CN204338570U - 用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机，包括密封壳体，以及位于密封壳体内的固定轧辊、活动轧辊和用于带动活动轧辊进行上下移动的升降装置，所述升降装置支撑在第一支架上，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，所述升降丝杆与圆柱齿轮的中心固定，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，所述活动轧辊、固定轧辊通过传动机构与位于密封壳体外的动力装置连接。其结构简单，拆装方便，轧制精度高，加工效率高。

Description

用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机

技术领域

本实用新型涉及钨基难熔合金丝材加工领域，特别涉及一种用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机。

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。

针对上述问题，申请人提出了一种在保护性气氛中对丝材进行轧制的方法。显然，现有的轧机已经不适宜直接用在保护性气氛中了，然而如何设计出一种结构简单，拆装方便，且轧制精度高，加工效率高且能够在保护性气氛中对丝材进行轧制的轧机仍然是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机，其结构简单，拆装方便，轧制精度高，加工效率高。

本实用新型的技术方案是：一种用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机，包括密封壳体，以及位于密封壳体内的固定轧辊、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、固定轧辊分别可转动地支撑在上、下轧辊座上，下轧辊座固定在底板上，上轧辊座与升降装置固定连接，所述升降装置支撑在第一支架上，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一支架螺纹配合，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，所述活动轧辊、固定轧辊通过传动机构与位于密封壳体外的动力装置连接，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、固定轧辊固定连接，所述两万向节连杆的另一端分别与支撑在齿轮箱中的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。

所述壳体上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。

所述壳体内设有导丝装置，与壳体上入孔、出孔相对应，所述导丝装置通过第二支架支撑在壳体内。

所述密封壳体的正面和侧面设有透明窗口。

所述壳体内设有用于与丝材电连接的导电刷，所述导电刷通过第三支架支撑在壳体内。

本实用新型的有益效果是：

（1）本轧机将固定轧辊、活动轧辊和用于带动活动轧辊进行上下移动的升降装置设置在一密封壳体内，使得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）所述活动轧辊、固定轧辊分别可转动地支撑在上、下轧辊座上，下轧辊座固定在底板上，上轧辊座与升降装置固定连接，所述升降装置支撑在第一支架上，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一支架螺纹配合，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）所述活动轧辊、固定轧辊通过传动机构与位于密封壳体外的动力装置连接，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、固定轧辊固定连接，所述两万向节连杆的另一端分别与支撑在齿轮箱中的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，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。

（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，两边电机对丝材提供张力，通过电机自动可实现收放线功能，可实现双向多次轧制，加工效率高，操作简单。

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为第二支架，5为导丝装置，6为第三支架，7为导电刷，8为第一支架，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6，一种用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机，包括密封壳体1，以及位于密封壳体内的固定轧辊10、活动轧辊11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、固定轧辊分别可转动地支撑在上、下轧辊座上，下轧辊座固定在底板上，上轧辊座与升降装置固定连接，所述升降装置支撑在第一支架8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912与第一支架螺纹配合。升降丝杆只有中间一部分有螺纹。所述升降丝杆的上端固定在圆柱齿轮中，支撑圆柱齿轮。所述升降丝杆的上端伸入圆柱齿轮中通过径向插入的销轴与圆柱齿轮固定。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。本实施例的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941、轴承壳体942，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911，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。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、下轧辊座位于第一支架8中，通过挡板20限位。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。

所述活动轧辊、固定轧辊通过传动机构与位于密封壳体外的动力装置连接，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、固定轧辊固定连接，所述两万向节连杆的另一端分别与支撑在齿轮箱中的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。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2a。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1内设有导丝装置5，与壳体上入孔、出孔相对应。所述导丝装置通过第二支架4支撑在壳体内。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。所述放线电机、收线电机3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。

所述壳体1内设有用于与丝材电连接的导电刷7，所述导电刷7通过第三支架6支撑在壳体1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 (8)

1.一种用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机，其特征在于：包括密封壳体，以及位于密封壳体内的固定轧辊、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、固定轧辊分别可转动地支撑在上、下轧辊座上，下轧辊座固定在底板上，上轧辊座与升降装置固定连接，所述升降装置支撑在第一支架上，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一支架螺纹配合，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，所述活动轧辊、固定轧辊通过传动机构与位于密封壳体外的动力装置连接，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、固定轧辊固定连接，所述两万向节连杆的另一端分别与支撑在齿轮箱中的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。

2.根据权利要求1所述的用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机，其特征在于：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。

3.根据权利要求2所述的用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机，其特征在于：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。

4.根据权利要求1所述的用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机，其特征在于：所述壳体上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。

5.根据权利要求1所述的用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机，其特征在于：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。

6.根据权利要求5所述的用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机，其特征在于：所述壳体内设有导丝装置，与壳体上入孔、出孔相对应，所述导丝装置通过第二支架支撑在壳体内。

7.根据权利要求1所述的用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机，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所述的用于轧制钨基难熔合金丝材的轧机，其特征在于：所述壳体内设有用于与丝材电连接的导电刷，所述导电刷通过第三支架支撑在壳体内。