CN112872056B - 吐丝机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢材轧制技术领域，公开了一种吐丝机，其包括机体、旋转轴、油膜轴承、角接触球轴承以及传动机构；旋转轴穿设于机体上并可绕其中心线转动；油膜轴承和角接触球轴承均设于旋转轴与机体之间，且油膜轴承靠近旋转轴的前端设置，角接触球轴承靠近旋转轴的后端设置；传动机构用于带动旋转轴转动。基于此，油膜轴承能够及时地响应旋转轴因动不平衡所产生的离心力的变化，当旋转轴的离心力越来越大，游隙的位置不断变动时，油膜轴承的承载油膜可产生越来越大的抵抗旋转轴偏移的径向力，即起到弹性预紧的作用；角接触球轴承则起到了刚性预紧的作用，可防止旋转轴静态时的下压和转动时的瞬间较大震动破坏承载油膜而造成油膜轴承失效。

Description

吐丝机

技术领域

本发明涉及钢材轧制技术领域，尤其涉及一种吐丝机。

背景技术

吐丝机是将轧制合格的轧制件弯曲成盘卷的机器，其主要由旋转轴和吐丝头两部分组成，旋转轴可转动的设置于机体内，吐丝头设于旋转轴的一端，用来固定吐丝管。

滚子轴承通常用来支撑旋转轴的转动。如果不考虑动平衡因素，轴承外圈始终是下侧受力，即轴承游隙始终是在上部；如果考虑动平衡因素，当动不平衡产生的离心力较大，超过静止时该位置的受力时，轴承外圈受力点将随旋转轴的转动而旋转，游隙位置将不断变动。正因如此，当旋转轴的转速越接近极限转速时，旋转轴的振动越为激烈，对轴承的挤压和冲击越大，旋转轴与轴承之间的机械摩擦和磨损越为严重。

对此，现有技术提出了各种减震装置，例如磁性减振装置、自动预紧装置等等，这些减震装置虽然一定程度上能够减轻旋转轴的震动，但其结构复杂，不便于检修和维护，并且需借助电控技术才能实现减震，技术难度大，成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种震动更小、结构更简单、技术难度更低、检修和维护更方便的吐丝机。

为了实现上述目的，本发明提供一种吐丝机，其包括：

机体；

旋转轴，其水平的穿设于所述机体上并可绕其中心线转动，所述旋转轴设有贯穿其前后两端的通道，以供轧制件通过，所述旋转轴的前端用于安装吐丝头；

油膜轴承，其设于所述旋转轴与所述机体之间，以支撑所述旋转轴的转动，且所述油膜轴承靠近所述旋转轴的前端设置；

角接触球轴承，其设于所述旋转轴与所述机体之间，以支撑所述旋转轴的转动，且所述角接触球轴承靠近所述旋转轴的后端设置；以及

传动机构，其用于带动所述旋转轴转动。

本申请的一些实施例中，所述旋转轴设有通向所述油膜轴承的油道，且所述油道在所述通道的壁面上形成有进油口。

本申请的一些实施例中，所述旋转轴与所述油膜轴承之间设有轴套，所述轴套设有连通所述油道与所述油膜轴承的过油孔。

本申请的一些实施例中，所述机体上设有位于所述旋转轴后端的第一法兰盘，所述通道内悬置有与所述第一法兰盘相连接且不随所述旋转轴转动的冷却套，所述冷却套设有环绕其中心线的冷却腔，所述第一法兰盘设有与所述冷却腔相连通的进水流道和出水流道，且所述进水流道在所述第一法兰盘的外侧面上形成有进水口，所述出水流道在所述第一法兰盘的外侧面上形成有出水口。

本申请的一些实施例中，所述冷却腔包括同轴设置的内腔和外腔，所述内腔较所述外腔更靠近所述冷却套的中心线，所述进水流道与所述外腔相连通，所述出水流道与所述内腔相连通。

本申请的一些实施例中，所述第一法兰盘的后端面上设有第二法兰盘，所述第二法兰盘设有与其法兰孔相连通的气道，且所述气道在所述第二法兰盘的外侧面上形成有进气口。

本申请的一些实施例中，所述通道内设有可随所述旋转轴转动的定心套，所述定心套设于所述冷却套的前侧并与其间隔设置。

本申请的一些实施例中，所述定心套的后端设有环槽，所述冷却套的前端设有伸入所述环槽内的挡圈。

本申请的一些实施例中，所述传动机构包括输入轴、第一传动齿轮以及第二传动齿轮，所述输入轴穿设于所述机体上并可绕其中心线转动，所述第一传动齿轮套装于所述输入轴外，所述第二传动齿轮套装于所述旋转轴外，且所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮相啮合。

本申请的一些实施例中，所述输入轴水平的穿设于所述机体上且垂直于所述旋转轴，所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮为相匹配的锥齿轮组。

本发明提供了一种吐丝机，与现有技术相比，其有益效果在于：

一方面，油膜轴承能够及时地响应旋转轴因动不平衡所产生的离心力的变化，当旋转轴的转速接近极限转速，离心力越来越大，游隙的位置不断变动时，油膜轴承的承载油膜可随之产生越来越大的抵抗旋转轴偏移的径向力，即起到弹性预紧的作用；另一方面，角接触球轴承起到了刚性预紧的作用，可防止旋转轴静态时的下压和转动时的瞬间较大震动破坏承载油膜而造成油膜轴承失效。基于此，在弹性预紧和刚性预紧的双重作用下，旋转轴的震动得到了有效的抑制，旋转轴不会再对轴承造成破坏性的挤压和冲击，旋转轴与轴承之间的机械摩擦和磨损大大减少。除此之外，相比于主动式的减震装置，油膜轴承和角接触球轴承组成的减振机构无需借助电控技术即可实现减震，技术难度更低，结构更简单，检修和维护更方便，成本也更低，从而可降低吐丝机的生产成本，提高其经济效益。

附图说明

图1是本发明实施例的吐丝机的纵截面示意图；

图2是图1中I区域的放大图；

图3是图1中II区域的放大图。

图中：1、机体；2、旋转轴；201、通道；202、油道；203、进油口；3、油膜轴承；4、角接触球轴承；5、轴套；6、第一法兰盘；601、进水流道；602、出水流道；603、进水口；604、出水口；7、冷却套；701、冷却腔；7011、内腔；7012、外腔；8、定心套；801、环槽；9、挡圈；10、第二法兰盘；1001、气道；1002、进气口；11、隔圈；12、无骨架油封；13、输入轴；14、第一传动齿轮；15、第二传动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，以区分同一类型的技术特征，而不能理解为指示或暗示这些技术特征的相对重要性、顺序以及数量，也即，“第一”技术特征可以被称为“第二”技术特征，“第二”技术特征也可以被称为“第一”技术特征，并且，限定有“第一”、“第二”的技术特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该技术特征。另外，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要强调的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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申请中的具体含义。

参见图1至图3，本发明实施例提供一种吐丝机，其主要包括机体1、旋转轴2、油膜轴承3、角接触球轴承4以及传动机构；旋转轴2水平的穿设于机体1上并可绕其中心线转动，旋转轴2设有贯穿其前后两端的通道201，以供轧制件通过，旋转轴2的前端用于安装吐丝头；油膜轴承3设于旋转轴2与机体1之间，以支撑旋转轴2的转动，且油膜轴承3靠近旋转轴2的前端设置；角接触球轴承4设于旋转轴2与机体1之间，以支撑旋转轴2的转动，且角接触球轴承4靠近旋转轴2的后端设置；传动机构用于将驱动装置的动力传递至旋转轴2，以带动其转动。

一方面，油膜轴承3能够及时地响应旋转轴2因动不平衡所产生的离心力的变化，当旋转轴2的转速接近极限转速，离心力越来越大，游隙的位置不断变动时，油膜轴承3的承载油膜可随之产生越来越大的抵抗旋转轴2偏移的径向力，即起到弹性预紧的作用；另一方面，角接触球轴承4起到了刚性预紧的作用，可防止旋转轴2静态时的下压和转动时的瞬间较大震动破坏承载油膜而造成油膜轴承3失效。

基于此，在弹性预紧和刚性预紧的双重作用下，旋转轴2的震动得到了有效的抑制，旋转轴2不会再对轴承造成破坏性的挤压和冲击，旋转轴2与轴承之间的机械摩擦和磨损大大减少。除此之外，相比于主动式的减震装置，油膜轴承3和角接触球轴承4组成的减振机构无需借助电控技术即可实现减震，技术难度更低，结构更简单，检修和维护更方便，成本也更低，从而可降低吐丝机的生产成本，提高其经济效益。

可选的，如图1所示，在本实施例中，旋转轴2设有通向油膜轴承3的油道202，且油道202在通道201的壁面上形成有进油口203，从而当吐丝机工作一段时间后可连接外部油管，以补充润滑油保证油膜轴承3产生有效的承载油膜。进一步的，旋转轴2与油膜轴承3之间设有轴套5，轴套5设有连通油道202与油膜轴承3的过油孔(图未示)。

可选的，如图1和图2所示，在本实施例中，为了使高温的轧制件能够迅速冷却，以便顺利地进入吐丝管，同时为了保护旋转轴2不因轧制件的高温而受损，本发明提供的吐丝机还具有冷却机构。

具体的，机体1上设有位于旋转轴2后端的第一法兰盘6，通道201内悬置有与第一法兰盘6相连接且不随旋转轴2转动的冷却套7，冷却套7设有环绕其中心线的冷却腔701，第一法兰盘6设有与冷却腔701相连通的进水流道601和出水流道602，且进水流道601在第一法兰盘6的外侧面上形成有进水口603，出水流道602在第一法兰盘6的外侧面上形成有出水口604。如此，在吐丝机工作时，冷却水从进水口603经进水流道601进入冷却套7的冷却腔701内，对穿设于通道201内并从冷却套7中穿过的吐丝管进行冷却，然后再经出水流道602从出水口604排出，即实现冷却循环。

进一步的，为了延长水流在冷却腔701内的流动路径，增强冷却效果，冷却腔701包括同轴设置的内腔7011和外腔7012，内腔7011较外腔7012更靠近冷却套7的中心线，进水流道601与外腔7012相连通，出水流道602与内腔7011相连通。

可选的，如图1和图3所示，在本实施例中，通道201内设有可随旋转轴2转动的定心套8，定心套8设于冷却套7的前侧，用于供吐丝管的后端伸入以实现固定；为了防止可随旋转轴2转动的定心套8与不随旋转轴2转动的冷却套7之间发生干涉，定心套8与冷却套7间隔一段距离设置。

进一步的，定心套8的后端设有环槽801，冷却套7的前端设有伸入环槽801内的挡圈9，以防止轧制件表面的氧化铁皮从定心套8与冷却套7之间进入冷却套7与旋转轴2之间对旋转轴2造成破坏。

可选的，如图1和图2所示，在本实施例中，第一法兰盘6的后端面上设有第二法兰盘10，第二法兰盘10设有与其法兰孔相连通的气道1001，且气道1001在第二法兰盘10的外侧面上形成有进气口1002。如此，在吐丝机工作时，压缩空气可从进气口1002经气道1001吹向轧制件的表面，以吹走氧化铁皮，避免其进入冷却套7内影响冷却效果。

可选的，如图1和图2所示，在本实施例中，为了防止灰尘、颗粒等杂质从旋转轴2与第一法兰盘6之间进入旋转轴2内造成破坏，旋转轴2的后端设有可随其转动的隔圈11，且隔圈11与第一法兰盘6之间具有间隙，间隙内设有可起到密封作用的无骨架油封12。

可选的，如图1所示，在本实施例中，传动机构包括输入轴13、第一传动齿轮14以及第二传动齿轮15，输入轴13通过滚子轴承穿设于机体1上并可绕其中心线转动，其用于连接驱动装置，例如电机等，第一传动齿轮14套装于输入轴13外，第二传动齿轮15套装于旋转轴2外，且第一传动齿轮14与第二传动齿轮15相啮合。

进一步的，输入轴13水平的穿设于机体1上且垂直于旋转轴2，第一传动齿轮14和第二传动齿轮15为相匹配的锥齿轮组。如此，本发明提供的吐丝机结构紧凑，体积小，检修维护方便。

综上，本发明实施例提供了一种吐丝机，其包括机体1、旋转轴2、油膜轴承3、角接触球轴承4以及传动机构；旋转轴2水平的穿设于机体1上并可绕其中心线转动；油膜轴承3和角接触球轴承4均设于旋转轴2与机体1之间，且油膜轴承3靠近旋转轴2的前端设置，角接触球轴承4靠近旋转轴2的后端设置；传动机构用于带动旋转轴2转动。与现有技术相比，该吐丝机具有弹性预紧和刚性预紧双重作用的减震机构，从而旋转轴2的震动得到了有效的抑制，旋转轴2不会再对轴承造成破坏性的挤压和冲击，旋转轴2与轴承之间的机械摩擦和磨损大大减少。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种吐丝机，其特征在于，包括：

机体；

旋转轴，其水平的穿设于所述机体上并可绕其中心线转动，所述旋转轴设有贯穿其前后两端的通道，以供轧制件通过，所述旋转轴的前端用于安装吐丝头；

油膜轴承，其设于所述旋转轴与所述机体之间，以支撑所述旋转轴的转动，且所述油膜轴承靠近所述旋转轴的前端设置；

角接触球轴承，其设于所述旋转轴与所述机体之间，以支撑所述旋转轴的转动，且所述角接触球轴承靠近所述旋转轴的后端设置；以及

传动机构，其用于带动所述旋转轴转动；

其中，所述机体上设有位于所述旋转轴后端的第一法兰盘，所述通道内悬置有与所述第一法兰盘相连接且不随所述旋转轴转动的冷却套，所述冷却套设有环绕其中心线的冷却腔，所述第一法兰盘设有与所述冷却腔相连通的进水流道和出水流道，且所述进水流道在所述第一法兰盘的外侧面上形成有进水口，所述出水流道在所述第一法兰盘的外侧面上形成有出水口；

所述通道内设有可随所述旋转轴转动的定心套，所述定心套设于所述冷却套的前侧并与其间隔设置；

所述定心套的后端设有环槽，所述冷却套的前端设有伸入所述环槽内的挡圈。

2.如权利要求1所述的吐丝机，其特征在于：

所述旋转轴设有通向所述油膜轴承的油道，且所述油道在所述通道的壁面上形成有进油口。

3.如权利要求2所述的吐丝机，其特征在于：

所述旋转轴与所述油膜轴承之间设有轴套，所述轴套设有连通所述油道与所述油膜轴承的过油孔。

4.如权利要求1所述的吐丝机，其特征在于：

所述冷却腔包括同轴设置的内腔和外腔，所述内腔较所述外腔更靠近所述冷却套的中心线，所述进水流道与所述外腔相连通，所述出水流道与所述内腔相连通。

5.如权利要求1所述的吐丝机，其特征在于：

所述第一法兰盘的后端面上设有第二法兰盘，所述第二法兰盘设有与其法兰孔相连通的气道，且所述气道在所述第二法兰盘的外侧面上形成有进气口。

6.如权利要求1所述的吐丝机，其特征在于：

所述传动机构包括输入轴、第一传动齿轮以及第二传动齿轮，所述输入轴穿设于所述机体上并可绕其中心线转动，所述第一传动齿轮套装于所述输入轴外，所述第二传动齿轮套装于所述旋转轴外，且所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮相啮合。

7.如权利要求6所述的吐丝机，其特征在于：

所述输入轴水平的穿设于所述机体上且垂直于所述旋转轴，所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮为相匹配的锥齿轮组。

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