CN112191692B - 一种防扭转螺纹钢轧辊组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防扭转螺纹钢轧辊组件，属于轧机领域，包括轧辊对、扭转检测装置和水箱，轧辊对固定在基座上，其中一根轧辊的固定机架设有转轴，并还通过推杆与水箱连接，扭转检测装置设置在轧辊对后方，包括两个对夹的检测轮，检测轮沿圆周设有半圆形的凹槽，两个检测轮对夹后形成的孔型与轧辊对的孔型相同、位置相对，检测轮侧面铰接有检测拉杆，检测拉杆与水箱连接，水箱设有进水阀和出水阀，进水阀和出水阀之间通过连杆连接，且进水阀与出水阀通过连杆联动的开闭方向相反，连杆中部与检测拉杆连接，水箱内部还设有活塞，活塞与推杆连接。本发明利用原本原本轧机的冷却水***作为动力，自动调节轧辊角度，保证平行，防止螺纹钢扭转。

Description

一种防扭转螺纹钢轧辊组件

技术领域

本发明属于轧机领域，具体涉及一种可自主防止螺纹钢轧制过程中扭转的轧辊组件。

背景技术

螺纹钢是一种带有横肋与纵肋的钢筋，由轧机轧制而成，合格的螺纹钢直条棒材须满足无扭转变形的要求。造成螺纹钢扭转的因素有多种，其中在轧制生产过程中，螺纹钢经轧辊成品孔轧制成形时发生的扭转，是由相对的两根轧辊滚动轴线不平行造成的，且根据现有的研究资料可知，螺纹钢的扭转方向与两轧辊轴线的偏移方向相关，即上轧辊相对下轧辊发生顺时针偏移时，螺纹钢向一个旋向扭转，上轧辊逆时针偏移时，则螺纹钢向另一个旋向扭转。故保证上下两轧辊轴线相对平行，对于防止螺纹钢在轧制过程中发生扭转很重要，而现有技术中，通常是由人工根据轧制出的螺纹钢成品扭转情况，手动调节轧辊，此方法不仅费时费力，且无法做到实时调节，需预先轧制一段后再停机调节。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了防扭转螺纹钢轧辊组件，用以自动调节轧辊偏转角度，保证两轧辊轴线平行，解决因轧辊不平行产生的螺纹钢扭转问题。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种防扭转螺纹钢轧辊组件，包括轧辊对、扭转检测装置和水箱；所述轧辊对固定在基座上，其中一根轧辊的固定机架设有转轴，所述固定机架还通过推杆与水箱连接；

所述扭转检测装置设置在轧辊对后方，包括两个对夹的检测轮，检测轮沿圆周方向设有半圆形凹槽，两检测轮对夹后形成的孔型与轧辊对的孔型相同、位置相对，检测轮侧面铰接有检测拉杆，检测拉杆与水箱连接；

所述水箱的进水口处设有进水阀，出水口处设有出水阀，进水阀和出水阀之间通过连杆连接，且进水阀与出水阀通过连杆联动的开闭方向相反，连杆中部与检测拉杆连接；水箱内部还设有活塞，活塞与推杆连接。

进一步地，所述进水口与轧机冷却水供水***连接，所述出水口与轧机冷却水喷头连接。

进一步地，螺纹钢无扭转时，所述进水阀与出水阀的开度大小相同。

进一步地，所述轧辊设有多道轧槽时，针对其中任意一道轧槽，设置一个扭转检测装置。

进一步地，所述转轴设置在固定机架的中部。

进一步地，所述推杆连接在固定机架偏离中心的一侧。

进一步地，两个检测轮对夹后，圆周面边缘处的夹缝夹住螺纹钢纵肋。

进一步地，所述检测拉杆铰接在检测轮对夹后的侧面中间位置。

本发明的有益效果为：

(1)本发明通过在轧辊对后方设置扭转检测装置，检测螺纹钢的扭转情况，再由调节水箱进出水流速差，使水箱内部压力变化，进而通过水箱内活塞的移动推动推杆使轧辊偏转，修正两轧辊之间的偏移角度，保证两轧辊处于平行状态，防止螺纹钢在轧制过程中的扭转。整个调节过程均为本发明的装置自动完成，无需额外花费人力。

(2)本发明利用轧机本身配备的冷却水***，以原本的冷却水作为装置推动轧辊的动力源，无需额外的动力设备；本发明充分利用了现有设备机构实现自动调节，在现有设备的基础上改造成本小，增加的额外部件少，额外占用的空间小。

(3)本发明通过水箱内进出水流速差，加上时间的累积，造成水箱内部压力变化量的增大，以此方式，放大原本螺纹钢微小的扭转；以有限的设备尺寸和精度，实现了对于轻微扭转的控制。

(4)本发明仅设置一个扭转检测装置，即可应对设有多轧槽的情况。

(5)本发明设置对夹式的检测轮结构，利用螺纹钢的纵肋，作为扭转识别依据，结构简单，可靠性高。

附图说明

图1为本发明螺纹钢轧机结构示意图；

图2为本发明上轧辊连接结构示意图；

图3为本发明扭转检测装置结构示意图；

图4为本发明水箱结构示意图；

图5为螺纹钢截面图；

图6为螺纹钢纵肋扭转示意图；

附图标记：1.基座、21.上轧辊、22.下轧辊、23.转轴、24.推杆、3.扭转检测装置、31.检测轮、32.检测拉杆、4.水箱、41.进水口、42.出水口、43.进水阀、44.出水阀、45.活塞、5.螺纹钢。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所示实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相通或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示的螺纹钢轧机，在基座1上固定有轧辊对、水箱4和扭转检测装置3，图示从左向右为轧机的轧制前进方向，故图示左侧为轧机的前部或前方，图示右侧为轧机的后部或后方，螺纹钢5从轧机前方经轧辊对轧制成形。

如图1和图2所示，轧辊对由上轧辊21和下轧辊22组成，上轧辊21上部的固定机架中间位置设有转轴23，通过转轴23，上轧辊21可相对下轧辊22水平方向转动，上轧辊21上部的固定机架偏离中心的一侧设有横向的滑槽，通过滑槽滑动连接有推杆24，推杆24另一端与水箱4连接。

如图1和图3所示，扭转检测装置3位于轧辊对后方，扭转检测装置3包括上下相对设置的两个检测轮31，检测轮31圆周方向设有一圈半圆形凹槽，上下两个检测轮31对夹后形成的圆形孔型与轧辊对轧制螺纹钢5的成品孔型相同，且前后相对；图5所示的螺纹钢5横截面，左右两侧凸起为纵肋，上下两检测轮31对夹后，两个检测轮31圆周面边缘处形成的夹缝正好夹住螺纹钢5的纵肋；上下两检测轮31对夹后的侧面中央铰接有检测拉杆32，检测拉杆32随检测轮31的偏转而上下移动，检测拉杆32另一端与水箱4连接。

如图1和图4所示，水箱4设有进水口41和出水口42，进水口41和出水口42均是可调节进出水流量大小的接口，进水口41处设有进水阀43，出水口42处设有出水阀44；进水阀43和出水阀44之间设有连杆，通过连杆的联动作用，使进水阀43和出水阀44同时执行相反的开闭动作，即连杆向一侧移动时，进水阀43开度增大，同时出水阀44开度减小，反之连杆向另一侧移动时，进水阀43开度减小，同时出水阀44开度增大；连杆中部还与检测拉杆32连接，连杆随检测拉杆32的移动而移动。水箱4内部还设有活塞45，活塞45与推杆24固连。水箱的进水口41连接轧机冷却水供水***，出水口42连接轧机的冷却水喷头。

本发明的工作原理为：

螺纹钢5由轧机前端进入，经轧辊对轧制成形，其中轧辊对将钢筋轧制出横肋以及纵肋，轧辊轧制后的螺纹钢5传送并通过扭转检测装置3后，输出给后续的工序；在轧制过程中，水箱4持续为冷却水喷头提供冷却水，冷却水喷头对轧辊进行喷水降温。

螺纹钢5正常无扭转情况下，两条纵肋水平高度保持一致，此时夹在螺纹钢5上下两端的检测轮31也处于竖直未偏转状态，此状态下的检测拉杆32处于上下平衡的中间位置，水箱4中进水阀43与出水阀44的开度大小一致，即进水口41与出水口42的水流速一致。

当上轧辊21与下轧辊22之间出现偏移情况时，两轧辊轴线不平行，造成螺纹钢5扭转，螺纹钢5上的纵肋也即发生扭转，此时夹在螺纹钢5两端的检测轮31随之发生偏转，进而带动检测拉杆32上移或下移，水箱4中与检测拉杆32连接的连杆随检测拉杆32的移动发生相应的移动，随着连杆的移动，进水阀43与出水阀44同时执行相反的开闭动作，最终导致水箱4中进水与出水的速率差；如果是进水速度大于出水时，水箱4中压力逐渐加大，进而通过活塞45推动推杆24，反之进水速度小于出水时，活塞45回拉推杆24；最终通过推杆24带动上轧辊21绕转轴23偏转，以此方式修正上轧辊21与下轧辊22之间的角度偏差，使得两轧辊轴线保持平行。

本发明针对两轧辊之间的偏差角度通常是肉眼不可见的微小偏差，因大角度的偏差，在最初安装轧辊或机器调试时已通过人工手动修正；因此，由轧辊不平行导致的螺纹钢扭转不会太大，需要有足够长度的钢筋，才能直观的看出螺纹钢的扭转情况，但又因轧机实际尺寸限制，扭转检测装置3至轧辊的水平距离有限，在此距离长度上，纵肋的偏转量较小，如图6所示；故本发明未采用直接通过偏转量来对轧辊角度进行修正，因为直接以偏转量修正需要较高精度的检测设备，以及大功率的推动设备。

本发明利用现有轧机配备的冷却水***，将检测因螺纹钢5扭转而发生微小偏转的扭转检测装置3与水箱4的进水阀43和出水阀44关联；只要螺纹钢5发生扭转，无论扭转剧烈还是轻微，进水阀43与出水阀44都会产生相应大小的流速差，且随时间的累积作用，水箱4内部的压力变化量逐步增大，压力变化量大到一定程度时，即能带动推杆24移动，进而使得轧辊角度修正。

螺纹钢轧辊通常沿轴向平行设有多道轧槽，形成多个孔型，同时轧制多根螺纹钢，例如图2所示的上轧辊21设有三道轧槽；因此当轧辊存在多道轧槽时，可任选其中一道或几道轧槽，在对应位置设置扭转检测装置3，或者针对所有轧槽，均在对应位置设置扭转检测装置3；本发明优选方案为设置一个扭转检测装置3。由轧辊不平行导致的螺纹钢扭转，虽然可能存在各个轧槽轧制出的螺纹钢扭转情况不同，但是扭转方向是一致的，且本发明的目的是保证轧辊平行，故设置一个扭转检测装置3和设置多个，本质上差异不大，但设置多个反而可能造成进水阀、出水阀的开度调节指令不一致，增加控制难度。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种防扭转螺纹钢轧辊组件，其特征在于：包括轧辊对、扭转检测装置(3)和水箱(4)；所述轧辊对固定在基座(1)上，其中一根轧辊的固定机架设有转轴(23)，所述固定机架还通过推杆(24)与水箱(4)连接，所述转轴(23)设置在固定机架的中部，所述推杆(24)连接在固定机架偏离中心的一侧；

所述扭转检测装置(3)设置在轧辊对后方，包括两个对夹的检测轮(31)，检测轮(31)沿圆周方向设有半圆形凹槽，两检测轮(31)对夹后形成的孔型与轧辊对的孔型相同、位置相对，两个检测轮(31)对夹后，圆周面边缘处的夹缝夹住螺纹钢纵肋；所述检测轮(31)侧面铰接有检测拉杆(32)，检测拉杆(32)与水箱(4)连接，所述检测拉杆(32)铰接在检测轮(31)对夹后的侧面中间位置；

所述水箱(4)的进水口(41)处设有进水阀(43)，出水口(42)处设有出水阀(44)，进水阀(43)和出水阀(44)之间通过连杆连接，且进水阀(43)与出水阀(44)通过连杆联动的开闭方向相反，连杆中部与检测拉杆(32)连接；水箱(4)内部还设有活塞(45)，活塞(45)与推杆(24)连接。

2.根据权利要求1所述的防扭转螺纹钢轧辊组件，其特征在于：所述进水口(41)与轧机冷却水供水***连接，所述出水口(42)与轧机冷却水喷头连接。

3.根据权利要求1所述的防扭转螺纹钢轧辊组件，其特征在于：螺纹钢无扭转时，所述进水阀(43)与出水阀(44)的开度大小相同。

4.根据权利要求1所述的防扭转螺纹钢轧辊组件，其特征在于：所述轧辊设有多道轧槽时，针对其中任意一道轧槽，设置一个扭转检测装置(3)。

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