專利名稱：冷軋鋼卷開(kāi)卷機(jī)卷筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷軋鋼卷開(kāi)卷機(jī)卷筒，屬于冶金機(jī)械技術(shù)。
背景技術(shù)：
在眾多的軋鋼工藝設(shè)備中，首臺(tái)設(shè)備是打開(kāi)坯料鋼卷的開(kāi)卷機(jī)。開(kāi)卷機(jī)卷筒是開(kāi)卷機(jī)的1個(gè)呈懸臂式軸狀徑向脹縮結(jié)構(gòu)的組件，由其保證不同規(guī)格來(lái)料鋼卷與其相配裝并正常工作。所說(shuō)卷筒的承載能力及其徑向脹縮量，決定了開(kāi)卷機(jī)的適用范圍、使用壽命和軋制工藝設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。
目前已有開(kāi)卷機(jī)卷筒的徑向脹縮量在30～70mm范圍內(nèi)，棱錐套斜楔角在7°～12°范圍內(nèi)。由于卷筒脹縮范圍小而對(duì)上道工序鋼卷卷取內(nèi)徑變化值要求較嚴(yán)，其使用受到限制。尤其是鉗口式卷取機(jī)所提供的鋼卷，其內(nèi)孔存在較高的鉗口，以致開(kāi)卷機(jī)卷筒無(wú)法伸入鋼卷內(nèi)孔并脹開(kāi)。中國(guó)專利授權(quán)公告號(hào)CN2461677Y所公開(kāi)的“開(kāi)卷機(jī)主軸脹縮芯軸”，盡管其芯軸直徑尺寸變化范圍是1900～2100mm，脹縮量達(dá)到200mm，但其軸向最大行程為2100mm。無(wú)疑，上述專利存在結(jié)構(gòu)不合理，實(shí)用操作不方便等不足，只能適用內(nèi)孔孔徑＞φ1900mm的鋼卷，尤其是由于其芯軸長(zhǎng)度長(zhǎng)，推拉桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)往復(fù)行程大，而其適用范圍受到限制。綜上所述，上述已有技術(shù)，不符合開(kāi)卷機(jī)卷筒規(guī)格φ625max/φ610/φ510min×1500mm的現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工藝要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種結(jié)構(gòu)合理，實(shí)用操作方便，徑向脹縮量大，適用范圍廣的冷軋鋼卷開(kāi)卷機(jī)卷筒，以克服已有技術(shù)的不足，滿足工廠高效生產(chǎn)的需要。
本發(fā)明解決其所要解決技術(shù)問(wèn)題的構(gòu)想是，選定卷筒徑向脹縮量為≥115mm。以滿足開(kāi)卷機(jī)卷筒規(guī)格φ625max/φ610/φ510min×1500mm的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工藝要求；增大斜楔角。以其在卷筒徑向脹縮量加大條件下，縮短推拉桿的軸向行程，使卷筒軸向長(zhǎng)度縮短，結(jié)構(gòu)更加合理緊湊；在棱錐套與扇形板組成的斜楔運(yùn)動(dòng)線路與棱錐套和扇形板相交接的部位，采取技術(shù)措施，既能保證卷筒具有足夠的承載能力，同時(shí)又能避免相互運(yùn)動(dòng)干涉，以最大程度延長(zhǎng)斜楔運(yùn)動(dòng)的有效距離，謀求所要求的最大脹縮量，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的初衷。
有鑒于上述構(gòu)想，本發(fā)明解決其所要解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是一種冷軋鋼卷開(kāi)卷機(jī)卷筒，包括沿軸向設(shè)有相互對(duì)稱的2個(gè)長(zhǎng)槽孔的空心芯軸，推拉桿、呈至少2級(jí)外斜楔式結(jié)構(gòu)且至少2棱的棱錐套、過(guò)堂鍵、與棱錐套的外斜楔級(jí)數(shù)和棱數(shù)均相等的呈內(nèi)斜楔式結(jié)構(gòu)且可與棱錐套外斜楔相配合的扇形板和卡塊；空心芯軸可與開(kāi)卷機(jī)旋轉(zhuǎn)組件動(dòng)力輸出軸同軸連接；推拉桿可與往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力單元連接且設(shè)在空心芯軸內(nèi)并可沿軸向滑動(dòng)；過(guò)堂鍵穿設(shè)在棱錐套的徑向通孔、芯軸的長(zhǎng)槽孔和推拉桿的徑向通孔內(nèi)，過(guò)堂鍵可不受長(zhǎng)槽孔干涉而隨推拉桿沿長(zhǎng)槽孔軸向滑動(dòng)；錐棱套與空心芯軸配裝且通過(guò)平鍵配合連接，平鍵可沿其長(zhǎng)鍵槽軸向滑動(dòng)；扇形板和棱錐套的內(nèi)外斜楔間，設(shè)有燕尾形/T字形槽塊副，所說(shuō)槽塊副的燕尾形/T字形滑塊，與棱錐套/扇形板固定聯(lián)結(jié)，且可沿扇形板/棱錐套所設(shè)的燕尾槽/T形槽滑動(dòng)；扇形板內(nèi)側(cè)端與卡塊固定聯(lián)結(jié)，且通過(guò)卡塊與空心芯軸的軸肩相卡接，扇形板可沿徑向脹縮滑動(dòng)，其發(fā)明點(diǎn)在于所說(shuō)棱錐套的外斜楔和扇形板的內(nèi)斜楔的斜楔角α在14°～15°范圍內(nèi)；在棱錐套的斜楔最低端且位于所說(shuō)滑塊運(yùn)動(dòng)路線與其外圓相交的部位，設(shè)有用來(lái)避免棱錐套在軸向移動(dòng)過(guò)程中與所說(shuō)滑塊相干涉的凹槽；在扇形板的位于棱錐套運(yùn)動(dòng)路線與其內(nèi)圓相交部位，設(shè)有用來(lái)避免棱錐套在軸向移動(dòng)過(guò)程中與扇形板相干涉的凹槽。
由以上所給出的技術(shù)方案可以明了，本發(fā)明在其斜楔角為14°和脹縮量符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工藝要求115mm的條件下，其推拉桿軸向行程為250mm，以而達(dá)到了小行程大脹縮量，卷筒長(zhǎng)度較短，結(jié)構(gòu)合理緊湊，適用范圍廣的目的。且可在其避免干涉凹槽部位具有足夠承載鋼卷重量的條件下，實(shí)施本發(fā)明輕型化設(shè)計(jì)，從而使本發(fā)明重量更輕、結(jié)構(gòu)更加緊湊。
本發(fā)明的進(jìn)一步發(fā)明點(diǎn)在于棱錐套是3級(jí)4棱外斜楔式棱錐套；扇形板是3級(jí)內(nèi)斜楔式扇形板，所說(shuō)扇形板的數(shù)量是4塊。這是本發(fā)明所優(yōu)選的。由于棱錐套所設(shè)的4棱互間90°對(duì)稱布置，可使卷筒與鋼卷兩者的配合比2棱或3棱更加合理，兩者的結(jié)合力分布更加均勻，有利于本發(fā)明的正常工作。而其棱數(shù)在4棱以上的，盡管都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，且與鋼卷內(nèi)孔的結(jié)合更好，但其結(jié)構(gòu)顯得很復(fù)雜，且其自重也將有所增加。這對(duì)制造成本、裝配維修及其正常工作，都不是十分有利的。
扇形板與空心芯軸的軸肩的配接面之間，還設(shè)有與軸肩/扇形板聯(lián)結(jié)的用來(lái)減少兩者磨損的銅塊。其目的顯然在于進(jìn)一步提高扇形板脹縮運(yùn)動(dòng)性能，和延長(zhǎng)使用壽命。
上述技術(shù)方案得以實(shí)施后，本發(fā)明所具有的下列實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，是顯而易見(jiàn)的。
1、徑向脹縮量大。脹縮量達(dá)115mm，能夠滿足現(xiàn)行開(kāi)卷機(jī)卷筒規(guī)格的要求，且適用范圍廣；2、推拉桿軸向行程小。推拉桿在脹縮量115mm條件下，軸向行程為250mm。所說(shuō)卷筒長(zhǎng)度短；與其相配裝的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力單元例如液壓組件的行程短，開(kāi)卷機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，占用生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的空間??；3、徑向脹縮量與軸向行程的比值大。這是目前已有技術(shù)所不可比擬的。解決了長(zhǎng)期以來(lái)人們渴望解決而未能解決的技術(shù)關(guān)鍵；4、結(jié)構(gòu)合理緊湊。尤其是與中國(guó)專利CN2461677Y相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)具有顯著的進(jìn)步。
5、實(shí)用操作間易方便，安裝卷筒工作效率真高。不存在如同中國(guó)專利CN2461677Y那樣，通過(guò)在卷筒上加裝增徑墊板，來(lái)擴(kuò)大卷筒脹縮范圍所帶來(lái)的麻煩。
考慮到本發(fā)明斜楔角較大，以致鋼卷對(duì)卷筒徑向作用力沿斜楔的分力較大，而有可能產(chǎn)生卷筒與鋼卷鎖緊力不足的問(wèn)題，為此本發(fā)明建議，由推拉桿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)單元例如油缸組件，通過(guò)推拉桿實(shí)施棱錐套的軸向鎖定。但并不是必須的。因?yàn)楸景l(fā)明的斜楔角小于坡面自鎖角15°


圖1是本發(fā)明一種具體實(shí)施方式
在其中心線以上為脹開(kāi)狀態(tài)的軸向剖視示意圖；圖中示出了棱錐套3與扇形板7為3級(jí)斜楔式結(jié)構(gòu)；其中間1個(gè)斜楔相互配合，且不存在所說(shuō)滑塊副10；圖2是圖1的A-A剖視示意圖。圖中示出了本發(fā)明的棱錐套3是4棱結(jié)構(gòu)；圖3是如同圖1所示扇棱錐套3的軸向剖視圖。圖中示出了避免棱錐套3與滑塊6運(yùn)動(dòng)干涉的凹槽3-2，和棱套錐3的3級(jí)外斜楔4棱結(jié)構(gòu)；圖4是如同圖1所示扇形板7的軸向剖視圖。圖中示出了避免棱錐套3與扇形板7運(yùn)動(dòng)干涉的凹槽7-3、7-4，和扇形板7的3級(jí)內(nèi)斜楔結(jié)構(gòu)；圖5是本發(fā)明卷筒脹開(kāi)外徑為φ510mm的狀態(tài)參考圖；圖6是本發(fā)明卷筒脹開(kāi)外徑為φ610mm的狀態(tài)參考圖；圖7是本發(fā)明卷筒脹開(kāi)外徑為φ625mm的狀態(tài)參考圖。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)照附圖，通過(guò)具體實(shí)施方式
的描述，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
一種典型的具體實(shí)施方式
，如附圖1至4所示。
一種冷軋鋼卷開(kāi)卷機(jī)卷筒，包括沿軸向設(shè)有相互對(duì)稱的2個(gè)長(zhǎng)槽孔4的空心芯軸1，推拉桿2、呈多級(jí)外斜楔式結(jié)構(gòu)且至少2棱的棱錐套3、過(guò)堂鍵5、與棱錐套3棱數(shù)相等的呈多級(jí)內(nèi)斜楔式結(jié)構(gòu)且可與棱錐套3外斜楔相配合的扇形板7和卡塊8；空心芯軸1可與開(kāi)卷機(jī)旋轉(zhuǎn)組件動(dòng)力輸出軸同軸連接；動(dòng)力輸出軸同軸連接；推拉桿2可與往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力單元連接且設(shè)在空心芯軸1內(nèi)并可沿軸向滑動(dòng)；過(guò)堂鍵5穿設(shè)在棱錐套3的徑向通孔、芯軸1的長(zhǎng)槽孔4和推拉桿2的徑向通孔內(nèi)且呈滑配合，過(guò)堂鍵5可不受長(zhǎng)槽孔4干涉而隨推拉桿2沿長(zhǎng)槽孔4軸向滑動(dòng)；錐棱套3與空心芯軸1配裝且通過(guò)平鍵9配合連接，平鍵9可沿其長(zhǎng)鍵槽軸向滑動(dòng)；扇形板7和棱錐套3的首尾2個(gè)內(nèi)外斜楔間，設(shè)有燕尾形槽塊副10，所說(shuō)槽塊副10的燕尾形滑塊6，與扇形板7固定聯(lián)結(jié)，且可沿棱錐套3所設(shè)的燕尾槽滑動(dòng)；扇形板7內(nèi)側(cè)端通過(guò)螺釘與卡塊8固定聯(lián)結(jié)，且通過(guò)卡塊8與空心芯軸1的軸肩1-1相卡接，扇形板7可沿徑向脹縮滑動(dòng)；所說(shuō)棱錐套3的外斜楔和扇形板7的內(nèi)斜楔的斜楔角α為14°；在棱錐套3的斜楔最低端且位于所說(shuō)滑塊6運(yùn)動(dòng)路線與其外圓3-1相交的部位，設(shè)有用來(lái)避免棱錐套3在軸向移動(dòng)過(guò)程中與所說(shuō)滑塊6相干涉的凹槽3-2；在扇形板7的位于棱錐套3運(yùn)動(dòng)路線與其內(nèi)圓7-1、7-2相交部位，設(shè)有用來(lái)避免棱錐套3在軸向移動(dòng)過(guò)程中與扇形板7相干涉的凹槽7-3、7-4；棱錐套3是3級(jí)4棱外斜楔式棱錐套；扇形板7是3級(jí)內(nèi)斜楔式扇形板，所說(shuō)扇形板7的數(shù)量是4塊；扇形板7與空心芯軸1的軸肩1-1的配接面之間，還設(shè)有與軸肩1-1聯(lián)結(jié)的用來(lái)減少兩者磨損的銅塊11。
以上所描述本發(fā)明的4棱棱錐套3，建議采用等強(qiáng)度鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其最小壁厚應(yīng)≥20mm，以保證其剛性和強(qiáng)度，承載重量＞25t，滿足大卷裝鋼卷的開(kāi)卷需求。
本發(fā)明初樣在機(jī)試用效果是很好的。在卷筒外徑小和推拉桿往復(fù)行程小的條件下，實(shí)現(xiàn)了卷筒徑向大脹縮量的目的。
權(quán)利要求
1.一種冷軋鋼卷開(kāi)卷機(jī)卷筒，包括沿軸向設(shè)有相互對(duì)稱的2個(gè)長(zhǎng)槽孔(4)的空心芯軸(1)，推拉桿(2)、呈至少2級(jí)外斜楔式結(jié)構(gòu)且至少2棱的棱錐套(3)、過(guò)堂鍵(5)、與棱錐套(3)的外斜楔級(jí)數(shù)和棱數(shù)均相等的呈內(nèi)斜楔式結(jié)構(gòu)且可與棱錐套(3)外斜楔相配合的扇形板(7)和卡塊(8)；空心芯軸(1)可與開(kāi)卷機(jī)旋轉(zhuǎn)組件動(dòng)力輸出軸同軸連接；推拉桿(2)可與往復(fù)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力單元連接且設(shè)在空心芯軸(1)內(nèi)并可沿軸向滑動(dòng)；過(guò)堂鍵(5)穿設(shè)在棱錐套(3)的徑向通孔、芯軸(1)的長(zhǎng)槽孔(4)和推拉桿(2)的徑向通孔內(nèi)，過(guò)堂鍵(5)可不受長(zhǎng)槽孔(4)干涉而隨推拉桿(2)沿長(zhǎng)槽孔(4)軸向滑動(dòng)；錐棱套(3)與空心芯軸(1)配裝且通過(guò)平鍵(9)配合連接，平鍵(9)可沿其長(zhǎng)鍵槽軸向滑動(dòng)；扇形板(7)和棱錐套(3)的內(nèi)外斜楔間，設(shè)有燕尾形/T形槽塊副(10)，所說(shuō)槽塊副(10)的燕尾形/T形滑塊(6)，與棱錐套(3)/扇形板(7)固定聯(lián)結(jié)，且可沿扇形板(7)/棱錐套(3)所設(shè)的燕尾槽/T形槽滑動(dòng)；扇形板(7)內(nèi)側(cè)端與卡塊(8)固定聯(lián)結(jié)，且通過(guò)卡塊(8)與空心芯軸(1)的軸肩(1-1)相卡接，扇形板(7)可沿徑向脹縮滑動(dòng)，其特征在于a、所說(shuō)棱錐套(3)的外斜楔和扇形板(7)的內(nèi)斜楔的斜楔角α在14°～15°范圍內(nèi)；b、在棱錐套(3)的斜楔最低端且位于所說(shuō)滑塊(6)運(yùn)動(dòng)路線與其外圓(3-1)相交的部位，設(shè)有用來(lái)避免棱錐套(3)在軸向移動(dòng)過(guò)程中與所說(shuō)滑塊(6)相干涉的凹槽(3-2)；c、在扇形板(7)的位于棱錐套(3)運(yùn)動(dòng)路線與其內(nèi)圓(7-1、7-2)相交部位，設(shè)有用來(lái)避免棱錐套(3)在軸向移動(dòng)過(guò)程中與扇形板(7)相干涉的凹槽(7-3、7-4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋鋼卷開(kāi)卷機(jī)卷筒，其特征在于棱錐套(3)是3級(jí)4棱外斜楔式棱錐套；扇形板(7)是3級(jí)內(nèi)斜楔式扇形板，所說(shuō)扇形板(7)的數(shù)量是4塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷軋鋼卷開(kāi)卷機(jī)卷筒，其特征在于扇形板(7)與空心芯軸(1)的軸肩(1-1)的配接面之間，還設(shè)有與軸肩(1-1)/扇形板(7)聯(lián)結(jié)的用來(lái)減少兩者磨損的銅塊(11)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的是一種冷軋鋼卷開(kāi)卷機(jī)卷筒，包括空心芯軸，設(shè)在空心芯軸內(nèi)的推拉桿，棱錐套，過(guò)堂鍵，扇形板和卡塊；棱錐套與扇形板為內(nèi)外斜楔配合且由滑塊連接；以其斜楔角在14°～15°范圍內(nèi)，棱錐套和扇形板分別設(shè)有避免其運(yùn)動(dòng)相互干涉的凹槽為主要特征。實(shí)現(xiàn)了在卷筒直徑小和推拉桿往復(fù)行程小的條件下，增大卷筒脹縮量的目的。具有結(jié)構(gòu)合理緊湊，實(shí)用操作方便，卷筒徑向脹縮量大和適用來(lái)料鋼卷內(nèi)徑變化范圍廣等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21C47/00GK101041169SQ20071002080
公開(kāi)日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月3日
發(fā)明者梅如敏, 程濤, 董春光 申請(qǐng)人:常州寶菱重工機(jī)械有限公司