专利名称：全滚动齿条式步进冷床的制作方法
齿条式步进冷床属于热轧钢管生产中用于钢管冷却的设备。
在热轧钢管生产中钢管从定减径机组轧出后的下一步工序就是送其到冷床上进行冷却。常用的冷床有链式冷床、螺旋式冷床和齿条式步进冷床等，如西德专利2015631给出的齿条式步进冷床是由一组静齿条、一组动齿条和驱动调整装置组成，动齿条随两个凸轮园盘转动而作(交替的)矩型轨迹运动，每个运动周期钢管总是先随动齿条升高沿静齿滚动一段路程并转一定角度而向前移动S1；接着钢管被动齿条抬起越过静齿齿顶向前平移了S2；然后，随动齿下降钢管又沿静齿滚动了一段路程并转一定角度而前移了S3，这三个动作总共使钢管在静齿条上向前移了一个齿(节距t=S1+S2+S3)；最后动齿从钢管下面平移回原位。同时钢管在轧制中产生的弯曲也由于高温钢管平放于冷床齿条梁上因绕其自身轴线滚动而被逐渐矫直。由于钢管被动齿条抬起(离开了静齿)平移越过静齿齿顶造成钢管滚动路程的中断，滚动的路程较短，转角也较小，故其热矫直与均匀冷却作用效果较差。
本发明全滚动齿条式步进冷床就是为解决上述冷床的钢管(高温)滚动路程短不连续、转角小等缺点而设计出的新冷床，它的动齿条被一个简单的偏心机构带动作园周运动，每完成一个运动周期都会使钢管沿静齿条全程外切滚动(不被动齿条抬起离开静齿而是滚过(园弧齿顶)，而前移1个齿。由于全滚动的路程长，尤其是滚过齿顶园弧又使钢管增大了后半个齿顶园心角，使转角显著增大，更能充分地发挥出齿条式步进冷床对高温钢管的热矫直作用。
本发明全滚动齿条式步进冷床，由园弧齿顶的静齿条(
图1的1)、动齿条(图1的2)、静齿高度调整机构(图1的3)、偏心轮(图1的4)和转动轴(图1的5)所组成。静齿条的齿顶园弧为动齿条齿根轨迹园的同心园，其园弧半径R为动齿齿根轨迹园半径(即偏心轮之偏心距)γe与钢管外园到动齿齿根之最小距离△之和。调整静齿齿顶高度使静齿顶点到动齿齿根轨迹园的最小高度差值等于钢管外园到动齿根的最小距离△可使各种直径的钢管均能在此种新冷床上实现全滚动矫直和冷却。
(图2)为钢管在全滚动齿条式步进冷床上全滚动的运动轨迹图。在每一运动周期内当动齿齿根转到1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′点时钢管则沿静齿全程LB1 B2 B3 B4 B5 B6 B7外切滚动1个齿，钢管轴的运动轨迹为O1O2O3O4O5O6O7，表明钢管前移了1个齿节距t，而钢管则自转了角度φ7。
附图及实施例图11、静齿条2、动齿条3、静齿高度调整机构4、偏心轮5、转动轴图2钢管在全滚动齿条式步进冷床上全滚动的运动轨迹图实施例1在某厂热轧管生产线的十六架φ114三辊张力减径机组后面设计安装了12米长30米宽的全滚动齿条式步进冷床。
冷床由静齿条、动齿条、静齿高度调整机构及偏心转动装置组成，动齿床随偏心轮作园周运动。
动、静齿条均采用坡角α为30°的对称齿型，齿间距t为140mm，选设计代表管半径γ为57mm，则该管到动齿根的最小距离△为9mm，取偏心轮的偏心距γe为45mm，则静齿条的齿顶园半径R为54mm。φ114mm钢管在此冷床上作全滚动运动，钢管冷却均匀，热矫直效果很好。
实施例2将其用于φ250mm连轧管机组的14架定径机后动、静齿条仍采用对称齿形，坡角α=30°，齿间距t=350mm，设计代表管半径γ=150mm(11 3/4 ″套管外径为298.4mm)，△=24mm，选偏心轮偏心距γe=106mm，则静齿齿顶园弧半径R=130mm，此全滚动齿条式步进冷床可适用于φ114～300mm的各种不同直径管的全滚动矫直。
权利要求
1.全滚动齿条式步进冷床，由一组静齿条、动齿条及驱动调整机构所组成，动齿条在驱动机构带动下作周期性运动，每完成一个运动周期使钢管先沿静齿齿滚动一段路程前移S1，接着钢管动齿条抬起越过静齿齿顶向前平移S2，然后钢管又沿静齿滚动一段路程前移S3，即钢管总共在静齿床上前移了一个齿(节距t=S1+S2+S3)，其技术特征在于由静齿条、动齿条、静齿条高度调整机构及一个偏心驱动装置组成，而且其静齿条为园弧顶齿条，动齿条则在其单一的偏心轮带动下作园周运动，每一运动周期使钢管沿静齿全程外切(不被动齿条抬起离开静齿)滚过而前移1个齿。
2.根据权利要求1所述的全滚动齿条式步进冷床，其特征在于静齿条的齿顶园弧为动齿齿根轨迹园的同心园，其园弧半径为动齿齿根轨迹园半径(即偏心轮偏心距)与钢管外园到动齿齿根最小距离之和。
3.根据权利要求1所述的全滚动齿条式步进冷床，其特征在于调整静齿高度使静齿顶点到动齿齿根轨迹园的最小高度差值等于钢管外园到动齿齿根的最小距离，可使冷床适应不同直径钢管的全滚动要求。
4.根据权利要求1所述的全滚动齿条式步进冷床，其特征在于钢管滚过静齿齿顶园又使钢管多增加了后半个齿顶园心角的转角。
5.根据权利要求1所述的全滚动齿条式步进冷床，其特征在于，由单一的偏心轮机构带动动齿条作园周运动，而且钢管不被动齿条抬起离开静齿条。
全文摘要
全滚动齿条式步进冷床，克服了当前齿条式步进冷床所存在的滚动路程短、不连续、转角小的缺点，它有圆弧形齿顶的静齿条且高度可调，能适应冷却不同直径的钢管，其动齿条在偏心机构驱动下作简单的圆弧轨迹运动，每个运动周期能使钢管沿静齿条外切滚动(不被动齿条抬起离开静齿而是滚过圆弧齿顶)前进一个齿，从而使钢管滚动路程增长，尤其钢管的转角显著增大，因此能更有效地发挥热矫直与均匀冷却的作用。
文档编号B21B43/10GK1101309SQ9311257
公开日1995年4月12日 申请日期1993年10月8日 优先权日1993年10月8日
发明者胡连君, 孙澄澜, 林雄军, 张丕军 申请人:宝山钢铁(集团)公司