CN205413931U - 一种高均匀性冷却的步进式冷床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高均匀性冷却的步进式冷床，包括动梁齿条、动梁支撑装置、偏心轮、静梁齿条和动力装置，偏心轮由动力装置驱动旋转，动梁支撑装置安装于偏心轮与动梁齿条之间，动梁齿条通过偏心轮的旋转带动轧件移动；偏心轮的偏心距大于或小于静梁齿条齿间距的二分之一，以满足偏心轮旋转带动动梁齿条向前运动时，轧件与静梁齿条接触时，不在静梁齿条的齿间底部。本实用新型通过适当减小或增大偏心轮的偏心距，使轧件在平移过程中实现一定距离的滚动，并且轧件会在平移过程中的每一个齿间移动时重复这种滚动，实现了轧件的高均匀性冷却，使其不会产生附加弯曲，提高了轧件的冷却质量。

Description

一种高均匀性冷却的步进式冷床

技术领域

本实用新型涉及一种步进式冷床，尤其涉及一种高均匀性冷却的步进式冷床。

背景技术

冷床是钢铁企业热轧生产钢材在线冷却必不可少的冷却设备，目前钢铁企业圆钢及螺纹钢的生产大多采用步进式冷床，轧件从轧机出口进到冷床后，在冷床上冷却到需要的温度再进行集中剪切等后续工作。

传统的步进式冷床动梁齿条和静梁齿条相对各自独立且间隔交替排列，动梁齿条的齿间距和静梁齿条的齿间距相同，偏心轮的偏心距L1即偏心轮的圆心与偏心轮的转轴的中心之间的距离为静梁齿条的齿间距的一半。工作时，待冷却的轧件（一般为圆钢）同时置于动梁齿条和静梁齿条上，静梁齿条不动，动梁齿条在偏心轮的驱动下和动梁支撑装置的传动下向前推进，在其推进过程中，动梁齿条会循环上升、下降向前推进移动。当动梁齿条上升到顶部时，使轧件上升绕过静梁齿条的齿尖，下降到底部时使轧件刚好置于静梁齿条的齿间底部，从而实现轧件在静梁齿条上的向前推进移动，最终达到边推进、边冷却的效果。

由于偏心轮的偏心距L1刚好为动梁齿条和静梁齿条的齿间距的一半，轧件从静梁齿条的一个齿间底部到另一个齿间底部时刚好到位，所以轧件在向前推进过程中不会旋转，只实现了平移移动。由于轧件与齿条接触的部位导热系数高，冷却快，未接触的部位冷却慢；此外由于轧件四周的温度场不一样，所以这样会导致轧件的冷却不够均匀，容易造成轧件在冷却时的附加弯曲，降低轧件的冷却质量。

实用新型内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本实用新型提供了一种高均匀性冷却的步进式冷床。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种高均匀性冷却的步进式冷床，包括动梁齿条、动梁支撑装置、偏心轮、静梁齿条和动力装置，偏心轮由动力装置驱动旋转，动梁支撑装置安装于偏心轮与动梁齿条之间，动梁齿条通过偏心轮的旋转带动轧件移动；偏心轮的偏心距L2小于静梁齿条齿间距的二分之一，以满足偏心轮旋转带动动梁齿条向前运动时，轧件已经越过静梁齿条的齿尖且还没到达静梁齿条的齿间底部时，已与静梁齿条的齿边缘接触；

或者，偏心轮的偏心距L3大于静梁齿条齿间距的二分之一，以满足偏心轮旋转带动动梁齿条向前运动时，轧件在已经越过静梁齿条的齿间底部后且还没到达静梁齿条的下一个齿尖时，已与静梁齿条的齿边缘接触。

改变偏心轮的偏心距之后，由于偏心轮的偏心距会大于或者小于静梁齿条齿间距的一半，因此轧件从静梁齿条的一个齿间底部到另一个齿间底部时会错开，出现还没到位或者已经越过相邻齿间底部的情况。因此轧件在向前推进过程中可会因为自身的重力和静梁齿条的坡度实现旋转。因此轧件可以在平移推进的过程中完成一定角度的旋转，冷却的效果更好。

作为本实用新型的优化方案，为了防止轧件与静梁齿条接触时与静梁齿条齿间底部的稳定位置相差太远，滚动的距离过长，造成轧件表面和静梁齿条表面接触不稳定而导致更大弯曲的情况，当偏心轮的偏心距L2小于静梁齿条齿间距的二分之一且大于或等于静梁齿条齿间距的五分之二时，偏心轮的偏心距L2为静梁齿条齿间距的40%～45%；或者当偏心轮的偏心距L3大于静梁齿条齿间距的二分之一且小于或等于静梁齿条的齿间距的五分之三时，偏心轮的偏心距L3为静梁齿条齿间距的55%～60%。这两个区间的齿间距能使轧件实现滚动且不会滚动太远距离，以防止轧件表面和静梁齿条表面接触不稳定影响轧件的质量。

进一步，将动梁齿条的齿间距设计与静梁齿条的齿间距大小相等，这样轧件在推进前进的过程中可以保持运动角度的一致性，有助于冷床输出方向的下料接收，减少冷床推进时轧件运输的追尾、错乱等发生率。

动梁齿条和静梁齿条均采用坡角α为30°～35°的对称齿形。静梁齿条为圆弧顶齿条，这样轧件在滚动的时候会相比直角的坡度增加滚动距离和滚动的转角，这样能更好地发挥步进式冷床对热轧钢管的热矫直和冷却作用。

本实用新型通过适当减小或增大偏心轮的偏心距，使轧件在平移过程中实现一定距离的滚动，并且轧件会在平移过程中的每一个齿间移动时重复这种滚动，相当于轧件在平移的过程中不断进行圆周运动，在运动的过程中均匀了轧件四周的冷却效果，实现了轧件的高均匀性冷却，使其不会产生附加弯曲，提高了轧件的冷却质量。

附图说明

图1是传统步进式冷床的动梁齿条、动梁支撑装置和偏心轮的结构示意图。

图2是传统步进式冷床的静梁齿条的结构示意图。

图3是本实用新型实施例一步进式冷床的动梁齿条、动梁支撑装置和偏心轮的结构示意图。

图4是本实用新型实施例一步进式冷床的静梁齿条的结构示意图。

图5是本实用新型实施例二步进式冷床的动梁齿条、动梁支撑装置和偏心轮的结构示意图。

图6是本实用新型实施例二步进式冷床的静梁齿条的结构示意图。

图中：1、轧件；2、动梁支撑装置；3、动梁齿条；4、偏心轮；5、转轴；6、静梁齿条。

具体实施方式

下面结合附图1至6和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型包括动梁齿条3、动梁支撑装置2、偏心轮4、静梁齿条6和动力装置，偏心轮4由动力装置驱动旋转，动梁支撑装置2安装于偏心轮4与动梁齿条3之间，动梁齿条3通过偏心轮4的旋转带动轧件1移动；偏心轮4的偏心距L2小于静梁齿条齿间距的二分之一，以满足偏心轮旋转带动动梁齿条向前运动时，轧件已经越过静梁齿条的齿尖且还没到达静梁齿条的齿间底部时，已与静梁齿条的齿边缘接触；

或者，偏心轮的偏心距L3大于静梁齿条齿间距的二分之一，以满足偏心轮旋转带动动梁齿条向前运动时，轧件在已经越过静梁齿条的齿间底部后且还没到达静梁齿条的下一个齿尖时，已与静梁齿条的齿边缘接触。

改变偏心轮的偏心距之后，由于偏心轮的偏心距会大于或者小于静梁齿条齿间距的一半，因此轧件从静梁齿条的一个齿间底部到另一个齿间底部时会错过，出现还没到位或者已经越过相邻齿间底部，因此轧件在向前推进过程中可会因为自身的重力和静梁齿条的坡度实现旋转。

具体来说，当轧件1在动梁齿条3的带动下移动时，若偏心轮4的偏心距小于静梁齿条6的齿间距的二分之一且大于或等于静梁齿条6的齿间距的五分之二时，在轧件1已经越过静梁齿条6的齿尖且还没到达静梁齿条6的齿间底部时就会与静梁齿条6接触，此时动梁齿条3继续下移，轧件1则会因不在静梁齿条6的稳定位置，会在静梁齿条6的齿边缘上自由滚动到达静梁齿条的齿间底部，之后动梁齿条3回到初始位置，完成一个工作循环；当轧件1在动梁齿条的带动下移动时，若偏心轮4的偏心距大于静梁齿条6的齿间距的二分之一且小于或等于静梁齿条6的齿间距的五分之三时，轧件1则会在已经越过静梁齿条6的齿间底部后且还没到达静梁齿条6的下一个齿尖时才会与静梁齿条6接触，此时动梁齿条3继续下移，轧件1则会因不在静梁齿条6的稳定位置，会在静梁齿条6的齿边缘上反向自由滚动到达静梁齿条6的齿间底部，之后动梁齿条3回到初始位置，完成一个工作循环。

作为优化方案，本实用新型动梁齿条的齿间距与静梁齿条的齿间距大小相等。这样轧件在推进前进的过程中可以保持运动角度的一致性，有助于冷床输出方向的下料接收，减少冷床推进时轧件运输的追尾、错乱等发生率。

动梁齿条3和静梁齿条6均采用坡角α为30°～35°的对称齿形。静梁齿条6为圆弧顶齿条。这样轧件1在与静梁齿条6接触后沿着静梁齿条6边缘滚动的时候，会相比直角的坡度增加滚动距离和滚动的转角，这样能更好地发挥步进式冷床对热轧钢管的热矫直和冷却作用。静梁齿条6和动梁齿条3形成的台面下方可设置吹风系统，吹风系统可以在轧件1推进的过程中加速轧件1的冷却，冷却效果更好。本实用新型的冷床一般设置在车间地平面较高的地方，这样有利于空气流通，便于轧件冷却。

因本实用新型偏心轮的偏心距主要分为两个区间范围，下面就这两个区间范围通过两个实施例加以说明。

实施例一

如图3和图4所示，本实用新型高均匀性冷却的步进冷床包括动梁齿条3、动梁支撑装置2、偏心轮4、静梁齿条6和动力装置（图中未示出），偏心轮4由动力装置驱动旋转，动梁支撑装置2安装于偏心轮4与动梁齿条3之间，动梁齿条3通过偏心轮4的旋转带动轧件1移动；偏心轮4的偏心距L2小于静梁齿条6齿间距的二分之一且大于或等于静梁齿条6齿间距的五分之二；作为优选，本实施例偏心轮4的偏心距L2为静梁齿条6齿间距的40%～45%。

工作时，待冷却的轧件1首先同时置于动梁齿条3一端的齿间底部和静梁齿条6一端的齿间底部，然后偏心轮4在动力装置的驱动下绕其转轴5旋转，旋转过程中，偏心轮4的边缘会将动梁齿条3举起并向前推进，此时轧件1被动梁齿条3托起并跟随动梁齿条3移动，静梁齿条6不动，当偏心轮4的最大半径边缘旋转过顶点后，轧件1也越过静梁齿条6的齿尖，随着偏心轮4继续旋转，在轧件1到达静梁齿条6的齿间底部前，轧件1就会与静梁齿条6的齿边缘接触，此时，动梁齿条3继续下降，轧件1置于静梁齿条6的齿边缘，因其不在静梁齿条6的稳定位置，所以轧件1会在其自重下沿着静梁齿条6的边缘滚动，直到滚到静梁齿条6的齿间底部并保持稳定。上述过程为偏心轮4旋转一周对轧件1进行推进的平移过程，其移动距离也为一个齿间距。在偏心轮4连续旋转的情况下，轧件1循环进行上述平移和滚动过程，轧件1也会周而复始地滚动，从而实现高均匀性冷却的目的。

实施例二

如图5和图6所示，本实用新型高均匀性冷却的步进冷床与实施例1基本相同，所不同的是，偏心轮4的偏心距L3大于静梁齿条6齿间距的二分之一且小于或等于静梁齿条6的齿间距的五分之三；作为优选，本实施例偏心轮4的偏心距为静梁齿条齿间距的55%～60%。

工作时，待冷却的轧件1首先同时置于动梁齿条3一端的齿间底部和静梁齿条6一端的齿间底部，然后偏心轮4在动力装置的驱动下绕其转轴5旋转，旋转过程中，偏心轮4的边缘会将动梁齿条3举起并向前推进，此时轧件1被动梁齿条3托起并跟随动梁齿条3移动，静梁齿条6不动，当偏心轮4的最大半径边缘旋转过顶点后，轧件1也越过静梁齿条6的齿尖，随着偏心轮4继续旋转，在轧件1到达静梁齿条6的齿间底部的正上方后，轧件1还不会与静梁齿条6的齿间底部接触，直到轧件1与静梁齿条6的前方（假设轧件1向前移动）的齿边缘接触后，动梁齿条3继续下降，轧件1置于静梁齿条6的前方的齿边缘，因其不在静梁齿条6的稳定位置，所以轧件1在其自重下沿着静梁齿条6的边缘反向滚动，直到滚到静梁齿条6的齿间底部并保持稳定。上述过程为偏心轮4旋转一周对轧件1进行推进的平移过程，其移动距离也为一个齿间距。在偏心轮4连续旋转的情况下，轧件1循环进行上述平移和滚动过程，轧件1也会周而复始地滚动，从而实现高均匀性冷却的目的。

图4、图6和图2相比，传统步进冷床在轧件1的平移过程中，轧件1在动梁齿条3运行至低位时刚好到达静梁齿条6的齿间底部，所以轧件1不会滚动，只能平移，其冷却效果会因四周的温度场不一样而受限，难以均匀，所以会降低轧件1的冷却均匀性和冷却质量；本实用新型的步进式机床则通过将传统的偏心轮4的偏心距L1减小至L2，使轧件1在动梁齿条3运行至低位时还未到达静梁齿条6的齿间底部，在其自重下滚动一小段距离后才会到达静梁齿条6的齿间底部并稳定；或者，将偏心轮4的偏心距L1增大至L3，使轧件1在动梁齿条3运行至低位时超过静梁齿条6的齿间底部，在其自重下反向滚动一小段距离后才会到达静梁齿条6的齿间底部并稳定，从而实现了轧件1的自动滚动，周而复始地滚动后，轧件1的周向运动实现了高度均匀冷却，提高了轧件1的冷却质量。

上述实施方式并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种高均匀性冷却的步进式冷床，其特征在于：包括动梁齿条（3）、动梁支撑装置（2）、偏心轮（4）、静梁齿条（6）和动力装置，所述偏心轮（4）由所述动力装置驱动旋转，所述动梁支撑装置（2）安装于所述偏心轮（4）与所述动梁齿条（3）之间，动梁齿条（3）通过偏心轮（4）的旋转带动轧件（1）移动；所述偏心轮（4）的偏心距L2小于静梁齿条（6）齿间距的二分之一，以满足偏心轮（4）旋转带动动梁齿条（3）向前运动时，轧件（1）已经越过静梁齿条（6）的齿尖且还没到达静梁齿条（6）的齿间底部时，已与静梁齿条（6）的齿边缘接触；

或者，所述偏心轮（4）的偏心距L3大于静梁齿条（6）齿间距的二分之一，以满足偏心轮（4）旋转带动动梁齿条（3）向前运动时，轧件（1）在已经越过静梁齿条（6）的齿间底部后且还没到达静梁齿条（6）的下一个齿尖时，已与静梁齿条（6）的齿边缘接触。

2.根据权利要求1所述的高均匀性冷却的步进式冷床，其特征在于：所述所述偏心轮（4）的偏心距L2小于静梁齿条（6）齿间距的二分之一且大于或等于静梁齿条（6）齿间距的五分之二。

3.根据权利要求2所述的高均匀性冷却的步进式冷床，其特征在于：所述偏心轮（4）的偏心距L2为静梁齿条（6）齿间距的40%～45%。

4.根据权利要求1所述的高均匀性冷却的步进式冷床，其特征在于：所述偏心轮（4）的偏心距L3大于静梁齿条（6）齿间距的二分之一且小于或等于所述静梁齿条（6）的齿间距的五分之三。

5.根据权利要求4所述的高均匀性冷却的步进式冷床，其特征在于：所述偏心轮（4）的偏心距L3为静梁齿条（6）齿间距的55%～60%。

6.根据权利要求1～5任一项权利要求所述的高均匀性冷却的步进式冷床，其特征在于：所述动梁齿条（3）的齿间距与所述静梁齿条（6）的齿间距大小相等。

7.根据权利要求6所述的高均匀性冷却的步进式冷床，其特征在于：所述动梁齿条（3）和静梁齿条（6）均采用坡角α为30°～35°的对称齿形。

8.根据权利要求6所述的高均匀性冷却的步进式冷床，其特征在于：所述静梁齿条（6）为圆弧顶齿条。