[发明专利]再生吐丝管

说明书

技术领域

本发明总体上涉及吐丝管，其中，该吐丝管使用在轧机吐丝机中以将热轧产品成形为螺旋环结构，并且本发明更具体地涉及通过周期性地变换倾向于遭受由与热轧产品的摩擦接触所引起的局部加速磨损的内部管表面并因而更新内部管表面来延长这种管的使用寿命的方法。

背景技术

在如图1中图示出的典型的线材轧机中，在炉10中对坯料再加热。加热的坯料从炉中被取出并且通过粗轧机12、中间轧机14、精轧机16以及在一些情况下还有减径/定径机（未图示）来轧制。然后，成品被引向吐丝机18，在吐丝机18处，成品被成形为环20。环放置在输送机22上以便运输至重整台24，在重整台24，将环集结成卷。当在输送机上运送的同时，环受到有控制的冷却以实现选定的冶金性能。

此外，如图2中所图示的，吐丝机18包括中空的套管轴26，该中空的套管轴26容纳弯曲的吐丝管28。由马达32提供动力的锥齿轮传动装置30用来围绕轴线“A”可旋转地驱动套管轴和吐丝管。

在过去的几十年，线材轧机的输出速度已经显著地增加了。例如，轧机现在具有以110米/秒和更高的速度轧制5.5毫米线材的能力。以这种速度，热轧产品会对吐丝管施加惩罚效应，从而引起内部管表面经历快速局部摩擦磨损并过早损坏。同样，由于吐丝管磨损，因此它们向输送机22输出稳定的环型的能力会劣化。不稳定的环型会干扰冷却均匀性并且还会促成在重整台24处的缠绕事故（coiling mishaps）——通常被称为“缠辊”（cobbling）。需要频繁且高成本的轧机停机以更换过早磨损的吐丝管并且需要解决与重整台处的缠辊关联的问题。

本领域的技术人员在增加吐丝管的使用寿命方面已经做了反复尝试。例如，如在美国专利No.4074553和No.5839684中所公开的，已经提出用耐磨衬垫内衬于吐丝管。美国专利No.6098909公开了一种不同的方法，其中，吐丝管被由圆锥形衬垫的外表面中的螺旋形凹槽所限定的导引路径取代，其中圆锥形衬垫的外表面由圆锥形外壳封围，并且所述衬垫能够在外壳内旋转以渐进地变换在外壳内表面上的磨损模式。

出于各种原因，这些方法中没有一个被证明是一种对管过早磨损问题的实用解决方案。

在使内部管表面碳化以增加硬度和耐磨性方面也已经做了尝试。然而，碳化过程需要从高处理温度进行剧烈淬火，这可能使管的弯曲变形。碳化层也已经被发现相对较脆并且在因暴露于热轧产品而导致的升高温度下会退火。

多年来，已经被广泛接受的是，具有减小的孔径尺寸的吐丝管提供了许多明显的优点。通过将热轧产品径向地限制在更小的空间之内，提高了导引性并且输出至冷却输送机的环型更一致，从而使得能够以更高的速度轧制。然而，不幸地，这些优点在很大程度上已经被大大加速的管磨损所抵消。因而，在过去，本领域的技术人员已经公认，必须通过使用更大孔径的吐丝管以及以低于轧机额定设计速度的减小的速度进行轧制来妥协。

发明内容

主要地来讲，本发明的目的在于提供一种具有独特的再生能力的改进的吐丝管，其中，该独特的再生能力允许吐丝管保持使用很长期限而不用屈服于由与热轧产品的摩擦接触所引起的局部摩擦磨损。

根据本发明的吐丝管构造成在轧机吐丝机中绕轴线旋转，所述吐丝管包括金属的外管和金属的内管。所述外管具有与管轴线对齐的入口部段、弯曲离开所述管轴线的中间部段以及从所述管轴线测量具有恒定半径的输出部段。所述内管具有入口部段、中间部段和输出部段，所述内管的入口部段、中间部段和输出部段分别内衬于所述外管的入口部段、中间部段和输出部段。所述内管仅通过与所述外管的摩擦接触约束相对于所述外管运动。所述内管能够在所述吐丝管绕其轴线旋转期间响应于加热和冷却循环在所述外管内渐进地移动。该渐进式移动用来周期性地变换与热轧产品摩擦接触的内部管表面并因而更新与热轧产品摩擦接触的内部管表面，并且这样做就避免了在任何一个位置处的持久的磨损。

现在将参照附图对本发明的这些及其它特征和附属优点进行更详细的描述，附图中：

附图说明

图1为典型的轧机布置的示意图；

图2为吐丝机和关联的轧机部件的放大的示意图；

图3为根据本发明的吐丝管的侧视图；

图4为吐丝管的局部纵向截面图；

图5为吐丝管的入口端的纵向截面图；

图6为沿着图3的线6-6截取的横截面图；以及

图7A至图7C为图解性的描述，示出了在加热与冷却循环期间作用在内管上的力。

具体实施方式