CN212519477U - 高速冷轧钢筋高效对中线圈加热系统 - Google Patents
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Abstract
高速冷轧钢筋高效对中线圈加热系统，包括感应线圈，在感应线圈中同心穿设有绝缘管，感应线圈和绝缘管位于绝缘箱体中，在绝缘箱体的前端板、后端板上分别安装有进线模具、出线模具，进线模具和出线模具在靠近绝缘管端分别加工止口，止口与绝缘管的轴线位于同一条直线上，在进线模具、出线模具上分别开设有导线孔，进线模具上的导线孔轴线偏离止口的轴线、或者出线模具上的导线孔轴线偏离止口的轴线、或者进线模具上的导线孔轴线和出线模具上的导线孔轴线均偏离止口的轴线，进线模具上的导线孔轴线及出线模具上的导线孔轴线均与止口的轴线平行。本系统大大提高了设备的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及冷轧钢筋生产设备，特别涉及冷轧钢筋生产中的线圈感应加热设备，属于冷轧线材生产设备技术领域。
背景技术
冷轧带肋钢筋由于其优越的性能，在建筑中能够降低整个钢材的用量，得到了较大的应用，在冷轧钢筋的生产轧制过程中，钢筋受到多道次冷轧减径（一般至少经过两道轧制），一道压肋后，随着变形程度的增加不断形成加工硬化，其塑性、韧性指标下降，在达到一定程度以后，必须经过退火热处理，以提高其韧性、延性，均衡其力学性能，达到相应国家标准要求。目前，主流冷轧钢筋生产线主要采用感应加热技术对钢筋进行退火处理。感应加热是利用电磁感应原理，高频电流通过感应线圈在线圈内部产生高频磁场，线圈中的钢筋表面产生涡流，依靠钢筋的电阻产生热量，使钢筋表面被加热的过程。现有生产线上感应线圈采用空心铜管螺旋而成，铜管内通冷却液冷却；为防止钢筋与感应线圈接触，发生短路及破坏感应线圈的现象，在钢筋与感应线圈之间增加了绝缘管，考虑到降低钢筋对绝缘管的磨损，绝缘管两端穿设支撑在两个稍大于绝缘管外径的孔中，绝缘管的两端限位不能窜动，在使用过程中，由于绝缘管一般采用耐磨材料，脆性较大。钢筋抖动幅度较大时，尤其是飞剪启动后，剪断时对钢筋形成的阻力与钢筋行进的动能相叠加，会形成较大的的振幅，易造成绝缘管破裂。如果绝缘管破裂，更换十分麻烦，需将钢筋剪断抽出后，再把感应线圈移出，才能将绝缘管取出，这种情况下的设备维修维护成本很高。还有，冷轧钢筋感应加热线圈采用多匝空心螺旋铜管缠绕制成，当线圈中通过高频电流i时，在线圈内部产生高频磁场。根据法拉第电磁感应定律，在线圈内部的钢筋表面产生涡流而被加热。通过对感应线圈内磁通量分布进行分析，中心线上磁通量φ最大，即保证钢筋处于线圈中心线上时，钢筋表面产生感应电流最大，加热效率更高，节能效果更好。目前的绝缘管与钢筋之间的径差很大，虽然感应加热设备前后有一定高度的传输轮（辊）使钢筋支撑在一定高度位置，但由于生产线上输送力的不均衡、感应加热设备自身长度等因素，使钢筋在加热过程中偏离中心位置较远，存在明显的能量浪费。
发明内容
本实用新型的目的在于克服目前的冷轧钢筋感应加热系统工序中存在的易损坏、能量利用效率低等方面的问题，提供一种高速冷轧钢筋高效对中线圈加热系统。
为实现本实用新型的目的，采用了下述的技术方案：高速冷轧钢筋高效对中线圈加热系统，包括感应线圈，在感应线圈中同心穿设有绝缘管，所述的感应线圈和绝缘管位于绝缘箱体中，在绝缘箱体的前端板、后端板上分别安装有进线模具、出线模具，所述的进线模具和出线模具在靠近绝缘管端分别加工有与绝缘管相配合的止口，绝缘管两端配合设置在止口处，止口与绝缘管的轴线位于同一条直线上，在进线模具、出线模具上分别开设有与止口相通的导线孔，进线模具上的导线孔轴线偏离止口的轴线、或者出线模具上的导线孔轴线偏离止口的轴线、或者进线模具上的导线孔轴线和出线模具上的导线孔轴线均偏离止口的轴线，进线模具上的导线孔轴线及出线模具上的导线孔轴线均与止口的轴线平行。
进一步的；所述的进线模具上的导线孔轴线和出线模具上的导线孔轴线均偏离止口的轴线，进线模具上的导线孔轴线和出线模具上的导线孔轴线偏离方向相反，偏离量相等。
进一步的；所述的进线模具上的导线孔轴线向上偏离止口的轴线，所述的出线模具上的导线孔轴线向下偏离止口的轴线。
进一步的；所述的导线孔的直径是通过的对应钢筋直径的1.3-1.6倍。
进一步的；所述的进线模具上的导线孔轴线向上偏离止口的数值为导线孔通过对应钢筋直径的0.1-0.3倍。
进一步的；进线模具的箱体的外端、出线模具的箱体的内端均为喇叭口，进线模具的喇叭口小口端连接进线模具导线孔，出线模具的喇叭口大口端为位于止口处、小口端连接出线模具导线孔，喇叭口的轴线与止口位于同一直线上或者与相应的模具上的导线孔位于同一条直线上。
进一步的；所述的进线模具、出线模具整个长度上具有一条径向上与导线孔相通的缝隙。
进一步的；所述喇叭口的锥度为40°至60°。
进一步的；所述绝缘管为云母管或刚玉管。
本实用新型的积极有益技术效果在于：本系统采用箱体、进线模具、出线模具相配合的方式，可保证在生产过程中，由钢筋张力变化或飞剪裁断产生的钢筋抖动屏蔽在箱体以外，大大减少了绝缘管的损坏及感应线圈的磨损。进线模具、出线模具采用耐磨合金材料制成保证了模具的长期使用，进出线模具上的喇叭口、止口及导线孔等合理的设计保证了钢筋始终运行在靠近感应线圈的中心线位置，大大提高了设备的效率，节能效果明显。两个导线孔与线圈轴线之间偏心能够使上述效果更为优化。
附图说明
图1是本实用新型的整体示意图。
图2是进线模具的示意图。
图3是出线模具的示意图。
图4是进线模具的立体示意图。
图5是钢筋行进是导线孔导向的截面示意图。
具体实施方式
为了更充分的解释本实用新型的实施，提供本实用新型的实施实例，这些实施实例仅仅是对本实用新型的阐述，不限制本实用新型的范围。
结合附图对实用新型进一步详细的解释，附图中各标记为：1：感应线圈；2：绝缘管；3：绝缘箱体；4：绝缘管的轴线；5：进线模具；6：进线模具导线孔；7：进线模具的喇叭口；8：进线模具上的导线孔轴线；9：出线模具；10：出线模具导线孔；11：出线模具喇叭口；12：出线模具上的导线孔轴线；13：进线模具上的止口；14：出线模具上的止口；15:钢筋；16：与钢筋同心的同样大小的导线孔；17：缝隙；18：前端板；19：后端板。
如附图所示，高速冷轧钢筋高效对中线圈加热系统，包括感应线圈1，在感应线圈中同心穿设有绝缘管2，所述的感应线圈和绝缘管位于绝缘箱体3中，在绝缘箱体的前端板18、后端板19上分别安装有进线模具5、出线模具9，所述的进线模具、出线模具整个长度上具有一条径向上与导线孔相通的缝隙17，缝隙的作用是为避免进线模具、出线模具表面形成涡流而被加热，需切断涡流路径。。
所述的进线模具和出线模具在靠近绝缘管端分别加工有与绝缘管相配合的止口，图中两个止口分别为进线模具上的止口13、出线模具上的止口14，绝缘管两端配合设置在止口处，止口与绝缘管的轴线位于同一条直线上，图中4所示为4：绝缘管的轴线，在进线模具、出线模具上分别开设有与止口相通的导线孔，所述的导线孔的直径是通过的对应钢筋直径的1.3-1.6倍，图中两个导线孔分别为进线模具导线孔6、出线模具导线孔10，进线模具上的导线孔轴线8偏离止口的轴线、或者出线模具上的导线孔轴线12偏离止口的轴线、或者进线模具上的导线孔轴线8和出线模具上的导线孔轴线12均偏离止口的轴线，进线模具上的导线孔轴线及出线模具上的导线孔轴线均与止口的轴线平行。更为详细的，所述的进线模具上的导线孔轴线和出线模具上的导线孔轴线均偏离止口的轴线，进线模具上的导线孔轴线和出线模具上的导线孔轴线偏离方向相反，偏离量相等，所述的进线模具上的导线孔轴线向上偏离止口的轴线，所述的出线模具上的导线孔轴线向下偏离止口的轴线，所述的进线模具上的导线孔轴线向上偏离止口的数值为导线孔通过对应钢筋直径的0.1-0.3倍。如图1、图2、图3、图5所示。
进线模具的箱体的外端、出线模具的箱体的内端均为喇叭口，进线模具的喇叭口7小口端连接进线模具导线孔6，出线模具的喇叭口11大口端位于止口处、小口端连接出线模具导线孔10，喇叭口的轴线与止口位于同一直线上或者与相应的模具上的导线孔位于同一条直线上。所述喇叭口的锥度为40°至60°，喇叭口的锥度指喇叭口张开后形成的角度，即图1、图2、图3中喇叭口上下两条边线的夹角。
下表是常见冷轧钢筋直径规格对应的模具上相应的孔的大小：
其中止口直径较绝缘管外径大0.3mm。模具材料可采用5CrMnMo模具钢。
本系统中，两个导线孔偏离止口轴线上下设置能够产生较三者同心情况下（图4中与钢筋同心的同样大小的导线孔16是与钢筋同心的情景）更为优化的技术效果，具体阐述如下：模具的导线孔开设中，纪要考虑到导向限位作用，还必须考虑到钢筋能够顺利通过，当导线孔较小时，其导向限位功能好，但容易造成堵料，特别是在高速冷轧中，当导线孔较大时，其导向限位功能变差，但物料通过顺畅，因为导线孔磨损到孔径变大到一定程度就不其作用了，所以当初始导线孔较大时，模具的寿命变短，更换更为频繁，造成耗材成本高。所以导线孔只能在保证物料顺利通过的情况下使导线孔尽可能的小。变小到一定程度就会引起物料通过时不通畅。
本系统中，两个导线孔的直径也是在保证物料顺利通过下尽可能的小，偏心设置后其界面图如图5所示，从图5中可以看出，偏心设置后实际上钢筋处于前后两个导向孔重合的部分形成的“眼”形孔中，这个“眼”形孔的上下空间较导线孔会明显的小，这实际上相当于采用了更小的“眼”形孔进行导向和限位，这种限位能够是钢筋在加热过程中钢筋的轴线更靠近绝缘管的轴线，实现更好的节能效果，同时也能够更好的阻止振动波及绝缘管、螺旋线圈，同时由于导线孔本身能够满足过料通畅的要求，实现了即将导线孔直径变小了，又能保证过料通畅。还有，这种布置方式还能够延长模具的使用寿命，因为将两个导线孔偏置后实际上使导线孔径变小了，从以上描述知道，导线孔径越小，其可供磨削的量也越大，使用时间也会变长。以6mm钢筋为例，导线孔采用9mm；若磨损到12mm必须报废，每侧的磨损量为1.5mm，将导线孔偏置的取0.25倍钢筋直径数值，即1.5mm，相当于导线孔单侧的磨损量增加了1倍，在实际应用中，这种情况下模具延长的使用寿命在1.8倍左右，因为含有单侧磨损加重的因素，所以本实用新型还能够有效的延长模具的使用寿命。
在详细说明本实用新型的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围，且本实用新型亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。
Claims (9)
1.高速冷轧钢筋高效对中线圈加热系统，包括感应线圈，在感应线圈中同心穿设有绝缘管，其特征在于：所述的感应线圈和绝缘管位于绝缘箱体中，在绝缘箱体的前端板、后端板上分别安装有进线模具、出线模具，所述的进线模具和出线模具在靠近绝缘管端分别加工有与绝缘管相配合的止口，绝缘管两端配合设置在止口处，止口与绝缘管的轴线位于同一条直线上，在进线模具、出线模具上分别开设有与止口相通的导线孔，进线模具上的导线孔轴线偏离止口的轴线、或者出线模具上的导线孔轴线偏离止口的轴线、或者进线模具上的导线孔轴线和出线模具上的导线孔轴线均偏离止口的轴线，进线模具上的导线孔轴线及出线模具上的导线孔轴线均与止口的轴线平行。
2.根据权利要求1所述的高速冷轧钢筋高效对中线圈加热系统，其特征在于：所述的进线模具上的导线孔轴线和出线模具上的导线孔轴线均偏离止口的轴线，进线模具上的导线孔轴线和出线模具上的导线孔轴线偏离方向相反，偏离量相等。
3.根据权利要求2所述的高速冷轧钢筋高效对中线圈加热系统，其特征在于：所述的进线模具上的导线孔轴线向上偏离止口的轴线，所述的出线模具上的导线孔轴线向下偏离止口的轴线。
4.根据权利要求1所述的高速冷轧钢筋高效对中线圈加热系统，其特征在于：所述的导线孔的直径是通过的对应钢筋直径的1.3-1.6倍。
5.根据权利要求3所述的高速冷轧钢筋高效对中线圈加热系统，其特征在于：所述的进线模具上的导线孔轴线向上偏离止口的数值为导线孔通过对应钢筋直径的0.1-0.3倍。
6.根据权利要求1所述的高速冷轧钢筋高效对中线圈加热系统，其特征在于：进线模具的箱体的外端、出线模具的箱体的内端均为喇叭口，进线模具的喇叭口小口端连接进线模具导线孔，出线模具的喇叭口大口端位于止口处、小口端连接出线模具导线孔，喇叭口的轴线与止口位于同一直线上或者与相应的模具上的导线孔位于同一条直线上。
7.根据权利要求1所述的高速冷轧钢筋高效对中线圈加热系统，其特征在于：所述的进线模具、出线模具整个长度上具有一条径向上与导线孔相通的缝隙。
8.根据权利要求6所述的高速冷轧钢筋高效对中线圈加热系统，其特征在于：所述喇叭口的锥度为40°至60°。
9.根据权利要求1所述的高速冷轧钢筋高效对中线圈加热系统，其特征在于：所述绝缘管为云母管或刚玉管。
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