专利名称：一种全自动开卷机的钢卷涨紧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于钢巻涨紧技术领域，涉及一种钢巻涨紧装置，特别是一种应用在
全自动开巻机上的钢巻涨紧装置。
背景技术：
在板材加工行业，通常使用大型辊压设备用于对金属板材连续压制成型，为方便 生产，提高效率并降低劳动强度，所使用的原料板材都预先绕成圆筒形的钢巻，存放在专用 的装料架上，以便使其处于合理的受控状态。开巻机是一种将圆筒形的钢巻连续或间断展 开的一种设备。 目前开巻机的形式比较多，从功能上主要存在机械被动开巻机、半自动开巻机、全 自动开巻机等这几种开巻方式，不管何种开巻机，其上都具有一个将钢巻撑紧的装置，以便 钢巻随着生产线的加工速度将钢巻展开送出。钢巻涨紧装置可以分为内涨紧方式和外涨紧 方式。其中，内涨紧方式有以下几种 双锥头式做成两个刚性的锥头主轴，其主轴装入左右两边的立柱之中，当驱动左 右立柱时，锥头涨紧钢巻内径。这种方式只能接触钢巻内径处的边缘，且锥头容易挤坏内层 钢巻。 机械可调式内爪一般采用四爪式，涨紧靠人工调整螺母丝杆机构，劳动强度大， 效率低，且难以涨紧钢巻的内径。 斜楔涨縮式三爪斜楔形结构，斜形胀块与内斜楔以燕尾状斜形槽相连接，移动内 斜楔可以推动斜形胀块张开或者反向移动内斜楔使斜形胀块縮回，并且可以通过斜楔角来 实现自锁，这种结构的内涨紧方式一般应用在大型重载的开巻机上。这种开巻机都是采用 悬臂式结构，为了保证能够承受较重的钢巻，用于承重的主轴要做的粗大，另外，加工出斜 形胀块和内斜楔非常麻烦，且靠斜面滑动来实现三爪的涨縮，磨损大，需要对摩擦面进行特 定的表面处理，导致这种大型重载的开巻机价格昂贵，体积庞大，由此可见，对于钢巻较轻 的情况，采用这种涨紧方式的开巻机极不经济，不利于推广普及应用。这种内涨紧方式也需 要经常添加润滑油进行维护，否则极易磨损掉斜形胀块和内斜楔的工作斜面，导致使用寿 命縮短。
实用新型内容本实用新型针对现有的开巻机的涨紧装置存在上述的问题，提供一种全自动开巻 机的钢巻涨紧装置，该涨紧装置制造成本低，能够适用于重量较轻的多种不同规格的钢巻， 且磨损少，涨紧效果好，维护周期长。 本实用新型通过下列技术方案来实现一种全自动开巻机的钢巻涨紧装置，包括 具有一端部为安装段和另一端部为悬臂段的空心旋转轴以及分布在旋转轴悬臂段外围的 若干个涨紧板，旋转轴安装段连接在基座上，其特征在于，所述的每块涨紧板和旋转轴之间 均设有连接杆，所述的连接杆的一端铰接在对应的涨紧板上，另一端铰接在旋转轴上，所述
3的涨紧板与能够带动上述所有涨紧板同时张开或者同时縮回的撑縮机构相连接。 本全自动开巻机的钢巻涨紧装置通过连接杆将涨紧板连接在旋转轴上，再通过撑
縮机构带动涨紧板张开使涨紧板涨紧在钢巻内侧，或者通过撑縮机构带动涨紧板縮回使涨
紧板松开钢巻。本涨紧装置应用在承受较轻钢巻的情况下，采用连接杆铰接代替斜形胀块
与内斜楔以燕尾状斜形槽相连接，使得结构简化，制造成本大幅降低。由于采用连接杆铰
接，避免采用斜面摩擦接触，磨损大为减少，使用寿命延长。 在上述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置中，所述的撑縮机构包括一端位于旋转轴 端口内且另一端位于旋转轴该端口外的伸縮轴，该伸縮轴与旋转轴轴向滑动连接，伸縮轴 位于端口外的部分与每块涨紧板之间均设有涨紧连杆，所述的涨紧连杆一端铰接在对应的 涨紧板上，另一端铰接在伸縮轴上，所述的伸縮轴与能够带动伸縮轴沿着旋转轴的轴向往 复移动的动力机构相连接。动力机构推动伸縮轴沿着轴向移动，铰接在伸縮轴上的涨紧连 杆也随着水平移动，涨紧连杆的另一端带动涨紧板移动，由于涨紧板通过连接杆铰接在旋 转轴上，涨紧板以弧线方式升降，即涨紧板同时沿着水平和垂直方向升降，在此过程中，钢 巻有一段水平位移，可以在水平位移时将钢巻从钢巻送料装置中取出送入并在垂直升降时 将钢巻抬起放下。 此外，除了通过上述的涨紧连杆实现涨紧板的张开和縮回外，还可以使用楔形块 或者直接通过气缸来使涨紧板张开或者縮回。 在上述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置中，所述的动力机构包括固定在基座上的 涨紧油缸和设置在旋转轴内的拉杆，拉杆的一端与伸縮轴以轴向固连周向转动的方式连 接，拉杆的另一端与涨紧油缸的活塞杆固连，在涨紧油缸的活塞杆和旋转轴以周向转动的 方式连接。钢巻被涨紧后要通过转动旋转轴使钢巻放出，但是涨紧油缸要固定不动，因此通 过上述的结构使拉杆和涨紧油缸连接后，拉杆不随旋转轴转动。 在上述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置中，所述的旋转轴内设有连接套，该连接 套通过位于旋转轴端口外的连接套凸缘固定在基座上，在该连接套上沿着轴向开有导向 槽，上述的涨紧油缸的活塞杆穿过连接套并在所述的活塞杆上固连有导向键，该导向键设 置在导向槽内。通过导向槽和导向键使涨紧油缸的活塞杆无法转动，只能在导向槽内滑动。 在上述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置中，所述的连接杆至少有两根，且平行等 长。通过连根平行等长的连接杆使得涨紧板只能进行平行移动，无法绕自身转动，因此，在 涨紧时能够保证整个外侧都作用在钢巻的内侧面。 在上述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置中，所述的涨紧板包括呈弧形板状的内撑 板和若干个呈弧形条状的外撑板，所述的外撑板均布在内撑板的外侧面并通过螺钉固定。 根据钢巻内径的大小，可以分别选用内撑板或者外撑板来涨紧。如钢巻内径较大，单单使用 内撑板无法涨紧，可以通过螺钉将将外撑板装在内撑板上；钢巻内径较小，可取下外撑板， 只使用内撑板进行涨紧。 在上述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置中，所述的内撑板和外撑板的外侧面包覆 有尼龙板。通过尼龙板可以防止涨紧板损伤钢巻内侧面，同时还可以增加摩擦力，增加涨紧 效果。 在上述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置中，本钢巻涨紧装置还包括在撑縮机构将 钢巻内侧涨紧时使钢巻外侧同时压紧的压料装置。在将钢巻的内部涨紧撑起后，还需要将钢巻的外侧面压紧。 在上述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置中，所述的压料装置包括液压缸、连接在 基座上的转轴和压料臂，所述的压料臂的上端设有滚轮，压料臂的下端连接在转轴上，液压 缸的缸体铰接在基座上，液压缸的活塞杆与所述转轴上的铰支座相铰接。在将钢巻涨紧后， 液压缸动作，推动转轴转动，从而带动压料臂摆动，使压料臂通过滚轮压在钢巻的外侧。 在上述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置中，所述的压料臂的端部设有夹紧件，夹 紧件包括能够组成圆环的上半环和下半环，上半环固定在压料臂的端部，下半环通过螺栓 与下半环连接，上半环和下半环通过紧配合的方式与上述的转轴连接。拧松螺栓，下半环松 开，此时可以调节压料臂在轴上的轴向位置及角度；调整好后，拧紧螺栓，下半环与上半环 与转轴紧配合，使压料臂固定在转轴上。 与现有技术相比，本全自动开巻机的钢巻涨紧装置具有以下优点1、本钢巻涨紧 装置通过连接杆将涨紧板连接在旋转轴上，再通过撑縮机构带动涨紧板张开使涨紧板涨紧 在钢巻内侧，在满足载重较轻的情况下，采用这种结构可以使本钢巻涨紧装置制造成本低， 结构简化，磨损少，维护周期长。2、本全自动开巻机的钢巻涨紧装置可以连接到普通的油路 控制系统中，可对涨紧油缸和液压缸进行自动控制，实现本钢巻涨紧装置的自动涨紧和縮 回，是实现整个全自动开巻机的一部分。3、本全自动开巻机的钢巻涨紧装置的涨紧板采用 内撑板和外撑板结构，并且采用涨紧连杆和伸縮轴驱动涨紧板平移，对涨紧的范围可进行 调整，能适应多种不同规格的钢巻，增加本钢巻涨紧装置适用范围。4、本全自动开巻机的钢 巻涨紧装置采用内涨紧方式和外部压料的方式实现对钢巻的双重固定，涨紧效果好。
图1是本钢巻涨紧装置的主视结构示意图。 图2是本钢巻涨紧装置的左视结构示意图。 图3是图1中C部分的放大结构示意图。 图4是本钢巻涨紧装置中压料装置的结构示意图。 图5是本钢巻涨紧装置中涨紧板的主视结构示意图。 图6是本钢巻涨紧装置中涨紧板的俯视结构示意图。 图7是图5中A-A的剖视结构示意图。 图8是图5中B-B的剖视结构示意图。 图9是本钢巻涨紧装置中夹紧件的结构示意图。 图中，旋转轴1 ;轴肩la ;涨紧板2 ;内撑板21 ;外撑板22 ;尼龙板23 ;横杆24 ;螺 钉3 ;连接杆4 ;铰支座5 ;伸縮轴6 ;涨紧连杆7 ;基座8 ;涨紧油缸9 ;拉杆10 ;螺母11 ;轴 承12 ;连接套13 ;凸缘131 ;导向槽132 ;导向键133 ;伸縮套14 ;液压缸15 ;压料臂16 ;滚 轮17 ;胀紧套18 ;销轴19 ;粉末冶金轴承20 ;转轴30 ;夹紧件40 ;上半环401 ;下半环402 ; 螺栓403 ;挡料板50。
具体实施方式以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步 的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。[0032] 如图1和图2所述，本全自动开巻机的钢巻涨紧装置，设置在全自动开巻机的基座 8上，包括空心的旋转轴1和均匀分布在旋转轴1外围的三个涨紧板2，如图所示，涨紧板2 包括呈弧形板状的内撑板21和五个呈弧形条状的外撑板22，外撑板22均布在内撑板21 的外侧面并通过螺钉3固定，为了防止涨紧板2损伤钢巻内侧面，同时增加摩擦力和涨紧效 果，在内撑板21和外撑板22的外侧面均包覆有尼龙板23，如图5、图6、图7和图8。 结合图1，如图7和图8所示，每块涨紧板2和旋转轴1之间均设有两根平行等长 的连接杆4，在内撑板21的内侧面焊接有一根横杆24，连接杆4的一端通过铰支座5铰接 在对应的涨紧板2上，另一端通过铰支座5铰接在旋转轴1上。通过这两根连根平行等长 的连接杆4使涨紧板2只进行平行移动，在基座8和涨紧板2之间设有带动所有涨紧板2 同时张开或者同时縮回的撑縮机构。铰支座5通过胀紧套18固定在旋转轴1上。连接杆 4和铰支座5通过销轴19连接而成，为来减少转动摩擦，在铰支座5和销轴19之间以及连 接杆4和销轴19之间均设有粉末冶金轴承20。 撑縮机构包括内端位于旋转轴1端口内且外端位于旋转轴1该端口外的伸縮轴6， 该伸縮轴6与旋转轴1轴向滑动连接，在旋转轴1的端口内具有一个轴肩la，限制伸縮轴6 的内端伸进旋转轴1的深度，伸縮轴6位于端口外的部分即外端部分与每块涨紧板2之间 均设有涨紧连杆7，涨紧连杆7 —端通过铰支座5铰接在对应的涨紧板2上，另一端通过铰 支座5铰接在伸縮轴6上，在基座8和旋转轴1之间设有带动伸縮轴6沿着旋转轴1的轴 向往复移动的动力机构。连接杆4和涨紧连杆7位于同一平面内且呈八字形布置。在涨紧 板2的左边的基座8上固定有一块挡料板50，通过挡料板50对涨紧板2进行限位，防止涨 紧板2转动到最后点后回落，同时该挡料板50也起到对钢巻定位。 结合图l，如图3所示，动力机构包括固定在基座8上的涨紧油缸9和设置在旋转 轴1内的拉杆10，拉杆10的一端穿出伸縮轴6并在拉杆10的该端通过螺纹连接有两个螺 母ll，在伸縮轴6和拉杆10之间设置轴承12，使拉杆10与伸縮轴6以轴向固连周向转动 的方式连接，拉杆10的另一端与涨紧油缸9的活塞杆固连，在涨紧油缸9的活塞杆和旋转 轴1以周向转动的方式连接。其连接方式是在旋转轴1内设有连接套13，该连接套13通过 位于旋转轴1端口外的连接套13凸缘131固定在基座8上，在连接套13和旋转轴1之间 设有轴承12，因此，旋转轴1可以在连接套13上转动，涨紧油缸9的缸体通过螺钉3固定在 凸缘131上，涨紧油缸9的活塞杆穿过连接套13并通过伸縮套14与拉杆10固连。在该连 接套13上沿着轴向开有导向槽132，并在活塞杆上固连有导向键133，该导向键133设置在 导向槽132内，通过这种结构限制拉杆IO和活塞杆转动。 结合图1和图2，如图4所示，本钢巻涨紧装置还包括在撑縮机构将钢巻内侧涨紧 时使钢巻外侧同时压紧的压料装置。在将钢巻的内部涨紧撑起后，还需要将钢巻的外侧面 压紧。压料装置包括液压缸15、连接在基座8上的转轴30和压料臂16，压料臂16呈圆弧 形，位于旋转轴1的一侧，压料臂16的上端设有滚轮17，压料臂16的下端连接在转轴30 上，在转轴30和压料臂16的下端之间设有夹紧件40，如图9所示，夹紧件40包括能够组成 圆环的上半环401和下半环402，上半环401固定在压料臂16的端部，下半环402通过螺栓 403与下半环402连接，上半环401和下半环402通过紧配合的方式与转轴30连接。液压 缸15的缸体铰接在基座8上，液压缸15的活塞杆与所述转轴30上的铰支座5相铰接。拧 松螺栓403，下半环402松开，此时可以调节压料臂16在转轴30上的轴向位置及角度；调整好后，拧紧螺栓403，下半环402与上半环401与转轴30紧配合，使压料臂16固定在转轴 30上。 本全自动开巻机的钢巻涨紧装置的涨紧油缸9和液压缸15连接到油路控制系统 中后，能根据信号来控制涨紧油缸9和液压缸15的动作。工作时，由钢巻送料装置将钢巻 输送过来并将钢巻的内孔套入到本旋转轴1夕卜，此时，根据控制信号，涨紧油缸9动作，通过 拉杆10拉动伸縮轴6移动，涨紧连杆7随着伸縮轴6移动推动涨紧板2平移，由于连接杆4 的限制，涨紧板2以弧线方式上降，即涨紧板2同时沿着水平和垂直方向上升，在此过程中， 钢巻有一段水平位移，可以在水平位移时将钢巻从钢巻送料装置中取出并垂直上升过程中 将钢巻抬起，随着涨紧板2的张开，钢巻逐步被涨紧并固定在旋转轴1上，涨紧后，液压缸15 接受控制信号，推动压料臂16摆动下压，使压料臂16上的滚轮17压在钢巻上，对钢巻进行 内外固定，固定好后，钢巻可以随旋转轴l一起转动。需要放下钢巻时，根据控制信号，旋转 轴1停止转动，液压缸15反向动作，压料臂16松开钢巻，涨紧油缸9反向动作，将防巻放入 钢巻送料装置中。
权利要求一种全自动开卷机的钢卷涨紧装置，包括具有一端部为安装段和另一端部为悬臂段的空心旋转轴(1)以及分布在旋转轴(1)悬臂段外围的若干个涨紧板(2)，旋转轴(1)安装段连接在基座(8)上，其特征在于，所述的每块涨紧板(2)和旋转轴(1)之间均设有连接杆(4)，所述的连接杆(4)的一端铰接在对应的涨紧板(2)上，另一端铰接在旋转轴(1)上，所述的涨紧板(2)与能够带动上述所有涨紧板(2)同时张开或者同时缩回的撑缩机构相连接。
2. 根据权利要求1所述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置，其特征在于，所述的撑縮机 构包括一端位于旋转轴(1)端口内且另一端位于旋转轴(1)该端口外的伸縮轴(6)，该伸縮 轴(6)与旋转轴(1)轴向滑动连接，伸縮轴(6)位于端口外的部分与每块涨紧板(2)之间 均设有涨紧连杆(7)，所述的涨紧连杆(7) —端铰接在对应的涨紧板(2)上，另一端铰接在 伸縮轴(6)上，所述的伸縮轴(6)与能够带动伸縮轴(6)沿着旋转轴(1)的轴向往复移动 的动力机构相连接。
3. 根据权利要求2所述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置，其特征在于，所述的动力机 构包括固定在基座(8)上的涨紧油缸(9)和设置在旋转轴(1)内的拉杆(IO)，拉杆(10)的 一端与伸縮轴(6)以轴向固连周向转动的方式连接，拉杆(10)的另一端与涨紧油缸(9)的 活塞杆固连，在涨紧油缸(9)的活塞杆和旋转轴(1)以周向转动的方式连接。
4. 根据权利要求3所述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置，其特征在于，所述的旋转轴 (1)内设有连接套(13)，该连接套(13)通过位于旋转轴(1)端口外的连接套(13)凸缘 (131)固定在基座(8)上，在该连接套(13)上沿着轴向开有导向槽(132)，上述的涨紧油缸 (9)的活塞杆穿过连接套(13)并在所述的活塞杆上固连有导向键(133)，该导向键(133) 设置在导向槽(132)内。
5. 根据权利要求1或2或3或4所述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置，其特征在于，所 述的连接杆(4)至少有两根，且平行等长。
6. 根据权利要求1或2或3或4所述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置，其特征在于，所 述的涨紧板(2)包括呈弧形板状的内撑板(21)和若干个呈弧形条状的外撑板(22)，所述的 外撑板(22)均布在内撑板(21)的外侧面并通过螺钉(3)固定。
7. 根据权利要求6所述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置，其特征在于，所述的内撑板 (21)和外撑板(22)的外侧面包覆有尼龙板(23)。
8. 根据权利要求1或2或3或4所述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置，其特征在于，本 钢巻涨紧装置还包括在撑縮机构将钢巻内侧涨紧时使钢巻外侧同时压紧的压料装置。
9. 根据权利要求8所述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置，其特征在于，所述的压料装 置包括液压缸(15)、连接在基座(8)上的转轴(30)和压料臂(16)，所述的压料臂(16)的 上端设有滚轮(17)，压料臂(16)的下端连接在转轴(30)上，液压缸(15)的缸体铰接在基 座(8)上，液压缸(15)的活塞杆与所述转轴(30)上的铰支座(5)相铰接。
10. 根据权利要求9所述的全自动开巻机的钢巻涨紧装置，其特征在于，所述的压料 臂(16)的端部设有夹紧件(40)，夹紧件(40)包括能够组成圆环的上半环(401)和下半环 (402)，上半环(401)固定在压料臂(16)的端部，下半环(402)通过螺栓(403)与下半环 (402)连接，上半环(401)和下半环(402)通过紧配合的方式与上述的转轴(30)连接。
专利摘要本实用新型提供了提供一种全自动开卷机的钢卷涨紧装置，属于开卷机技术领域。它解决现有大型重载的开卷机价格昂贵，体积庞大，不利于推广普及应用和使用寿命缩短的缺陷。本全自动开卷机的钢卷涨紧装置，包括具有一端部为安装段和另一端部为悬臂段的空心旋转轴以及分布在旋转轴悬臂段外围的若干个涨紧板，旋转轴安装段连接在基座上，所述的每块涨紧板和旋转轴之间均设有连接杆，所述的连接杆的一端铰接在对应的涨紧板上，另一端铰接在旋转轴上，所述的涨紧板与能够带动上述所有涨紧板同时张开或者同时缩回的撑缩机构相连接。本涨紧装置制造成本低，能够适用于重量较轻的多种不同规格的钢卷，且磨损少，涨紧效果好，维护周期长。
文档编号B21C47/16GK201543679SQ20092031040
公开日2010年8月11日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者夏荣祥, 徐淼炎, 盛小锋, 裘建义 申请人:浙江精功科技股份有限公司