一种斜楔闭式卷筒钳口装置、卷筒及卷取设备的制作方法

本发明属于卷取机，更具体地说，涉及一种斜楔闭式卷筒钳口装置、卷筒及卷取设备。

背景技术：

1、冷轧卷筒是冷轧生产线卷取机的关键部件，以斜楔闭式卷筒为例，由于斜楔闭式卷筒在卷筒涨缩过程中，卷筒扇形涨缩段始终保持封闭，在卷取带钢时，由于扇形段存在间隙等原因导致钢卷内部出现划痕等现象。因此在现有冷轧带材要求越来越高的需求下，斜楔闭式卷筒应用越来越被客户作为首选的冷轧卷筒结构。斜楔式冷轧卷筒主要由主轴、延伸轴、斜楔、扇形板、拉杆、十字头、钳口组件及其他配件等零部件组成；涨缩缸通过拉杆带动十字轴和斜楔轴向移动，并通过斜面配合将斜楔轴向移动转化为扇形板的径向运动，实现卷筒涨径及缩径。斜楔式机械钳口卷筒的钳口夹紧原理是卷筒涨缩缸通过拉杆带动斜楔轴向移动的同时带动钳口部件移动，通过钳口部件之间的斜面配合实现钳口的张开与夹紧。

2、作为应用于冷轧产线的产品，在实际的冷轧生产过程中，斜楔机械钳口卷筒的应用比较广泛，机械钳口结构加工制造难度较小，成本低，且结构可靠，不易损坏，但是无法在卷筒不动的条件下单独实现钳口的夹紧和张开，且钳口装置在使用一段时间后磨损，导致钳口开口度变大，在使用过程中夹紧薄带夹不住的现象，就会导致机组无法建立张力有效卷取。

3、尤其是对于卷取厚度3mm以上的带钢，一般在卷筒上设置钳口装置进行带头卷取，形成较大的张力。一些新型材料、特殊厚度的冷态板带材也得到广泛应用，如7-8mm厚的高强钢板带，8-12mm厚的不锈钢带等。对于这些厚板带的卷取，需应用适应大张力、高速、高刚性的带钳口装置的卷筒。徐俊在《冷态厚板带卷取机卷筒钳口结构设计选型》(现代冶金、第46卷第1期2018年2月)一文中总结了钳口装置的结构，一般分为固定钳口和活动钳口两种类型，常用的多为活动钳口：

4、1)固定钳口装置结构简单，只在扇形板上加工出钳口槽即可。

5、2)活动钳口装置的分类如下：

6、a、轴向液压钳口结构：钳口活塞推动摆动钳口板压着带头靠近固定钳口板，在钳口压板和滚珠的作用下，摆动钳口板摆动压紧带头，形成初始张力；卸卷时，液压钳口回油，摆动钳口板由钳口压板处的弹簧复位。

7、b、径向液压钳口结构：四棱锥类型卷筒，其强度、刚性好，能满足可逆冷轧机组卷取机使用要求；径向液压钳口能提供较大的夹紧力，较容易地夹紧带头，确保顺利卷取，卷形好，特别适合不锈钢、硅钢等需大张力卷取的使用场合。

8、c、摆式机械钳口结构：在卷筒胀开的过程中，顶板推动摆动钳口板和钳口压板绕钳口转轴反向旋转，压紧带头；卷筒收缩时，摆动钳口板和钳口压板在钳口弹簧的作用下复位，松开带头；该钳口可通过更换钳口条的方式，实现较薄带或厚带的钳口夹紧卷取；该钳口可卷取12mm及以上的厚带，例如中国专利cn201310009727.1公开的斜楔摆杆式液压机械钳口、中国专利cn201210509875.5公开的卷取机卷筒的钳口装置。

9、d、斜楔式钳口结构：钳口斜楔块推动闭合斜楔将带头压向钳口条，并压紧；卷筒扇形板的胀缩由旋转油缸推动斜楔块实现，钳口的夹紧由钳口液压缸推动钳口斜楔块实现，例如中国专利cn201210588055.x公开的用于卷取机卷筒的钳口夹紧装置、cn202210171500.6公开的钳口式冷轧卷筒、cn201910669952.5公开的钳口卷筒装置、cn201910976408.5公开的带机械钳口的棱锥轴式卷取机卷筒。

10、e、扭杆弹簧式钳口结构：卷筒胀缩过程中，钳口在钳口斜楔的移动下松、夹带头；钳口夹住带头后，扭杆弹簧预紧力协助钳口条反向摆动夹紧带头；卷筒收缩时，钳口在弹簧的作用下复位，例如中国专利cn202210373928.9公开的机械钳口卷筒。

11、针对上述的公开的专利，其中中国专利cn202210373928.9公开的机械钳口卷筒，其采用了扭杆和定位套实现了钳口板的调节，有效地解决了钳口磨损造成的夹不住问题，然而，在现场使用之后，需要对钳口板进行更换和对扭力杆进行检测，由于使用现场环境比较恶劣，加之对卷筒的使用保养时间限制，轴套不易拆卸，在拆卸过程中使用暴力，进一步造成卷筒主要部件的损坏。

技术实现思路

1、1.要解决的问题

2、针对现有技术中轴套不易拆卸的问题，本发明提供一种斜楔闭式卷筒钳口装置，方便轴套拆卸，有效提高安装效率，降低劳动强度。

3、本发明还提供一种具有上述斜楔闭式卷筒钳口装置的卷筒。

4、本发明还提供一种具有上述卷筒的卷取设备。

5、2.技术方案

6、为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

7、本发明的斜楔闭式卷筒钳口装置包括：基座，其装配于主轴上设的凹槽中，与径向斜楔相配合，通过拉杆拉动径向斜楔产生径向移动将基座顶起；

8、活动钳口板，其与扇形板对应设置，构成钳口；

9、设置在所述基座上的扭力杆，所述扭力杆通过键与所述活动钳口板连接；

10、所述扭力杆包括杆本体以及连接与所述杆本体两端的花键轴形或多边形的纺锤部，所述纺锤部上配合设置有轴套，所述扭力杆通过轴套分别与所述基座、活动钳口板连接；

11、以及设置在所述扇形板上的复位弹簧；

12、所述轴套包括第一套体和第二套体，所述第一套体与第二套体通过阻尼块拼接构成一个整体轴套，且卡装在所述杆本体两端上。

13、于本发明的一种可能实施方式中，所述第一套体和第二套体均为半圆套体，第一套体包括第一端部和第二端部，其中第一端部设有第一螺孔，第二端部设有第二螺孔；第二套体包括第一配合端部和第二配合端部，第一配合端部设有第一定位孔，第二配合端部设有第二定位孔，第一套体和第二套体通过紧固螺栓固定。

14、于本发明的一种可能实施方式中，所述第一端部、第二端部、第一配合端部、第二配合端部的端面上均设有凹槽，凹槽中安装阻尼块，阻尼块的长度小于第一套体/第二套体的高度，阻尼块的中心设有通孔。

15、为了提高第一套体和第二套体内表面的耐磨性，所述第一套体和第二套体的内表面镀一层ag-石墨烯复合镀膜，所述ag-石墨烯复合镀膜的厚度为3μm-5μm。

16、上述的扭力杆一端固定，另一端承受载荷，利用扭力杆的扭转变形起弹簧作用。活动钳口板接触带钢后会向反方向摆动，由于扭力杆有一定的预紧力，当预紧力合适便可以夹紧带钢，夹紧力可随带钢厚度不同而变化，可避免因带钢厚度范围大而导致的卷筒不圆问题。

17、为了方便扭力杆和基座间的安装，于本发明的一种可能实施方式中，所述纺锤部截面呈六角形，且配合设置有六角轴套；所述基座上开设有圆孔，所述六角轴套置于所述圆孔中。扭力杆端部制成多边形或渐开线花键形，考虑到加工成本，通常选正六边形。

18、于本发明的一种可能实施方式中，所述杆本体的截面形状包括但不限于实心圆形、空心圆形、矩形和多边形。因扭力杆工作中承受应力高，且直径误差对其刚度影响较大，故一般使用经过磨削或车削加工去除了表层缺陷的材料。

19、为了增大活动钳口板的咬合力，于本发明的一种可能实施方式中，在所述基座设置有钳口条，所述钳口条上设置有齿牙，所述齿牙能够增大与带钢之间的摩擦力。

20、本发明还提供一种斜楔闭式卷筒，包括主轴、拉杆、扇形板、轴向斜楔、径向斜楔和钳口装置，所述拉杆向左带动轴向斜楔在主轴槽内运动，轴向斜楔通过斜面带动径向斜楔向上运动，所述径向斜楔上设钳口装置，所述钳口装置为上述的钳口装置。

21、于本发明的一种可能实施方式中，在所述拉杆前半段外圆面上设置有延伸轴；所述延伸轴通过螺栓固定在主轴上，延伸轴能够随拉杆做轴向运动。

22、于本发明的一种可能实施方式中，所述轴向斜楔、径向斜楔为相互配合的斜面结构，斜面的角度为15°-20°。

23、本发明还提供一种卷取设备，包括上述的斜楔闭式卷筒。

24、3.有益效果

25、相比于现有技术，本发明的有益效果为：

26、(1)本发明的斜楔闭式卷筒钳口装置，当轴套使用磨损或损坏，将原有轴套拆解下来，将本发明第一套体和第二套体卡装在杆本体两端上，然后紧固固定，相较以往的更换，时间节约至少1h，有效提高安装效率，降低劳动强度；

27、(2)本发明的斜楔闭式卷筒钳口装置，为了提高了拼接处的表面硬度，减小拼接处的磨损，所述第一套体和第二套体的拼接处通过激光热处理，可以得到较细小的硬化层组织，且变形极小；

28、(3)本发明的斜楔闭式卷筒钳口装置，阻尼块是该轴套的重要组成部件，其使用寿命直接影响轴套的使用寿命，阻尼块通过热处理，达到与第一轴套或第二轴套相同的硬度，优选的硬度为50hrc左右，在动态过程中，阻尼块的磨损小，使用周期长。