[发明专利]线圈吐丝机头

说明书

技术领域

本发明涉及一种线圈吐丝机头(coil laying head)，其用于来自轧机或其他类似来源的连续的且大致直线的半成品，如：线材、圆棒或其他。

背景技术

从不同直径的金属线得到线圈的通常使用的解决方案是用线圈吐丝机头，其包括转子，线圈形成和叠层输送管安装在该转子中。转子通过两个滚动轴承或支撑件悬臂安装在定子本体上，并且因此可绕其自身的轴线旋转。定子本体进而刚性地约束到基座。转子通常以可超过2000RPM的高的角速度绕其自身的轴线旋转。转子的旋转通过由锥齿轮驱动系统连接的外部电机产生。线圈吐丝机头的类型也是已知的，其中转子内部地包括电机并同轴安装电机定子。

在线圈吐丝机头的旋转过程中，叠层(laminate)通过管弯曲，以形成一系列具有预确定直径的线圈，该线圈通过掉落在辊卸料带上而被存放，以被冷却并输送到收集和堆放储器。

在金属线通过时，形成线圈的管遭遇强烈的机械应力和热应力、冲击以及切向推力，其决定了管内的特别强烈的磨损状况，这限制了其使用寿命。此外，管承受的磨损在其整个长度上常常是不均匀的，趋向于集中在较大应力的一些区域中，而不是其他区域。当其至少一部分磨损时更换整个管因此意味着尚未磨损的那些部分的非最优使用。

此外，这种管的频繁更换引起停机，除导致备用零件和劳动力的高成本外，还导致设备利用率降低、缺乏生产力。

此外，线圈吐丝管承受的高离心应力使它变形，改变了其初始几何结构，并且因此机器变得不平衡。这个事实排除了进一步增大线圈吐丝机头旋转速度的可能性，进一步增大线圈吐丝机头旋转速度将被实现过去不可能实现的轧制速度的现代轧机所需要。

因此，为了克服这些缺点，提议了通过使用耐磨损和可互换的管状插入件来增加管的持续时间的解决方案以及提供了管本身的消除的解决方案两者。例如，参考后者的情况，文件EP-A-779 115描述了一种线圈吐丝机头，其代替线圈吐丝管使用形成在两个钟形旋转构件之间的螺旋状输送槽，该两个钟形旋转构件一个为内部的并且一个为外部的，彼此为一个整体，并通过法兰固定到芯棒。该头部设置有四个或更多的槽，该四个或更多的槽可选择性地用于在线圈吐丝机头内输送和引导叠层。

两个钟形件通常由轻质材料制成，如轻合金或复合材料，其允许获得高的旋转速度。为了延长使用寿命，槽涂有耐磨材料。

文件U.S.6098909描述了与上述文件的解决方案相似的解决方案，其中建议，为了修复槽，根据在外部的钟形件的内表面上发生的局部磨损使内部的钟形件相对于外部的钟形件周期性旋转。

然而，这些解决方案并不令人满意，这是因为由于叠层高速通过造成的相当大的磨损，因此具有产品在其中流动的槽的钟形构件必须频繁更换。

发明概述

本发明的目的是提供一种设置有转子的线圈吐丝机头，其允许减小由于槽的磨损导致的开槽的钟形件中所需要的改变的次数以及减小为了制造该开槽的钟形件造成的材料的浪费，从而降低了物体的使用成本。

本发明的一个另外的目的是提供一种设置有转子的线圈吐丝机头，其允许使用叠层通过的适合于其所承受的磨损等级的槽的每一部分。

本发明的另一个目的是提供一种设置有转子的线圈吐丝机头，其允许使用所述开槽的钟形件的整个外表面。

本发明的另外的目的是提供一种线圈吐丝机头，其需要易于维修的转子，该转子由相对可控但不是很重的部分组成。

因此，本发明旨在通过实施一种线圈吐丝机头来实现上述目的，线圈吐丝机头界定了纵向轴线，该线圈吐丝机头根据权利要求1包括：固定的支撑结构；转子，其适合于绕所述纵向轴线旋转，且可旋转地固定至所述支撑结构；其中所述转子包括钟形构件，该钟形构件相对于所述纵向轴线向外扩展且具有设置有用于引导金属产品的至少一个螺旋形槽的其外表面；其中，设置了将金属产品供应至所述至少一个槽的供应装置；其特征在于，所述钟形构件包括至少三个阶段(stage)，所述阶段沿所述纵向轴线彼此顺次排布，使得所述阶段的设置有螺旋形槽的外表面共同界定所述钟形构件的外表面，且可通过围绕所述纵向轴线转动至少一个阶段来布置在至少一个相应的相对角度位置中，以便沿着所述钟形构件的整个外表面界定用于所述金属产品的至少一个连续的螺旋形路径。

本发明的线圈吐丝机头的转子有利地包括分阶段制成的大体钟形的构件；实际上，转子由多个阶段或者截头圆锥形零件组成，其顺次地布置，形成允许线圈形成的开槽的钟形件。