[发明专利]一种适用于生产所有规格线材的吐丝机

说明书

技术领域

本发明属于轧钢生产技术领域，涉及将轧制后的线材弯曲成圈的设备，通常称为吐丝机，更具体地说，涉及一种适用于生产所有规格线材的吐丝机。

背景技术

高速线材生产线上吐丝机是用于将水冷后的线材弯曲成一定直径的线圈，均匀布放在散卷运输线上，以利于冷却、收集和包装运输。它属于生产线上的关键设备，对线材轧制速度、成品质量有着决定性影响。

现有技术中，吐丝机一般包括:芯轴、吐丝管支撑体以及吐丝管。芯轴和吐丝管支撑体用于安装吐丝管，使得吐丝管能将线材绕制成一定直径的线圈。该吐丝管的中心轴线是一螺旋形的空间曲线，入口部分与芯轴同轴，中间部分螺旋伸展，直至出口成为部分圆周，并且正切于最终所获得线圈的直径。

吐丝机前设有夹送辊，用于向轧件施加张力，确保了吐丝过程中的力平衡，防止轧件在形成线圈时发生抖动，同时还控制轧件尾部离开最后一架轧机后进入吐丝机的轧件速度。但线材在高速轧制下很容易受到各种因素的影响，造成力平衡产生波动，卷绕时线材不能遵循其理论轨迹，从而出现如圈形忽大忽小、左右摇摆、交叉叠放、疏密不均、弯曲缠绕等现象，导致轧制线材最终质量的恶化；一些小规格线材（即约φ5～φ12毫米）因轧制速度高，在生产时，线材末端离开夹送辊瞬间受力失衡，导致末端猛烈加速，产生抽鞭效应，而半径恒定的一段吐丝管出口部分不足以消除抽鞭效应的影响，线材吐丝的最后一至两圈变得弯曲或卷曲；而一些大规格线材（即约φ13～φ26毫米）因轧制速度低，头部和尾部容易出现从引导通道中吐不出来而发生吐丝机卡钢或缠钢的现象。紊乱的圈形、弯曲或卷曲的线材尾圈都影响成品外观质量，导致散卷运输线运输和集卷收集困难；线材头圈和尾圈不好时需要安排专门的操作人员在散冷运输线上对线圈头部和尾部进行人工处理；吐丝乱造成轧钢生产的作业率、合格率和成材率降低。

在专利US6769641B2和CN103008395A中描述了在吐丝管出口的末端有一个圆周出口通道，该通道与一个固定的圆柱体导向筒配合，形成一个基本封闭的引导通道，以力求刚刚形成的线圈在此引导通道里得以稳定，并减轻轧制线材的头部和尾部变形。但因其通道空间过大，线材成圈离开吐丝管出口后没有得到良好的引导，抖动的线圈反复碰撞通道壁造成线圈杂乱，引起通道壁的过度磨损，严重时造成在通道与导向筒间隙之中卡钢、打断直到吐丝机振动过大造成急停事故。

在专利CN103316956A中所描述的，在吐丝通道出口的末端设有至少一组截面为圆形的环形通道，这些环形通道由多个彼此毗邻的基本导管串接构成，以恒定的半径旋转延伸至少180°。它能对小规格线材（特别是以90至120米/秒的高速轧制的直径为φ5～φ12毫米的小规格线材）离开吐丝管出口后起到很好的引导作用，使圈形稳定，但此种吐丝机基本节片内部通道是直的圆柱孔，整个环形通道实际是由很多的直线段连接而成，它不能对线圈起到完美引导；另外这种吐丝机因独特的引导通道结构所限，不适用于大规格线材生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于生产所有规格线材的吐丝机，该吐丝机能确保所述轧制线材在引导通道中得以良好控制，提高线材的稳定性，促使线材圈形特别是线材头尾的圈形非常完美，避免弯曲变形；同时消除吐丝后续的散卷运输、集卷、剪头尾及打捆等工序因乱卷带来的困难，提高轧钢生产作业率、成材率和合格率。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种适用于生产所有规格线材的吐丝机，包括支撑体，在支撑体上安装有吐丝管，支撑体一端固定在吐丝机芯轴上，并带动吐丝管随芯轴一同旋转；支撑体另一端设有一螺旋扇形面板，其特征在于：在面板上设有螺旋形引导通道，所述引导通道的曲率半径和螺旋升角与吐丝管出口末端的曲率半径和升角一致，引导通道包括导管通道和导向板通道；所述导管通道紧挨着吐丝管出口末端，导管通道由一组导管组件毗邻连接构成，单个导管组件包括内腔与线材相适配的弧形导管、用来连接相邻弧形导管的管夹组件和位于管夹组件两侧的挡块；弧形导管具有与吐丝管出口末端一致的曲率半径和螺旋升角，且在弧形导管入口设有喇叭口；紧挨导管通道设有导向板通道，导向板通道包括环形导轨、吐丝机导向筒和导向板组件，面板的边沿呈T形结构部分构成环形导轨，弧形导管通过管夹组件安装在环形导轨上；导向板组件包括导向板和导向板紧固件，导向板与弧形导管弧长相同，导向板固定在环形导轨上的吐丝机里侧，环形导轨、吐丝机导向筒和一组导向板构成开口向外的导向板通道；导管通道和导向板通道合并形成一个完整的引导通道。