CN110153225A - 用于活塞环的刮片线材轧制生产线及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于活塞环的刮片线材轧制生产线及生产方法，包括依次排布的放线转轮、退火预处理工位、吹干装置、涂膜装置、精密轧制装置、淬火回火组件、抛光工位、在线检测工位、牵引组件以及收线转轮，所述退火预处理工位用于去除线材表面的氧化层以及为精密轧制装置提高线材的机械加工性能，所述抛光工位用于为被精密轧制装置轧制过后的线材表面抛光，所述淬火回火组件用于提高线材的耐磨性以及韧性，通过在生产线上设置淬火回火组件，能够提高被精密轧制装置轧制处理过线材的耐磨性和韧性，通过在生产线上设置退火预处理工位，提高线材的机械加工性能。

Description

用于活塞环的刮片线材轧制生产线及生产方法

技术领域

本发明涉及线材技术领域，具体涉及一种用于活塞环的刮片线材轧制生产线及生产方法。

背景技术

生产发动机活塞环所用的刮片线材在轧制处理前，需要对线材进行退火处理，改善其机械加工，减少轧制次数和线材表面的波纹度，刮片线材需要一定的耐磨性，线材经轧制处理后其硬度和耐磨性不达标，需要进行淬火处理提高其硬度和耐磨性，并进行回火处理降低其脆性。

现有技术中退火井炉中的保护气体一般为氮气、氦气以及氢气，氮气和氦气为惰性气体，氢气为还原性气体，上述气体成本较高，且无法同时利用还原性气体和保护性气体的优点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于活塞环的刮片线材轧制生产线及生产方法，通过在生产线上设置退火预处理工位，提高线材的机械加工性能，通过在生产线上设置淬火回火组件，提高被精密轧制装置轧制处理过线材的耐磨性和韧性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于活塞环的刮片线材轧制生产线，包括依次排布的放线转轮、退火预处理工位、吹干装置、涂膜装置、精密轧制装置、淬火回火组件、抛光工位、在线检测工位、牵引组件以及收线转轮，所述退火预处理工位用于去除线材表面的氧化层以及为精密轧制装置提高线材的机械加工性能，所述吹干装置用于去除线材经过退火预处理工位后表面的水分，所述涂膜装置用于为线材表面涂上能够降低线材与精密轧制装置之间磨损的润滑膜，所述抛光工位用于为被精密轧制装置轧制过后的线材表面抛光，所述淬火回火组件用于提高线材的耐磨性以及韧性；

所述退火预处理工位包括依次排布的退火组件和酸洗装置，所述退火组件包括退火井炉、氨分解装置以及用于连接退火井炉与氨分解装置的气体管道，所述退火井炉用于提高线材的机械加工性能，所述氨分解装置用于为退火井炉提供保护性气体，所述酸洗装置用于去除线材经过退火井炉后表面生成的氧化膜。

进一步地，所述精密轧制装置包括左右对称布置的侧轧制滚轮以及上下对称布置的压紧滚轮，所述侧轧制滚轮圆周方向设有用于将线材轧制成型的轧制槽，所述压紧滚轮分别用于压紧侧滚轮的上表面和下表面，所述压紧滚轮用于减少侧轧制滚轮的上下跳动。

进一步地，所述在线检测工位包括依次排布用于提高线材直线度的矫直装置、用于探测线材表面损伤程度的探伤装置，以及水平波纹度检测装置、竖直波纹度检测装置、人工检视装置，所述水平波纹度检测装置和竖直波纹度检测装置用于检测线材波纹度，所述人工检视装置用于剪除线材中经过探伤装置、水平波纹度检测装置和竖直波纹度检测装置后不合格的区域。

进一步地，所述水平波纹度检测装置包括侧滚轮、顶紧滚轮以及与顶紧滚轮接触的第一压力传感器。

进一步地，所述竖直波纹度检测装置包括底面滚轮、压紧滚轮以及与压紧滚轮接触的第二压力传感器。

进一步地，所述人工检视装置包括工作台、固设于工作台上表面的检视镜以及与工作台固定连接的检视照明灯。

进一步地，所述抛光工位包括依次设置的面抛光组件、侧抛光组件，所述面抛光组件用于对线材上表面和下表面进行抛光且所述侧抛光组件用于对线材两侧进行抛光。

进一步地，所述侧抛光装置包括底板、压板、支撑垫片以及侧抛光轮，所述底板与压板之间靠近侧抛光轮一侧开设有线材限位腔，所述底板与压板之间设有用于调节线材限位腔高度的支撑垫片，所述线材通过线材限位腔使线材的非抛光面与支撑垫片抵紧，线材另一侧抛光面伸出线材限位腔形成线材抛光部位。

进一步地，所述面抛光组件包括前支撑滚轮、前抛光轮、后支撑滚轮以及后抛光轮，所述前支撑滚轮和后支撑滚轮的轴线平行布置且位于同一个水平面内，所述前抛光轮用于抛光线材上表面，所述后抛光轮用于抛光线材下表面。

一种用于活塞环的刮片线材轧制生产线的生产方法，包括以下步骤：

步骤一：将置于放线滚轮上的线材一端依次穿过用于为精密轧制装置降低线材硬度的退火组件以及用于去除线材表面的氧化层的酸洗装置；

步骤二：将线材依次穿过用于去除线材经过酸洗装置后表面水分的吹干装置以及用于为线材表面涂润滑层的涂膜装置；

步骤三：将线材依次穿过用于将线材轧制成型的精密轧制装置以及用于提高线材耐磨性和韧性的淬火回火组件；

步骤四：将线材穿过用于为线材上表面、下表面以及两侧进行抛光处理的抛光工位；

步骤五：将线材穿过用于检测线材表面缺陷情况以及抛光处理合格情况的在线检测工位。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：

1.通过在生产线上设置退火组件和酸洗装置，可以降低线材的硬度，提高线材的机械加工性能，有利于保护精密轧制装置，机械加工性能较好的线材在轧制过程中表面波纹度较小，线材品质更加稳定。

2.通过在生产线上设置淬火回火组件，能够提高被精密轧制装置轧制处理过线材的耐磨性和韧性，通过在生产线上设置在线检测工位，提高了线材检测速度，提升了线材品质稳定性。

3.将面抛光组件与侧抛光组件进行组合设置，可以对线材上表面、下表面以及两侧均进行抛光处理，提高了线材表面的光泽度，降低了线材的波纹度，进而提高了活塞环的品质。

附图说明

图1为本发明的生产线流程示意图；

图2为本发明退火预处理工位的结构示意图；

图3为本发明的矫直装置的结构示意图；

图4为本发明水平波纹度检测装置的俯视图；

图5为本发明竖直波纹度检测装置的正视图；

图6为本发明人工检视装置的结构示意图；

图7为本发明侧抛光装置的结构示意图；

图8为本发明线材穿过侧抛光装置的结构示意图；

图9为本发明面抛光组件的结构示意图；

图10为本发明精密轧制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。

如图1所示，一种用于活塞环的刮片线材轧制生产线，包括依次排布的放线转轮100、退火预处理工位200、吹干装置310、涂膜装置320、精密轧制装置400、淬火回火组件500、抛光工位600、在线检测工位700、牵引组件以及收线转轮900，所述退火预处理工位用于去除线材表面的氧化层以及为精密轧制装置提高线材的机械加工性能，所述吹干装置用于去除线材经过退火预处理工位后表面的水分，所述涂膜装置用于为线材表面涂上能够降低线材与精密轧制装置之间磨损的润滑膜，所述抛光工位用于为被精密轧制装置轧制过后的线材表面抛光，所述淬火回火组件用于提高线材的耐磨性以及韧性。

如图1和2所示，所述退火预处理工位包括依次排布的退火组件210和酸洗装置220，所述退火组件包括退火井炉211、氨分解装置212以及用于连接退火井炉与氨分解装置的气体管道213，所述退火井炉用于提高线材的机械加工性能，所述氨分解装置用于为退火井炉提供保护性气体，所述酸洗装置用于去除线材经过退火井炉后表面生成的氧化膜，通过在生产线上设置退火组件和酸洗装置，可以降低线材的硬度，提高线材的机械加工性能，有利于保护精密轧制装置，所述酸洗装置内设有酸洗液，酸洗液可以使线材表面的氧化膜脱离线材，提高了线材品质。

如图1所示，所述精密轧制装置包括左右对称布置的侧轧制滚轮401以及上下对称布置的压紧滚轮402，所述侧轧制滚轮圆周方向设有用于将线材轧制成型的轧制槽403，所述压紧滚轮分别用于压紧侧滚轮的上表面和下表面，所述压紧滚轮用于减少侧轧制滚轮的上下跳动，线材穿过轧制槽时在侧轧制滚轮的挤压作用下形成特定的形状，轧制槽可以根据最终产品的形状进行设置，线材宏观直线度不高时，会使轧制滚轮上下跳动，使得线材轧制后截面形状不稳定，压紧滚轮用于压紧侧轧制滚轮，减少轧制过程中侧轧制滚轮的上下跳动，提高了线材横截面形状的稳定性。

如图3-6所示所述在线检测工位包括依次排布用于提高线材直线度的矫直装置、用于探测线材表面损伤程度的探伤装置，以及水平波纹度检测装置、竖直波纹度检测装置、人工检视装置，所述水平波纹度检测装置和竖直波纹度检测装置用于检测线材波纹度，所述人工检视装置用于剪除线材中经过探伤装置、水平波纹度检测装置和竖直波纹度检测装置后不合格的区域；所述矫直装置包括至少两组对称布置的矫直滚轮710，本实施例中，所述矫直滚轮共有4组，所述矫直滚轮用于提高线材10的直线度，在进行波纹度检测之前，使用矫直滚轮提高线材的直线度，有利于减小波纹度检测装置的检测误差，避免误检测导致的生产线频繁停机带来的生产损失，提高了生产效率；所述水平波纹度检测装置包括侧滚轮733、顶紧滚轮731以及与顶紧滚轮接触的第一压力传感器732，所述水平波纹度检测装置固定于检测工作台上，所述侧滚轮通过轴承固定连接于检测工作台上，所述顶紧滚轮通过轴承和弹性组件安装于检测工作台上，线材10存在波纹度时，会使顶紧滚轮相对于检测工作台发生运动，上述运动会被第一压力传感器探测到；所述竖直波纹度检测装置包括底面滚轮743、压紧滚轮741以及与压紧滚轮接触的第二压力传感器742，所述竖直波纹度检测装置固定于检测工作台上，所述底面滚轮通过轴承固定连接于检测工作台上，所述压紧滚轮通过轴承和弹性组件安装于检测工作台上，线材10存在波纹度时，会使压紧滚轮相对于检测工作台发生运动，上述运动会被第二压力传感器探测到；水平波纹度检测装置和竖直波纹度检测装置可以检测线材的水平波纹度和竖直波纹度，在任一方向上的波纹度不达标时，设备均会停机，并将可能存在缺陷的部位停到人工检视装置的位置，方便作业人员进行人工操作，保证了线材的品质稳定性；所述探伤装置为涡流探伤仪，涡流探伤仪可以探测线材表面缺陷，避免有缺陷的产品流入下一道工序，保证了线材的品质稳定性；人工检视装置包括工作台751、固设于工作台上表面的检视镜752以及与工作台固定连接的检视照明灯753，固设于工作台上表面的检视镜有利于作业人员确认线材下表面的缺陷，缩短了停机时间，提高了生产效率。

如图1所示，所述抛光工位600包括依次设置的面抛光组件、侧抛光组件，所述面抛光组件用于对线材上表面和下表面进行抛光且所述侧抛光组件用于对线材两侧进行抛光。

如图7和8所示，所述侧抛光装置包括底板621、压板622、支撑垫片623以及侧抛光轮624，所述底板与压板之间靠近侧抛光轮一侧开设有线材限位腔，所述底板与压板之间设有用于调节线材限位腔高度的支撑垫片，所述线材通过线材限位腔使线材的非抛光面与支撑垫片抵紧，线材另一侧抛光面伸出线材限位腔形成线材抛光部位11；线材穿过侧抛光装置前，需要将支撑垫片放置于底板上表面，并使用压板压紧支撑垫片，所述底板与压板之间且靠近侧抛光轮一侧形成线材限位腔，将线材10穿过线材限位腔，所述线材一侧靠到支撑垫片上，线材另一侧的线材抛光部位露出线材限位腔，所述侧抛光轮接触线材抛光部位并进行抛光处理。

如图9所示，所述面抛光组件包括前支撑滚轮611、前抛光轮612、后支撑滚轮613以及后抛光轮614，所述前支撑滚轮和后支撑滚轮的轴线平行布置且位于同一个水平面内，所述前抛光轮用于抛光线材上表面，所述后抛光轮用于抛光线材下表面，所述前抛光轮与前支撑滚轮的旋转方向相反，所述后抛光轮与后支撑滚轮的旋转方向相反，前抛光轮对线材上表面进行抛光时，前支撑轮起到支撑作用，后抛光轮对线材下表面进行抛光时，后支撑轮起到支撑作用，所述面抛光组件可以对线材的上表面和下表面均进行抛光处理。

所述淬火回火组件用于为线材进行调质处理，淬火回火组件包括油淬火装置和回火装置，经过轧制的线材在进行油淬火处理和回火处理后，可以提高其疲劳极限以及韧性。

如图1所示，所述涂膜装置内设有金属润滑粉，刮片线材表面较为粗糙，刮片线材经过涂膜装置时金属润滑粉会留存在线材表面形成金属粉润滑膜，上述金属粉润滑膜能够降低线材与精密轧制装置之间磨损。

如图1所示，所述放线转轮100上安装有绕有线材原料的放线工字轮110，所述收线转轮900上安装有收线工字轮910，所述收线工字轮上线材的线速度与牵引转轮800的线速度相同，使线材卷取到收线工字轮上时不受力拉拔变形，保证了线材的品质稳定性。

一种用于活塞环的刮片线材轧制生产线的生产方法，包括以下步骤：

步骤一：将置于放线滚轮上的线材一端依次穿过用于为精密轧制装置降低线材硬度的退火组件以及用于去除线材表面的氧化层的酸洗装置；

步骤二：将线材依次穿过用于去除线材经过酸洗装置后表面水分的吹干装置以及用于为线材表面涂润滑层的涂膜装置；

步骤三：将线材依次穿过用于将线材轧制成型的精密轧制装置以及用于提高线材耐磨性和韧性的淬火回火组件；

步骤四：将线材穿过用于为线材上表面、下表面以及两侧进行抛光处理的抛光工位；

步骤五：将线材穿过用于检测线材表面缺陷情况以及抛光处理合格情况的在线检测工位。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于活塞环的刮片线材轧制生产线，其特征在于，包括依次排布的放线转轮（100）、退火预处理工位（200）、吹干装置（310）、涂膜装置（320）、精密轧制装置（400）、淬火回火组件（500）、抛光工位（600）、在线检测工位（700）、牵引组件以及收线转轮（900），所述退火预处理工位用于去除线材表面的氧化层以及为精密轧制装置提高线材的机械加工性能，所述吹干装置用于去除线材经过退火预处理工位后表面的水分，所述涂膜装置用于为线材表面涂上能够降低线材与精密轧制装置之间磨损的润滑膜，所述抛光工位用于为被精密轧制装置轧制过后的线材表面抛光，所述淬火回火组件用于提高线材的耐磨性以及韧性；

所述退火预处理工位包括依次排布的退火组件（210）和酸洗装置（220），所述退火组件包括退火井炉（211）、氨分解装置（212）以及用于连接退火井炉与氨分解装置的气体管道（213），所述退火井炉用于提高线材的机械加工性能，所述氨分解装置用于为退火井炉提供保护性气体，所述酸洗装置用于去除线材经过退火井炉后表面生成的氧化膜。

2.根据权利要求1所述用于活塞环的刮片线材轧制生产线，其特征在于：所述精密轧制装置包括左右对称布置的侧轧制滚轮（401）以及上下对称布置的压紧滚轮（402），所述侧轧制滚轮圆周方向设有用于将线材轧制成型的轧制槽（403），所述压紧滚轮分别用于压紧侧滚轮的上表面和下表面，所述压紧滚轮用于减少侧轧制滚轮的上下跳动。

3.根据权利要求1所述用于活塞环的刮片线材轧制生产线，其特征在于：所述在线检测工位包括依次排布用于提高线材直线度的矫直装置、用于探测线材表面损伤程度的探伤装置，以及水平波纹度检测装置、竖直波纹度检测装置、人工检视装置，所述水平波纹度检测装置和竖直波纹度检测装置用于检测线材波纹度，所述人工检视装置用于剪除线材中经过探伤装置、水平波纹度检测装置和竖直波纹度检测装置后不合格的区域。

4.根据权利要求3所述用于活塞环的刮片线材轧制生产线，其特征在于：所述水平波纹度检测装置包括侧滚轮（733）、顶紧滚轮（731）以及与顶紧滚轮接触的第一压力传感器（732）。

5.根据权利要求3所述用于活塞环的刮片线材轧制生产线，其特征在于：所述竖直波纹度检测装置包括底面滚轮（743）、压紧滚轮（741）以及与压紧滚轮接触的第二压力传感器（742）。

6.根据权利要求3所述用于活塞环的刮片线材轧制生产线，其特征在于：所述人工检视装置包括工作台（751）、固设于工作台上表面的检视镜（752）以及与工作台固定连接的检视照明灯（753）。

7.根据权利要求1所述用于活塞环的刮片线材轧制生产线，其特征在于：所述抛光工位（600）包括依次设置的面抛光组件、侧抛光组件，所述面抛光组件用于对线材上表面和下表面进行抛光且所述侧抛光组件用于对线材两侧进行抛光。

8.根据权利要求7所述用于活塞环的刮片线材轧制生产线，其特征在于：所述侧抛光装置包括底板（621）、压板（622）、支撑垫片（623）以及侧抛光轮（624），所述底板与压板之间靠近侧抛光轮一侧开设有线材限位腔，所述底板与压板之间设有用于调节线材限位腔高度的支撑垫片，所述线材通过线材限位腔使线材的非抛光面与支撑垫片抵紧，线材另一侧抛光面伸出线材限位腔形成线材抛光部位（11）。

9.根据权利要求7所述用于活塞环的刮片线材轧制生产线，其特征在于：所述面抛光组件包括前支撑滚轮（611）、前抛光轮（612）、后支撑滚轮（613）以及后抛光轮（614），所述前支撑滚轮和后支撑滚轮的轴线平行布置且位于同一个水平面内，所述前抛光轮用于抛光线材上表面，所述后抛光轮用于抛光线材下表面。

10.根据权利要求1-9任一项所述用于活塞环的刮片线材轧制生产线的生产方法，包括以下步骤：

步骤一：将置于放线滚轮上的线材一端依次穿过用于为精密轧制装置降低线材硬度的退火组件以及用于去除线材表面的氧化层的酸洗装置；

步骤二：将线材依次穿过用于去除线材经过酸洗装置后表面水分的吹干装置以及用于为线材表面涂润滑层的涂膜装置；

步骤三：将线材依次穿过用于将线材轧制成型的精密轧制装置以及用于提高线材耐磨性和韧性的淬火回火组件；

步骤四：将线材穿过用于为线材上表面、下表面以及两侧进行抛光处理的抛光工位；

步骤五：将线材穿过用于检测线材表面缺陷情况以及抛光处理合格情况的在线检测工位。