空气导向型金属线导向器制造技术

本发明专利技术提供一种空气导向型金属线导向器。空气导向型金属线导向器导向沿预定方向移动的金属线。空气导向型金属线导向器包括具有沿着金属线移动方向延伸以导向金属线移动的内部路径的导向单元，以及将空气供应到内部路径以在金属线外表面和内部路径内表面之间形成漩涡气流的空气供应单元，所形成漩涡气流的流速大于金属线移动速度。可减缓由轧机轧辊的推力所引起的金属线振动，以便更稳定地实施金属线的单向运动，并最大程度地减小金属线和导向路径之间的接触。这减小了金属线的表面缺陷和导向系统的磨损，并保护传感器单元免遭损坏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于导向金属线的装置。具体来说，本专利技术涉及用来探测金属线材 表面缺陷的空气导向型装置，该装置通过减缓由轧辊的推力引起的金属线材的振动 能够使金属线材更稳定地单向运动，通过使金属线材与导向通道保持最小的接触来 减少金属线材的表面缺陷和导向设备的磨损，通过最大程度地减小被探测金属线材 与发射/接收线圈之间的距离来实现提高的涡流载荷比，并防止冷却水中含有的杂 质阻断冷却路径，由此，不仅实现探测的高精度和可靠度，而且提高冷却的效率。
技术介绍
一般来说，根据传统上用于钢铁厂内的金属线材生产过程，作为轧制材料的钢坯(各具有160mmX 160mm的截面)首先在加热炉内加热到940 1200°C的轧制 温度。然后，加热的钢坯依次经受多个阶段的轧制过程，包括粗轧阶段、中间轧制 阶段、最后轧制阶段等，以便生产出温度为S00 1000。C直径为5.5 42mm的金属线材。参照显示一般金属线材生产线的图1， 一旦金属线材W在通过精轧机10时被 轧制而具有要求的直径，就引导金属线材W通过金属线材导向器20和传感器单元 30，它们设置在精轧机10和水冷却装置40之间以构成检测装置1。由此，可对金 属线材W的不连续表面缺陷实施检测。此后，已经通过检测装置l的金属线材W 首先在水冷却装置40内冷却到低于约800°C的温度，其次，又用空气冷却到约 300 500。C的温度，同时借助于锥形冷却头50盘巻起来，于是形成盘巻C。在经受轧制过程之后，通过精轧机10的排出力，金属线材W沿一个方向移动。 还有，利用锥形冷却头50产生的离心力，将金属线材W盘巻起来而构成圆形的盘 巻C。在此情形中，不可避免的是，由于金属线材轧制特性，金属线材W在金属 线材W从精轧机10中排出的速度和金属线材W在锥形冷却头50内的盘巻速度之 间具有最小的速度误差。这不可避免地造成金属线材W在精轧机10和锥形冷却头 50之间的振动。为了解决上述问题，可在用于检测金属线材W表面缺陷的某一位置处设置具 有各种形状的金属线材导向器20，这样，不仅执行导向通过其间的金属线材运动 的功能，而且执行减缓金属线材振动的功能。金属线材导向器的众所周知的实例包 括管型的金属线材导向器、辊式金属线材导向器等。金属线材导向器20传统上构造成这样其金属线材通道的内直径比包括在金属线材W所通过的传感器单元30内的检测传感器31的内直径小10 20%。该结 构具有防止振动的金属线材W临时接触检测传感器31的内部和防止检测传感器 31损坏的效果。在管型金属线材导向器情形中，它显示出与振动的金属线材过多的摩擦接触， 因此，遭受到金属线材W所导向通过的管子磨损并造成金属线材上的刮伤。为此 原因，近来，将比管型金属线材导向器有更多发展的辊式金属线材导向器分别布置 在传感器单元的入口和出口侧上，以减缓金属线材的振动。图2是显示现有技术的应用于检测金属线材表面缺陷的装置中的辊式导向型 金属线材导向器的结构图。如图所示，现有技术的金属线材导向器20包括入口辊 式导向器20a和出口辊式导向器20b，入口辊式导向器20a具有适于外部地与在检 测传感器31入口侧沿一个方向线性移动的金属线材W接触的上辊和下辊21和22， 出口辊式导向器20b具有适于外部地与在检测传感器31出口侧沿一个方向线性移 动的金属线材W接触的上辊和下辊23和24。传感器固定导向器25和26设置在检测传感器31的入口和出口侧，具体来说， 分别设置在入口辊式导向器20a和检测传感器31之间，以及出口辊式导向器20b 和检测传感器31之间，以准确地导向金属线材W的运动。金属线材W所通过的入口和出口辊式导向器20a和20b具有小于检测传感器 31内直径以及传感器固定导向器25和26内直径的内直径，以减缓由金属线材W 运动速度差引起的金属线材W的振动。还有，传感器固定导向器25和26的内直径小于检测传感器31的内直径，以 在金属线材W振动时防止金属线材W与检测传感器31内表面接触。然而，金属线材W在特定的运动速度和振动条件下，不可避免地会不仅与设 置在传感器单元30入口处的入口辊式导向器20a的上辊和下辊21和22接触，而 且与设置在传感器单元30出口处的出口辊式导向器20b的上辊和下辊23和24接 触。因此，即使金属线材W导向成不振动同时确保辊21、 22、 23和24光滑地转 动，但还是存在着这样的问题，即，金属线材W间断地显示出入口辊式导向器20a和出口辊式导向器20b之间极其有害的振动行为。由于积极地研究了上述振动行为的原因，业已发现，热轧的金属线材w具有 弹性和延展性，因此，在通过如图3所示的入口和出口辊式导向器20a和20b的过 程中.，金属线材W在与辊21、 22、 23和24接触的部分不可避免地遭受转动阻力， 这可造成阻碍金属线材W单向运动的运动阻力。因此，由于金属线材W的弹性和延展性，在入口辊式导向器20a和出口辊式 导向器20b之间的传感器部分B内，以及在出口辊式导向器20b和水冷却装置40 之间的出口导向部分C内，金属线材W可循着椭圆形路径上和下地振动。这造成 金属线材W的振动。还有，金属线材W运动速度越大，则金属线材W振动宽度 就越大。如果在金属线材W移动过程中轧辊15的转速快于金属线材W的移动速度， 朝向金属线材导向器20已经通过了精轧机10的轧辊15，则轧辊15产生推力，该 推力致使金属线材W上下更加过度地振动，同时在轧辊15和入口辊式导向器20a 之间的入口导向部分A内循着椭圆形的路径振动。因此，如果由于辊引起的转动阻力和轧辊产生的推力造成金属线材W振动， 则金属线材W在传感器部分B的纵向方向的中间处的检测传感器31内具有最大 的振动宽度。金属线材W在检测传感器31内的过度振动赋予检测传感器31中得 到的检测结果严重的噪声，导致检测金属线材产品表面缺陷的可靠性变劣。此外，金属线材W在检测传感器31内过度的振动常常造成检测传感器31内 部损害。事实上，在特定的生产条件下，即，直径为5.5mm的金属线材在100 110m/s速度下轧制，正常的金属线材检测操作是不可能的，金属线材遭受大量的 表面缺陷。其结果，大部分生产的金属线材会具有表面缺陷，这使金属线材产品在 市场上出售变得困难。其间，参照图4和5，图中详细地显示了用来检测金属线材表面缺陷的传感器 单元30和金属线材导向器20。如图4和5所示，传感器单元30的检测传感器31 包括交流电流过的螺线管型的发射线圈32，以及适于从螺线管磁场中产生电流的 螺线管型接收线圈33。在检测高速移动通过检测传感器31内部的金属线材W表 面缺陷时，具有上述结构的检测传感器31根据涡流变化原理起作用。考虑使用检测传感器31检测金属线材W表面缺陷的方法时，如果交流电施加 到发射线圈32，则发射线圈32产生磁场。由此，如果作为导体的金属线材W通 过由发射线圈32产生的磁场，则发射线圈32中产生的磁场作用在金属线材W上，因此，在金属线材产品表面上产生涡流。在此情形中，由于涡流因金属线材产品表面上产生的不连续的表面缺陷发生不 规则变化，所以，施加到检测传感器31接收线圈33上的涡流具有相同不规则的变化。该涡流的变化值输出到控制器的显示单元39上，如图4所示，该控制器用电 缆35本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气导向型金属线导向器，用于导向沿预定方向移动的金属线，所述空气导向型金属线导向器包括：　导向单元，所述导向单元具有沿着所述金属线移动方向延伸的内部路径以导向所述金属线的移动，所述内部路径有大于所述金属线外直径的内直径；以及　空气供应单元，所述空气供应单元用于将空气供应到所述内部路径内以在所述金属线外表面和所述内部路径内表面之间形成螺旋形的气流，所述气流的速度大于所述金属线的移动速度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2005-11-29 10-2005-0114883;KR 2005-11-29 10-2001.一种空气导向型金属线导向器，用于导向沿预定方向移动的金属线，所述空气导向型金属线导向器包括导向单元，所述导向单元具有沿着所述金属线移动方向延伸的内部路径以导向所述金属线的移动，所述内部路径有大于所述金属线外直径的内直径；以及空气供应单元，所述空气供应单元用于将空气供应到所述内部路径内以在所述金属线外表面和所述内部路径内表面之间形成螺旋形的气流，所述气流的速度大于所述金属线的移动速度。2. 如权利要求1所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，还包括布置 在所述导向单元内以检査所述金属线的传感器单元，其中，所述导向单元包括布置在所述传感器单元入口侧的入口导向器和布置在 所述传感器单元出口侧的出口导向器。3. 如权利要求2所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口导 向器包括入口导向器本体和入口螺钉；其中，所述入口导向器本体具有让所述金属线通过的通孔，布置在所述通孔后 端、其内直径沿所述金属线移动方向增大的螺钉组装部分，以及与所述螺钉组装部 分连通的空气入口孔，以及其中，所述入口螺钉具有与所述入口导向器本体的所述通孔相一致的中心孔， 所述入口螺钉组装到所述入口导向器本体的后端，以在所述螺钉组装部分的内表面 和所述入口螺钉本体的外表面之间形成与所述空气入口孔和所述通孔连通的空气 路径。4. 如权利要求3所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述通孔具 有形成在前端处的第一金属线导向区域，所述第一金属线导向区域具有沿着所述金 属线移动方向逐渐增大的内直径。5. 如权利要求3所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述中心孔 具有形成在前端处的第二金属线导向区域，所述第二金属线导向区域具有沿着金属 线移动方向逐渐增大的内直径。6. 如权利要求3所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述螺钉组 装部分具有内坡面和内圆柱形表面，所述内坡面的内直径沿所述金属线移动方向增 大，所述内圆柱形表面暴露所述空气入口孔的底端，所述内圆柱形表面具有沿所述 金属线移动方向保持不变的内直径，以及其中，所述入口螺钉具有角部和圆柱，所述角部对应于所述螺钉组装部分的所 述内坡面，所述圆柱具有多个螺旋槽以及空气导向槽，所述螺旋槽形成在对应于所 述螺钉组装部分的所述内圆柱形表面的外表面内，而所述空气导向槽形成在对应于 所述空气入口孔的外表面内。7. 如权利要求6所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口螺 钉还具有位于所述圆柱后端的突缘，所述突缘组装到所述入口导向器本体的所述后 端。8. 如权利要求7所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口螺 钉还具有至少一个布置在所述入口导向器本体和所述突缘之间的垫片，以便调整所 述螺钉组装部分的所述内坡面和所述入口螺钉的所述角部之间的间隙大小。9. 如权利要求6所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述螺旋槽 延伸到所述角部的外表面。10. 如权利要求6所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述空气 入口孔位于偏心轴线上，所述偏心轴线与通过所述中心孔的中心的垂直轴线间距一 预定距离。11. 如权利要求2所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口 导向器包括出口导向器本体和出口螺钉，其中，所述出口导向器本体具有让所述金属线通过的通孔，布置在所述通孔后 端、其内直径沿着所述金属线移动方向减小的螺钉组装部分，以及与所述螺钉组装 部分连通的空气入口孔，以及其中，所述出口螺钉具有与所述出口导向器本体的所述通孔相一致的中心孔， 所述出口螺钉组装到所述出口导向器本体前端，以使从所述空气入口孔引入的空气 在所述螺钉组装部分内表面和所述出口螺钉本体外表面之间形成馈送至所述通孔 的空气路径。12. 如权利要求11所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出 口螺钉具有位于所述中心孔前端的第三金属线导向区域，所述第三金属线导向区域具有沿所述金属线移动方向逐渐增大的内直径。13. 如权利要求11所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述螺 钉组装部分具有内圆柱形表面和内坡面，所述内圆柱形表面具有沿所述金属线移动方向保持不变的内直径，所述内圆柱形表面暴露出所述空气入口孔的底部，所述内 坡面具有沿所述金属线移动方向减小的内直径，以及，其中，所述出口螺钉具有圆柱和角部，所述圆柱具有多个螺旋槽和空气导向槽， 所述螺旋槽形成在对应于所述螺钉组装部分的所述内圆柱形表面的外表面内，而所 述空气导向槽形成在对应于所述出口导向器本体的所述空气入口孔的外表面内，所 述角部对应于所述螺钉组装部分的所述内坡面。14. 如权利要求13所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出 口螺钉还具有位于所述圆柱前端的突缘，所述突缘组装到所述出口导向器本体的前一山顿。15. 如权利要求14所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出 口螺钉还具有至少一个布置在所述出口导向器本体和所述突缘之间的垫片，以便调 整所述螺钉组装部分的所述内坡面和所述入口螺钉的所述角部之间的间隙大小。16. 如权利要求13所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述螺 旋槽延伸到所述出口螺钉的外表面。17. 如权利要求13所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述空 气入口位于偏心轴线上，所述偏心轴线与通过所述中心孔的中心的垂直轴线间距一 预定距离。18. 如权利要求2所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，还包括布 置在所述入口和出口导向器之间以固定地定位所述传感器单元的传感器固定部分，其中，所述传感器固定部分包括入口传感器固定导向器和出口传感器固定导向 器，所述入口传感器固定导向器安装在那里有所述金属线进入所述传感器单元的所 述传感器单元的入口面处，所述入口传感器固定导向器具有让所述金属线通过其中 的通孔，并且所述出口传感器固定导向器安装在那里有所述金属线退出所述传感器 单元的所述传感器单元的出口面处，所述出口传感器固定导向器具有让所述金属线 通过其中的通孔。19. 如权利要求18所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入 口传感器固定导向器具有形成在所述通孔前端处的第四金属线导向区域，所述第四 金属线导向区域具有沿着所述金属线移动方向逐渐增大的内直径。20. 如权利要求18所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出 口传感器固定导向器具有形成在所述通孔前端处的第五金属线导向区域，所述第五 金属线导向区域具有沿着所述金属线移动方向逐渐减小的内直径。21. 如权利要求18所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入 口和出口传感器固定导向器固定地定位在所述入口和出口导向器所固定的底板上。22. 如权利要求18所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入 口传感器导向器布置在离所述入口导向器后端的预定间隙处。23. 如权利要求18所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出 口传感器导向器布置在离所述出口导向器前端的预定间隙处。24. 如权利要求18所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入 口导向器组装在后端以接触那里有所述金属线进入所述传感器单元的所述传感器 单元的入口面。25. 如权利要求18所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出 口导向器组装在前端以接触那里有所述金属线退出所述传感器单元的所述传感器 单元的出口面。26. 如权利要求2所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述传感 器单元包括使用涡流来检测金属线表面缺陷的测试传感器。27. 如权利要求2所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述传感 器单元包括使用图像来检测金属线表面缺陷的照相机。28. 如权利要求2所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口 导向器包括辊式导向器，所述辊式导向器具有在所述传感器单元的所述入口侧处接 触移动的金属线外表面的上辊和下辊。29. 如权利要求2所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述出口 导向器包括辊式导向器，所述辊式导向器具有在所述传感器单元的所述出口侧处接 触移动的金属线外表面的上辊和下辊。30. —种空气导向型金属线导向器，所述金属线导向器包括在检测金属线材 表面缺陷的同时导向所述金属线材单向运动的传感器单元，还包括入口导向器，所述入口导向器具有贯穿其间且内直径大于所述金属线材外直径的内部通道，所述入口导向器设置在所述传感器单元的入口处；出口导向器，所述出口导向器具有贯穿其间且内直径大于所述金属线材外直径的内部通道，所述出口导向器设置在所述传感器单元的出口处；空气供应单元，所述空气供应单元用于将空气供应到所述入口和出口导向器的 所述内部通道内，以便在所述金属线材外表面和贯穿所述入口和出口导向器的所述 内部通道的内表面之间形成螺旋形的气流，所述气流的流速高于所述金属线材移动速度；以及冷却水供应单元，所述冷却水供应单元用于在所述金属线材和在所述传感器单 元内打孔以让所述金属线材通过的传感器孔之间提供冷却水，以便外部地冷却所述 传感器孔。31. 如权利要求30所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入 口导向器包括入口导向器本体，所述入口导向器本体具有贯穿所述本体中心以让所述金属线 材通过的第一通孔；入口螺钉构件，所述入口螺钉构件具有与所述第一通孔相一致的中心孔；以及 入口传感器固定导向器，所述入口传感器固定导向器具有贯穿其间以让所述金属线材通过的第二通孔，所述入口传感器固定导向器安装在所述传感器单元的入口表面处。32. 如权利要求31所述的空气导向型金属线导向器，其特征在于，所述入口导向器本体包括形成在所述第一通孔后端的第一螺钉构件组装部分，所述第一螺钉构件组装部分具有这样的横截面，其中，沿着所述金属线材前进方向其内直径增大；以及连接到所述第一螺钉构件组装部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：金源奉，成耆泽，慎荣范，闵达基，尹哲，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]