CN209985993U - 一种利用轧制与弯曲组合工艺制备槽道的设备 - Google Patents

Abstract

一种利用轧制与弯曲组合工艺制备槽道的设备，属于金属成形技术领域。其设备主要由开卷机、感应加热器、1^#导卫装置、弯轧组合成形机组、2^#导卫装置、压齿机、辊弯成形机组、感应退火装置、飞锯等组成，通过上述设备实现以板坯为原料制造槽道的连续化生产。采用本项发明的设备进行槽道生产可省去轧制开坯工序，实现近终成形，有利于节能减排；感应加热，能源浪费少；辊弯定形，产品尺寸精度好。

Description

一种利用轧制与弯曲组合工艺制备槽道的设备

技术领域

本实用新型属于金属成形技术领域，具体涉及一种利用轧制与弯曲组合工艺制备槽道的设备。

背景技术：

近年来由于地下工程、隧道、地铁、高层建筑大型建筑工程的等快速发展，对悬挂线缆、玻璃幕墙所用的槽道(又称哈芬槽)需求量剧增，用热轧方式生产槽道的原有流程已不能满足市场需求，急需开发出新方法，实现槽道生产方法的技术进步。

现有热轧槽道的生产工艺是：以方坯为原料，经火焰式加热炉加热至1000-1200℃，由粗轧机组开坯，中轧机组预成形，然后再由终轧机组轧制出槽道产品。现有生产方法存在的主要问题是：火焰加热能耗高、污染严重，热轧成形产品的尺寸精度偏差较大。

根据槽道的几何形状和性能要求，提出以板材为原料，采用纵剪制坯、感应加热、轧制与弯曲组合成形、辊弯定形、热处理控制性能新技术路线，用来以低成本方式生产高质量槽道。

实用新型内容

本项实用新型公开了一种利用轧制与弯曲组合工艺制备槽道的设备，该种设备如图2所示，主要由1^#开卷机、焊接机、2^#开卷机、感应加热器、1^#导卫装置、弯轧组合成形机组、2 ^#导卫装置、压齿机、辊弯成形机组、感应退火装置、飞锯、冷床、料头筐等组成，其中：

(1)所述的1^#开卷机、焊接机、2^#开卷机、感应加热器、1^#导卫装置、弯轧组合成形机组、2^#导卫装置、压齿机、辊弯成形机组、感应退火装置、飞锯要平摆在一条作业中心线上，即：1^#开卷机、焊接机、2^#开卷机依次排开，2^#开卷机的后面是感应加热器，感应加热器后边为1^#导卫装置，其后排列的是弯轧组合成形机组和2^#导卫装置，2^#导卫装置后边排列的是压齿机，压齿机后边排列的是辊弯成形机组和感应退火装置，接着排列的是飞锯，飞锯后边是冷床和位于冷床侧面适当位置的料头筐；

(2)在感应加热装置和预成形机架之间设有输送辊道和1^#导卫装置，以保证轧件沿着对中的路径运行；1^#导卫装置由芯轴、轴承、导卫辊套、对中调整框架、对中调整螺栓等组成，可以根据板坯宽度调整导卫装置的开口度，实现对板坯的对中控制；

(3)弯轧组合成形机组由一架预成形机组、二架连续热成形机组构成，形成三机架连续式弯轧组合成形机组；利用弯轧组合成形制备出厚度分布、几何形状符合要求的半成品。其中预成形机组由机架、辊系、压下装置、传动装置组成，辊系由上辊和下辊构成，上下辊构成图3中的b)所示的孔型，其配辊图如图5，对板坯施加以弯曲为主的变形，其主要作用是把板料弯曲成所需要的基本形状；二架连续热成形机组由机架、辊系、压下装置、传动装置组成，辊系分别由上辊和下辊构成，二套上下辊分别构成图3中的b)和图3中的c)所示的孔型，对经过预成形的轧件施加以轧制为主的变形，其配辊图如图6所示，利用孔型轧制控制材料的金属流动，得到合格的半成品；

(4)在弯轧组合成形机组和辊弯成形机组之间设有输送辊道和2^#导卫装置，保证轧件从弯轧机组出来进入辊弯机组的过程中沿着对中的路线运行，2^#导卫装置由芯轴、轴承、导卫辊套、对中调整框架、对中调整螺栓等组成，可以根据轧件宽度调整导卫装置的开口度，实现对轧件的对中控制；

(5)在辊弯成形机组前设有一台边部压齿机，压齿机由一对(2支)压齿辊、一对(2支)托辊、机架、调整装置等组成，可根据要求调整压齿的部位，根据产品要求更换压齿辊、以便生产边端部带有防滑齿的槽道；压齿机的主视结构示意图如图8，侧视结构示意图如图9；

辊弯成形机组，利用集中传动的多道次辊弯机组，经6-12个弯曲道次把弯轧出的半成品逐渐辊弯成槽道；多道次辊弯机组可以购买或定制商业产品，其中典型的辊弯孔型如图3的 e)～j)；

本项申请还公开了一种利用上述轧制与弯曲组合工艺制备槽道设备生产槽道的成形方法，该种方法的成形工艺如图1所示，主要包括板坯制备—感应加热—弯轧组合预成形—边部压齿连续热成形—辊弯温成形—感应连续退火—定尺切断—冷却包装入库等多个过程，在其成型过程中所采用的孔型系统如图3中a)～j)所示，同时也展示了被加工轧件由坯料原件到成品槽道的变形过程，其中：

(1)板坯制备，以热轧板卷为原料，根据产品的要求，将热轧板卷纵切为满足宽度尺寸要求的板坯，并且将前一块板坯的尾部与下一板坯的头部焊接起来，构成可以实现连续化生产的原料板坯；

(2)头尾焊接在一起的原料板坯经输送辊道送入连续式感应加热装置内，在原料板坯连续运行过程中对其进行感应加热，通过调整电源的频率和电流来调节原料板坯的加热温度，原料板坯的加热温度为850-1150℃。

(3)在感应加热装置和预成形机架之间设有输送辊道和1^#导卫装置，以保证轧件沿着对中的路径运行；1^#导卫装置如图4和图5所示，主要由芯轴、轴承、导卫辊套、对中调整框架、对中调整螺栓等组成，根据板坯宽度要求，调整1^#导卫装置的开口度，实现对板坯的对中控制；

(4)由一架预成形轧机、二架连续热成形轧机构成三机架连续式弯轧组合成形机组，利用弯轧组合成形制备出厚度分布、几何形状符合要求的槽道半成品。其中预成形机组由机架、辊系、压下装置、传动装置组成，辊系由上辊和下辊构成，上下辊构成图3中的b)所示的孔型，其配辊图如图6，对板坯施加以弯曲为主的变形，其主要作用是把板料弯曲成所需要的基本形状；二架热成形轧机组由机架、辊系、压下装置、传动装置组成，辊系分别由由上辊和下辊构成，二套上下辊分别构成图3中的b)和c)所示的孔型，对经过预成形的轧件施加以轧制为主的变形，其配辊图如图7所示，利用孔型轧制控制材料的金属流动，得到合格的半成品；

(5)在弯轧机组和辊弯机组之间设有输送辊道和2^#导卫装置，保证轧件从弯轧机组出来进入辊弯机组的过程中沿着对中的路线运行，2^#导卫装置由芯轴、轴承、导卫辊套、对中调整框架、对中调整螺栓等组成，可以根据轧件宽度调整2^#导卫装置的开口度，实现对轧件的对中控制；

(6)在辊弯成形机组前设有一台边部压齿机，压齿机由一对(2支)压齿辊、一对(2支)托辊、机架、调整装置等组成，可根据要求调整压齿的部位，根据产品要求更换压齿辊，利用该设备对轧件边部压齿，生产边端部带有防滑齿的槽道；压齿机的主视结构图如图8，侧视图结构图如图9；

(7)辊弯温成形机组，利用集中传动的多道次辊弯机组，经6-12个弯曲道次把弯轧出的带有压齿的槽道半成品逐渐辊弯成槽道；多道次辊弯机组可以购买或定制商业产品，其中典型的辊弯孔型如图3中的e)～j)；

(8)利用感应式连续退火装置把成形后的槽道再加热，实施高温退火，退火温度为700- 950℃之间，退火的目的是消除轧制和弯曲造成的加工硬化，控制其微观组织和力学性能；

(9)在连续退火装置后设有输送辊道和飞锯，利用连续退火装置后设有的输送辊道和飞锯将产品锯切成定尺；飞锯采用周期工作制，开始锯切前由装卡装置把飞锯与轧件连接在一起，然后在轧件运动过程中实施锯切，切断完成后装卡装置松开，飞锯回到原位。飞锯可以购买或定制商业产品；

(10)锯断后的产品移动到冷床冷却，并将锯掉的料头和废料装入料头筐；

(11)产品完成冷却后，包装入库。

对组织性能没有特殊要求的槽道产品，可以省略感应连续退火，辊弯成形后直接进入锯切机组，以降低生产成本。

采用本实用新型所实现的槽道加工工艺进行生产，具有以下优点：1)原料来源广泛，成本低，省去了轧制开坯工序；2)近终成形，有利于节能减排；3)感应加热，速度快、氧化铁皮少，能源浪费少；4)辊弯定形，产品尺寸精度好。

附图说明

图1是弯轧法生产槽道的工艺流程示意图；

图2是槽道生产线主要设备布置示意图；

图3是以板材为原料制备槽道的孔型系统示意图；

图4是导卫装置主视结构示意图；

图5是导卫装置俯视结构示意图；

图6是预成形孔配辊示意图；

图7是弯轧孔型配辊示意图；

图8是压齿机主视结构示意图；

图9是压齿机侧视结构示意图。

图中：1为1^#开卷机、2为焊接机、3为2^#开卷机、4为感应加热器、5为1^#导卫装置、 6为弯轧组合成形机组、7为2^#导卫装置、8为压齿机、9为辊弯成形机组、10为感应退火装置、11为飞锯、12为冷床、13为成品槽道、14为料头筐、15为对中调整螺栓、16为带坯、 17为导卫辊套、18为对中调整框架、19为辊道、20为手柄、21为轴承、22为芯轴，23为压齿辊、24为压齿辊芯轴、25为托辊、26为托辊芯轴。另外在图3中：

a)为原料(取对称的一半)；b)为弯轧预成形；c)为弯轧成形；d)为边部压齿；e)为辊弯成形(I)；f)为辊弯成形(II)；g)为辊弯成形(III)；h)为辊弯成形(IV)；i)为辊弯成形(V)；j)为成品槽道；其中的b)～i)利用对称性只画出关于垂直轴对称的一半。

实施例：

本项实用新型的设备实施和发明内容完全相同；同时利用其设备进行生产加工，具备方式如下所述：

取厚度为3.2mm、材质为Q235的热轧板卷做原料，将板卷纵切为宽度为的110mm板坯，将前一块板坯的尾部与下一板坯的头部焊接起来待轧。将头尾焊接在一起的原料板坯经输送辊道送入连续式感应加热装置，在板坯运行过程中对其进行感应加热；板坯加热温度控制在 1100℃。

原料经设置在感应加热装置和预成形机架之间的输送辊道和1^#导卫装置，进入预成形轧机机架，实施以弯曲为主的预成形；然后经二架连续热成形轧机进行弯轧组合成形，利用弯轧组合成形制备出厚度分布、几何形状符合要求的半成品。

半成品轧件经边部压齿机在边部二侧压出齿形，每侧压齿宽度为8mm，压齿深度为1.5mm，压齿时轧件温度为800℃。

压齿后轧件经辊弯成形机组进行温成形，经平-立交替的10个弯曲道次，把弯轧出的半成品逐渐辊弯成尺寸符合要求的槽道。经辊弯成形后槽道的外形尺寸为28mm(高)×36mm(宽)，轧件温度为460℃。

辊弯成形后的槽道经感应式连续退火装置进行在线热处理，把轧件再加热到高温进行退火，退火温度为850℃，以消除轧制和弯曲造成的加工硬化，退火后的轧件由飞锯将产品锯切成定尺；定尺长度为6m，切断完成后的产品移动到冷床冷却到室温，然后包装入库。

Claims (1)

1.一种利用轧制与弯曲组合工艺制备槽道的设备，其特征是该种设备主要由1^#开卷机、焊接机、2^#开卷机、感应加热器、1^#导卫装置、弯轧组合成形机组、2^#导卫装置、压齿机、辊弯成形机组、感应退火装置、飞锯、冷床、料头筐等组成，其中：

(1)所述的1^#开卷机、焊接机、2^#开卷机、感应加热器、1^#导卫装置、弯轧组合成形机组、2^#导卫装置、压齿机、辊弯成形机组、感应退火装置、飞锯要平摆在一条作业中心线上，即：1^#开卷机、焊接机、2^#开卷机依次排开，2^#开卷机的后面是感应加热器，感应加热器后边为1^#导卫装置，其后排列的是弯轧组合成形机组和2^#导卫装置，2^#导卫装置后边排列的是压齿机，压齿机后边排列的是辊弯成形机组和感应退火装置，接着排列的是飞锯，飞锯后边是冷床和位于冷床侧面适当位置的料头筐；

(2)在感应加热装置和预成形机架之间设有输送辊道和1^#导卫装置，1^#导卫装置由芯轴、轴承、导卫辊套、对中调整框架、对中调整螺栓等组成，可以根据板坯宽度调整导卫装置的开口度，实现对板坯的对中控制；

(3)弯轧组合成形机组由一架预成形机组、二架连续热成形机组构成，其中预成形机组由机架、辊系、压下装置、传动装置组成，辊系由上辊和下辊构成，二架连续热成形机组由机架、辊系、压下装置、传动装置组成，辊系分别由上辊和下辊构成，对经过预成形的轧件施加以轧制为主的变形，得到合格的半成品；

(4)在弯轧组合成形机组和辊弯成形机组之间设有输送辊道和2^#导卫装置，保证轧件从弯轧机组出来进入辊弯机组的过程中沿着对中的路线运行，2^#导卫装置由芯轴、轴承、导卫辊套、对中调整框架、对中调整螺栓等组成，可以根据轧件宽度调整导卫装置的开口度，实现对轧件的对中控制；

(5)在辊弯成形机组前设有一台边部压齿机，压齿机由一对压齿辊、一对托辊、机架、调整装置等组成，可根据要求调整压齿的部位，更换压齿辊、以便生产边端部带有防滑齿的槽道。

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