專利名稱：吐絲機空心軸和吐絲管的冷卻裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種高速線材吐絲機，尤其涉及一種吐絲機空心軸、軸上零件及吐絲管的冷卻裝置。
背景技術：
吐絲機是高速線材生產(chǎn)線機組中的重要設備，其主要結(jié)構為電機通過一對螺旋錐齒輪傳動，將旋轉(zhuǎn)運動傳遞到吐絲機的空心軸上；高線精軋機軋制成形的鋼材由夾送輥加送，進入高速旋轉(zhuǎn)的吐絲機空心軸中，再經(jīng)過吐絲管受力變形；鋼材由高速直線運動變成了近似靜止的圓圈，散落在風冷輥道上，再經(jīng)打包后成為線材盤卷，即俗稱的盤條。吐絲機工作時，一方面在軋制過程中線材溫度很高，且產(chǎn)生較多氧化鐵皮，在吐絲管內(nèi)部運行時對管壁產(chǎn)生嚴重磨損和升溫，致使吐絲管使用壽命較短；另一方面，吐絲機工作時空心主軸的轉(zhuǎn)速較高，回轉(zhuǎn)半徑大，主軸上的大型圓柱滾子軸承、吐絲盤等關鍵零部件線速度可達到90-110m/s，回轉(zhuǎn)慣量很大；而且由于吐絲機內(nèi)是一個密閉的箱體空間，軋制中的鋼材散熱困難，吐絲盤和吐絲機保護罩基本靠自然冷卻。惡劣的工況條件導致吐絲機中的吐絲管內(nèi)壁溝槽加劇，吐絲管需要經(jīng)常更換，吐絲機空心軸上的大型圓柱滾子軸承壽命縮短。吐絲盤在長期高溫、高速工作狀態(tài)下易出現(xiàn)熱疲勞破壞，吐絲機保護罩出現(xiàn)受熱變形等問題，甚至造成吐絲亂卷、堆鋼卡剛等事故。頻繁更換吐絲管及其它零部件不但費時費力而且影響正常的生產(chǎn)節(jié)奏，增加備件消耗，致使生產(chǎn)成本增加，生產(chǎn)效率降低。如果對吐絲管及吐絲機上其它相關零部件進行冷卻，可以在一定程度上緩解上述問題。目前現(xiàn)有的幾種吐絲機設備的冷卻技術和裝置(如中國實用新型專利 CN201537628U、CN2936474Y、CN2621845Y等)都是采用對吐絲管內(nèi)部腔體吹掃冷卻空氣的方式冷卻吐絲管和線材。但是，現(xiàn)有技術并未考慮吐絲管外壁、吐絲機空心軸內(nèi)腔、軸上重要零部件、吐絲盤及保護罩的冷卻問題，因此，冷卻效果并不顯著，不能有效解決前述現(xiàn)有技術中存在的問題。有鑒于此，本發(fā)明人憑借多年的相關設計和制造經(jīng)驗，提出一種吐絲機空心軸和吐絲管的冷卻裝置，以克服現(xiàn)有技術的缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種吐絲機空心軸和吐絲管的冷卻裝置，能夠有效地對吐絲機空心軸內(nèi)腔、吐絲管內(nèi)壁和外壁、軸上的大型圓柱滾子軸承、吐絲盤、吐絲機保護罩等進行冷卻，防止設備產(chǎn)生熱疲勞及熱變形，減輕設備工作時的惡略工況條件，提高高速線材的生產(chǎn)節(jié)奏，降低備件消耗。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種吐絲機空心軸和吐絲管的冷卻裝置，所述冷卻裝置包括固定套設在吐絲管前導管外壁的水冷裝置，該水冷裝置外側(cè)套設有一氣冷裝置，所述水冷裝置和氣冷裝置均伸入吐絲機的空心軸內(nèi)部；該氣冷裝置前部向吐絲管前導管的前端延伸形成漸縮的錐形口 ；在所述錐形口前側(cè)的空心軸內(nèi)壁上固定設有一圓柱形定心套，該定心套軸向中心設有一中心孔，所述吐絲管固定穿設在該中心孔內(nèi)，吐絲管的端口與所述錐形口相對設置，圍繞所述中心孔設有多個軸向貫通的蜂窩氣道在本實用新型的一較佳實施方式中，所述氣冷裝置為一前后貫通的套筒，套筒前部設有所述的錐形口 ；所述套筒與水冷裝置之間構成氣冷內(nèi)腔，所述套筒與空心軸內(nèi)壁之間構成氣冷外腔；所述氣冷內(nèi)腔后部設有第一氣體入口 ；所述氣冷外腔后部設有第二氣體入口。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述水冷裝置為一封閉的筒體，在封閉的筒體內(nèi)設有一環(huán)形隔筒，環(huán)形隔筒與筒體外壁之間構成外水冷腔，環(huán)形隔筒與筒體內(nèi)壁之間構成內(nèi)水冷腔；所述環(huán)形隔筒的前部與筒體前端內(nèi)壁之間設有將內(nèi)、外水冷腔導通的縫隙； 所述外水冷腔后端設有冷卻水入口，所述內(nèi)水冷腔后端設有冷卻水出口。在本實用新型的一較佳實施方式中，所述冷卻水入口設置在吐絲管前導管的下方，所述冷卻水出口設置在吐絲管前導管的上方。由上所述，本實用新型的吐絲機空心軸和吐絲管的冷卻裝置，能夠有效地對吐絲機空心軸內(nèi)腔、吐絲管內(nèi)壁和外壁、軸上的大型圓柱滾子軸承、吐絲盤、吐絲機保護罩等進行冷卻，防止設備產(chǎn)生熱疲勞及熱變形，減輕設備工作時的惡略工況條件，提高高速線材的生產(chǎn)節(jié)奏，降低備件消耗。

以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中圖1 為本實用新型的冷卻裝置設置在吐絲機空心軸內(nèi)的結(jié)構示意圖。圖2A 為本實用新型中水冷裝置的結(jié)構示意圖。圖2B 為圖2A的側(cè)視示意圖。圖3A 為本實用新型中氣冷裝置的結(jié)構示意圖。圖3B 為圖3A的側(cè)視示意圖。圖4A 為本實用新型中圓柱形定心套的結(jié)構示意圖。圖4B 為圖4A的側(cè)視示意圖。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
。如圖1 圖4B所示，本實用新型提供一種吐絲機空心軸和吐絲管的冷卻裝置，所述冷卻裝置包括固定套設在吐絲管前導管6外壁的水冷裝置1，該水冷裝置1外側(cè)套設有一氣冷裝置2，所述水冷裝置1和氣冷裝置2均伸入吐絲機的空心軸5內(nèi)部；該氣冷裝置2 前部向吐絲管前導管6的前端延伸形成漸縮的錐形口 21 ；在所述錐形口 21前側(cè)的空心軸5 內(nèi)壁上固定設有一圓柱形定心套3，如圖4A、圖4B所示，該定心套3軸向中心設有一中心孔 31，所述吐絲管7固定穿設在該中心孔31內(nèi)，吐絲管7的端口與所述錐形口 21相對設置， 所述圓柱形定心套3與氣冷裝置的錐形口 21之間預留有間隙，以避免空心軸5帶動定心套 3和吐絲管7轉(zhuǎn)動時與氣冷裝置的錐形口 21發(fā)生干涉，在定心套3上圍繞所述中心孔31設有多個軸向貫通的蜂 窩氣道32 (在本實施方式中，開有數(shù)十個蜂窩氣道32)。進一步，在本實施方式中，所述吐絲管前導管6、水冷裝置1和氣冷裝置2固定在機架上(不隨空心軸5轉(zhuǎn)動)，由此，如圖1所示，在本實施方式中，所述水冷裝置1和氣冷裝置2是通過相應各裝置上的法蘭4固定在空心軸5端部的軸承座(圖中未示出)上。在本實施方式中，如圖2A、圖2B所示，所述水冷裝置1為一封閉的環(huán)形筒體，在封閉的環(huán)形筒體1內(nèi)設有一環(huán)形隔筒11，環(huán)形隔筒11與筒體1外壁之間構成外水冷腔12，環(huán)形隔筒11與筒體1內(nèi)壁之間構成內(nèi)水冷腔13 ；所述環(huán)形隔筒11的前部與筒體前端內(nèi)壁之間設有將內(nèi)、外水冷腔導通的縫隙14 ；所述外水冷腔12后端設有冷卻水入口 121，所述內(nèi)水冷腔13后端設有冷卻水出口 131。在本實施方式中，如圖1所示，所述冷卻水入口 121設置在吐絲管前導管6的下方，所述冷卻水出口 131設置在吐絲管前導管6的上方。在本實施方式中，如圖3A、圖3B所示，所述氣冷裝置2為一前后貫通的套筒22，套筒22前部設有所述的錐形口 21 ；如圖1所示，所述套筒22與水冷裝置1之間構成氣冷內(nèi)腔23，所述套筒22與空心軸5內(nèi)壁之間構成氣冷外腔24 ；所述氣冷內(nèi)腔23后部設有第一氣體入口 231 ；所述氣冷外腔24后部設有第二氣體入口 241。在本實施方式中，為了方便吐絲管7穿入中心孔31中，所述圓柱形定心套3的前端面設有一向中心孔內(nèi)凹的錐形槽33。當所述冷卻裝置開始工作時，冷卻水由冷卻水入口 121進入外水冷腔12，并通過縫隙14流入內(nèi)水冷腔13對吐絲管前導管6進行冷卻，冷卻水由吐絲管前導管6上方的冷卻水出口 131流出水冷裝置，起到對吐絲管前導管6和吐絲機空心軸5的冷卻作用。高壓冷卻空氣由第一氣體入口 231進入氣冷內(nèi)腔23，進入氣冷內(nèi)腔23的冷卻空氣經(jīng)過錐形口 21及所述間隙進入定心套3的中心孔31并吹入吐絲管7的內(nèi)部，起到吹掃吐絲管7內(nèi)的氧化鐵皮及冷卻吐絲管7的作用；所述氣冷外腔24有兩種工作制式工作制式1，氣冷外腔 24與外界自然空氣連通，工作制式2，氣冷外腔24與外界自然空氣隔絕而與氣冷內(nèi)腔的入口連通，兩種工作制式由空氣管路上的電磁換向閥(圖中未示出)控制。氣冷外腔24在工作制式1狀態(tài)下通過第二氣體入口 241與外界自然空氣連通；在工作制式2狀態(tài)下與高壓冷卻空氣連通，此狀態(tài)時氣冷內(nèi)、外腔23、24的氣源相同。吐絲機旋轉(zhuǎn)時懸臂螺旋曲面向前送風，因此空心軸5內(nèi)腔中的空氣是負壓；由于壓力梯度的存在，在兩種工作制式下的自然空氣或高壓冷卻空氣可以經(jīng)過所述的氣冷外腔24進入吐絲機空心軸5內(nèi)部，經(jīng)過所述的定心套3上的多個蜂窩氣道32進入空心軸5的喇叭口段51并覆蓋吐絲管7外壁，帶走零件上的熱量，起到對空心軸5、、吐絲管7、空心軸上圓柱滾動軸承8的冷卻作用，空氣可繼續(xù)經(jīng)空心軸5內(nèi)腔到達吐絲盤9和吐絲機保護罩(圖中未示出)工作時所處的位置，對以上零件均起到冷卻作用。兩種空氣冷卻制式分別針對不同冷卻的要求采用。與現(xiàn)有的吐絲機冷卻裝置相比，本實用新型中的定心套設有多個蜂窩氣道，使得冷卻空氣不但可以進入吐絲管7內(nèi)部， 而且可由氣冷外腔穿過蜂窩氣道進入空心軸5的內(nèi)腔中，將空心軸、軸上零件及吐絲盤、保護罩上的熱量帶走，起到冷卻作用。所述冷卻裝置可根據(jù)現(xiàn)場工況與軋制工藝設定冷卻空氣的吹掃節(jié)奏，實現(xiàn)吐絲機過鋼間隙的冷卻吹掃、或軋制全程冷卻吹掃。冷卻空氣經(jīng)過的錐形口縫隙大小和角度固定， 定心套的蜂窩氣道孔徑大小固定，冷卻空氣的氣量和壓力可調(diào)節(jié)。[0029]由上所述，本實用新型的吐絲機空心軸和吐絲管的冷卻裝置，能夠有效地對吐絲機空心軸內(nèi)腔、吐絲管內(nèi)壁和外壁、軸上的大型圓柱滾子軸承、吐絲盤、吐絲機保護罩等進行冷卻，防止設備產(chǎn)生熱疲勞及熱變形，減輕設備工作時的惡略工況條件，提高高速線材的生產(chǎn)節(jié)奏，降低備件消耗。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬 于本實用新型保護的范圍。
權利要求1.一種吐絲機空心軸和吐絲管的冷卻裝置，其特征在于所述冷卻裝置包括固定套設在吐絲管前導管外壁的水冷裝置，該水冷裝置外側(cè)套設有一氣冷裝置，所述水冷裝置和氣冷裝置均伸入吐絲機的空心軸內(nèi)部；該氣冷裝置前部向吐絲管前導管的前端延伸形成漸縮的錐形口 ；在所述錐形口前側(cè)的空心軸內(nèi)壁上固定設有一圓柱形定心套，該定心套軸向中心設有一中心孔，所述吐絲管固定穿設在該中心孔內(nèi)，吐絲管的端口與所述錐形口相對設置，圍繞所述中心孔設有多個軸向貫通的蜂窩氣道。
2.如權利要求1所述的吐絲機空心軸和吐絲管的冷卻裝置，其特征在于所述氣冷裝置為一前后貫通的套筒，套筒前部設有所述的錐形口 ；所述套筒與水冷裝置之間構成氣冷內(nèi)腔，所述套筒與空心軸內(nèi)壁之間構成氣冷外腔；所述氣冷內(nèi)腔后部設有第一氣體入口 ； 所述氣冷外腔后部設有第二氣體入口。
3.如權利要求1所述的吐絲機空心軸和吐絲管的冷卻裝置，其特征在于所述水冷裝置為一封閉的筒體，在封閉的筒體內(nèi)設有一環(huán)形隔筒，環(huán)形隔筒與筒體外壁之間構成外水冷腔，環(huán)形隔筒與筒體內(nèi)壁之間構成內(nèi)水冷腔；所述環(huán)形隔筒的前部與筒體前端內(nèi)壁之間設有將內(nèi)、外水冷腔導通的縫隙；所述外水冷腔后端設有冷卻水入口，所述內(nèi)水冷腔后端設有冷卻水出口。
4.如權利要求3所述的吐絲機空心軸和吐絲管的冷卻裝置，其特征在于所述冷卻水入口設置在吐絲管前導管的下方，所述冷卻水出口設置在吐絲管前導管的上方。
專利摘要本實用新型為一種吐絲機空心軸和吐絲管的冷卻裝置，該冷卻裝置包括固定套設在吐絲管前導管外壁的水冷裝置，該水冷裝置外側(cè)套設有一氣冷裝置，水冷裝置和氣冷裝置均伸入吐絲機的空心軸內(nèi)部；該氣冷裝置前部向吐絲管前導管的前端延伸形成漸縮的錐形口；在錐形口前側(cè)的空心軸內(nèi)壁上固定設有一圓柱形定心套，該定心套軸向中心設有一中心孔，吐絲管固定穿設在該中心孔內(nèi)，吐絲管的端口與錐形口相對設置，圍繞中心孔設有多個軸向貫通的蜂窩氣道。該冷卻裝置能對吐絲機空心軸內(nèi)腔、吐絲管內(nèi)壁和外壁、軸上的大型圓柱滾子軸承、吐絲盤、吐絲機保護罩等進行冷卻，防止設備產(chǎn)生熱疲勞及熱變形，提高高速線材的生產(chǎn)節(jié)奏，降低備件消耗。
文檔編號B21B41/00GK202079097SQ20112010323
公開日2011年12月21日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權日2011年4月11日
發(fā)明者劉煒, 周健, 姚雙吉, 鄧華容 申請人:中冶京誠工程技術有限公司, 北京京誠瑞信長材工程技術有限公司