CN109454111A - 一种扇形板密封斜楔柱塞式卷筒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扇形板密封斜楔柱塞式卷筒，包括从内外依次套设的楔形芯轴(23)、主轴(22)和外筒体，所述外筒体含有交替设置的扇形板(21)和密封板(30)；当楔形芯轴(23)从缩颈位置向胀径位置移动的过程中，楔形芯轴(23)能够使扇形板(21)和密封板(30)向远离主轴(22)中心线的方向移动；当楔形芯轴(23)从胀径位置向缩颈位置移动的过程中，楔形芯轴(23)能够使扇形板(21)和密封板(30)向靠近主轴(22)中心线的方向移动。该扇形板密封斜楔柱塞式卷筒设有密封板，不但能够阻止氧化铁皮的进入碎末进入卷筒内，还能够防止冷却水从缝隙留出，提高了产品的成材率。
Description
技术领域
本发明涉及金属卷材加工设备领域，具体的是一种扇形板密封斜楔柱塞式卷筒。
背景技术
在现有技术中，如中国专利CN 207026175 U，公开日期2018年2月23日，公开了一种《卷取机卷筒》。在使用时，由于薄带铸轧生产线卷取的时间长、卷取温度高，钢板表面有大量的氧化铁皮，这种氧化铁皮在卷筒表面上会形成碎末状，很容易从扇形板接缝处并进入卷筒内部。
这些氧化铁皮的碎末和冷却水混合形成酸性物质，腐蚀卷筒的各个零件；冷却水流动，带动氧化铁皮的碎末到处流动，无处不在，这样会破坏卷筒里面的密封圈；氧化铁皮的碎末附着在零件的表面，这样有相对运动的零件，会加剧摩损。
另外，贴近卷筒的第一圈钢板，受到卷筒缝隙留出的冷却水的影响，钢板温度会从卷取温度急剧冷却，钢板的机械性能得不到保证；由于水的传导性，会影响到卷筒上1圈～5圈钢板的机械性能。这些不符合产品质量要求的钢板，最终会被剪切掉，这样的卷取还减少了产品的成材率。
发明内容
为了防止氧化铁皮的碎末进入卷筒内。本发明提供了一种扇形板密封斜楔柱塞式卷筒，该扇形板密封斜楔柱塞式卷筒设有密封板，不但能够阻止氧化铁皮的进入碎末进入卷筒内，还能够防止冷却水从缝隙留出，提高了产品的成材率。
本发明解决其技术问题所采用的技术发明是：一种扇形板密封斜楔柱塞式卷筒，包括从内外依次套设的楔形芯轴、主轴和外筒体，楔形芯轴能够沿主轴的轴向移动，沿主轴的周向，所述外筒体含有交替设置的扇形板和密封板，相邻的扇形板与密封板密封连接，扇形板和密封板均能够沿主轴的径向移动；当楔形芯轴从缩颈位置向胀径位置移动的过程中，楔形芯轴能够使扇形板和密封板向远离主轴中心线的方向移动，并使该外筒体的外径逐渐增大；当楔形芯轴从胀径位置向缩颈位置移动的过程中，楔形芯轴能够使扇形板和密封板向靠近主轴中心线的方向移动，并使该外筒体的外径逐渐减小。
密封板为长条形结构，密封板的长度方向与主轴的中心线方向相同，密封板的断面为等腰梯形，该等腰梯形的底端朝向主轴的中心线。
密封板通过滑动组件与楔形芯轴的外表面连接，主轴内设有用于安装该滑动组件的第一安装通孔，该滑动组件含有滑动座、小轴和弹簧。
滑动座的头部内设有插装孔，滑动座的尾端设有第一抵接斜面，小轴和弹簧位于滑动座的插装孔内，小轴的两端分别与弹簧和密封板抵接，滑动座的第一抵接斜面与楔形芯轴的外表面匹配连接。
滑动座与主轴之间套设有铜套，铜套与主轴之间过盈配合，铜套与滑动座之间设有密封圈。
扇形板通过大柱塞与楔形芯轴的外表面连接，主轴内设有用于安装该大柱塞的第二安装通孔，扇形板的内侧设有滑槽，大柱塞的头部卡设于该滑槽内，大柱塞的尾端设有第二抵接斜面，该第二抵接斜面与楔形芯轴的外表面匹配连接。
扇形板还通过小柱塞与楔形芯轴的外表面连接，主轴内设有用于安装该小柱塞的第三安装通孔，小柱塞的头部也卡设于该滑槽内，小柱塞的尾端设有第三抵接斜面，该第三抵接斜面与楔形芯轴的外表面匹配连接。
主轴内设有多个冷却水内流道，多个冷却水内流道沿主轴的周向间隔排列，所述外筒体共含有四块扇形板和四块密封板。
本发明的有益效果是：
1、增加密封机构，防止氧化铁皮进入卷筒，延长卷筒使用寿命。
2、增加密封机构，防止冷却水从扇形板接缝处留出，保护钢板表面质量。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明所述扇形板密封斜楔柱塞式卷筒的主视图。
图2是在胀径位置和缩颈位置时图1中沿A-A方向的剖视图。
图3是在胀径位置和缩颈位置时图1中沿B-B方向的剖视图。
图4是图2中沿C-C方向的剖视图。
图5是图3中沿D-D方向的剖视图。
图6是图3中E部位的放大示意图。
图7是密封板的示意图。
图8是滑动座的透视示意图。
图9是滑动座的外观示意图。
图10是小轴的示意图。
图11是铜套的示意图。
图12是弹簧的示意图。
20、水冷区；21、扇形板；22、主轴；23、楔形芯轴；24、大柱塞；25、小柱塞；26、蝶形弹簧；27、液压缸；28、旋转接头；29、冷却水内流道；
30、密封板；31、滑动座；32、小轴；33、铜套；34、弹簧；35、密封圈；36、插装孔；
R、接缝处。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种扇形板密封斜楔柱塞式卷筒，包括从内外依次套设的楔形芯轴23、主轴22和外筒体，楔形芯轴23能够沿主轴22的轴向移动，沿主轴22的周向，所述外筒体含有交替设置的扇形板21和密封板30，相邻的两块扇形板21与密封板30的连接部位相匹配，相邻的两块扇形板21与密封板30始终保持密封连接，扇形板21和密封板30均能够沿主轴22的径向移动；当楔形芯轴23从缩颈位置向胀径位置移动的过程中，楔形芯轴23能够使扇形板21和密封板30(沿主轴22的径向)向远离主轴22中心线的方向移动，并使该外筒体的外径逐渐增大；当楔形芯轴23从胀径位置向缩颈位置移动的过程中，楔形芯轴23能够使扇形板21和密封板30(沿主轴22的径向)向靠近主轴22中心线的方向移动，并使该外筒体的外径逐渐减小，如图1至图5所示。
在本实施例中，密封板30为长条形结构，密封板30的长度方向与主轴22的中心线方向相同，密封板30的断面为等腰梯形，该等腰梯形的底端朝向主轴22的中心线。扇形板21与密封板30的连接部位为倾斜平面，该倾斜平面与该等腰梯形的腰相匹配，如图6所示。
在本实施例中，密封板30通过滑动组件与楔形芯轴23的外表面连接，主轴22内设有用于安装该滑动组件的第一安装通孔，该滑动组件能够随楔形芯轴23沿主轴22的轴向同步移动，即该滑动组件能够随楔形芯轴23沿图5中的左右方向移动，该滑动组件含有滑动座31、小轴32和弹簧34。
在本实施例中，滑动座31的头部内设有插装孔36，滑动座31的尾端设有第一抵接斜面，该第一抵接斜面与楔形芯轴23的中心线之间的夹角为37度，如图5所示。小轴32的一端和弹簧34位于滑动座31的插装孔内，小轴32的两端分别与弹簧34和密封板30抵接，滑动座31的第一抵接斜面与楔形芯轴23的外表面匹配连接，如图7至图12所示。
在本实施例中，滑动座31与主轴22之间套设有铜套33，铜套33与主轴22之间过盈配合，铜套33也位于主轴22的第一安装通孔内，铜套33与滑动座31之间设有密封圈35，铜套33与滑动座31间隙或过渡配合。该滑动组件还能够沿主轴22的径向移动，即该滑动组件不但可以沿图5中的左右方向移动，还可以沿图5中的上下方向移动。
在本实施例中，扇形板21通过大柱塞24与楔形芯轴23的外表面连接，主轴22内设有用于安装该大柱塞24的第二安装通孔，扇形板21的内侧设有滑槽，大柱塞24的头部卡设于该滑槽内，大柱塞24的尾端设有第二抵接斜面，第二抵接斜面与楔形芯轴23的中心线之间的夹角为16度，如图4所示，该第二抵接斜面与楔形芯轴23的外表面匹配连接。
在本实施例中，扇形板21还通过小柱塞25与楔形芯轴23的外表面连接，主轴22内设有用于安装该小柱塞25的第三安装通孔，小柱塞25的头部也卡设于该滑槽内，小柱塞25的尾端设有第三抵接斜面，第三抵接斜面与楔形芯轴23的中心线之间的夹角为16度，如图4所示，该第三抵接斜面与楔形芯轴23的外表面匹配连接。
在本实施例中，主轴22内设有多个冷却水内流道29，多个冷却水内流道29沿主轴22的周向均匀间隔排列，主轴22与所述外筒体之间设有水冷区20，密封板30和冷却水内流道29均与水冷区20连通，所述外筒体共含有四块扇形板21和四块密封板30。
在本实施例中，该扇形板密封斜楔柱塞式卷筒还含有旋转接头28和液压缸27，液压缸27能够驱动楔形芯轴23沿主轴22的轴向移动，从而使楔形芯轴23从缩颈位置移动至胀径位置，或使楔形芯轴23从胀径位置移动至缩颈位置。旋转接头28能够为液压缸27提供液压油、为卷筒提供冷却水、为滑动面提供干油，以便润滑。
下面介绍该扇形板密封斜楔柱塞式卷筒的工作过程：
1、涨径动作过程：
楔形芯轴23在液压缸27的作用下前进到设定行程，此时大柱塞24的斜面和小柱塞25的斜面均沿着楔形芯轴23的16度斜面升高；滑动座31沿着楔形芯轴23的37度斜面升高，到设定位置，扇形板21及密封板30一起胀到相应高度，即卷筒直径胀径到设定值(如图2中的尺寸381mm)。卷取过程中保持这一直径状态。
2、缩径动作过程：
楔形芯轴23在液压缸27的作用下动作到设定行程(图5中尺寸42)，此时大柱塞24的斜面、小柱塞25的斜面均沿着楔形芯轴23的16度斜面降低，滑动座31沿着楔形芯轴23的37度斜面降低，到设定位置，扇形板21缩到相应高度，即卷筒直径达到设定值(如图2中的尺寸369mm)；密封板30的直径达到设定值(如图5中的尺寸341mm)；在卸卷过程中，卷筒一直保持这一直径状态。
在本发明中，密封板30(数量4件)与扇形板21(数量4件)共同组成卷筒的外筒体，工作时直径762(图2和图3中尺寸381mm为半径)二者侧面相互紧密贴合，有效防止氧化铁皮进入，及冷却水留出。密封板30的两侧面与扇形板21的侧面形成无缝接触；密封板30的材料采用耐热耐磨不锈钢材质。
滑动座31的斜面及侧面作耐磨处理；小轴32硬化处理，上表面顶住密封板30，下表面承接弹簧34。弹簧34由不锈钢丝制作，安装在滑动座31的内孔中，通过小轴32给密封板30施加支撑力，使密封板30与扇形板21接触紧密。密封板30能够密封相邻的两个扇形板21之间接缝处R。
机加工保证各个零件的精度、材料热处理要求：
加工扇形板21与密封板30一起加工外圆；加工主轴22的轴通孔，以便安装楔形芯轴23；加工安装大柱塞24及安装小柱塞25需要的孔；加工通水孔；加工楔形芯轴23的16度斜面及37度斜面；加工完成大柱塞24、小柱塞25等零件。
安装：
大柱塞24、小柱塞25、滑动座31在主轴22上对称布置，沿圆周方向成90度布置，沿长度方向上等距布置。
滑动座31在主轴22上对称布置，沿圆周方向成90度布置，沿长度方向上等距布置。
扇形板21(4件)、主轴22(1件)、楔形芯轴23(1件)、大柱塞24(16件)、小柱塞25(12件)、蝶形弹簧26(12套)、液压缸27(1件)、旋转接头28(1件)、密封板30(4件)、滑动座31(20件)、小轴32(20件)、铜套33(20件)、弹簧34(20件)、密封圈35(20件)。
在图2中，左半侧的部分为扇形板21、密封板30和楔形芯轴23在胀径位置时沿图1中A-A方向的剖视图；右半侧的部分为扇形板21、密封板30和楔形芯轴23在缩径位置时沿图1中A-A方向的剖视图。
在图3中，左半侧的部分为扇形板21、密封板30和楔形芯轴23在胀径位置时沿图1中B-B方向的剖视图；右半侧的部分为扇形板21、密封板30和楔形芯轴23在缩径位置时沿图1中B-B方向的剖视图。
在图4中，上半侧的部分为扇形板21、密封板30和楔形芯轴23在胀径位置时沿图2中C-C方向的剖视图；下半侧的部分为扇形板21、密封板30和楔形芯轴23在缩径位置时沿图2中C-C方向的剖视图。
在图5中，上半侧的部分为扇形板21、密封板30和楔形芯轴23在胀径位置时沿图3中D-D方向的剖视图；下半侧的部分为扇形板21、密封板30和楔形芯轴23在缩径位置时沿图3中D-D方向的剖视图。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。
Claims (8)
1.一种扇形板密封斜楔柱塞式卷筒，其特征在于，所述扇形板密封斜楔柱塞式卷筒包括从内外依次套设的楔形芯轴(23)、主轴(22)和外筒体，楔形芯轴(23)能够沿主轴(22)的轴向移动，沿主轴(22)的周向，所述外筒体含有交替设置的扇形板(21)和密封板(30)，相邻的扇形板(21)与密封板(30)密封连接，扇形板(21)和密封板(30)均能够沿主轴(22)的径向移动；
当楔形芯轴(23)从缩颈位置向胀径位置移动的过程中，楔形芯轴(23)能够使扇形板(21)和密封板(30)向远离主轴(22)中心线的方向移动，并使该外筒体的外径逐渐增大；
当楔形芯轴(23)从胀径位置向缩颈位置移动的过程中，楔形芯轴(23)能够使扇形板(21)和密封板(30)向靠近主轴(22)中心线的方向移动，并使该外筒体的外径逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的扇形板密封斜楔柱塞式卷筒，其特征在于，密封板(30)为长条形结构，密封板(30)的长度方向与主轴(22)的中心线方向相同，密封板(30)的断面为等腰梯形，该等腰梯形的底端朝向主轴(22)的中心线。
3.根据权利要求1所述的扇形板密封斜楔柱塞式卷筒，其特征在于，密封板(30)通过滑动组件与楔形芯轴(23)的外表面连接，主轴(22)内设有用于安装该滑动组件的第一安装通孔，该滑动组件含有滑动座(31)、小轴(32)和弹簧(34)。
4.根据权利要求3所述的扇形板密封斜楔柱塞式卷筒，其特征在于，滑动座(31)的头部内设有插装孔(36)，滑动座(31)的尾端设有第一抵接斜面，小轴(32)和弹簧(34)位于滑动座(31)的插装孔(36)内，小轴(32)的两端分别与弹簧(34)和密封板(30)抵接，滑动座(31)的第一抵接斜面与楔形芯轴(23)的外表面匹配连接。
5.根据权利要求4所述的扇形板密封斜楔柱塞式卷筒，其特征在于，滑动座(31)与主轴(22)之间套设有铜套(33)，铜套(33)与主轴(22)之间过盈配合，铜套(33)与滑动座(31)之间设有密封圈(35)。
6.根据权利要求1所述的扇形板密封斜楔柱塞式卷筒，其特征在于，扇形板(21)通过大柱塞(24)与楔形芯轴(23)的外表面连接，主轴(22)内设有用于安装该大柱塞(24)的第二安装通孔，扇形板(21)的内侧设有滑槽，大柱塞(24)的头部卡设于该滑槽内，大柱塞(24)的尾端设有第二抵接斜面，该第二抵接斜面与楔形芯轴(23)的外表面匹配连接。
7.根据权利要求6所述的扇形板密封斜楔柱塞式卷筒，其特征在于，扇形板(21)还通过小柱塞(25)与楔形芯轴(23)的外表面连接，主轴(22)内设有用于安装该小柱塞(25)的第三安装通孔，小柱塞(25)的头部也卡设于该滑槽内，小柱塞(25)的尾端设有第三抵接斜面，该第三抵接斜面与楔形芯轴(23)的外表面匹配连接。
8.根据权利要求1所述的扇形板密封斜楔柱塞式卷筒，其特征在于，主轴(22)内设有多个冷却水内流道(29)，多个冷却水内流道(29)沿主轴(22)的周向间隔排列，所述外筒体共含有四块扇形板(21)和四块密封板(30)。
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