一种钢卷夹具衬板装置及钢卷夹具的制作方法

本发明涉及一种夹具衬板装置及夹具，尤其涉及一种钢卷夹具衬板装置及钢卷夹具。

背景技术：

冷轧生产中，如图1-图3所示，钢卷2’必须使用钢卷夹具1’夹紧才能吊运。现有的钢卷夹具1’中，其衬板3’相对于钢卷夹具1’是固定的，在钢卷夹具1’夹紧和吊运钢卷2’的过程中，衬板3’必然要与钢卷2’的侧面产生相对位移和摩擦，因此衬板3’很容易将钢卷2’的侧面夹伤和拉损。而且，由图2可以看出，钢卷2’的侧面往往具有溢出边，由于该溢出边与衬板3’接触的接触面A的面积小，此时钢卷夹具1’的衬板3’更容易将钢卷2’的侧面夹伤和拉损。同时，由于长时间的吊运，衬板3’频繁与钢卷2’产生摩擦，衬板3’会由于磨损变得愈来愈薄，对钢卷2’的吊运带来安全隐患，此时必须更换衬板3’。而现有的钢卷夹具1’中，由于其衬板3’相对于钢卷夹具1’是固定的，衬板3’只能采用气割的方式更换，不能在线更换，因此检修成本增加，同时也影响了正常的生产。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种钢卷夹具衬板装置，该钢卷夹具衬板装置在夹紧和吊运钢卷的过程中不会对钢卷的侧面产生夹伤和拉损。

本发明的另一目的在于提供一种钢卷夹具，该钢卷夹具在夹紧和吊运钢卷的过程中不会对钢卷的侧面产生夹伤和拉损。

为了实现上述目的，本发明提供了一种钢卷夹具衬板装置，其包括：

支架，其上设有竖向的滑槽；

滑动销轴，其设于所述滑槽内，并可沿着滑槽滑动；

活动衬板，其通过滑动销轴与支架可滑动地连接；

第一弹簧，其一端与所述滑动销轴连接，其另一端被固定；

连杆，其下端与所述支架铰接；

转轴，其被固定地设置，所述连杆的中部与所述转轴连接并可绕着该转轴转动；

第二弹簧，其一端与所述连杆的上端连接，其另一端被固定。

本发明所述的钢卷夹具衬板装置应用时，通常是成对设置，其中，成对活动衬板的正面相对地向内设置；所述活动衬板可在竖向向下的外力作用下，在所述第一弹簧的弹力牵制下从初始位置相对支架竖向向下滑动，并在该竖向向下的外力消失时，在第一弹簧的弹力作用下相对支架竖向向上滑动恢复至初始位置；所述活动衬板还可在横向向外的外力作用下，在所述第二弹簧的弹力牵制下从初始位置与支架同步横向向外移动，并在该横向向外的外力消失时，在第二弹簧的弹力作用下与支架同步横向向内移动恢复至初始位置。

具体来说，当所述活动衬板受到竖向向下的外力作用时，活动衬板从初始位置带动与其连接的滑动销轴在支架的滑槽内向下滑动，此时与滑动销轴连接的第一弹簧被拉伸，其弹力逐渐增大，在该竖向向下的外力消失时，第一弹簧的弹力带动滑动销轴和与其连接的活动衬板相对支架竖向向上滑动恢复至初始位置；当所述活动衬板受到横向向外的外力作用时，活动衬板从初始位置带动与其连接的支架同步横向向外移动，支架带动与其铰接的连杆绕着被固定设置的转轴正向转动，此时与连杆连接的第二弹簧被拉伸，其弹力逐渐增大，在该横向向外的外力消失时，第二弹簧的弹力带动连杆绕着被固定设置的转轴反向转动，带动与连杆铰接的支架和与支架连接的活动衬板同步横向向内移动恢复至初始位置。

本发明所述的钢卷夹具衬板装置用于吊运钢卷时，通常将其成对设置在钢卷夹具上，其中，成对活动衬板的用于与钢卷接触的正面相对地向内设置；第一弹簧的另一端、第二弹簧的另一端以及转轴被固定在钢卷夹具的夹具本体上；吊运钢卷开始时，首先，钢卷夹具的钳腿向内移动，对成对的钢卷夹具衬板装置施加一夹紧外力(通常由液压或电动装置提供)，带动成对活动衬板的正面与钢卷的侧面接触并夹紧，此时钢卷的侧面对活动衬板的正面产生一横向向外的反作用力，活动衬板在该横向向外的反作用力作用下，在第二弹簧的弹力牵制下从第一位置与支架同步横向向外移动，第二弹簧的弹力逐 渐增大，直至在第二位置停止移动，钢卷被成对活动衬板夹紧；其次，钢卷夹具的钳腿向上移动，对成对的钢卷夹具衬板装置施加一提拉外力(通常由液压装置提供)，此时钢卷的侧面对活动衬板的正面产生一竖向向下的静摩擦力，活动衬板在该竖向向下的静摩擦力作用下，在第一弹簧的弹力牵制下从第二位置与钢卷同步相对支架竖向向下滑动，第一弹簧的弹力逐渐增大，直至钢卷被钢卷夹具的钳脚支撑，活动衬板在第三位置停止移动。吊运钢卷结束时，首先，钢卷夹具的钳腿向下移动，释放对成对的钢卷夹具衬板装置施加的提拉外力，此时钢卷的侧面对活动衬板的正面产生的竖向向下的静摩擦力消失，在第一弹簧的弹力作用下活动衬板与钢卷同步相对支架竖向向上滑动恢复至第二位置；其次，钢卷夹具的钳腿向外移动，释放对成对的钢卷夹具衬板装置施加的夹紧外力，此时钢卷的侧面对活动衬板的正面产生的横向向外的反作用力消失，在第二弹簧的弹力作用下活动衬板与支架同步横向向内移动恢复至第一位置。

上述吊运钢卷方案中，第一位置和第二位置之间的距离是预先设置的，因此可通过选用合适规格的第二弹簧控制所述横向向外的反作用力在一合适范围，从而保证夹紧钢卷时钢卷的侧面不会被夹伤；此外，第二位置和第三位置之间的距离和钢卷规格和吊运操作有关，其最大值是已知的，同时，在钢卷的侧面与活动衬板的接触的最小面积和摩擦系数已知的情况下，所述反作用力的大小决定了所述静摩擦力的最大值，因此可通过选用合适规格的第一弹簧控制所述竖向向下的摩擦力小于所述静摩擦力的最大值，以保证活动衬板与钢卷同步滑动，即不产生相对位移，从而保证钢卷的侧面不会被拉损。

进一步地，在本发明所述的钢卷夹具衬板装置中，所述活动衬板包括活动底板和覆盖于所述活动底板上的可拆卸衬板，所述可拆卸衬板与活动底板可拆卸地连接。

该方案中，活动衬板的可拆卸衬板在吊运钢卷时由于与钢卷侧面接触，容易产生磨损，一旦被磨损，可方便地拆下更换，解决了现有技术中不能在线更换被磨损的衬板的问题，降低检修成本，保证正常生产。

更进一步地，在上述钢卷夹具衬板装置中，所述活动底板上设有定位孔，所述可拆卸衬板上设有与定位孔对应匹配的定位销。

更进一步地，在上述钢卷夹具衬板装置中，所述可拆卸衬板与活动底板 通过螺栓组件可拆卸地连接。

上述方案中，定位孔和定位销便于可拆卸衬板与活动底板的安装，而且起到分担螺栓组件上的作用力，保护螺栓组件的作用。

进一步地，在本发明所述的钢卷夹具衬板装置中，所述第一弹簧的另一端连接于第一固定轴上，所述第一固定轴被固定设置。

进一步地，在本发明所述的钢卷夹具衬板装置中，所述第二弹簧的另一端连接于第二固定轴上，所述第二固定轴被固定设置。

相应地，基于本发明的另一目的，本发明还提出了一种钢卷夹具，其包括夹具本体和设于夹具本体上的上述任意一种钢卷夹具衬板装置；其中，所述第一弹簧的另一端、第二弹簧的另一端均被固定于夹具本体上，所述转轴也固定设于所述夹具本体上。

进一步地，在本发明所述的钢卷夹具衬板装置中，所述支架的背面设有限位挡块。

相应地，基于本发明的另一目的，本发明还提出了一种钢卷夹具，其包括夹具本体和设于夹具本体上的上述钢卷夹具衬板装置；其中，所述第一弹簧的另一端、第二弹簧的另一端均被固定于夹具本体上，所述转轴也固定设于所述夹具本体上；所述夹具本体上还设有与限位挡块匹配使用的限位元件。

本发明所述的钢卷夹具衬板装置，与现有的钢卷夹具的衬板相比，在夹紧和吊运钢卷的过程中不会对钢卷的侧面产生夹伤和拉损。此外，本发明所述的钢卷夹具衬板装置中，活动衬板可以包括可拆卸衬板，该可拆卸衬板一旦被磨损，可方便地拆下更换，解决了现有技术中不能在线更换被磨损的衬板的问题，降低了检修成本，保证了正常生产。

本发明所述的钢卷夹具，由于采用了上述钢卷夹具衬板装置，与现有的钢卷夹具相比，同样具有上述优点。

附图说明

图1为现有的钢卷夹具在一种实施方式下的吊运钢卷的立体示意图。

图2为图1的正面剖视图。

图3为现有的钢卷夹具在一种实施方式下的结构示意图。

图4为本发明所述的钢卷夹具衬板装置在一种实施方式下的分体结构示 意图。

图5为本发明所述的钢卷夹具衬板装置在一种实施方式下的结构示意图。

图6为本发明所述的钢卷夹具在一种实施方式下的立体示意图。

图7为本发明所述的钢卷夹具在一种实施方式下的另一角度的立体示意图。

图8部分显示了本发明所述的钢卷夹具在一种实施方式下的第一状态示意图。

图9部分显示了本发明所述的钢卷夹具在一种实施方式下的第二状态示意图。

图10部分显示了本发明所述的钢卷夹具在一种实施方式下的第三状态示意图。

具体实施方式

下面将结合附图说明和具体的实施方式来对本发明所述的钢卷夹具衬板装置和钢卷夹具做进一步的解释说明，但是该解释说明并不构成对本发明的技术方案的不当限定。

图4和图5分别显示了本发明所述的钢卷夹具衬板装置在一种实施方式下的装配结构和结构。

如图4和图5所示，本实施例的钢卷夹具衬板装置包括：支架8，其上设有竖向的两个滑槽B(本实施例中其宽度为20mm，长度为250mm)，支架8的背面设有限位挡块15；两根滑动销轴7，其分别对应设于两个滑槽B内，并可沿着滑槽B滑动；该活动衬板包括活动底板6(本实施例中其宽度M＝132mm)和覆盖于活动底板6上的可拆卸衬板4，可拆卸衬板4与活动底板6可拆卸地连接；活动底板6上设有三个定位孔C，可拆卸衬板4上设有与三个定位孔C对应匹配的三个定位销18；可拆卸衬板4与活动底板6通过螺栓组件17(包括12个M8的沉头螺栓)可拆卸地连接；活动底板6通过滑动销轴7与支架8可滑动地连接；可拆卸衬板4上部加工有弧度F，起到导向作用；两根第一弹簧10，其一端与滑动销轴7连接，其另一端被固定连接于第一固定轴9上，该第一固定轴9被平行于活动衬板水平固定设置；两 根连杆16，其下端分别对应与支架8的两个铰接点铰接；两根转轴11，其被平行于活动衬板水平固定设置，两根连杆16的中部分别对应与转轴11连接并可绕着转轴11转动；两组第二弹簧12，每组两根，其一端两组分别对应与两根连杆16的上端连接，其另一端两组分别对应被固定连接于两根第二固定轴13上，该第二固定轴13被平行于活动衬板水平固定设置。此外，由于钢卷的温度往往达到200℃左右，在吊运此类钢卷时，可拆卸衬板4的材质选用Q235；而吊运常温下的钢卷时，可拆卸衬板4材质可以改用MC尼龙。

图6和图7从不同角度显示了本发明所述的钢卷夹具在一种实施方式下的立体结构。

如图6和图7所示，本实施例的钢卷夹具包括成对的夹具本体1以及成对的上述本实施例的钢卷夹具衬板装置3，成对可拆卸衬板4的用于与钢卷接触的正面相对地向内设置(图中只示出成对中的一个；图中箭头a表示夹具夹紧钢卷时钢卷作用于衬板的力的方向，a的反向是夹具钳退打开时，由第二弹簧12作用后将衬板复位到初始位置的方向)。其中，夹具本体1包括钳腿的侧板101、钳腿的面板102以及钳脚103，第一固定轴9、两根转轴11以及两根第二固定轴13均被固定于钳腿的侧板101上；钳腿的侧板101上还设有与限位挡块15匹配使用的限位元件14；钳腿的面板102上开有长孔D，活动底板6穿过该长孔D通过滑动销轴7与支架8可滑动地连接；钳脚103上开有扁孔E，活动底板6的下端可伸入该扁孔E。

图8-图10分别部分显示了上述本实施例的钢卷夹具的三种状态。下面结合图8-图10说明本实施例的钢卷夹具吊运钢卷的工作过程。

请结合参考图8-图10。如图8所示，吊运钢卷开始前，上述本实施例的钢卷夹具处于第一状态，此时，可拆卸衬板4处于第一位置。吊运钢卷开始时，首先，钢卷夹具的钳腿向内移动(图中箭头a为向外，箭头a的反向为向内)，钳腿的侧板通过固定于其上的第一固定轴9、两根转轴11以及两根第二固定轴13对成对的钢卷夹具衬板装置3施加一夹紧外力(由液压装置提供)，带动成对可拆卸衬板4的正面与钢卷的侧面接触并夹紧，此时钢卷的侧面对可拆卸衬板4的正面产生一横向向外的反作用力，可拆卸衬板4在该横向向外的反作用力作用下，在第二弹簧12的弹力牵制下从第一位置与支架8同步横向向外移动，第二弹簧12的弹力逐渐增大，直至在第二位置由于限位 挡块15碰触限位元件14从而停止移动(如图9所示，此时上述本实施例的钢卷夹具处于第二状态)，钢卷被成对活动衬板夹紧；其次，钢卷夹具的钳腿向上移动，钳腿的侧板通过固定于其上的第一固定轴9、两根转轴11以及两根第二固定轴13对成对的钢卷夹具衬板装置3施加一提拉外力(由液压装置提供)，此时钢卷的侧面对可拆卸衬板4的正面产生一竖向向下的静摩擦力，可拆卸衬板4在该竖向向下的静摩擦力作用下，在第一弹簧10的弹力牵制下从第二位置与钢卷同步相对支架8竖向向下滑动，第一弹簧10的弹力逐渐增大，直至钢卷被钢卷夹具的钳脚103支撑，可拆卸衬板4在第三位置停止移动(如图10所示，此时上述本实施例的钢卷夹具处于第三状态)。吊运钢卷结束时，首先，钢卷夹具的钳腿向下移动，释放对成对的钢卷夹具衬板装置3施加的提拉外力，此时钢卷的侧面对可拆卸衬板4的正面产生的竖向向下的静摩擦力消失，在第一弹簧10的弹力作用下可拆卸衬板4与钢卷同步相对支架8竖向向上滑动恢复至第二位置(如图9所示，此时上述本实施例的钢卷夹具处于第二状态)；其次，钢卷夹具的钳腿向外移动，释放对成对的钢卷夹具衬板装置3施加的夹紧外力，此时钢卷的侧面对可拆卸衬板4的正面产生的横向向外的反作用力消失，在第二弹簧12的弹力作用下可拆卸衬板4与支架8同步横向向内移动恢复至第一位置(如图8所示，此时上述本实施例的钢卷夹具处于第一状态)。

上述本实施例的钢卷夹具吊运钢卷过程中，第一位置和第二位置之间的距离b是预先设置的(本实施例中b＝30mm)，因此可通过选用合适规格的第二弹簧12控制上述横向向外的反作用力在一合适范围，从而保证夹紧钢卷时钢卷的侧面不会被夹伤；此外，第二位置和第三位置之间的距离L(本实施例中L＝230mm)和钢卷规格和吊运操作有关，其最大值是已知的，同时，在钢卷的侧面与可拆卸衬板4的接触的最小面积和摩擦系数已知的情况下，上述反作用力的大小决定了上述静摩擦力的最大值，因此可通过选用合适规格的第一弹簧10控制上述竖向向下的摩擦力小于上述静摩擦力的最大值，以保证可拆卸衬板4与钢卷同步滑动，即不产生相对位移，从而保证钢卷的侧面不会被拉损。

需要注意的是，所公开实施例的上述说明使得本领域专业技术人员能够 显而易见地对于本实施例进行多种类似变化和修改，这种类似变化是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。因此本发明不会受到该实施例的限制。