專利名稱：一種雙卷筒卷取機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于成型技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種雙巻筒巻取機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著近幾年鋼鐵工業(yè)產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，特別是冷軋帶鋼的產(chǎn)量也不斷增 加，單機(jī)架、雙機(jī)架、冷連軋機(jī)組不斷建成投產(chǎn)，各鋼鐵生產(chǎn)廠家也在不斷 追求先進(jìn)適用的機(jī)械設(shè)備。特別是冷連軋機(jī)組，縮短機(jī)組長度、減小巻取故 障、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)率等就成為了各冷軋生產(chǎn)廠家追求的目標(biāo)，因 此他們對(duì)巻取設(shè)備的高效性和可靠性提出了更高的要求。目前，傳統(tǒng)的冷連 軋機(jī)組均采用單巻筒巻取機(jī)，配置兩臺(tái)，實(shí)現(xiàn)帶鋼的連續(xù)巻取，這樣不僅增 加了占地面積和設(shè)備，也增加了設(shè)備的維護(hù)量和設(shè)備故障源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效的雙巻筒巻取機(jī)。該巻取機(jī)布置在帶鋼冷 連軋機(jī)的出口，兩個(gè)巻筒布置在回轉(zhuǎn)箱體內(nèi)，巻筒圍繞各自的芯軸旋轉(zhuǎn)，芯 軸分別由兩個(gè)有公共軸線的空心軸輸入傳動(dòng)，巻筒由旋轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)脹 縮；回轉(zhuǎn)箱體外周的大齒圈與齒輪嚙合，通過導(dǎo)輥支撐，由驅(qū)動(dòng)裝置提供驅(qū) 動(dòng)回轉(zhuǎn)，由制動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，由夾持液壓缸驅(qū)動(dòng)夾持裝置實(shí) 現(xiàn)夾持；巻筒由單獨(dú)的電機(jī)通過齒輪減速系統(tǒng)將運(yùn)動(dòng)傳遞。安裝在可繞軸旋 轉(zhuǎn)的公用回轉(zhuǎn)箱體(轉(zhuǎn)盤)內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)、交替的帶鋼巻取。
本發(fā)明由一臺(tái)雙巻筒巻取機(jī)取代兩臺(tái)巻取機(jī)，減少出口設(shè)備數(shù)量，巻取 效率高，連續(xù)性好；設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，可大大節(jié)省安裝空間，并且由于縮短了 巻取機(jī)與軋機(jī)的距離，能夠快速建立張力，延長穩(wěn)定軋制時(shí)間，提高成材率； 本發(fā)明更適宜巻取薄巻，對(duì)于傳統(tǒng)方法采用兩臺(tái)巻取機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，帶鋼在兩 臺(tái)巻取機(jī)之間切換時(shí)，要求帶頭平貼在輸送皮帶上才能順利進(jìn)入巻取機(jī)，對(duì) 于較厚帶鋼很容易實(shí)現(xiàn)；對(duì)于較薄帶鋼，不易平貼在輸送皮帶上，帶頭易游動(dòng)和拱起，導(dǎo)致無法穿帶，而采用本發(fā)明所述雙巻筒巻取機(jī)，軋機(jī)出口和巻 取機(jī)之間距離大大縮短，穿帶位置固定，降低了故障發(fā)生率。
本發(fā)明巻取機(jī)的工作原理可概括為1號(hào)巻筒穿帶一轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)180度一 1號(hào)巻筒至巻取位巻取一1號(hào)巻筒巻取完畢飛剪剪斷帶鋼一2號(hào)巻筒穿帶一1
號(hào)巻筒卸巻一轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)180度一2號(hào)巻筒至巻取位巻取一2號(hào)巻筒巻取完畢飛 剪剪斷帶鋼一1號(hào)巻筒穿帶一2號(hào)巻筒卸巻一轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)180度一1號(hào)巻筒至巻 取位繼續(xù)巻取，完成一個(gè)循環(huán)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的皮帶助巻器擺到穿帶位(工作位)并包覆
著巻筒，啟動(dòng)l號(hào)巻筒傳動(dòng)裝置，通過傳動(dòng)系統(tǒng)使1號(hào)巻筒起動(dòng)，加速至穿 帶速度(同時(shí)旋轉(zhuǎn)液壓缸推動(dòng)推桿使巻筒脹徑)，升起外支撐，帶頭通過穿帶
導(dǎo)板進(jìn)入皮帶助巻器，l號(hào)巻筒開始穿帶，當(dāng)帶鋼在巻筒上纏繞3 5圈后， 助巻器、穿帶裝置降下，飛剪前夾送輥抬起；轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)180 度，使l號(hào)巻筒到達(dá)巻取位(此時(shí)制動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器使轉(zhuǎn)盤制動(dòng)，夾持液 壓缸驅(qū)動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)夾緊轉(zhuǎn)盤)；l號(hào)巻筒繼續(xù)巻取，當(dāng)達(dá)到預(yù)定巻徑時(shí)，飛剪 前夾送輥壓下，壓輥裝置起動(dòng)，壓住鋼巻，飛剪起動(dòng)剪斷帶鋼；在此之前，2 號(hào)巻筒驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)2號(hào)巻筒加速至穿帶速度，飛剪剪斷帶鋼的同時(shí)，2號(hào) 巻筒穿帶，開始巻?。?號(hào)巻筒卸巻，卸巻小車到達(dá)卸巻位，托起已巻取好 的鋼巻，此時(shí)巻取機(jī)壓輥抬起，外支撐降下，液壓缸驅(qū)動(dòng)巻筒實(shí)現(xiàn)縮徑，鋼 巻卸下，卸巻小車將鋼巻運(yùn)走；松開轉(zhuǎn)盤夾持機(jī)構(gòu)；轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置再次驅(qū)動(dòng) 轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)180度，使2號(hào)巻筒到達(dá)巻取位繼續(xù)巻取。
該巻取機(jī)具有兩個(gè)成180°布置的液壓控制脹縮巻筒，每個(gè)巻筒由四個(gè) 扇形塊組成，扇形塊通過楔形塊、拉桿和旋轉(zhuǎn)液壓缸作徑向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)巻筒的 脹徑和縮徑。巻筒安裝在公用齒輪回轉(zhuǎn)箱體(轉(zhuǎn)盤)內(nèi)。每個(gè)巻筒均由單獨(dú)的 傳動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力，傳動(dòng)系統(tǒng)通過分配齒輪裝置和空心軸組成的主傳動(dòng)系統(tǒng) 將運(yùn)動(dòng)傳遞到巻筒。


圖l、圖2為本發(fā)明的原理示意圖。 圖3為本發(fā)明的巻筒結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明主傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖。
圖5為本發(fā)明的輔助設(shè)備立體示意圖。
圖中，件1 (la和lb)為巻筒，件2 (2a和2b)為芯軸，件3 (3a和 3b)為空心軸，件4 (4a和4b)為旋轉(zhuǎn)液壓缸，件5為回轉(zhuǎn)箱體(轉(zhuǎn)盤)， 件6為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，件7為齒輪，件8為導(dǎo)輥，件9為制動(dòng)液壓缸，件10為制 動(dòng)器，件ll為夾持液壓缸，件12為夾持裝置，件13a和13b為驅(qū)動(dòng)裝置， 件14為楔形塊，件15為扇形塊，件16為拉桿，件17為底座，件18為大齒 圈，件19為底座，件20a和20b為輔助外支撐，件21為壓輥裝置，件22a 和22b為聯(lián)軸器，件23為軸，件24a和24b、 25a和25b、 26a和26b、 27a 和27b為輸入軸。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
由圖1、圖2所示兩個(gè)液壓控制可脹縮巻筒la和lb布置在公共的回 轉(zhuǎn)箱體(轉(zhuǎn)盤)5內(nèi)，巻筒la和lb圍繞各自的芯軸2a和2b旋轉(zhuǎn)，芯軸2a 和2b分別由兩個(gè)有公共軸線的空心軸3a和3b輸入傳動(dòng)，巻筒la和lb由旋 轉(zhuǎn)液壓缸4a和4b驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)脹縮；回轉(zhuǎn)箱體5由驅(qū)動(dòng)裝置6通過齒輪7提供 驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤5通過導(dǎo)輥8支撐；回轉(zhuǎn)箱體5由制動(dòng)液壓缸9驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器10 實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，由夾持液壓缸11驅(qū)動(dòng)夾持裝置12實(shí)現(xiàn)夾持；巻筒la和lb由單 獨(dú)的電機(jī)13a和13b通過齒輪減速系統(tǒng)將運(yùn)動(dòng)傳遞。
旋轉(zhuǎn)液壓缸4通過驅(qū)動(dòng)拉桿16水平運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)巻筒la和lb的直徑變化， 即實(shí)現(xiàn)巻筒的脹徑和縮徑。
主傳動(dòng)系統(tǒng)安裝在與基礎(chǔ)固定的底座17內(nèi)。
齒輪7與安裝在回轉(zhuǎn)箱體外周的大齒圈18嚙合，驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)箱體5實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)。回轉(zhuǎn)箱體驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、制動(dòng)和夾持相關(guān)機(jī)構(gòu)安裝在底座19上。
巻筒la和lb交替工作進(jìn)行帶鋼巻取，旋轉(zhuǎn)液壓缸4a和4b實(shí)現(xiàn)巻取和 卸巻時(shí)巻筒的脹縮，巻筒巻取帶鋼時(shí)圍繞各自的芯軸2a和2b轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)盤5 繞軸23旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)巻筒在不同位置之間的轉(zhuǎn)換；巻筒由各自的驅(qū)動(dòng)裝置13a 和13b，通過箱體17內(nèi)的主傳動(dòng)系統(tǒng)將運(yùn)行傳遞給巻筒。
轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)如圖3所示轉(zhuǎn)盤5由單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)6驅(qū)動(dòng)，齒輪7與安裝 在轉(zhuǎn)盤5外周的大齒圈18嚙合，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤5旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤5下方有兩個(gè)提供支 撐的導(dǎo)輥；由制動(dòng)液壓缸9驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器10實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤制動(dòng)，由夾持液壓缸11 驅(qū)動(dòng)夾持裝置12實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤夾持。
兩個(gè)巻筒相對(duì)轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)中心成180°對(duì)稱安裝，采用倒四棱錐結(jié)構(gòu)，巻 筒做成懸臂式；通過旋轉(zhuǎn)液壓缸4推動(dòng)活塞桿運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)巻筒的脹徑和縮徑； 液壓缸4推動(dòng)拉桿16向后運(yùn)動(dòng)，拉桿16帶動(dòng)楔形塊14向后運(yùn)動(dòng)，楔形塊 14通過表面的斜面滑動(dòng)推動(dòng)扇形塊15在直徑方向向外運(yùn)動(dòng)，巻筒外徑增大， 實(shí)現(xiàn)脹徑；同理，液壓缸4推動(dòng)拉桿16向前運(yùn)動(dòng)，扇形塊15在直徑方向徑 向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)巻筒縮徑；為避免巻取過程中巻筒發(fā)生彎曲和震顫，由輔助 外支撐20a和20b支撐巻筒端部實(shí)現(xiàn)；空心花鍵軸3a和3b傳遞來的運(yùn)動(dòng)， 分別經(jīng)過一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)，最終將運(yùn)動(dòng)傳遞給巻筒軸。
主傳動(dòng)系統(tǒng)如圖4所示驅(qū)動(dòng)裝置13a和13b通過聯(lián)軸器22a和22b與 主傳動(dòng)系統(tǒng)輸入軸24a和24b相連；運(yùn)動(dòng)從輸入軸24a經(jīng)過25a、 26a、 27a 傳遞給空心軸3a最后到達(dá)巻筒la;同理運(yùn)動(dòng)從輸入軸24b經(jīng)過25b、 26b、 27b傳遞給空心軸3b最后到達(dá)巻筒lb。
輔助外支撐設(shè)備如圖5所示由于巻筒要承受帶鋼張力、巻重、巻筒自 重及彎曲帶鋼和張力所引起的扭矩等，為保證巻筒軸有足夠的強(qiáng)度和剛度， 在巻筒的端部設(shè)置有輔助外支撐。20a為巻取位輔助外支撐；20b為等待位(穿 帶位)輔助外支撐；兩個(gè)輔助外支撐在其工作位置均設(shè)有安全銷鎖緊。在達(dá)到預(yù)定巻徑或出現(xiàn)故障時(shí)，飛剪剪斷帶鋼，壓輥裝置21用來壓住帶鋼尾部，以免尾部甩起撞擊、損壞鄰近設(shè)備和松巻。
皮帶助巻器擺到穿帶位(工作位)并包覆著巻筒，啟動(dòng)巻筒la傳動(dòng)裝置，通過傳動(dòng)系統(tǒng)使巻筒la起動(dòng)，加速至穿帶速度(同時(shí)旋轉(zhuǎn)液壓缸推動(dòng)推桿使巻筒脹徑)，升起外支撐，帶頭通過穿帶導(dǎo)板進(jìn)入皮帶助巻器，巻筒la開始穿帶，當(dāng)帶鋼在巻筒上纏繞3 5圈后，助巻器、穿帶裝置降下，飛剪前夾送輥抬起；轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)180度，使巻筒la到達(dá)巻取位(此時(shí)制動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器使轉(zhuǎn)盤制動(dòng)，夾持液壓缸驅(qū)動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)夾緊轉(zhuǎn)盤)；巻筒la繼續(xù)巻取，當(dāng)達(dá)到預(yù)定巻徑時(shí)，飛剪前夾送輥壓下，壓輥裝置21起動(dòng)，壓住鋼巻，飛剪起動(dòng)剪斷帶鋼；在此之前，巻筒lb驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)巻筒lb加速至穿帶速度，飛剪剪斷帶鋼的同時(shí)，巻筒lb穿帶，開始巻?。粠喭瞝a卸巻，卸巻小車到達(dá)卸巻位，托起已巻取好的鋼巻，此時(shí)巻取機(jī)壓輥抬起，外支撐降下，液壓缸驅(qū)動(dòng)巻筒實(shí)現(xiàn)縮徑，鋼巻卸下，卸巻小車將鋼巻運(yùn)走；松開轉(zhuǎn)盤夾持機(jī)構(gòu)；轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置再次驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)180度，使巻筒lb到達(dá)巻取位繼續(xù)巻取。
本發(fā)明控制可以由巻取機(jī)主傳動(dòng)控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、巻取機(jī)張力控制系統(tǒng)、巻徑計(jì)算系統(tǒng)、帶鋼長度計(jì)算系統(tǒng)等組成。巻取機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以采用基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)(Ll)、過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)(L2)、生產(chǎn)計(jì)劃管理自動(dòng)化控制系統(tǒng)(L3)等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)控制模式。
本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)多種操作模式手動(dòng)模式、自動(dòng)模式和維護(hù)模式。當(dāng)軋線或后部鋼巻運(yùn)輸出現(xiàn)故障或其他原因停機(jī)時(shí)，還可以通過點(diǎn)動(dòng)按鈕來操作，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的某個(gè)動(dòng)作，即維護(hù)模式；還可以設(shè)置機(jī)旁操作臺(tái)控制巻取機(jī)實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作，巻取機(jī)可以根據(jù)其特殊布置實(shí)現(xiàn)高位穿帶、低位卸巻或低位穿帶、高位卸巻。本發(fā)明可顯著提高生產(chǎn)率、提高鋼巻質(zhì)量、節(jié)省安裝空間，可帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，可廣泛應(yīng)用在冷連軋機(jī)組中。
權(quán)利要求
1.一種雙卷筒卷取機(jī)，布置在帶鋼冷連軋機(jī)的出口，其特征在于卷筒(1a和1b)布置在回轉(zhuǎn)箱體(5)內(nèi)，卷筒(1a和1b)圍繞各自的芯軸(2a和2b)旋轉(zhuǎn)，芯軸(2a和2b)分別由兩個(gè)有公共軸線的空心軸(3a和3b)輸入傳動(dòng)，卷筒(1a和1b)由旋轉(zhuǎn)液壓缸(4a和4b)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)脹縮；回轉(zhuǎn)箱體(5)外周的大齒圈(18)與齒輪(7)嚙合，通過導(dǎo)輥(8)支撐，由驅(qū)動(dòng)裝置(6)提供驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)，由制動(dòng)液壓缸(9)驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器(10)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，由夾持液壓缸(11)驅(qū)動(dòng)夾持裝置(12)實(shí)現(xiàn)夾持；卷筒(1a和1b)由單獨(dú)的電機(jī)(13a和13b)通過齒輪減速系統(tǒng)將運(yùn)動(dòng)傳遞。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙巻筒巻取機(jī)，其特征在于液壓缸(4)推 動(dòng)拉桿(16)向后運(yùn)動(dòng)，拉桿(16)帶動(dòng)楔形塊(14)向后運(yùn)動(dòng)，楔形塊(14) 通過表面的斜面滑動(dòng)推動(dòng)扇形塊(15)在直徑方向向外運(yùn)動(dòng)，巻筒外徑增大， 實(shí)現(xiàn)脹徑；同理，液壓缸(4)推動(dòng)拉桿(16)向前運(yùn)動(dòng)，扇形塊(15)在直 徑方向向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)巻筒縮徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙巻筒巻取機(jī)，其特征在于主傳動(dòng)系統(tǒng)安裝 在與基礎(chǔ)固定的底座(17)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙巻筒巻取機(jī)，其特征在于回轉(zhuǎn)箱體驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)、制動(dòng)和夾持相關(guān)機(jī)構(gòu)安裝在底座(19)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙巻筒巻取機(jī)，其特征在于兩個(gè)巻筒的端部 設(shè)置一套輔助外支撐裝置為巻取位和等待位的巻筒提供支撐。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙巻筒巻取機(jī)，其特征在于兩個(gè)巻筒的端部 設(shè)置有兩套輔助外支撐裝置(20a和20b)，分別為巻取位和等待位(穿帶位) 的巻筒提供支撐。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙巻筒巻取機(jī)，其特征在于配備有壓輥裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙巻筒巻取機(jī)，其特征在于巻取機(jī)可以根據(jù)其特殊布置實(shí)現(xiàn)高位穿帶、低位卸巻或低位穿帶、高位卸巻。
全文摘要
本發(fā)明屬于成型技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種雙卷筒卷取機(jī)。該卷取機(jī)布置在帶鋼冷連軋機(jī)的出口，兩個(gè)卷筒布置在回轉(zhuǎn)箱體內(nèi)，卷筒圍繞各自的芯軸旋轉(zhuǎn)，芯軸分別由兩個(gè)有公共軸線的空心軸輸入傳動(dòng)，卷筒由旋轉(zhuǎn)液壓缸驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)脹縮；回轉(zhuǎn)箱體外周的大齒圈與齒輪嚙合，通過導(dǎo)輥支撐，由驅(qū)動(dòng)裝置提供驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)，由制動(dòng)液壓缸驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，由夾持液壓缸驅(qū)動(dòng)夾持裝置實(shí)現(xiàn)夾持；卷筒由單獨(dú)的電機(jī)通過齒輪減速系統(tǒng)將運(yùn)動(dòng)傳遞。安裝在可繞軸旋轉(zhuǎn)的公用回轉(zhuǎn)箱體(轉(zhuǎn)盤)內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)、交替的帶鋼卷取。本發(fā)明可顯著提高生產(chǎn)率、提高鋼卷質(zhì)量、節(jié)省安裝空間，可帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，可廣泛應(yīng)用在冷連軋機(jī)組中。
文檔編號(hào)B21C47/02GK101642783SQ20081007009
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日
發(fā)明者余小軍, 軻 李, 薇 楊, 勤 王, 王業(yè)科, 晶 陶, 剛 雷 申請(qǐng)人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司