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热轧卷取机卷筒

阅读：1023发布：2020-05-30

IPRDB可以提供热轧卷取机卷筒专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种热轧卷取机卷筒，用于解决现有该类型卷筒存在的寿命较短的技术问题。本发明涉及的热轧卷取机卷筒包括连接扇形板和芯轴的连杆，以及顶面靠近扇形板的底面、底面支撑在芯轴斜面上的柱塞体；所述连杆与芯轴连接端的第一销轴孔为圆形孔，连杆与扇形板连接端的第二销轴孔为长轴沿连杆纵向，短轴沿连杆横向的腰形孔。所述柱塞体的中央设有盲孔，盲孔内设置有顶面支撑扇形板底面，底面支撑盲孔底面的弹性机构，在柱塞体仅承受扇形板自重的情况下，所述弹性机构的顶面高于柱塞体顶面距离为3至6毫米；第二销轴孔长轴的长度与其短轴长度两倍之差大于插入第二销轴孔内的销轴中心和柱塞体顶面的最大同步径向位移之差。，下面是热轧卷取机卷筒专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种热轧卷取机卷筒，其特征在于：

包括连接扇形板（1）和芯轴（2）的连杆（3），以及顶面靠近扇形板（1）的底面、底面支撑在芯轴（2）斜面上的柱塞体（4）；

所述连杆（3）与芯轴（2）连接端的第一销轴孔（31）为圆形孔，连杆（3）与扇形板（1）连接端的第二销轴孔（32）为长轴沿连杆（3）纵向，短轴沿连杆（3）横向的腰形孔；

所述柱塞体（4）的中央设有盲孔（41），盲孔（41）内设置有顶面支撑扇形板（1）底面，底面支撑盲孔（41）底面的弹性机构，在柱塞体（4）仅承受扇形板（1）自重的情况下，所述弹性机构的顶面高于柱塞体（4）顶面距离为3至6毫米；

第二销轴孔（32）长轴的长度与其短轴长度之差大于插入第二销轴孔（32）内的销轴（10）中心和柱塞体（4）顶面的最大同步径向位移差；

所述弹性机构包括弹簧（5）和压在弹簧（5）上的弹簧座（6），所述弹簧为蝶形弹簧；所述弹簧座（6）中央开有阶梯通孔，螺钉（7）穿过该阶梯通孔和弹簧（5）固定在盲孔（41）的底部；

所述弹性机构的顶面为弹簧座（5）的顶面，在柱塞体（4）仅承受扇形板（1）的自重情况下，螺钉（7）头部的顶面低于柱塞体（4）的顶面。

2.根据权利要求1所述的热轧卷取机卷筒，其特征在于，所述柱塞体（4）外周面堆焊有一层铜合金（8）。

3.根据权利要求1所述的热轧卷取机卷筒，其特征在于，所述柱塞体（4）由铜合金整体铸造而成。

说明书全文

热轧卷取机卷筒

技术领域

[0001] 本发明涉及一种热轧卷取机卷筒。

背景技术

[0002] 现有热轧卷取机卷筒（以下简称热轧卷筒）其中两种是：一种是连杆式，这种热轧卷筒仅具有连接扇形板和芯轴的连杆，且连杆与扇形板或者芯轴连接端的销轴孔均为圆形孔。芯轴沿热轧卷筒轴向的来回运动经过连杆的传递后就会转换为扇形板沿热轧卷筒径向的来回运动，从而实现热轧卷筒的涨缩。另一种是柱塞式，这种热轧卷筒的芯轴外周面上设置有四个对称的斜面，芯轴和扇形板之间设置有顶面支撑扇形板底面、底面支撑在芯轴斜面上的柱塞体，柱塞体由铜整体铸成、底面为斜面的实心圆柱体，扇形板两端径向设置有用压板压住的弹簧。当芯轴相对于柱塞体朝其斜面顶部运动时，柱塞体顶着扇形板沿热轧卷筒径向向外运动，使得热轧卷筒直径胀大；当芯轴相对于柱塞体朝其斜面底部运动时，柱塞体沿卷筒径向向内运动，扇形板在弹簧回复力的作用下沿卷筒径向向内运动，使得热轧卷筒直径缩小。

[0003] 现有的这两种热轧卷筒均存在如下技术问题：当热轧卷筒刚开始卷取钢板的瞬间，缠绕在扇形板表面的钢板会给扇形板施加一个几十吨重的瞬间径向冲击力，使扇形板沿热轧卷筒径向向内运动。该径向冲击力迅速传递到支撑在扇形板和芯轴之间的连杆或者柱塞体上。由于连杆或者柱塞体均是刚性的，因此撞击在连杆上的冲击力轻则使连杆与扇形板连接端的销轴孔或者柱塞体的顶面遭受很大的磨损，重则使连杆或者柱塞体产生严重的变形，减短了热轧卷筒的使用寿命。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种使用寿命较长的热轧卷取机卷筒。

[0005] 本发明的技术方案是：一种热轧卷取机卷筒，连接扇形板和芯轴的连杆，以及顶面靠近扇形板的底面、底面支撑在芯轴斜面上的柱塞体；所述连杆与芯轴连接端的第一销轴孔为圆形孔，连杆与扇形板连接端的第二销轴孔为长轴沿连杆纵向，短轴沿连杆横向的腰形孔。所述柱塞体的中央设有盲孔，盲孔内设置有顶面支撑扇形板底面，底面支撑盲孔底面的弹性机构，在柱塞体仅承受扇形板自重的情况下，所述弹性机构的顶面高于柱塞体顶面距离为3至6毫米；第二销轴孔长轴的长度与其短轴长度两倍之差大于插入第二销轴孔内的销轴中心和柱塞体顶面的最大同步径向位移之差。

[0006] 采用该本技术方案，在卷筒卷钢卷时，位于盲孔内的弹性机构可以吸收大部分扇形板传递过来的瞬间径向冲击力，大大降低了柱塞体受到的冲击力，减少了柱塞体的变形和磨损。连杆连接扇形板端的第二销轴孔由于是腰形孔，也给扇形板瞬时沿径向向内运动留足了缓冲空间，大大减少了连杆受到的径向冲击力，减少了连杆的变形和磨损。由于减少了热轧卷筒上两个重要部件的变形和磨损，从而延长了热轧卷筒的使用寿命。

[0007] 本发明的进一步技术方案是：弹性机构包括弹簧和压在弹簧上的弹簧座；所述弹簧座中央开有阶梯通孔，螺钉穿过该阶梯通孔和弹簧、固定在盲孔的底部；所述弹性机构的顶面为弹簧座的顶面，在柱塞体仅承受扇形板的自重情况下，螺钉头部的顶面低于柱塞体的顶面。

[0008] 采用该技术方案，被螺钉限制在弹簧座和盲孔底部的弹簧在承受扇形板传递过来的瞬间冲击力之前就有一定的预紧力，因此抗扇形板瞬间冲击的能力比较强。且该弹簧座和弹簧组合的机构比较简单。

[0009] 本发明的进一步技术方案是：弹性机构包括弹簧、位于盲孔底部支撑弹簧的第一弹簧座和位于弹簧和扇形板之间压紧弹簧的第二弹簧座，所述第一弹簧座和第二弹簧座具有向弹簧伸出的圆柱凸台；所述第一弹簧座中央开有供螺钉穿过的阶梯通孔，第二弹簧座中央开有供螺钉固紧的螺纹孔，所述弹性机构的顶面为第二弹簧座的顶面，螺钉头部顶面高于第一弹簧座底面的距离大于第二弹簧座的顶面高于柱塞体顶面的距离。

[0010] 采用该技术方案，位于第一弹簧座和第二弹簧座内的弹簧在承受扇形板传递过来的瞬间冲击力之前就有一定的预紧力，因此抗扇形板瞬间冲击的能力比较强。此外第一弹簧座和第二弹簧座向弹簧伸出的圆柱形凸台对弹簧的径向运动有比较好的导向作用。而且该弹簧座和弹簧的组合相对独立，可以整体更换，且对柱塞体强度影响也最小。

[0011] 本发明的进一步技术方案是：柱塞体外周面堆焊有一层铜合金。

[0012] 采用该技术方案，堆焊的铜合金不仅可以延长柱塞体的使用寿命，而且由于铜合金的耐磨性低于钢，可以大大减少与柱塞体发生摩擦的由钢制成的芯轴和扇形板的磨损量，使得在卷筒维修时只需更换柱塞体，而不用更换扇形板和芯轴。由于芯轴和扇形板的制造成本远大于柱塞体的成本，因此可以为用户节约了大量的修复成本。

[0013] 本发明的进一步技术方案是：所述柱塞体由铜合金整体铸造而成。

[0014] 采用该技术方案，由于柱塞体是由铜合金整体铸造而成，不再需要堆焊铜合金的工序，因此其制造更为简单，耐磨性能更好，对扇形板和芯轴的保护也更好。

附图说明

[0015] 图1 连杆式卷取机卷筒的剖面图

[0016] 图2第一种柱塞体的剖面图

[0017] 图3第二种柱塞体的剖面图

[0018] 图4连杆正视图

[0019] 图5 插入第二销轴孔的销轴中心和柱塞体顶面相对于芯轴轴向位移的同步径向位移关系图

具体实施方式

[0020] 如图1所示的热轧卷取机卷筒，包括扇形板1、芯轴2，连接扇形板1和芯轴2的连杆3，以及顶面靠近扇形板1底面、底面支撑在芯轴2斜面上的柱塞体4。扇形板1和芯轴2之间还设有空心轴9，柱塞体4位于空心轴9的柱塞孔内，在柱塞体4和柱塞孔之间还安装有衬套。当芯轴2相对于柱塞体4朝其斜面的顶部运动时，柱塞体4顶着扇形板1沿热轧卷筒径向向外运动，使得卷筒直径胀大；当芯轴2相对于柱塞体4朝其斜面的底部运动时，连杆3拉着扇形板1沿热轧卷筒径向向内运动，使热轧卷筒直径缩小。

[0021] 如图2所示的第一种柱塞体剖面图，柱塞体4的顶部开有盲孔，盲孔内设置有弹簧5，弹簧5的直径略小于盲孔的直径。弹簧5上压着圆柱体状的弹簧座6，弹簧座6与盲孔41间隙配合。盲孔底部与弹簧5之间以及弹簧5和弹簧座6之间分别设置一个环形垫片。这种弹簧座的弹簧5优选为蝶形弹簧，因为蝶形弹簧与弹簧座5的接触面积更大。弹簧座6的中央开有阶梯通孔61，螺钉7穿过该阶梯通孔固定在柱塞体4的盲孔底部。在柱塞体4仅承受扇形板1自重的情况下，弹簧座6的顶面高于柱塞体4顶面的距离为3至6毫米，螺钉7的螺帽部顶面低于柱塞体4顶面的距离，这样既可以使弹簧5在承受冲击前具有足够的预紧力，又不会因为螺钉7位置的限制而不能吸收更多的冲击力。当热轧卷筒刚开始卷钢板的瞬间，扇形板1所受到的瞬间冲击力可以先被具有一定预紧力的弹簧5吸收掉一大部分，当扇形板的底面最终接触到柱塞体顶面的时候，传递到柱塞体1上顶面上的冲击力已经大大减少了。

[0022] 在热轧卷筒的涨缩过程中，柱塞体4的底面会与芯轴2斜面发生滑动摩擦。当由扇形板1传递过来的瞬时冲击力克服弹簧5的回复力后，接触到柱塞体4的顶面时也会产生摩擦。同时柱塞体4的侧面在热轧卷筒的涨缩过程中会与位于空心轴9柱塞孔内的衬套发生摩擦。因此柱塞体4外周面堆焊的铜合金层可以增加柱塞体4的耐磨性，提高其使用寿命。因此当柱塞体4由钢整体铸成时，柱塞体4的外周面，即其顶面、底面和侧面均堆焊铜合金8，这样可以提高柱塞体4的耐磨性。同时由于铜合金8的耐磨性要低于钢的耐磨性，这样在柱塞体4与由钢制造的扇形板1和芯轴2的摩擦过程中，扇形板1和芯轴2的磨损很少，而柱塞体4的磨损很大。当卷筒需要修复时，只需要更换柱塞体4，扇形板1和芯轴2则可以继续使用。由于扇形板1和芯轴2的制造成本均远大于柱塞体4，从而大大降低了用户的修复成本。

[0023] 当然柱塞体4也可以由铜合金整体铸成。这样就不再需要堆焊铜合金的工序，因此其制造更为简单，耐磨性能更好，对扇形板和芯轴的保护也更好。

[0024] 如图3所示的第二种柱塞体与图2中第一种柱塞体不同的是：柱塞体4中央所开的盲孔内设置有弹簧5、位于盲孔底部支撑弹簧5的第一弹簧座61和位于弹簧5和扇形板1之间压紧弹簧5的第二弹簧座62。第一弹簧座61和第二弹簧座62具有向弹簧5伸出的圆柱凸台，所述圆柱凸台的直径略小于弹簧5的内径。弹簧5的外径略小于柱塞体4盲孔的直径。这样第一弹簧座61、第二弹簧座62和柱塞体4盲孔内壁都会对弹簧5起到导向作用，使得弹簧5在沿卷筒的径向运动过程中不易发生轴向弯曲。

[0025] 第一弹簧座61的中央开有阶梯通孔，第二弹簧座62中央开有螺纹孔，螺钉7穿过第一弹簧座61的阶梯孔，固紧于第二弹簧座62的螺纹孔内。在柱塞体4仅受到扇形板1自重的情况下，第二弹簧座62的顶面高于柱塞体4顶面3至6毫米，也就是所有柱塞体4内的弹簧5的预紧力加起来大于扇形板1的自重。同时螺钉7的头部的顶面高于柱塞体4盲孔底面的距离大于第二弹簧座62顶面高于柱塞体4顶面的距离。

[0026] 由于螺钉是固定在弹簧座上，没有固定到柱塞体上，因此这种柱塞体内的弹性机构对柱塞体强度影响比较小，而且其独立性比较强，可以作为一个模块整体更换。

[0027] 如图4所示的连杆正视图，连杆3与芯轴2连接端的第一销轴孔31呈圆形，连杆3与扇形板1销轴连接的第二销轴孔32呈长轴沿连杆3纵向、短轴沿连杆3横向的腰形。腰形孔是在两个直径相等的半圆孔中间拼接一个矩形孔，矩形孔与半圆孔拼接边的边长等于半圆孔的直径。腰形孔的长轴长度即为两个半圆孔顶点之间的距离，腰形孔短轴的长度即为半圆孔的直径。

[0028] 第二销轴孔32之所以为腰形孔的第一个原因是：如图5所示，图中的X轴表示芯轴2相对于其初始轴向位置沿热轧卷筒的轴向位移，Y轴表示柱塞体4的顶面或者插入第二销轴孔32内销轴10的中心相对于各自径向初始位置沿热轧卷筒径向位移。图中的直线11表示柱塞体4顶面相对于其径向初始位置沿热轧卷筒的径向位移与芯轴2相对于其轴向初始位置沿热轧卷筒的轴向位移关系；图中的抛物线12表示插入连杆第二销轴孔32的销轴10中心相对于其径向初始位置沿热轧卷筒的径向位移与芯轴2相对于其轴向初始位置沿热轧卷筒的轴向位移关系。从图5中可以看出，从柱塞体4的顶面或者插入第二销轴孔32内销轴10的中心某个径向初始位置开始，这时候它们的初始位置不一定相同，但相对于各自初始位置的位移均为零，然后它们开始随着芯轴2的轴向移动而径向移动，一直到某个时候，它们相对于各自初始位置的位移均相等。它们的运动区间位于抛物线12与直线11相交的两个点区域内，显然在这个区域内，抛物线12的位置高于直线11。如果第二销轴孔32是圆形的话，在该抛物线12和直线11相交的区间内，连杆3的运动轨迹与柱塞体4的运动轨迹是相干涉的，也就是说它们在这个区间内时间上是不能运动的。而当第二销轴孔32是腰形孔的话，插入第二销轴孔32 的销轴10增加了腰形孔中两个半圆孔之间矩形孔运动的运动空间，抵消了干涉的空间。也因为如此，第二销轴孔32长轴的长度与其短轴长度之差要大于插入第二销轴孔32内销轴10的中心和柱塞体4顶面的最大同步径向位移差，以保证插入第二销轴孔32内的销轴10有足够的运动空间。

[0029] 第二个原因是：如果第二销轴孔32是圆孔的话，则由扇形板1传递过来的瞬时冲击力将直接传递到连杆3上，当第二销轴孔32是腰形孔的话，则由扇形板1传递过来的瞬时径向冲击力有位于腰形孔中两个半圆孔之间的矩形孔作为缓冲空间，使得最终传递到连杆3上的冲击力最小，从而减少了连杆3的磨损和变形。

标题	发布/更新时间	阅读量
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