CN1662314A - 卷盘管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于卷盘头的卷绕圆形杆的卷盘管(1)，所述卷盘管包括具有第一直线段(2)的第一外管(5)和第二螺旋形段(3)。作为单独管段的第二内管(10)插在第一段(2)内，第二内管(10)的外直径等于第一管(5)的内直径。所述卷盘管还具有一固定在杆入口端(4)上的套管(6)，所述套管(6)具有圆角或削角的入口边缘。

Description

卷盘管
发明领域
本发明涉及将热轧制品制成环形或螺旋形的卷盘管，特别涉及插在旋转卷盘头或属于该种设备的转动体上的螺旋形管。
发明背景
用于生产长圆杆的金属材料的热轧提供了一步骤，其中线形、杆形、薄条形或类似形状的产品为了便于储存、输送或进一步处理而卷绕成卷盘或卷。在过去，为了实施金属线卷绕成环形的操作，装配有旋转卷盘头的设备在很多元件中包括牢固固定到旋转卷盘头，且其自身旋转被设计的管，进入该管的金属线被作用使其趋于遵循卷绕特性曲线大体为螺旋形的轨迹卷绕成卷盘。假定卷盘头在很高转速旋转，则卷盘管是被金属线卷绕操作中所产生的力重压的元件。例如，现代轧钢厂内，金属线的加工速度超过120m/s，这也导致卷盘头的旋转速度约为2000-3000转/分。
操作期间作用在卷盘管上的力因而多是离心式且摩擦式的。所以在过去，人们做了许多减小管和金属杆磨损的努力，以寻求避免可能危及杆的结构与商业质量的擦伤或损坏的解决方法。
在已知技术中，已经提出了针对卷盘管的特殊形状以优化卷绕操作的特性曲线并将管内表面的磨损减至很小的解决办法。通过优化管的形状，保证了杆沿整个管的持续良好分布，因而在螺旋成型中获得了更好的稳定性，同时重要的是在小直径产品高速卷绕过程中减少了特定接触压力及其产生的磨损。这种类型的卷盘管具有从约30至40mm变化的内径，和约50mm的外径，以提供卷盘操作过程中由压力产生的结构阻力。一般而言使用该尺寸的管子有可能进行直径达到约25mm的杆和轧制产品的卷绕操作。
但是，在使用小直径高速度的轧制产品时，该种尺寸的卷盘管本身并未显示出适于进行合理卷盘操作，因为它们不能迫使被卷绕产品遵循其理论轨迹。
在专利申请EP-A-832701中建议了一种大辐度减少因杆与管的相互摩擦而引起磨损的方法，其中一系列具有轴向孔的圆柱型元件插在管内；该元件由具有合适硬度的材料制成，并设置为元件套环，于是在某种意义上，该内孔形成一大致连续的通道，将要卷绕的金属杆位于该通道内。由于环厚度的影响，于是相对卷盘管内径，该通道的尺寸减小了，因而允许与更薄尺寸的杆相作用，给杆提供比没有环的卷盘管的通道更好的引导，在此情况下内部自由空间也很大。在某种意义上，该文件还显示了环孔所实现的离心作用，以便在输送过程中不形成可能损坏金属杆的突起或中断。此外，它公开了一种当环形元件的磨损达到一预定水平时允许迅速置换环形元件的方法。这种解决方法提供了更顺利的磨损处理，因为不需要置换整个管，而仅置换已磨损的环形部分。但是这种解决方法也存在一些不利因素，其中支持卷盘管的转动体仅可用于限定范围的卷绕产品，即那些直径在5至7.5mm区间变化的产品。事实上，环12所形成的通道的通称直径典型的为12mm，很多情况下，需要生产更大直径的的轧制产品，需要用一个支撑传统的内部没有环的卷盘管置换整个转动体。事实上，不可能保留同样的转动体而用一个没有环的管子置换装有环的管子，因为在此情况下所涉及的物质如此不同，以至于会因为转动体的高转数而引起严重的平衡问题。过去，为了减少磨损所导致的问题，人们提出一种使用带高厚度壁的卷盘管的解决方法，该管相对20mm内径具有约50mm的外直径，但是这种解决方法并不理想，因为在卷绕直径大于14-16mm的卷绕产品时，仍需置换转动体。该解决方法的另一不利之处是涉及较厚壁的管的成形与弯曲的技术难题。
发明概述
本发明的主要目的是通过提供一卷盘管克服上述缺陷，该管改进了小直径卷绕产品的卷绕操作稳定性。
本发明的另一目的是获得了一种能用于更宽直径范围产品的卷盘管，该卷盘管在操作中更通用且成本更有效。
上述目的及其它目的参考下文并根据权利要求1，通过用于卷绕产品的卷盘管而获得，该卷盘管包括第一外管，该第一外管包括第一大致直线段，第二大致螺旋形段，第三大致圆形段，其特征在于提供了插入该第一管内的第二管，该第二管的外直径大致等于该第一管的内直径，该第二管的长度至少等于第一段的长度。
根据本发明的设备的最佳实施例在从属权利要求中限定。
由于用于轧制产品的卷盘管的曲线特性，其克服了操作费用与操作质量的问题。
根据本发明的卷盘管能用于从4到16mm的很宽直径范围的产品，而不需置换管，且同时保持小直径高速度轧制产品的最佳导向能力。
假设使用直径大于16mm的大尺寸轧制产品，本发明所提供的解决方法也允许使用同样的转动体，而仅置换卷盘管，这是因为不同直径的管的置换不会引起转动体的失衡。
总体上，相对其它的已知系统，轧制产品卷盘系统减小了操作成本。它允许小直径金属线或杆卷绕特性的提高，因为系统的稳定性与其起始段上轧制产品的良好导向性有关。此外，卷盘管起始段上作用于轧制产品的提高了的导向性决定了轧制产品的头部和尾部能更好的成形。卷盘管上轧制产品压紧导致初始角度减小，因而内直径减小，导致进一步减小初始区内的磨损，从而延长管的工作寿命。
附图简要说明
本发明的其它特征和优点通过优选而非排它性实施例并结合附图是显而易见的，而用于轧制产品的卷盘管的实施例是由非限定例子描述的，其中：
图1显示了根据本发明用于轧制产品的卷盘管的侧视图；
图2显示了图1中管的垂直投影；
图3显示了图1中管细节的放大图。
优选实施例的详细说明
特别参见附图，标号1表示的球形卷盘管具有一大致立体的形状，它由基本上直线形的第一段2和近似螺旋形的第二段3组成。近乎直线形的管段2在其端部4有一轴X，在卷盘操作中，该端部4是轧制产品的入口端，且与传统形式的图中并未描述的转动体的旋转轴重合。在本说明书中，我们淡化提及金属线、杆或薄条以简述为使用卷盘转动体卷绕的产品，为此本发明的卷盘管能够用于相似形状的轧制产品。从图2中更易于看出，在管段2的接连部分，管的轴线X稍微偏离转动体的旋转轴，并逐步与具有较宽曲率半径的充分延展的管段偏移，直至卷盘管的第二段3，该第二段3终止于端部7，轧制产品从端部7处离开以形成卷盘或卷。
在侧视图中，管的两个管段2和3长度几乎相等。提供第二管10，其位于第一外管5的内侧。管10形成一用于管5的内部涂层，且管10几乎沿直线段2设置，同时大体螺旋段3仅由一个外管5形成。
在管5的成形与折叠完成前将内管10插入外管5。最好两个管5和10在靠近轧制产品入口端4处焊接到一起。
外管5具有非常接近于传统的单独使用的，没有内部环的简单型的管的截面尺寸。管5的外直径约50mm，其内直径约34mm。内管10的外部直径基本等于外管5的内部直径，内管10的内部直径约20mm。本发明也能使用其它尺寸的管，所述管根据进行卷盘操作的轧制产品的不同而具有不同尺寸。
内管10具有一长度L，该长度稍大于卷盘管1的第一直线段。最好，它终止于连接直线段与螺旋段的第一弯曲点的稍下游，于是形成卷盘的圆杆不会擦触与该弯曲一致的外管5的内壁。
内管10和外管5最好借助一独特的成形操作一起弯成其预定形状。
在一优选且特别有益的实施例中，基本为直线的段2具有小于1.5m的长度。卷盘管1的另一有益变形中，螺旋段3有一大致圆形的端段8。该第三段8较长以便限定一约50°的中心角。
由于管10仅插入外管5的起始段，且在该段杆的曲率半径并未达到最大值，因而有可能卷绕最大直径达16mm的产品，而不会发生产品在管内阻塞的危险。卷盘管最佳使用范围是直径在5和16mm之间的较宽产品。在此产品范围内，人们能够使用相同的卷盘管1，其具有最佳卷绕结果，且不需对卷盘管1做任何替换。
在特定情况下，起始管的内径能减小到16mm，因而限制了卷盘管对直径范围为5-12mm的轧制产品的使用。
根据本发明卷盘管1的结构，它保证了与传统类型管相似的动态特性，且相对后者不会引起失衡，因而允许用相同转动体头，用诸如直径大于16mm的圆杆实现卷盘操作。使用直径大于16mm的产品时，使用据本发明上文所述的管1，在进行直径大于16mm的产品的卷绕操作情况下，本发明的卷盘管1能被传统型，外径约50mm，内径约34mm的管替代。动态性能基本保持相似，且不需要转动体的平衡，因为内管10仅设置在管1邻近转动体旋转轴线的起始段，用没有第二内管的其它卷盘管进行替换也不会引起转动体本身的大致失衡。
在本发明的有益变化中，管1的起始段具有一焊接到内管10和外管5端部的套管6。该套管由具有合适硬度的材料制成，具有合适形状的入口孔边缘，以便避免由于与入口孔边缘的摩擦或任意干扰而导致进入管的轧制产品的危险与损坏。这是借助圆角与削边而实现的。

Claims (8)

1、一种用于轧制产品的卷盘管(1)，其包括第一外管(5)，所述第一外管(5)具有第一大致直线的段(2)，第二大致螺旋形的段(3)，和第三大致圆形的段(8)，其特征在于包括插入所述第一管(5)内的第二管(10)，所述第二管(10)的外直径大致等于所述第一管(5)的内直径，所述第二管(10)的长度至少等于第一外管(5)的所述第一段(2)的长度。
2、如权利要求1所述的卷盘管，其中所述第二管(10)具有稍长于所述第一段(2)的长度。
3、如权利要求2所述的卷盘管，其中所述第一段(2)包括连接到所述第二段(3)的第一弯曲。
4、如权利要求2所述的卷盘管，其中所述第一管(5)和第二管(10)通过在轧制产品入口端(4)焊接而彼此固定。
5、如权利要求3所述的卷盘管，其中所述内管(10)是一连续单个管段。
6、如权利要求4所述的卷盘管，其中所述卷盘管(1)具有固定在轧制产品入口端(4)上的套管(6)，所述套管(6)具有一圆角或削边。
7、如权利要求1所述的卷盘管，其中所述第一段(2)的长度小于1.5m。
8、如权利要求1所述的卷盘管，其中所述第三段(8)具有一圆周长度，其中心角小于100°。
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