直辊组件130的三个第一矫直辊131以圆周形式设置于转毂120，较优的，每个第一矫直辊组件130的三个第一矫直辊131等间距设置，相邻的两个第一矫直辊131之间的夹角为120度。如图4，每个第一矫直辊131的轴线与转毂120的轴线之间形成相同大小、相同方向的倾斜角α。在作用于铜管时，对铜管进行矫直。同一组的三个第一矫直辊131的作用点的连线形成圆形并形成一个作用腔，铜管穿过该作用腔。该圆形的中心轴线与转毂120的中心轴线重合，保证在第二矫直辊组件140和第一矫直辊131转动时，对铜管的定径稳定。在本实施例中，第一矫直辊131为两端外径大于中间外径的结构，在本发明的其他实施例中，第一矫直辊131可以为外径相同的直棍，本发明对其不做限定。本实施例中的两个第一矫直辊组件130设置于第二矫直辊组件140的两侧，对铜管的作用更加均匀。

为了扩大矫直定径的范围，矫直定径装置100还包括第一驱动丝杆161和第一丝母163。第一驱动丝杆161用于连接第一矫直辊131与转毂120，第一驱动丝杆161的一端与转毂120连接，另一端与第一丝母163连接，第一矫直辊131与第一丝母163连接。第一驱动丝杆161可以改变第一矫直辊131与转毂120间的距离，改变第一矫直辊组件130可作用的铜管的直径的大小。通过第一驱动丝杆161保证第一矫直辊131与铜管的接触良好，实现定径功能。第一丝母163可调节第一矫直辊131相对其初始位置的倾斜程度，第一矫直辊131的初始位置为第一矫直辊131的转动轴心线与转毂120的转动轴心线平行时的位置。第一矫直辊131的基准倾斜角为1～15度，基准倾斜角为预设的倾斜角。在本实施例中，α为5度，本发明对其不做限定。

第二矫直辊组件140与转毂120同步转动。矫直定径装置100还包括第二驱动丝杆165和第二丝母167，第二驱动丝杆165的一端与转毂120的内侧连接，另一端与第二丝母167连接，第二矫直辊141与第二丝母167连接。通过调节第二驱动丝杆165改变第二矫直辊组件140相对转毂120的位置，通过第二丝母167调节第二矫直辊141相对其初始位置的倾斜程度，第二矫直辊141的初始位置为第二矫直辊141的转动中心轴线与转毂120的转动轴心线平行时的位置。第二矫直辊141的基准倾斜角为1～15度，基准倾斜角为预设的倾斜角，第二矫直辊141的轴线与转毂120的轴线之间形成的倾斜角与第一矫直辊131的轴线与转毂120的轴线形成的倾斜角的角度相同，也为α。在本实施例中，第二矫直辊141的轴线与转毂120的轴线之间形成的倾斜角α为5度，本发明对其不做限定。

第一矫直辊131或第二矫直辊141进给调节可实现铜管矫直所需的反弯量，第一矫直辊131或第二矫直辊组件140的倾斜角调整可以保证与铜管接触良好，实现校正功能。第一驱动丝杆161、第一丝母163、第二驱动丝杆165以及第二丝母167可以实现第一矫直辊131和第二矫直辊141的单独调整，相互之间不影响，使得矫直定径角度变化多，更加灵活。

在本实施例中，电动机150通过皮带轮151驱动转毂120进行转动。在本发明的其他实施例中，电动机150为交流变频电机，可以实现正反转，可根据需要调整转毂120的转动方向等工艺参数。在本发明的其他实施例中，电动机150可以通过其他装置驱动转毂120转动，本发明对其不做限定。

矫直定径装置100可同时实现铜管在线矫直和定径功能，减小后续铣屑的深度，且铣屑后的表面质量好，成材率高。

实施例2

请参照图5，本实施例提供了一种基于矫直定径装置100的矫直定径系统200，包括进料装置210、出料装置220和矫直定径装置100，进料装置210、出料装置220分别设置于矫直定径装置100的两端，用于传送铜管，同时防止铜管转动。在本实施例中，进料装置210和出料装置220通过滚动传动的方式传送铜管。

为简化表示，本实施例中未提及处，请参阅实施例1中相应内容。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种矫直定径装置，其特征在于，包括

底座；

转毂，所述转毂设置于所述底座且相对所述底座转动；

至少两个第一矫直辊组件，所述第一矫直辊组件包括至少三个矫直辊，至少三个所述矫直辊以圆周形式设置于所述转毂内，且随所述转毂相对所述底座同步转动；

至少一个第二矫直辊组件，所述第二矫直辊组件包括至少一个矫直辊，至少一个所述矫直辊设置于所述转毂内，且随所述转毂相对所述底座同步转动；

所述第一矫直辊组件包括的至少三个所述矫直辊形成圆形的作用腔，所述作用腔的中心轴线与所述转毂的中心轴线重合；

所述矫直辊的轴线与所述转毂的轴线之间形成相同大小、相同方向的倾斜角α。

2.根据权利要求1所述的矫直定径装置，其特征在于，所述第二矫直辊组件设置于两个所述第一矫直辊组件之间。

3.根据权利要求1或2所述的矫直定径装置，其特征在于，至少三个所述矫直辊等间距圆周设置于所述转毂的内侧。

4.根据权利要求1所述的矫直定径装置，其特征在于，所述矫直定径装置还包括第一驱动丝杆，所述第一驱动丝杆的两端分别与所述转毂的内侧、所述矫直辊连接，用于调节所述矫直辊与所述转毂之间的距离。

5.根据权利要求4所述的矫直定径装置，其特征在于，所述矫直定径装置还包括用于调节所述矫直辊倾斜的第一丝母，所述第一丝母设置于所述第一驱动丝杆靠近所述矫直辊的一端，所述矫直辊与所述第一丝母连接。

6.根据权利要求1所述的矫直定径装置，其特征在于，所述第二矫直定径装置包括一个所述矫直辊，所述矫直辊设置于所述转毂的底部。

7.根据权利要求1所述的矫直定径装置，其特征在于，所述矫直定径装置还包括电动机，用于带动所述转毂转动，所述电动机与所述转毂传动连接。

8.根据权利要求7所述的矫直定径装置，其特征在于，所述电动机通过传动带与所述转毂带连接。

9.一种矫直定径系统，其特征在于，包括进料装置、出料装置和如权利要求1～8任一项所述的矫直定径装置，所述进料装置、所述出料装置分别设置于所述矫直定径装置的两端。

10.一种矫直定径方法，其特征在于，包括采用如权利要求1～8任一项所述的矫直定径装置进行矫直定径。