一种分卷平整机组卷取机卷筒制造技术

本发明专利技术提供一种分卷平整机组卷取机卷筒，由四等分装配在四棱锥体上的四块外表面等弧长的扇形板构成，扇形板外表面为三种不同直径且不同心的圆弧形成的五段曲面结构形状，中间为大弧段，两侧对称设置小弧段，在大弧段与小弧段之间通过过渡圆弧段过渡连接；且卷筒钢卷输出端扇形板非工作段为一平截圆锥体。本发明专利技术可完全杜绝卷筒扇形板划伤钢卷内表面的问题，消除钢卷重新上线并需切除内圈划伤部分的弊端，避免划伤和扣重造成的废品损失，在提高钢卷表面质量和成材率的同时，极大增加企业经济效益，提高机组的作业率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轧钢机械设备领域，特别涉及一种用于热轧带钢分卷平整机组的多几何形状外表面结构的卷取机卷筒。
技术介绍
目前，国内热轧带钢生产线所使用的平整分卷机组大多为国外设计，国内合作生产制作的成套设备，平整分卷机组的设计生产规格为:钢板厚度1.2 12.7mm ;宽度800 1630 mm;最大卷重30t ;产品钢卷内径规格Φ 762mm，钢卷内径周长为2393mm。在设备调试和试生产阶段，钢卷在卷取机卷筒自动卸卷的过程中，存在卷筒扇形板划伤钢卷内径表面的现象，即经过分卷平整机组生产一卷规格4.0mm厚度以上的钢卷或一卷切分为两卷、三卷，钢卷内圈几乎都会产生表面划伤，对于这种产品质量缺陷，常有国内、外用户提出质量异议。为此，曾采用两种处理方法:一是钢卷重新上线，切除内圈有划伤的部分；二是对内圈划伤不很严重的，只能用扣除钢卷内圈重量的方法来处理。经初步统计，对于1780生产线来说，每年由于钢卷内径划伤切除或扣除的钢卷重量达1111吨以上，造成直接经济损失439万元。从而给企业造成了极大的经济损失，同时也潜在地对企业产品在市场上的后续成长构成很大的威胁。根据多年 累计数据的分析、制图软件绘制图形放大研究，同时通过建模软件进行实体建模分析发现:卷取机卷筒划伤钢卷内圈的产生原因，是由于卷筒的设计不合理，卷筒外形超出设计规格以及设计结构与设备运行工艺技术要求不匹配造成的。1、卷筒外圆结构方面: 卷筒的圆形结构是由四块等弧长、等直径的“扇形板”，分四等分装配在一个“四棱体上”，其径向断面外表面最大直径在762mm时(行业称谓:卷筒涨径)，理论设计和实际状况反映出的都是一个圆(行业称谓:真圆或正圆)，在卷筒最小直径的时候(行业称谓:卷筒缩径)，在技术图纸和技术设计规格书提供的“直径是737mm”。由于卷筒扇形板的圆弧直径是按Φ762_设计制作的，所以当卷筒缩至最小设计直径Φ737_时，只有在四块扇形板的圆弧中分线上的一个点所对应直径是Φ 737mm,而扇形板圆弧其它所有的位置直径都要大于Φ 737mm。因此，就会出现距离圆弧中分点越远，直径尺寸越大的现象，即相邻两块扇形板缩径后的交汇点会出现“鼓肚”，而设计规格的圆弧外表面则低于实际“鼓肚”位置。因此相对减小了卷筒在缩径时与钢卷内圈的设计间隙，从而造成扇形板缩径后交汇点“鼓肚”划伤钢卷内表面的问题。2、卷筒长度方向上的外形结构 分卷平整机组钢卷的生产宽度设计规格为800 1630_，而卷筒则是一个设计总长为2320mm的圆柱体，卷筒是利用中间工作段卷取钢板，使卷筒两端分别出现了一段345mm长的非工作段，不仅相当于延长了成型后的钢卷脱离卷筒的移动距离，增加了卷筒与钢卷内圈的接触长度，加重钢卷内圈的划伤程度。而且由于卷筒长度增加，力臂增大，卷筒及主轴的自重达8.315吨，在端部失去支撑的条件下，必然要吸收卷筒主轴支承轴承的间隙。另夕卜，其主轴在悬臂状态下的刚度不可能保持设计要求的水平度，所以在客观上卷筒悬臂状态下必然会产生下垂，这样一来，圆柱体卷筒的扇形板在钢卷自动向外移出的过程中，卷筒扇形板输出端即与端部支撑轴连接的扇形板非工作段的下端部就会接触到钢卷内圈，从而造成划伤钢卷内表面的现象。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种可杜绝扇形板划伤钢卷内表面，避免废品损失，降低成本，提高产品表面质量和成材率的热轧带钢分卷平整机组卷取机卷筒。为此，本专利技术所采取的解决方案是: 一种分卷平整机组卷取机卷筒，由四等分装配在四棱锥体上的四块外表面相同弧长的扇形板构成，所述扇形板外表面为三种不同直径且不同圆心的圆弧形成的五段曲面结构形状，中间为大弧段，两侧对称设置小弧段，在大弧段与小弧段之间通过过渡圆弧段过渡连接；且卷筒钢卷输出端扇形板非工作段为一平截圆锥体。所述中间大弧段弧长占整个扇形板外缘弧长的60-68%。所述中间大弧段圆弧直径与卷筒涨径相同。所述两侧小弧段圆弧直径与卷筒缩径相同。所述过渡圆弧半径为280 290mm。本专利技术的有益效果为: 本专利技术突破了目前国内外分卷平整机组卷取机卷筒扇形板外表面单一形状的设计思想，将卷筒扇形板外表面·由单一的圆弧改为多曲面结构，满足卷取机卷筒在缩颈状态下与钢卷内径的设计间隙；加之将卷筒钢卷输出端的扇形板非工作段由圆柱形改为平截圆锥体形，用以吸收卷筒失去端部支撑后所产生的下垂量，因此完全杜绝了卷筒扇形板划伤钢卷内表面的问题，消除了钢卷重新上线并需切除内圈划伤部分的弊端，避免了划伤和扣重造成的废品损失，在提高钢卷表面质量和成材率的同时，极大增加了企业经济效益，提高了机组的作业率。本专利技术具有较大的推广空间和社会应用价值。附图说明图1是原设计缩径状态下的卷筒截面 图2是图1的A部放大 图3是原设计卷筒结构示意 图4是本专利技术缩径状态下的卷筒截面 图5是图4的B部放大 图6是本专利技术缩径状态下扇形板外表面轮廓示意 图7是本专利技术卷筒结构示意图。图中:扇形板1、两扇形板交汇点2、四棱锥体3、鼓肚4、原设计扇形板外表面5、端部支撑辊6、小弧段7、大弧段8、过渡圆弧段9、平截圆锥体扇形板10。L为扇形板工作段宽度山1为卷筒输出端扇形板非工作段宽度；L2为卷筒主轴端扇形板非工作段宽度。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。平整分卷机组的设计生产规格为:宽度800 1630 mm ;最大卷重30t ;卷筒涨径(产品钢卷内径)为Φ762 mm，卷筒缩径为Φ 737 mm。由图1可见，原设计分卷平整机组卷取机卷筒主要是由四块外表面等弧长的扇形板I所组成，四块扇形板I四等分装配在四棱锥体3上，形成一圆柱体卷筒。(见图3)卷筒的钢卷输出端设有端部支撑辊6，另一端与减速机轴承连接。原设计卷筒在涨径状态下四块扇形板I外表面将形成一个完整的圆形，因此当缩径状态时外表面圆弧半径不变的四块扇形板I的外表面并不归圆，而是在两扇形板交汇点2处形成一凸出的鼓肚4。(见图2) 如图4所示，本专利技术是将原设计卷筒扇形板I外表面单一的圆弧改为由三种不同直径且不同心的圆弧形成的五段曲面形状，(图6可清楚可见)中间较长的一段为大弧段8，两侧对称设置的一段为小弧段7，在大弧段8与小弧段7之间通过过渡圆弧段9进行过渡连接。中间大弧段8的弧长占该块扇形板弧长的63%，大弧段8的圆弧直径与卷筒涨径相同，均为Φ762 mm;两侧小弧段7的圆弧直径则与卷筒缩径相同，同为Φ 737 _。而过渡圆弧段9的圆弧半径为282.55mm,以便于大弧段8与小弧段7之间的光滑过渡。同时，从图3中可看到，原设计卷筒是一个设计总长为2320 mm的圆柱体，卷筒仅利用中间工作段宽度L卷取钢板，两个端部即卷筒输出端非工作段宽度LI以及卷筒主轴端非工作段宽度L2并不参入卷取，反而极易刮伤钢卷内表面。为此，本专利技术将靠近端部支撑辊6 —侧的卷筒钢卷输出端扇形板I的非工作段外端内收，使之由圆柱体变为了平截圆锥体。(见图7)从而既可减轻端部重量，减少下垂量；又能有效避免扇形板I非工作段下端划伤钢 卷内表面。权利要求1.一种分卷平整机组卷取机卷筒，由四等分装配在四棱锥体上的四块外表面相同弧长的扇形板构成，其特征在于，所述扇形板外表面为三种不同直径且不同圆心的圆弧形成的五段曲面结构形状，中间为大弧段，两侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分卷平整机组卷取机卷筒，由四等分装配在四棱锥体上的四块外表面相同弧长的扇形板构成，其特征在于，所述扇形板外表面为三种不同直径且不同圆心的圆弧形成的五段曲面结构形状，中间为大弧段，两侧对称设置小弧段，在大弧段与小弧段之间通过过渡圆弧段过渡连接；且卷筒钢卷输出端扇形板非工作段为一平截圆锥体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王国光，白云福，陈晓楠，易双剑，宋文宇，郝利国，于贺宝，陈新，白翔飞，张文，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：