一种独立楔块式的高强度卷筒的制作方法

1.本实用新型属于一种开卷机技术领域，具体涉及一种冷轧板带材生产线上将钢卷展开的开卷机卷筒结构。


背景技术：

2.冷轧开卷机是冷轧及冷轧后续精整处理生产线上的关键设备，其作用是将成卷的带材展开以便对带材进行冷轧或精整处理。卷筒作为开卷机的关键部件，其直接影响开卷机的性能和使用寿命。
3.目前用于大卷重和大张力开卷的卷筒主要使用的是四棱锥式，其工作原理是：主轴即四棱锥轴在胀缩油缸活塞杆的驱动下轴向移动，当主轴向左移动时，主轴上的斜面推动扇形板上的斜面，使扇形板沿径向向外移动，实现卷筒胀大；当主轴向右移动时，主轴上组装的勾头键拉动扇形板勾头，使扇形板沿径向向内移动，实现卷筒缩小。此结构如图6所示，在制造及使用过程中存在较多缺点：一、四棱锥轴的各斜面在毛坯锻造时无法单独成型，只能将斜面与其他部位一同锻造成整体坯料，再通过后续的机加工切削掉大量材料将斜面加工成型，毛净比高，增加了材料成本和加工成本，同时因为四棱锥轴较长，加工量过大存在较大变形风险，不得不采取一定工艺措施减小加工变形从而使制造过程更为复杂，延长了制造周期并进一步增加加工成本；二、四棱锥轴的斜面根部因为材料的去除导致刚度和强度变差，降低了卷筒的使用性能；三、扇形板勾头斜面与扇形板其他部位为一体结构，扇形板勾头磨损后修复难度高，且勾头根部为应力集中区域容易断裂，当出现断裂时则无法进行可靠修复而需要对整块扇形板进行报废处理；各斜面根部也是强度薄弱区域；四、四棱锥轴与胀缩油缸连接的部位薄弱，当出现疲劳断裂后四棱锥轴需进行整体报废处理，导致维修周期长、维修成本高。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的问题是提供一种独立楔块式的高强度卷筒，它降低了材料成本、加工成本，同时缩短加工周期。另外，本实用新型也提高了卷筒的刚度和强度，延长了卷筒的使用寿命，并且缩短了后续使用过程中的维修周期、降低了维修成本。
5.本实用新型一种独立楔块式的高强度卷筒，它包括主轴、四个扇形板、空心套、胀缩油缸，扇形板、空心套均套在主轴上，空心套左端连接胀缩油缸、右端连接扇形板，它还包括楔块导向机构，楔块导向机构包括楔块ⅰ、楔块ⅱ；每个扇形板底平面的左段中间面高前后两面低，在前后两面沿轴向对称地设置有多个小凹槽，每个小凹槽内固定连接一个楔块ⅰ，主轴位于扇形板左段的下方为四棱形、在小凹槽对应的位置设置有台阶面，每个台阶面固定连接一个楔块ⅱ，楔块ⅰ与楔块ⅱ之间通过斜面及勾头配合接触。
6.进一步地，楔块ⅱ底部设有带斜面的凸台，嵌入主轴台阶面根部的沟槽内。
7.进一步地，楔块导向机构还包括压块，扇形板底平面左段的中间面前后两个台阶面为燕尾结构，压块固定在扇形板底平面左段的前后两面上，楔块ⅰ内侧的凸台斜面与扇形
板的燕尾斜面接触，压块通过斜面压紧在楔块ⅰ外侧的斜面上。
8.进一步地，高强度卷筒还包括燕尾导向机构，燕尾导向机构包括燕尾键、燕尾块；每个扇形板底平面的右段设置有一个上大凹槽，上大凹槽固定连接一个燕尾键，主轴位于扇形板右段的下方为圆柱形、在上大凹槽对应的位置开设有一个下大凹槽，四个下大凹槽360
°
均布，每个下大凹槽上固定连接燕尾块，燕尾键与燕尾块通过斜面及燕尾配合接触。
9.进一步地，高强度卷筒还包括径向导向结构，径向导向结构包括固定板，扇形板的左端为t型勾头，固定板固定在空心套的右端面且伸进扇形板的t型勾头内。
10.进一步地，径向导向结构还包括耐磨板ⅰ、耐磨板ⅱ，扇形板的t型勾头两侧面为斜面，t型勾头的两侧斜面及端面上设置有凹槽，耐磨板ⅰ、耐磨板ⅱ分别设置在斜面凹槽及端面凹槽内，且与空心套贴合。
11.进一步地，高强度卷筒还包括连接轴，连接轴设置在胀缩油缸的空心活塞杆内、其左端通过螺母与胀缩油缸的空心活塞杆连接，其右端通过螺钉与主轴连接。
12.本实用新型高强度卷筒的优点是：一、楔块ⅰ、楔块ⅱ均为独立的零件，与扇形板、主轴通过斜面沟槽及紧固件定位连接，降低了材料成本、加工成本，缩短了加工周期；同时提高了卷筒的刚度，延长了卷筒使用寿命，并缩短了后续使用过程中的维修周期、降低了维修成本；当楔块ⅰ和楔块ⅱ磨损后，只需将两者进行更换即可，不需要对主轴、扇形板进进行报废处理，缩短了维修周期、降低了维修成本；二、燕尾键、燕尾块均为独立的零件，当燕尾键和燕尾块磨损后，只需将两者进行更换即可，不需要对主轴、扇形板进行报废处理，缩短了维修周期、降低了维修成本；同时，燕尾配合相对于勾头配合，进一步保证了扇形板沿径向运动的稳定性；三、固定板使空心套与扇形板的t型勾头之间形成导向槽，从而对扇形板进行轴向定位及径向导向作用，使扇形板仅能沿径向运动；同时，耐磨板ⅰ、耐磨板ⅱ减少对扇形板及空心套本体的磨损；四、主轴通过连接轴与胀缩油缸连接，消除了主轴断裂损坏风险，延长了卷筒使用寿命。
附图说明
13.图1是本实用新型高强度卷筒的结构示意图；
14.图2是沿图1中a-a线的剖视图；
15.图3是沿图1中b-b线的剖视图；
16.图4是沿图1中c向的局部向视图；
17.图5是扇形板的立体图；
18.图6是背景技术中四棱锥式卷筒的结构示意图。
具体实施方式
19.实施例1
20.从图1、图2、图5可知，本实用新型一种独立楔块式的高强度卷筒，它包括主轴1、四个扇形板2、空心套3、胀缩油缸10，扇形板2、空心套3均套在主轴1上，空心套3左端连接胀缩油缸10、右端连接扇形板2，它还包括楔块导向机构，楔块导向机构包括楔块ⅰ4、楔块ⅱ6；每个扇形板2底平面的左段中间面高前后两面低，在前后两面沿轴向对称地设置有多个小凹槽，每个小凹槽内固定连接一个楔块ⅰ4，主轴1位于扇形板2左段的下方为四棱形、在小凹槽
对应的位置设置有台阶面，每个台阶面固定连接一个楔块ⅱ6，楔块ⅰ4与楔块ⅱ6之间通过斜面及勾头配合接触。其中，楔块ⅰ4与扇形板2通过螺钉及定位销连接，楔块ⅱ6与主轴1通过螺钉及定位销连接。
21.本实用新型高强度卷筒的工作原理是：当主轴1向左移动时，主轴1上安装的楔块ⅱ6通过斜面推动安装在扇形板2上的楔块ⅰ4向外移动，扇形板2沿径向向外移动，实现卷筒胀大；当主轴向右移动时，主轴上1安装的楔块ⅱ6通过勾头拉动安装在扇形板2上的楔块ⅰ4向内移动，扇形板2沿径向向内移动，实现卷筒缩小。
22.本实用新型高强度卷筒中：楔块ⅰ4为独立的零件，其固接在扇形板2上，因此扇形板2提高了刚度和强度，不会因应力集中而断裂；楔块ⅱ6为独立的零件，其固接在主轴1上，主轴1无须锻造出斜面，提高了刚度和强度，延长了卷筒使用；同时，由于加工量小，从而大大降低了材料成本和加工成本、缩短了制造周期。另外，当楔块ⅰ4和楔块ⅱ6磨损后，只需将两者进行更换即可，不需要对主轴1、扇形板进2行报废处理，缩短了维修周期、降低了维修成本。
23.实施例2
24.从图1、图2、图5可知，本实用新型高强度卷筒：楔块ⅱ6底部设有带斜面的凸台，嵌入主轴1台阶面根部的沟槽内。
25.楔块ⅱ6连接在主轴1上，其底部凸台斜面与主轴1台阶根部的沟槽斜面配合接触，使楔块ⅱ6底面与主轴紧密贴合，提高了楔块ⅱ6和主轴1的接触精度，并提高了主轴1通过楔块ⅱ6、楔块ⅰ4使扇形板2沿径向内外移动的可靠性。
26.实施例3
27.从图1、图2、图5可知，本实用新型高强度卷筒：楔块导向机构还包括压块5，扇形板2底平面左段的中间面前后两个台阶面为燕尾结构，压块5固定在扇形板2底平面左段的前后两面上，楔块ⅰ4内侧的凸台斜面与扇形板2的燕尾斜面接触，压块5通过斜面压紧在楔块ⅰ4外侧的斜面上。
28.压块5在螺钉预紧力作用下，推动与其斜面接触的楔块ⅰ4向扇形板2的燕尾槽方向运动，使楔块ⅰ4底部伸出的凸台斜面与扇形板的燕尾斜面贴紧，进而使楔块ⅰ4的凸台底面与扇形板2的燕尾底面紧密贴合，提高了楔块ⅰ4与扇形板2的接触精度，并提高了主轴1通过楔块ⅱ6、楔块ⅰ4使扇形板2沿径向内外移动的可靠性。
29.实施例4
30.从图1、图3可知，本实用新型高强度卷筒还包括燕尾导向机构，燕尾导向机构包括燕尾键7、燕尾块8；每个扇形板2底平面的右段设置有一个上大凹槽，上大凹槽固定连接一个燕尾键7，主轴1位于扇形板2右段的下方为圆柱形、在上大凹槽对应的位置开设有一个下大凹槽，四个下大凹槽360
°
均布，每个下大凹槽上固定连接燕尾块8，燕尾键7与燕尾块8通过斜面及燕尾配合接触。其中，燕尾块8与主轴1通过螺钉及定位销连接，燕尾键7与扇形板2通过螺钉及定位销连接。
31.本实用新型高强度卷筒：燕尾导向机构中的燕尾键7与燕尾块8通过斜面及燕尾配合，楔块导向机构中的楔块ⅰ4与楔块ⅱ6通过斜面及勾头配合；燕尾配合相对于勾头配合，进一步保证了扇形板2沿径向运动的稳定性。另外，燕尾键7、燕尾块8均为独立的零件，当两者磨损后，只需将两者进行更换即可，不需要对主轴1、扇形板进2行报废处理，缩短了维修
周期、降低了维修成本。同时，主轴1、扇形板2提高了刚度和强度，延长了卷筒使用寿命。
32.实施例5
33.从图1、图4、图5可知，本实用新型高强度卷筒还包括径向导向结构，径向导向结构包括固定板11，扇形板2的左端为t型勾头，固定板11固定在空心套3的右端面且伸进扇形板2的t型勾头内。
34.固定板11使空心套3与扇形板2的t型勾头之间形成导向槽，从而对扇形板进行轴向定位及径向导向作用，使扇形板仅能沿径向运动。
35.实施例6
36.从图1、图4、图5可知，本实用新型高强度卷筒：径向导向结构还包括耐磨板ⅰ12、耐磨板ⅱ13，扇形板2的t型勾头两侧面为斜面，t型勾头的两侧斜面及端面上设置有凹槽，耐磨板ⅰ12、耐磨板ⅱ13分别设置在斜面凹槽及端面凹槽内，且与空心套3贴合。
37.扇形板2的t型勾头两侧的斜面配合提高了导向精度，耐磨板ⅰ12、耐磨板ⅱ13提高了与空心套3的耐磨性能，减少对扇形板2及空心套3本体的磨损。
38.实施例7
39.从图1可知，本实用新型高强度卷筒还包括连接轴9，连接轴9设置在胀缩油缸10的空心活塞杆内、其左端通过螺母与胀缩油缸10的空心活塞杆连接，其右端通过螺钉与主轴1连接。
40.主轴1与连接轴9连接，连接轴9与胀缩油缸10的空心活塞杆连接，提高了主轴1的刚度和强度，消除了主轴断裂损坏风险，延长了卷筒使用寿命。当连接活塞杆部位的轴颈损坏时可直接拆卸连接轴对其维修，降低了维修成本。
41.本实用新型高强度卷筒的工作原理是：连接轴9在胀缩油缸10活塞杆的驱动下带动主轴1进行轴向移动，当主轴1向左移动时，主轴1上安装的楔块ⅱ6和燕尾块8推动扇形板2上安装的楔块ⅰ4和燕尾键7向外移动，扇形板2在左端t形勾头的导向作用下沿径向向外移动，实现卷筒胀大；当主轴向右移动时，楔块ⅱ6的勾头和燕尾块8上的燕尾槽拉动楔块ⅰ4和燕尾键7向内移动，扇形板2在左端t形勾头的导向作用下沿径向向内移动，实现卷筒缩小。
42.本实用新型高强度卷筒的优点是：一、楔块ⅰ4、楔块ⅱ6均为独立的零件，与扇形板2、主轴1通过斜面沟槽及紧固件定位连接，降低了材料成本、加工成本，缩短了加工周期；同时提高了卷筒的刚度，延长了卷筒使用寿命，并缩短了后续使用过程中的维修周期、降低了维修成本；当楔块ⅰ4和楔块ⅱ6磨损后，只需将两者进行更换即可，不需要对主轴1、扇形板进2进行报废处理，缩短了维修周期、降低了维修成本；二、燕尾键7、燕尾块8均为独立的零件，当燕尾键7和燕尾块8磨损后，只需将两者进行更换即可，不需要对主轴1、扇形板进2行报废处理，缩短了维修周期、降低了维修成本；同时，燕尾配合相对于勾头配合，进一步保证了扇形板2沿径向运动的稳定性；三、固定板11使空心套3与扇形板2的t型勾头之间形成导向槽，从而对扇形板进行轴向定位及径向导向作用，使扇形板仅能沿径向运动；同时，耐磨板ⅰ12、耐磨板ⅱ13减少对扇形板2及空心套3本体的磨损；四、主轴1通过连接轴9与胀缩油缸10连接，消除了主轴断裂损坏风险，延长了卷筒使用寿命。