高速冷軋線材上料伸縮式料筒的製作方法

2023-04-28 21:03:01 2

高速冷軋線材上料伸縮式料筒的製作方法
【專利摘要】本發明公布了一種高速冷軋線材上料伸縮式料筒，屬於線材冷軋設備【技術領域】。該料筒設置在線材立式上料系統的呈豎直方向的穿料臂上方，在所述的線材立式上料系統兩側設置料卷託盤，所述的伸縮式料筒包括固定料筒和位於固定料筒內的活動料筒，在活動料筒內設置至少兩根上下方向的導向杆，所述的導向杆上端固定連接在固定在活動料筒內部的連接件上，下端伸出固定料筒並在上下方向上活動設置，固定料筒內徑小於穿料臂的外徑。本發明能夠實現高達2000米/分鐘的連續上料速度。
【專利說明】高速冷軋線材上料伸縮式料筒

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種線材立式上料中的裝置，特別涉及一種高速冷軋線材上料伸縮式料筒，屬於線材冷軋設備【技術領域】。

【背景技術】
[0002]冷軋帶肋鋼筋是線材領域發展的一個重要品種，線材冷軋通過冷軋生產線進行，在目前線材市場競爭激烈的局面下，線材的成本是決定市場和盈利能力的重要因素，而成本與冷軋生產線的生產效率密切相關，在目前的冷軋生產線中，很多冷軋線速度低於200米/分鐘，冷軋生產線速度低除了與相關的冷軋設備的能力和性能相關外，很重要的的一個制約因素是前端的線材上料設備和上料方式目前很少能夠支持到200米/分鐘的上料速度，在現有技術中，冷軋帶肋鋼筋上料都是通過盤圓上料機來完成，傳統的冷軋上料方式主要有四種，第一:單卷垂直疊放式上料，設備簡單，非連續式;第二:地面平攤式上料，卷與卷之間採用對焊方式，連續上料，由於軋制速度快時需要人工壓料、梳料防止盤園扭結，一般軋制速度低於200米/分；第三:斜45°芯管上料，該種方式設備比較簡單，主要用於工地調直，上料速度一般不超過100米/分鐘；第四:連續或非連續垂直疊放式雙工位上料，採用兩工位翻轉料架，可單卷可堆焊後連續上料，連續上料時由於存在高速工位轉換時較大的料線波動問題，連續軋制數度一般不超過250米/分鐘。然而，隨著冷軋帶肋鋼筋生產線的軋制速度不斷提高，這種多工位鋼筋盤圓上料機的上料速度已然跟不上生產線的軋制速度，設備結合技術成套進口冷軋生產線具有較高的上料速度，但由於其價格昂貴，在冷軋設備領域使用顯然不具有經濟性，為提高線材冷軋上料的速度問題，安陽合力創科冶金新技術研發股份有限公司研發成功了一種線材立式上料系統，中國專利申請號201420113643.2對該系統進行了詳細的披露和闡述，該系統中包括取送卷裝置、翻轉裝置、升降裝置，所述的取送卷裝置將料卷送到翻轉裝置上，翻轉裝置翻轉後使料卷隨著翻轉，升降裝置將翻轉後的料卷升降，所述的取送卷裝置包括設置有前進後退驅動裝置的小車，立柱旋轉設置在小車上，立柱上設置橫臂a，小車上設置有驅動橫臂a上下方向的升降裝置，橫臂a穿到料卷的的卷孔中將料卷挑起完成取卷，翻轉裝置設置在機架的下部，翻轉裝置包括橫臂b，機架下端或橫臂b下端設置有大於卷孔孔徑的支塊，橫臂b連接在固定座上通過翻轉驅動裝置驅動翻轉，翻轉驅動裝置驅動橫臂b翻轉為與橫臂a同向，小車前進使橫臂b進入料卷的卷孔中，橫臂a下降使料卷落在橫臂b上，小車後退後橫臂b在翻轉驅動裝置的驅動下翻轉，使料卷翻轉，翻轉後料卷落在橫臂b下部的支塊上，在機架兩側設置有升降裝置，在升降裝置兩側設置有料卷託盤，設置有料卷託盤驅動裝置驅動料卷託盤移到料卷下或從料卷下移開，料卷託盤驅動裝置驅動料卷託盤到料卷底部後，升降裝置升起，升降驅動裝置通過鏈條驅動料架升降，料卷託盤設置在料架的兩邊，設置有託盤驅動裝置驅動託盤的開合，託盤驅動裝置驅動託盤通過旋轉進入或離開穿設在橫臂b上的料卷的下方，當橫臂b帶料翻轉到豎直狀態後，料架上的兩邊的託盤驅動裝置驅動託盤移動到料卷的下面後，電機減速機系統啟動驅動鏈條帶動兩側的料架上升到高處，抽出料頭通過滑輪等傳輸裝置送至生產線，翻轉裝置翻轉到位後接受小車的下一次送料，小車送料後翻轉裝置翻轉使料捲成為立式，將翻轉後的料卷引出料頭與上一個料卷的料尾焊接，上一個料卷傳輸即將完成時，升降裝置驅動託盤帶著少量的料卷下降，下降至接觸到下面的料卷時，託盤驅動裝置驅動兩側的託盤從料卷下部移開後託盤繼續下降至最下面料卷的底部，託盤驅動裝置驅動託盤到料卷下部後再升起。這種立式是冷軋生產的上料速度得到了較大的提升，能夠超過400米/分鐘，在料卷纏繞良好的狀態下上料速度甚至能達到1000-1200米/分鐘，為高速冷軋提供了較好的上料解決方案，當該系統在高速上料時有以下問題:在上料時可以採用託盤直接託著料卷上料，但這種方式在線材的拉力的作用下容易使料卷在水平方向上發生移位，特別是在料卷剩餘量不多時更易發生，二是託盤料卷直接上料在料卷卷繞不太好或速度太快時線材容易發生纏繞，導致上料停機，影響生產的正常進行，為了克服這一問題，在料卷的孔內設置了料筒，兩邊的託盤同時託著料筒和料卷進行上料，在託盤下降時，料筒和託盤一起下降，當託盤分開從料卷下移開後，料筒通過定位裝置定位在橫臂b的頂端，這種方式在一定程度上克服了以上問題，但在這種方式中，料筒的高度是不變的，當剩料不多託盤下來取料時，料卷的上端面遠離上方的生產線進料端點，拉線材的端點和料卷外徑間的夾角產生變化，料卷的上端面與料筒的上端面之間距離較大，在線材螺旋上升過程中的螺旋直徑會越來越小，線材上端面的料筒較長從線材上端面到離開料筒要經過較多的螺旋數，當螺旋直徑等於料筒直徑時，會導致線材纏繞到料筒上，導致生產線停機，這種情況如附圖中的圖4所示，圖中101為原料筒，即原來固定高度的料筒，102為線材，19為穿料臂，在中國專利申請號201420113643.2採用橫臂b實現，17、18分別為託盤a、託盤b，在託盤託起新料卷後新料卷和原來剩餘的料卷疊加後形成的新料卷高度較高，託盤將疊加後的新料卷升起後料卷上平面離拉線材的端點較近，料卷的上平面與料筒的上端面之間的距離很小，料筒起不到導向防纏繞的作用，這種情況類似中間無料筒的情況，也極易發生線材纏繞的現象，這種情況如附圖中的圖5所示，而且升起後拉線材的端點和料卷外徑之間的夾角變化也使線材很容易自身發生纏繞，導致高速冷軋生產線不能高速運轉。


【發明內容】

[0003]本發明的目的在於提供一種能在高速線材冷軋生產中連續穩定上料的伸縮式料筒，以真正實現冷軋生產線的高速工藝。
[0004]為實現本發明的目的，本發明所採用的技術方案為:高速冷軋線材上料伸縮式料筒，所述的伸縮式料筒設置在線材立式上料系統的呈豎直方向的穿料臂上方，在所述的線材立式上料系統兩側設置料卷託盤，料卷託盤連接有驅動裝置驅動料卷託盤移到料卷下或從料卷下移開，料卷託盤連接有升降驅動裝置，所述的伸縮式料筒包括固定料筒和位於固定料筒內的活動料筒，在活動料筒內設置至少兩根上下方向的導向杆，所述的導向杆位置為:當料卷託盤進入料卷下方後，導向杆位於升降託盤的上方，當升降託盤離開料卷下放後導向杆向下方向的延長線與料卷託盤不相交，所述的導向杆上端固定連接在固定在活動料筒內部的連接件上，下端伸出固定料筒並在上下方向上活動設置，固定料筒內徑小於穿料臂的外徑，進一步的，所述的固定在活動料筒內部的連接件為一底板，底板固定設置在活動料筒內下部，導向杆的上端固定連接在底板上，導向杆設置有四根，四根導向杆上下方向的位置對應於四個料卷託盤進入料卷下方後的位置，進一步的，在活動料筒內上部設置有定位板，氣缸缸杆向下固定在定位板上，氣缸上設置有進氣節流閥和出氣節流閥，穿料臂的上端為錐形，在缸杆的下端固定連接有定位凹模與穿料臂的錐形頂端配合定位，進一步的，在固定料筒內設置有中間板，中間板上設置有導向套，導向杆下端從導向套中穿過，進一步的，所述的固定料筒下部壁圓周上開設有多個高度方向的槽，穿料臂及其錐形頂部由至少三根杆組成，槽與組成穿料臂錐形頂部的杆相配合使固定料筒固定在穿料臂頂端，進一步的，所述的穿料臂下端連接設置有水平和豎直方向切換的旋轉驅動裝置。
[0005]本發明的積極有益技術效果在於:本發明的伸縮式料筒應用在在線材立式上料中時，料筒包括固定料筒和活動料筒，活動料筒通過導向杆限位在固定料筒中，導向杆的位置與託盤的位置相對應，在線材的連續生產時，託盤託著料卷及固定料筒在穿料臂上方為生產線供料，由於託盤位於料卷線的位置，託盤這時頂著上端固定在活動料筒底板上的四根導向杆，使活動料筒處於從固定料筒中伸出狀態，對線材上料發揮導向作用使線材不會發生纏繞，當料卷使用到一定程度需要下降託盤取下一個料卷時，這時在位於伸縮式料筒下方的穿料臂上已經準備好了下一個料卷，託盤下降使伸縮式料筒及剩餘的正在上料狀態的料卷下移，當託盤下降到下一個料卷的上端面時，託盤移出料卷底部，這時導杆失去託盤的支撐作用，活動料筒在重力的作用下自動下降，下降後整個料筒的高度降低，這時料卷的上端面離拉線材的端點較遠，但活動料筒縮回後整個料筒的高度降低，在上料過程中螺旋直徑逐漸變小時，線材從上料端面到離開料筒需要的螺旋圈數變少，能使線材上升螺旋直徑大於料筒直徑時就已經離開料筒的上端面，不會由於料卷端面的下降而導致線材纏繞到料筒的現象發生，當託盤從料卷下部旋轉出來後，下降到達下一個料卷底部，託盤進入下一個料卷的下方，升降驅動裝置驅動託盤託著疊加後形成的新料卷底部上升，在上升過程中託盤接觸到導向杆後託著導向杆一起上升，使活動料筒從固定料筒中伸出到設定長度，當託盤觸到固定料筒底面時，活動料筒不再上升，託盤帶動整個料筒一起上升到一定位置。位於料筒下的穿料臂可進入備料工序。這時活動料筒處於伸出狀態，雖然疊加後的料卷上端面離拉料端點較近，但由於活動料筒伸出後使料卷上端面距離活動料筒上端面有較長的距離，不會導致線材在高速上料的過程中發生自身纏繞而導致停機，在活動料筒上固定設置氣缸，氣缸上設置節氣閥，在活動料筒伸縮的過程中起到緩衝作用，氣缸為無源氣缸，不提供動力，在氣缸杆上設置和穿料臂上端面相匹配的凹模，可以在活動料筒伸縮時良好的定位，經使用本發明效果非常好，能夠實現高達2000米/分鐘的連續上料速度，而且本裝置不使用動力，在高速上料過程中能自動伸縮滿足高速上料的需要。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本裝置的示意圖。
[0007]圖2是本裝置在圖盤託舉下位於與穿料臂頂端配合時的示意圖。
[0008]圖3是本裝置兩側料架上料卷託盤的俯視示意圖。
[0009]圖4是原來採用不能伸縮料筒時託盤下來取下一料卷時上料的示意圖。
[0010]圖5是原來採用不能伸縮料筒時託盤完成取下一料卷上升後上料的示意圖。

【具體實施方式】
[0011]為了更充分的解釋本發明的實施，提供本發明的實施實例。這些實施實例僅僅是對該裝置的闡述，不限制本發明的範圍。本發明是對中國專利申請號201420113643.2的完善和改進，但本發明並不完全依賴於該申請所公布的技術方案的所有技術特徵，本申請中只要具備呈豎直方向的穿料臂上方，在線材立式上料系統兩側設置有料卷託盤，料卷託盤連接有驅動裝置驅動料卷託盤移到料卷下或從料卷下移開，料卷託盤連接有升降驅動裝置即可保證實現。本申請中的穿料臂不局限於為中國專利申請號201420113643.2的所述的翻轉裝置上的橫臂b，例如可以為一根固定的豎臂，採用其它方式使料卷孔呈上下方向套在豎臂上，本申請中的料卷託盤採用中國專利申請號201420113643.2的方案為一種較為優化的實施方式，但也不局限於該種方式，只要料卷託盤連接有驅動裝置能夠驅動料卷託盤移到料卷下或從料卷下移開，料卷託盤連接有升降驅動裝置能夠驅動料盤升降，均可實現本發明的技術方案，均應視為在本發明的技術方案範圍內。
[0012]結合附圖對本發明進行詳細的說明，附圖中各標記為:1:活動料筒；2:固定料筒；3:導向杆a ；4:導向杆b ；5:導向套a ；6:導向套b ；7:凹模；8:氣缸；9:缸杆；10:定位板；11:進氣節流閥；12:出氣節流閥；13:槽a ;14:槽b ;15:中間板；16:錐形頂；17:託盤a ;171:託盤c ；18:託盤b ；181:託盤d ;19:穿料臂；20:底板；101:原料筒;102。如附圖所示，高速冷軋線材上料伸縮式料筒，伸縮式料筒設置在線材立式上料系統的呈豎直方向的穿料臂19上方，在線材立式上料系統兩側設置料卷託盤，17、171、18、181所示分別為託盤a、託盤C、託盤b、託盤d，料卷託盤連接有驅動裝置驅動料卷託盤移到料卷下或從料卷下移開，料卷託盤連接有升降驅動裝置，以上裝置的詳細可採用中國專利申請號201420113643.2所公布的內容，但不局限與該申請所公布的方案，所述的伸縮式料筒包括固定料筒2和位於固定料筒內的活動料筒1，在活動料筒I內設置至少兩根上下方向的導向杆，圖中2所示為導向杆a，4所示為導向杆b，導向杆位置為:當料卷託盤進入料卷下方後，導向杆位於升降託盤的上方，當升降託盤離開料卷下放後導向杆向下方向的延長線與料卷託盤不相交，導向杆上端固定連接在固定在活動料筒內部的連接件上，在實施例中，在活動料筒內設置一底板20，底板20固定設置在活動料筒I內下部，各導向杆的上端固定連接在底板上，本實施例中導向杆設置有四根，另外兩根在圖中沒有示出，其四根導向杆的形狀結構和連接方式完全相同，四根導向杆上下方向的位置對應於四個料卷託盤進入料卷下方後的位置在下端伸出固定料筒並在上下方向上活動設置，固定料筒內徑小於穿料臂的外徑，以保證料筒落到穿料臂上端後不會在下落，在活動料筒內上部設置有定位板10，氣缸8的缸杆9向下固定在定位板上，氣缸上設置有進氣節流閥12和出氣節流閥13，穿料臂19的上端為錐形，16所示為錐形頂，在缸杆9的下端固定連接有定位凹模7與穿料臂19的錐形頂16端配合定位，在固定料筒2內設置有中間板15，中間板15上設置有導向套，導向杆下端從導向套中穿過，5所示的導向套a、和6所示的導向套b中分別穿設有導向杆a、導向杆b，在固定料筒下部壁圓周上開設有多個高度方向的槽，13、14所示分別為槽a、槽b，穿料臂及其錐形頂部由至少三根杆組成，槽與組成穿料臂錐形頂部的杆相配合使固定料筒固定在穿料臂頂端，為便於配合，所述的槽底部可以加工為尖形，所述的穿料臂下端連接設置有水平和豎直方向切換的旋轉驅動裝置，即旋轉臂具有翻轉功能，採用中國專利申請號201420113643.2所公布的翻轉裝置即可實現，穿料臂可以為該申請中的橫臂b。
[0013]本發明的工作過程為:在線材的連續生產時，託盤託著料卷及固定料筒在穿料臂上方為生產線供料，由於託盤位於料卷線的位置，託盤這時頂著上端固定在活動料筒底板上的四根導向杆，使活動料筒處於從固定料筒中伸出狀態，對線材上料發揮導向作用使線材不會發生纏繞，當料卷使用到一定程度需要下降託盤取下一個料卷時，這時在位於伸縮式料筒下方的穿料臂上已經準備好了下一個料卷，託盤下降使伸縮式料筒及剩餘的正在上料狀態的料卷下移，當託盤下降到下一個料卷的上端面時，託盤移出料卷底部，這時導杆失去託盤的支撐作用，活動料筒在重力的作用下自動下降，下降後整個料筒的高度降低，這時料卷的上端面離拉線材的端點較遠，但活動料筒縮回後整個料筒的高度降低，在上料過程中螺旋直徑逐漸變小時，線材從上料端面到離開料筒需要的螺旋圈數變少，能使線材上升螺旋直徑大於料筒直徑時就已經離開料筒的上端面，不會由於料卷端面的下降而導致線材纏繞到料筒的現象發生，當託盤從料卷下部旋轉出來後，下降到達下一個料卷底部，託盤進入下一個料卷的下方，升降驅動裝置驅動託盤託著疊加後形成的新料卷底部上升，在上升過程中託盤接觸到導向杆後託著導向杆一起上升，使活動料筒從固定料筒中伸出到設定長度，當託盤觸到固定料筒底面時，活動料筒不再上升，託盤帶動整個料筒一起上升到一定位置。位於料筒下的穿料臂可進入備料工序。這時活動料筒處於伸出狀態，雖然疊加後的料卷上端面離拉料端點較近，但由於活動料筒伸出後使料卷上端面距離活動料筒上端面有較長的距離，不會導致線材在高速上料的過程中發生自身纏繞而導致停機，在活動料筒上固定設置氣缸，氣缸上設置節氣閥，在活動料筒伸縮的過程中起到緩衝作用，氣缸為無源氣缸，不提供動力，在氣缸杆上設置和穿料臂上端面相匹配的凹模，可以在活動料筒伸縮時良好的定位，經使用本發明效果非常好，能夠實現高達2000米/分鐘的連續上料速度，而且本裝置不使用動力，在高速上料過程中能自動伸縮滿足高速上料的需要。
[0014]在詳細說明本發明的實施方式之後，熟悉該項技術的人士可清楚地了解，在不脫離上述申請專利範圍與精神下可進行各種變化與修改，凡依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬於本發明技術方案的範圍，且本發明亦不受限於說明書中所舉實例的實施方式。
【權利要求】
1.高速冷軋線材上料伸縮式料筒，所述的伸縮式料筒設置在線材立式上料系統的呈豎直方向的穿料臂上方，在所述的線材立式上料系統兩側設置料卷託盤，料卷託盤連接有驅動裝置驅動料卷託盤移到料卷下或從料卷下移開，料卷託盤連接有升降驅動裝置，其特徵在於:所述的伸縮式料筒包括固定料筒和位於固定料筒內的活動料筒，在活動料筒內設置至少兩根上下方向的導向杆，所述的導向杆位置為:當料卷託盤進入料卷下方後，導向杆位於升降託盤的上方，當升降託盤離開料卷下放後導向杆向下方向的延長線與料卷託盤不相交，所述的導向杆上端固定連接在固定在活動料筒內部的連接件上，下端伸出固定料筒並在上下方向上活動設置，固定料筒內徑小於穿料臂的外徑。
2.根據權利要求1所述的高速冷軋線材上料伸縮式料筒，其特徵在於:所述的固定在活動料筒內部的連接件為一底板，底板固定設置在活動料筒內下部，導向杆的上端固定連接在底板上，導向杆設置有四根，四根導向杆上下方向的位置對應於四個料卷託盤進入料卷下方後的位置。
3.根據權利要求1所述的高速冷軋線材上料伸縮式料筒，其特徵在於:在活動料筒內上部設置有定位板，氣缸缸杆向下固定在定位板上，氣缸上設置有進氣節流閥和出氣節流閥，穿料臂的上端為錐形，在缸杆的下端固定連接有定位凹模與穿料臂的錐形頂端配合定位。
4.根據權利要求1所述的高速冷軋線材上料伸縮式料筒，其特徵在於:在固定料筒內設置有中間板，中間板上設置有導向套，導向杆下端從導向套中穿過。
5.根據權利要求1所述的高速冷軋線材上料伸縮式料筒，其特徵在於:所述的固定料筒下部壁圓周上開設有多個高度方向的槽，穿料臂及其錐形頂部由至少三根杆組成，槽與組成穿料臂錐形頂部的杆相配合使固定料筒固定在穿料臂頂端。
6.根據權利要求1所述的高速冷軋線材上料伸縮式料筒，其特徵在於:所述的穿料臂下端連接設置有水平和豎直方向切換的旋轉驅動裝置。
【文檔編號】B21B15/00GK104438372SQ201410764150
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月15日 優先權日:2014年12月15日
【發明者】翟武, 翟文 申請人:安陽合力創科冶金新技術研發股份有限公司