一种利用工件余温的矫直机

技术领域

本发明涉及矫直技术领域，具体为一种利用工件余温的矫直机。

背景技术

工件经过轧机在一定温度下温轧后会产生加工缺陷，例如工件的扰曲变形、残余应力，因此，需要通过矫直机对加热至矫直温度的工件进行矫直并通过后处理设备对残余应力进行消减后才能成为合格的成品。现有技术常采用长时高温热处理设备进行长时热处理来消减残余应力，然而虽然能够消减残余应力，但是在消减残余应力的过程中材料原本具有的加工硬化带来的力学性能则会消失殆尽；也可以采用拉伸矫直设备减小残余应力，然而单纯采用拉伸矫直减小残余应力需满足非常苛刻的条件：一是必须材料芯部为残余压应力而表面为残余拉应力，二是材料在拉伸过程中必须产生较大的宏观变形才能实现残余应力消除的作用，而材料一旦发生宏观变形则必然会影响产品的形状尺寸精度；并且使用单独的矫直机和后处理设备消减残余应力会导致需要额外的设备和成本且占用额外的厂房面积；工件刚离开轧机时表面具有一定的余温，单纯使用工件的余温几乎无法消除应力，反而会因工件的温度分布不均匀导致产生新的残余应力且导致工件出现扭曲或者弯曲的问题，因而这种余温不仅在矫直之后的工序中被白白浪费，而且还会降低工件的加工质量和成品率。

发明内容

基于此，有必要提供一种利用工件余温的矫直机，解决上述至少一个问题。

本申请提供了一种利用工件余温的矫直机，所述工件具有经轧机的轧辊轧制后的余温，所述矫直机，所述矫直机包括：

矫直部件，所述矫直部件设置于所述轧机的出料的一侧，所述矫直部件包括第一驱动组件、上辊组组件和下辊组组件，所述上辊组组件和所述下辊组组件压接所述工件以矫直所述工件，所述上辊组组件和/或下辊组组件包括至少一个可转动的驱动结构，所述第一驱动组件驱动所述驱动结构转动以沿送料方向移动所述工件，所述驱动结构具有转速V2，所述转速V2大于所述轧辊具有的转速V1以对所述工件形成张力；

传输部件，所述传输部件设置于所述轧机和所述矫直部件之间，所述传输部件将所述工件由所述轧机的出料的一侧输送至所述矫直部件的进料的一侧。

进一步地，所述上辊组组件和所述下辊组组件均包括矫直辊，所述上辊组组件对应的所述矫直辊和所述下辊组组件对应的所述矫直辊压接所述工件以矫直所述工件，所述驱动结构包括至少一个所述矫直辊。

进一步地，所述上辊组组件和所述下辊组组件还均包括碾送辊，所述上辊组组件对应的所述碾送辊和所述下辊组组件对应的所述碾送辊抵接所述工件，所述驱动结构包括至少一个所述碾送辊。

进一步地，所述上辊组组件对应的所述矫直辊和所述下辊组组件对应的所述矫直辊相互间隔且错开设置以实现压合矫直。

进一步地，所述上辊组组件对应的所述碾送辊和所述下辊组组件对应的所述碾送辊正对设置以实现压合碾送。

进一步地，所述第一驱动组件包括电机和万向节，所述万向节连接所述驱动结构和所述电机以使所述电机驱动所述驱动结构转动。

进一步地，所述电机还包括调速结构，所述调速结构连接所述电机以调节所述电机的转速从而调节所述驱动结构的转速。

进一步地，所述上辊组组件还包括调节结构，所述矫直机还包括机架，所述调节结构包括调节轮和调节杆，所述机架包括螺纹孔，所述调节杆的一端和所述调节轮固定连接，所述调节杆的另一端穿过所述螺纹孔并固定连接所述上辊组组件，所述调节杆上和所述螺纹孔对应的部分具有螺纹，所述调节轮可转动地连接于所述螺纹孔以使所述调节杆可朝向/背离所述下辊组组件移动以调节所述上辊组组件的下压量。

进一步地，所述矫直部件还包括防扭机构，所述防扭机构设置于所述矫直部件和所述传输部件之间，所述防扭机构包括水平方向防扭结构和纵向防扭结构，所述水平方向防扭结构沿水平方向夹紧所述工件以对所述工件的输送进行导向并防止所述工件发生水平方向的扭曲，所述纵向防扭结构沿竖直方向夹紧所述工件以对所述工件的输送进行导向并防止所述工件发生竖直方向的扭曲，所述竖直方向为矫直机压合方向，所述水平方向为同时与所述送料方向和所述竖直方向垂直的方向。

进一步地，所述矫直机还包括导卫部件，所述导卫部件设置于所述轧机和所述矫直部件之间，所述导卫部件压接所述工件以对所述工件的输送进行导向并防止所述工件起翘。

上述矫直机，由于矫直部件与轧机的轧辊之间形成了可调节大小的速度差，因此可以调节工件受到的沿送料方向的张力，从而使工件被拉伸至仅发生轻微的蠕变而不发生宏观变形。本申请利用工件轧制后的余温以及通过轧机200与矫直机100之间的速度差使得工件获得张力，消减工件具有的一部分残余应力，并通过矫直机100完成工件的平直出线。上述工序无需额外设置去应力装置，极大地节省了成本和能源，简化了设备的结构，提高了空间利用率，提高了工件的加工质量和成品率。

附图说明

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；相同的附图标记用于结构相同和功能相同的构件。其中：

图1为本申请实施例的一种利用工件余温的矫直机的整体结构示意图；

图2为本申请实施例的驱动结构的转动原理示意图；

附图标记说明：100-矫直组件；101-碾送辊；102-调节结构；103-矫直辊；104-水平方向防扭导向轮；105-纵向防扭导向轮；106-电机；107-万向节；108-机架；109-驱动结构；轧机-200；轧辊-201。

具体实施方式

下下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。各个示例通过本发明的解释的方式提供而非限制本发明。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本发明包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

所附附图中示出了本发明的一个或多个示例。详细描述使用了数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似标记的已经用于指代本发明的相似或类似的部分。如本文所用的那样，用语“第一”、“第二”和“第三”等可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示单独构件的位置或重要性。

本申请实施例提供一种利用工件余温的矫直机100，用于矫直在轧制温度下经轧机200的轧辊201轧制后具有余温的工件，轧辊201具有转速V1，其可以是集成化的设备，也可以是分散布置的生产线，在本实施例中，以矫直机100为集成化的设备为例进行说明。

其中，为了方便后文对矫直机100的描述，定义工件的送料方向为按照送料次序由前至后的方向，定义竖直方向为矫直机100压合方向，定义水平方向为同时垂直于工件的送料方向和竖直方向的方向。

请参考图1至图2，在本实施例中，示例性地，矫直机100包括矫直部件和传输部件，其中，矫直部件设置于轧机200的出料的一侧，传输部件设置于轧机200和矫直部件之间，传输部件将工件由轧机200的出料的一侧输送至矫直部件的进料的一侧。

具体地，矫直部件包括第一驱动组件、上辊组组件和下辊组组件，上辊组组件和下辊组组件压接工件以矫直工件，下辊组组件包括至少一个可转动的驱动结构109，第一驱动组件驱动该驱动结构109转动以沿送料方向移动工件，驱动结构109具有转速V2，转速V2大于转速V1以对工件形成张力；可以理解地，在一些实施例中，驱动结构109也可以设置在上辊组组件；在一些实施例中，上辊组组件和下辊组组件也可以同时具有驱动结构109；如此，由于矫直部件的驱动结构109的转速V1与轧机200的轧辊201的转速V2之间形成了速度差，因此能够对工件沿送料方向形成张力。

具体地，上辊组组件包括两个矫直辊102，下辊组组件包括三个矫直辊102，上辊组组件对应的矫直辊102和下辊组组件对应的矫直辊102压接工件以矫直工件，驱动结构109包括一个矫直辊102，可以理解的，在一些实施例中，上辊组组件和下辊组组件对应的矫直辊102也可以设定为其他数量；可以理解的，在一些实施例中，驱动结构109也可以包括多个矫直辊102。

具体地，上辊组组件和下辊组组件还均包括一个碾送辊101，上辊组组件对应的碾送辊101和下辊组组件对应的碾送辊101抵接工件，可以理解的，在一些实施例中，可以理解的，上辊组组件和下辊组组件对应的碾送辊101的数量也可以设定为其他数量；在一些实施例中，可以理解的，驱动结构109也可以同时包括一个或多个碾送辊101；在一些实施例中，可以理解的，驱动结构109也可以仅包括一个或多个碾送辊101。

具体地，上辊组组件对应的矫直辊102和下辊组组件对应的矫直辊102相互间隔且错开设置以实现压合矫直。

具体地，上辊组组件对应的碾送辊101和下辊组组件对应的碾送辊101正对设置以实现压合碾送。

具体地，第一驱动组件包括电机106和万向节107，万向节107连接驱动结构109和电机106以使电机106驱动该驱动结构109转动。

具体地，电机106还包括调速结构，调速结构连接电机106以调节电机106的转速从而调节驱动结构109的转速。

具体地，调速结构可以为变频器，但不限于此。

具体地，上辊组组件还包括调节结构103，矫直机100还包括机架108，调节结构103包括调节轮和调节杆，机架108包括螺纹孔，调节杆的一端和调节轮固定连接，调节杆的另一端穿过螺纹孔并固定连接上辊组组件，调节杆上和螺纹孔对应的部分具有螺纹，调节轮可转动地连接于螺纹孔以使调节杆可朝向/背离下辊组组件移动以调节上辊组组件的下压量，如此，由于设置了调节结构103，因此可以改变上辊组组件对工件施加的下压力，从而改变上辊组组件对工件施加的摩擦力，进而调节矫直部件与轧机200的轧辊201之间产生的速度差对工件形成的张力的大小。

具体地，矫直部件还包括防扭机构，防扭机构设置于矫直部件和传输部件之间，防扭机构包括水平方向防扭结构104和纵向防扭结构105，水平方向防扭结构104沿水平方向夹紧工件以对工件的输送进行导向并防止工件发生水平方向的扭曲，纵向防扭结构105沿竖直方向夹紧工件以对工件的输送进行导向并防止工件发生竖直方向的扭曲，水平方向为同时与送料方向和竖直方向垂直的方向。

具体地，矫直机100还包括导卫部件，导卫部件设置于轧机200和矫直部件之间，导卫部件压接工件以对工件的输送进行导向并防止工件起翘。

上述矫直机100，由于矫直部件与轧机200的轧辊201之间形成了可调节大小的速度差，因此可以调节工件受到的沿送料方向的张力，从而使工件被拉伸至仅发生轻微的蠕变而不发生宏观变形。本申请利用工件轧制后的余温以及通过轧机200与矫直机100之间的速度差使得工件获得张力，消减工件具有的一部分残余应力，并通过矫直机100完成工件的平直出线。上述工序无需额外设置去应力装置，极大地节省了成本和能源，简化了设备的结构，提高了空间利用率，提高了工件的加工质量和成品率。

在本实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。以上内容，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。