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1、(10)申请公布号 CN 102371270 A (43)申请公布日 2012.03.14 CN 102371270 A *CN102371270A* (21)申请号 201110254139.5 (22)申请日 2011.08.31 B21B 1/16(2006.01) B21B 13/02(2006.01) B21B 13/06(2006.01) B21B 35/12(2006.01) (71)申请人 杭州星冠机械科技有限公司 地址 311504 浙江省杭州市桐庐县富春江镇 芝厦村 (72)发明人 袁关兴 孙上林 (74)专利代理机构 杭州浙科专利事务所 33213 代理人 吴秉中 余培养。
2、 (54) 发明名称 一种两辊线材轧制成型箱 (57) 摘要 一种两辊线材轧制成型箱， 属于机械设备技 术领域。 它包括轧制成型箱体， 成型箱体内配合设 置与主传动箱连接的锥形齿轮输入轴、 水平轧辊 系统和竖直轧辊系统， 水平轧辊系统包括水平主 动轧辊机构及水平被动轧辊机构， 竖直轧辊系统 包括竖直主动轧辊机构及竖直被动轧辊机构， 所 述的水平主动轧辊机构和水平被动轧辊机构通过 第一齿轮啮合连接、 所述的竖直主动轧辊机构和 竖直被动轧辊机构通过第二齿轮啮合连接。本发 明与传统设备相比， 具有噪音低、 能耗低、 产量高、 操作方便、 线材后序拉拔不易断线等多种优点， 而 且由于摩擦小， 轧制过程。
3、降低了材料的冷作硬化， 轧制生产线材时不需要再退火处理， 简化了工艺 流程， 节约了成本。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 CN 102371271 A1/1 页 2 1. 一种两辊线材轧制成型箱， 所述的轧制成型箱通过联轴器 （14） 与主传动箱 （16） 配 合使用， 包括轧制成型箱体 （13） ， 其特征在于所述的轧制成型箱体 （13） 内配合设置与主传 动箱 （16） 连接的锥形齿轮输入轴 （8） 、 水平轧辊系统和竖直轧辊系统， 所述的水平轧辊系 统包括水平主动轧辊机构及水平被动轧辊。
4、机构， 所述的竖直轧辊系统包括竖直主动轧辊机 构及竖直被动轧辊机构， 所述的水平主动轧辊机构和水平被动轧辊机构通过第一齿轮 （6） 啮合连接、 所述的竖直主动轧辊机构和竖直被动轧辊机构通过第二齿轮 （11） 啮合连接， 所 述的轧辊设有半圆形的环形槽。 2. 根据权利要求 1 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的水平主动轧辊 机构包括水平主动轧辊轴 （10） 及设置在水平主动轧辊轴 （10） 上的水平主动轧辊 （3） 。 3. 根据权利要求 1 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的水平被动轧辊 机构包括水平被动轧辊轴 （12） 及设置在水平被动轧辊轴 （12） 上的水平。
5、被动轧辊 （4） 。 4. 根据权利要求 1 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的竖直主动轧辊 机构包括竖直主动轧辊轴 （5） 及设置在竖直主动轧辊轴 （5） 上的竖直主动轧辊 （1） 。 5. 根据权利要求 1 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的竖直被动轧辊 机构包括竖直被动轧辊轴 （7） 及设置在竖直被动轧辊轴 （7） 上的竖直被动轧辊 （2） 。 6. 根据权利要求 1 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的水平主动轧辊 机构包括水平主动轧辊轴 （10） 及设置在水平主动轧辊轴 （10） 上的水平主动轧辊 （3） , 所 述的水平被动轧辊机构包括水平被。
6、动轧辊轴 （12） 及设置在水平被动轧辊轴 （12） 上的水平 被动轧辊 （4） ， 上述的水平主动轧辊轴 （10） 与水平被动轧辊轴 （12） 通过第一齿轮 （6） 啮合 连接， 水平主动轧辊 （3） 与水平被动轧辊 （4） 之间形成水平的孔形轧辊槽。 7. 根据权利要求 1 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的竖直主动轧辊 机构包括竖直主动轧辊轴 （5） 及设置在竖直主动轧辊轴 （5） 上的竖直主动轧辊 （1） ， 所述的 竖直被动轧辊机构包括竖直被动轧辊轴 （7） 及设置在竖直被动轧辊轴 （7） 上的竖直被动轧 辊 （2） ， 上述的竖直主动轧辊轴 （5） 与竖直被动轧辊轴 。
7、（7） 通过第二齿轮 （11） 啮合连接， 竖 直主动轧辊 （1） 与竖直被动轧辊 （2） 之间形成竖直的孔形轧辊槽。 8. 根据权利要求 1 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的锥形齿轮输入 轴 （8） 通过联轴器 （14） 与主传动箱 （16） 上的动力输入轴 （15） 连接。 9. 根据权利要求 2 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的水平主动轧辊 轴 （10） 通过锥形齿轮 （9） 与锥形齿轮输入轴 （8） 连接， 水平主动轧辊轴 （10） 与锥形齿轮输 入轴 （8） 的轴交角为 90。 10. 根据权利要求 4 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的。
8、竖直主动轧 辊轴 （5） 通过联轴器 （14） 与主传动箱 （16） 上的动力输入轴 （15） 连接。 权 利 要 求 书 CN 102371270 A CN 102371271 A1/4 页 3 一种两辊线材轧制成型箱 技术领域 0001 本发明属于机械设备技术领域， 具体涉及一种能耗低、 摩擦力小的两辊线材轧制 成型箱。 背景技术 0002 使用传统水箱的拉丝机在拉丝过程中， 模具与塔轮的磨损很快， 当模具磨损后其 压缩比与原设计相比会发生变化， 最终导致产品规格不合格。且在有色金属及国家提倡的 新材料的拉丝过程中 ( 特指 2.0mm 以上线径的线材 ) 穿线非常不方便， 比如从 12m。
9、m 进线拉 拔至 3.5mm， 穿模所用时间至少 1 2 小时， 并在使用穿线辅助设备的条件下还要 2 个以上 工人同时参与工作。 另外有色金属及国家提倡的新材料在拉制过程中由于线材承受的纯滑 动摩擦力， 使线材的冷作硬化加剧， 线材必须按相应的压缩量进行退火才能继续拉制， 使得 整个生产工艺变得非常复杂。同时使用传统水箱拉丝时噪声大， 无用功多， 能耗高。 发明内容 0003 针对现有技术中存在的上述问题， 本发明的目的在于提供一种两辊线材轧制成型 箱， 克服了传统水箱拉丝机的耗能高、 噪声大、 生产工艺复杂、 磨损大等缺点， 同时将滑动摩 擦改为滚动摩擦， 减小磨损 ； 改进生产工艺， 缩。
10、短工时， 降低成本。 0004 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 所述的轧制成型箱通过联轴器与主传动箱配合 使用， 包括轧制成型箱体， 其特征在于所述的轧制成型箱体内配合设置与主传动箱连接的 锥形齿轮输入轴、 水平轧辊系统和竖直轧辊系统， 所述的水平轧辊系统包括水平主动轧辊 机构及水平被动轧辊机构， 所述的竖直轧辊系统包括竖直主动轧辊机构及竖直被动轧辊机 构， 所述的水平主动轧辊机构和水平被动轧辊机构通过第一齿轮啮合连接、 所述的竖直主 动轧辊机构和竖直被动轧辊机构通过第二齿轮啮合连接， 所述的轧辊设有半圆形的环形 槽。 0005 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的水平主动轧辊机构。
11、包括水平 主动轧辊轴及设置在水平主动轧辊轴上的水平主动轧辊。 0006 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的水平被动轧辊机构包括水平 被动轧辊轴及设置在水平被动轧辊轴上的水平被动轧辊。 0007 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的竖直主动轧辊机构包括竖直 主动轧辊轴及设置在竖直主动轧辊轴上的竖直主动轧辊。 0008 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的竖直被动轧辊机构包括竖直 被动轧辊轴及设置在竖直被动轧辊轴上的竖直被动轧辊。 0009 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的水平主动轧辊机构包括水平 主动轧辊轴及设置在水平主动轧辊轴上的水平主动轧。
12、辊， 所述的水平被动轧辊机构包括水 平被动轧辊轴及设置在水平被动轧辊轴上的水平被动轧辊， 上述的水平主动轧辊轴与水平 被动轧辊轴通过第一齿轮啮合连接， 水平主动轧辊与水平被动轧辊之间形成水平的孔形轧 说 明 书 CN 102371270 A CN 102371271 A2/4 页 4 辊槽。 0010 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的竖直主动轧辊机构包括竖直 主动轧辊轴及设置在竖直主动轧辊轴上的竖直主动轧辊， 所述的竖直被动轧辊机构包括竖 直被动轧辊轴及设置在竖直被动轧辊轴上的竖直被动轧辊， 上述的竖直主动轧辊轴与竖直 被动轧辊轴通过第二齿轮啮合连接， 竖直主动轧辊与竖直被动轧。
13、辊之间形成竖直的孔形轧 辊槽。 0011 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的锥形齿轮输入轴通过联轴器 与主传动箱上的动力输入轴连接。 0012 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的水平主动轧辊轴通过锥形齿 轮与锥形齿轮输入轴连接， 水平主动轧辊轴与锥形齿轮输入轴的轴交角为 90。 0013 所述的一种两辊线材轧制成型箱， 其特征在于所述的竖直主动轧辊轴通过联轴器 与主传动箱上的动力输入轴连接。 0014 通过采用上述技术， 与现有技术相比， 本发明有益效果如下 ： 1） 将传统拉丝的滑动摩擦变为现在轧制的滚动摩擦， 降低了能耗， 减小摩擦力， 降低噪 音， 减小设备磨。
14、损， 提高设备可靠性， 并且延长了使用寿命 ； 2） 由于摩擦小， 轧制过程降低了材料的冷作硬化， 轧制生产线材时不需要再退火处理， 简化了工艺流程， 节约了成本 ； 3） 线材晶粒之间排列更均匀， 材料密度更好， 提高了材料延伸系数， 辊轧加工线材的过 程相当于锻造原理， 使后序拉拔不易断线。 0015 能耗方面 ： 将传统拉丝的滑动摩擦变为现在辊轧的滚动摩擦， 在设备运行过程中 避免无用功率的产生， 通过试验已验证节能可达 30% 以上 ； 4） 穿线方面与传统拉丝设备比较 ： 如拉丝机从 12mm 进线拉拔至 3.5mm， 传统拉丝设备 穿线时间至少1-2小时， 在有穿线辅助设备的条件下。
15、还要2个以上工人同时参与工作， 而使 用本发明的轧制成型箱， 在没有任何辅助设备参与的同时 1 个员工 2 分钟以内可完成穿线 工作 ； 5） 易耗品方面与传统拉丝设备比较 ： 传统拉丝设备易耗品是模具， 而本发明的轧制成 型箱的易耗品是轧辊， 现在以锌线为例一套拉丝机的拉丝模能正常生产锌线 200-300 吨， 而一套辊轧机的轧辊能正常生产 800-1000 吨， 并且一套模具成本和一套轧辊的价格基本 上一样 ； 6） 加工产品质量与传统拉丝机比较， 本发明的轧制成型箱加工的线材晶粒之间排列更 均匀， 材料密度更好， 材料延伸系数方面 （以锌线为例） 拉丝机加工的线材为30%-35%而辊轧 。
16、机加工的线材为 40%-45%。 附图说明 0016 图 1 为本发明的结构示意图 ； 图 2 为本发明图 1 的 A-A 剖视结构示意图 ； 图 3 为本发明图 1 的 B-B 剖视结构示意图 ； 图 4 为本发明使用状态结构示意图。 0017 图中 ： 1- 竖直主动轧辊， 2- 竖直被动轧辊， 3- 水平主动轧辊， 4- 水平被动轧辊， 说 明 书 CN 102371270 A CN 102371271 A3/4 页 5 5- 竖直主动轧辊轴， 6- 第一齿轮， 7- 竖直被动轧辊轴， 8- 锥形齿轮输入轴， 9- 锥形齿轮， 10- 水平主动轧辊轴， 11- 第二齿轮， 12- 水平被。
17、动轧辊轴， 13- 轧制成型箱体， 14- 联轴器， 15- 动力输入轴， 16- 主传动箱。 具体实施方式 0018 下面结合说明书附图及实施例对本发明的具体实施方式进行详细说明 ： 如图 1-4 所示， 一种两辊线材轧制成型箱， 通过联轴器 14 与主传动箱 16 上的动力输入 轴15连接后配合使用， 它包括轧制成型箱体13， 所述的轧制成型箱体13内配合设置与主传 动箱 16 连接的锥形齿轮输入轴 8、 水平轧辊系统和竖直轧辊系统， 所述的水平轧辊系统包 括水平主动轧辊机构及水平被动轧辊机构， 所述的竖直轧辊系统包括竖直主动轧辊机构及 竖直被动轧辊机构， 所述的水平主动轧辊机构和水平被动。
18、轧辊机构通过第一齿轮 6 啮合连 接、 所述的竖直主动轧辊机构和竖直被动轧辊机构通过第二齿轮 11 啮合连接。所述的水平 主动轧辊机构包括水平主动轧辊轴 10 及设置在水平主动轧辊轴 10 上的水平主动轧辊 3, 所述的水平被动轧辊机构包括水平被动轧辊轴12及设置在水平被动轧辊轴12上的水平被 动轧辊 4， 所述的轧辊设有半圆形的环形槽， 上述的水平主动轧辊轴 10 与水平被动轧辊轴 12 通过第一齿轮 6 啮合连接 ； 所述的竖直主动轧辊机构包括竖直主动轧辊轴 5 及设置在竖 直主动轧辊轴5上的竖直主动轧辊1， 所述的竖直被动轧辊机构包括竖直被动轧辊轴7及设 置在竖直被动轧辊轴 7 上的竖直。
19、被动轧辊 2， 所述的轧辊设有半圆形的环形槽， 上述的竖直 主动轧辊轴 5 与竖直被动轧辊轴 7 通过第二齿轮 11 啮合连接， 如图 4 所示， 锥形齿轮输入 轴 8 通过联轴器 14 与主传动箱 16 上的动力输入轴 15 连接。如图 2 所示， 所述的水平主动 轧辊轴 10 通过锥形齿轮 9 与锥形齿轮输入轴 8 连接， 水平主动轧辊轴 10 与锥形齿轮输入 轴 8 的轴交角为 90， 同样竖直主动轧辊轴 5 通过联轴器 14 与主传动箱 16 上的动力输入 轴 15 连接。 0019 本发明轧制前， 用钳子夹紧线头对准轧制成型箱体13上竖直主动轧辊1与竖直被 动轧辊 2 之间形成的竖直。
20、轧辊槽， 再用脚压下脚踏开关点动电机让线材压入竖直轧辊槽， 随后按同样的方法操作， 用钳子夹紧线头对准轧制成型箱体13上水平主动轧辊3与水平被 动轧辊 4 之间形成的水平轧辊槽， 将线材压入水平轧辊槽中， 线材每经过一个轧制成型箱 均用同样方法操作即可。 0020 本发明轧制成型时的动力输出如下 ： 动力通过联轴器 14 与轧制成型箱体 13 内的竖直主动轧辊轴 5 相连， 竖直主动轧辊轴 5 通过第二齿轮 11 传动带动竖直被动轧辊轴 7， 竖直轧辊开始工作， 动力输入轴 15 通过联 轴器 14 与轧制成型箱内的锥形齿轮输入轴 8 相连， 锥形齿轮输入轴 8 通过锥形齿轮 9 传动 带动水。
21、平主动轧辊轴 10， 水平主动轧辊轴 10 通过齿轮 9 传动带动水平被动轧辊轴 12， 水平 轧辊开始工作。 0021 后面两个水平轧辊a中间的轧辊槽孔径比前面两个竖直轧辊b之间的轧辊槽孔径 要小， 道次压缩量为 1020%， 后面轧辊的转速比前面轧辊的转速快 1020%。 0022 1） 将传统拉丝的滑动摩擦变为现在轧制的滚动摩擦， 降低了能耗， 减小摩擦力， 降 低噪音， 减小设备磨损， 提高设备可靠性， 并且延长了使用寿命 ； 2） 由于摩擦小， 轧制过程降低了材料的冷作硬化， 轧制生产线材时不需要再退火处理， 说 明 书 CN 102371270 A CN 102371271 A4/。
22、4 页 6 简化了工艺流程， 节约了成本 ； 3） 线材晶粒之间排列更均匀， 材料密度更好， 提高了材料延伸系数， 辊轧加工线材的过 程相当于锻造原理， 使后序拉拔不易断线 ； 穿线方面与传统拉丝设备比较 ： 如拉丝机从 12mm 进线拉拔至 3.5mm， 传统拉丝设备穿 线时间至少1-2小时， 在有穿线辅助设备的条件下还要2个以上工人同时参与工作， 而使用 本发明的轧制成型箱， 在没有任何辅助设备参与的同时 1 个员工 2 分钟以内可完成穿线工 作 ； 5） 易耗品方面与传统拉丝设备比较 ： 传统拉丝设备易耗品是模具， 而本发明的轧制成 型箱的易耗品是轧辊， 现在以锌线为例一套拉丝机的拉丝模。
23、能正常生产锌线 200-300 吨， 而一套辊轧机的轧辊能正常生产 800-1000 吨， 并且一套模具成本和一套轧辊的价格基本 上一样 ； 6） 加工产品质量与传统拉丝机比较， 本发明的轧制成型箱加工的线材晶粒之间排列更 均匀， 材料密度更好， 材料延伸系数方面 （以锌线为例） 拉丝机加工的线材为30%-35%而辊轧 机加工的线材为 40%-45%。 说 明 书 CN 102371270 A CN 102371271 A1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102371270 A CN 102371271 A2/2 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102371270 A 。