专利名称：一种具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属冲压设备的零部件，尤其涉及一种金属轧制设备的零部件。
背景技术：
目前，国内线材厂所使用的吐丝机设计和制造厂家主要为美国的摩根轧机公司和意大利达涅利公司。这两家公司所生产制造的吐丝机结构相似，一般在吐丝机入口部分的设置:1)吐丝入口导管12穿入吐丝机10入口内，导管12后端由支架径向支撑，前端由导管卡环16卡在入口导管凹槽内进行导管前端径向定位和整根导管的轴向定位；吐丝入口导嘴11由外圆周的螺纹17旋入顶至入口导管12，入口导嘴11再反旋半圈。由于入口导嘴11的外周螺纹17螺距为2mm，此时入口导嘴和入口导管相配处就有1.0mm的缝隙13 ;压缩空气管接入压缩空气接口 14，其通过缝隙13进行有一定角度的逆向吹扫，以防止轧件(轧件入吐丝机的方向为P)在经过吐丝机前置设备夹送辊及夹送辊下弯管装置产生的表面脱落的氧化铁皮进入吐丝机10 ;通入的压缩空气进入缝隙13实施吹扫过程；为了防止缝隙的变化，将圆螺母15旋紧，调整并定位入口导嘴11，具体设置参见图1 ;2)吐丝管管孔内的吹扫则有另一路压缩空气通入予以实现，吐丝机出口罩内两侧各设置了若干个气雾冷却喷嘴对吐丝管进行冷却。当轧制小规格轧件时，如规格为Φ5.5 Φ7.0mm的轧件，由于轧件速度非常高(最高达llOm/s)，吐丝管不耐磨的矛盾非常突出，导致一根新换吐丝管只能正常吐丝五六百吨，甚至于更短的只能正常吐丝二、三百吨左右，这样就需要几个小时或者一个班必须换一根吐丝管，严重影响生产效率，也增加生产成本，同时出口罩内两侧气雾冷却喷嘴对吐丝管的冷却作用非常有限，一般停机后吐丝管的温度高达100°C左右。因此，将吐丝机入口导嘴和入口导管之间的逆向吹扫改为沿着成品轧件行进方向的顺向吹扫，并且进入压缩空气接口的不仅是单纯的压缩空气介质，而是压缩空气+冷却水气雾的水/气混合介质进入吐丝管内部，一方面为了对吐丝管管孔内直接进行冷却，另一方面为了对吐丝管内进行吹扫增加其使用寿命。同时，以对吐丝机前置夹送辊设备的下弯管采取内部通水冷却方式来降低下弯管的温度。但是新的技术方案也会带来了新的技术问题，由于吐丝机入口原本设计的逆向吹扫功能不存在了，并且下弯管管孔内冷却水直接进入吐丝机入口内，(原来的技术方案中的下弯管采用外部淋水冷却，而非内部通水冷却，这样基本上不会有冷却水沿着下弯管内孔进入吐丝机入口内)，也会导致冷却水中细小的氧化铁皮磨粒进入吐丝机入口，造成吐丝机入口处密封异常磨损，从而经常出现冷却水进入吐丝机传动装置内的情况，随润滑油回流到集中稀油润滑系统中，严重的润滑油含水量状况不但会造成其它设备中的油膜轴承烧损的安全事故发生以及明显降低高速区设备传动装置的使用寿命。目前，国内外针对吐丝机入口专利技术所形成的专利文献具体如下:公告号为CN2936474Y，公告日为2007年8月22日，名称为“高速线材吐丝部分的冷却装置”的中国专利文献公开了一种关于吐丝部分的冷却装置，其为了克服现有生产线材靠自然冷却、因轧制线材速度过快、温度过高，而导致吐丝管壁磨损快及吐丝圈乱而造成成品架次后堆钢事故；在吐丝机的线材出口经过的导管内安装有通向吐丝管内的外管，在外管的管腔内套有内管，内管和外管之间留有气道，进气支管插入内管和外管之间的气道；由于套管的内管通冷却水、外管通压缩空气，进入的高压空气使冷却水形成水雾，其沿着导管喷入吐丝管中并附着在内壁，加速了线材的冷却速度并保护了吐丝管内壁，减缓了高速线材对吐丝管的磨损，提高了吐丝管的使用寿命。但是该技术专利涉及的是一种吐丝管的冷却装置，其对吐丝管起到水/气冷却作用，但是该冷却装置不具备吹扫功能。公告号为CN200988054Y，公告日为2007年12月12日，名称为“吐丝机导向管”的中国专利文献涉及一种金属线材热轧生产线上的吐丝机导向管，该吐丝机导向管将金属线材送入吐丝管并对吐丝管进行冷却，而且能防止冷却水渗入吐丝机齿轮箱。该吐丝机导向管采用内、外层的复合式结构代替原有单层的一体式结构，其尾部呈锥形，包括一外管和一套在外管内的内管，外管和内管通过连接套连接，该外管和内管之间设有冷却水槽，冷却水入口设在内管头部的端面上，并延长吐丝机导向管，使其锥形尾部插入吐丝管内。不过延长吐丝机导向管使其锥形尾部插入吐丝管内会为吐丝机的轧制带来不利影响，由于吐丝管内径是一定的，而插入吐丝管内的导向管尾部会造成吐丝管内径的缩小，从而影响大规格线材轧件的吐丝。公告号CN2621845Y，公告日为2004年6月30日，名称为“线材吐丝机的冷却装置”的中国专利文献公开了一种涉及吐丝机的冷却装置，其安装于吐丝机吐丝管的入口端，包括:一喷嘴，一导管，一冷却介质供应单元；该喷嘴设置于该导管的前端，并和该导管形成喷缝；该冷却介质供应单元设置于该喷缝的外侧。可是这样的设置不仅使得吐丝机丧失了原有的逆向吹扫功能，还会使得夹送辊设备的下弯管管孔内的冷却水直接进入吐丝机入口内，对吐丝机性能及集中稀油循环润滑装置产生影响，并引起设备故障。综合现有技术中吐丝机所存在的缺陷，各生产企业均希望获得一种既能满足吐丝管的冷却、吹扫功能，又能有效阻隔夹送辊设备的下弯管管孔内冷却水进入吐丝机内的设备装置，不仅保证吐丝机的使用安全、延长吐丝机的使用寿命以及有效防止润滑系统进水。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置，该入口导嘴装置不仅可实现双向吹扫和冷却吐丝管的功能，还可阻断吐丝机前置设备夹送辊的下弯管冷却水进入吐丝机入口 ；实现降低吐丝管的温度，减少了吐丝管的磨损，防止氧化铁皮进入吐丝机，保证吐丝机的正常运行，避免吐丝机发生安全故障。更为重要的是防止润滑系统进水，给整个高速区设备运行带来的不安全因素。为了达到上述发明的目的，本实用新型提供了一种具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置，其与吐丝机的入口导管连接，并与入口导管之间具有一吹扫间隙，该吐丝机导嘴装置包括沿轧件行进方向依次设置的一导嘴入口环、一导嘴中间件和一导嘴出口导向件，且导嘴中间件套设于导嘴入口环和导嘴出口导向件外；该导嘴中间件上具有至少一个压缩空气进气孔；所述导嘴中间件与导嘴出口导向件之间具有至少一进气空腔；所述导嘴入口环与导嘴出口导向件之间具有一吹扫气缝隙；所述压缩空气进气孔与进气空腔和吹扫气缝隙导通；所述导嘴入口环的空腔与导嘴出口导向件的空腔前部共同在吐丝机入口导嘴装置的空腔前端部形成了一轧件入口导向喇叭口 ；所述导嘴出口导向件与所述入口导管相接，并与入口导管之间具有所述吹扫间隙。本实用新型所述的具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置，摒弃了现有技术中的整体结构，而是采用了组合结构，通过导嘴入口环、导嘴中间件及导嘴出口导向件三者之间的相互设置，尤其是在导嘴中间件与导嘴出口导向件之间形成至少一进气空腔，其导通导嘴中间件上的进气孔和导嘴入口环与导嘴出口导向件之间所形成的吹扫气缝隙，这样通过进气孔、进气空腔和吹扫气缝隙的压缩空气介质就可对夹送辊设备的下弯管起到逆向吹扫的功能。相应地，向导嘴出口导向件与入口导管之间形成的吹扫间隙中通入水/气混合介质，这样可以实现对于吐丝管沿轧线顺向吹扫和冷却的功能。此时，吐丝机入口导嘴逆向喷出的压缩空气介质就能有效阻断下弯管孔内冷却水，从而防止冷却水进入吐丝机内，进而避免冷却水进入设备润滑系统。另外，由于在入口导嘴装置的空腔前端形成了一导向性喇叭口，因此需要将导嘴出口导向件内壁与导嘴入口环内壁加工成相同的角度。进一步地，本实用新型所述的具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置，所述导嘴出口导向件的外圆周面上具有至少一个平面，该平面与所述导嘴中间件的内壁形成了所述进气空腔。通过这样的设置，避免了导向件前段部分成为无支撑的悬臂件，从而减缓了由于轧件撞击入口导嘴装置的空腔前端而产生的形变，不仅避免了由于形变而造成的气缝堵塞，确保了吹气阻断冷却水的效果，还防止了由于变形而引发的轧件受阻堆钢现象。进一步地，本实用新型所述的具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置，所述平面为四个，其沿着导嘴出口导向件的圆周方向均匀地分布在其外圆周面上，并相应地形成了四个进气空腔，所述导嘴中间件上设有四个压缩空气进气孔，分别与所述四个进气空腔对应导通。沿着导嘴出口导向件的圆周方向进行均布设置，一方面是为了能加大压缩空气介质或水/气冷却介质的通过量以实现快速冷却及吹扫吐丝管的目的，另一方面是为了均匀分配冷却介质避免吐丝管局部过冷或局部过热。此外，四个平面的设置既保证了进气腔空间，又使得导嘴出口导向件前段部分有了足够的支撑，单个组件的刚性得到了保证。更进一步地，本实用新型所述的具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置，该导嘴中间件和导嘴出口导向件上还设有相匹配的定位孔，至少一定位销对应设于相匹配的定位孔内以实现导嘴中间件与导嘴出口导向件之间的轴向固定连接。由于本实用新型的技术方案中的入口导嘴装置采用的是组合结构，为了更好地确保导嘴中间件与导嘴出口导向件之间相对静止，不产生位移，需要通过定位孔和定位销来起到牢固连接的作用。此外，由于吐丝机入口处的空间十分有限，利用组合结构的装置可以解决空间设置的问题，避免了空间局促性给吐丝机改进方案实施带来的不利影响。与现有的吐丝机入口导嘴装置相比，本实用新型所述的具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置的优点在于:I)能进行顺向和逆向的双向吹扫，防止前置设备中所产生的表面氧化铁皮磨粒造成吐丝机入口处密封磨损；2)能阻断冷却水进入吐丝机入口，避免冷却水进入润滑系统而引起高速区设备故障;3)能降低吐丝管的轧后高温，提升吐丝管的耐磨性，延长吐丝管的使用寿命，提高制造生产效率。
图1为现有技术中的吐丝机入口处的导嘴装置的结构示意图。图2为本实用新型所述的具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置在一种实施方式下的结构示意图。图3为图2所示具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置沿A-A截面的结构示意图。图4为本实用新型所述的具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置与入口导管装配后的工作示意图。
具体实施方式
以下将根据本实用新型的具体实施例及说明书附图对本实用新型所述的具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置作进一步说明，但是该说明并不构成对本实用新型的不当限定。如图2及图3所示，在本实施例中，吐丝机入口导嘴装置20包括导嘴入口环21、导嘴中间件22和导嘴出口导向件23，它们沿轧件行进方向(P方向)依次设置，导嘴出口导向件23与入口导管(未在图中示出)相连接，并与入口导管之间形成吹扫间隙(未在图中示出)。其中，导嘴中间件22套设于导嘴入口环21和导嘴出口导向件23的外面，在导嘴中间件22上具有四个压缩空气进气孔24，沿导嘴出口导向件的圆周方向在其外圆周面上均匀地设置着四个平面25，它们分别与导嘴中间件22的内壁形成了相应的四个进气空腔26，同时，进气空腔26与压缩空气进气孔24导通。在导嘴入口环21与导嘴出口导向件23之间形成的吹扫气缝隙27与进气空腔26导通，因此，压缩空气进气孔24，进气空腔26及吹扫气缝隙27三者之间构成导通。导嘴入口环21的空腔与导嘴出口导向件23的空腔前部相互配合在吐丝机入口导嘴装置20的空腔前端部形成了轧件进入导向喇叭口 28。另外，导嘴入口环21与导嘴中间件22之间采用紧配合连接，因为轧件头部撞击入口环的撞击力是顺装配方向的，不会产生因受冲击力致使入口环从中间件上脱落的情况，此连接方式是可靠的；但是导嘴出口导向件23因会受到逆装配方向的轧件头部撞击力，如果仍采用紧配合连接方式就显得不可靠，所以导嘴出口导向件23和导嘴中间件22装配后，在两者之间配合采用了过渡配合连接基础上，再通过两者上所设的相匹配的定位孔29及相对应的定位销以保证配合精度，防止它们之间产生相对移位情况，实现牢固连接的目的。此外，平面25可以通过组装前加工而得，平面25的深度可以进行调节，在本实施例中采用的深度是2mm，既保证了进气空腔的空间，又使得导嘴出口导向件满足相应的刚性要求。同时，在本实施例中，导嘴出口导向件23与入口导管之间形成吹扫间隙的范围为
0.5-1.0mm,以实现对于吐丝管的双向吹扫功能。前述这些设置对于本领域技术人员来说是已知的，他们可以根据实际生产需要和设备安装状态来进行选择和确定。需要说明的是，吐丝机入口导嘴装置空腔前端的喇叭口是在三者组装后进行加工的。由于导嘴入口环和导嘴出口导向件之间需要存在吹扫气缝隙，考虑到喇叭口的方向，导嘴出口导向件上的喇叭口前端就会露出锋利的尖角，当进入吐丝机的轧件速度较快时，其头部会撞击在尖角处，这就可能产生后续轧件不能顺利导入吐丝机入口的情况，因此，在入口导嘴装置的空腔前端部的喇叭口加工成型后，需要在后端喇叭口部分再加工去除掉
0.5mm,以避免喇叭口露出锋利的凸出物。如图4所示，工作时，水/气冷却介质通过导嘴出口导向件23与入口导管31之间形成吹扫间隙30进入吐丝管，同时，压缩空气介质首先通过压缩空气进气孔24，然后经过进气空腔26，最后由吹扫气缝隙27输出压缩空气并阻断上游设备冷却水，从而使该装置达到对吐丝管的冷却、吹扫及阻断冷却水的目的。需要说明的是，用新型中具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置可适用于多种类型的吐丝机。需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本实用新型的具体实施例。显然本实用新型不局限于以上实施例，随之作出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本实用新型公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置，其与吐丝机的入口导管连接，并与入口导管之间具有一吹扫间隙，其特征在于: 所述吐丝机导嘴装置包括沿轧件行进方向依次设置的一导嘴入口环、一导嘴中间件和一导嘴出口导向件，且所述导嘴中间件套设于导嘴入口环和导嘴出口导向件外；所述导嘴中间件上具有至少一个压缩空气进气孔；所述导嘴中间件与导嘴出口导向件之间具有至少一进气空腔；所述导嘴入口环与导嘴出口导向件之间具有一吹扫气缝隙；所述压缩空气进气孔与进气空腔和吹扫气缝隙导通；所述导嘴入口环的空腔与导嘴出口导向件的空腔前部共同在吐丝机入口导嘴装置的空腔前端部形成了一轧件入口导向喇叭口 ；所述导嘴出口导向件与所述入口导管相接，并与入口导管之间具有所述吹扫间隙。
2.如权利要求1所述的吐丝机入口导嘴装置，其特征在于，所述导嘴出口导向件的外圆周面上具有至少一个平面，该平面与所述导嘴中间件的内壁形成了所述进气空腔。
3.如权利要求2所述的吐丝机入口导嘴装置，其特征在于，所述平面为四个，沿导嘴出口导向件的圆周方向均匀地分布在其外圆周面上，并相应地形成了四个进气空腔，所述导嘴中间件上设有四个压缩空气进气孔，分别与所述四个进气空腔对应导通。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的吐丝机入口导嘴装置，其特征在于，所述导嘴中间件和导嘴出口导向件上还设有相匹配的定位孔，至少一定位销对应设于相匹配的定位孔内以实现导嘴中间件与导嘴出口导向件之间的轴向固定连接。
专利摘要本实用新型公开了一种具有双向吹扫功能的吐丝机入口导嘴装置，其与吐丝机的入口导管连接，并与入口导管之间具有一吹扫间隙，该吐丝机导嘴装置包括沿轧件行进方向依次设置的一导嘴入口环、一导嘴中间件和一导嘴出口导向件，且导嘴中间件套设于导嘴入口环和导嘴出口导向件外；导嘴中间件上具有至少一个压缩空气进气孔；导嘴中间件与导嘴出口导向件之间具有至少一进气空腔；导嘴入口环与导嘴出口导向件之间具有一吹扫气缝隙；压缩空气进气孔与进气空腔和吹扫气缝隙导通；导嘴入口环的空腔与导嘴出口导向件的空腔前部共同在吐丝机入口导嘴装置的空腔前端部形成了一轧件入口导向喇叭口；导嘴出口导向件与入口导管相接，并与入口导管之间具有吹扫间隙。
文档编号B21B45/02GK202951711SQ20122062500
公开日2013年5月29日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者糜正忠 申请人:宝山钢铁股份有限公司