本发明专利技术涉及带有侧向结合区段构造式路径或管的轧机线圈成型吐丝机。具体地，涉及一种轧机线圈成型装置，包括：旋转套筒，该旋转套筒支承细长路径中空结构，例如吐丝管，以用于在细长材料被轧制后接纳细长材料。细长结构由铁和非铁的异质材料的组合构造。细长路径中空结构由邻接的相邻区段形成，并且可以被构造为任意三维复合弯曲形状，该形状可以复制已知吐丝管的平滑连续弯曲细长材料输送路径、或者任意其它期望路径。路径结构区段或多个区段可以由同质材料构造，或者可替代地，不同材料可以拼接或另外地结合以形成组合的完成的细长路径中空结构。相邻的区段部分可以嵌套在另一路径结构层内或外接于后者。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施方式涉及通常称为吐丝机(laying head)的轧机线圈成型装置，并且更具体地涉及吐丝机中的可替换吐丝机路径,例如吐丝管。
技术介绍
_4] 现有技术的描述轧机线圈成型吐丝装置将移动的经轧制的细长材料形成为ー连串螺旋连续环形圏。可在下游通过将这些环形圈捆扎成螺旋匝线圈而对这些环进行进ー步处理。已知的吐丝机在美国专利No. 5，312，065,6, 769，641以及7，011, 264中总体描述，所述专利全部通过參引合并到本文中，就如同完全包含在本文中一祥。如在这些专利中所描述的，轧机吐丝系统包括套筒、管支承件以及吐丝管。套筒和管支承件适于使吐丝管旋转，使得吐丝管能够接纳细长材料进入其入口端。该吐丝管具有由套筒的喇叭形部分包围的弯曲中间部分，并且还具有从套筒的旋转轴线沿径向向外伸出并且大致与套筒的旋转轴线相切的端部部分。结合地，旋转套筒和吐丝机使经轧制材料一致形成为螺旋弯曲形状。可以使用具有不同轮廓和/或直径的吐丝管来取代吐丝管，以便改装吐丝机以适应不同尺寸的经轧制材料或者替换磨损的管。此外，经轧制材料的螺旋状成型是在旋转螺旋引导件中完成的，螺旋引导件包括用于围绕经轧制材料的外周容纳经轧制材料的槽。在美国专利No. 6，769，641中所描述的螺旋引导件为具有形成在边沿部段中的周向槽的分段的、扇形的、模块边沿构造。大致环形的环或套管(通常也称为端环或引导环)具有限定吐丝管排出端和螺旋引导件的引导面，使得细长材料在其以完全卷绕式构型的形式被排出到用于随后的捆扎和其它处理的传送机时受到径向限定。包括一个或更多个倾卸板的枢转倾卸机构可以被定位在套筒远端的端部环/套管的大约六点钟处的位置或者底部位置。改变倾卸机构的相对于环/套管的内径表面的枢转攻角有利于控制细长材料的卷绕，例如用以补偿细长材料塑性厚度、成分、轧制速度以及横截面结构的变化。叶丝管设计和操作限制如之前提及的，中空吐丝管与旋转套筒和管支承件组合，使经轧制材料一致地形成为螺旋弯曲形状。通常，吐丝管由在成形夹具中通过施加外部热或机械カ而被弯曲以形成期望的大致螺旋形轮廓的连续长度的对称钢管或钢管材形成。通常选择钢管或管材用于构造吐丝管以相对较容易地加工成期望的最终大致螺旋形形状以及相对较低的材料购买成本。但是商用钢管或管材具有相对低的硬度，这对于轧机操作、生产和维护而言是不期望的限制因素。以最高达500英尺/秒(150m/s)的速度行进的细长材料被接纳在吐丝系统入口端中，并在排出端处呈ー连串连续线圈环的形式而被排出。以这样的速度，经热轧制的产品在吐丝管上施加负面作用，使内部管表面经历快速的局部摩擦磨损和过早失效。另外，当吐丝管磨损时，它们将稳定的环形式样传送到位于吐丝机的排出端处的环形线圈接纳传送机的能力減退。不稳定的环形式样扰乱冷却均匀性，并且还加剧通常称为“弯斜(cobbling)”的卷绕问题。多年来，广泛接受的是具有减小的孔径的吐丝管提供许多显著优点。通过在较小的空间内在径向上压缩热轧制产品，提高了引导性并且传送至冷却传送机的环形式样更ー致，使得能够以更快的速度轧制。然而，不幸地，这些优点在很大程度上被由于产品的较高速度所引起的显著加速的管磨损所抵消。另外，孔径减小的管仅可以用于小直径的产品，因此其必须被替换为较大孔径的管以用于卷绕较大直径的产品。需要频繁且费用高的轧机停机以及预防性维护以替换过早磨损的吐丝管以及解决与细长材料的弯斜相关联的问题。在吐丝管变得磨损而使其经受管壁破裂的情况下，重轧事故可能影响吐丝机上游的细长材料给送。从耐磨性的观点出发，期望由相对硬的低表面摩擦的钢形成吐丝管内部耐磨表面，并且还期望执行另外的表面硬化和热处理，但是这样的耐磨处理步骤必须与制造管的容易性和成本相平衡。因此，在过去，本领域的普通技术人员认为必须通过采用较大孔的吐丝管并且以低于轧机的额定设计速度的降低的速度轧制来折衷吐丝管设计和性能。大于期望的吐丝管内径以及降低的轧制速度的组合已经被实施以便在规定维修的“停エ期”期间安排预防性维修的管替换。取决于直径、速度和产品成分，常规的以及当前的吐丝管必须在处理大约3，000吨或更少的细长材料量之后被替换。本领域的普通技术人员已经再三尝试增加吐丝管的使用寿命以用于更大的总处理吨数，使其在被替换之前可以处理更多细长材料。例如，如在美国专利No. 4，074，553和No. 5，839，684中所公开的，已经提出使用插入到外部吐丝管壳体中的耐磨插入环来内衬吐丝管。在吐丝管壳体的弯曲部段内的邻接环具有不连续的间隙，对于在吐丝管内输送的细长材料的平滑行进而言不期望有这些不连续的间隙。美国专利No. 6，098，909公开了不同的方法其中，除去吐丝管而以由圆锥形插入物的外表面中的螺旋槽限定的引导槽来代替，该圆锥形插入物被圆锥形外壳体包围，并且插入物能够在外部壳体内旋转以使磨损图案在外部壳体的内表面上逐渐移位。不认为螺旋槽圆锥形插入物方法容易与所有现存的、目前结合有吐丝管结构的套筒式吐丝机都兼容。还进行尝试以对内部吐丝管表面进行渗碳，以便增加硬度和耐磨性。然而，渗碳过程需要从升高的处理温度进行剧烈的淬火，这可能使管的弯曲变形。还发现该渗碳层相对易碎，并且在由于暴露于热轧制产品而导致的上升温度处韧度降低。本专利申请的所有者还公开了将渗硼层应用于吐丝管耐磨表面，通过使它们经受硼原子扩散到管内部的热化学处理以増加硬度。參见专利合作条约申请名为“BOTonizedLaying Pipe (渗硼层管)”，于2011年9月2日提交至美国受理局，序列号为PCT/US2011/050314。本专利申请的所有者还公开了具有内部和外部紧摩擦接合同心层的吐丝管，其中，由于离心力、局部热膨胀的差异以及在层之间的热循环，在吐丝机操作期间内层相对于外层轴向行迸。因此，吐丝管内部的磨损部沿着管内部行进，使得“新的”未磨损的表面不断补充磨损部。參见专利合作条约申请名为“Regenerative Laying Pipe (再生层管)”，于2011年9月2日提交至美国受理局，序列号为PCT/US2011/050283。
技术实现思路
因此，本专利技术的实施方式包括用于在吐丝机中保持并输送细长材料的轧机吐丝细长结构，使得可以选择性地卷绕细长材料。该吐丝路径结构可以执行常规的吐丝管的功能。在本专利技术的方面中，吐丝路径结构的任何部分或该结构整体由形成用于通过其流通和输送细长材料的有效连续内表面的相邻的邻接区段形成。有效的连续内表面是位于相邻部之间的间隙，如果有的话，远小于细长材料的直径和圆周，使得任何这样的间隙均不会阻止通过吐丝路径结构来输送细长材料。可以通过配对互锁端部、紧固件或者通过将邻接区段永久结合(例如，通过焊接)在一起来使邻接区段拼接或者另外地联接至彼此。可替代地，整个管可以由同质非铁材料而不是由铁和非铁材料的相邻区段构造。相邻区段部分(或者同质的非铁材料管)可以嵌套在另一管内或外接后者以形成具有两层或更多层的吐丝路径/管结构。由相邻区段形成的吐丝路径结构部件可以被构造为任意三维复合弯曲形状，该形状可以复制已知吐丝管的平滑连续弯曲细长材料输送路径，或者任意的其它期望路径。可以由同类材料或不同材料构造的管区段或多个区段可以拼接或另外地结合以形成组合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在轧机线圈成型吐丝系统中保持和输送细长材料的装置，包括：细长中空的路径结构，在所述细长中空的路径结构中限定有用于输送细长材料的内表面，所述细长中空的路径结构包括由侧向地邻接的相邻区段形成的分段构造。
【技术特征摘要】
2011.09.26 US 61/539,014;2011.09.26 US 61/539,0691.一种用于在轧机线圈成型吐丝系统中保持和输送细长材料的装置，包括 细长中空的路径结构，在所述细长中空的路径结构中限定有用于输送细长材料的内表面，所述细长中空的路径结构包括由侧向地邻接的相邻区段形成的分段构造。2.根据权利要求1所述的装置，形成所述内表面的所有区段包括非铁材料。3.根据权利要求1所述的装置，所述区段的至少一部分包括非铁材料。4.根据权利要求1所述的装置，包括通过结合结构联接的至少两个邻接区段，所述结合结构从由焊接、拼接、花键、键、互锁端部、紧固端部、法兰端部、和紧固件构成的组中选择。5.根据权利要求1所述的装置，具有从由耐磨区域、伸出材料离开引导结构、材料输送弓I导结构、和减小摩擦区域构成的组中选择的区域。6.根据权利要求1所述的装置，所述路径结构包括从由横截面的非对称轮廓、绕伸长轴线扭转的非对称轮廓、和平滑内表面连续弯曲的非对称轮廓构成的组中选择的非对称轮廓。7.根据权利要求1所述的装置，包括铁材料和非铁材料的相邻区段。8.根据权利要求7所述的装置，包括由外层外接的相邻区段的内层。9.根据权利要求8所述的装置，所述内层和所述外层彼此周向地摩擦接触，使得在所述细长的路径结构的重复加热和冷却循环期间所述内层相对于所述外层轴向地行进。10.根据权利要求1所述的装置，包括由外层外接的相邻区段的内层。11.根据权利要求10所述的装置，所述内层和所述外层彼此周向地摩擦...
【专利技术属性】
技术研发人员：基思·菲奥鲁奇，
申请(专利权)人：西门子工业公司，
类型：发明
国别省市：
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