CN1233487C - 带纵肋的高线盘卷的开卷矫直方法及开卷矫直机 - Google Patents

Abstract

为解决带纵肋的高线盘卷的开卷矫直难题，本发明公开了这种盘卷的开卷矫直方法及开卷矫直机，该方法是；将盘卷顺每圈轴向展开，经导向牵引机构送入固定架式矫直机构进行矫直，有关压辊工作部分与高线表面在形状尺寸上相适应，通过导向辊对纵肋根部基圆施加足够的夹紧力，使高线不能在导向辊之间转动；该机特征是：有关压辊工作部分有与高线表面在形状尺寸上相适应且可用以对纵肋根部基圆施加夹紧力的结构，导向机构中有可以使压辊对高线施加足够夹紧力的构造。

Description

带纵肋的高线盘卷的开卷矫直方法及开卷矫直机

                    一、技术领域

本发明涉及线材盘卷的开卷矫直方法及实现该方法的开卷矫直设备。

                    二、背景技术

自从建设部、冶金部1995年下发文件重点推广应用400Mpa新III级钢筋以来，热轧带肋钢筋(含400Mpa新III级钢筋)盘卷的开卷矫直问题已经成为建筑业和冶金业一大难题，该难题虽经众多厂家数年努力，但一直未得到解决。

热轧带肋钢筋盘卷是高线轧机以每秒约110米的速度轧制出来的一个线材品种，属于一种带纵肋的高线盘卷，这种既有通常钢筋所具有的横肋又有两条凸起的对称纵肋的钢筋，在900℃高温下被沿钢棒轴向旋转的轧辊挤压成形后，呈直线状出轧辊进入不断旋转的螺旋形“吐丝管”，这时，钢筋宛如一条柔软的绳索被握着沿该管划圈呈螺旋状前进，它在由直线运动改变为螺旋运动时，开始朝一个方向作每圈360°的扭转，冷却后定形为上述形状的盘卷。

有关厂家在矫直这种钢筋时采用过多种方法，有的按传统做法将盘卷放在转盘上，沿盘卷周围边缘展开后送入旋转框式矫直机构进行矫直，由于这种展开方法保持了钢筋原来的扭转，由于这种矫直机构的矫直辊或矫直块工作时是在钢筋表面作螺旋式滚动，故矫直后纵肋扭转，纵、横肋损伤严重；有的将盘卷顺其每圈轴向展开后，经导向牵引机构送入固定架式矫直机构进行矫直，虽然这种展开方法相当于从轧辊出来的钢筋由直线运动改变为螺旋运动的逆过程，本来可消除原来的扭转，虽然这种矫直机构的矫直辊工作时如同轧制钢筋时的轧辊是在钢筋表面顺钢筋运动方向滚动，应该不会损伤纵、横肋，但其导向辊和有关矫直辊工作部分形状尺寸与钢筋表面主要是纵肋的形状尺寸不符，特别是未采取使导向辊对钢筋施加足够夹紧力的技术措施，使得冷却时已定形为每圈扭转360°的盘卷按此方法展开时，钢筋仍会在导向辊之间边前进边转动，无法通过导向辊对钢筋施加反扭力使其消除扭转，故纵、横肋仍然受到损伤，产品仍然不合格。

                    三、发明内容

本发明的目的是克服背景技术不足之处而提供一种方法及实现该方法的专用设备，即带纵肋的高线盘卷的开卷矫直方法及开卷矫直机。

本发明的目的通过采取下述技术方案来达到：

带纵肋的高线盘卷开卷矫直方法是：包括将盘卷顺每圈轴向展开，经导向牵引机构送入固定架式矫直机构进行矫直，其特征是：有关压辊工作部分与高线表面在形状尺寸上相适应，通过导向辊对纵肋根部基圆施加足够的夹紧力，使高线不能在导向辊之间转动。

带纵肋的高线盘卷开卷矫直机，包括导向牵引机构和固定架式矫直机构，其特征是：导向辊和部分矫直辊(即从纵肋方向进行矫直的压辊)工作部分有与高线表面在形状尺寸上相适应且可用以对纵肋根部基圆施加夹紧力的结构，导向牵引机构内有可使导向辊对高线施加足够夹紧力的构造。

本发明相比背景技术具有的有益效果是：由于逆向利用了高线盘卷形成过程的三个要点，可一举解决热轧带肋钢筋盘卷的开卷矫直难题，可得到表面质量符合GB1499-1998的技术要求且纵肋笔直的合格钢筋，纵肋笔直虽然不属于国家标准技术要求的范围，但纵肋不直则在矫直时无法保证钢筋不伤肋。

上述三个要点是：第一、带纵肋的高线在轧辊内是不转动的；第二、轧辊工作部分的形状尺寸决定高线表面主要是一对凸起的对称纵肋的形状尺寸；第三、处于高温下的高线从直线运动改变为螺旋运动即“吐丝”时，产生了朝一个方向每圈360°的扭转。对这三个要点的逆向利用是：首先将盘卷顺其每圈轴向展开，由导向辊纳丝，钢筋从螺旋形改变为直线运动时，将产生朝另一个方向每圈360°的扭转，即上述两个相反方向的扭转可以相互抵消，在朝另一个方向扭转时，根据钢筋的直径大小会产生大小不同的扭转应力，为克服该应力，其次应按钢筋表面主要是一对纵肋的形状尺寸决定有关压辊工作部分形状尺寸，再次还应通过导向辊对纵肋根部基圆施加足够的夹紧力，使钢筋只能在导向辊之间作直线运动而不能转动，这样既可通过压辊消除钢筋的弯曲和扭转应力，又可保护纵、横肋不受损伤。

                    四、附图说明

图1轧辊顺时针“吐丝”时高线作每圈360°逆时针扭转图。

图2导向辊逆时针纳丝时高线作每圈360°顺时针扭转图。

图3转盘上的盘卷沿其周围边缘展开图。

图4悬挂的盘卷顺其每圈轴向展开图。

图5竖向搁置的盘卷顺其每圈轴向展开图。

图6横向搁置的盘卷顺其每圈轴向同时顺盘卷轴向展开图。

图7横向搁置的盘卷顺其每圈轴向同时顺盘卷径向展开图。

图8导向牵引机构主视图。

图9导向牵引机构左视图。

图10辅助导向装置主视图。

图11辅助导向装置左视图。

图12有符合高线纵肋形状尺寸的凹槽的有关压辊工作部分图。

图13有可夹住高线纵肋的凸起的有关压辊工作部分图。

图14纳丝架图。

图15旋转纳丝架图。

图16悬臂式料架图。

图17高线放线架图。

指定图9作为说明书摘要附图。

                    五、具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

图1和图2揭示了一种不易察觉的线材变形现象，端部不转动的线材，如图1，当它由直线前进改变为顺时针螺旋式前进时，每圈作360°的逆时针扭转，如图2，当它反向展开时，每圈作360°的顺时针扭转；反之，当它由直线前进改变为逆时针螺旋式前进时，每圈作360°的顺时针扭转，当它反向展开时，每圈作360°的逆时针扭转。这一顺一逆，使该线材展开后方向相反的扭转可以相互抵消。高线从轧辊“吐丝”形成盘卷，再从盘卷反向展开被导向辊或辅助导向辊纳丝，还原为直线材，正是产生上述变形现象的前提，这就为经济有效地解决带纵肋的高线盘卷的开卷矫直问题抓住了要领，摸到了规律。图1中靠近轧辊并包容高线的双弧线是“吐丝管”示意图。

图3是一种传统的线材盘卷展开方法，盘卷横放在转盘上，牵引线材端部，转盘被动地转动，线材沿盘卷周围边缘展开，不产生扭转，即原来扭转的线材仍然扭转。该展开方法如用于带纵肋的高线盘卷，需设计一个使转盘既能绕其轴线旋转，又能绕其径线旋转，且两种旋转同步的装置，即可以使高线在盘卷每展开一圈的同时扭转360°的装置，这将使设备结构复杂化，成本提高。

图4到图7是线材盘卷另一种展开方法的几种情况，其共同特点是盘卷不转动，线材顺盘卷每圈轴向展开，盘卷可以竖放如图4和图5，也可以横放如图6和图7。这种展开方法使线材产生扭转，即原来扭转的线材可消除扭转。该展开方法用于带纵肋的高线盘卷，可简化设备结构，降低成本。

图8和图9所示导向牵引机构是实现带纵肋的高线盘卷开卷矫直方法的主要机构，其右部是主动导向辊座8，左部是偏斜导向辊座3，两者之间有可将彼此连接起来并可通过高线的空心偏斜轴5，偏斜导向辊座可绕它转动，主动导向辊座上部有扇形蜗轮9，顶部有右定位板13，偏斜导向辊座上部有与扇形蜗轮相啮合的蜗杆10及其端部的手轮11，顶部有左定位板14，当转动手轮使偏斜导向辊座根据高线直径大小偏斜相应的角度后，可将两个定位板固定连接起来，使处于偏斜导向辊和主动导向辊之间的高线能反扭一定角度，以达到克服高线扭转应力的目的；每个辊座内的下部为固定导向辊架7，上部为可以上下滑动的活动导向辊架4，上、下导向辊6分别装在活动及固定导向辊架上，导向辊工作部分有与钢筋表面在形状尺寸上相适应且可用以对纵肋根部基圆施加夹紧力的结构；主动导向辊座内的下导向辊通过传动构件与变速箱被电动机带动，即这对导向辊兼起牵引作用；活动导向辊架上部有弹簧2，弹簧通过若干常用构件与其上方的偏心轮12相连接，偏心轮旁有定位架1，偏心轮杆可固定在该架的不同高度位置上，即可以使上导向辊对高线施加足够的夹紧力，使高线在导向辊之间只能前进不能转动。

图10和图11所示辅助导向装置，其机座19上部为摆动架，它以两端同轴线的空心短轴16轴线为中心，可随高线扭曲程度垂直于高线运动方向摆动，摆动架右部有一对其轴线垂直高线运动方向的辅助导向辊21，该辊工作部分有与高线表面在形状尺寸上相适应且可用以对纵肋根部基圆施加夹紧力的结构；摆动架左部有弹簧座17，该座上有与空心短轴同轴线的通孔，该孔上方有容纳上辅助导向辊支板20一端的孔洞，该支板端部有弹簧15，弹簧通过若干常用构件与其上方的螺旋副相连接，由于螺杆可固定在不同高度位置上，故支板端部可受到不同程度的压力，即上辅助导向辊可以对高线施加足够的夹紧力；弹簧座与机座下部数根拉伸弹簧相连接，连接处有相应的数根栓柱18，弹簧座借助拉伸弹簧对刚展开过来扭曲较大的高线施加反扭力，使其改变为较直的高线以便顺利进入导向牵引机构。

导向辊(含主动导向辊和偏斜导向辊)和辅助导向辊通称导向辊。有关压辊包括导向辊和部分矫直辊，导向牵引机构和辅助导向装置通称导向机构。

图12是权利要求2和3所述有关压辊工作部分结构的实施例，该工作部分有与纵肋相符合的环形凹槽，凹槽两侧边外周分别连接与除纵肋以外的高线表面基本符合的弧面，该弧面除与凹槽两侧边外周连接处外，其余部分与高线表面之间均有间隙，以保证压辊对高线的夹紧力作用在纵肋根部基圆上。

图13是权利要求2和3所述有关压辊工作部分结构的又一实施例，该工作部分有能与相同压辊从纵肋两侧将其夹紧的凸起，凸起的顶部是两个圆锥台的表面，两凸起的内侧周边分别连接与除纵肋以外的高线表面基本符合的弧面，该弧面除与两凸起的内侧周边连接处外，其余部分与高线表面之间均有间隙，以保证压辊对高线的夹紧力作用在纵肋根部基圆上。

图14所示纳丝架可以与辅助导向装置配套使用，其上部是大口朝后的空心卧式圆锥台形进料斗，下部是支座，它可以帮助刚展开的高线减轻扭曲程度。

图15所示旋转纳丝架，其上部是大口朝后的空心卧式圆锥台形进料斗，进料斗前端中央有空心轴，该轴通过传动构件和变速箱被电动机带动，进料斗后部两侧有支承轮，旋转纳丝架下部为支座，该架可以帮助刚展开的高线较快地减轻扭曲程度。

图16所示悬臂式料架是实现本发明采用的盘卷展开方法的实施例，该架有横梁、立柱和底座，横梁可在立柱上转动，工作时处于顺高线运动方向位置，横梁下有斜杆，斜杆下端与横梁端部之间的距离可调整为相当于盘卷内径，盘卷可套在横梁上展开。

图17所示高线放线架是实现本发明采用的盘卷展开方法的又一实施例，该架呈框状，其顶部和前侧有滑轮，盘卷可横放在该架底部展开，展开时先后绕顶部及前侧滑轮，再进入辅助导向装置或直接进入导向牵引机构。

Claims (4)

1、带纵肋的高线盘卷开卷矫直方法，包括将盘卷顺每圈轴向展开，经导向牵引机构送入固定架式矫直机构进行矫直，导向牵引机构上有导向辊，固定架式矫直机构上有矫直辊，其特征是：导向辊和矫直辊工作部分与高线表面在形状尺寸上相适应，通过导向辊和矫直辊对纵肋根部基圆施加足够的夹紧力，使高线不能在导向辊和矫直辊之间转动。

2、实现权利要求1所述带纵肋的高线盘卷开卷矫直方法的开卷矫直机，包括导向牵引机构和固定架式矫直机构，导向牵引机构上有导向辊，固定架式矫直机构上有矫直辊，其特征是：导向辊和矫直辊工作部分有与高线表面在形状尺寸上相适应且可用以对纵肋根部基圆施加夹紧力的结构。

3、根据权利要求2所述带纵肋的高线盘卷开卷矫直机，其特征是：所述导向辊和矫直辊在宽度方向的中部有与纵肋相符合的环形凹槽，凹槽两侧外周部连有环形弧面，弧面与凹槽相连接的一端与纵肋根部基圆相接触，用于夹紧纵肋根部基圆，弧面其余部分与高线表面之间均有间隙。

4、根据权利要求2所述带纵肋的高线盘卷开卷矫直机，其特征是：所述导向辊和矫直辊在宽度方向的两端都有一个可从侧面将纵肋夹住的环形凸起，两个凸起的内侧为环形弧面，弧面与两个凸起连接的端部与纵肋根部基圆相接触，用于夹紧纵肋根部基圆，弧面其余部分与高线表面之间均有间隙。

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