CN204338569U - 钨基难熔合金丝材的热扎装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钨基难熔合金丝材的热扎装置，包括轧辊机构，所述轧辊机构设置在一密封壳体内，所述壳体上还设置有进气口和出气口，所述进气口通过输气管道与保护气源相连，所述进气口处设有用于给保护气加热的加热线圈，所述壳体外两侧分别设有放线电机和收线电机，所述壳体上设有用于供丝材穿入的入孔以及穿出的出孔，该入孔与出孔相向对应，所述壳体内的轧辊机构的两侧分别设有导丝装置，与壳体上入孔、出孔相对应，所述壳体内还设有用于与丝材电连接的导电刷，所述轧辊机构的固定轧辊、活动轧辊上分别设有用于给轧辊加热的加热片。其加工出来的钨带质量稳定，性能好，尺寸精度高，且加工效率高。

Description

钨基难熔合金丝材的热扎装置

技术领域

本实用新型涉及钨基难熔合金丝材加工领域，特别涉及一种钨基难熔合金丝材的热扎装置。

背景技术

钨基难熔合金（钨、铼、钼、钽等）丝材具有高硬度、高强度、易氧化、脆性大等缺点，其在常温难以加工，高温下加工容易氧化。钨扁带的线膨胀系数低，具有优良的热稳定性，同时射线吸收能力也很强，因而被广泛应用于电子、电力、电真空电光源及医疗、冶金等众多领域中。用钨丝轧制成的钨扁带可用于行波管的慢波螺旋结构部件，其热稳定性及力学性能好，进而使得行波管性能及寿命大大提高。然而采用现有的轧机对钨丝进行轧扁生产出钨带，因为钨丝在常温难以加工，成品率低，高温下加工容易氧化，用于生产钨扁带的钨丝本身尺寸极小（通常只有0.1-1.0mm），且脆性大，若钨丝在加工过程中发生氧化、弯折等，势必会严重影响加工出来钨带的质量，在绕制过程中易出现劈裂、分层、脆断等，且钨带的尺寸不易控制，最终导致钨带性能差、精度低。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种钨基难熔合金丝材的热扎装置，其加工出来的钨带质量稳定，性能好，尺寸精度高，且加工效率高。

本实用新型的技术方案是：一种钨基难熔合金丝材的热扎装置，包括轧辊机构，所述轧辊机构包括固定轧辊、活动轧辊和用于带动活动轧辊进行上下移动的升降装置，所述活动轧辊、固定轧辊通过传动机构与动力装置连接，其特征在于：所述轧辊机构设置在一密封壳体内，所述壳体上还设置有进气口和出气口，所述进气口通过输气管道与保护气源相连，所述进气口处设有用于给保护气加热的加热线圈，所述壳体外两侧分别设有放线电机和收线电机，所述壳体上设有用于供丝材穿入的入孔以及穿出的出孔，该入孔与出孔相向对应，所述壳体内的轧辊机构的两侧分别设有导丝装置，与壳体上入孔、出孔相对应，所述壳体内还设有用于与丝材电连接的导电刷，所述轧辊机构的固定轧辊、活动轧辊上分别设有用于给轧辊加热的加热片。

所述活动轧辊、固定轧辊分别可转动地支撑在上、下轧辊座上，所述下轧辊座固定在密封壳体的底板上，上轧辊座与升降装置固定连接，上轧辊座与下轧辊座上下相对设置。

所述升降装置支撑在第三支架上，所述升降装置包括水平布置的蜗杆、竖直布置的升降丝杆以及与蜗杆啮合的圆柱齿轮，所述升降丝杆中部设有螺纹与第三支架螺纹配合，所述升降丝杆的上端固定在圆柱齿轮中，所述升降丝杆的下端与上轧辊座固定连接，所述蜗杆的一端伸出壳体与一转盘同轴连接。

所述传动机构包括两万向节连杆、两传动齿轮以及飞轮，所述两万向节连杆的一端分别与活动轧辊、固定轧辊周向固定连接，所述两万向节连杆的另一端分别与两传动齿轮周向固定连接，两传动齿轮相互啮合，一传动齿轮与动力装置连接。

所述放线电机、收线电机的转轴上均周向固定有绕丝轮。

所述进气口和出气口分别设有阀门，所述进气口的阀门为流量调节阀。

所述密封壳体的正面和侧面设有透明窗口。

进气口处的进气管道中安插第一控温热电偶，所述加热线圈、第一控温热电偶均与第一数显控温表电连接，所述第一数显控温表连接供电电源。

所述轧辊机构的固定轧辊、活动轧辊上分别设有加热片和第二控温热电偶，所述加热片、第二控温热电偶均与第二数显控温表电连接，所述第二数显控温表连接供电电源。

本实用新型的有益效果是：

（1）本热扎装置的轧辊机构设置在一密封壳体内，所述壳体上还设置有进气口和出气口，所述进气口通过输气管道与保护气源相连，所述进气口处设有加热线圈，本实用新型的轧制工艺采用密封系统，保证丝材热轧过程中不被氧化，轧制出成品扁带表面光亮。

（2）所述升降装置支撑在第三支架上，所述升降装置包括水平布置的蜗杆、竖直布置的升降丝杆以及与蜗杆啮合的圆柱齿轮，所述升降丝杆中部设有螺纹与第三支架螺纹配合，所述升降丝杆的上端固定在圆柱齿轮中，所述升降丝杆的下端与上轧辊座固定连接，所述蜗杆的一端伸出壳体与一转盘同轴连接。转动转盘带动蜗杆转动，蜗杆转动带动圆柱齿轮上下移动，圆柱齿轮与丝杆同时上下移动。丝杆下端固定在轴承中，与轴承同时上下移动。丝杆的上下只由中间与支架间的螺纹控制。采用本实用新型的升降装置，位移控制精度高，使得轧出带材尺寸精度高。

（3）本实用新型可用于所有硬度高、易氧化丝材（如钨铼、钼铼合金）热轧工艺，根据丝材性能能够实现灵活改变轧制压缩率。

（4）所述壳体外两侧分别设有放线电机和收线电机，两边电机对丝材提供张力，同时可实现收放线功能，可实现双向多次轧制。

（5）所述控制器分别与可调电流源、可调电压源、放线电机、收线电机电连接，用于分别控制可调电流源、可调电压源的电流、电压输出，以及放线电机、收线电机的张力电流，使得本实用新型热轧装置丝材加热电压、轧制速度、轧辊温度可调，亦可用于丝材、带材在保护气氛下连续退火处理工艺。

（6）所述轧辊机构包括固定轧辊、活动轧辊和用于带动活动轧辊进行上下移动的升降装置，所述活动轧辊、固定轧辊通过传动机构与动力装置连接，所述传动机构包括两万向节连杆、两传动齿轮以及飞轮，所述两万向节连杆的一端分别与活动轧辊、固定轧辊周向固定连接，所述两万向节连杆的另一端分别与两传动齿轮周向固定连接，两传动齿轮相互啮合，一传动齿轮与动力装置连接。所述活动轧辊、固定轧辊通过万向节连杆与动力装置连接，使得活动轧辊可以上下移动而不影响动力传递，且使得轧辊机构的结构更简单，拆装更方便。

下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本实用新型的电路简图;

图5为本实用新型的升降丝杆与上轧辊座的安装示意图；

图6为本实用新型的异形轴承的结构示意图。

附图中，1为壳体，1a为进气口，1b为出气口，2a为加热线圈，2b为第一控温热电偶，3为收线（放线）电机，4为第一支架，5为导丝装置，6为第二支架，7为导电刷，8为第三支架，91为升降丝杆，911为限位凸起，912为螺纹，92为蜗杆，93为圆柱齿轮，94为异形轴承，941为滚珠，942轴承壳体，10为固定轧辊，11为活动轧辊，12为加热片，13为第二控温热电偶，14为连杆，15为传动齿轮，16为飞轮，17为转盘，18为第一数显控温表，19为第二数显控温表，20为挡板，21为上轧辊座，22为下轧辊座。

具体实施方式

参见图1至图6，一种钨基难熔合金丝材的热扎装置，包括轧辊机构，所述轧辊机构设置在一密封壳体1内。所述密封壳体的正面和侧面设有透明窗口。本实施例中密封壳体采用不锈钢板制成，在密封壳体的正面和侧面有机玻璃窗口，有机玻璃与不锈钢板间用橡胶密封，可观察密封壳体内部丝材轧制过程。壳体顶部盖板的翻开，方便穿丝。所述壳体上还设置有进气口1a和出气口1b。所述进气口设有不锈钢管(进气管道)，不锈钢管前端插入一端刚玉管，防止导电，同时根据插入刚玉管长度可控制气流与轧辊间距离。所述进气口和出气口分别设有阀门，所述进气口的阀门为流量调节阀。所述进气口设置多个，本实施例的进气口为两个。输气管道加装阀门调节气体大小1~3L/min（前期需要尽快排出密封壳内空气，可将氩气流量调大到3L/min,后期轧制过程中可以调小到1L/min）。所述进气口通过输气管道与保护气源相连，所述进气口处的进气管道设有加热线圈。所述壳体外两侧分别设有放线电机和收线电机。所述放线电机、收线电机的转轴上均周向固定有绕丝轮。可调电流源与放线电机、收线电机连接，分别控制放线电机、收线电机的张力电流大小。

所述轧辊机构包括固定轧辊10、活动轧辊11和用于带动活动轧辊11进行上下移动的升降装置。所述活动轧辊11、固定轧辊10通过传动机构与动力装置连接，所述传动机构包括两万向节连杆14、两传动齿轮15以及飞轮16，所述两万向节连杆的一端分别与活动轧辊11、固定轧辊10周向固定连接，所述两万向节连杆的另一端分别与两传动齿轮周向固定连接，两传动齿轮相互啮合，一传动齿轮与动力装置连接。两传动齿轮安装在齿轮箱中。本实施例的所述动力装置采用电机，所述电机通过皮带轮带动飞轮转动，飞轮带动两传动齿轮转动。所述活动轧辊11、固定轧辊10通过万向节连杆与动力装置连接，使得活动轧辊11可以上下移动而不影响动力传递，且使得轧辊机构的结构更简单，拆装更方便。所述活动轧辊11、固定轧辊10分别可转动地支撑在上、下轧辊座21、22上，所述下轧辊座固定在密封壳体1的底板上，上轧辊座21与升降装置固定连接。所述升降装置支撑在第三支架8上，所述升降装置包括水平布置的蜗杆92、竖直布置的升降丝杆91以及与蜗杆92啮合的圆柱齿轮93，所述升降丝杆91中部设有螺纹与第三支架8螺纹配合。升降丝杆只有中间一部分有螺纹。所述升降丝杆91的上端固定在圆柱齿轮93中，所述升降丝杆的下端与上轧辊座固定连接，所述蜗杆的一端伸出壳体与一转盘同轴连接。所述升降丝杆的下端通过一异形轴承与上轧辊座固定连接。所述异形轴承包括滚珠、轴承壳体，所述轴承壳体由两部分构成，所述升降丝杆下端的圆周壁上设有径向延伸的限位凸起，所述轴承壳体与上轧辊座通过螺栓固定连接，将升降丝杆下端的限位凸起限定在轴承壳体中，升降丝杆下端的限位凸起的上下均设置滚珠。转动转盘带动蜗杆转动，蜗杆转动带动圆柱齿轮上下移动，圆柱齿轮与丝杆同时上下移动。丝杆下端固定在轴承中，与轴承同时上下移动。丝杆的上下只由中间与支架间的螺纹控制。采用本实用新型的升降装置，位移控制精度高，使得轧出带材尺寸精度高。蜗杆92采用转盘17控制，转盘顺时针旋转180°，蜗杆92控制轧辊向下移动0.005mm。逆时针旋转180°，蜗杆92控制轧辊向上移动0.005mm。上、下轧辊座位于第三支架8中，通过挡板20限位。

所述壳体上设有用于供丝材穿入的入孔以及穿出的出孔，该入孔与出孔相向对应，所述壳体内的轧辊机构的两侧分别设有导丝装置5，与壳体上入孔、出孔相对应。所述导丝装置5通过第一支架4支撑在轧辊机构的两侧，所述导丝装置5设有多个导丝槽。导丝槽控制丝材位置，防止丝材轧制时偏离轧辊。导丝装置5与轧辊宽度一致。

所述壳体内还设有用于与丝材电连接的导电刷7，所述导电刷7通过第二支架6支撑在壳体的腔室内。所述导电刷7与可调电压源电连接。可调电压源的电压可调范围为0~200V。丝材通过两侧导电刷7导电，通电电压强度可调。可调电压源与导电刷7连接，控制丝材两端电压。

本装置有2个数显控温表，分别控制进气口加热线圈和轧辊加热片12。有2块电流表，显示左右两边收（放）线电机张力。有1块电压表，分别显示导电刷7两端电压。

进气口处的进气管道中安插第一控温热电偶2b，所述加热线圈、第一控温热电偶2b均与第一数显控温表18电连接，所述第一数显控温表连接供电电源。第一数显控温表与进气口处线圈、第一控温热电偶2b连接，通过控制加热线圈两端电压调节输入保护气体温度。

所述轧辊机构的固定轧辊10、活动轧辊11上分别设有加热片12和第二控温热电偶13，所述加热片12、第二控温热电偶13均与第二数显控温表电连接，所述第二数显控温表连接供电电源。所述第二控温热电偶13用于采集轧辊的温度信号，并将轧辊的温度信号传递给第二数显控温表19，第二数显控温表通过反馈的热电势信号自动调节加热片12的两端电压，控制轧辊温度。控温热电偶为K型热电偶。轧辊为表面为硬质合金，为防止加热后丝材遇到轧辊后降温过快，在轧辊上下轧辊外侧均有加热片12。轧辊侧面有K型热电偶，通过数显控温表设置轧辊所需温度即可调节加热片12电流，控制轧辊温度。

所述第二数显控温表通过控制加热片12两端电压调节轧辊温度。第一数显控温表与进气口处线圈、控温热电偶连接，通过控制加热线圈两端电压调节输入保护气体温度。可调电流源与放线电机、收线电机连接，分别控制放线电机、收线电机的张力电流大小。可调电压源与导电刷7连接，控制丝材两端电压。

进行丝材热轧时，第一步，将装有钨丝的绕丝轮固定在放线电机转轴上，揭开密封壳体盖板，升高两轧辊之间的间距，将丝材依次穿过导电刷7、导丝装置5、上下轧辊缝隙、另一侧导丝装置5、另一侧导电刷7，再将丝材绕到收线另一侧电机的绕丝轮上，保证丝材在两边导丝装置5的同一槽内；第二步，调节两边电机的张力电流大小，保证丝材不左右移动同时丝材承受足够拉力保持丝材不下垂、不弯曲；第三步，关闭密封壳体盖板，用胶导管将气瓶连结到两边进气口，检查是否漏气，打开进气口处加热线圈2a,设置与加热线圈连接的第一数显控温表18的目标温度（30~40℃），通入保护气体（通常采用氩气）；第四步，进气口处温度达到目标温度后，开启轧辊的控制电机，再设定与轧辊加热片12连结的数显温控表的目标温度（通常为80~100℃）；第五步，通入保护气体五分钟后（3L/min），将进气口流速调至1L/min，调节导电刷7通电电压（根据丝材直径而定，0.252mm丝材为75V，0.526mm丝材为110V），控制丝材加热电流（电流由电压控制）；第六步，待轧辊温度达到设定值后，调节轧辊的控制转盘，上轧辊缓缓下降，对丝材进行热轧，通过调节蜗杆92行程控制轧制加工量；第七步，将扁带绕在钼筒上，在氢气氛围保护下的钼丝炉中退火，消除应力，退火温度1100℃，时间30分钟。第八步，对扁带表面光洁度、尺寸、完整性能、力学性能进行检测。

Claims (9)

1.一种钨基难熔合金丝材的热扎装置，包括轧辊机构，所述轧辊机构包括固定轧辊、活动轧辊和用于带动活动轧辊进行上下移动的升降装置，所述活动轧辊、固定轧辊通过传动机构与动力装置连接，其特征在于：所述轧辊机构设置在一密封壳体内，所述壳体上还设置有进气口和出气口，所述进气口通过输气管道与保护气源相连，所述进气口处设有用于给保护气加热的加热线圈，所述壳体外两侧分别设有放线电机和收线电机，所述壳体上设有用于供丝材穿入的入孔以及穿出的出孔，该入孔与出孔相向对应，所述壳体内的轧辊机构的两侧分别设有导丝装置，与壳体上入孔、出孔相对应，所述壳体内还设有用于与丝材电连接的导电刷，所述轧辊机构的固定轧辊、活动轧辊上分别设有用于给轧辊加热的加热片。

2.根据权利要求1所述的钨基难熔合金丝材的热扎装置，其特征在于：所述活动轧辊、固定轧辊分别可转动地支撑在上、下轧辊座上，所述下轧辊座固定在密封壳体的底板上，上轧辊座与升降装置固定连接，上轧辊座与下轧辊座上下相对设置。

3.根据权利要求2所述的钨基难熔合金丝材的热扎装置，其特征在于：所述升降装置支撑在第三支架上，所述升降装置包括水平布置的蜗杆、竖直布置的升降丝杆以及与蜗杆啮合的圆柱齿轮，所述升降丝杆中部设有螺纹与第三支架螺纹配合，所述升降丝杆的上端固定在圆柱齿轮中，所述升降丝杆的下端与上轧辊座固定连接，所述蜗杆的一端伸出壳体与一转盘同轴连接。

4.根据权利要求1所述的钨基难熔合金丝材的热扎装置，其特征在于：所述传动机构包括两万向节连杆、两传动齿轮以及飞轮，所述两万向节连杆的一端分别与活动轧辊、固定轧辊周向固定连接，所述两万向节连杆的另一端分别与两传动齿轮周向固定连接，两传动齿轮相互啮合，一传动齿轮与动力装置连接。

5.根据权利要求1所述的钨基难熔合金丝材的热扎装置，其特征在于：所述放线电机、收线电机的转轴上均周向固定有绕丝轮。

6.根据权利要求1所述的钨基难熔合金丝材的热扎装置，其特征在于：所述进气口和出气口分别设有阀门，所述进气口的阀门为流量调节阀。

7.根据权利要求1所述的钨基难熔合金丝材的热扎装置，其特征在于：所述密封壳体的正面和侧面设有透明窗口。

8.根据权利要求1所述的钨基难熔合金丝材的热扎装置，其特征在于：进气口处的进气管道中安插第一控温热电偶，所述加热线圈、第一控温热电偶均与第一数显控温表电连接，所述第一数显控温表连接供电电源。

9.根据权利要求1所述的钨基难熔合金丝材的热扎装置，其特征在于：所述轧辊机构的固定轧辊、活动轧辊上分别设有加热片和第二控温热电偶，所述加热片、第二控温热电偶均与第二数显控温表电连接，所述第二数显控温表连接供电电源。