一种主动自动切换被动轧机、使用方法及轧制生产线

技术领域

本发明涉及生产设备技术领域，特别涉及一种主动自动切换被动轧机、使用方法及轧制生产线。

背景技术

目前，对于金属或金属合金例如高速钢、不锈钢、钛材等生产棒状的扁材或异型材加工工艺通常采用热轧和拉拔的方式进行处理，然而在将棒状金属热轧成扁材后，再表面处理，其扁材的端部会留有轧头，在进行拉拔矫直后，需要把轧头切除后才能得到成品。

如专利号为CN201010300862.8公开日为2011年11月09日的中国专利，公开了一种精密异形管的成型工艺及其冷拉拔模具，该成型工艺包括如下步骤：(1)圆形坯管退火；(2)酸洗、磷化；(3)打尖；(4)冷拉拔成型；(5)切除端头。

上述专利存在拉丝模成本高、效率低且拉丝模尺寸不可调整，成品率低，工序长的问题；另外，拉拔过程中由于轧头损耗、模拉划伤以及矫直损耗等原因导致成品的损耗极大，成品率较低。

发明内容

为解决上述现有技术中加工金属扁材或异型材的损耗大的不足，本发明提供一种主动自动切换被动轧机，包括沿坯料进给方向依次设置的导向组件、冷轧装置以及万能冷轧组件；其中冷轧装置包括若干依次交替放置的竖轧组件和横轧组件；所述竖轧组件和横轧组件均包括有超越离合器，且运行时，冷轧装置中后一组件的轧制速度大于前一组件的轧制速度。

在一实施例中，所述竖轧组件还包括有沿竖直方向布置的第一轧辊机构、驱动第一轧辊机构运动的第一驱动机构以及用于调节第一轧辊机构辊缝的第一调节机构。

在一实施例中，所述横轧组件还包括有沿水平方向布置的第二轧辊机构、驱动第二轧辊机构运动的第二驱动机构以及用于调节第二轧辊机构辊缝的第二调节机构。

在一实施例中，所述万能冷轧组件包括两个相对设置的水平辊以及分别位于两水平辊两侧的两个立辊，且两个水平辊和两个立辊的轴线在一个平面内。

在一实施例中，所述导向组件包括两组前后交叉呈井字状的导向轮或导向辊，其中部留有供坯料通过的间隙。

在一实施例中，所述冷轧装置与万能冷轧组件之间设置有导向套，所述导向套中部设置有供坯料通过的导向孔。

在一实施例中，还包括沿坯料进给方向设置在万能冷轧组件后端的气擦组件，所述气擦组件用于清除坯料表面的轧制液。

在一实施例中，所述竖轧组件设置为三组，所述横轧组件设置为两组。

本发明还提供一种主动自动切换被动轧机的使用方法，采用如上所述的主动自动切换被动轧机，包括以下步骤：

将热轧后的坯料进行表面处理，再传送至主动自动切换被动轧机中；

根据实际工作需求设置竖轧组件和横轧组件的速度，并保证冷轧装置中后一组件的轧制速度大于前一组件的轧制速度；

坯料从导向组件进入，并依次穿过交替放置的竖轧组件和横轧组件，由竖轧组件轧制坯料的厚度，横轧组件轧制坯料的宽度，从而得到所需的尺寸；再由冷轧装置提供动力，通过导向套将坯料挤入万能冷轧组件中，经由万能冷轧组件的轧制形成所需的形状；最后由气擦组件工作，将坯料表面的轧制液清除，即为成品。

本发明还提供一种轧制生产线，采用如上所述的主动自动切换被动轧机。

基于上述，与现有技术相比，本发明提供的主动自动切换被动轧机能够在金属扁材或异型材加工中用冷轧替代拉丝，通过若干带有超越离合器的竖轧组件和横轧组件交替轧制的方式将主动轧制切换为被动轧制，从而减少坯料在轧制过程中的变形，具有成本低、工序短、效率高且接近零损耗的优点。

本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。

图1为本发明提供的一种主动自动切换被动轧机的结构示意图；

图2为竖轧组件和横轧组件的结构示意图。

附图标记：

10导向组件 20竖轧组件 30横轧组件

21第一轧辊机构 22第一调节机构 31第二轧辊机构

32第二调节机构 50万能冷轧组件 40导向套

60气擦组件

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，本发明所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本发明的限制；应进一步理解，本发明所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本发明中明确如此定义之外。

本发明提供一种主动自动切换被动轧机，包括沿坯料进给方向依次设置的导向组件10、冷轧装置以及万能冷轧组件50；其中冷轧装置包括若干依次交替放置的竖轧组件20和横轧组件30；所述竖轧组件20和横轧组件30均包括有超越离合器，且运行时，冷轧装置中后一组件的轧制速度大于前一组件的轧制速度。

具体实施时，如图1、2所示，所述轧机包括导向组件10、冷轧装置以及万能冷轧组件50。其中，导向组件10用于引导坯料进入轧机，可由分设在坯料两侧的若干导轮或导辊组成，或是由通过中部留有供坯料通过间隙的导套组成，从而实现牵引导向的作用。所述冷轧装置包括若干依次交替放置的竖轧组件20和横轧组件30，其中竖轧组件20纵向放置使得坯料从旋转方向相反的轧辊间通过，用于轧制坯料的宽度，横轧组件30横向放置同样使得坯料从旋转方向相反的轧辊间通过，用于轧制坯料的厚度。二者依次交替放置，能够有效均匀地对坯料的宽度和厚度进行轧制，使得坯料受力更均匀、组织更密实，轧制精度更高且成型的产品性能更佳。

另外，在运行时，冷轧装置中后一组件的轧制速度需大于前一组件的轧制速度，且所述竖轧组件20和横轧组件30均包括有超越离合器，其作用在于，使得竖轧组件20和横轧组件30依次由主动辊转变为被动辊。具体工作原理为坯料从冷轧装置的前一组件穿越到后一组件时，由于后一组件的轧制速度大于前一组件的轧制速度，在超越离合器的作用下，后一组件主动旋转，而前一组件则由主动转为被动；在穿越到最后一组件后，最后一组件为主动旋转，其前面的组件均转变为被动旋转，而其后连接的万能冷轧组件50同样为被动旋转，从而保证竖轧组件20、横轧组件30及万能冷轧组件50之间同步运行且仅有一个动力驱动，其配合紧凑，既不会使得坯料被拉断，也不会在两组件之间存续，进一步提高了生产效率和产品质量。

具体地，如图1所示，以三组竖轧组件20和两组横轧组件30为例，通过一号竖轧、二号横轧、三号竖轧、四号横轧、五号竖轧的排列方式交替放置。当坯料进入一号竖轧时，一号竖轧为主动式；当坯料进入二号横轧时，二号横轧为主动式，由于二号横轧的轧制速度比一号竖轧快，一号竖轧由主动切换成被动式；当坯料进入三号竖轧时，三号竖轧为主动式，由于三号竖轧的轧制速度比二号横轧快，二号横轧由主动切换成被动式；当坯料进入四号横轧时，四号横轧为主动式，由于四号横轧的轧制速度比三号竖轧快，三号竖轧由主动切换成被动式；当坯料进入五号竖轧时，五号竖轧为主动式，由于五号竖轧的轧制速度比四号横轧快，四号横轧由主动切换成被动式。因此，最终由五号竖轧提供动力带动坯料前进，其余的横轧和竖轧均为被动。

应当说明的是，根据上述结构设计，本领域技术人员不仅限于设置三组竖轧和两组横轧交替的方式，还可根据实际生产需求，设置三组横轧和两组竖轧交替的方式或者是一组横轧和一组竖轧的方式，亦或是三组横轧和四组竖轧、三组竖轧和四组横轧等等。当然，根据实际生产需求，还可增加有其他冷轧组件，在此不做限制。

本发明提供的主动自动切换被动轧机能够在金属扁材或异型材加工中用冷轧替代拉丝，通过若干带有超越离合器的竖轧组件和横轧组件交替轧制的方式将主动轧制切换为被动轧制，从而减少坯料在轧制过程中的变形，具有成本低、工序短、效率高且接近零损耗的优点。

优选地，所述竖轧组件20还包括有沿竖直方向布置的第一轧辊机构21、驱动第一轧辊机构21运动的第一驱动机构以及用于调节第一轧辊机构21辊缝的第一调节机构22。优选地，所述横轧组件30还包括有沿水平方向布置的第二轧辊机构31、驱动第二轧辊机构31运动的第二驱动机构以及用于调节第二轧辊机构31辊缝的第二调节机构32。

具体实施时，如图2所示，第一轧辊机构21由若干沿竖直方向设置的辊轮组成，而第二轧辊机构31由若干沿水平方向设置的辊轮组成，其辊轮之间设置有供坯料通过的工作空间；较佳地，第一轧辊机构21和第二辊轮机构31可采用两组辊轮进行轧制。另外，第一轧辊机构21连接有第一调节机构22，所述第一调节机构22可采用但不限于丝杠螺母结构来实现两辊轮间隙的调节；同样，第二轧辊机构31连接有第二调节机构32，所述第二调节机构32可采用但不限于丝杠螺母结构来实现两辊轮间隙的调节。通过调节机构的设置，能够调节轧辊的位置，在轧制过程中，能够有效保证成品的直线度，无需再经过矫直的工序。

第一驱动机构和第二驱动机构包括为第一轧辊机构21和第二辊轮机构31提供动力源的电动机或马达，还包括与第一轧辊机构21和第二辊轮机构31连接的传动件和/或减速器，其传动方式采用但不限于带轮传动、齿轮传动等。

优选地，所述万能冷轧组件50包括两个相对设置的水平辊以及分别位于两水平辊两侧的两个立辊，且两个水平辊和两个立辊的轴线在一个平面内。且为了保证冷轧装置与万能冷轧组件50之间连接的稳定性，其之间设置有导向套40，所述导向套40中部设置有供坯料通过的导向孔。

其工作原理为：坯料通过冷轧装置再经由导向套40挤入万能冷轧组件50中。其中水平辊和立辊均为被动辊，因此坯料需要依靠冷轧装置最后一组件提供动力，再配合导向套40进入被动的万能冷轧组件50中。

优选地，所述导向组件10包括两组前后交叉呈井字状的导向轮或导向辊，其中部留有供坯料通过的间隙。

优选地，还包括沿坯料进给方向设置在万能冷轧组件50后端的气擦组件60，所述气擦组件60用于清除坯料表面的轧制液。

具体实施时，所述气擦组件60外接有吹气设备，其内部设置有吹气通道，以吹气的方式清除坯料表面的轧制液，从而避免采用毛毡擦拭而导致成品表面划伤。

本发明还提供一种主动自动切换被动轧机的使用方法，采用如上所述的主动自动切换被动轧机，包括以下步骤：

将热轧后的坯料进行表面处理，再传送至主动自动切换被动轧机中；

根据实际工作需求设置竖轧组件和横轧组件的速度，并保证冷轧装置中后一组件的轧制速度大于前一组件的轧制速度；

坯料从导向组件进入，并依次穿过交替放置的竖轧组件和横轧组件，由竖轧组件轧制坯料的厚度，横轧组件轧制坯料的宽度，从而得到所需的尺寸；再由冷轧装置提供动力，通过导向套将坯料挤入万能冷轧组件中，经由万能冷轧组件的轧制形成所需的形状；最后由气擦组件工作，将坯料表面的轧制液清除，即为成品。

本发明还提供一种轧制生产线，采用如上所述的主动自动切换被动轧机。

具体实施时，所述轧制生产线采用主动自动切换被动轧机，再根据实际生产需求，配合有热轧设备、表面处理设备以及上料装置、下料装置、张紧装置等，构成一套完整的全自动化轧制生产线。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的主动自动切换被动轧机，以冷轧来代替拉丝实现金属线材的加工，极大减少了工序，提高工作效率，且设备模具成本低，损耗极小，成型的产品性能更佳。

另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本发明的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。

尽管本文中较多的使用了诸如导向组件、冷轧装置、竖轧组件、横轧组件、第一轧辊机构、第一调节机构、第二轧辊机构、第二调节机构、万能冷轧组件、导向套、气擦组件等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的；本发明实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。