一种钢材定尺机构的制作方法

[0001]
本实用新型涉及冶金设备技术领域，尤其是涉及一种钢材定尺机构。


背景技术：

[0002]
在棒材切定尺的过程中，经常要对辊道钢材进行齐头，而且不定时的还要改变定尺长度，应用定尺机后既能对钢材进行起头还能灵活的改变定尺长度，使生产规格更加灵活，更能适应市场变化，但是往往现场使用的定尺机可能无法满足生产条件或者某处机构设计的不合理，而造成生产成本的增加和设备维护的困难，尤其是这种悬挂式的定尺机，在实践应用过程中，轨道的变形在成本增加和设备维护方面的困难最为突出。
[0003]
现有技术方案，如图1悬挂式定尺机的行走滚轮共有八个，以梁的轨道(显示绿色的部分是轨道)为分界，滚轮分别分布在梁的轨道上下各四个，由于悬挂式定尺机质量大，在进行齐头时受冲击力也大，容易造成定尺机的偏斜，因此在梁轨道上的四个都是有定位的滚轮，然而由悬挂式定尺机的结构特点所决定的受力情况，应用挡板撞击齐头时，受到一个很大的撞击力，使在悬挂式定尺机的一组有定位的两个滚轮与轨道接触点处产生很大的瞬时力，在某一频繁使用的定尺长度处，轨道反复受力的作用，而导致这段轨道的变形，轨道变形下凹，超过滚轮的四分之一后，滚轮就容易陷在其中，导致悬挂式定尺机无法行走的情况。虽然梁上的轨道是焊接的，磨损后可以更换，但是受结构和尺寸的限制，轨道的强度相对较弱，而梁上的轨道一旦变形就只能更换梁，梁段尺寸大质量大，维修过程危险系数大并且工程量大，因此增加了维修维护成本和备件成本。
[0004]
图2是机构的受力分析，应用挡板撞击齐头时，撞击力fc在c点处分解为瞬时力fa和瞬时力fb，fb1是fb在b点垂直方向的分力，fa1是fa在a点垂直方向的分力，fa是a点的支撑反力，fb是b点的支撑反力,由于锁紧机构受约束作用，所以o点可以视作是固定点，因此整个受力体系可以视作是简支梁的受力体系，已知：fa，fb，fa，fb,fa1小于fa和fb1，具体计算式如下：
[0005]
(1)在a点处的合力情况是fa-fa1，相对于o点在a点产生的转矩是(fa-fa1)*l2；
[0006]
(2)在b点处的合力情况是fb+fb1，相对于o点在b点处产生的转矩是(fb-fb1)*l1；
[0007]
(3)以向下为正方向，在a点处的附加转矩是(fb-fb1)*l1-(fa-fa1)*l2>0，所受的转矩是向下的；
[0008]
(4)总结：虽然在a点处受合力方向是垂直向上的，但是产生的附加转矩是向下的，由于滚轮于轨道是线接触，而每次撞击产生的瞬时力在线接触处反复作用，是a点处反复受力，会产生应力集中而导致轨道局部的疲劳变形，轨道变形下凹，一旦超过滚轮的四分之一后，滚轮就容易陷在其中，导致悬挂式定尺机无法行走的情况。


技术实现要素：

[0009]
本实用新型的第一目的在于提供一种钢材定尺机构，该机构能够解决因轨道变形下凹，导致的悬挂式定尺机无法行走的问题；
[0010]
本实用新型提供一种钢材定尺机构，其包括轨道、定尺小车、第一滚轮组和第二滚轮；
[0011]
所述轨道的前端和后端均设置有第一滚轮组，轨道的前端为靠近钢材进料方向的一端；
[0012]
所述第二滚轮设置在轨道的上侧，且靠近位于轨道前端第一滚轮组设置。
[0013]
优选的，所述第一滚轮组包括上侧滚轮和下侧滚轮；
[0014]
所述上侧滚轮和下侧滚轮分别设置在轨道的上侧和下侧；
[0015]
所述上侧滚轮和下侧滚轮均包括滚轮体，所述上侧滚轮还包括限位挡板，所述限位挡板设置在滚轮体的外侧，且限位挡板的直径大于滚轮体的直径。
[0016]
优选的，所述钢材定尺机构包括两条平行设置的轨道；
[0017]
所述轨道的前端设置有两组第一滚轮组，位于轨道前端的两组第一滚轮组分别设置在一条轨道上，并且位于轨道前端的两组第一滚轮组对称设置；
[0018]
所述轨道的后端设置有两组第一滚轮组，位于轨道后端的两组第一滚轮组分别设置在一条轨道上，并且位于轨道后端的两组第一滚轮组对称设置。
[0019]
优选的，所述钢材定尺机构包括两个第二滚轮，两第二滚轮分别设置在一条轨道上，并且两第二滚轮对称设置。
[0020]
优选的，所述第二滚轮包括滚轮体。
[0021]
优选的，所述钢材定尺机构还包括立柱和横梁，所述横梁固定在立柱上；
[0022]
所述轨道为板状结构，并且在横梁的两侧分别设置有一条轨道。
[0023]
优选的，所述立柱包括柱体和设置在柱体一侧的悬挂臂，所述横梁设置在悬挂臂上。
[0024]
优选的，所述横梁上还设置有驱动机构，该驱动机构用于带动定尺小车的移动。
[0025]
优选的，所述定尺小车包括连接板和悬臂；
[0026]
所述第一滚轮组和第二滚轮设置在连接板上；
[0027]
所述悬臂的一端与连接板铰接，另一端设置有定尺挡板。
[0028]
优选的，所述定尺挡板与悬臂之间通过缓冲器连接。
[0029]
有益效果：
[0030]
增加了第二滚轮，消减定尺小车受撞击时产生的瞬时力，防止轨道变形，改造后能够避免更换梁而导致的检修维护的工作量和备件费用的增加，而且增加的滚轮必须时无定位的滚轮，避免了过约束造成行走机构卡死现象。
附图说明
[0031]
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]
图1为现有定尺机构的结构示意图；
[0033]
图2为现有定尺机构的受力分析图；
[0034]
图3为本实用新型具体实施方式提供的定尺机构的立体机构示意图；
[0035]
图4为图3“a处”的局部放大图；
[0036]
图5为本实用新型具体实施方式提供的定尺机构的主视图；
[0037]
图6为本实用新型具体实施方式提供的定尺机构的侧视图；
[0038]
图7为本实用新型具体实施方式提供的定尺机构的受力分析图。
[0039]
附图标记说明：
[0040]
1：轨道；2：定尺小车；3：第一滚轮组；4：第二滚轮；5：立柱；6：横梁；
[0041]
31：上侧滚轮；32：下侧滚轮。
具体实施方式
[0042]
下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0043]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0044]
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0045]
如图3至图6所示，本实施方式提供了一种钢材定尺机构，其包括轨道1、定尺小车2、第一滚轮组3和第二滚轮4。
[0046]
轨道1的前端和后端均设置有第一滚轮组3，轨道1的前端为靠近钢材进料方向的一端。
[0047]
第二滚轮4设置在轨道1的上侧，且靠近位于轨道1前端第一滚轮组3设置。
[0048]
在本实施方式中，增加第二滚轮4，所以相较于现有技术方案中，参照图7，瞬时力的作用点可以看作是两条作用线间的区域(ad间的距离)，因此两个滚轮共同作用，相当于增加了受力面，避免应力集中使一处反复受力的情况。已知：增加第二滚轮后的受力情况是，撞击力fc在c点处分解为瞬时力fa'、瞬时力fb和fd，fb1是fb在b点垂直方向的分力，fa2是fa'在a点垂直方向的分力，fa是a点的支撑反力，fb是b点的支撑反力,fd是d点的支撑反力，由于锁紧机构受约束作用，因此o点可以视作是固定点，那么整个受力体系可视作是简支梁的受力体系，fa'小于fa，fa2小于fa1，fd1大于fa2，具体计算式如下：
[0049]
(1)在a点处的合力情况是fa-fa2，相对于o点所受转矩是(fa-fa2)*l2；
[0050]
(2)在d点处的合力情况是fd-fd，相对于o点所受转矩是(fd-fd1)*l3；
[0051]
(3)在b点处的合力情况是fb+fb1，相对于o点在b点处产生的转矩是(fb-fb1)*l1；
[0052]
(4)而(fd-fd1)*l3>(fa-fa2)*l2，且方向相同，均向上；
[0053]
(5)总结：【(fa-fa2)*l2+(fd-fd1)*l3】-(fb-fb1)*l1>0(向下为正方向)，因此在a点和d点的转矩之和是向上，所以可以得知，原来只由a点承担的附加转矩大部分被分配到了d点，所以避免了a点受载荷的反复作用而造成的应力集中现象；
[0054]
(6)又因为a点与d点的距离足够小，可以认为所受的附加转矩由a点和d点组成的区间共同承受，所以，两个滚轮共同作用产生的fa和fd抵消fa1，并且能够产生一个相反方向的力矩，抵消b处产生的转矩，所以改造后避免了轨道的变形，另外经过生产实践，轨道确实无变形。
[0055]
具体的，参照图4，第一滚轮组3包括上侧滚轮31和下侧滚轮32，上侧滚轮31和下侧滚轮32分别设置在轨道1的上侧和下侧。
[0056]
上侧滚轮31和下侧滚轮32均包括滚轮体，上侧滚轮31还包括限位挡板，限位挡板设置在滚轮体的外侧，且限位挡板的直径大于滚轮体的直径。
[0057]
限位挡板对滚轮体具有限位的作用，其可以防止定位尺机构在受到冲击后，发生倾斜。
[0058]
钢材定尺机构包括两条平行设置的轨道1，轨道1的前端设置有两组第一滚轮组3，位于轨道1前端的两组第一滚轮组3分别设置在一条轨道1上，并且位于轨道1前端的两组第一滚轮3组对称设置。
[0059]
轨道1的后端设置有两组第一滚轮组3，位于轨道1后端的两组第一滚轮组3分别设置在一条轨道1上，并且位于轨道1后端的两组第一滚轮组3对称设置。
[0060]
钢材定尺机构包括两个第二滚轮4，两第二滚轮4分别设置在一条轨道1上，并且两第二滚轮4对称设置。
[0061]
第二滚轮4包括滚轮体。也就是说，第二滚轮4、上侧滚轮31和下侧滚轮32的区别在于有无限位挡板，其他结构都相同。
[0062]
钢材定尺机构还包括立柱5和横梁6，横梁6固定在立柱5上，轨道1为板状结构，并且在横梁6的两侧分别设置有一条轨道1。
[0063]
立柱包括柱体5和设置在柱体5一侧的悬挂臂，横梁6设置在悬挂臂上。
[0064]
上述结构的立柱主体呈l型，此种结构的立柱5具有占地面积小的优点。
[0065]
横梁6上还设置有驱动机构，该驱动机构用于带动定尺小车的移动。该驱动机构为常用的驱动机构，如气缸等，只要能带动定尺小车沿轨道往复运动即可。
[0066]
定尺小车2包括连接板和悬臂，第一滚轮组和第二滚轮设置在连接板上，悬臂的一端与连接板铰接，另一端设置有定尺挡板。定尺挡板与悬臂之间通过缓冲器连接。通过缓冲器的设置可以减少钢材对定尺小车的冲击力。
[0067]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。