CN112642880A - 一种高速旋转式冷轧盘卷上料器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高速旋转式冷轧盘卷上料器，属于冷轧线材上料装置技术领域，其技术方案的要点是包括底座、竖直设置在底座上的旋转臂以及驱动旋转臂绕竖直轴线转动的驱动组件，所述旋转臂上设置有若干组沿渐变弧线设置的导向组件，渐变弧线的曲率弧度由线材入口至线材出口逐渐减小；每组导向组件包括两个绕水平轴线与旋转臂转动连接的导辊；本发明能够使线材盘卷的上料速度良好的与冷轧机的速度相匹配，进而能够高效良好的对线材进行冷轧上料。
Description
技术领域
本发明涉及冷轧线材上料装置技术领域，尤其涉及一种高速旋转式冷轧盘卷上料器。
背景技术
上世纪八十年代我国开始用冷轧方法生产带肋螺纹钢筋，用热轧普碳钢或低合金盘卷作原料，因其产品性能优于传统的冷拔钢丝，冷轧技术和生产规模得到了快速发展，随着轧机技术的进步和新装备的研发，冷轧速度不断提高，从最初的200米/分提高到目前的800米/分左右。轧制速度的提高增加了产量，提高了经济效益，同时也对传统的工艺和设备提出了新的课题。从目前大多数生产厂家来看，均暴露出一个瓶颈问题，即盘卷上料装置不能适应日益提高的轧机速度，上料时经常出现线材打结、乱圈或拉断的现象，造成轧线停机，严重影响生产率和经济效益。
目前使用的盘卷上料装置主要有以下两种：一种是将热轧光面盘卷剪断打包带后直接吊放在一个焊接的叉形架子上，完全依靠后面的轧机轧制拉力，将线材牵引上料供轧制，牵引时容易拉断，目前这种简易上料装置仍在落后的小厂使用，产能低。另一种采用，上料台架(只是存卷用)、转运小车、升降托盘和集卷筒，但这种上料方式也是被动的由轧机牵引上料，上料时线材的上料速度仍然无法与轧机速度匹配，在线材冷轧加工上料时，容易出现打结、乱圈和拉断等现象，影响线材冷轧的正常进程。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速旋转式冷轧盘卷上料器，能够使线材盘卷的上料速度良好的与冷轧机的速度相匹配，进而能够高效良好的对线材进行冷轧上料。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高速旋转式冷轧盘卷上料器，包括底座、竖直设置在底座上的旋转臂以及驱动旋转臂绕竖直轴线转动的驱动组件，所述旋转臂上设置有若干组沿渐变弧线设置的导向组件，渐变弧线的曲率弧度由线材入口至线材出口逐渐减小；每组导向组件包括两个绕水平轴线与旋转臂转动连接的导辊。
通过上述技术方案，通过将线材从沿渐变弧线排布的导向组件之间穿过，通过驱动组件驱动旋转臂绕竖直轴线进行转动，对线材盘卷进行主动放线，从而使线材盘卷的放线速度良好的与冷轧机的牵引速度相匹配；并且利用导辊对线材的作用力对线材进行校直，从而使线材在上料过程中不易出现打结、乱圈和拉断等现象，进而能够高效的对线材进行冷轧上料。
较佳的，所述底座的上部固定有回转支撑，所述回转支撑的轴线竖直设置；所述旋转臂的上部固定有安装盘，所述安装盘与回转支撑同轴设置；所述回转支撑的内圈与底座固定连接，所述回转支撑的外圈与安装盘固定连接。
通过上述技术方案，通过回转支撑与安装盘的综合设置，进而将旋转臂安装支撑在底座上，通过对回转支撑的外圈进行转动驱动，进而能够高效稳定的对旋转臂进行转动驱动。
较佳的，所述驱动组件包括电机安装座、驱动电机以及主动齿轮；所述驱动电机的机体与电机安装座固定连接，所述主动齿轮与驱动电机的输出轴同轴设置并且固定连接；所述回转支撑的外圈周面设置有齿牙，所述主动齿轮与回转支撑的齿牙相啮合。
通过上述技术方案，通过驱动电机进行正反转，进而利用主动齿轮与回转支撑外圈齿牙的啮合配合，带动旋转臂绕竖直轴向进行转动，结构简单，驱动效率高。
较佳的，所述旋转臂包括内渐变弧板、外渐变弧板、连接筋板以及安装板；所述内渐变弧板和外渐变弧板同心设置；
所述连接筋板位于内渐变弧板和外渐变弧板之间并且沿内渐变弧板法向设置，所述连接筋板的两端分别与内渐变弧板和外渐变弧板固定连接；所述连接筋板设置为多对，每对连接筋板均位于内渐变弧板同一法向平面内；
所述安装板设置为多对，每对安装板的两安装板平行设置，所述安装板与连接筋板固定连接；所述导辊位于成对的两安装板之间。
通过上述技术方案，旋转臂由内渐变弧板、外渐变弧板、连接筋板以及安装板等零件拼接构成，结构简单，易于加工制作并且结构强度高；通过将导辊上设置在在安装板之间，进而通过安装板、内渐变弧板、外渐变弧板将线材的传输环境与外界隔离，从而减小外界环境对线材传输的影响。
较佳的，所述导辊设置有与其同轴设置的辊轴，所述导辊绕辊轴轴线与辊轴转动连接；所述安装板边缘位置处开设有贯穿安装板的长条槽；所述辊轴置于长条槽中，所述辊轴两端分别设置有用于在长条槽长度方向对辊轴限位的定位挡片；所述辊轴两端的周面上分别开设有定位槽；所述定位挡片与定位槽插接并且与安装板螺栓连接。
通过上述技术方案，通过将辊轴推入到长条槽中，进而将导辊置于两安装板之间，通过将定位挡板挡片插入到辊轴周面的定位槽中，并且通过螺栓连接将定位挡片与安装板连接固定，从而通过定位挡片对辊轴进行径向定位和轴向定位；通过采用长条槽和定位挡片对辊轴进行安装定位，从而能够方便快捷的对导辊进行安装和拆卸。
较佳的，所述导辊端面开设有轴向贯穿导辊的安装孔，所述安装孔与导辊同轴设置；所述辊轴的两端设置有圆锥滚子轴承；所述圆锥滚子轴承的内圈与辊轴固定连接，所述圆锥滚子轴承的外圈与安装孔周壁固定连接。
通过上述技术方案，通过采用圆锥滚子轴承将导辊与辊轴进行安装连接，进而导辊能够顺畅高效的绕其轴向进行转动；并且圆锥滚子轴承能够良好的承受径向力和轴向力。
较佳的，所述辊轴的两端周面上分别设置有对圆锥滚子轴承轴向定位的定位台阶；所述导辊的两端分别设置有端盖，所述导辊的端面上开设有容纳端盖的盖槽；所述端盖端面上开设有容纳辊轴穿过的轴孔，所述端盖的内端面设置有用于与圆锥滚子轴承端面抵接的环型凸起；所述端盖与导辊螺栓连接。
通过上述技术方案，通过在导辊的两端的设置端盖，在将端盖安装在辊轴上时，端盖通过环型凸起与圆锥滚子轴承的端面抵接进行定位；进而在将辊轴与导辊进行安装连接时，通过端盖的端面与盖槽槽底的抵接对辊轴进行轴向定位，从而减小了对辊轴安装时，对圆锥滚子轴承的冲击破坏。
较佳的，所述导辊的周面上开设有弧形槽；线材从每组导辊的两弧形槽之间穿过。
通过上述技术方案，导辊的周面上开设有弧形槽，进而将线材从每组导辊的两弧形槽之间穿过，从而通过弧形槽对线材进行限位，从而能够更好的对线材进行导向。
较佳的，所述旋转臂的上端固定有与安装盘同轴设置的回转圆盘，所述回转圆盘开设有容线材穿过的过线孔；所述旋转臂上部两侧分别固定有连接肋板，所述连接肋板的上端与回转圆盘固定连接，所述连接肋板的下端与安装盘固定连接。
通过上述技术方案，通过在旋转臂的上端固定有与安装盘同轴设置的回转圆盘，并设置连接肋板将旋转臂、回转圆盘以及安装盘三者连接固定，进而使旋转臂与安装盘具有更佳的连接强度，并且使旋转臂、回转圆盘以及安装盘三者形成的整体中心更加靠近回转轴，从而使旋转臂在转动时更加平稳稳定。
较佳的，所述旋转臂的下端进线位置处设置有横截面从下到上逐渐减小的锥形罩。
通过上述技术方案，锥形罩的设置，这将线材穿入旋转臂中时，对线材进行引导过度，从而避免线材在进入旋转臂时产生较大的弯折形变，从而导致卡线等现象。
综上所述，本发明具有如下优点：
1、回转支撑与安装盘的综合设置，进而将旋转臂安装支撑在底座上，通过驱动电机进行正反转，进而利用主动齿轮与回转支撑外圈齿牙的啮合配合，带动旋转臂绕竖直轴向进行转动，从而能够对线材盘卷进行主动放线，进而能够使线材盘卷的放线速度良好的与冷轧机的牵引速度相匹配；并且利用沿渐变弧排布的导辊对线材进行校直，从而使线材在上料过程中不易出现打结、乱圈和拉断等现象，进而能够高效的对线材进行冷轧上料。
2、通过将辊轴推入到长条槽中，进而将导辊置于两安装板之间，通过将定位挡板挡片插入到辊轴周面的定位槽中，并且通过螺栓连接将定位挡片与安装板连接固定，从而通过定位挡片对辊轴进行径向定位和轴向定位；通过采用长条槽和定位挡片对辊轴进行安装定位，从而能够方便快捷的对导辊进行安装和拆卸。
3、通过在旋转臂的上端固定有与安装盘同轴设置的回转圆盘，并设置连接肋板将旋转臂、回转圆盘以及安装盘三者连接固定，进而使旋转臂与安装盘具有更佳的连接强度，并且使旋转臂、回转圆盘以及安装盘三者形成的整体中心更加靠近回转轴，从而使旋转臂在转动时更加平稳稳定。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是一种高速旋转式冷轧盘卷上料器的结构示意图。
图2是底座的结构示意图。
图3是体现旋转臂的结构示意图。
图4是体现导辊与安装板连接关系的结构示意图。
图5是体现导向组件的结构示意图。
图6是导辊的剖视图。
其中，1、底座；11、台体；111、锥孔；12、上部安装环板；13、下部安装环板；14、加强肋板；2、旋转臂；21、内渐变弧板；22、外渐变弧板；23、连接筋板；24、安装板；241、长条槽；25、安装盘；26、回转圆盘；27、连接肋板；3、驱动组件；31、电机安装座；32、驱动电机；33、主动齿轮；4、导辊；41、弧形槽；42、安装孔；43、盖槽；5、辊轴；51、定位槽；52、定位挡片；6、回转支撑；7、锥形罩；8、端盖；81、9、圆锥滚子轴承。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例：
一种高速旋转式冷轧盘卷上料器，以下简称上料器，参照图1和图2，包括底座1、竖直设置在底座1上的旋转臂2以及驱动旋转臂2绕竖直轴线转动的驱动组件3。底座1包括台体11、位于底座1上端的上部安装环板12、位于台体11下端的下部安装环板13，上部安装环板12和下部安装环板13与台体11固定连接。台体11为横截面从下到上逐渐减小的锥台型，底座1的下表面设置有贯穿底座1的锥孔111。旋转臂2置于锥孔111中，并且竖向穿过锥孔111。台体11周面上固定多个绕台体11轴线周向均布的加强肋板14，加强肋板14的上下两端分别与上部安装环板12和下部安装环板13固定连接。旋转臂2设置于台体11的锥孔111中，并且竖向贯穿底座1。旋转臂2的内部设置有若干组沿渐变弧线设置的导向组件。旋转臂2内部中空，旋转臂2下端设置有进线口，旋转臂2的上端设置有出线口。线材由旋转臂2下端穿入，由旋转臂2上端穿出。渐变弧线的曲率弧度由进线口至出线口逐渐减小。每组导向组件包括两个绕水平轴线与旋转臂2转动连接的导辊4。图1中L所示的为导向组件排布的渐变弧线，每组导向组件的两个导辊4分别置于渐变弧线L的两侧。
在对线材进行冷轧上料时，线材从旋转臂2的下端穿入到旋转臂2中，进而从各对导辊4之间穿过，最后由旋转臂2上端穿出进入到冷轧机中。通过将旋转臂2绕竖直轴线进行转动，从而能够对线材盘卷进行主动放线，进而能够使线材盘卷的放线速度良好的与冷轧机的牵引速度相匹配，并且利用导辊4对线材的作用力对线材进行校直，从而使线材在上料过程中不易出现打结、乱圈和拉断等现象，进而能够高效的对线材进行冷轧上料。
旋转臂2的下端进线位置处设置固定有横截面从下到上逐渐减小的锥形罩7。通过锥形罩7对进入旋转臂2的线材进行引导，从而避免线材在进入回转臂内部时路径发生剧烈变化，进而减小因线材弯折而导致卡线等现象。
参照图1和图3，旋转臂2的上部固定有安装盘25，旋转臂2的上端固定有与安装盘25同轴设置的回转圆盘26，回转圆盘26开设有容线材穿过的过线孔；旋转臂2上部两侧分别固定有连接肋板27，连接肋板27的上端与回转圆盘26固定连接，连接肋板27的下端与安装盘25固定连接。底座1的上部设置有回转支撑6，回转支撑6的内圈采用螺栓连接固定在底座1上。安装盘25与回转支撑6同轴设置，安装盘25与回转支撑6的外圈采用螺栓连接固定。通过安装盘25和回转支撑6的综合设置，进而通过将安装盘25与回转支撑6的外圈连接固定，进而将旋转臂2支撑在底座1上；通过驱动回转臂的外圈进行转动，从而对线材盘卷进行主动放线。
参照图1和图3，驱动组件3包括电机安装座31、驱动电机32以及主动齿轮33。驱动电机32伺服电机，能够对其转向和转速进行伺服控制。驱动电机32的机体采用螺栓连接的方式固定在与电机安装座31上。主动齿轮33与驱动电机32的输出轴同轴设置并且固定连接。回转支撑6的外圈周面设置有齿牙，主动齿轮33与回转支撑6的齿牙相啮合。通过驱动电机32进行正反转，进而利用主动齿轮33与回转支撑6外圈齿牙的啮合配合，带动旋转臂2绕竖直轴向进行转动，结构简单，驱动效率高。
旋转臂2包括内渐变弧板21、外渐变弧板22、连接筋板23以及安装板24；内渐变弧板21和外渐变弧板22同心设置。连接筋板23位于内渐变弧板21和外渐变弧板22之间并且沿内渐变弧板21法向设置，连接筋板23的两端分别与内渐变弧板21和外渐变弧板22固定连接。连接筋板23设置为多对，每对连接筋板23均位于内渐变弧板21同一法向平面内。安装板24设置为多对，每对安装板24的两安装板24平行设置，安装板24与连接筋板23固定连接；导辊4位于成对的两安装板24之间。旋转臂2由内渐变弧板21、外渐变弧板22、连接筋板23以及安装板24等零件拼接构成，结构简单，易于加工制作并且结构强度高。
参照图4和图5，导辊4设置有与其同轴设置的辊轴5，导辊4绕辊轴5轴线与辊轴5转动连接。安装板24边缘位置处开设有贯穿安装板24的长条槽241(图1至图3未示出)。辊轴5置于长条槽241中，辊轴5两端分别设置有用于在长条槽241长度方向对辊轴5限位的定位挡片52(图1至图3未示出)。辊轴5两端的周面上分别开设有定位槽51；定位挡片52与定位槽51插接并且与安装板24螺栓连接。通过将辊轴5推入到长条槽241中，进而将导辊4置于两安装板24之间，通过将定位挡板挡片插入到辊轴5周面的定位槽51中，并且通过螺栓连接将定位挡片52与安装板24连接固定，从而通过定位挡片52对辊轴5进行径向定位和轴向定位。通过采用长条槽241和定位挡片52对辊轴5进行安装定位，从而能够方便快捷的对导辊4进行安装和拆卸。
参照图5，导辊4的周面上开设有弧形槽41；线材从每组导辊4的两弧形槽41之间穿过。将线材从每组导辊4的两弧形槽41之间穿过，从而通过弧形槽41对线材进行限位，从而能够更好的对线材进行导向。
参照图5和图6，导辊4端面开设有轴向贯穿导辊4的安装孔42，安装孔42与导辊4同轴设置。辊轴5的两端设置有圆锥滚子轴承9。圆锥滚子轴承9的内圈与辊轴5固定连接，圆锥滚子轴承9的外圈与安装孔42周壁固定连接。辊轴5的两端周面上分别设置有对圆锥滚子轴承9轴向定位的定位台阶；圆锥滚子轴承9通过与定位台阶抵接，进而在辊轴5上进行安装定位。导辊4的两端分别设置有端盖8，导辊4的端面上开设有容纳端盖8的盖槽43；端盖8端面上开设有容纳辊轴5穿过的轴孔，端盖8的内端面设置有用于与圆锥滚子轴承9端面抵接的环型凸起81。端盖8与导辊4螺栓连接。通过采用圆锥滚子轴承9将导辊4与辊轴5进行安装连接，进而导辊4能够顺畅高效的绕其轴向进行转动；并且圆锥滚子轴承9能够良好的承受径向力和轴向力。在将辊轴5与导辊4进行安装连接时，通过端盖8的端面与盖槽43槽底的抵接对辊轴5进行轴向定位，避免了在安装时，圆锥滚子轴承9与导辊4轴向碰撞，从而减小了对辊轴5安装时，对圆锥滚子轴承9的冲击破坏。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种高速旋转式冷轧盘卷上料器，其特征在于：包括底座(1)、竖直设置在底座(1)上的旋转臂(2)以及驱动旋转臂(2)绕竖直轴线转动的驱动组件(3)，所述旋转臂(2)上设置有若干组沿渐变弧线设置的导向组件，渐变弧线的曲率弧度由线材入口至线材出口逐渐减小；每组导向组件包括两个绕水平轴线与旋转臂(2)转动连接的导辊(4)。
2.根据权利要求1所述的一种高速旋转式冷轧盘卷上料器，其特征在于：所述底座(1)的上部固定有回转支撑(6)，所述回转支撑(6)的轴线竖直设置；所述旋转臂(2)的上部固定有安装盘(25)，所述安装盘(25)与回转支撑(6)同轴设置；所述回转支撑(6)的内圈与底座(1)固定连接，所述回转支撑(6)的外圈与安装盘(25)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种高速旋转式冷轧盘卷上料器，其特征在于：所述驱动组件(3)包括电机安装座(31)、驱动电机(32)以及主动齿轮(33)；所述驱动电机(32)的机体与电机安装座(31)固定连接，所述主动齿轮(33)与驱动电机(32)的输出轴同轴设置并且固定连接；所述回转支撑(6)的外圈周面设置有齿牙，所述主动齿轮(33)与回转支撑(6)的齿牙相啮合。
4.根据权利要求1所述的一种高速旋转式冷轧盘卷上料器，其特征在于：所述旋转臂(2)包括内渐变弧板(21)、外渐变弧板(22)、连接筋板(23)以及安装板(24)；所述内渐变弧板(21)和外渐变弧板(22)同心设置；
所述连接筋板(23)位于内渐变弧板(21)和外渐变弧板(22)之间并且沿内渐变弧板(21)法向设置，所述连接筋板(23)的两端分别与内渐变弧板(21)和外渐变弧板(22)固定连接；所述连接筋板(23)设置为多对，每对连接筋板(23)均位于内渐变弧板(21)同一法向平面内；
所述安装板(24)设置为多对，每对安装板(24)的两安装板(24)平行设置，所述安装板(24)与连接筋板(23)固定连接；所述导辊(4)位于成对的两安装板(24)之间。
5.根据权利要求4所述的一种高速旋转式冷轧盘卷上料器，其特征在于：所述导辊(4)设置有与其同轴设置的辊轴(5)，所述导辊(4)绕辊轴(5)轴线与辊轴(5)转动连接；所述安装板(24)边缘位置处开设有贯穿安装板(24)的长条槽(241)；所述辊轴(5)置于长条槽(241)中，所述辊轴(5)两端分别设置有用于在长条槽(241)长度方向对辊轴(5)限位的定位挡片(52)；所述辊轴(5)两端的周面上分别开设有定位槽(51)；所述定位挡片(52)与定位槽(51)插接并且与安装板(24)螺栓连接。
6.根据权利要求5所述的一种高速旋转式冷轧盘卷上料器，其特征在于：所述导辊(4)端面开设有轴向贯穿导辊(4)的安装孔(42)，所述安装孔(42)与导辊(4)同轴设置；所述辊轴(5)的两端设置有圆锥滚子轴承(9)；所述圆锥滚子轴承(9)的内圈与辊轴(5)固定连接，所述圆锥滚子轴承(9)的外圈与安装孔(42)周壁固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种高速旋转式冷轧盘卷上料器，其特征在于：所述辊轴(5)的两端周面上分别设置有对圆锥滚子轴承(9)轴向定位的定位台阶；所述导辊(4)的两端分别设置有端盖(8)，所述导辊(4)的端面上开设有容纳端盖(8)的盖槽(43)；所述端盖(8)端面上开设有容纳辊轴(5)穿过的轴孔，所述端盖(8)的内端面设置有用于与圆锥滚子轴承(9)端面抵接的环型凸起(81)；所述端盖(8)与导辊(4)螺栓连接。
8.根据权利要求1所述的一种高速旋转式冷轧盘卷上料器，其特征在于：所述导辊(4)的周面上开设有弧形槽(41)；线材从每组导辊(4)的两弧形槽(41)之间穿过。
9.根据权利要求2所述的一种高速旋转式冷轧盘卷上料器，其特征在于：所述旋转臂(2)的上端固定有与安装盘(25)同轴设置的回转圆盘(26)，所述回转圆盘(26)开设有容线材穿过的过线孔；所述旋转臂(2)上部两侧分别固定有连接肋板(27)，所述连接肋板(27)的上端与回转圆盘(26)固定连接，所述连接肋板(27)的下端与安装盘(25)固定连接。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种高速旋转式冷轧盘卷上料器，其特征在于：所述旋转臂(2)的下端进线位置处设置有横截面从下到上逐渐减小的锥形罩(7)。
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