全连续冷轧钢筋成套设备制造技术

一种用于生产砼用钢筋的全连续冷轧钢筋成套设备，属于金属压力加工机械。它包括三臂式回转放线机、除鳞机、磨光箱，紧凑式Ｙ型冷轧机、矫直机、四阶卧式拉丝机、液态润滑剂回收装置、牵引机、飞剪机、立式收线机及电测电控装置等。其主要优点是可实现全连续自动化生产，实现不间断收线。主要特点是放线机操作简单、可靠；磨光箱除锈彻底，无材料消耗；设备结构紧凑，效率高；两台收线机自动交替工作，能无张力弹性成卷；成品机械性能可控，且能计量成卷或切定尺。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属压力加工机械。下面按生产线设备布置顺序，分述各台机器的已有技术、其不足之处和专利技术的目的。放线机现有转臂式放线机为两臂式放线机，防乱线的上压线杆和下撑线杆的上下摆动皆靠操作工人手动操作。其不足之处两臂分别处放线及上线位置，无缓冲余地。工人操作紧张。换卷时放线臂需转过180°，故转臂动作由操作工人推动；上压线杆，下撑线杆在上线时要人工拉起，费力不便。本专利技术的目的是上线操作有缓冲时间、放线臂转动时转过角度仅120°，并可借助盘条拉力，以降低操作工人劳动强度；上压线杆、下撑线杆的上下摆动，是借助凸轮机构在转动动力推动下来控制的，其动作位置与操作工人操作无关。磨光箱已有装置喷丸机；旋转钢丝刷机。该两种机器不足之处是前者设备造价及运行费用都高，设备故障率较高，后者净化效果不好。本专利技术的目的是给出一个能满足磨光工艺要求，结构简单、造价低、运行费用少的除锈装置。拉丝机已有设备立式拉丝机、卧式直进式或活套式拉丝机、折返式拉丝机。立式拉丝机鼓轮的立轴一般由卧式电机经蜗轮减速器驱动，或者由立式电机经立轴式圆柱齿轮减速器驱动。立式拉丝机的减速器传动效率低、立式电机造价高，加上立式传动装置润滑不良，影响设备使用寿命。而直进式或活套式拉丝机的速度控制精度要求高(直流传动设备较交流设备高3～4倍)；且拉拔过程中各拉丝机间的速度差，将使产品机械性能发生波动。折返式拉丝机负载集中在拉丝机一侧，加大了拉丝机主轴的径向力，配套的折返线轮采用刚性支承，这会导致主轴轴承的寿命过低，并常造成断线。旧式拉丝机鼓轮及折返线轮直径小，而小直径的拉丝鼓轮及折返线轮会导致钢筋弯曲时形变强化容量消耗过大，影响钢筋后步塑性变形加工及成品的强度及塑性。本专利技术的目的提高拉丝机传动系统传动效率，改善之润滑条件并降低设备造价；改善拉丝机鼓轮轴受力状态，使之呈简支梁布置，把延伸、定径轧机和矫正机分置在拉丝鼓轮轴的两侧，主轴的径向合力小于任何形式的拉丝机主轴的径向合力，提高主轴轴承寿命；四阶式拉丝的应用使延伸、定径、矫直集于一机，并可满足钢筋不同的总面缩率加工工艺要求；简化过程控制，提高可靠性；缩短加工线占地长度；断线后危及范围仅为设备位置，可确保操作工人安全；拉丝鼓轮及折返线轮直径取大值(分别达950及630毫米)是为了降低钢筋形变强化容量的消耗；折返线轮轴座采用弹性支承，可反映反张拉力值，减轻拉丝过程钢筋因拉力波动造成的冲击，减少断线发生；利用拉丝机鼓轮的直径差与拉弯矫直机，钢筋能在固定延伸的作用下控制其软化效应，使钢筋机械性能得到控制。液态润滑剂回收装置目前多采用干式润滑，少数采用液态润滑剂则无有效的回收装置，恶化了操作环境，并造成润滑剂浪费。本专利技术的目的是给出一种能使液态润滑剂与钢筋分离并将其回收的装置。牵引剪切机组目前尚无此类设备应用于冷轧钢筋生产。本专利技术的目的是提供一种使拉丝机松边钢筋形成张力、将钢筋矫直后通过导线管推入收线机，并在飞剪机的配合下，将运动着的轧件切断，实现由一台收线机的导线管切换到另一台收线机的导线管；或将运动着的轧件剪切成定尺的直条。收线机组目前冷轧钢筋生产线多采用两类收线机，一类是象鼻式收线机，但此种设备只适用于5毫米钢筋以下规格的收线。且使钢筋产生扭转。另一类是工字轮卧式收线机，它在收线时使钢筋产生塑性弯曲，影响了钢筋的机械性能。本专利技术的目的给出一种能实现不间断连续收线设备，要求两台收线机交替收线，并能自动切换工作状态，提高整机的作业率；钢筋成卷直径可变，并实现无张力弹性卷取。适用于钢筋直径在φ12毫米以下。生产线过程控制目前尚没有卧式放线机用的乱线停车装置，而立式收线机用的乱线停车装置则为机械挡板式，可靠性较差。现有断线停车装置是由设在易断线处的有对地电压的触线杆与钢筋组成的。当断线发生时，断线的会触及着触线杆，使之产生电压降来提供停车信号。其不足之处是当环境的粉尘、氧化铁屑、润滑剂等附着在触线杆及其绝缘层时，将破坏绝缘而产生误信号。目前尚没有全连续冷轧钢筋生产线。故没有相应的控制方案。本专利技术的目的给出运行可靠的结构简单的乱线、断线停车装置；能根据在线设定钢筋长度(重量)来自动切换两台收线机工作状态(收线或停机)的自动控制环节。且应满足运行可靠、结构简单，造价低廉的要求。全连续冷轧钢筋生产线拖动电机型式由于目前尚无此不间断收线的大规格、无张力弹性卷取或直条定尺收集的生产线，故无可比性。本专利技术的目的是利用合理的电控装置，选用一种速度同步性好，运行稳定、造价低廉的拖动电机。本专利技术选用交流绕线式电机作为拉丝机拖动电机，而牵引机、飞剪机、收线机均选用电磁调速电。当然选用直流电机拖动，将会使速度控制精度进一步提高。本专利技术的技术要点该成套设备即能用来加工冷轧带肋钢筋，又能加工冷轧钢丝(见图1)主要包括三臂式回转放线机(1)、钢筋展开罩(2)、乱线和断线检测装置(21，18)、除鳞机(20)、磨光箱(19)、紧凑式Y型冷轧机(15，17)、折返线轮(4)、四阶卧式拉丝机(7)、液态润滑剂回收装置(16)、卧式牵引机(8)、气动拨丝装置(10)、飞剪机(11)、输丝导管(12)、收线机速度兼控装置(83，84)、收线机(13)及盘条(2)。生产线成套设备概况该成套设备可用于加工生产低碳、低合金φ4.0～φ12的冷轧带肋钢筋及冷轧钢丝，轧速1.5～4m/s。原料选用热轧盘条，成品交货状态为冷轧产品，可成盘或直条定尺交货。盘卷卷径为600～2000毫米，单重不大于1吨，卷重可控。各设备在生产线中位置及作用分述如下三臂式回转放线机(1)它是生产线中第一台设备，其同一平面内互成120°分布的三个转臂上可各挂不大于2吨重的热轧盘条，三臂分处在放线、准备及上线位置。当放线臂的盘条放完后，三臂依次变换位置。盘条展开罩(3)作用是把从放线机上拉下的盘条在展开罩收敛锥内作用下逐渐拉直。乱线停车装置(21)当盘条展开过程出现乱套、结节等乱线时，该装置发出停车信号。除鳞机(20)盘条在通过两组相互正交的六个辊子时，受到反复弯曲变形，将其表面的氧化层剥落。磨光箱(9)除鳞后的盘条穿过磨光箱内钢屑及碎石的过程中，其表面被磨光，然后将其上附着的碎钢屑等在碎石中刮掉，完成钢筋表面的净化处理。紧凑式Y型冷轧机(15，17)作用是完成钢筋的塑性变形加工。两架轧机可实现加工面缩率约60％。前一架完成延伸加工，后一架完成定经或轧痕加工，均为无动力型。折返线轮(14)为实现一台拉丝机完成延伸、定经及矫正加工，需两台折返线轮与拉丝机配合。四阶式卧式拉丝机(7)它处在放线、除鳞、磨光、延伸、矫正设备之后，定径机之前，在折返线轮的配合下，为这些加工过程提供拉拨力。液态润滑剂回收装置(16)它是工艺润滑、工艺冷却系统的一个部分。设在延伸及定径冷轧机的出口。其作用是，当附着液态润滑剂的钢筋穿过该装置时，钢筋在高压旋转气流及其后负压的作用下，将钢筋表面净化，并使被吹下的润滑剂流回贮液箱。卧式牵引机(8)位于拉丝机之后，其作用是提供拉丝机末级鼓轮的松边拉力，并使钢筋产生向收线机方向输送的推力，同时将钢筋矫直。气动拨丝装置(10)它置于牵引机与飞剪机之间。当摆动导管处两极限位置之一时，即导管出口吐出的钢筋只能通过飞剪剪刃的一侧，进入该侧收线机的导线管。当这台收线机绕满本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产砼结构配筋的全连续冷轧钢筋成套设备，它有三臂式回转放线机（１），热轧盘条（２），钢筋展开罩（３），折返线轮（４），拉弯矫直机（５），接近开关（６），四阶卧式拉丝机（７），牵引机（８），矫直机（９），气动拨丝装置（１０），飞剪机（１１），导线管（１２），立式收线机（１３），压缩弹簧（１４），紧凑式Ｙ型冷轧机（１５，１７），液态润滑剂回收装置（１６），断线检测装置（１８），磨光箱（１９），除鳞机（２０），乱线检测装置（２１）。三臂式回转放线机的三个转臂分别处于放线、准备、上线位置，工作时依次旋转交换位置。从放线机上被拉下的螺旋状盘条通过收敛的钢筋锥式展开罩后被拉直，经乱线检测装置被拉入无动力除鳞机。盘条在具有两组正交布置辊子的反复弯曲的作用下，使其表面氧化铁皮被剥落。盘条表面吸附的浮锈，通过装满钢屑与碎石的两段组合式磨光箱后，被磨光。除锈后的盘条被拉进Ｙ型紧凑式冷轧机进行减径及成型加工，以上盘条运动的全部动力皆由四阶卧式拉丝机提供，该拉丝机由电动机经卧式圆柱齿轮减速变速器拖动。由Ｙ型冷轧机进行减经加工的钢筋，视其延伸率大小而决定进入第一阶或第二阶拉丝鼓轮。该鼓轮绕出的钢筋经折返线轮，进入Ｙ型冷轧机完成成品外形尺寸加工。两架冷轧机出口，都设有液态工艺冷却润滑剂回收装置，使表面附着的液态冷润剂的钢筋，穿过回收装置时，将冷润剂与钢筋分离并回收。成品钢筋被第三阶鼓轮自成品冷轧机中拉出。之后经另一折返线轮进入接弯矫直机，完成消除残余应力加工，其动力由第四阶鼓轮提供。第四阶鼓轮松边张力由牵引机提供，牵引机松边钢筋被压紧辊压在牵引轮轮缘外表面的Ｖ型槽内。然后再进入与牵引机同步的矫直机，以使钢筋被矫直并产生前进的动力。定尺交货的钢筋进入飞剪，完成定长剪切，剪后钢筋进入收集槽收集。成卷交货的钢筋，则由气动道岔机构即气动拨丝装置与飞剪机配合动作，完成向两台立式收线机送料的切换要求。卷取机与牵引机间相对速度控制信号由导线管末端吐线嘴上的位置传感器提供。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任吉堂，
申请(专利权)人：河北理工学院，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]