CN108015190B - 带肋钢筋的矫直装置及其矫直方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带肋钢筋的矫直装置及其矫直方法，包括矫直机构，矫直机构包括多个相邻排布的矫直辊，每个矫直辊均包括一辊轴以及设于辊轴上且两者间距可调的第一辊轮与第二辊轮，相邻两矫直辊的第一辊轮与第二辊轮之间形成用于压紧夹持带肋钢筋的夹持区；其中，第一辊轮与第二辊轮相对的两端面处均设置有可发生相对转动的辊压片，辊压片的外缘处开设有第一压紧面与第二压紧面，第一压紧面可与带肋钢筋的纵肋侧面相贴合，第二压紧面可与纵肋的根部与横肋的端部之间所形成的基圆相贴合，利用设置辊压片的第一压紧面与第二压紧面避开了纵肋与横肋从而减少矫直过程中对带肋钢筋的损伤，使得矫直完后的带肋钢筋成品率大幅度提升。

Description

带肋钢筋的矫直装置及其矫直方法

技术领域

本发明涉及一种线材的调直设备，特别涉及一种带肋钢筋的矫直装置及其矫直方法。

背景技术

热轧带肋钢筋在现代建筑行业中应用越来越广泛，现有市场上钢筋一般以盘卷的形式进行供货，便于后期施工中对钢筋定量裁剪。而盘卷的钢筋在使用前或者在对钢筋进行检测前都必须要经过矫直处理，钢筋的调直处理一般通过调直设备实现，例如公布号为CN102078906A的发明专利中就公开了一种调直机，主要包括送料机构、调直延伸机构以及牵引机构，钢筋经过多个调直轮以及牵引轮的挤压后完成调直操作。

众所周知带肋钢筋在其外表面上具有多条间隔排布的横肋以及两条对称设置的纵肋，而现有的调直设备在对带肋钢筋进行调直时，钢筋的表面容易受到调直辊的挤压而发生损伤，受到损伤后的钢筋无法在建筑施工中进行使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种带肋钢筋的矫直装置，可避免在调直过程中对钢筋表面的横肋以及纵肋造成损伤，提高钢筋调直后的成品率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种带肋钢筋的矫直装置，包括矫直机构，所述矫直机构包括多个相邻排布的矫直辊，每个矫直辊均包括一辊轴以及设于辊轴上且两者间距可调的第一辊轮与第二辊轮；其中，所述第一辊轮与第二辊轮相对的两端面处均设置有可发生相对转动的辊压片，两辊压片之间形成用于压紧夹持带肋钢筋的夹持区，所述辊压片的外缘处开设有第一压紧面与第二压紧面，所述第一压紧面可与带肋钢筋的纵肋侧面相贴合，所述第二压紧面可与纵肋的根部与横肋的端部之间所形成的基圆相贴合。

通过采用上述技术方案，利用带肋钢筋的结构特点，每个矫直辊均包括第一与第二辊轮，并设计与对应规格带肋钢筋相适配的辊压片对带肋钢筋进行预紧，提高整个装置对不同规格带肋钢筋的适用范围；矫直过程中通过相邻的两辊压片的第一压紧面对纵肋进行限位，在辊压片避开纵肋减少矫直过程中对纵肋的损伤同时实现对带肋钢筋的导向，并同时对带肋钢筋提供一定的压紧力；其次，利用辊压片的第二压紧面贴合到纵肋的根部与横肋的端部之间所形成的基圆表面上对带肋钢筋施于更大的压紧力，此外还合理的避开了横肋减少矫直过程中对横肋的损伤，综合使得矫直完后的带肋钢筋成品率大幅度提升。

作为优选地，所述第一辊轮与第二辊轮均与辊压片之间设置有推力轴承，所述辊压片通过多个紧固件固定于推力轴承的止推片。

通过采用上述技术方案，设置辊压片取代整个第一与第二辊轮的整体转动，可减少维修与更换时的成本；其次，设置在第一与第二辊轮和辊压片之间设置与推力轴承实现辊压片相对第一与第二辊轮发生转动，同样推力轴承作为一个通用配件可较为方案的实现安装以及更换，并且第一辊轮与第二辊轮对带肋钢筋进行压紧时推力轴承可以较好的传递轴向力，推力轴承在传递轴向力的同时自身可以承受较大的轴向力，不至于轴向力过大时导致轴承发生失效，提高对带肋钢筋矫直时的稳定性。

作为优选地，所述第一辊轮与第二辊轮均开设有第一容置槽，所述辊压片开设有第二容置槽，当辊压片与第一辊轮或第二辊轮连接后，第一容置槽与第二容置槽互相连通形成用于限位推力轴承的容置腔。

通过采用上述技术方案，推力轴承限位于所形成的容置腔内，进而使得推力轴承在受到轴向力时在轴向与径向上无法发生窜动，减少轴向力传递过程中的损耗，更好的对带肋钢筋施加压紧力，提高矫直效果。

作为优选地，所述第一辊轮与辊轴为一体式，所述第二辊轮套设于辊轴上且可沿辊轴的轴向发生位移，所述辊轴的一端螺纹连接有预紧螺母，其中所述第二辊轮的端面可完全抵接于预紧螺母的表面。

通过采用上述技术方案，第一辊轮与辊轴为一体式，将第一辊轮作为一个固定轮使用，带肋钢筋在进行压紧定位时，第一辊轮作为一个定位基准，方便第二辊轮对带肋钢筋的后续定位压紧；其次，第一辊轮由于与辊轴为一体式，可减少第一辊轮受到带肋钢筋与压紧力反向的偏心力而产生的转矩，第二辊轮作为可在辊轴上滑动的调节轮使用，通过调节第二辊轮与第一辊轮之间的间距实现对不同规格直径带肋钢筋的压紧矫直，另外，当第一辊轮与第二辊轮对带肋钢筋定位后，利用预紧螺母提供足够大的预紧力，并且预紧螺母的规格设计使得整个第二辊轮端面可完全贴合到预紧螺母表面上，增大预紧螺母对第二辊轮的受力载荷面积，更好减少第二辊轮收到带肋钢筋反向压紧力时所产生的转矩，提高矫直后的效果。

作为优选地，所述第一辊轮和/或第二辊轮与辊压片之间设置有弹性件。

通过采用上述技术方案，弹性件的设置收到辊压片在对带肋钢筋进行压紧时，可以起到一个过载保护作用，避免预紧螺母过渡拧紧时辊压片与带肋钢筋表面挤压过大互相造成磨损，并且可以通过更换不同刚度的弹性件控制对带肋钢筋的压紧力。

作为优选地，所述矫直机构的多个矫直辊分为位于中部的第二矫直辊组以及分布于第二矫直辊组两侧的第一矫直辊组与第三矫直辊组；所述第二矫直辊组包括上下分布的两个第二矫直辊，所述第一矫直辊组包括多个交错排布的第一矫直辊，所述第三矫直辊组包括多个交错排布的第三矫直辊，其中所述第一矫直辊、第二矫直辊与第三矫直辊呈包络弧排布，其中一第二矫直辊处于包络弧的底部。

通过采用上述技术方案，矫直机构中的多个第一至第三矫直辊呈包络弧状排布，各辊的压下量可实现线性递减，第一矫直组处于带肋钢筋最先进入到的矫直段，由于矫直机构各辊以包络弧分布使得带肋钢筋在进行第一矫直辊组时变形量较小，进而减少带肋钢筋经过第一矫直辊组时的摩擦损耗，使得降低对带肋钢筋前部矫直段的牵引功率；随后带肋钢筋在经过第二矫直辊组时，由于其中一第二矫直辊处于整个包络弧的最底部，对带肋钢筋施以一个大的弯矩从而可以确定残余曲率，作为带肋钢筋进入到第三矫直辊组时的原始曲率，方便计算出各第三矫直辊需要对带肋钢筋的反弯下压量，最终使得带肋钢筋能够较好的消除内部的残余应力，提高了矫直质量。

作为优选地，所述第一矫直辊、第二矫直辊与第三矫直辊的线速度均相同。

通过采用上述技术方案，利用改变各辊的直径保持各辊的线速度相同，最大限度的减少由于带肋钢筋与各辊之间所产生的摩擦阻力所消耗的功率，降低整个矫直装置的能耗。

作为优选地，所述矫直装置还包括设置在矫直机构两侧的导料机构与牵引机构，所述导料机构包括至少两个互相抵触的导料辊，所述牵引机构包括至少两个互相抵触的牵引辊。

通过采用上述技术方案，导料机构对带肋钢筋进行导向限位，提高到带肋钢筋进入到矫直机构时的导向性，而整根带肋钢筋利用两牵引辊作为前进的动力。

本发明的第二个目的是提供一种利用带肋钢筋的矫直装置的矫直方法，可避免在调直过程中对钢筋表面的横肋以及纵肋造成损伤，提高钢筋调直后的成品率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种利用所述带肋钢筋的矫直装置的矫直方法，包括以下步骤：

步骤1）、带肋钢筋放卷定位：将盘卷的带肋钢筋一头依次穿过导料机构、矫直机构以及牵引机构，转动矫直机构中处于下方矫直辊的预紧螺母，推动第二辊轮往第一辊轮一侧移动，缓慢放下带肋钢筋并最终使得纵肋的侧面以及基圆分别贴合到第一压紧面与第二压紧面上，紧接着将处于上方的矫直辊缓慢靠向于带肋钢筋并同时转动预紧螺母推动第二辊轮往第一辊轮一侧移动，并最终使得处于上方矫直辊中的第一压紧面与第二压紧面贴合到带肋钢筋纵肋的另一侧面以及另外的基圆表面上；

步骤2）、矫直：开启矫直装置，带肋钢筋在牵引机构的带动下不断前进，带肋钢筋在多个矫直辊的反复弯曲下被矫直。

通过采用上述技术方案，带肋钢筋在进行矫直时，可利用其自身所具有的纵肋在两第一压紧面的作用下进行限位，并在第二压紧面的作用下对带肋钢筋进行预紧，矫直时带肋钢筋无法进行周向转动，减少了与矫直辊之间的磨损，提高矫直后带肋钢筋的成品率。

作为优选地，带肋钢筋定位前根据带肋钢筋不同的规格更换相对应的辊压片，并利用紧固件对辊压片进行预紧，辊压片上的第一压紧面与第二压紧面可与带肋钢筋的纵肋侧面与基圆表面完全贴合。

通过采用上述技术方案，辊压片利用紧固件可与第一或第二辊轮实现可拆卸的连接，进而可根据不同带肋钢筋的规格更换相适配的辊压片，提高矫直装置的适用范围。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、每个矫直辊均具有第一辊轮与第二辊轮，带肋钢筋可以限位在第一辊轮与第二辊轮之间，第一辊轮与第二辊轮两者间距可以调节可适用于不同规格带肋钢筋的矫直处理；

2、通过设置与第一辊轮与第二辊轮连接的辊压片，取代第一辊轮与第二辊轮的旋转便于更换以及维修；并在辊压片的外缘处设置第一压紧面与第二压紧面分别贴合到带肋钢筋的纵肋侧面以及基圆表面上，利用带肋钢筋自身的结构特点进行导向，同时减少了矫直过程中对带肋钢筋纵肋与横肋的损伤，提高矫直后带肋钢筋的成品率；

3、通过将第一辊轮与辊轴一体式设置并同时放大预紧螺母的尺寸使得第二辊轮的端面可以完全贴合到预紧螺母的表面上，减少第一辊轮与第二辊轮受到带肋钢筋与压紧力反向的作用力所产生的转矩，提高矫直时的稳定性，提升矫直后带肋钢筋的质量；

4、通过将矫直机构中各个矫直辊以包络弧状态排布，使得带肋钢机在前期以小变形进行下压，而经过处于中部的第二矫直辊组后带肋钢筋进行反向弯曲，并以带肋钢筋经过第二矫直辊组中的第二矫直辊后作为原始曲率，通过分配各辊的矫直压下量并保持各辊的线速度一直，使得最终矫直后的带肋钢筋可完全消除内部应力，同时减少摩擦阻力而消耗的功率，降低生产成本。

附图说明

图1为实施例一中矫直装置的结构示意图；

图2为实施例一中第二矫直辊各部件在其中一视角下的分解示意图；

图3为实施例一中第二矫直辊各部件在另一视角下的分解示意图；

图4为实施例一中第二矫直辊的剖视图；

图5为图4的A部放大图；

图6为实施例一中带肋钢筋的截面图；

图7为实施例一中带肋钢筋被限位后的示意图。

图中：10、导料机构；11、导料辊；20、矫直机构；21、第一矫直辊；22、第二矫直辊；221、辊轴；222、第一辊轮；2221、第一容置槽；2222、限位槽；2231、止推片；223、推力轴承；224、弹性件；225、辊压片；2251、沉头孔；2252、第二容置槽；2253、第一压紧面；2254、第二压紧面；226、紧固件；227、第二辊轮；228、预紧螺母；229、夹持区；23、第三矫直辊；30、牵引机构；31、牵引辊；40、带肋钢筋；41、纵肋；42、横肋；43、侧面；44、基圆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参阅图1，一种带肋钢筋的矫直装置，包括依次排布的导料机构10、矫直机构20以及牵引机构30，带肋钢筋40的一端在牵引机构30的驱动下经过矫直机构20进行矫直操作。

导料机构10包括两个互相抵触的导料辊11；矫直机构20包括依次排布的第一矫直辊组、第二矫直辊组以及第三矫直辊组，第一矫直辊组包括六个上下交错排布的第一矫直辊21，第二矫直辊组包括两个上下排布的第二矫直辊22，第三矫直辊组包括六个上下交错排布的第三矫直辊23，其中第二矫直辊22的直径要大于第一与第三矫直辊21、23的直径，此外，第一至第三矫直辊21、22、23呈包络弧状排布，其中一个第二矫直辊22处于整个包络弧的底部，多个第一矫直辊21与多个第三矫直辊23以第二矫直辊组为对称中心互相镜像设置；牵引机构30包括两个上下排布的牵引辊31，牵引辊31的一端连接有驱动电机并由该驱动电机带动旋转。

特别的第一矫直辊21与第三矫直辊23的数量不仅限于本实施例中的设置数量。

图2与图3分别示出了第二矫直辊22各部件的结构，本实施例中第一矫直辊21、第二矫直辊22以及第三矫直辊23结构均相同，故以第二矫直辊22为例进行详述。第二矫直辊22包括一辊轴221以及设置于辊轴221一端上的第一辊轮222与第二辊轮227，辊轴221的另一端安装于矫直面板（图中未示出）上。第一辊轮222与辊轴221为一体式，第二辊轮227套设于辊轴221上可靠近/远离第一辊轮222发生位移。第一辊轮222与第二辊轮227相对的一端面上均连接有一辊压片225，并且在第一辊轮222与辊压片225以及第二辊轮227与辊压片225之间还设置有一推力轴承223；第一辊轮222与第二辊轮227相对的一端面上均开设有第一容置槽2221，两辊压片225的端面上开设有第二容置槽2252，辊压片225在与第一辊轮222或第二辊轮227连接后，第一容置槽2221与第二容置槽2252互相连通形成用于收容推力轴承223的容置腔，辊压片225在推力轴承223的作用下可相对第一辊轮222或者第二辊轮227发生转动。

第一辊轮222与第二辊轮227的端面上还开设有多个限位槽2222，限位槽2222内安装有多个弹性件224，弹性件224优选为弹簧，弹性件224在未压缩状态下，其一端可以从限位槽2222内延伸而出，辊压片225在连接后可与弹性件224进行抵接。

共同参阅图2与图4，辊压片225通过多根紧固件226连接于推力轴承223的止推片2231上，辊压片225上开设有多个供紧固件226穿设的沉头孔2251。辊轴221的一端螺纹连接有预紧螺母228，预紧螺母228的一端抵接于第二辊轮227的端面上，通过预紧螺母228限位第二辊轮227轴向的一侧移动并调节与第一辊轮222之间的间距，两辊压片225之间形成一夹持区229。此外，第二辊轮227的端面可完全贴合到预紧螺母228的表面上，本实施例中第二辊轮227的端面刚好内切于预紧螺母228的外轮廓内。

共同参阅图5与图6，本实施例的矫直装置用于矫直如图6所述的带肋钢筋40，该带肋钢筋40包括两条相隔180°的纵肋41以及间隔分布在两纵肋41之间的多条横肋42，纵肋41具有两侧面43，并界定纵肋41的根部到横肋42的端部为带肋钢筋40的基圆44。

本实施例中的每个辊压片225在其外缘处均开设有第一压紧面2253以及第二压紧面2254。结合图7，当带肋钢筋40被上下分布的两第二矫直辊22压紧后，第一压紧面2253与纵肋41的侧面43相贴合，第二压紧面2254与基圆44的外表面相贴合进而将限位了带肋钢筋40的周向转动。

实施例二

一种利用实施例一中的矫直装置的矫直方法，包括以下步骤：

步骤1）、带肋钢筋放卷定位：

首先根据带肋钢筋40的规格选用相适配的辊压片225，将盘卷的带肋钢筋40一头依次穿过导料机构10、矫直机构20以及牵引机构30，转动矫直机构20中处于相对下方的第一至第三矫直辊21、22、23的预紧螺母228，推动第二辊轮227往第一辊轮222一侧移动，缓慢放下带肋钢筋40并最终使得纵肋41的侧面43以及基圆44分别贴合到第一压紧面2253与第二压紧面2254上完成初步定位；紧接着将处于上方的第一至第三矫直辊21、22、23缓慢靠向于带肋钢筋40一侧并同时转动预紧螺母228推动第二辊轮227往第一辊轮222一侧移动，并最终使得处于上方第一至第三矫直辊21、22、23中的第一压紧面2253与第二压紧面2254贴合到带肋钢筋40纵肋41的另一侧面43以及另外的基圆44表面上，最后调节两导料辊11与牵引辊31将带肋钢筋40完全夹紧；

步骤2）、矫直：

开启矫直装置，带肋钢筋40在两牵引辊31的带动下不断前进，带肋钢筋40在第一至第三矫直辊组的反复弯曲下消除内部的应力并同时达到矫直效果。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种带肋钢筋的矫直装置，包括矫直机构（20），其特征在于，所述矫直机构（20）包括多个相邻排布的矫直辊，每个矫直辊均包括一辊轴（221）以及设于辊轴（221）上且两者间距可调的第一辊轮（222）与第二辊轮（227）；其中，所述第一辊轮（222）与第二辊轮（227）相对的两端面处均设置有可发生相对转动的辊压片（225），两辊压片（225）之间形成用于压紧夹持带肋钢筋（40）的夹持区（229），所述辊压片（225）的外缘处开设有第一压紧面（2253）与第二压紧面（2254），所述第一压紧面（2253）可与带肋钢筋（40）的纵肋（41）侧面（43）相贴合，所述第二压紧面（2254）可与纵肋（41）的根部与横肋（42）的端部之间所形成的基圆（44）相贴合；

所述第一辊轮（222）与第二辊轮（227）均与辊压片（225）之间设置有推力轴承（223），所述辊压片（225）通过多个紧固件（226）固定于推力轴承（223）的止推片（2231）；所述第一辊轮（222）与辊轴（221）为一体式，所述第二辊轮（227）套设于辊轴（221）上且可沿辊轴（221）的轴向发生位移，所述辊轴（221）的一端螺纹连接有预紧螺母（228），其中所述第二辊轮（227）的端面可完全抵接于预紧螺母（228）的表面。

2.根据权利要求1所述的带肋钢筋的矫直装置，其特征在于，所述第一辊轮（222）与第二辊轮（227）均开设有第一容置槽（2221），所述辊压片（225）开设有第二容置槽（2252），当辊压片（225）与第一辊轮（222）或第二辊轮（227）连接后，第一容置槽（2221）与第二容置槽（2252）互相连通形成用于限位推力轴承（223）的容置腔。

3.根据权利要求1所述的带肋钢筋的矫直装置，其特征在于，所述第一辊轮（222）和/或第二辊轮（227）与辊压片（225）之间设置有弹性件（224）。

4.根据权利要求1所述的带肋钢筋的矫直装置，其特征在于，所述矫直机构（20）的多个矫直辊分为位于中部的第二矫直辊组以及分布于第二矫直辊组两侧的第一矫直辊组与第三矫直辊组；所述第二矫直辊组包括上下分布的两个第二矫直辊（22），所述第一矫直辊组包括多个交错排布的第一矫直辊（21），所述第三矫直辊组包括多个交错排布的第三矫直辊（23），其中所述第一矫直辊（21）、第二矫直辊（22）与第三矫直辊（23）呈包络弧排布，其中一第二矫直辊（22）处于包络弧的底部。

5.根据权利要求4所述的带肋钢筋的矫直装置，其特征在于，所述第一矫直辊（21）、第二矫直辊（22）与第三矫直辊（23）的线速度均相同。

6.根据权利要求4所述的带肋钢筋的矫直装置，其特征在于，所述矫直装置还包括设置在矫直机构（20）两侧的导料机构（10）与牵引机构（30），所述导料机构（10）包括至少两个互相抵触的导料辊（11），所述牵引机构（30）包括至少两个互相抵触的牵引辊（31）。

7.一种利用如权利要求1~6任一项所述带肋钢筋的矫直装置的矫直方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）、带肋钢筋放卷定位：将盘卷的带肋钢筋（40）一头依次穿过导料机构（10）、矫直机构（20）以及牵引机构（30），转动矫直机构（20）中处于下方矫直辊的预紧螺母（228），推动第二辊轮（227）往第一辊轮（222）一侧移动，缓慢放下带肋钢筋（40）并最终使得纵肋（41）的侧面（43）以及基圆（44）分别贴合到第一压紧面（2253）与第二压紧面（2254）上，紧接着将处于上方的矫直辊缓慢靠向于带肋钢筋（40）并同时转动预紧螺母（228）推动第二辊轮（227）往第一辊轮（222）一侧移动，并最终使得处于上方矫直辊中的第一压紧面（2253）与第二压紧面（2254）贴合到带肋钢筋（40）纵肋（41）的另一侧面（43）以及另外的基圆（44）表面上；

步骤2）、矫直：开启矫直装置，带肋钢筋（40）在牵引机构（30）的带动下不断前进，带肋钢筋（40）在多个矫直辊的反复弯曲下被矫直。

8.根据权利要求7所述带肋钢筋的矫直装置的矫直方法，其特征在于，带肋钢筋（40）定位前根据带肋钢筋（40）不同的规格更换相对应的辊压片（225），并利用紧固件（226）对辊压片（225）进行预紧，辊压片（225）上的第一压紧面（2253）与第二压紧面（2254）可与带肋钢筋（40）的纵肋（41）侧面（43）与基圆（44）表面完全贴合。