轧机线圈成型吐丝机制造技术

一种轧机线圈成型装置，包括：旋转套筒，该旋转套筒将细长材料排出到细长路径中空结构例如吐丝管中。细长结构由铁和非铁非相似材料的组合构造。通常，在遭受相对高的磨损的区域中使用非铁材料。细长路径结构的部分可以由嵌套的包络层形成和/或通过处于轴向邻接关系的结合段形成。由嵌套层形成的部件可构造为许多三维复合曲线形状，其可以以局部对称或非对称横截面复制平滑的连续弯曲细长材料运输路径吐丝管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及轧机线圈成型装置，通常称为吐丝机，具体地涉及具有含非相似材料组合构造的路径或管的轧机线圈成型吐丝机，并且更具体地涉及在吐丝机中诸如吐丝管的可替换的吐丝路径。
技术介绍
轧机线圈成型吐丝装置将移动的被碾轧的细长材料形成为ー连串螺旋形的连续循环圏。在下游通过将其捆扎成螺旋匝的线圈而对这些循环圈进行进一歩处理。在美国专利No. 5，312，065,6, 769，641以及7，011，264中一般性地描述了已知的吐丝机，其全部内容通过引用合并到本文中，就仿佛完全在本文中阐述一祥。如在这些专利中所描述的，轧机吐丝系统包括套筒(quill)、管支承件以及吐丝管。套筒和管支承件适于旋转吐丝管，使得吐丝管能够接纳细长材料进入其入口端。该吐丝管具有被套筒的喇叭形部包围的弯曲中间部分，并且还具有从套筒的旋转轴向外径向突出的端部分，该端部分通常与套筒的旋转轴相切。旋转套筒和吐丝管相组合使被碾轧材料成为螺旋弯曲形状。可以在不同外形和/或直径中之一方面替换吐丝管，从而重新配置吐丝机以适应不同尺寸的被碾轧材料或替换磨损的管。此外，以旋转的螺旋引导件来完成被碾轧材料的螺旋状压型，该螺旋引导件包括在其外周附近接纳被碾轧材料的槽。在美国专利号6，769，641中所描述的螺旋引导件为周向槽形成在边沿部中的分段扇形组合式边沿构造。一般的环形圈或套管(Shixnid)，通常也称为端部环或引导环，具有螺旋引导件和限定吐丝管排出端的引导面，使得当将处于完全卷绕式构造的细长材料排出到输送机以用于随后的捆扎和其他处理时，该细长材料被径向限定。包括ー个或更多个卸料桨(tripperpaddle)的旋转的卸料机构可以被定位在远离套筒的端部环/套管的大约六点钟处或者底部位置。改变卸料机构相对于环/套管的内径表面的枢轴攻角可用于控制细长材料的卷绕，例如用以补偿细长材料可塑性厚度、成分、碾轧速度和横截面结构的变化。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相组合地使被碾轧材料形成为螺旋弯曲形状。通常，吐丝管由在成型夹具中通过施加外部热或机械カ而被弯曲以符合期望的常见螺旋外形的连续长度的对称钢管或钢管材形成。为相对容易加工成期望的最終常见螺旋形状以及相对低的材料购买成本，针对构造吐丝管通常选择钢管或管材。但是商业钢管或钢材具有相对低的硬度，这对于轧机操作、生产和维护不是合乎期望的限制因素。在吐丝系统入口端中接纳以高达约500英尺/秒(150m/sec)的速度前进的细长材料，并在排出端以ー连串连续线圈环的形式排出。以这样的速度，热的被碾轧产品对吐丝管施加负面作用，引起内部管表面经历快速的局部摩擦磨损和过早破坏。同样地，由于吐丝管磨损，因此它们将稳定的环图案传送到位于吐丝管的排出端处的接纳成圈线圈的输送机的能力減退。不稳定的环图案打乱冷却均匀性，并且还导致通常称为“修补”的卷绕事故。多年来，被广泛接受的观点是具有减小的口径尺寸的吐丝管提供许多显著优点。通过在更小的空间内径向压缩热的被碾轧产品，改进了引导并且传送至冷却输送机的环图案更一致，使得能够以更快的速度碾轧。然而，不幸地，这些优点由于更快的生产速度所引起的显著加速的管磨损而被较大程度地抵消了。此外，口径尺寸减小的管仅可用于小直径产品，因此其必须被替换为更大口径尺寸的管以用于卷绕更大直径的产品。需要进行频繁且代价较高的轧机停エ以及预防性的检修，来替换过早磨损的吐丝管，和解决与细长材料的修补关联的问题。如果吐丝管变得如此磨损从而其遭受管壁破裂，修补事故会影响吐丝机上游的细长材料馈送。从耐磨性的观点出发，期望由相对硬的低表面摩擦钢形成吐丝管内部磨损表面，并且还期望执行另外的表面硬化和热处理，但是这样的磨损处理步骤必须与制造管的轻松性和成本均衡。因此，在过去，本领域技术人员认为必须通过采用更大口径的吐丝管并且以低于轧机的额定设计速度的降低速度进行碾轧来与吐丝管设计和性能相折中。大于期望的吐丝管内径和降低的碾轧速度的组合已经被执行，以便在安排的维修“停エ期”期间安排预防性维修管替换。常规的以及当前的吐丝管必须在其处理大约3，000吨或更少的细长材料的量之后被替换，这取决于直径、速度和产品成分。本领域技术人员已经反复尝试増加吐丝管的使用寿命以用于更大的总处理吨数，使其被替换之前可以处理更多细长材料。例如，如在美国专利号4，074，553和5，839，684中所公开的，已经提议使用插入到外部吐丝管壳体中的耐磨损插入环来排列吐丝管。在吐丝管壳体的弯曲部内的邻近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前进来说不期望有这些不连续的间隙。美国专利号6，098，909公开了不同的方法其中吐丝管被去除以有利于被圆锥形外壳体围住的圆锥形插入物的外表面中的螺旋槽限定的引导路径，该插入物在外壳体内可旋转，以在外壳体的内表面上逐渐移动磨损图案。不认为螺旋槽圆锥形插入物方法容易与目前包含有吐丝管结构的所有现有的套筒吐丝机兼容。还进行尝试以使内部吐丝管表面渗碳，从而増加硬度和耐磨性。然而，碳化过程需要从上升的处理温度进行强烈的淬火，这会歪曲管的曲率。还发现该渗碳层相对易碎，并且在由于暴露于热的被碾轧品导致的上升温度处回火(temper down )。本专利申请的所有者也公开了通过使渗硼层经受硼原子扩散到管内部的热化学处理来将渗硼层应用于吐丝管磨损表面，从而增加硬度。參见如下专利合作条约申请名为“Boronized Laying Pipe”，于2011年9月2日提交至美国受理局，申请号为PCT/US2011/050314。本专利申请的所有者还公开了具有摩擦力紧配啮合的内外同心层的吐丝管，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前迸。因此，吐丝管内部的磨损部沿着管内部前进，使得“新鮮的”未磨损表面不断地补充磨损部。參见如下专利合作条约申请名为“Regenerative Laying Pipe”,于2011年9月2日提交至美国受理局，申请号为PCT/US2011/050283。
技术实现思路
简要地描述，本专利技术的实施方式涉及轧机线圈成型装置吐丝路径结构，以用于在吐丝机中保持并输送细长材料，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，吐丝路径结构包括铁和非铁非相似材料的组合。非铁材料可以用在遭受相对更高磨损的区域中，而含铁材料(例如，钢)可以用在遭受相对弱的磨损的区域中。可替换地，可以由ー种或更多种非铁材料、以单层或者以两个或更多个叠套多层来制造整个吐丝路径结构。以这种方式，吐丝路径结构的较大部分可以由一段或更多段钢管形成，该钢管是在本领域中制造方面熟悉的成本有效的材料。诸如高磨损区域的区域可以由相对更硬、更昂贵的材料和/或与传统上使用的钢相比相对更难制造成吐丝路径管的材料制造。吐丝路径结构的部分或其整体可以通过将ー层或多层管或者其他细长中空结构(包括非相似金属的组合)插入到彼此中、即形成两层或更多层的嵌套结构，由嵌套包络层来形成。类似地，吐丝路径结构的部分或其整体可以由邻近的邻接部形成，该邻近的邻接部形成用于通过其进行细长材料的流通和输送的连续内径表面。可以通过配对联锁端部、紧固部或者通过将本文档来自技高网...

【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，所述装置包括：细长的中空路径结构，所述细长的中空路径结构限定用于在其中输送所述细长材料的连续的内表面，所述内表面在经受相对较高的磨损率的至少一个区域中包括至少一种非铁材料。

【技术特征摘要】
2011.09.26 US 61/539,069;2011.09.26 US 61/539,0141.一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，所述装置包括 细长的中空路径结构，所述细长的中空路径结构限定用于在其中输送所述细长材料的连续的内表面，所述内表面在经受相对较高的磨损率的至少一个区域中包括至少一种非铁材料。2.根据权利要求1所述的装置，在所述区域中的所述内表面包括一种或更多种非铁材料，并且所述路径的其它部分包括一种或更多种含铁材料。3.根据权利要求1所述的装置，在所述区域中还包括被外层俘获的非铁内层。4.根据权利要求3所述的装置，所述外层的材料从含铁材料和非铁材料中选择。5.根据权利要求3所述的装置，所述内层还包括邻接所述非铁材料的含铁材料，所述邻接的材料被所述外层俘获。6.根据权利要求5所述的装置，还包括轴向端部环，所述轴向端部环附接至用于将所述内层俘获在其中的所述外层。7.根据权利要求3所述的装置，所述非铁内层和所述外层彼此周向地摩擦接触，在所述细长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前进。8.根据权利要求7所述的装置，整个所述内层包括非铁材料，并且所述外层包括含铁材料或非铁材料。9.根据权利要求1所述的装置，所述区域的内表面从硬化区域和摩擦减小区域中选择。10.根据权利要求1所述的装置，所述非铁材料从镍基合金、钴基合金、钛基合金、不锈钢、碳化钨、陶瓷和超合金中选择。1...

【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：