CN110421007B - 轧机、具有该轧机的连轧生产线以及轧制螺纹钢的方法 - Google Patents
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Abstract
一种轧机、具有该轧机的连轧生产线以及轧制螺纹钢的方法，解决了现有轧辊圆周方向的位置无法微调的问题，包括位于待轧制的钢坯行进方向上两侧的轧制装置，轧制装置的轴向与钢坯的行进方向垂直，轧制装置包括同轴连接的轧辊和联轴器，联轴器包括同轴设置的第一连接轴、第二连接轴和斜齿套，所述第一连接轴的一端与轧辊连接，所述第一连接轴与轧辊同步转动，所述第一连接轴的另一端与所述第二连接轴连接，并且能够相对于该第二连接轴转动，所述斜齿套套设于第一连接轴与第二连接轴连接处的外侧，所述斜齿套能够转动进而带动所述第一连接轴和轧辊相对于第二连接轴转动，实现该轧机上轧辊的周向位置的微调，使生产出的螺纹钢两侧的螺纹衔接规则。
Description
技术领域
本发明涉及螺纹钢的生产装置及方法，特别涉及一种轧机、具有该轧机的连轧生产线以及轧制螺纹钢的方法。
背景技术
随着公路、铁路、水利工程等大型的工业或民用工程的持续发展，为增加承载负荷的能力，工程上会利用各类螺纹钢与混凝土配合锚固，并在相邻两个螺纹钢之间采用内螺纹连接器进行连接，因此要求螺纹钢两侧的螺纹结构配合形成不连续的外螺纹，如图1中所示的螺纹钢1’结构，这样的螺纹钢1’可以在任意径向截面裁切，裁切得到的螺纹钢1’的端部都能够与内螺纹连接器配合。
现有技术中采用连轧生产线生产螺纹钢1’，将坯料放入至加热炉内加热，然后依次通过粗轧、中轧预成型，最后再通过精轧在预成型的工件外表面轧制出外螺纹，精轧后的工件经冷床冷却后，通过剪切设备剪切出不同长度尺寸的螺纹钢1’，最后检验、包装。
预成型的工件精轧时，如图2所示，工件两侧各有一个轧辊2’，轧辊2’的圆周方向上设有沿其轴向排列的轧槽21’，轧槽21’内沿轧辊2’的圆周方向设有多个横肋22’，两个轧辊2’平行并使其外表面的轧槽21’对齐，形成轧制孔23’，轧制时，工件的轴向与轧辊2’的轴向垂直，工件从轧制孔23’内穿过并沿轧制孔23’的轴向移动，同时两个轧辊2’相反运动，在工件外表面形成与轧槽21’内的横肋22’相啮合的外螺纹结构。现有轧辊2’在安装后，两轧辊2’的相对位置就已经确定，工件两侧的轧槽21’内的横肋22’之间如果出现偏离，当上线轧制后两边的螺纹无法配合形成规则的外螺纹。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够微调轧辊的轧机、以及具有该轧机的连轧生产线以及该连轧生产线轧制螺纹钢的方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种轧机，包括位于待轧制的钢坯行进方向上两侧的轧制装置，所述轧制装置的轴向与钢坯的行进方向垂直，所述轧制装置包括同轴连接的轧辊和联轴器，其特征在于：所述联轴器包括同轴设置的第一连接轴、第二连接轴和斜齿套，所述第一连接轴的一端与轧辊连接，所述第一连接轴与轧辊同步转动，所述第一连接轴的另一端与所述第二连接轴连接，并且能够相对于该第二连接轴转动，所述斜齿套套设于第一连接轴与第二连接轴连接处的外侧，所述斜齿套能够转动进而带动所述第一连接轴和轧辊相对于第二连接轴转动。
作为优选，所述斜齿套与所述第二连接轴螺纹连接，所述第一连接轴也与所述第二连接轴螺纹连接，所述斜齿套相对于所述第二连接轴转动进而带动所述第一连接轴同步轴向移动，并且同时带动所述第一连接轴相对于第二连接轴和斜齿套转动。
为了提高轧辊调节的精度，所述斜齿套与第二连接轴之间螺纹连接的螺距(d1)小于所述第一连接轴与第二连接轴之间螺纹连接的螺距(d2)。
作为优选，所述斜齿套外表面的圆周方向上均匀排列用于指示角度的标识。
作为优选，所述联轴器还包括辊端轴套，所述辊端轴套套设于轧辊与第一连接轴连接处的外侧，并且与所述第一连接轴连接。
作为优选，所述第二连接轴的外侧设有锁定件，用于将斜齿套相对于第二连接轴锁定或者松开，进而将第一连接轴相对于第二连接轴锁定或松开。
一种连轧生产线，包括轧机以及剪切机构，所述斜齿套带动轧辊转动的最大弧长大于该连轧生产线上轧制的最大轧制规格的螺纹钢的螺距。
作为优选，所述剪切机构位于轧机的螺纹钢出口外侧，所述剪切机构包括剪切刀片，所述剪切刀片能够沿螺纹钢的径向运动进而剪切螺纹钢，并且所述剪切刀片的刀刃上设有多个凹陷的剪切槽。
一种轧制螺纹钢的方法，其特征在于：具体步骤如下：
1)将钢坯加热后轧制，冷却，并且剪切后得到一定长度的螺纹钢成品；
2)选取螺纹钢成品两侧相对应的各一条螺纹，测量该两条螺纹的两点之间实际的轴向距离X，与该两点之间设计的轴向距离D计算得出差值，得到单侧轧辊需要转动的弧长L为：L＝|X-D|；
3)根据单侧轧辊需要转动的弧长计算得到斜齿套需要转动的角度(α)；
4)转动斜齿套步骤3)中计算得到的角度(α)，完成微调；
5)重复步骤1)，轧制螺纹钢成品。
作为优选，斜齿套需要转动的角度为：其中β1为斜齿套转动一周，轧辊相应转动的角度，R为轧辊的半径。
作为优选，所述斜齿套圆周方向上的标识数量为n，计算得出斜齿套需要转动的标识数量(N)为：
作为优选，步骤2)中计算得出的差值的正负决定斜齿套和轧辊的转动方向。
作为优选，步骤1)中的加热包括预热段、加热段Ⅰ、加热段Ⅱ和均热段，其中预热段的温度≤850℃，加热段Ⅰ的温度为900℃～1000℃，加热段Ⅱ的温度为1000℃～1050℃，均热段的温度为1020℃～1080℃；轧制的开始温度为950℃～1000℃，结束时的温度≤900℃；冷却后的螺纹钢的温度≤150℃剪切得到一定长度的螺纹钢成品。
与现有技术相比，本发明的优点在于轧机上的轧辊可以旋转微调，使采用该轧机生产出的螺纹钢两侧的螺纹能够衔接规则，生产出的螺纹钢可以沿径向的任意截面剪切，并且采用本发明中的剪切机构剪切后的螺纹钢的端面平整，无毛刺，使其均能够与内螺纹连接器连接，工作人员能够快速并且精确的转动轧辊至相应的角度，有利于提高轧辊的调节效率。
附图说明
图1为两侧的螺纹衔接规则的螺纹钢的结构示意图；
图2为现有技术中轧辊的结构示意图；
图3为本发明实施例中的联轴器的剖面示意图；
图4为本发明实施例中轧制孔的结构示意图。
图5为本发明实施例中的剪切刀片的结构示意图；
图中，1、联轴器；11、第一连接轴；12、第二连接轴；13、斜齿套；131、内螺纹；14、锁定件；15、辊端轴套；2、轧制孔；3、剪切刀片；31、剪切槽。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图3-5所示，包括依次排列的将待轧制的钢坯加热的加热炉，用于精轧钢坯外表面螺纹结构的轧机，用于将轧制出的螺纹钢冷却的冷床以及位于冷床后的剪切机构。
轧机包括位于加热后的待轧制的钢坯行进方向上两侧的各一套轧制装置，轧制装置的轴向与钢坯的行进方向垂直，轧制装置包括轧辊、联轴器1以及减速电机，联轴器1包括同轴设置的第一连接轴11、第二连接轴12和斜齿套13，第一连接轴11的一端与轧辊连接，第一连接轴11与轧辊同步转动，第一连接轴11的另一端与第二连接轴12连接，并且能够相对于该第二连接轴12转动，斜齿套13套设于第一连接轴11与第二连接轴12连接处的外侧，斜齿套13能够转动进而带动所述第一连接轴11和轧辊相对于第二连接轴12转动。
具体地，斜齿套13与第二连接轴12螺纹连接，第一连接轴11也与所述第二连接轴12螺纹连接，所述斜齿套13相对于所述第二连接轴12转动进而带动所述第一连接轴11同步轴向移动，并且同时带动所述第一连接轴11相对于第二连接轴12和斜齿套13转动。斜齿套13的内螺纹131的位置如图3所示。转动斜齿套13，斜齿套13沿第二连接轴12朝向轧辊的方向移动时，由于第二连接轴12与减速电机连接，第二连接轴12固定不动，第一连接轴11受到斜齿套13施加的朝向轧辊方向的推力，使第一连接轴11向着脱离第二连接轴12的方向旋转，进而带动轧辊转动。当斜齿套13转动并沿着第二连接轴12向远离轧辊的方向移动时，第一连接轴11受到斜齿套13施加的朝向第二连接轴12方向的推力，使第一连接轴11向着与第二连接轴12旋紧的方向旋转，进而带动轧辊向反方向转动，从而实现轧辊圆周方向的微调。
如图3所示，斜齿套13与第二连接轴12之间螺纹连接的螺距d1小于所述第一连接轴11与第二连接轴12之间螺纹连接的螺距d2，通过斜齿套13转动较大的角度，轧辊对应转动较小的角度，提高轧辊调节的精度。本领域的技术人员应当了解，斜齿套13也可以与第一连接轴11固定连接，转动斜齿套13的同时第一连接轴11跟着转动，从而轧辊转动，通过第一连接轴11与第二连接轴12之间的螺纹连接和第二连接轴12与斜齿套13之间的螺纹连接，通过两个螺纹螺距的不同来提高调节轧辊转动的精度。
第二连接轴12的外侧设有锁定件14，用于将斜齿套13相对于第二连接轴12锁定或者松开，进而将第一连接轴11相对于第二连接轴12锁定或者松开，由于轧辊工作时，转动的方向是确定的，本实施例中的锁定件14通过抵于斜齿套13远离轧辊的一端，即可防止斜齿套13在工作时从第二连接轴12上旋紧或旋出。本领域的技术人员应当了解，锁定件14也可以采用螺栓穿过斜齿套13与第二连接轴12连接。具体地，在需要调整轧辊时，需要将锁定斜齿套13的锁定件14松开，再转动斜齿套13对轧辊进行微调，微调后再将锁定件14锁定，以保证轧辊的正常使用。
轧辊的端部套设于第一连接轴11的外侧，第一连接轴11的该端设有键槽或者采用扁键与轧辊连接，使第一连接轴11能够朝向或者远离轧辊轴向运动，并且与轧辊同步转动。所述联轴器还包括辊端轴套14，所述辊端轴套14与所述第一连接轴11连接，并且套设于轧辊与第一连接轴11连接处的外侧，与轧辊和第一连接轴11同步转动，辊端轴套14能够保证轧辊工作时的平稳。
轧辊的外表面轴向间隔排列多个轧槽，轧槽内沿轧辊的圆周方向排列多个横肋，两个轧辊平行并使其外表面的轧槽对齐，形成轧制孔2，轧制孔2的结构示意图，如图4所示，轧制时，待轧制的钢坯从轧制孔2内穿过沿轧制孔2的轴向移动，同时两个轧辊相反运动，在工件外表面形成与轧槽内的横肋相啮合的外螺纹结构。
斜齿套13外表面的圆周方向上均匀排列用于指示角度的标识，该标识可以采用刻度线或者圆孔等，通过标识的设置，工作人员能够快速且精准的控制斜齿套13旋转相应的角度，本实施例中斜齿套13外侧的标识采用圆孔，在转动斜齿套13时，在对应的圆孔内插入一金属杆，利用金属杆的传动转动斜齿套13，更加的省力。优选的，斜齿套13带动轧辊转动的最大角度对应的弧长大于该连轧生产线上轧制的最大轧制规格的螺纹钢的螺距。
剪切机构位于轧机的螺纹钢出口外侧，剪切机构包括剪切刀片3，剪切刀片3能够沿螺纹钢的径向截面方向运动进而剪切螺纹钢，并且剪切刀片3的刀刃上设有多个凹陷的剪切槽31，使得剪切出的螺纹钢的端面变形较小，无毛刺，能够与内螺纹连接器连接。
一种轧制螺纹钢的方法，其特征在于：具体步骤如下：
1)将钢坯加热后轧制，冷却，并且剪切后得到一定长度的螺纹钢成品；
2)选取螺纹钢成品两侧相对应的各一条螺纹，测量该两条螺纹的两点之间实际的轴向距离X，与该两点之间设计的轴向距离D计算得出差值，得到单侧轧辊需要转动的弧长L为：L＝|X-D|；其中计算得出的差值的正负决定斜齿套和轧辊的转动方向；
3)根据单侧轧辊需要转动的弧长计算得到斜齿套13需要转动的角度(α)；
4)转动斜齿套13步骤3)中计算得到的角度(α)，完成微调；
5)重复步骤1)，轧制螺纹钢成品。
斜齿套13需要转动的角度为：其中β1为斜齿套13转动一周，轧辊相应转动的角度，R为轧辊的半径。
斜齿套13圆周方向上的标识数量为n，计算得出斜齿套13需要转动的标识数量(N)为：工作人员只要转动相对应的标识数量，即能够快速的调整轧辊转动适当的角度，完成微调。
具体地，步骤1)以及后续螺纹钢的生产中将钢坯放入到加热炉内加热，该加热包括预热段、加热段Ⅰ、加热段Ⅱ和均热段，其中预热段的温度≤850℃，加热段Ⅰ的温度为900℃～1000℃，加热段Ⅱ的温度为1000℃～1050℃，均热段的温度为1020℃～1080℃。轧制的开始温度为950℃～1000℃，结束时的温度≤900℃，实现了中低温生产，达到晶粒相对细化，组织性能均匀，提升成品的力学性能的效果。轧制后的螺纹钢进入冷床自然冷却，并使其温度≤150℃后剪切得到一定长度的螺纹钢成品。
步骤1)以及后续生产螺纹钢的生产前，需要检测连轧生产线满足预设工作条件，使轧制阶段钢坯进口和轧制后螺纹钢出口在同一中心轴线上并保持水平。
与现有技术相比，本发明的优点在于轧机上的轧辊可以旋转微调，使采用该轧机生产出的螺纹钢两侧的螺纹能够衔接规则，生产出的螺纹钢可以沿径向的任意截面剪切，并且采用本发明中的剪切机构剪切后的螺纹钢的端面平整，无毛刺，使其均能够与内螺纹连接器连接，工作人员能够快速并且精确的转动轧辊至相应的角度，有利于提高生产效率。
尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，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 (6)
1.一种轧机，包括位于待轧制的钢坯行进方向上两侧的轧制装置，所述轧制装置的轴向与钢坯的行进方向垂直，所述轧制装置包括同轴连接的轧辊和联轴器(1)，其特征在于：所述联轴器(1)包括同轴设置的第一连接轴(11)、第二连接轴(12)和斜齿套(13)，所述第一连接轴(11)的一端与轧辊连接，所述第一连接轴(11)与轧辊同步转动，所述第一连接轴(11)的另一端与所述第二连接轴(12)连接，并且能够相对于该第二连接轴(12)转动，所述斜齿套(13)套设于第一连接轴(11)与第二连接轴(12)连接处的外侧，所述斜齿套(13)能够转动进而带动所述第一连接轴(11)和轧辊相对于第二连接轴(12)转动；
所述斜齿套(13)与所述第二连接轴(12)螺纹连接，所述第一连接轴(11)也与所述第二连接轴(12)螺纹连接，所述斜齿套(13)相对于所述第二连接轴(12)转动进而带动所述第一连接轴(11)同步轴向移动，并且同时带动所述第一连接轴(11)相对于第二连接轴(12)和斜齿套(13)转动；所述斜齿套(13)与第二连接轴(12)之间螺纹连接的螺距(d1)小于所述第一连接轴(11)与第二连接轴(12)之间螺纹连接的螺距(d2)；
所述联轴器还包括辊端轴套(14)，所述辊端轴套(14)套设于轧辊与第一连接轴(11)连接处的外侧，并且与所述第一连接轴(11)连接；所述第二连接轴(12)的外侧设有锁定件，用于将斜齿套(13)相对于第二连接轴(12)锁定或者松开，进而将第一连接轴(11)相对于第二连接轴(12)锁定或者松开。
2.如权利要求1所述的轧机，其特征在于：所述斜齿套(13)外表面的圆周方向上均匀排列用于指示角度的标识。
3.一种连轧生产线，其特征在于：包括权利要求1-2任一项所述的轧机以及剪切机构，所述斜齿套(13)带动轧辊转动的最大弧长大于该连轧生产线上轧制的最大轧制规格的螺纹钢的螺距。
4.如权利要求3所述的连轧生产线，其特征在于：所述剪切机构位于轧机的螺纹钢出口外侧，所述剪切机构包括剪切刀片(3)，所述剪切刀片(3)能够沿螺纹钢的径向运动进而剪切螺纹钢，并且所述剪切刀片(3)的刀刃上设有多个凹陷的剪切槽(31)。
5.一种轧制螺纹钢的方法，其特征在于：该方法基于权利要求1所述的轧机，具体步骤如下：
1)将钢坯加热后轧制，冷却，并且剪切后得到一定长度的螺纹钢成品；
2)选取螺纹钢成品两侧相对应的各一条螺纹，测量该两条螺纹的两点之间实际的轴向距离X，与该两点之间设计的轴向距离D计算得出差值，得到单侧轧辊需要转动的弧长L为：L＝|X-D|；根据差值的正负决定斜齿套和轧辊的转动方向；
3)根据单侧轧辊需要转动的弧长计算得到斜齿套(13)需要转动的角度(α)；
4)转动斜齿套(13)步骤3)中计算得到的角度(α)，完成微调；
5)重复步骤1)，轧制螺纹钢成品；
斜齿套(13)需要转动的角度为：其中β1为斜齿套(13)转动一周，轧辊相应转动的角度，R为轧辊的半径；所述斜齿套(13)圆周方向上的标识数量为n，计算得出斜齿套(13)需要转动的标识数量(N)为：/>
6.如权利要求5所述的轧制螺纹钢的方法，其特征在于：步骤1)中的加热包括预热段、加热段Ⅰ、加热段Ⅱ和均热段，其中预热段的温度≤850℃，加热段Ⅰ的温度为900℃～1000℃，加热段Ⅱ的温度为1000℃～1050℃，均热段的温度为1020℃～1080℃；轧制的开始温度为950℃～1000℃，结束时的温度≤900℃；冷却后的螺纹钢的温度≤150℃剪切得到一定长度的螺纹钢成品。
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2019
- 2019-06-25 CN CN201910551977.5A patent/CN110421007B/zh active Active
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