CN202079097U

CN202079097U - 吐丝机空心轴和吐丝管的冷却装置

Info

Publication number: CN202079097U
Application number: CN2011201032321U
Authority: CN
Inventors: 姚双吉; 刘炜; 邓华容; 周健
Original assignee: BEIJING JINGCHENG RUIXIN CHANGCAI ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd; Zhongye Jingcheng Engineering Technology Co Ltd
Current assignee: BEIJING JINGCHENG RUIXIN CHANGCAI ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd; MCC Capital Engineering and Research Incorporation Ltd; Zhongye Jingcheng Engineering Technology Co Ltd
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2021-04-11

Abstract

本实用新型为一种吐丝机空心轴和吐丝管的冷却装置，该冷却装置包括固定套设在吐丝管前导管外壁的水冷装置，该水冷装置外侧套设有一气冷装置，水冷装置和气冷装置均伸入吐丝机的空心轴内部；该气冷装置前部向吐丝管前导管的前端延伸形成渐缩的锥形口；在锥形口前侧的空心轴内壁上固定设有一圆柱形定心套，该定心套轴向中心设有一中心孔，吐丝管固定穿设在该中心孔内，吐丝管的端口与锥形口相对设置，围绕中心孔设有多个轴向贯通的蜂窝气道。该冷却装置能对吐丝机空心轴内腔、吐丝管内壁和外壁、轴上的大型圆柱滚子轴承、吐丝盘、吐丝机保护罩等进行冷却，防止设备产生热疲劳及热变形，提高高速线材的生产节奏，降低备件消耗。

Description

吐丝机空心轴和吐丝管的冷却装置

技术领域

本实用新型是关于一种高速线材吐丝机，尤其涉及一种吐丝机空心轴、轴上零件及吐丝管的冷却装置。

背景技术

吐丝机是高速线材生产线机组中的重要设备，其主要结构为电机通过一对螺旋锥齿轮传动，将旋转运动传递到吐丝机的空心轴上；高线精轧机轧制成形的钢材由夹送辊加送，进入高速旋转的吐丝机空心轴中，再经过吐丝管受力变形；钢材由高速直线运动变成了近似静止的圆圈，散落在风冷辊道上，再经打包后成为线材盘卷，即俗称的盘条。

吐丝机工作时，一方面在轧制过程中线材温度很高，且产生较多氧化铁皮，在吐丝管内部运行时对管壁产生严重磨损和升温，致使吐丝管使用寿命较短；另一方面，吐丝机工作时空心主轴的转速较高，回转半径大，主轴上的大型圆柱滚子轴承、吐丝盘等关键零部件线速度可达到90-110m/s，回转惯量很大；而且由于吐丝机内是一个密闭的箱体空间，轧制中的钢材散热困难，吐丝盘和吐丝机保护罩基本靠自然冷却。恶劣的工况条件导致吐丝机中的吐丝管内壁沟槽加剧，吐丝管需要经常更换，吐丝机空心轴上的大型圆柱滚子轴承寿命缩短。吐丝盘在长期高温、高速工作状态下易出现热疲劳破坏，吐丝机保护罩出现受热变形等问题，甚至造成吐丝乱卷、堆钢卡刚等事故。频繁更换吐丝管及其它零部件不但费时费力而且影响正常的生产节奏，增加备件消耗，致使生产成本增加，生产效率降低。

如果对吐丝管及吐丝机上其它相关零部件进行冷却，可以在一定程度上缓解上述问题。目前现有的几种吐丝机设备的冷却技术和装置(如：中国实用新型专利CN201537628U、CN2936474Y、CN2621845Y等)都是采用对吐丝管内部腔体吹扫冷却空气的方式冷却吐丝管和线材。但是，现有技术并未考虑吐丝管外壁、吐丝机空心轴内腔、轴上重要零部件、吐丝盘及保护罩的冷却问题，因此，冷却效果并不显著，不能有效解决前述现有技术中存在的问题。

有鉴于此，本发明人凭借多年的相关设计和制造经验，提出一种吐丝机空心轴和吐丝管的冷却装置，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种吐丝机空心轴和吐丝管的冷却装置，能够有效地对吐丝机空心轴内腔、吐丝管内壁和外壁、轴上的大型圆柱滚子轴承、吐丝盘、吐丝机保护罩等进行冷却，防止设备产生热疲劳及热变形，减轻设备工作时的恶略工况条件，提高高速线材的生产节奏，降低备件消耗。

本实用新型的目的是这样实现的，一种吐丝机空心轴和吐丝管的冷却装置，所述冷却装置包括固定套设在吐丝管前导管外壁的水冷装置，该水冷装置外侧套设有一气冷装置，所述水冷装置和气冷装置均伸入吐丝机的空心轴内部；该气冷装置前部向吐丝管前导管的前端延伸形成渐缩的锥形口；在所述锥形口前侧的空心轴内壁上固定设有一圆柱形定心套，该定心套轴向中心设有一中心孔，所述吐丝管固定穿设在该中心孔内，吐丝管的端口与所述锥形口相对设置，围绕所述中心孔设有多个轴向贯通的蜂窝气道。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述气冷装置为一前后贯通的套筒，套筒前部设有所述的锥形口；所述套筒与水冷装置之间构成气冷内腔，所述套筒与空心轴内壁之间构成气冷外腔；所述气冷内腔后部设有第一气体入口；所述气冷外腔后部设有第二气体入口。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述水冷装置为一封闭的筒体，在封闭的筒体内设有一环形隔筒，环形隔筒与筒体外壁之间构成外水冷腔，环形隔筒与筒体内壁之间构成内水冷腔；所述环形隔筒的前部与筒体前端内壁之间设有将内、外水冷腔导通的缝隙；所述外水冷腔后端设有冷却水入口，所述内水冷腔后端设有冷却水出口。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述冷却水入口设置在吐丝管前导管的下方，所述冷却水出口设置在吐丝管前导管的上方。

由上所述，本实用新型的吐丝机空心轴和吐丝管的冷却装置，能够有效地对吐丝机空心轴内腔、吐丝管内壁和外壁、轴上的大型圆柱滚子轴承、吐丝盘、吐丝机保护罩等进行冷却，防止设备产生热疲劳及热变形，减轻设备工作时的恶略工况条件，提高高速线材的生产节奏，降低备件消耗。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型的冷却装置设置在吐丝机空心轴内的结构示意图。

图2A：为本实用新型中水冷装置的结构示意图。

图2B：为图2A的侧视示意图。

图3A：为本实用新型中气冷装置的结构示意图。

图3B：为图3A的侧视示意图。

图4A：为本实用新型中圆柱形定心套的结构示意图。

图4B：为图4A的侧视示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1～图4B所示，本实用新型提供一种吐丝机空心轴和吐丝管的冷却装置，所述冷却装置包括固定套设在吐丝管前导管6外壁的水冷装置1，该水冷装置1外侧套设有一气冷装置2，所述水冷装置1和气冷装置2均伸入吐丝机的空心轴5内部；该气冷装置2前部向吐丝管前导管6的前端延伸形成渐缩的锥形口21；在所述锥形口21前侧的空心轴5内壁上固定设有一圆柱形定心套3，如图4A、图4B所示，该定心套3轴向中心设有一中心孔31，所述吐丝管7固定穿设在该中心孔31内，吐丝管7的端口与所述锥形口21相对设置，所述圆柱形定心套3与气冷装置的锥形口21之间预留有间隙，以避免空心轴5带动定心套3和吐丝管7转动时与气冷装置的锥形口21发生干涉，在定心套3上围绕所述中心孔31设有多个轴向贯通的蜂窝气道32(在本实施方式中，开有数十个蜂窝气道32)。

进一步，在本实施方式中，所述吐丝管前导管6、水冷装置1和气冷装置2固定在机架上(不随空心轴5转动)，由此，如图1所示，在本实施方式中，所述水冷装置1和气冷装置2是通过相应各装置上的法兰4固定在空心轴5端部的轴承座(图中未示出)上。

在本实施方式中，如图2A、图2B所示，所述水冷装置1为一封闭的环形筒体，在封闭的环形筒体1内设有一环形隔筒11，环形隔筒11与筒体1外壁之间构成外水冷腔12，环形隔筒11与筒体1内壁之间构成内水冷腔13；所述环形隔筒11的前部与筒体前端内壁之间设有将内、外水冷腔导通的缝隙14；所述外水冷腔12后端设有冷却水入口121，所述内水冷腔13后端设有冷却水出口131。在本实施方式中，如图1所示，所述冷却水入口121设置在吐丝管前导管6的下方，所述冷却水出口131设置在吐丝管前导管6的上方。

在本实施方式中，如图3A、图3B所示，所述气冷装置2为一前后贯通的套筒22，套筒22前部设有所述的锥形口21；如图1所示，所述套筒22与水冷装置1之间构成气冷内腔23，所述套筒22与空心轴5内壁之间构成气冷外腔24；所述气冷内腔23后部设有第一气体入口231；所述气冷外腔24后部设有第二气体入口241。

在本实施方式中，为了方便吐丝管7穿入中心孔31中，所述圆柱形定心套3的前端面设有一向中心孔内凹的锥形槽33。

当所述冷却装置开始工作时，冷却水由冷却水入口121进入外水冷腔12，并通过缝隙14流入内水冷腔13对吐丝管前导管6进行冷却，冷却水由吐丝管前导管6上方的冷却水出口131流出水冷装置，起到对吐丝管前导管6和吐丝机空心轴5的冷却作用。高压冷却空气由第一气体入口231进入气冷内腔23，进入气冷内腔23的冷却空气经过锥形口21及所述间隙进入定心套3的中心孔31并吹入吐丝管7的内部，起到吹扫吐丝管7内的氧化铁皮及冷却吐丝管7的作用；所述气冷外腔24有两种工作制式：工作制式1，气冷外腔24与外界自然空气连通，工作制式2，气冷外腔24与外界自然空气隔绝而与气冷内腔的入口连通，两种工作制式由空气管路上的电磁换向阀(图中未示出)控制。气冷外腔24在工作制式1状态下通过第二气体入口241与外界自然空气连通；在工作制式2状态下与高压冷却空气连通，此状态时气冷内、外腔23、24的气源相同。吐丝机旋转时悬臂螺旋曲面向前送风，因此空心轴5内腔中的空气是负压；由于压力梯度的存在，在两种工作制式下的自然空气或高压冷却空气可以经过所述的气冷外腔24进入吐丝机空心轴5内部，经过所述的定心套3上的多个蜂窝气道32进入空心轴5的喇叭口段51并覆盖吐丝管7外壁，带走零件上的热量，起到对空心轴5、、吐丝管7、空心轴上圆柱滚动轴承8的冷却作用，空气可继续经空心轴5内腔到达吐丝盘9和吐丝机保护罩(图中未示出)工作时所处的位置，对以上零件均起到冷却作用。

两种空气冷却制式分别针对不同冷却的要求采用。与现有的吐丝机冷却装置相比，本实用新型中的定心套设有多个蜂窝气道，使得冷却空气不但可以进入吐丝管7内部，而且可由气冷外腔穿过蜂窝气道进入空心轴5的内腔中，将空心轴、轴上零件及吐丝盘、保护罩上的热量带走，起到冷却作用。

所述冷却装置可根据现场工况与轧制工艺设定冷却空气的吹扫节奏，实现吐丝机过钢间隙的冷却吹扫、或轧制全程冷却吹扫。冷却空气经过的锥形口缝隙大小和角度固定，定心套的蜂窝气道孔径大小固定，冷却空气的气量和压力可调节。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims

1.一种吐丝机空心轴和吐丝管的冷却装置，其特征在于：所述冷却装置包括固定套设在吐丝管前导管外壁的水冷装置，该水冷装置外侧套设有一气冷装置，所述水冷装置和气冷装置均伸入吐丝机的空心轴内部；该气冷装置前部向吐丝管前导管的前端延伸形成渐缩的锥形口；在所述锥形口前侧的空心轴内壁上固定设有一圆柱形定心套，该定心套轴向中心设有一中心孔，所述吐丝管固定穿设在该中心孔内，吐丝管的端口与所述锥形口相对设置，围绕所述中心孔设有多个轴向贯通的蜂窝气道。

2.如权利要求1所述的吐丝机空心轴和吐丝管的冷却装置，其特征在于：所述气冷装置为一前后贯通的套筒，套筒前部设有所述的锥形口；所述套筒与水冷装置之间构成气冷内腔，所述套筒与空心轴内壁之间构成气冷外腔；所述气冷内腔后部设有第一气体入口；所述气冷外腔后部设有第二气体入口。

3.如权利要求1所述的吐丝机空心轴和吐丝管的冷却装置，其特征在于：所述水冷装置为一封闭的筒体，在封闭的筒体内设有一环形隔筒，环形隔筒与筒体外壁之间构成外水冷腔，环形隔筒与筒体内壁之间构成内水冷腔；所述环形隔筒的前部与筒体前端内壁之间设有将内、外水冷腔导通的缝隙；所述外水冷腔后端设有冷却水入口，所述内水冷腔后端设有冷却水出口。

4.如权利要求3所述的吐丝机空心轴和吐丝管的冷却装置，其特征在于：所述冷却水入口设置在吐丝管前导管的下方，所述冷却水出口设置在吐丝管前导管的上方。