一种可调式钢卷自动抱圆机制造技术

本发明专利技术提供一种可调式钢卷自动抱圆机，包括支撑结构、传动系统、连杆机构、抱圆组件，支撑结构用于支撑钢卷，并作为传动系统的安装机架，传动系统通过双轴输出蜗杆减速器和凸缘式联轴器进行减速、转向后分流输出；连杆机构由六杆抱圆作业机构和四杆调整作业机构串联而成；抱圆组件的弧形连接板上端安装若干抱圆滚筒，抱圆作业时抱圆滚筒与钢卷外圆接触并施加抱圆力，滚筒以滚滑相对运动方式施力于无芯钢卷外圆，减少抱圆作业对钢卷表面的损伤，实现钢卷的抱圆。该设备制造难度不大，同步性及结构刚性好，可调机构的设计大大提高了抱圆轨迹的优化程度及对不同规格钢卷的适应性，从而使得该设备可广泛用于钢铁企业无芯钢卷的自动抱圆作业中。

An adjustable steel coil automatic circle holding machine

The invention provides an adjustable steel coil automatic circle holding machine, including support structure, transmission system, connecting rod mechanism and round assembly. The supporting structure is used to support steel coil, and is used as the mounting frame of the transmission system. The transmission system decelerates and diverts the output through the double axis output worm reducer and the flange type coupler. The connecting rod mechanism is made up of six rod round operation mechanism and four bar adjustment operating mechanism, and the upper end of the arc connecting plate of the circular assembly is installed with several round rollers, and the circular cylinder of the circular cylinder is contacted with the outer circle of the steel coil and exerts the round force when the circle is held in the round operation. The roller is rolling and sliding relative motion to the outer circle of the core free steel coil, reducing the round operation pair. The damage of the surface of the steel coil can achieve the round of the steel coil. The equipment is difficult to manufacture, and the synchronism and structural rigidity are good. The design of adjustable mechanism greatly improves the optimization degree of the trajectory of the circle and the adaptability of the steel rolls of different specifications, so that the equipment can be widely used in the automatic round operation of steel coils in iron and steel enterprises.

【技术实现步骤摘要】
一种可调式钢卷自动抱圆机
本专利技术涉及一种可调式钢卷自动抱圆机，具体地说是一种对退火后的无芯钢卷进行内圆整圆的设备，属于钢铁生产过程辅助工艺设备

技术介绍
冷轧产品是钢材中的精品，属高端产品，具有加工精细、技术密集、工艺链长、品种繁多、用途广泛等特点。国际钢铁工业发展实践表明，随着经济社会发展，冷轧产品在钢材消费总量中的比重在不断提高，并发挥着越来越重要的作用。冷轧后热处理是冷轧生产中的重要工序，冷轧板多为低碳钢，其轧后热处理通常为再结晶退火，冷轧板通过再结晶退火达到降低钢的硬度、消除冷加工硬化、改善钢的性能、恢复钢的塑性变形能力之目的。在整个冷轧钢卷热处理工艺过程中，通常需要经过多次退火，多次退火之间需要开卷和卷取作业。为保证退火后的钢卷可顺利套上开卷机卷筒，保持钢卷内圆的圆度十分重要。然而，由于热处理过程中的热变形，钢卷圆度必然会受到影响。为此，常用的措施有两种：其一，在钢卷的内圆加入钢套筒卷芯，以保证内圆的圆度；其二，对热处理变形以后的无芯钢卷进行整圆。在第一种措施中，钢套筒卷芯的加入可有效防止内圆的变形，保证内圆的圆度。然而，由于钢卷与卷芯在热处理过程中热变形的差异，不可避免的会损坏接近卷芯的内部几层板材的质量，使之形成废钢，从而降低了钢材的成材率，对企业造成经济损失。在第二种措施中，钢卷内圆无卷芯，热处理后产生变形。为此，需要对冷却后的钢卷进行重新整圆。而整圆工艺尚无通用的设备可用，需要设计制造专用的整圆设备。现有企业中通常采用的是一种人力手动式抱圆器。该抱圆器的主要特征为：钢卷安放于固定底座弧形托板上，底座弧形托板两侧有活动弧形板，活动弧形板由连杆机构驱动，在底座弧形托板上实现向下和向内的抱圆动作，从而实现钢卷的整圆。其连杆机构为五杆机构(含机架)，机构中包含四个转动副、一个移动副和一个高副，机构自由度为1。机构的驱动通过丝杠及螺母组成的移动副实现，主动构件为丝杆。该装置的明显不足在于：转动丝杆的驱动力依靠人力，操作费力，劳动高强度大，效率低下；两侧活动弧形板分别由两个独立的丝杠驱动，无法联动，不仅效率低下，且操作的对中性较差；活动弧形板在底座弧形托板上为纯滑动，磨损大，磨损后影响抱圆的精度；活动弧形板与钢卷直接接触，相对于钢卷作向内和向下的滑动，实现抱圆，弧形板与钢卷的滑动摩擦对外层钢板造成表面损伤，影响成材率；机构的可调性能差，难于实现各种规格钢卷的整圆和达到合理优化的抱圆轨迹。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是针对上述
技术介绍
中人力手动作业和单边独立作业存在的不足，提供一种依靠电机驱动及合理设计的传动系统而实现的机械化动力驱动系统，以减轻作业劳动强度，实现对称联动式抱圆作业，以提高抱圆过程的对中性能和整圆精度，并进一步提高作业效率。本专利技术的第二个目的是基于所述传动系统设计，提供一种合理的抱圆作业多连杆机构，以实现合理的抱圆轨迹，并达到增力的目的。本专利技术的第三个目的是针对上述
技术介绍
中活动弧形板与底座弧形托板及钢卷之间滑动摩擦存在的不足，提供一种滚筒抱圆结构，以滚滑副代替纯滑动副，以减少抱圆作业过程中的摩擦，降低零件和钢卷的磨损，提高成材率。本专利技术的第四个目的是针对上述
技术介绍
中可调性和适应性较差的不足，提供一种具有双重可调性的结构和机构，以优化抱圆轨迹，提高设备对钢卷规格的适应性。为实现本专利技术的第一个目的，本专利技术的技术解决方案是：采用双轴伸电机作为动力机，将电机动力沿钢卷轴线方向(前后方向)分流至钢卷两端；通过联轴器将电机轴与双输出蜗杆减速器连接，将动力转向后进一步分流至钢卷两侧(左右方向)，从而实现动力在四方(前后左右)的对称分流，以达到机械式联动作业的目的。为实现本专利技术的第二个目的，本专利技术的技术解决方案是：采用一种含两个移动副的六杆机构，通过机构的尺度优化，使机构末端的转动副(连杆与末端摇杆之间的转动副)与钢卷整圆过程中长轴空间位置的变化轨迹实现较好的拟合；机构输入端的螺旋副和摆动导杆上施力点的优化设计相结合，可实现双重增力效果。为实现本专利技术的第三个目的，本专利技术的技术解决方案是：将活动弧形板空套于机构末端转动副上，活动弧形板下端安装若干滚轮，通过滚轮与底座弧形托板接触，使活动弧形板与底座弧形托板之间形成相对滚动；在活动弧形板上端安装若干滚筒，滚筒与钢卷外圆接触，抱圆过程中实现滚滑相对运动。纯滚动和滚滑运动对纯滑动的代替大大减小了抱圆过程中的摩擦磨损，从而提高的设备零件的寿命和运动精度，并保护了钢卷的外表面，提高了成材率。为实现本专利技术的第四个目的，本专利技术的技术解决方案是：将螺旋副丝杠与滑块的连接设计成杆长可调结构，以实现抱圆轨迹的微调和优化；将双滑块四杆调整作业机构串联于六杆抱圆作业机构末端，双滑块机构由调整电机通过减速后驱动，从而改变六杆抱圆作业机构的固定铰接点的位置，以使得设备可灵活适用于各种不同规格的钢卷活动的整圆。所述底座弧形托板由三段圆弧相接而成，底部段弧形为加厚板，用于支撑钢卷，两侧弧形段用于支撑活动弧形板滚轮，与活动弧形板形成高副约束。所述活动弧形板设计成自适应可摆动连接结构，以适应钢卷变形不同的外圆形状。所述外封板和内支撑板各包括两块，对底座弧形托板形成对称支撑结构。所述槽钢结构组件由五根长纵梁、两根端横梁和六根内部连接横梁组成，采用焊接方式组合而成。所述传动系统包括抱圆作业部分传动系统和调节作业传动系统两部分，均由双轴伸电机、双轴输出蜗杆减速器、凸缘式联轴器及轴系零部件组成。所述连杆机构为六杆抱圆作业机构和四杆调整作业机构串联而成的双自由度九杆机构；所述六杆抱圆作业机构为双滑块—摆动导杆—摇杆机构；所述四杆调整作业机构为双滑块机构。本专利技术的可调式钢卷自动抱圆机与现有的同类装置相比，其优点及有益效果如下：(1)本专利技术设备采用电机驱动，实现两侧联动式抱圆作业，大大减轻了劳动强度，提高了抱圆作业的对中性、整圆精度和作业效率。(2)本专利技术设备采用多连杆机构优化设计技术，通过螺旋传动和力放大机构，实现了抱圆轨迹的优化和增力的效果。(3)本专利技术设备以滚动副和滚滑副代替滑动副，大大减小了抱圆作业过程中的摩擦和磨损，提高钢卷的成材率和零件的使用寿命。(4)本专利技术设备采用了一根可调长度连接杆，并转设有调整机构，丰富了抱圆轨迹，大大提高了抱圆轨迹的优化程度和对不同规格钢卷的适应性。附图说明图1为本专利技术可调式钢卷自动抱圆机结构示意图。图2为图1的A向视图。图3为图1的B向视图。上述图中：1—支撑结构；2—传动系统；3—连杆机构；4—抱圆组件；5—底座弧形托板；6—双轴伸电机；7—双轴输出蜗杆减速器；8—凸缘式联轴器；9—活动弧形板；10—滚轮；11—滚筒；12—内支撑板；13—外封板；14—槽钢结构组件；15—四杆调整作业机构；16—六杆抱圆作业机构；17—调整电机；18—抱圆电机。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1～图3，本专利技术的一种可调式钢卷自动抱圆机具体主要包括四大功能部分，分别为支撑结构1、传动系统2、连杆机构3和抱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调式钢卷自动抱圆机，该设备用于对退火以后变形的无芯钢卷进行整圆，使整圆后的钢卷可顺利套上开卷机卷筒，设备主要包括支撑结构(1)、传动系统(2)、连杆机构(3)、抱圆组件(4)，其特征在于：所述支撑结构(1)用于支撑钢卷，并作为传动系统(2)的安装机架，所述支撑结构(1)包括底座弧形托板(5)、前后两块外封板(13)、内部两块内支撑板(12)、底部槽钢结构组件(14)；所述传动系统(2)包括双轴伸电机(6)、双轴输出蜗杆减速器(7)、凸缘式联轴器(8)、梯形丝杆螺母，传动系统(2)通过双轴输出蜗杆减速器(7)和凸缘式联轴器(8)进行减速、转向后分流输出；所述连杆机构(3)为九杆双自由度机构，由六杆抱圆作业机构(16)和四杆调整作业机构(15)串联而成；所述六杆抱圆作业机构(16)包括梯形丝杆、可调式连接杆、套筒式滑块、连杆、摆动导杆、摇杆和机架；所述四杆调整作业机构(15)包括方形滑块、燕尾型导轨、移动丝杆和机架；所述抱圆组件(4)中，弧形连接板(9)空套于连杆和摇杆的销轴上，并以滚轮(10)方式支撑于底座弧形托板(5)上，弧形连接板(9)上端安装若干抱圆滚筒(11)，抱圆作业时抱圆滚筒(11)与钢卷外圆接触并施加抱圆力。...

【技术特征摘要】
1.一种可调式钢卷自动抱圆机，该设备用于对退火以后变形的无芯钢卷进行整圆，使整圆后的钢卷可顺利套上开卷机卷筒，设备主要包括支撑结构(1)、传动系统(2)、连杆机构(3)、抱圆组件(4)，其特征在于：所述支撑结构(1)用于支撑钢卷，并作为传动系统(2)的安装机架，所述支撑结构(1)包括底座弧形托板(5)、前后两块外封板(13)、内部两块内支撑板(12)、底部槽钢结构组件(14)；所述传动系统(2)包括双轴伸电机(6)、双轴输出蜗杆减速器(7)、凸缘式联轴器(8)、梯形丝杆螺母，传动系统(2)通过双轴输出蜗杆减速器(7)和凸缘式联轴器(8)进行减速、转向后分流输出；所述连杆机构(3)为九杆双自由度机构，由六杆抱圆作业机构(16)和四杆调整作业机构(15)串联而成；所述六杆抱圆作业机构(16)包括梯形丝杆、可调式连接杆、套筒式滑块、连杆、摆动导杆、摇杆和机架；所述四杆调整作业机构(15)包括方形滑块、燕尾型导轨、移动丝杆和机架；所述抱圆组件(4)中，弧形连接板(9)空套于连杆和摇杆的销轴上，并以滚轮(10)方式支撑于底座弧形托板(5)上，弧形连接板(9)上端安装若干抱圆滚筒(11)，抱圆作业时抱圆滚筒(11)与钢卷外圆接触并施加抱圆力。2.根据权利要求1所述的可调式钢卷自动抱圆机，其特征在于：所述底座弧形托板(5)由前后两块外封板(13)和内部两块内支撑板(12)形成对称支撑；底部用于支撑传动系统(2)的支撑结构由槽钢焊接而成；外封板(13)通过螺纹连接固定于底座弧形托板(5)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊禾根，熊恺，刘贝，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42