CN108405638B - 一种线材轧件导槽及防止线材轧件划伤的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线材轧件导槽及防止线材轧件划伤的方法，该线材轧件导槽包括导槽基座，在导槽基座的内部设有供线材轧件通过的导槽，在导槽基座的一端部设有能自由转动的导辊总成，导辊总成包括导辊Ⅰ、导辊Ⅱ和导辊Ⅲ，导辊Ⅰ通过支架连接在导槽盖板上，导辊Ⅱ和导辊Ⅲ对称设置在导槽基座上导槽的一端均可沿导槽基座自由转动。导槽为U型槽结构，对应的导辊Ⅱ和导辊Ⅲ形成的供线材轧件通过的导轨为U型槽结构，导辊Ⅰ设置在导轨U型槽结构的开口端。在轧线直线段爬坡处，安装该线材轧件导槽，改变了爬坡处线材轧件四面与导槽之间传统的摩擦形式，即由滑动摩擦变为滚动摩擦，减少了线材轧件在轧制过程中的机械划/擦伤，提高了成品表面质量。

Description

一种线材轧件导槽及防止线材轧件划伤的方法

技术领域

本发明属于轧钢技术领域，具体涉及一种线材轧件导槽及防止线材轧件划伤的方法。

背景技术

目前，大多数钢厂高速线材轧线使用的导槽为常用的滑动导槽，这种滑动导槽基本能满足建筑用线材，但无法满足高附加值特钢，线材轧件在弯道和爬坡上的技术等级和使用要求。特别对表面质量要求较高的冷镦钢、弹簧钢、帘线钢等线材产品，在弯道和爬坡上使用常用的滑动导槽，已无法满足客户对冷镦钢，后续线材轧件加工的工艺要求。

据研究表明，成品线材轧件表面存在大于0.03mm深的凹坑时，对后续的冷加工质量就会产生影响。线材表面的划(擦)伤缺陷，因其周围存在应力集中区，在冷加工变形中，若变形量较大会引发开裂现象，较深的划(擦)伤甚至会形成类似折叠的表面缺陷，而且这种缺陷无法依靠热处理来消除。常规的高速线材轧线设计为直线，近年来随着热机轧制技术的发展，国内外已改造或新建多条具备热机轧制功能的高速线材轧线，为节省投资不增大厂房长度和面积，这类轧线设计了多处弯道、爬坡并增加了多个控冷水箱，国内高速线材轧线就是这种多弯道轧线设计。但是常规滑动导槽使用寿命短、易磨损，尤其在弯道爬坡处，很容易造成导槽四周磨损。当导槽四周或局部磨损深度接近轧件直径的1/5时，对轧件表面质量危害极大。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种安装在轧线直线段爬坡处，防线材轧件四面划伤，能够减少线材轧件在轧制过程中的机械划/擦伤，提高线材轧件成品表面质量的线材轧件导槽，本发明还涉及一种使用该线材轧件导槽防止线材轧件划伤的方法。用于解决现有技术中，在线材轧制的过程中，线材轧件经过直线爬坡段和弯道段时表面容易产生划伤的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种线材轧件导槽，包括导槽基座，在所述导槽基座的内部设有供线材轧件通过的导槽，所述导槽基座还配有导槽盖板，在所述导槽基座的一端部设有能自由转动的导辊总成，所述导辊总成形成供所述线材轧件通过的通道，所述导辊总成与所述导槽盖板连接。

进一步的，所述导辊总成包括导辊Ⅰ、导辊Ⅱ和导辊Ⅲ，所述导辊Ⅰ通过支架连接在所述导槽盖板上，所述导辊Ⅰ可沿所述支架自由转动，所述导辊Ⅱ和导辊Ⅲ对称设置在所述导槽基座上导槽的一端，所述导辊Ⅱ和导辊Ⅲ均可沿所述导槽基座自由转动。

进一步的，所述导槽为U型槽结构，对应的所述导辊Ⅱ与导辊Ⅲ之间形成的供所述线材轧件通过的导轨为U型槽结构，所述导辊Ⅰ设置在所述导轨U型槽结构的开口端。

进一步的，所述导辊Ⅱ与所述导辊Ⅲ之间的距离小于所述导槽的宽度，所述导辊Ⅰ与所述导辊Ⅱ、所述导辊Ⅲ构成防止所述线材轧件四面划伤的通道。

进一步的，所述支架上设有用于与所述导槽盖板连接的凸起，所述导槽盖板设有与所述凸起对应的凹槽，所述凸起卡在所述凹槽内通过螺栓连接。

进一步的，在所述导槽内部两侧设有对所述导辊Ⅱ和所述导辊Ⅲ冷却的冷却水道Ⅱ，在所述导槽基座设有与所述冷却水道Ⅱ连通的冷却水接头Ⅱ，在所述导槽盖板内设有对所述导辊Ⅰ冷却的冷却水道Ⅰ，在所述导槽盖板上设有与所述冷却水道Ⅰ连通的冷却水接头Ⅰ。

进一步的，所述冷却水道Ⅱ设有朝向所述导辊Ⅱ和所述导辊Ⅲ喷冷却液的喷口，所述冷却水道Ⅰ设有朝向所述导辊Ⅰ喷冷却液的喷口。

进一步的，所述导辊Ⅰ通过轴承连接在所述支架上，所述导辊Ⅱ和所述导辊Ⅲ均通过轴承连接在所述导槽基座上，在所述导辊Ⅰ与所述支架的连接处设有用于进行油气润滑的油气接头Ⅰ，在所述导辊Ⅱ和所述导辊Ⅲ与所述导槽基座的连接处设有用于进行油气润滑的油气接头Ⅱ。

进一步的，所述导辊Ⅱ和所述导辊Ⅲ的轴线均与所述导辊Ⅰ的轴线垂直。

本发明还涉及一种使用上述线材轧件导槽防止线材轧件划伤的方法，所述方法包括如下步骤：步骤1：在线材轧线直线段爬坡处安装所述线材轧件导槽；步骤2：所述线材轧件通过所述通道时，所述导辊Ⅰ、导辊Ⅱ和导辊Ⅲ均与所述线材轧件的外表面接触；步骤3：所述导辊Ⅰ、导辊Ⅱ和导辊Ⅲ均可自由转动，所述线材轧件通过所述通道时，带动所述导辊Ⅰ、导辊Ⅱ和导辊Ⅲ转动，使所述导辊Ⅰ、导辊Ⅱ和导辊Ⅲ与所述线材轧件接触处的摩擦形式均为滚动摩擦。

采用本发明技术方案的优点为：

1.本发明的线材轧件导槽安装在轧线直线段爬坡处，改变了爬坡处线材轧件四面与导槽之间传统的摩擦形式，即由传统的滑动摩擦改变为滚动摩擦，这样的设计减少了线材轧件在轧制过程中的机械划/擦伤，提高了成品表面质量，满足了冷镦钢、弹簧钢、帘线钢和高附加值线材对后续拉丝、冷镦，冷加工的工艺要求。

2.本发明根据导槽的U型槽结构，合理设计导辊Ⅱ和导辊Ⅲ的结构，使导辊Ⅱ和导辊Ⅲ之间形成与导辊匹配的U型槽结构；且导辊Ⅱ和导辊Ⅲ之间的距离小于导槽的宽度，这样线材轧件在导槽内可自由摆动，对于避免线材轧件四面划/擦伤现象，起到非常重要的作用。

3.本发明导辊Ⅰ、导辊Ⅱ、导辊Ⅲ之间相互独立，当任意导辊发生磨损时，单独对磨损的导辊进行更换即可，其它导辊和导槽都可以继续使用，所以该滚动导槽的导槽基座使用寿命比原滑动导槽提高十倍以上，带导辊总成的导槽，只要更换磨损的导辊便可以重复使用，大大节省了导槽制造成本及备件费用。

4.本发明冷却结构的设计不仅能降低导辊总成本身的温度，减少导辊Ⅰ、导辊Ⅱ和导辊Ⅲ的磨损量，同时也能降低导槽基座和导槽盖板的温度，起到减少导槽基座磨损和延长其使用寿命的作用。

5.本发明导槽盖板上凹槽和支架上凸起的设计便于现场更换导辊，将导槽盖板与导槽基座进行分体式设计并通过销轴连接，在轧制过程中导槽出现堵塞情况时，方便打开导槽盖板对导槽内堵塞的地方进行清理，不仅结构简单，而且实用性强。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明导槽基座整体结构的俯视示意图。

图2为本发明导槽基座整体结构的主视示意图。

图3为本发明导槽盖板整体结构的主视示意图。

图4为本发明导槽盖板整体结构的俯视示意图

图5为本实用新线材轧件导槽整体结构的右视示意图。

上述图中的标记分别为：1、导槽基座；2、导槽；21、冷却水道Ⅱ；22、冷却水接头Ⅱ；3、导槽盖板；31、支架；32、凸起；33、凹槽；34、螺栓；35、冷却水道Ⅰ；36、冷却水接头Ⅰ；4、导辊总成；41、导辊Ⅰ；42、导辊Ⅱ；43、导辊Ⅲ；5、线材轧件；6、通道；71、油气接头Ⅰ；71、油气接头Ⅱ。

具体实施方式

在本发明中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种线材轧件导槽，包括导槽基座1，在导槽基座1的内部设有供线材轧件5通过的导槽2，导槽基座1还配有导槽盖板3，在导槽基座1的一端部设有能自由转动的导辊总成4，导辊总成4形成供线材轧件5通过的通道6。上述导辊总成4包括导辊Ⅰ41、导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43，导辊Ⅰ41通过支架31连接在导槽盖板3上，导辊Ⅰ41可沿支架31自由转动，导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43对称设置在导槽基座1上导槽2的一端，导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43均可沿导槽基座1自由转动。优选，导辊Ⅱ42和所述导辊Ⅲ43的轴线均与所述导辊Ⅰ41的轴线垂直。在轧线直线段爬坡处，安装本发明的线材轧件导槽，改变了爬坡处线材轧件四面与导槽2之间传统的摩擦形式，即由传统的滑动摩擦改变为滚动摩擦。这样的设计减少了线材轧件在轧制过程中的机械划/擦伤，提高了成品表面质量，满足了冷镦钢、弹簧钢、帘线钢和高附加值线材对后续拉丝、冷镦，冷加工的工艺要求。

由于导槽2为U型槽结构，对应的导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43之间形成的供线材轧件5通过的导轨为U型槽结构，导辊Ⅰ41设置在导轨U型槽结构的开口端。导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43之间的距离小于导槽2的宽度，导辊Ⅰ41与导辊Ⅱ42、导辊Ⅲ43构成防止线材轧件5四面划/擦伤的通道6。根据导槽2的U型槽结构，合理设计导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43的结构，使成导辊Ⅱ42与导辊Ⅲ43之间形成与导辊2匹配的U型槽结构；优选的，导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43与导槽2单侧尺寸相差2mm，即导辊Ⅱ42与导辊Ⅲ43之间的距离小于导槽2的宽度，这样线材轧件5在导槽2内可自由摆动，对于避免线材轧件5四面划/擦伤现象，起到非常重要的作用。

优选的，将导槽盖板3与导槽基座1进行分体式设计，并且导槽盖板3通过销轴连接在导槽基座1上，这样在轧制过程中导槽2出现堵塞情况时，方便打开导槽盖板3对导槽2内堵塞的地方进行清理。

上述导辊Ⅰ41通过轴承连接在支架31上，导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43通过轴承连接在导槽基座1上，由于导辊Ⅰ41、导辊Ⅱ42、导辊Ⅲ43之间相互独立，所以当任意导辊发生磨损时，单独对磨损的导辊进行更换即可，其它导辊和导槽2都可以继续使用，从而减少备件和制造成本。

在导辊Ⅰ41与支架31的连接处设有用于进行油气润滑的油气接头Ⅰ71，在导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43与导槽基座1的连接处均设有用于进行油气润滑的油气接头Ⅱ72，该油气接头7设计为快接式接头。为了在处理堆钢时预留空间，避免油气管烫坏，同时起到外形简单、美观、操作方便的作用，将油气接头Ⅱ72设置在导槽基座1的下方，油气接头Ⅰ71设置在导槽2轧制方向的一侧，在本发明中油气接头7设置在导槽轧制方向图3中箭头方向为轧制方向的左侧。

上述支架31上设有用于与导槽盖板3连接的凸起32，导槽盖板3设有与凸起32对应的凹槽33，凸起32卡在凹槽33内通过螺栓34连接在一起。通过拆卸螺栓34就可以达到更换磨损导辊的目的，导槽盖板3上凹槽33和支架31上凸起32的设计便于现场更换导辊，结构简单、实用性强。

在导槽2内部两侧设有对导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43冷却的冷却水道Ⅱ21，在导槽基座1设有与冷却水道Ⅱ21连通的冷却水接头Ⅱ22，在导槽盖板3内设有对导辊Ⅰ41冷却的冷却水道Ⅰ35，在导槽盖板3上设有与冷却水道Ⅰ35连通的冷却水接头Ⅰ36。冷却水道Ⅱ21设有朝向导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43喷冷却液的喷口，冷却水道Ⅰ35设有朝向导辊Ⅰ41喷冷却液的喷口。冷却水道Ⅰ35通过冷却水接头Ⅰ36与外部的供水装置构成冷却系统，对导辊Ⅰ41进行冷却；冷却水道Ⅱ21通过冷却水接头Ⅱ22与外部的供水装置构成冷却系统，对导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43进行冷却，不仅能降低导辊总成4本身的温度，减少导辊Ⅰ41、导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43的磨损量，同时也能降低导槽基座1和导槽盖板3的温度，起到减少导槽基座1磨损和延长其使用寿命的作用。优选冷却水接头Ⅰ36和冷却水接头Ⅱ22为快速接头，以方便拆装。

使用上述线材轧件导槽防止线材轧件划伤的方法为：

步骤1：在线材轧线直线段爬坡处安装线材轧件导槽；

步骤2：线材轧件5通过通道6时，导辊Ⅰ41、导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43均与线材轧件5的外表面接触，在导槽上设计导辊Ⅰ41、导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43使得，导辊Ⅰ41与线材轧件5、导辊Ⅱ42与线材轧件5、导辊Ⅲ43与线材轧件5之间的接触均为点接触，减少接触面积，从而减少对线材轧件5的划伤量；

步骤3：导辊Ⅰ41、导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43均可自由转动，线材轧件5通过通道6时，带动导辊Ⅰ41、导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43转动，使导辊Ⅰ41、导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43与线材轧件5接触处的摩擦形式均为滚动摩擦，避免线材轧件5外表面的划伤。

在本发明中线材轧件5与导辊Ⅰ41、导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43的接触点共有4个，分别为上接触点、下接触点、左接触点、右接触点，每个接触点处均为滚动摩擦。

生产使用时，在线材轧线直线段爬坡处安装两组本发明的线材轧件导槽，过钢量达到1400吨时，导辊总成磨损量为：2.0mm左右。导辊Ⅰ41、导辊Ⅱ42和导辊Ⅲ43仍旋转正常，冷却状态良好，线材轧件运行稳定，磨损后的导辊总成4通过在线更换导辊总成4，可以重复使用。产品表面划/擦伤现象大幅度减少，线材冷镦钢等其它产品，通条表面质量，比没有使用该滚动导槽前，有明显改善。

在高线轧线安装本发明线材轧件导槽后，经过四个月实测，该滚动导槽使用寿命比原滑动导槽提高十倍以上。更换成带导辊总成的导槽后，只要更换导辊Ⅰ41、导辊Ⅱ42、导辊Ⅲ43便可以重复使用，大大节省了导槽2制造成本费用，线材轧件四面划伤得到明显改善。产品表面通条划/擦伤现象大为减少，改善了冷镦钢等系列产品表面质量。冷镦合格率、冷镦等级、拉丝材质量，均明显提高，节约了导槽备件费用、提高了产品表面质量、降低了质量异议发生等。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种线材轧件导槽防止线材轧件划伤的方法，所述导槽包括导槽基座(1)，在所述导槽基座(1)的内部设有供线材轧件(5)通过的导槽(2)，所述导槽基座(1)上设有导槽盖板(3)，所述导槽基座(1)的一端部设有能自由转动的导辊总成(4)，所述导辊总成(4)与所述导槽盖板(3)连接；所述导辊总成(4)包括导辊Ⅰ(41)、导辊Ⅱ(42)和导辊Ⅲ(43)，所述导辊Ⅰ(41)通过支架(31)连接在所述导槽盖板(3)上，所述导辊Ⅱ(42)和导辊Ⅲ(43)对称设置在所述导槽基座(1)上导槽(2)的一端；所述导辊Ⅱ(42)与所述导辊Ⅲ(43)之间的距离小于所述导槽(2)的宽度，所述导辊Ⅰ(41)与所述导辊Ⅱ(42)、所述导辊Ⅲ(43)构成防止所述线材轧件(5)四面划伤的通道(6)；其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1：在线材轧线直线段爬坡处安装所述线材轧件导槽；

步骤2：所述线材轧件(5)通过所述通道(6)时，所述导辊Ⅰ(41)、导辊Ⅱ(42)和导辊Ⅲ(43)均与所述线材轧件(5)的外表面接触；

步骤3：所述导辊Ⅰ(41)、导辊Ⅱ(42)和导辊Ⅲ(43)均可自由转动，所述线材轧件(5)通过所述通道(6)时，带动所述导辊Ⅰ(41)、导辊Ⅱ(42)和导辊Ⅲ(43)转动，使所述导辊Ⅰ(41)、导辊Ⅱ(42)和导辊Ⅲ(43)与所述线材轧件(5)接触处的摩擦形式均为滚动摩擦；

所述支架(31)上设有用于与所述导槽盖板(3)连接的凸起(32)，所述导槽盖板(3)设有与所述凸起(32)对应的凹槽(33)，所述凸起(32)卡在所述凹槽(33)内通过螺栓(34)连接。

2.如权利要求1所述的一种线材轧件导槽防止线材轧件划伤的方法，其特征在于：所述导槽(2)为U型槽结构，对应的所述导辊Ⅱ(42)与导辊Ⅲ(43)之间形成的供所述线材轧件(5)通过的导轨为U型槽结构，所述导辊Ⅰ(41)设置在所述导轨U型槽结构的开口端。

3.如权利要求2所述的一种线材轧件导槽防止线材轧件划伤的方法，其特征在于：所述导槽(2)内部两侧设有对所述导辊Ⅱ(42)和所述导辊Ⅲ(43)冷却的冷却水道Ⅱ(21)，所述导槽基座(1)上设有与所述冷却水道Ⅱ(21)连通的冷却水接头Ⅱ(22)，所述导槽盖板(3)内设有对所述导辊Ⅰ(41)冷却的冷却水道Ⅰ(35)，所述导槽盖板(3)上设有与所述冷却水道Ⅰ(35)连通的冷却水接头Ⅰ(36)。

4.如权利要求3所述的一种线材轧件导槽防止线材轧件划伤的方法，其特征在于：所述冷却水道Ⅱ(21)设有朝向所述导辊Ⅱ(42)和所述导辊Ⅲ(43)喷冷却液的喷口，所述冷却水道Ⅰ(35)设有朝向所述导辊Ⅰ(41)喷冷却液的喷口。

5.如权利要求3所述的一种线材轧件导槽防止线材轧件划伤的方法，所述导辊Ⅰ(41)通过轴承连接在所述支架(31)上，所述导辊Ⅱ(42)和所述导辊Ⅲ(43)均通过轴承连接在所述导槽基座(1)上，在所述导辊Ⅰ(41)与所述支架(31)的连接处设有用于进行油气润滑的油气接头Ⅰ(71)，在所述导辊Ⅱ(42)和所述导辊Ⅲ(43)与所述导槽基座(1)的连接处设有用于进行油气润滑的油气接头Ⅱ(72)。

6.如权利要求3所述的一种线材轧件导槽防止线材轧件划伤的方法，其特征在于：所述导辊Ⅱ(42)和所述导辊Ⅲ(43)的轴线均与所述导辊Ⅰ(41)的轴线垂直。

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