CN114406036A - 一种立式翻转冷轧线材卷取机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立式翻转冷轧线材卷取机，包括机架、卷取筒以及减速机，所述减速机安装固定至所述机架上，所述机架上铰接有翻转台，所述卷取筒转动连接至所述翻转台上，所述翻转台与所述机架之间连接有翻转缸，所述减速机的转轴与所述卷取筒之间通过连接器进行连接，所述连接器包括相互配合的两个连接块，所述连接块分别设置于所述翻转台以及所述机架上，所述连接块之间能够随翻转台的转动进行连接和分离。减速机能够在连接块的相互配合下带动垂直放置的卷取筒转动以对线材进行卷取，若需要取卷，则翻转缸推动翻转台翻转90°，使两个连接块分离，实现卷取筒的单独翻转，无需带动减速机动作。
Description
技术领域
本发明涉及自动化设备领域，更具体地，涉及一种立式翻转冷轧线材卷取机。
背景技术
在冷轧线材行业，线材在冷轧生产后需要收卷设备对线材进行收卷，然后打包成捆后出售，在线材收卷过程中使用的设备为线材卷取机。
现有的线材卷取机主要包括收卷筒以及减速机，减速机驱动收卷筒转动来实现线材的收卷。现有的收卷筒均为卧式布置，以方便取卷机构取卷后挂至运卷设备上。但是横卧式的收卷筒存在收卷不紧实的问题，难以保持线材的均匀收卷，导致在后续生产加工过程中难以保证质量。
立式卷取设备的实现较为困难，主要由于收卷筒收卷过程中的负载较大，所使用的减速机功率较大，若需实现收卷筒的90度翻转需要配备更大的液压缸，不仅成本大大增加，而且活动布置的减速机使用寿命大打折扣，设备维护成本也大大增加。
因此，需要一种立式翻转冷轧线材的卷取装置，能够解决上述问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种立式翻转冷轧线材的卷取装置的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种立式翻转冷轧线材卷取机，包括机架、卷取筒以及减速机，所述减速机安装固定至所述机架上，所述机架上铰接有翻转台，所述卷取筒转动连接至所述翻转台上，所述翻转台与所述机架之间连接有翻转缸，所述减速机的转轴与所述卷取筒之间通过连接器进行连接，所述连接器包括相互配合的两个连接块，所述连接块分别设置于所述翻转台以及所述机架上，所述连接块之间能够随翻转台的转动进行连接和分离。
通过本方案，减速机能够在连接块的相互配合下带动垂直放置的卷取筒转动以对线材进行卷取，若需要取卷，则翻转缸推动翻转台翻转90°，使两个连接块分离，实现卷取筒的单独翻转，无需带动减速机动作，有助于降低液压缸的负载并且有助于降低减速机的维护频率，使本装置更加适合工况环境复杂的冷轧线材生产线中。
优选地，两个所述连接块分别为第一端面齿轮以及第二端面齿轮，所述第一端面齿轮同轴固定至所述卷取筒的底部，所述第二端面齿轮转动通过传动机构连接至所述减速机。
通过本方案，第一端面齿轮能够随翻转台实现90°的翻转，以实现与第二端面齿轮的脱离与啮合，使之即方便进行离合又方便进行旋转的驱动。
优选地，所述传动机构包括传动轴以及传动齿轮组，所述传动轴垂直转动至所述机架上，所述第二端面齿轮固定至所述传动轴顶端，所述减速机通过所述传动齿轮组驱动所述传动轴转动，所述传动齿轮组包括相互啮合的两个锥齿轮。
通过本方案，传动机构能够将减速机的扭矩垂直输出，实现第一端面齿轮与第二端面齿轮在垂直角度的啮合，保证减速机能够卧式布置，有助于进一步提高减速机的使用寿命。
优选地，所述第一端面齿轮以及所述第二端面齿轮的啮合齿上分别设置有相互配合的导向斜面。
通过本方案，导向斜面能够对第一端面齿轮翻转啮合过程中起到导向的作用，进一步方便第一端面齿轮与第二端面齿轮的啮合。
优选地，所述第一端面齿轮的啮合齿均向朝向中轴处凹陷倾斜，所述第二端面齿轮均朝向中轴处凸出倾斜；所述啮合齿之间均设置有排渣槽。
通过本方案，使第一端面齿轮形成中间凹的凹槽形，与第二端面齿轮中间凸出的锥形结构相互匹配，旋转后不仅更容易实现啮合，而且啮合的可靠性更高。
优选地，所述第一端面齿轮以及所述第二端面齿轮上一一对应有至少两组齿圈，所述齿圈同心布置，所述齿圈分别由若干啮合齿组成。
通过本方案，进一步提高啮合的可靠性，而且提高了啮合齿的数量，分散了单个啮合齿的受力，有助于提高连接块的使用寿命。
优选地，所述卷取筒包括旋转盘、支撑筒以及涨紧器，所述旋转盘转动连接至所述翻转台上，所述支撑筒垂直固定至所述旋转盘中心，所述涨紧器设置于所述支撑筒上，所述传动轴中设置有驱动缸，所述驱动缸的活塞杆能够向上伸入所述支撑筒中驱动所述涨紧器张开。
通过本方案，当翻转台翻转至水平使连接块相互啮合后，驱动缸向上伸出能够驱动涨紧器张开，在卷取筒旋转卷取线材的过程中，保持线材的涨紧，改善卷取效果；当翻转台翻转至90°后涨紧器在自身重力作用下缩回，使线材与支撑筒之间留有足够的空间，供叉卷装置的挂臂伸入进行转移。
优选地，所述涨紧器包括驱动柱、连接杆以及涨紧板，所述涨紧板平行于所述支撑筒轴线并环绕布置于所述支撑筒外；所述驱动柱同轴滑动连接至所述支撑筒中，所述涨紧板与所述驱动柱之间通过所述连接杆连接；所述驱动缸与所述驱动柱相配合驱动所述涨紧板的张开与闭合。
通过本方案，驱动缸的活塞杆向上推动驱动柱，使驱动柱向上移动，连接杆的摆动带动涨紧板向四周张开，实现线材的涨紧；当卷取完毕后，驱动缸缩回，驱动柱在自身的重力作用下下移实现涨紧板的缩回。
优选地，所述翻转台上围绕所述旋转盘布置有若干夹紧器，所述夹紧器包括夹紧缸以及夹紧钳，所述夹紧缸能够带动所述夹紧钳夹紧所述旋转盘。
通过本方案，夹紧器能够将旋转盘夹紧，以在翻转过程中保持卷取筒的稳定性，避免其顶端受力过大而增大其转轴的径向受力，对其转轴起到保护的作用，而且能够避免旋转盘在重力作用下旋转，提高本装置的使用寿命和使用可靠性。
优选地，所述夹紧钳包括固定座、夹臂以及顶板，所述夹臂分别通过连杆铰接至所述固定座以及所述夹紧缸的驱动轴上，所述顶板连接至所述驱动轴上。
通过本方案，顶板能够在夹紧缸的驱动轴的带动下夹紧旋转盘的外周面，进一步提高对旋转盘的支撑作用，进一步提高对旋转盘的转轴的保护作用。
根据本公开的一个实施例，本装置实现了冷轧线材卷取装置的立式布置，使线材在自身重力作用下卷取的更加紧实，大大提高了线材卷取的质量；而且能够进行90°翻转进行取卷作业，无需减速机同步运动，实现了卷取筒的轻量化设计，降低了翻转缸的负载；减速机的固定式布置有助于降低减速机的维护频率，使本装置更加适合工况环境复杂的冷轧线材生产线中。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明实施例的立式翻转冷轧线材卷取机的结构示意图。
图2是图1中立式翻转冷轧线材卷取机翻转后的结构示意图。
图3是图1中立式翻转冷轧线材卷取机的俯视结构示意图。
图4是图1中两个连接块的结构示意图。
图5是另一实施例中连接块的俯视结构示意图。
图6是传动机构的结构示意图。
图7是夹紧器的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
实施例
如图1至图7所示，本实施例中的立式翻转冷轧线材卷取机，包括机架100、卷取筒200以及减速机300，所述减速机300安装固定至所述机架100上，所述机架100上铰接有翻转台210，所述卷取筒200转动连接至所述翻转台210上，所述翻转台210与所述机架100之间连接有翻转缸110，所述减速机300的转轴与所述卷取筒200之间通过连接器400进行连接，所述连接器400包括相互配合的两个连接块，所述连接块分别设置于所述翻转台210以及所述机架100上，所述连接块之间能够随翻转台210的转动进行连接和分离。
通过本实施例该方案，减速机300能够在连接块的相互配合下带动垂直状态下的卷取筒200转动以对线材进行卷取，若需要取卷，则翻转缸110推动翻转台210翻转90°，使两个连接块分离，实现卷取筒200的单独翻转，无需带动减速机300共同动作，有助于降低液压缸的负载并且有助于降低减速机300的维护频率，使本装置更加适合工况环境复杂的冷轧线材生产线中。
所述机架100顶部设置有铰接柱121以及支撑柱122，所述翻转台210的底部一端铰接至所述铰接柱121上，所述翻转台210的另一端搭放至所述支撑柱122上，所述翻转缸110铰接至所述翻转台210靠近支撑柱122的一端底部。铰接柱121以及支撑柱122将翻转台210支撑起来，使翻转台210底部留有连接块离合的空间，而且支撑柱122与铰接柱121起到主要的支撑作用，减小对连接块的压力和磨损。
在本实施例或其他实施例中，两个所述连接块分别为第一端面齿轮410以及第二端面齿轮420，所述第一端面齿轮410同轴固定至所述卷取筒200的底部，所述第二端面齿轮420转动通过传动机构310连接至所述减速机300。第一端面齿轮410能够随翻转台210实现90°的翻转，以实现与第二端面齿轮420的脱离与啮合，使之即方便进行离合又方便进行旋转的驱动。
在本实施例或其他实施例中，所述传动机构310包括传动轴311以及传动齿轮组312，所述传动轴311垂直转动至所述机架100上，所述第二端面齿轮420固定至所述传动轴311顶端，所述减速机300通过所述传动齿轮组312驱动所述传动轴311转动，所述传动齿轮组312包括相互啮合的两个锥齿轮。传动机构310能够将减速机300的扭矩垂直输出，实现第一端面齿轮410与第二端面齿轮420在垂直角度的啮合，保证减速机300能够卧式布置，有助于进一步提高减速机300的使用寿命。
在本实施例或其他实施例中，所述第一端面齿轮410以及所述第二端面齿轮420的啮合齿401上分别设置有相互配合的导向斜面。导向斜面能够对第一端面齿轮410翻转啮合过程中起到导向的作用，进一步方便第一端面齿轮410与第二端面齿轮420的啮合。
在本实施例或其他实施例中，所述第一端面齿轮410的啮合齿401均向朝向中轴处凹陷倾斜，所述第二端面齿轮420的啮合齿401均朝向中轴处凸出倾斜；所述啮合齿401之间均设置有排渣槽402，能够避免油污灰尘等的聚集影响啮合效果，而且能够及时排出油污或灰尘减小啮合齿401的磨损。
第一端面齿轮410形成中间凹的凹槽形，与第二端面齿轮420中间凸出的锥形结构相互匹配，旋转后不仅更容易实现啮合，而且啮合的可靠性更高。
在本实施例或其他实施例中，所述第一端面齿轮410以及所述第二端面齿轮420上一一对应有至少两组齿圈403，所述齿圈403同心布置，所述齿圈403分别由若干啮合齿401组成，进一步提高啮合的可靠性，而且提高了啮合齿401的数量，分散了单个啮合齿401的受力，有助于提高连接块的使用寿命。越靠近内部啮合齿401的数量同比例减少，以保证内外齿圈403具有相同的角速度，保证同步转动。
在本实施例或其他实施例中，所述卷取筒200包括旋转盘202、支撑筒201以及涨紧器，所述旋转盘202转动连接至所述翻转台210上，所述支撑筒201垂直固定至所述旋转盘202中心，所述涨紧器设置于所述支撑筒201上，所述传动轴311中设置有驱动缸313，所述驱动缸313的活塞杆能够向上伸入所述支撑筒201中驱动所述涨紧器张开。
当翻转台210翻转至水平使连接块相互啮合后，驱动缸313向上伸出能够驱动涨紧器张开，在卷取筒200旋转卷取线材的过程中，保持线材的涨紧，改善卷取效果；当卷取完毕后，驱动缸313缩回使涨紧器在自身重力作用下缩回，翻转台210翻转至90°，使线材与支撑筒201之间留有足够的空间，供叉卷装置的挂臂伸入进行转移。
在本实施例或其他实施例中，所述涨紧器包括驱动柱221、连接杆223以及涨紧板222，所述涨紧板222平行于所述支撑筒201轴线并环绕布置于所述支撑筒201外；所述驱动柱221同轴滑动连接至所述支撑筒201中，所述涨紧板222与所述驱动柱221之间通过所述连接杆223连接；所述驱动缸313与所述驱动柱221相配合驱动所述涨紧板222的张开与闭合。
驱动缸313的活塞杆向上推动驱动柱221，使驱动柱221向上移动，连接杆223的两端分别与驱动柱221以及涨紧板222铰接，连接杆223的摆动带动涨紧板222向四周张开，实现线材的涨紧；当卷取完毕后，驱动缸313缩回，驱动柱221在自身的重力作用下下移实现涨紧板222的缩回。
在本实施例或其他实施例中，所述翻转台210上围绕所述旋转盘202布置有若干夹紧器230，所述夹紧器230包括夹紧缸231以及夹紧钳，所述夹紧缸231能够带动所述夹紧钳夹紧所述旋转盘202，以在翻转过程中保持卷取筒200的稳定性，避免其顶端受力过大而增大卷取筒200的转轴的径向受力，对其转轴起到保护的作用，而且能够避免旋转盘202在重力作用下旋转，保证取卷过程中的可靠性，提高本装置的使用寿命和使用可靠性。
夹紧器230固定旋转盘的角度后，还能够同时固定第一端面齿轮410的角度，减速机带有自锁功能，因此第二端面齿轮420的角度也能够进行固定，从而方便第一端面齿轮410以及第二端面齿轮420在分离后重新啮合，避免打齿等现象发生。
在本实施例或其他实施例中，所述夹紧钳包括固定座232、夹臂233以及顶板235，所述夹臂233分别通过连杆234铰接至所述固定座232以及所述夹紧缸231的驱动轴上，所述顶板235连接至所述驱动轴上。顶板能够在夹紧缸231的驱动轴的带动下夹紧旋转盘202的外周面，进一步提高对旋转盘202的支撑作用，减小旋转盘202转轴的径向受力，进一步提高对旋转盘202的转轴的保护作用。
本装置的使用过程如下：
在卷取线材时，卷取筒垂直布置，夹紧器处于松开状态，卷取筒能够自由旋转，涨紧器处于张开状态，减速机通过连接器带动卷取筒旋转进行收卷线材；当线材收卷完毕后，涨紧器缩回，夹紧器夹紧旋转盘保持卷取筒的角度固定，减速机的自锁器锁定减速机的转轴角度，翻转缸动作将翻转台旋转90°，叉卷装置将线圈取下后，翻转缸缩回将卷取筒重新拉回竖直状态，由于旋转盘角度以及减速机角度均固定，因此连接块能够顺利相互啮合，夹紧器松开即可继续进行线材卷取作业。
本装置实现了冷轧线材卷取装置的立式布置，使线材在自身重力作用下卷取的更加紧实，大大提高了线材卷取的质量；而且能够进行90°翻转进行取卷作业，无需减速机同步运动，实现了卷取筒的轻量化设计，降低了翻转缸的负载；减速机的固定式布置有助于降低减速机的维护频率，使本装置更加适合工况环境复杂的冷轧线材生产线中。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种立式翻转冷轧线材卷取机，包括机架、卷取筒以及减速机，所述减速机安装固定至所述机架上，其特征在于，所述机架上铰接有翻转台，所述卷取筒转动连接至所述翻转台上，所述翻转台与所述机架之间连接有翻转缸，所述减速机的转轴与所述卷取筒之间通过连接器进行连接，所述连接器包括相互配合的两个连接块，所述连接块分别设置于所述翻转台以及所述机架上，所述连接块之间能够随翻转台的转动进行连接和分离。
2.根据权利要求1所述的立式翻转冷轧线材卷取机，其特征在于，两个所述连接块分别为第一端面齿轮以及第二端面齿轮，所述第一端面齿轮同轴固定至所述卷取筒的底部，所述第二端面齿轮转动通过传动机构连接至所述减速机。
3.根据权利要求2所述的立式翻转冷轧线材卷取机，其特征在于，所述传动机构包括传动轴以及传动齿轮组，所述传动轴垂直转动至所述机架上，所述第二端面齿轮固定至所述传动轴顶端，所述减速机通过所述传动齿轮组驱动所述传动轴转动，所述传动齿轮组包括相互啮合的两个锥齿轮。
4.根据权利要求2所述的立式翻转冷轧线材卷取机，其特征在于，所述第一端面齿轮以及所述第二端面齿轮的啮合齿上分别设置有相互配合的导向斜面。
5.根据权利要求4所述的立式翻转冷轧线材卷取机，其特征在于，所述第一端面齿轮的啮合齿均向朝向中轴处凹陷倾斜，所述第二端面齿轮均朝向中轴处凸出倾斜；所述啮合齿之间均设置有排渣槽。
6.根据权利要求4或5所述的立式翻转冷轧线材卷取机，其特征在于，所述第一端面齿轮以及所述第二端面齿轮上一一对应有至少两组齿圈，所述齿圈同心布置，所述齿圈分别由若干啮合齿组成。
7.根据权利要求3所述的立式翻转冷轧线材卷取机，其特征在于，所述卷取筒包括旋转盘、支撑筒以及涨紧器，所述旋转盘转动连接至所述翻转台上，所述支撑筒垂直固定至所述旋转盘中心，所述涨紧器设置于所述支撑筒上，所述传动轴中设置有驱动缸，所述驱动缸的活塞杆能够向上伸入所述支撑筒中驱动所述涨紧器张开。
8.根据权利要求7所述的立式翻转冷轧线材卷取机，其特征在于，所述涨紧器包括驱动柱、连接杆以及涨紧板，所述涨紧板平行于所述支撑筒轴线并环绕布置于所述支撑筒外；所述驱动柱同轴滑动连接至所述支撑筒中，所述涨紧板与所述驱动柱之间通过所述连接杆连接；所述驱动缸与所述驱动柱相配合驱动所述涨紧板的张开与闭合。
9.根据权利要求8所述的立式翻转冷轧线材卷取机，其特征在于，所述翻转台上围绕所述旋转盘布置有若干夹紧器，所述夹紧器包括夹紧缸以及夹紧钳，所述夹紧缸能够带动所述夹紧钳夹紧所述旋转盘。
10.根据权利要求9所述的立式翻转冷轧线材卷取机，其特征在于，所述夹紧钳包括固定座、夹臂以及顶板，所述夹臂分别通过连杆铰接至所述固定座以及所述夹紧缸的驱动轴上，所述顶板连接至所述驱动轴上。
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2022
- 2022-03-07 CN CN202210224328.6A patent/CN114406036A/zh active Pending
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