一种新型开卷机卷筒设计及应用
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【摘要】当前开卷机的结构为十字头拉板式，无法安装轴承和与拉杆连接，本文针对现有的开卷机存在的缺点，设计了一种拆卸方便、快速的开卷机卷筒。结果表明拆卸时只需抽出、插入销即可完成拉杆和旋转液压缸的离合，快捷方便，具有较好的经济效益。
【关键词】平整；开卷机；卷筒
1、引言
在带钢的工艺生产当中，开卷机是非常重要的生产设备之一，在轧钢工艺设备中，打开坯料钢卷的开卷机是关键设备之一。开卷机制造水平、设计的好坏决定了是否能够实现轧制工艺要求。卷筒作为该设备的关键零部件，决定了开卷机的使用寿命、使用范围、轧制工艺设备运行的稳定性1。而当前国内外的开卷机普遍存在的设计缺点如下：1）当前的开卷机的结构大部分为十字头拉板式2，即其卷筒芯的端面要开成十字口，造成其无法安装轴承，导致必须在轴的端面安装分体轴头以便安装，然而开卷机的芯轴比较细长，并且还要留有空间以便安装拉杆和螺母，因此其壁厚及其有限，端面的螺栓也不太可能大，根本没办法保障端面螺栓在长期的使用过程中由于交变的变化载荷而导致疲劳破坏，而在实际的运行当中也曾经出现过轴头螺栓拉断的情况，同时卷筒整体的强度虽然改善了，但是拆卸又成为了一个问题。2）卷筒的尾部涨缩缸和拉杆是用螺纹直接连接的，拧出拉杆后才可以拆卸涨缩缸，较为麻烦。
2、结构设计
2.1基本结构
如图2-1、2-2所示，图中，1—旋转液压缸（或称涨缩缸），2—支架，3—第二连接头，4—销，5—第一连接头，6—夹头，7一拉杆，8一芯轴，9一扇形板，10一棱锥体，11一拉键，12一拉键移动孔，13隔环，14--止动键，15一支撑头，16一拉板，17一双头螺柱，18一端盖，I9一齿轮箱箱体，20一齿轮，21一左半夹环，22一右半夹环，23一连接板。
拉杆7穿入芯轴8内的拉杆孔中，旋转液压杆缸体1和支架2右端固连，拉杆2右端部处于芯轴8外边；棱锥体10套在芯轴8的左部上面，拉键11穿过芯轴8的拉键移动小孔、拉杆7的拉键移动小孔，棱锥体10处于扇形板9外，棱锥体10的斜面和扇形8板的斜面互相贴合，在芯轴8左端设置了支撑设备4，其特点在于：第一连接头5的左部和拉杆7的右端部通过螺纹连接，用销4插入将第一连接头5的右部和第二连接头3的左部连接，旋转液压缸1活塞杆和第二连接头3的右部则用螺纹相连，用夹头将支架2的左端和芯轴8的右端相连。右半夹环22、左半夹环21、联接板23等组成了夹头6，其中左右夹环内部设置有环形的凹槽、上下端也分别固定着联接板，在联接板上端还设置有固定螺栓孔，左右夹环下端的连接板则由紧固螺栓连接，同时支架2的凸环和轴8的凸环分别处于左右夹环的环形凹槽内部。隔环13、拉板16、双头螺柱17、芯轴8等组成了端头支撑装置，并且芯轴8左端穿过隔环13的孔，通过止动键14将芯轴8和隔环13连接起来，隔环13位于支撑头15之外，用轴承将隔环13和支撑头15相连，轴承位于拉板16的右侧，并将其用双头螺柱17跟芯轴8相连接。
2.2实施原理
拉杆7通过旋转液压缸1实现伸缩，拉杆7进而用拉键11带动棱锥体10实现伸缩动作，芯轴8将扇形板9进行轴向定位，因而棱锥体10只能左右移动，并且通过斜面，扇形板9径向移动，其径向涨紧时可将钢卷加以固定，其径向收缩时可装入、卸载。同时，当设备出现问题时，可以通过利用销钉和夹头来实现旋转液压缸和拉杆的离合、芯轴和支架的分离来实现快速的检测设备。
3、应用
通过对现有的开卷机卷筒加以改造，在节省成本的同时，较好的改善了开卷机的使用便捷性，该新型开卷机卷筒的优点在于：1）第一连接头和第二连接头采用插入式连接，在实际运行当中，拆卸时只需要抽出和插入销钉就可以实现旋转液压缸和拉杆的离合，使得拆卸过程方便、快速，同时检修也较为方便。2）将芯轴和支架使用夹头连接，取代了以往的固定连接，可以较为方便、快速地拆卸，检修也较为方便。3）采用整体式芯轴，取代了以往的分体式，不使用螺栓联接，使得整体受力更为可靠，同时其强度和刚度更好。4）将芯轴的左端和双头螺柱使用拉板联接，在运行当中，只需要拆卸外面的螺母，使得卷筒拆卸时，芯轴端部的螺纹孔不被破坏。
4、小结
以现有的结构为基础，对设备进行改造，使得设备的检修较为快捷方便，整体性能有了较大幅度的提高，有利的促进了生产效益的提高，有着较好的经济效益。
参考文献
[1]梅如敏，程涛.一种大胀缩量冷轧开卷机卷筒设计[J].现代冶金，2010，06：54-55.
[2]谢再兴，崔东艳.热轧带钢平整分卷机组[J].金属世界，2012，05：51-53.
[3]池俊成.热轧平整分卷机的功能、设备结构特点及生产应用[J].中国钢铁业，2007，12：26-29.
[4]涂威，傅连东，颜俊等.某厂开卷机液压系统改造[J].液压与气动，2013，02：96-98.
作者简介
崔金栋（1982.06-）：男，汉族，河北省遵化市人，大学本科学历，首钢京唐钢铁联合有限责任公司，助理工程师，主要从事机械点检工作。