一种用于钢球轧机生产线的送料定芯装置的制作方法

本发明属于自动化生产设备领域，涉及一种棒料送料装置，特别是涉及一种用于钢球轧机生产线的送料定芯装置，可用于钢球轧制生产中。

背景技术：

现有中小规格耐磨钢球都用热轧工艺生产，并且用中频感应加入方式居多。生产过程中，最突出的问题是棒料旋转时容易不同心导致甩料，损坏中频加热线圈机构，旋转时棒料还容易和线圈接触破坏绝缘，打火击穿可控硅，有安全隐患并且配件消耗很高，成本增加。因此迫切需要设计一种送料装置来解决问题。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种用于钢球轧机生产线的送料定芯装置，能够解决轧机棒料的甩料问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种用于钢球轧机生产线的送料定芯装置，它包括：

中频加热炉组件，所述中频加热炉组件包括至少一个加热线圈机构；

送料辊轮组件，所述送料辊轮组件设置在所述中频加热炉组件输入端和/或输出端，所述送料辊轮组件包括可旋转的辊轮，所述辊轮周面设置有一圈用于承托棒料的凹槽ⅰ；

定芯组件，所述定芯组件设置在相邻所述加热线圈机构之间，所述定芯组件包括滑块和设置在所述滑块上方的凹槽ⅱ，所述凹槽ⅱ具有形成在所述滑块表面的第三斜面和第四斜面，当棒料放置在所述凹槽ⅱ中时棒料同时与所述第三斜面和所述第四斜面接触。

优化地，所述定芯组件还包括底座，所述底座具有安装边缘，所述滑块搭置在所述安装边缘上，所述滑块在棒料输送方向的前后侧边弯折并夹持所述安装边缘。

进一步地，所述定芯组件还包括盖板，所述盖板设置在所述凹槽ⅱ上方且对所述滑块的上端形成限位。

优化地，所述滑块上迎向来料方向一侧且靠近所述凹槽ⅱ设置有倒角。

优化地，所述滑块由热作模具钢制成。

优化地，所述定芯组件还包括设置在所述滑块上方的压料板ⅱ。

进一步地，所述压料板ⅱ的下端面与棒料上表面的最小距离为3~5mm。

进一步地，所述压料板ⅱ与所述第三斜面、所述第四斜面之间的最小距离均小于棒料的外径。

进一步地，所述压料板ⅱ下端面的上下位置为可调节设置，以适应棒料直径的变化。

优化地，所述第三斜面和所述第四斜面之间的夹角β小于90°。

优化地，相邻所述加热线圈机构之间的间隙距离小于150mm。

优化地，所述凹槽ⅰ具有第一斜面和第二斜面，当棒料放置在所述凹槽ⅰ中时棒料同时与所述第一斜面和所述第二斜面接触。

进一步地，所述第一斜面与所述第二斜面分别与经过轴心的平面相交边缘形成的夹角α小于90°。

进一步地，所述送料辊轮组件还包括设置在所述辊轮上方的压料板ⅰ。

更进一步地，所述压料板ⅰ的下端面与棒料上表面的最小距离为3~5mm。

更进一步地，所述压料板ⅰ与所述第一斜面、所述第二斜面之间的最小距离均小于棒料的外径。

更进一步地，所述压料板ⅰ下端面的上下位置为可调节设置，以适应棒料直径的变化。

优化地，所述辊轮可沿经过其轴心线的平面分离为第一部分和第二部分。

更进一步地，所述辊轮轴向外侧向远延伸形成有连接部，且所述连接部可随所述第一部分和所述第二部分分离为支连接部ⅰ和支连接部ⅱ，贯穿所述连接部形成有位于所述支连接部ⅰ中的螺纹孔和位于所述支连接部ⅱ中的光滑孔，所述光滑孔的内径大于所述螺纹孔的内径。

优化地，所述支连接部ⅱ具有平切面，所述光滑孔开口于所述平切面中。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的用于钢球轧机生产线的送料定芯装置，定芯组件中的凹槽ⅱ具有第三斜面和第四斜面，第三斜面和第四斜面可以将棒料夹持限位，限制了棒料甩料。并且，该凹槽ⅱ可以适应一定范围的不同直径棒料。由于限制了棒料甩料，保护了加热线圈机构免受甩料损坏。并且，由于定芯组件包括滑块，可以将滑块在棒料行进方向上制作得尽量短，也即减小了相邻加热线圈机构之间的间隙距离，从而使得棒料在加热线圈机构之间运行时热量损失减小，从而提高了加热线圈机构的加热效率。

进一步地，由于送料辊轮组件中的凹槽ⅰ具有第一斜面和第二斜面，因此第一斜面和第二斜面可以将棒料夹持限位，由于棒料同时与第一斜面和第二斜面接触，因此不仅可以增大辊轮与棒料的摩擦力而增加输送效率，还可以限制棒料甩料。

进一步地，第一斜面和第二斜面之间或第三斜面和第四斜面之间形成的夹角小于90°时，能够较好地限制棒料甩料。当将该夹角设置为55°~65°时，比如60°时，由于棒料不易甩出，因此可以更好地限制甩料。

另外，本发明优选设置的压料板ⅰ和压料板ⅱ，由于分别设置在凹槽ⅰ和凹槽ⅱ上方，对棒料形成阻挡，因此可以进一步限制棒料甩料。当压料板ⅰ与第一斜面、第二斜面的距离均小于棒料的外径时，更进一步限制棒料不能甩出凹槽ⅰ，同样的，当压料板ⅱ与第三斜面、第四斜面的距离均小于棒料的外径时，也更进一步限制棒料不能甩出凹槽ⅱ。

由于棒料的甩料现象减少甚至杜绝，能实现平稳的轧制，保护了加热线圈机构，设备作业率显著提高。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是现有技术中用于钢球轧机生产线的送料装置；

图2是图1侧视图；

图3是本发明优选实施例的用于钢球轧机生产线的送料定芯装置的结构示意图；

图4是图3侧视图；

图5是图4中辊轮放大示意图；

图6是图4中辊轮轴向视图（部分透视）；

图7是图3中定芯组件结构示意图（部分透视）；

图8是底座结构示意图（部分透视）；

图9是滑块结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、输送辊轮；2、输送辊轮；3、加热线圈；4、棒料；5、输送空间；6、间隙；

10、送料辊轮组件；11、辊轮；111、第一部分；112、第二部分；12、压料板ⅰ；13、连接部；131、支连接部ⅰ；1311、螺纹孔；132、支连接部ⅱ；1321、光滑孔；1322、平切面；14、链轮；15、凹槽ⅰ；151、第一斜面；152、第二斜面；16、吊板ⅰ；

20、定芯组件；21、滑块；211、第一折边；212、第二折边；213、接触边；214、倒角；22、底座；221、安装边缘；23、压料板ⅱ；24、盖板；25、凹槽ⅱ；251、第三斜面；252、第四斜面；26、吊板ⅱ；

30、中频加热炉组件；31、加热线圈机构；32、中频炉体。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示现有技术，棒料通过输送辊轮1和2进行输送，通过四个加热线圈3进行加热。其中，输送辊轮1和2均是主动辊轮，将棒料从右向左运输，经过四个加热线圈3依次加热至900~1000℃后送入左侧的钢球轧机（图未示）。棒料被钢球轧机咬入后，发生旋转并向前行进。因此，棒料远离钢球轧机咬入口的部分若被输送辊轮1和2限位不当会产生甩料。每组输送辊轮1或2设置有配合的上下两个辊轮。由于需要适应直径不同的棒料4，如图2，每组中两个输送辊轮1（或输送辊轮2）之间的输送空间5往往设计得比较空旷，这时若加工较细的棒料4，则该棒料4在输送空间5中很易发生甩料现象。棒料甩料会损坏中频加热线圈3（参见图1），棒料旋转时还容易和线圈接触破坏绝缘，打火击穿可控硅，有安全隐患并且配件消耗很高，成本增加。另外，为了适应直径不同的棒料4，每组的两个输送辊轮1之间往往存在一定的间隙6，棒料4易从间隙6中脱出，也造成了安全隐患，并且脱出的棒料4不易从间隙6再次进入输送空间5中，需要停止维护，降低了生产效率。

如图3所示本发明的改进结构，用于钢球轧机生产线的送料定芯装置包括送料辊轮组件10、定芯组件20以及中频加热炉组件30。其中，送料辊轮组件10用于主动输送棒料，定芯组件20用于承托棒料，防止棒料弯曲，中频加热炉组件30用于热轧前对棒料加热。

中频加热炉组件30包括中频炉体32以及设置在中频炉体32上方的四个加热线圈机构31，当然加热线圈机构31的数量不受限制，依生产需要而定。

送料辊轮组件10同时设置在中频加热炉组件30右侧的输入端和左侧的输出端，棒料从图3中输入端向输出端输送。当然，送料辊轮组件10还可以只设置在中频加热炉组件30的输入端或输出端。

送料辊轮组件10包括可旋转的辊轮11和设置在辊轮11上方的压料板ⅰ12。

如图4所示，送料辊轮组件10还包括链轮14，可由电机带动链轮14旋转从而带动辊轮11旋转。

辊轮11周面设置有一圈凹槽ⅰ15，凹槽ⅰ15用于放置和承托棒料。凹槽ⅰ15具有形成在辊轮11表面的第一斜面151和第二斜面152。第一斜面151和第二斜面152之间的水平距离自径向外侧向径向内侧呈现减小的趋势，可将棒料导向至凹槽ⅰ15底部并夹持。棒料放置在凹槽ⅰ15中时会同时与第一斜面151和第二斜面152接触，这使棒料与凹槽ⅰ15同时有两个接触处而增大了摩擦力，便于更高效地输送棒料。（对照图1，即使将加热线圈机构31之间的输送辊轮替换成了滑块21，也即去除了加热线圈机构31之间输送辊轮，也不会显著降低输送效率）

见图5，第一斜面151和第二斜面152均为圆锥面的一部分，第一斜面151和第二斜面152与经过轴心的平面相交边缘形成的夹角为α，α小于90°，本例为60°。这样可使凹槽ⅰ15较深、较狭窄，能够较好地限制棒料在轧制时甩料。当α值取于55°~65°时，可以较好地限制甩料现象。

如图4，辊轮11上方还设置有压料板ⅰ12，压料板ⅰ12用于进一步限制棒料的甩料现象。压料板ⅰ12上设置有圆孔，吊板ⅰ16上也设置有圆孔，通过螺栓、螺母将压料板ⅰ12紧固在吊板ⅰ16上。可以针对不同直径的棒料制作长短不同的压料板ⅰ12，使得压料板ⅰ12下端面具有不同的上下高度。或者将压料板ⅰ12或吊板ⅰ16上的圆孔替换为腰圆孔，使得压料板ⅰ12的上下位置可以调节，从而适应不同直径的棒料。当然，针对不同直径的棒料制作长短不同的压料板ⅰ12是更优的方案，因为这时压料板ⅰ12和吊板ⅰ16上均为圆孔，即使棒料打击压料板ⅰ12，也不会使压料板ⅰ12的上下位置改变（若将压料板ⅰ12上的圆孔替换为腰圆孔，由于棒料打击会使压料板ⅰ12上移）。

当然，其它技术方案中，压料板ⅰ12还可以固定（即不可分离）设置在辊轮11上方。这适用于只加工一种直径规格的棒料。

压料板ⅰ12伸入凹槽ⅰ15中以提高对棒料的限位效果。并且压料板ⅰ12的下端面与棒料上表面的最小距离为3~5mm，留有这样的间隙，使得棒料容易进入凹槽ⅰ15中并能够顺利前行。

压料板ⅰ12与第一斜面151和第二斜面152的最小距离c和d均小于棒料的直径，使得棒料不能脱出压料板ⅰ12下端面、第一斜面151以及第二斜面152所限定的空间，具有较好的限制棒料旋转时甩料的作用。

压料板ⅰ12底端迎向来料方向一侧还可以设置有倒角（本例未设置），以更好地导入棒料。

如图6，辊轮11为可分离设置。辊轮11可沿经过其轴心线的平面分离为第一部分111和第二部分112，即辊轮11可沿图6中的虚线分离为左右两部分即第一部分111和第二部分112。

结合图5、图6，辊轮11的轴向外侧向远延伸形成有连接部13，连接部13与辊轮11为一体设置。连接部13可以随着上述第一部分111和第二部分112而分离为支连接部ⅰ131和支连接部ⅱ132。贯穿连接部13内形成有螺纹孔1311和光滑孔1321。螺纹孔1311和光滑孔1321对接、连通。螺纹孔1311位于支连接部ⅰ131中，光滑孔1321位于支连接部ⅱ132中。光滑孔1321的内径略大于螺纹孔1311的内径。通过一个螺栓自光滑孔1321插入并拧进螺纹孔1311中紧固，将支连接部ⅰ131和支连接部ⅱ132连接在一起，从而将第一部分111和第二部分112连接形成为一整体的辊轮11。

将辊轮11设置为这样的可拆分形式，主要作用是在辊轮11损坏或磨损时，不需要拆离链轮等其它部件即能实现迅速更换辊轮11。

支连接部ⅱ132还具有一个平切面1322，光滑孔1321开口于平切面1322中，平切面1322方便于光滑孔1321和螺纹孔1311中的螺栓连接。

如图7，结合图3，定芯组件20设置在相邻加热线圈机构31之间。定芯组件20包括底座22和固定在底座22上的滑块21。

滑块21实际由镜像对称的两块平板拼合而成。滑块21上方形成有凹槽ⅱ25。凹槽ⅱ25具有形成在滑块21表面的第三斜面251和第四斜面252。第三斜面251和第四斜面252之间的水平距离自上向下呈现减小的趋势。第三斜面251和第四斜面252可将棒料导向至凹槽ⅱ25底部并夹持，棒料同时与第三斜面251和第四斜面252接触，可以限制棒料在轧制时甩料。

如图8和图9，结合图7，底座22具有安装边缘221，滑块21搭置在安装边缘221上。

滑块21在棒料输送方向的前、后侧边弯折分别形成有第一折边211、第二折边212。第一折边211和第二折边212将安装边缘221的棒料输送方向前、后侧夹持。第一折边211和第二折边212的主要作用是限制滑块21在棒料输送方向上的窜动，这样棒料在滑块21表面滑动时，不会带动滑块21移动。

第一折边211和第二折边212之间连接有接触边213，接触边213搭置在安装边缘221顶面，接触边213表面与棒料接触，实际上，第三斜面251和第四斜面252即位于接触边213表面。

滑块21迎向来料方向一侧且靠近凹槽ⅱ25设置有倒角214，倒角214利于棒料顺利导入凹槽ⅱ25中。

滑块21由热作模具钢制成，该材料具有良好的红硬性，即在加热升温后，仍具有很好的硬度。由于棒料在加热线圈机构31中被加热至900~1000℃，高温棒料与滑块21接触从而滑块21被棒料加热。本例的滑块21的材质为4cr5mosiv1热作模具钢，热处理硬度hrc46~50，该材料具有很好的红硬性，在高温状态下硬度不易降低，耐磨性能得到了提高。

底座22的安装边缘221根据滑块21的形状而设置，当滑块21（由镜像对称的两块接合而成）在安装边缘221上自然下滑后，两块滑块的接触边213的下边缘下接触并相互抵紧。滑块21的上端被盖板24限位，盖板24几乎与滑块21的上端接触而限制滑块21的移动距离。盖板24与底座22安装在一起。滑块21为易损件，可通过拆离盖板24而快速更换滑块21。

如图7，定芯组件20还包括设置在滑块21上方的压料板ⅱ23。压料板ⅱ23可拆卸连接在吊板ⅱ26上，吊板ⅱ26焊接在盖板24上，盖板24两端通过螺栓固定在底座22上。

压料板ⅱ23上设置有圆孔，吊板ⅱ26上也设置有圆孔，通过螺栓、螺母将压料板ⅱ23紧固在吊板ⅱ26上。可以针对不同直径的棒料制作长短不同的压料板ⅱ23，使得压料板ⅱ23下端面具有不同的上下高度。或者，将压料板ⅱ23或吊板ⅱ26上的圆孔替换为腰圆孔，使得压料板ⅱ23的上下位置可以调节，从而适应不同直径的棒料。当然，针对不同直径的棒料制作长短不同的压料板ⅱ23是更优的方案，因为这时压料板ⅱ23和吊板ⅱ26上均为圆孔，即使棒料打击压料板ⅱ23，也不会使压料板ⅱ23的上下位置改变（若将压料板ⅱ23上的圆孔替换为腰圆孔，由于棒料打击会使压料板ⅱ23上移）。

当然，其它技术方案中，压料板ⅱ23还可以固定（即不可分离）设置在滑块21上方。这适用于只加工一种直径规格的棒料。

压料板ⅱ23的作用与压料板ⅰ12的作用类似。压料板ⅱ23用于进一步限制棒料的甩料现象。压料板ⅱ23伸入凹槽ⅱ25中以提高对棒料的限位效果。并且压料板ⅱ23的下端面与棒料上表面的最小距离为3~5mm，留有这样的间隙，使得棒料容易进入凹槽ⅱ25中并能够顺利前行。

压料板ⅱ23与第三斜面251、第四斜面252之间的最小距离a和b均小于棒料的外径，使得棒料不能脱出压料板ⅱ23下端面、第三斜面251以及第四斜面252所限定的空间，具有较好的限制棒料轧制旋转时甩料的作用。

压料板ⅱ23下端迎向来料方向一侧还可以设置有倒角（本例未设置），以更好地导入棒料。

第三斜面251和第四斜面252均为平面，且第三斜面251和第四斜面252之间的夹角β小于90°，且优选可值取于55°~65°，本例中为60°。这样可使凹槽ⅱ25较深、较狭窄，能够较好地限制棒料在轧制时甩料。

其它技术方案中，第三斜面251和第四斜面252不限定于是平面，还可以是弧形面，可以使第三斜面251或第四斜面252与棒料之间可以是点接触而不是线接触，这样可进一步减少第三斜面251和第四斜面252对棒料的阻尼，使棒料更顺畅地运输。

本例中，对辊轮11的结构进行了改造，将加热线圈机构31之间的送料辊轮替换成了滑块21（参照图1和图2），其它技术方案中，可以只将加热线圈机构31之间的送料辊轮替换成滑块21，而将辊轮11仍沿用图1和图2所示的送料辊轮1。

本例中，由于将加热线圈机构31之间的送料辊轮替换成了滑块21，滑块21相比送料辊轮具有较小的体积，可以进一步减小相邻加热线圈机构31之间的间隙距离，可减少至150mm以内，本例中相邻加热线圈机构31之间的间隙距离为130mm。一方面定芯组件20对棒料起到支撑作用，防止较长的棒料发生弯曲；另一方面定芯组件20中的底座22以及滑块21可以制作得较短（在棒料输送方向上）（对比图1），因此可以减小相邻加热线圈机构31之间的间隙距离。减小相邻加热线圈机构31之间的间隙距离可以减小棒料在加热线圈机构31之间移动时热量损失。本例的定芯组件20能够将相邻加热线圈机构31之间的间隙距离减小至150mm以内，甚至是130mm以内，能够减少热量损失而提高加热线圈机构31的加热效率。

本例的用于钢球轧机生产线的送料定芯装置，工作原理大致为：

送料辊轮组件10通过旋转的辊轮11，将放置在凹槽ⅰ15（图4）中的棒料经过加热线圈机构31（图3）加热后进入钢球轧机（图未示）中，凹槽ⅰ15的第一斜面151和第二斜面152同时与棒料接触而增大了输送摩擦力并可通过夹持作用限制棒料在轧制旋转时的甩料现象，并且通过压料板ⅰ12可进一步限制棒料的甩料现象；设置于加热线圈机构31之间的定芯组件20（图3）通过滑块21（图7）以及凹槽ⅱ25对棒料进行承托并结合压料板ⅱ23限制棒料的甩料现象。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。