一种钢带收卷辊的钳口弹簧装配工装及装配方法与流程

本发明涉及冶金钢带收卷设备装配，尤其涉及一种钢带收卷辊的钳口弹簧装配工装及装配方法。

背景技术：

1、钢带收卷辊又称涨缩卷筒，是热轧、冷轧带钢生产线的核心设备，其包括多个沿圆周方向布置的扇形板，各扇形板可沿径向相对开合，使收卷辊在涨径状态与缩径状态之间切换，以此实现带钢卷取与钢卷卸卷作业。

2、其中一块扇形板上设置有活动夹钳，夹钳与扇形板之间装配有多组复位钳口弹簧：收卷辊涨径时，内部棱锥结构推动夹钳克服弹簧弹力闭合，夹紧带钢头部实现卷取；收卷辊缩径时，钳口弹簧释放弹力推动夹钳复位张开，解除对带钢的约束以完成卸卷。

3、在实际装配过程中，钳口弹簧安装于扇形板内部的深槽内，弹簧刚度大、反弹力强，自由状态下长度远超沉槽深度，必须将弹簧完全压入沉槽、端面与槽口平齐后，才能装入活动夹钳。目前传统装配方式存在缺陷：弹簧沉槽位于扇形板内部，空间狭小封闭，外置压板、压头等常规压装工装无法深入槽内作业，人工硬压劳动强度极大，且弹簧极易高速弹出，存在严重的安全伤人风险。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种钢带收卷辊的钳口弹簧装配工装及装配方法，以解决现有技术中的上述不足之处，实现狭小深槽内大弹力弹簧的可控同步压装，装配完成后工装可收缩无干涉取出，降低装配难度与安全风险，提升装配精度与效率。

2、需要说明的是：其中一块扇形板为第一扇形板，所述第一扇形板上设有活动夹钳，所述第一扇形板设有沿轴向延伸的第一钳口，所述夹钳设有沿轴向延伸的第二钳口；所述夹钳沿第一方向与所述第一扇形板活动连接，以使所述第二钳口与第一钳口在对齐状态与错位状态之间切换。所述第一方向是所述钢带收卷辊在涨径状态和缩径状态之间切换时，所述扇形板与其中一个相邻扇形板的相对运动方向，该相邻扇形板为第二扇形板。

3、所述第一扇形板与所述第二扇形板之间设有拉杆，所述拉杆与所述夹钳固定连接，所述拉杆沿所述第一方向与所述第二扇形板的端面抵接：

4、当钢带收卷辊由缩径状态切换至涨径状态时，各扇形板沿径向向外涨开，第二扇形板相对第一扇形板沿第一方向运动，抵推拉杆同步移动，由拉杆驱动夹钳沿第一方向滑动，使所述第二钳口与所述第一钳口由对齐状态切换至错位状态，钳口咬合间隙缩小，夹紧带钢头部，随卷筒旋转完成带钢卷取作业。

5、所述夹钳与所述第一扇形板之间设有多组钳口弹簧（复位压簧），所述第一扇形板设有供所述夹钳沿第二方向装配的收容槽，所述第二方向与所述第一方向、所述钢带收卷辊的轴线均垂直；所述收容槽靠近所述第二扇形板的一侧槽壁开设有用于收容所述钳口弹簧的第一沉槽，所述第二扇形板开设有与所述第一沉槽同轴的第二沉槽，收卷辊工作状态下第二沉槽用于收容拉杆端部。

6、当钢带收卷辊由涨径状态切换至缩径状态时，第二扇形板相对第一扇形板沿第一方向收回，对拉杆的抵推力消失，钳口弹簧释放弹性势能，驱动夹钳沿第一方向反向滑动复位，使所述第二钳口与所述第一钳口由错位状态切换至对齐状态，钳口张开解除对带钢头部的约束，以完成钢卷卸卷作业。

7、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种钢带收卷辊的钳口弹簧装配工装及装配方法，所述钢带收卷辊包括沿第一方向相互开合的第一扇形板和第二扇形板，所述第一扇形板设有供夹钳沿第二方向装配于所述第一扇形板的收容槽，所述第二方向与所述第一方向垂直，且第二方向与所述钢带收卷辊的轴线垂直，所述收容槽的靠近所述第二扇形板的一侧槽壁设有用于收容钳口弹簧的第一沉槽，所述第二扇形板设有与所述第一沉槽同轴的第二沉槽；其特征在于，钳口弹簧装配工装包括：活动座，用于沿所述第一方向活动安装于所述第二沉槽内；多个拉爪，各所述拉爪的第一端安装于所述活动座，以使各所述拉爪能够于所述第一方向上与所述活动座同步运动，各所述拉爪的第二端用于沿所述第二沉槽、所述第一沉槽贯穿至所述收容槽内，各所述拉爪的第一端与所述活动座活动连接，以使各所述拉爪的第二端能够沿所述第一沉槽的径向相互开合；各所述拉爪的第二端设有沿所述第一沉槽的径向向远离所述第一沉槽中心的方向弯折的爪头，以使各所述拉爪的第二端相互远离时，各所述爪头能够沿所述第一方向与预置于所述第一沉槽内的钳口弹簧的远离所述第二扇形板的一端抵接；固定座，用于沿所述第一方向与所述第二沉槽抵接；所述活动座与各所述拉爪之间设有用于驱动各所述拉爪的第二端相互远离的第一驱动部；所述活动座与所述固定座之间设有用于驱动所述活动座向远离所述第一沉槽的方向运动的第二驱动部。

8、作为上述技术方案的进一步描述：

9、各所述拉爪的第一端沿垂直于所述第一方向的轴线与所述活动座铰接；所述第一驱动部包括驱动块，所述驱动块相对于所述活动座沿所述第一方向活动设置，所述活动座与所述驱动块之间设有用于驱动所述驱动块向远离所述第一沉槽的一侧运动的驱动件；所述驱动块与所述拉爪之间设有相互配合的第一斜面和第二斜面，所述第一斜面和所述第二斜面被配置为当所述驱动块向远离所述第一沉槽的方向运动时能够驱动各所述拉爪以相互远离的方式摆动。

10、作为上述技术方案的进一步描述：

11、所述驱动件包括第一螺栓，所述第一螺栓的螺栓头与所述活动座的远离所述第一沉槽的一侧抵接，所述第一螺栓穿过所述活动座上设置的通孔与所述驱动块螺纹连接。

12、作为上述技术方案的进一步描述：

13、所述驱动块侧壁上设置的与各所述拉爪一一对应的限位槽，所述限位槽的槽底构成所述第一斜面。

14、作为上述技术方案的进一步描述：

15、所述爪头的与所述钳口弹簧抵接的一端设有斜坡面，所述斜坡面被配置为当所述驱动块向靠近所述第一沉槽的方向运动时，各所述爪头能够在所述钳口弹簧的弹力作用下相互合拢，直至各所述爪头与所述钳口弹簧脱离。

16、作为上述技术方案的进一步描述：

17、所述固定座设有用于引导所述活动座沿所述第一方向滑动的引导部。

18、作为上述技术方案的进一步描述：

19、所述固定座包括筒状部，所述筒状部的一端用于与所述第二沉槽抵接，所述筒状部的另一端设有端板，所述端板设有通孔，所述第二驱动部包括第二螺栓，所述第二螺栓穿过所述通孔与所述活动座螺纹连接，所述端板的远离所述活动座的一侧设有拉紧螺母，所述拉紧螺母与所述第二螺栓螺纹连接，所述拉紧螺母与所述端板抵接。

20、作为上述技术方案的进一步描述：

21、所述筒状部的中心孔构成所述引导部。

22、一种钢带收卷辊的钳口弹簧装配方法，提供权利要求至任意一项所述的钢带收卷辊的钳口弹簧装配工装，其特征在于，包括如下步骤：

23、s1、将所述钳口弹簧预置于所述第一沉槽内；

24、s2、将所述活动座和所述拉爪置于所述第二沉槽内，使所述拉爪的第二端穿过所述钳口弹簧，并使所述拉爪的第二端凸出于所述钳口弹簧的远离所述第二沉槽的一端；

25、s3、操作所述第一驱动部，使各所述拉爪的爪头相互远离，直至各所述爪头于所述第一方向上与所述钳口弹簧干涉；

26、s4、将所述固定座置于所述第二沉槽内并与所述第二沉槽抵接，操作所述第二驱动部，使所述活动座向远离所述第一沉槽的方向运动，以压缩所述钳口弹簧，直至所述钳口弹簧的远离所述第二沉槽的一端不凸出于所述收容槽的侧壁；

27、s5、将所述夹钳安装于所述收容槽内；

28、s6、操作所述第二驱动部，使所述钳口弹簧复位；

29、s7、操作所述第一驱动部，使所述拉爪的爪头与所述钳口弹簧脱离，钳口弹簧安装完成。

30、将所述活动座和所述拉爪置于所述第二沉槽内，使所述拉爪的第二端穿过所述钳口弹簧，并使所述拉爪的第二端凸出于所述钳口弹簧的远离所述第二沉槽的一端的步骤之前，还包括如下步骤：

31、操作所述钢带收卷辊，使所述第一扇形板和所述第二扇形板处于相互合拢状态。

32、本发明提供了一种钢带收卷辊的钳口弹簧装配工装及装配方法，具备以下有益效果：

33、1、本发明中，通过工装采用可径向开合的拉爪结构，常态下爪头收拢，外径小于弹簧内孔，可顺利穿入深槽内的弹簧中心孔；涨开后爪头径向凸起，牢固挂接弹簧端面。整套工装从弹簧内部施力，无需从外部布置压头，完全适配扇形板内部封闭狭小的沉槽空间，解决了传统外置工装无法深入作业的难题。

34、2、本发明中，通过多个拉爪共同安装于同一活动座，随活动座同步轴向移动，可保证单组内所有弹簧的压缩行程、端面平齐度完全一致；装入夹钳后夹钳两侧受力均匀，无偏斜别劲问题，从装配源头避免钳口运行卡滞、偏磨失效，保障收卷辊涨缩动作顺畅，提升出厂涨缩试验合格率。

35、3、本发明中，通过装配完成后，反向操作第一驱动部解除涨紧力，拉爪爪头可在弹簧弹力作用下自动径向收拢，与弹簧端面完全脱离；工装可直接从沉槽内整体抽出，不会剐蹭弹簧内壁、沉槽槽壁与夹钳配合面，无零件磕碰、划伤风险，操作便捷性大幅提升。

36、4、本发明中，通过采用螺栓与螺母的螺纹传动结构实现拉爪涨开与弹簧压缩，借助螺纹的增力效应，仅用手动扳手即可压缩大刚度弹簧，无需人工蛮力施压；弹簧全程被拉爪限位约束，彻底杜绝弹簧弹出伤人的安全隐患，大幅降低劳动强度，提升作业安全性。