[發(fā)明專利]帶有側(cè)向結(jié)合區(qū)段構(gòu)造式路徑或管的軋機(jī)線圈成型吐絲機(jī)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210364636.5
• 申請(qǐng)日: 2012-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN103008394A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 基思·菲奧魯奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子工業(yè)公司
• 主分類號(hào): B21C47/34
• 分類號(hào): B21C47/34;B21C47/14
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏金霞;黃霖

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)按照35U.S.C.§119(e)要求于2011年9月26日提交的共同未決美國臨時(shí)申請(qǐng)序列No.61/539,014、No.61/539,062和No.61/539,069，以及于2011年9月29日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)序列No.61/540,590、No.61/540,602、No.61/540,609、No.61/540,617和No.61/540,798的優(yōu)先權(quán)，所述申請(qǐng)全部通過參引合并到本文中，就如同完全記載在本文中一樣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施方式涉及通常稱為吐絲機(jī)（laying?head）的軋機(jī)線圈成型裝置，并且更具體地涉及吐絲機(jī)中的可替換吐絲機(jī)路徑，例如吐絲管。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)的描述

軋機(jī)線圈成型吐絲裝置將移動(dòng)的經(jīng)軋制的細(xì)長(zhǎng)材料形成為一連串螺旋連續(xù)環(huán)形圈。可在下游通過將這些環(huán)形圈捆扎成螺旋匝線圈而對(duì)這些環(huán)進(jìn)行進(jìn)一步處理。已知的吐絲機(jī)在美國專利No.5,312,065、6,769,641以及7,011,264中總體描述，所述專利全部通過參引合并到本文中，就如同完全包含在本文中一樣。

如在這些專利中所描述的，軋機(jī)吐絲系統(tǒng)包括：套筒、管支承件以及吐絲管。套筒和管支承件適于使吐絲管旋轉(zhuǎn)，使得吐絲管能夠接納細(xì)長(zhǎng)材料進(jìn)入其入口端。該吐絲管具有由套筒的喇叭形部分包圍的彎曲中間部分，并且還具有從套筒的旋轉(zhuǎn)軸線沿徑向向外伸出并且大致與套筒的旋轉(zhuǎn)軸線相切的端部部分。結(jié)合地，旋轉(zhuǎn)套筒和吐絲機(jī)使經(jīng)軋制材料一致形成為螺旋彎曲形狀。可以使用具有不同輪廓和/或直徑的吐絲管來取代吐絲管，以便改裝吐絲機(jī)以適應(yīng)不同尺寸的經(jīng)軋制材料或者替換磨損的管。

此外，經(jīng)軋制材料的螺旋狀成型是在旋轉(zhuǎn)螺旋引導(dǎo)件中完成的，螺旋引導(dǎo)件包括用于圍繞經(jīng)軋制材料的外周容納經(jīng)軋制材料的槽。在美國專利No.6,769,641中所描述的螺旋引導(dǎo)件為具有形成在邊沿部段中的周向槽的分段的、扇形的、模塊邊沿構(gòu)造。

大致環(huán)形的環(huán)或套管（通常也稱為端環(huán)或引導(dǎo)環(huán)）具有限定吐絲管排出端和螺旋引導(dǎo)件的引導(dǎo)面，使得細(xì)長(zhǎng)材料在其以完全卷繞式構(gòu)型的形式被排出到用于隨后的捆扎和其它處理的傳送機(jī)時(shí)受到徑向限定。包括一個(gè)或更多個(gè)傾卸板的樞轉(zhuǎn)傾卸機(jī)構(gòu)可以被定位在套筒遠(yuǎn)端的端部環(huán)/套管的大約六點(diǎn)鐘處的位置或者底部位置。改變傾卸機(jī)構(gòu)的相對(duì)于環(huán)/套管的內(nèi)徑表面的樞轉(zhuǎn)攻角有利于控制細(xì)長(zhǎng)材料的卷繞，例如用以補(bǔ)償細(xì)長(zhǎng)材料塑性厚度、成分、軋制速度以及橫截面結(jié)構(gòu)的變化。

吐絲管設(shè)計(jì)和操作限制

如之前提及的，中空吐絲管與旋轉(zhuǎn)套筒和管支承件組合，使經(jīng)軋制材料一致地形成為螺旋彎曲形狀。通常，吐絲管由在成形夾具中通過施加外部熱或機(jī)械力而被彎曲以形成期望的大致螺旋形輪廓的連續(xù)長(zhǎng)度的對(duì)稱鋼管或鋼管材形成。通常選擇鋼管或管材用于構(gòu)造吐絲管以相對(duì)較容易地加工成期望的最終大致螺旋形形狀以及相對(duì)較低的材料購買成本。但是商用鋼管或管材具有相對(duì)低的硬度，這對(duì)于軋機(jī)操作、生產(chǎn)和維護(hù)而言是不期望的限制因素。

以最高達(dá)500英尺/秒（150m/s）的速度行進(jìn)的細(xì)長(zhǎng)材料被接納在吐絲系統(tǒng)入口端中，并在排出端處呈一連串連續(xù)線圈環(huán)的形式而被排出。以這樣的速度，經(jīng)熱軋制的產(chǎn)品在吐絲管上施加負(fù)面作用，使內(nèi)部管表面經(jīng)歷快速的局部摩擦磨損和過早失效。另外，當(dāng)吐絲管磨損時(shí)，它們將穩(wěn)定的環(huán)形式樣傳送到位于吐絲機(jī)的排出端處的環(huán)形線圈接納傳送機(jī)的能力減退。不穩(wěn)定的環(huán)形式樣擾亂冷卻均勻性，并且還加劇通常稱為“彎斜（cobbling）”的卷繞問題。

多年來，廣泛接受的是：具有減小的孔徑的吐絲管提供許多顯著優(yōu)點(diǎn)。通過在較小的空間內(nèi)在徑向上壓縮熱軋制產(chǎn)品，提高了引導(dǎo)性并且傳送至冷卻傳送機(jī)的環(huán)形式樣更一致，使得能夠以更快的速度軋制。然而，不幸地，這些優(yōu)點(diǎn)在很大程度上被由于產(chǎn)品的較高速度所引起的顯著加速的管磨損所抵消。另外，孔徑減小的管僅可以用于小直徑的產(chǎn)品，因此其必須被替換為較大孔徑的管以用于卷繞較大直徑的產(chǎn)品。

需要頻繁且費(fèi)用高的軋機(jī)停機(jī)以及預(yù)防性維護(hù)以替換過早磨損的吐絲管以及解決與細(xì)長(zhǎng)材料的彎斜相關(guān)聯(lián)的問題。在吐絲管變得磨損而使其經(jīng)受管壁破裂的情況下，重軋事故可能影響吐絲機(jī)上游的細(xì)長(zhǎng)材料給送。從耐磨性的觀點(diǎn)出發(fā)，期望由相對(duì)硬的低表面摩擦的鋼形成吐絲管內(nèi)部耐磨表面，并且還期望執(zhí)行另外的表面硬化和熱處理，但是這樣的耐磨處理步驟必須與制造管的容易性和成本相平衡。