CN113634595B - 螺纹钢横肋定高轧制系统 - Google Patents

螺纹钢横肋定高轧制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种螺纹钢横肋定高轧制系统，包括加热器、横肋标准轧制圈、塑型套圈、冷却环和驱动辊组，加热器用于钢筋的加热，横肋标准轧制圈用于得到外径为横肋标准的钢棒，外塑型套圈用于钢筋的轧制塑型，冷却环用于热轧后的冷却，驱动辊组用于拉动钢筋，使钢筋依次经过加热器、横肋标准轧制圈、塑型套圈、冷却环，完成连续轧制，本发明中的螺纹钢横肋定高轧制系统用于螺纹钢横肋达到标准值后的轧制，通过固定模和活动模相互配合，对钢筋的圆弧段、横肋段和横肋的坡段进行轧制，在此过程中，可保持钢筋横肋外径不变的情况下使钢筋外径变小达到目标值，得到外径和横肋的尺寸较为精准的带肋钢筋。

Description

螺纹钢横肋定高轧制系统
技术领域
本发明涉及钢筋生产设备技术领域，尤其涉及一种螺纹钢横肋定高轧制系统。
背景技术
钢筋是国内钢材产品中占比最大的单一品种，带肋钢筋是钢筋产品的主体。螺纹钢为表面带有螺纹肋条的钢筋，横肋能够与混凝土产生较强的咬合力，被广泛的应用于各种建筑行业。钢筋的外形影响钢筋的强度，横肋的尺寸不标准对钢筋的整体强度有影响。一般螺纹钢在制备过程中，其螺纹横肋段都是通过带有横肋凹槽的模具从钢筋的径向进行压制而成，在此压制过程中，模具的横肋凹槽由于钢体不能充满，导致得到的横肋尺寸不标准，影响钢筋的强度。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中螺纹钢的横肋尺寸不标准的问题，而提出的一种螺纹钢横肋定高轧制系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
螺纹钢横肋定高轧制系统，包括加热器、横肋标准轧制圈、塑型套圈、冷却环和驱动辊组，加热器用于钢筋的加热，横肋标准轧制圈用于得到外径为横肋标准的钢棒，外塑型套圈用于钢筋的轧制塑型，冷却环用于热轧后的冷却，驱动辊组用于拉动钢筋，使钢筋可进行水平方向的移动，钢筋依次经过加热器、横肋标准轧制圈、塑型套圈、冷却环，完成连续轧制。
优选的，所述加热器设置容纳钢筋通过的过钢孔，所述过钢孔与塑型套圈同轴设置，所述过钢孔的孔壁均匀设置供热件。
优选的，横肋标准轧制圈设置容纳钢筋通过的轧制孔，所述轧制孔的孔径与目标横肋的外径相同。
上述塑型套圈的外部设置定型环套，所述塑型套圈与机架旋转连接，所述定型环套与机架固定连接。
进一步的，所述塑型套圈的两侧对称设置固定台和活动台，所述固定台上设置用于活动台活动的滑道，所述活动台与固定台滑动连接。固定台于塑型套圈的内部设置固定模，所述活动台靠近塑型套圈轴心的一侧设置活动模。所述固定模和活动模均为螺纹状弧形块，固定模和活动模的内径与钢筋目标外径相等，固定模和活动模的外径与钢筋横肋的目标外径相等。所述固定模与活动模间隔设置，所述活动模与钢筋横肋位置和形状相对应，在塑型套圈旋转过程中，保持钢筋的横肋可从固定台的滑道中移动而过。钢筋被拉动从塑型套圈内部穿过，由于塑型套圈的旋转，固定台上的固定模和活动模会同时对钢筋进行塑型作用。为保持钢筋横肋处的尺寸，当固定台经过钢筋的圆弧段时，固定模和活动模的内壁共同作用，对钢筋的圆弧段进行整型，使其达到目标外径尺寸；当固定台经过钢筋的横肋段时，活动台往塑型套圈轴心的方向有所移动，活动模不接触钢筋，固定模的单独起整型作用，对钢筋的横肋之间的部分进行整型，钢筋的横肋处于固定台的滑道中，从而保持其尺寸不受影响。
进一步的，所述活动台远离塑型套圈轴心的一侧固定连接支撑杆，所述活动台与固定台之间设置拉力弹簧，在拉力弹簧的作用下，支撑杆的自由端与定型环套接触。由于塑型套圈会产生旋转动作，支撑杆的自由端会相对于定型环套移动，为减少支撑杆的自由端与定型环套之间的摩擦，所述支撑杆的自由端设置滚轮，所述定型环套的内壁设置与滚轮相匹配的闭合环形滚道，使得支撑杆的自由端与定型环套之间相对运动的顺畅。
进一步的，所述定型环套由两组的短弧段、平直段和长弧段依次连接组合而成，所述短弧段和长弧段与塑型套圈同轴线设置，所述长弧段的内径大于短弧段的内径，所述长弧段位于固定台的两侧。
当支撑杆的自由端与短弧段接触，短弧段抵住活动台，使拉力弹簧被拉长，活动模的内壁与固定模的内壁位于同一弧形内壁，活动模和固定模共同工作；当支撑杆的自由端与长弧段接触，拉力弹簧变短，活动台往远离塑型套圈轴心的方向移动，所述活动模的内壁位于固定模的外壁的外部，即在径面投影上，活动模的内壁位于固定模的外壁的外部，固定模单独工作，活动模不与现有的钢筋横肋接触，即活动模不影响现有的钢筋横肋的尺寸；当支撑杆的自由端与平直段接触时，活动模处于移动阶段，活动模对钢筋横肋的坡段进行塑型。
为使塑型套圈旋转，所述塑型套圈的两端外部固定套接叶轮套，叶轮套的外圈设置叶轮，机架于叶轮套的外部固定设置密封环罩，所述密封环罩与叶轮套旋转密封连接形成液流空间，所述液流空间设置进液管和出液管，所述进液管用于进液，出液管用于出液。进液管上设置液体泵，液体泵可给予液体动力，使液体从进液管进入液流空间，从出液管出去，液流空间形成的液流可推动叶轮套外圈的叶轮，使得叶轮套和塑型套圈旋转。
优选的，所述进液管和出液管均与密封环罩相切，便于进液和出液。
优选的，所述冷却环与塑型套圈同轴设置，冷却环的环布设置用于喷出冷却介质的喷嘴，钢筋经过冷却环，冷却介质可对钢筋进行冷却，进行初步定型。
优选的，所述驱动辊组包括驱动辊、两个交错设置的调整杆、旋转销和调节气缸。两个所述调整杆的交错点通过旋转销与机架旋转连接，所述旋转销的轴线与塑型套圈轴线相交且相互垂直，保证驱动辊对称分布于钢筋轴线的两侧，两个调整杆之间设置水平的调节气缸，所述调整杆的端部分别铰接有滑动块，所述滑动块与用于支撑驱动辊的支撑块在水平方向滑动连接，调节气缸可以调节两个调整杆之间的交错角，从而改变的驱动辊之间的距离，提升驱动辊对钢筋不同外径的适用性。
本发明的有益效果是：
1、本螺纹钢横肋定高轧制系统用于螺纹钢横肋达到标准值后的轧制，可对钢筋进行加热、轧制和冷却定型工序，对钢筋进行连续轧制加工。
2、本螺纹钢横肋定高轧制系统的固定模和活动模相互配合，对钢筋的圆弧段、横肋段和横肋的坡段进行轧制，在此过程中，可保持钢筋横肋外径不变的情况下使钢筋外径变小达到目标值，得到外径和横肋的尺寸较为精准的带肋钢筋；
3、本螺纹钢横肋定高轧制系统中塑型套圈的旋转通过液流带动，使得塑型套圈的驱动件简洁，整个系统结构紧凑。
4、本螺纹钢横肋定高轧制系统可通过更换固定模和活动模的尺寸以及调节驱动辊的位置对多种尺寸的钢筋进行轧制，适用性好。
附图说明
图1本螺纹钢横肋定高轧制系统整体的结构示意图；
图2为本螺纹钢横肋定高轧制系统支撑杆接触定型环套短弧段的径向结构示意图；
图3为本螺纹钢横肋定高轧制系统支撑杆接触定型环套长弧段的径向结构示意图；
图4为本螺纹钢横肋定高轧制系统叶轮套处的结构示意图；
图5为螺纹钢的结构示意图；
图6为螺纹钢径向截面的结构示意图。
图中：1、塑型套圈；2、定型环套；3、固定台；4、固定模；5、活动台；6、活动模；7、支撑杆；8、滚轮；9、拉力弹簧；10、叶轮套；11、密封环罩；12、进液管；13、出液管；14、圆弧段；15、坡段；16、横肋段；17、加热器；18、冷却环；19、驱动辊组；20、横肋标准轧制圈；21、短弧段；22、平直段；23、长弧段；191、驱动辊；192、调整杆；193、旋转销；194、滑动块；195、调节气缸。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，螺纹钢横肋定高轧制系统，包括加热器17、塑型套圈1、冷却环18和驱动辊组19，加热器17用于钢筋的加热，塑型套圈1用于钢筋的轧制塑型，冷却环18用于热轧后的冷却，驱动辊组19用于拉动钢筋，使钢筋可进行水平方向的移动，驱动辊组19的数量为两个，其中一个驱动辊组19位于加热器17的前方，另一个驱动辊组19位于冷却环18的后方，在驱动辊组19的带动下钢筋依次经过加热器17、横肋标准轧制圈20、塑型套圈1、冷却环18，完成连续轧制。
本实施例中，所述加热器17设置容纳钢筋通过的过钢孔，所述过钢孔与塑型套圈1同轴设置，所述过钢孔的孔壁均匀设置供热件。
本实施例中，横肋标准轧制圈20设置容纳钢筋通过的轧制孔，所述轧制孔的孔径与目标横肋的外径相同。
参考图1、图2和图3，上述塑型套圈1的外部设置定型环套2，所述塑型套圈1与机架旋转连接，所述定型环套2与机架固定连接。
进一步的，所述支撑套圈1的两侧对称设置固定台3和活动台5，所述固定台3上设置用于活动台5活动的滑道，所述活动台5与固定台3滑动连接。固定台3于支撑套圈1的内部设置固定模4，所述活动台5靠近支撑套圈1轴心的一侧设置活动模6。所述固定模4和活动模6均为螺纹状弧形块，固定模4和活动模6的内径与钢筋目标外径相等，固定模4和活动模6的外径与钢筋横肋的目标外径相等。所述固定模4与活动模6间隔设置，所述活动模6与钢筋横肋16位置相对应。钢筋被拉动从支撑套圈1内部穿过，由于支撑套圈1的旋转，固定台3上的固定模4和活动模6会同时对钢筋进行塑型作用。为保持钢筋横肋处的尺寸，当固定台3经过钢筋的圆弧段14时，固定模4和活动模6的内壁共同作用，对钢筋的圆弧段14进行整型，使其达到目标外径尺寸；当固定台3经过钢筋的横肋段16时，活动台5往支撑套圈1轴心的方向有所移动，活动模6不接触钢筋，固定模4的单独起整型作用，对钢筋的横肋16之间的部分进行整型，钢筋的横肋16处于固定台3的滑道中，从而保持其尺寸不受影响。
进一步的，所述活动台5远离支撑套圈1轴心的一侧固定连接支撑杆7，所述活动台5与固定台3之间设置拉力弹簧9，在拉力弹簧9的作用下，支撑杆7的自由端与定型环套2接触。由于支撑套圈1会产生旋转动作，支撑杆7的自由端会相对于定型环套2移动，为减少支撑杆7的自由端与定型环套2之间的摩擦，所述支撑杆7的自由端设置滚轮8，所述定型环套2的内壁设置与滚轮8相匹配的闭合环形滚道，使得支撑杆7的自由端与定型环套2之间相对运动的顺畅。
进一步的，所述定型环套2由两组的短弧段21、平直段22和长弧段23依次连接组合而成，短弧段21、平直段22和长弧段23之间设置圆角连接，使之平滑过渡。所述短弧段21和长弧段23与支撑套圈1同轴线设置，所述长弧段23的内径大于短弧段21的内径，所述长弧段23位于固定台3的两侧。
当支撑杆7的自由端与短弧段21接触，短弧段21抵住活动台5，使拉力弹簧9被拉长，活动模6的内壁与固定模4的内壁位于同一弧形内壁，活动模6和固定模4共同工作；当支撑杆7的自由端与长弧段23接触，拉力弹簧9变短，活动台5往远离支撑套圈1轴心的方向移动，所述活动模6的内壁位于固定模4的外壁的外部，即在径面投影上，活动模6的内壁位于固定模4的外壁的外部，固定模4单独工作，活动模6不与现有的钢筋横肋16接触，即活动模6不影响现有的钢筋横肋的尺寸；当支撑杆7的自由端与平直段22接触时，活动模6处于移动阶段，活动模6对钢筋横肋的坡段15进行塑型。
参考图4，为使塑型套圈旋转，所述塑型套圈1的两端外部固定套接叶轮套10，叶轮套10的外圈设置叶轮，机架于叶轮套10的外部固定设置密封环罩11，所述密封环罩11与叶轮套10旋转密封连接形成液流空间，所述液流空间设置进液管12和出液管13，所述进液管13用于进液，出液管13用于出液。进液管13上设置液体泵，液体泵可给予液体动力，使液体从进液管12进入液流空间，从出液管13出去，液流空间形成的液流可推动叶轮套10外圈的叶轮，使得叶轮套10和塑型套圈1旋转。
本实施例中，所述进液管12和出液管13均与密封环罩11相切，便于进液和出液。
本实施例中，所述冷却环18与塑型套圈1同轴设置，冷却环18的环布设置用于喷出冷却介质的喷嘴，钢筋经过冷却环18，冷却介质可对钢筋进行冷却，进行初步定型。
本实施例中，所述驱动辊组19包括驱动辊191、两个交错设置的调整杆192、旋转销193和调节气缸195。两个所述调整杆192的交错点通过旋转销193与机架旋转连接，所述旋转销193的轴线与塑型套圈1轴线相交且相互垂直，保证驱动辊191对称分布于钢筋轴线的两侧，两个调整杆192之间设置水平的调节气缸195，所述调整杆192的端部分别铰接有滑动块194，所述滑动块194与用于支撑驱动辊191的支撑块在水平方向滑动连接，调节气缸195可以调节两个调整杆192之间的交错角，从而改变的驱动辊191之间的距离，提升驱动辊对钢筋不同外径的适用性。
本实施例中螺纹钢横肋定高轧制系统的工作过程为：
在驱动辊组19的带动下钢筋依次经过加热器17、横肋标准轧制圈20、塑型套圈1、冷却环18，完成连续轧制。在轧制前，打开液体泵，给予液体动力，使液体从进液管12进入液流空间，从出液管13出去，液流空间形成的液流推动叶轮套10外圈的叶轮，使得叶轮套10和塑型套圈1旋转。
步骤一：钢筋经过加热器17的过钢孔，过钢孔的供热件对钢筋进行加热，使钢筋达到轧制温度；
步骤二：被加热的钢筋被继续拉动进入横肋标准轧制圈20的轧制孔，得到外径为横肋标准的钢棒；
步骤三：被加热的钢筋被继续拉动，从支撑套圈1内部穿过，当支撑杆7的自由端与短弧段21接触，短弧段21抵住活动台5，使拉力弹簧9被拉长，活动模6的内壁与固定模4的内壁位于同一弧形内壁，活动模6和固定模4的内壁共同工作，对钢筋的圆弧段14进行整型，使其达到目标外径尺寸；当支撑杆7的自由端移动至平直段22时，活动模6处于移动阶段，活动模6对钢筋横肋的坡段15进行塑型；当支撑杆7的自由端移动至长弧段23时，拉力弹簧9变短，活动台5往远离支撑套圈1轴心的方向移动，所述活动模6的内壁位于固定模4的外壁的外部，即在径面投影上，活动模6的内壁位于固定模4的外壁的外部，固定模4单独工作，对钢筋的横肋16之间的部分进行整型，活动模6不与现有的钢筋横肋16接触，钢筋的横肋16从固定台3的滑道中经过，活动模6不影响现有的钢筋横肋的尺寸；
步骤四：轧制后的钢筋进入冷却环18，冷却环18的喷嘴喷出冷却介质，冷却介质可对钢筋进行冷却，进行初步定型。
本实施例中的螺纹钢横肋定高轧制系统用于螺纹钢横肋达到标准值后的轧制，通过固定模4和活动模6相互配合，对钢筋的圆弧段14、横肋段15和横肋16的坡段进行轧制，在此过程中，可保持钢筋横肋外径不变的情况下使钢筋外径变小达到目标值，得到外径和横肋的尺寸较为精准的带肋钢筋。
在实际加工过程中，钢筋需要经过多次轧制才可得到目标尺寸的钢棒或者螺纹钢，所以需要设置多个轧制件进行光钢棒的加工以及多个塑型套圈才可得到目标钢筋的外径。本螺纹钢横肋定高轧制系统的附图省略了横肋标准轧制圈20前方的轧制件和塑型套圈1的数量(本附图中只有一个)，所以实际使用本系统时，可根据的实际生产情况增加轧制件和塑型套圈的数量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.螺纹钢横肋定高轧制系统，其特征在于，包括加热器(17)、横肋标准轧制圈(20)、塑型套圈(1)、冷却环(18)和驱动辊组(19)，所述横肋标准轧制圈(20)设置容纳螺纹钢通过的轧制孔，所述轧制孔的孔径与横肋的目标外径相同，所述塑型套圈(1)的外部设置定型环套(2)，所述塑型套圈(1)与机架旋转连接，所述定型环套(2)与机架固定连接；
所述塑型套圈(1)的外部固定套接叶轮套(10)，机架于叶轮套(10)的外部固定设置密封环罩(11)，所述密封环罩(11)与叶轮套(10)旋转密封连接形成液流空间，所述液流空间设置进液管(12)和出液管(13)；
所述塑型套圈(1)的两侧对称设置固定台(3)和活动台(5)，所述固定台(3)于塑型套圈(1)的内部设置固定模(4)，所述活动台(5)与固定台(3)滑动连接，所述活动台(5)靠近塑型套圈(1)轴心的一侧设置活动模(6)，所述固定模(4)与活动模(6)间隔设置，所述固定模(4)和活动模(6)均为螺纹状弧形块，所述活动模(6)与螺纹钢横肋的位置和形状相对应，固定模(4)和活动模(6)的内径与螺纹钢目标外径相等，固定模(4)和活动模(6)的外径与螺纹钢横肋的目标外径相等；
所述活动台(5)远离塑型套圈(1)轴心的一侧固定连接支撑杆(7)，所述活动台(5)与固定台(3)之间设置拉力弹簧(9)，支撑杆(7)的自由端与定型环套(2)接触，所述定型环套(2)用于推动支撑杆(7)进而改变固定模(4)与活动模(6)的相对位置。
2.根据权利要求1所述的螺纹钢横肋定高轧制系统，其特征在于，所述定型环套(2)由两组定型段组成，所述定型段由短弧段(21)、平直段(22)和长弧段(23)依次连接而成；所述短弧段(21)和长弧段(23)与塑型套圈(1)同轴线设置，所述长弧段(23)的内径大于短弧段(21)的内径，所述长弧段(23)位于固定台(3)的两侧；
当支撑杆(7)的自由端与短弧段(21)接触，所述活动模(6)的内壁与固定模(4)的内壁位于同一弧形内壁；当支撑杆(7)的自由端与长弧段(23)接触，所述活动模(6)的内壁位于固定模(4)的外壁的外部。
3.根据权利要求1或者2所述的螺纹钢横肋定高轧制系统，其特征在于，所述支撑杆(7)的自由端设置滚轮(8)，所述定型环套(2)的内壁设置与滚轮(8)相匹配的闭合环形滚道。
4.根据权利要求1所述的螺纹钢横肋定高轧制系统，其特征在于，所述加热器(17)设置容纳螺纹钢通过的过钢孔，所述过钢孔与塑型套圈(1)同轴设置，所述过钢孔的孔壁均匀设置供热件。
5.根据权利要求1所述的螺纹钢横肋定高轧制系统，其特征在于，所述冷却环(18)与塑型套圈(1)同轴设置，冷却环(18)环布设置用于喷出冷却介质的喷嘴。
6.根据权利要求1所述的螺纹钢横肋定高轧制系统，其特征在于，所述驱动辊组(19)包括驱动辊(191)、两个交错设置的调整杆(192)、旋转销(193)和调节气缸(195)，两个所述调整杆(192)的交错点通过旋转销(193)与机架旋转连接，所述旋转销(193)的轴线与塑型套圈(1)轴线相交且相互垂直，两个调整杆(192)之间设置水平的调节气缸(195)，所述调整杆(192)的端部分别铰接有滑动块(194)，所述滑动块(194)与用于支撑驱动辊(191)的支撑块在水平方向滑动连接。
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