專利名稱：一種高速線材生產(chǎn)工藝設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高線軋鋼工藝，更為具體地，涉及一種高速線材生產(chǎn)工藝設備。
背景技術：
當前高速線材生產(chǎn)主要有以下兩種工藝型式:1、加熱爐-粗軋機組-中軋機組-預精軋機組-精軋機組-吐絲機-精整；2、加熱爐-粗軋機組-中軋機組-預精軋機組-精軋機組-減定徑機組-吐絲機_精整；這兩種型式的主要差異在精軋區(qū)域，傳統(tǒng)的精軋機組為10機架，產(chǎn)品規(guī)格為Φ 5.5ι πΓΦ 16mm,尺寸精度±0.2mm ;增加減定徑機組的生產(chǎn)線,其精軋機組為8機架,減定徑機組包含減徑機和定徑機，產(chǎn)品規(guī)格為Φ 5.0mnT Φ 25mm，尺寸精度±0.1mm，可以實現(xiàn)控制軋制和控制冷卻，同孔型軋制，自由定徑等工藝能力。目前對鋼筋強化主要有兩種方法:合金強化和細晶強化。合金強化是添加合金(如Si,Mn, V, Ti等)。細晶強化就是采用控制軋制和控制冷卻技術，細化鋼材晶粒，達到提高強度和韌性的目的，傳統(tǒng)軋制的鋼材晶粒度一般在71級，晶粒尺寸約35um，采用“控制軋制和控制冷卻”工藝生產(chǎn)的鋼材晶粒度可達12 13級，晶粒尺寸5飛um。據(jù)實驗研究，屬于(Q235+C)型成分設計范疇的35鋼和45鋼經(jīng)過控制軋制，即使緩冷也可得到細小的鐵 素體+珠光體組織。其中，鐵素體晶粒尺寸可細化到2 4 μ m，且數(shù)量明顯超過平衡數(shù)量。由該結果可以就生產(chǎn)高級別(500MPa及以上級別)熱軋帶肋鋼筋。目前高速線材生產(chǎn)中，使用減定徑機組的生產(chǎn)線具有明顯的優(yōu)點:1、實現(xiàn)控制軋制和控制冷卻(簡稱控軋控冷)，其主要特點有:⑴降低鋼坯加熱溫度，節(jié)能而且還能減少脫碳，控制晶粒尺寸可以增大軋件穿過水冷段的剛度，減少事故發(fā)生率，提高軋機作業(yè)率，并為低溫精密軋制創(chuàng)造了條件，以生產(chǎn)更高質(zhì)量的產(chǎn)品；(2)得到具有最佳的變形特性的線材；(3)得到具有均勻的組織和穩(wěn)定性能的線材；(4)線材表面生成的氧化鐵皮薄，易于酸洗，以降低酸洗成本；(5)由于線材的頭、尾與通條溫度變化最小，性能均勻，減少了切頭，切尾的圈數(shù)；(6)對于螺紋線材，預應力鋼筋通過控溫軋制和控制冷卻工藝，不在增加微量合金元素的情況下，提高其鋼筋強度級別；(7)工藝技術先進，生產(chǎn)可靠性大，有很高的利用率；(8)各種生產(chǎn)技術經(jīng)濟指標先進，能耗低。2、實現(xiàn)“同孔型軋制”。為了生產(chǎn)所有的產(chǎn)品規(guī)格，10機架生產(chǎn)線軋鋼工藝需要3套孔型才能滿足，而使用減定徑機組的生產(chǎn)線將只用一套孔型，所有規(guī)格都從減定徑機組出成品，具有很多優(yōu)點:生產(chǎn)備件準備量減少，更換規(guī)格時間縮短，生產(chǎn)備件消耗量下降，生產(chǎn)操作簡化，提高生產(chǎn)線作業(yè)率。但是，減定徑機組的技術難度很大，目前中國沒有設備供貨能力，全部需要進口，國際供貨商也僅兩家:西門子摩根公司和意大利達涅利公司。由于減定徑機組設計需要適應所有軋制規(guī)格的需要，軋制工藝對設備提出了很高的技術條件:根據(jù)生產(chǎn)規(guī)格，成品速度范圍很寬，10m/iTl20m/S機組需要在很大的調(diào)速范圍，為了實現(xiàn)“同孔型軋制”，機組內(nèi)部的機架間的速度還有微調(diào)的能力。西門子摩根公司采用一臺電機驅(qū)動，一臺聯(lián)合傳動變速箱傳動，一臺兩機架減徑軋機和一臺兩機架定徑軋機的形式。聯(lián)合傳動變速箱十分復雜，包含16根軸系，9個離合器，變速箱總重達35.5噸。意大利達涅利公司采用兩臺電機分別驅(qū)動減徑軋機和定徑軋機，兩種軋機都用變速箱傳動，變速箱有3個檔位，可以實現(xiàn)傳動比配置，兩臺變速箱重量分別是17.8噸和8.5噸。以上兩種設備的設備造價高，交貨周期長，安裝調(diào)試難度大，設備維護技術難度大，維護成本高。而且變速箱設備結構復雜，操作機構多，設備維護技術要求高，維護難度大，故障率高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是針對現(xiàn)有技術的不足，根據(jù)10機架精軋機組生產(chǎn)線和減定徑機組生產(chǎn)線的特點，提供一種高速線材生產(chǎn)線，使其具有控制軋制和控制冷卻及同孔型軋制的功能，同時具有結構簡單、設備維護技術要求低、經(jīng)濟耐用等特點。本實用新型的技術方案如下:一種高速線材生產(chǎn)工藝設備，包括加熱爐、粗軋機組、中軋機組、預精軋機組、精軋機組、MINI機組、吐絲機、精整，所述的加熱爐、粗軋機組、中軋機組、預精軋機組、精軋機組、MINI機組、吐絲機、精整依次連接，其特征在于:所述的MINI機組由2機架MINI減徑機和
2機架MINI定徑機組成，MINI減徑機和MINI定徑機分別由兩臺電機直接驅(qū)動，且無換擋機構和離合機構，精軋機組為10機架、8機架，或6機架。所述的預精軋機組為懸臂式預精軋機組，其后設有飛剪切頭尾。所述的精軋機組前設有預水冷系統(tǒng)，精軋機組及MINI定徑機后均設有閉環(huán)水冷系統(tǒng)。所述的吐絲機后設有可以較大幅度控制軋件溫度的風冷運輸機。所述的MINI減徑機和MINI定徑機內(nèi)部的工藝匹配采用配輥環(huán)直徑的方式進行。所述的MINI機組由2機架MINI減徑機和2機架MINI定徑機組成，其中，MINI減徑機的傳動系統(tǒng)包括電機、齒輪箱、主動齒輪、被動齒輪、軋棍軸，齒輪箱通過1#聯(lián)軸器與電機連接，主動齒輪通過2#聯(lián)軸器與齒輪箱連接，主動齒輪與被動齒輪相咬和，被動齒輪包括1#被動齒輪和2#被動齒輪,分別位于主動齒輪的兩側，其中1#被動齒輪連接有1#螺旋傘齒輪副，1#螺旋傘齒輪副為45°螺旋傘齒輪副，將軸線由水平方向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c水平成45°夾角，1#錐齒輪軸分別連接有惰軸及1#下軋輥軸，1#惰軸與1#上軋輥軸相連接。2#被動齒輪與2#螺旋傘齒輪副相連接，2#螺旋傘齒輪副為45°螺旋傘齒輪副，能夠?qū)⑤S線由水平方向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c水平成45°夾角，2#錐齒輪軸分別連接有2#惰軸及2#下軋輥軸，2#惰軸與2#上軋輥軸相連接。所述的MINI定徑機的傳動系統(tǒng)包括電機、齒輪箱、主動齒輪、被動齒輪及軋輥軸，齒輪箱通過1#聯(lián)軸器與電機連接，1#螺旋傘齒輪副通過2#聯(lián)軸器及主動齒輪與齒輪箱連接，主動齒輪與被動齒輪相咬和，1#螺旋傘齒輪副為45°螺旋傘齒輪副，能夠?qū)⑤S線由水平方向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c水平成45°夾角，1#錐齒輪軸分別連接有1#惰軸及下軋輥軸，1#惰軸與1#上軋輥軸相連接。2#被動齒輪連接有2#螺旋傘齒輪副，2#螺旋傘齒輪副為45°螺旋傘齒輪副，軸線由水平方向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c水平成45°夾角，2#錐齒輪軸分別連接有2#惰軸及2#下軋輥軸，2#惰軸與2#上軋輥軸相連接。本實用新型的有益效果如下:本實用新型實現(xiàn)了“同孔型軋制”，MINI減徑機和MINI定徑機采用電機調(diào)速實現(xiàn)整條生產(chǎn)線速度匹配，可生產(chǎn)速度范圍可達20m廠llOm/s，滿足生產(chǎn)Φ 5.0mnT Φ 25mm規(guī)格需要，減徑機和定徑機內(nèi)部的工藝匹配采用配輥環(huán)的方式進行，同現(xiàn)有10機架生產(chǎn)線比較:生產(chǎn)備件準備量減少，更換規(guī)格時間縮短，生產(chǎn)備件消耗量下降，生產(chǎn)操作簡化，提高生產(chǎn)線作業(yè)率。符合現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)管理的需要。同時，本實用新型還具有成本低，設備維護技術要求低，維護難度小等特點。

圖1為本實用新型的工藝流程圖。圖2為本實用新型所述的MINI減徑機結構示意圖。圖3為本實用新型所述的MINI定徑機結構示意圖。圖4為本實用新型所述的MINI減徑機改進后結構示意圖。圖5為本實用新型所述的MINI定徑機改進后結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖 對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明:如圖1所示，一種高速線材生產(chǎn)線，包括加熱爐、粗軋機組、中軋機組、預精軋機組、精軋機組、MINI機組、吐絲機、精整，所述的加熱爐、粗軋機組、中軋機組、預精軋機組、精軋機組、MINI機組、吐絲機、精整依次連接，MINI機組由2機架MINI減徑機和2機架MINI定徑機組成，MINI減徑機和MINI定徑機分別由兩臺電機直接驅(qū)動，且無換擋機構和離合機構。其中，精軋機組可以是10機架、8機架，或6機架，精軋機組前設有預水冷系統(tǒng)，在精軋機組后和MINI機組后設有閉環(huán)水冷系統(tǒng)，精軋機組與MINI機組之間設有飛剪切頭尾，吐絲機后設有大風量風機的風冷運輸機，可以較大幅度控制軋件溫度，實現(xiàn)“控制軋制和控制冷卻”。在本實用新型中，MINI減徑機和MINI定徑機內(nèi)部的工藝匹配采用配輥環(huán)直徑的方式進行。如圖2所示，MINI機組由2機架MINI減徑機和2機架MINI定徑機組成，其中，MINI減徑機的傳動系統(tǒng)包括電機1、齒輪箱3、主動齒輪5、被動齒輪、軋輥軸，齒輪箱3通過1#聯(lián)軸器2與電機I連接，主動齒輪5通過2#聯(lián)軸器4與齒輪箱3連接，主動齒輪5與被動齒輪相咬和，被動齒輪包括1#被動齒輪6和2#被動齒輪12,分別位于主動齒輪5的兩偵牝其中1#被動齒輪6連接有1#螺旋傘齒輪副7，1#螺旋傘齒輪副7為45°螺旋傘齒輪畐O，能夠?qū)⑤S線由水平方向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c水平成45°夾角，1#錐齒輪軸8分別連接有惰軸9及1#下軋輥軸10，1#惰軸9與1#上軋輥軸11相連接。2#被動齒輪12與2#螺旋傘齒輪副13相連接，2#螺旋傘齒輪副13為45°螺旋傘齒輪副，將軸線由水平方向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c水平成45°夾角，2#錐齒輪軸14分別連接有2#惰軸15及2#下軋輥軸16，2#惰軸15與2#上軋輥軸17相連接。如圖3所示，MINI定徑機的傳動系統(tǒng)包括電機1、齒輪箱2、主動齒輪5、2#被動齒輪12及軋輥軸，齒輪箱3通過1#聯(lián)軸器與電機I連接，1#螺旋傘齒輪副7通過2#聯(lián)軸器4及主動齒輪5與齒輪箱3連接，主動齒輪5與2#被動齒輪12相咬和，1#螺旋傘齒輪副7為45°螺旋傘齒輪副，能夠?qū)⑤S線由水平方向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c水平成45°夾角，1#錐齒輪軸8分別連接有1#惰軸9及下軋輥軸10，1#惰軸9與1#上軋輥軸11相連接。2#被動齒輪12連接有2#螺旋傘齒輪副13，2#螺旋傘齒輪副13為45°螺旋傘齒輪副，能夠?qū)⑤S線由水平方向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c水平成45°夾角，2#錐齒輪軸14分別連接有2#惰軸15及2#下軋輥軸16，2#惰軸15與2#上軋輥軸17相連接。作為實用新型的進一步改進，可以對所述的MINI減徑機的傳動結構做以下改進:如圖4所示,被動齒輪包括1#被動齒輪6和2#被動齒輪12,齒輪箱3通過1#聯(lián)軸器2與電機I連接，2#被動齒輪12通過2#聯(lián)軸器4及2#螺旋傘齒輪副13的軸承與齒輪箱3連接，1#被動齒輪6和2#被動齒輪12相咬和，2#螺旋傘齒輪副13與另一個一端設有2#錐齒輪軸14的2#螺旋傘齒輪副13連接，兩個2#螺旋傘齒輪副13相咬和將軸線由水平方向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c水平成45°夾角，2#錐齒輪軸14分別連接有2#惰軸15及2#下軋輥軸16，2#惰軸15與2#上軋輥軸17相連接。作為實用新型的進一步改進，可以對所述的MINI定徑機的傳動結構做以下改進:如圖5所示,被動齒輪包括1#被動齒輪6和2#被動齒輪12,齒輪箱3通過1#聯(lián)軸器2與電機I連接，2#被動齒輪12通過2#聯(lián)軸器4及2#螺旋傘齒輪副13的軸承與齒輪箱3連接，1#被動齒輪6和2#被動齒輪12相咬和，2#螺旋傘齒輪副13與另一個一端設有2#錐齒輪軸14的2#螺旋傘齒輪副13連接，兩個2#螺旋傘齒輪副13相咬和將軸線由水平方向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c水平成45°夾角，2#錐齒輪軸14分別連接有2#惰軸15及2#下軋輥軸16，2#惰軸15與2#上軋輥軸17相連接。本實用新型的工作原理如下:軋件經(jīng)過粗軋機組、中軋機組到達Φ350軋機，再經(jīng)過懸臂式預精軋機組和精軋機組的軋制后，其間設有飛剪切頭尾，斷面尺寸和溫度合適的軋件進入MINI減徑機和MINI定徑機；在精乳機組如設有預水冷系統(tǒng)，在精乳機組后和MINI定徑機后設有閉環(huán)水冷系統(tǒng)，吐絲機后的風冷運輸機設有大風量的風機，可以較大幅度控制軋件溫度，從而這種工藝布置的生產(chǎn)線實現(xiàn)了 “控制軋制和控制冷卻”。MINI減徑機兩個機架由一臺交流變頻電機驅(qū)動，齒輪箱和主動齒輪將動力傳遞到兩個機架的被動齒輪，然后采用45°螺旋傘齒輪副將軸線由水平方向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c水平成45°夾角，錐齒輪軸和惰軸再將動力傳遞到軋輥軸，實現(xiàn)了水平安裝的電機到工作部位成45°的動力傳遞，并實現(xiàn)了軋鋼工藝需要的軋輥軸旋轉(zhuǎn)方向(即軋制方向)。MINI定徑機兩個機架由一臺交流變頻電機驅(qū)動，齒輪箱將動力傳遞到1#軋機主動齒輪，然后采用45°螺旋傘齒輪副將軸線由水平方向轉(zhuǎn)變?yōu)榕c水平成45°夾角，錐齒輪軸和惰軸再將動力傳遞到軋輥軸，實現(xiàn)了水平安裝的電機到工作部位成45°的動力傳遞，并實現(xiàn)了軋鋼工藝需要的軋輥軸旋轉(zhuǎn)方向(即軋制方向)。MINI減徑機和MINI定徑機的傳動主電機為交流變頻電機，可以滿足生產(chǎn)大范圍調(diào)整軋制速度的要求，最高速度和最低速度相差可達4.5倍，如120m/iT24m/S。MINI減徑機和MINI定徑機的輥環(huán)直徑配置的設計可以使所有生產(chǎn)規(guī)格都從MINI減徑機和MINI定徑機出成品，且可使喂送到MINI減徑機和MINI定徑機的來料尺寸符合預精軋機組和精軋機組的型鐵尺寸，即可實現(xiàn)“ 同孔型系統(tǒng)”工藝功能。[0042]使用時，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)格需要，可以調(diào)整齒輪箱傳動比使電機速度和軋速度匹配，可以取消MINI定徑機。如生產(chǎn)螺紋盤條和生產(chǎn)尺寸精度要求不高的產(chǎn)品。同時也可以根據(jù)需要，配置兩臺MINI減徑機。以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍?！?br> 權利要求1.一種高速線材生產(chǎn)工藝設備，包括加熱爐、粗軋機組、中軋機組、預精軋機組、精軋機組、MINI機組、吐絲機、精整，所述的加熱爐、粗軋機組、中軋機組、預精軋機組、精軋機組、MINI機組、吐絲機、精整依次連接，其特征在于:所述的MINI機組由2機架MINI減徑機和2機架MINI定徑機組成，MINI減徑機和MINI定徑機分別由兩臺電機直接驅(qū)動，且無換擋機構和離合機構，精軋機組為10機架、8機架或6機架。
2.根據(jù)權利要求1所述的高速線材生產(chǎn)工藝設備，其特征在于:所述的預精軋機組為懸臂式預精軋機組，其后設有飛剪切頭尾。
3.根據(jù)權利要求1所述的高速線材生產(chǎn)工藝設備，其特征在于:所述的精軋機組前設有預水冷系統(tǒng)，精軋機組及MINI定徑機后均設有閉環(huán)水冷系統(tǒng)。
4.根據(jù)權利要求1所述的高速線材生產(chǎn)工藝設備，其特征在于:所述的吐絲機后設有可以較大幅度控制軋件溫度的風冷運輸機。
5.根據(jù)權利要求1所述的高速線材生產(chǎn)工藝設備，其特征在于=MINI減徑機的傳動系統(tǒng)包括電機、齒輪箱、主動齒輪、被動齒輪、軋輥軸，齒輪箱通過1#聯(lián)軸器與電機連接，主動齒輪通過2#聯(lián)軸器與齒輪箱連接,主動齒輪與被動齒輪相咬和，被動齒輪包括1#被動齒輪和2#被動齒輪,分別位于主動齒輪的兩側，其中1#被動齒輪連接有1#螺旋傘齒輪副，1#螺旋傘齒輪副為45°螺旋傘齒輪副，1#錐齒輪軸分別連接有惰軸及1#下軋輥軸，1#惰軸與1#上軋輥軸相連接，2#被動齒輪與2#螺旋傘齒輪副相連接，2#螺旋傘齒輪副為45°螺旋傘齒輪副，2#錐齒輪軸分別連接有2#惰軸及2#下軋輥軸，2#惰軸與2#上軋輥軸相連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的高速線材生產(chǎn)工藝設備,其特征在于:MINI定徑機的傳動系統(tǒng)包括電機、齒輪箱、主動齒輪、被動齒輪及軋棍軸，齒輪箱通過1#聯(lián)軸器與電機連接，1#螺旋傘齒輪副通過2#聯(lián)軸器及主動齒輪與齒輪箱連接,主動齒輪與被動齒輪相咬和，1#螺旋傘齒輪副為45°螺旋傘齒輪副，1#錐齒輪軸分別連接有1#惰軸及下軋輥軸，1#惰軸與1#上軋輥軸相連接，2#被動齒輪連接有2#螺旋傘齒輪副，2#螺旋傘齒輪副為45°螺旋傘齒輪副，2#錐齒輪軸分別連·接有2#惰軸及2#下軋輥軸，2#惰軸與2#上軋輥軸相連接。
專利摘要一種高速線材生產(chǎn)工藝設備，包括加熱爐、粗軋機組、中軋機組、預精軋機組、精軋機組、MINI機組、吐絲機、精整，所述的加熱爐、粗軋機組、中軋機組、預精軋機組、精軋機組、MINI機組、吐絲機、精整依次連接，其特征在于所述的MINI機組由2機架MINI減徑機和2機架MINI定徑機組成，MINI減徑機和MINI定徑機分別由兩臺電機直接驅(qū)動，且無換擋機構和離合機構。本實用新型實現(xiàn)了“同孔型軋制”和“控制軋制、控制冷卻”，MINI減徑機和MINI定徑機采用電機調(diào)速實現(xiàn)整條生產(chǎn)線速度匹配，可生產(chǎn)速度范圍可達20m/~110m/s，滿足生產(chǎn)φ5.0mm~φ25mm規(guī)格需要。同時，本實用新型還具有成本低，設備維護技術要求低，維護難度小等特點。
文檔編號B21B35/12GK203140425SQ20132015272
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月31日 優(yōu)先權日2013年3月31日
發(fā)明者成西平 申請人:漢威廣園(廣州)機械設備有限公司