一种用于带钢热浸镀锌机组的可调横拉杆的制作方法

本发明涉及带钢热浸镀锌技术领域，具体涉及一种用于带钢热浸镀锌机组的可调横拉杆，所述可调横拉杆设置在辊臂之间，可增强带钢热浸镀锌机组辊臂刚度。

背景技术：

热浸镀锌是当今世界上应用最普及、性能价格比最优的钢材表面处理方法，其产品因优异的防腐耐蚀特性被广泛应用于高压输电、交通、通讯等行业，尤其是汽车工业的飞速发展，对热浸镀锌板材的表面质量提出了更高的要求。在连续热浸镀锌生产工艺过程中，带钢热浸镀锌机组是影响板材生产效率及质量的关键部件之一。在带钢热浸镀锌机组中，锌锅内的三辊六臂及带钢发生剧烈抖动的现象非常频繁，这种情况不仅会影响板材的表面质量，同时也限制了产品的生产效率，严重时还存在着巨大的安全隐患。为了抑制辊子、辊臂及带钢的抖动，通常的做法是在两侧辊臂之间焊接一个普通横拉杆，此横拉杆两端的接头为焊接，本体部分为实心钢杆，其作用是提高设备的整体刚度，协调两侧辊臂的拉扯，避免发生侧偏。这种带钢热浸镀锌机组及普通横拉杆的示意图请参见图1和图2。

然而，带钢热浸镀锌机组的工作环境是极其恶劣的，设置在两侧辊臂之间的横拉杆需要承受400多摄氏度的高温，在高温环境下，普通横拉杆因热胀冷缩的特性而伸长明显，导致横拉杆将辊臂向外撑开，造成辊臂弯曲。辊臂的弯曲使得辊子轴承的轴头与轴瓦不同轴，会加剧轴承的磨损，降低其使用寿命，同时也会造成辊子的抖动。

技术实现要素：

针对现有带钢热浸镀锌机组上采用的普通横拉杆的不足，本发明设计了一种长度可调横拉杆，可增强带钢热浸镀锌机组的辊臂刚度，并且在增强带钢热浸镀锌辊臂刚度的前提下，解决了现有带钢热浸镀锌机组因热胀冷缩造成的横拉杆伸长、辊臂弯曲、轴套轴瓦不同轴等问题。并且，本发明提供的优选是一种可调节的横拉杆，无需人工操作，保证了使用安全。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种用于带钢热浸镀锌机组的可调横拉杆，包括：

本体部分、第一端接头结构及第二端接头结构，所述本体部分通过所述第一端接头结构固定连接在一侧辊臂上，并通过所述第二端接头结构固定连接在另一侧辊臂上；其中，

所述本体部分主要包括杆体、壳体、传动单元和导向套筒，其中，所述壳体通过所述第一端接头结构固定连接在所述一侧辊臂上；所述传动单元设置在所述壳体内，所述导向套筒固定连接于所述壳体，所述杆体穿设在所述导向套筒内并与所述导向套筒形成孔轴制间隙配合，所述杆体能够在所述导向套筒的通孔中平滑移动；其中，

所述杆体具有两端，并且所述杆体的第一端具有与所述杆体同轴的一圆形盲孔，所述传动单元具有动力输出轴，所述动力输出轴穿设在所述导向套筒内；所述动力输出轴的一端具有螺纹段，所述螺纹段设有外螺纹，至少一段所述螺纹段外部套设有一导向螺母，所述螺纹段与所述导向螺母形成螺旋传动配合，并且所述导向螺母固定连接于所述杆体的第一端。

本发明通过上述可调横拉杆实现了横拉杆可调节的功能，从而在横拉杆由于热胀冷缩性能伸长时，能够通过调节使横拉杆维持在合适的长度。

本发明所述导向套筒的中心为圆形通孔，与所述杆体形成孔轴制间隙配合，所述杆体可以在所述导向套筒的圆形通孔中平滑移动，从而保证杆体的伸缩性，实现横拉杆的长度调节。

在本发明的一实施例中，所述传动单元包括驱动装置、机械传动链、动力输出轴、所述导向螺母，所述驱动装置安装在所述壳体上方，所述机械传动链设置在所述壳体内并将所述驱动装置的动力传递到所述动力输出轴，使得所述动力输出轴转动。

在本发明的优选实施例中，所述杆体的主体为实心钢杆，所述杆体的第一端与所述导向套筒通过如下结构连接：所述导向套筒的内表面设有第一导向键槽，所述杆体的第一端的外表面设有第二导向键槽，在所述第二导向键槽中固定设置有至少一个导向平键，所述导向平键镶嵌在两个键槽之间。该结构的有益效果是：保证所述杆体不随所述动力输出轴的转动而转动，而仅在所述导向套筒的通孔中平滑移动。

在本发明的一实施例中，所述机械传动链为蜗轮蜗杆结构，所述蜗轮蜗杆结构设置在所述壳体内部，所述蜗杆连接于所述驱动装置的输出端，所述蜗轮结构包括蜗轮和所述动力输出轴，蜗轮蜗杆结构的传动方式简单，便于安装和拆卸；所述动力输出轴包括蜗轮配合段、轴承支承段和所述螺纹段，所述蜗轮通过其上设置的一中心通孔与所述动力输出轴的所述蜗轮配合段固定连接，所述动力输出轴通过设置在所述蜗轮两侧的一对轴承支承在所述壳体上，同时，由于所述螺纹段与所述导向螺母形成螺旋传动配合，并且导向螺母固定在所述杆体的一端，从而使动力输出轴既传递了电机的动力，又作为横拉杆的杆体的一部分实现伸缩功能，进而提高了热浸镀锌机组的辊臂的刚度。

在本发明的一实施例中，所述杆体的第二端通过如下的所述第二端接头结构与所述另一侧辊臂固定连接：所述杆体的右端设有外螺纹段，所述外螺纹段穿过所述另一侧辊臂上的一通孔，两个螺母分布在所述另一侧辊臂的两侧，并配合垫片将所述杆体的第二端旋紧在所述另一侧辊臂上。

在本发明的优选实施例中，所述杆体上安装有传感器，所述传感器将所述横拉杆的温度信息或者变形信息实时反馈给一控制器，所述控制器根据温差或变形信息计算出驱动装置需要转动的圈数，并控制驱动装置工作，调节横拉杆的长度。该技术特征的有益效果是：避免了人工操作，使得整个机构的工作动作连贯，使操作更为安全可靠，同时使带钢热浸镀锌工艺更智能化。传感器可以选择是温度传感器，或者是压力传感器，两者都是安装在杆体上，检测的温度或者压力都是杆体上的温度或者压力。

在一实施例中，本发明的壳体主要由箱体和箱盖构成，本发明所述的第一端接头结构为法兰结构或焊接结构。

本发明的壳体的一侧表面具有凸出的圆环，所述圆环的端面上加工有四个螺纹孔用来固定所述导向套筒，该结构的有益效果是：连接结构紧凑，空间利用率大，壳体安装拆卸方便。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

第一.本发明的横拉杆长度可调节，解决了现有技术中普通横拉杆热胀冷缩导致长度变化后引起的辊臂弯曲、轴套轴瓦不同轴等问题，减少了轴承的磨损，延长了其使用寿命；

第二，本发明的横拉杆优选为自动调节长度，从而避免了人工操作，使得整个机构的工作动作连贯，使操作更为安全可靠，同时使带钢热浸镀锌工艺更智能化。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为现有技术中的辊臂之间安装有普通横拉杆的带钢热浸镀锌机组的结构主视图；

图2为现有技术中的辊臂之间安装有普通横拉杆的带钢热浸镀锌机组的结构左视图；

图3为本发明实施例设计安装有可调横拉杆的带钢热浸镀锌机组的结构主视图；

图4为本发明实施例的可调横拉杆的结构主视图；

图5为本发明实施例的可调横拉杆的爆炸图；

图6为本发明实施例的壳体与导向套筒的爆炸图；

图7为本发明实施例的导向套筒与杆体的连接剖视图；图7(a)为图7中a部放大图，显示了杆体周向固定的键槽的细节剖视图；

图8为本发明实施例的传动单元的输出轴的主视图；

图9为本发明实施例的横拉杆实现自动调节的控制框图；

图中：1a-普通横拉杆；1-可调横拉杆，2-横梁，3-锌锅，4-第一沉没辊辊臂，5-第二沉没辊辊臂，6-第一稳定辊辊臂，7-第二稳定辊辊臂，8-稳定辊，9-沉没辊，10-带钢，11-本体部分，12-第一端接头结构，13-第二端接头结构，21-杆体，22-导向平键，23-温度传感器，24-螺母，31-壳体，32-箱体，33-箱盖，34-轴承，35-轴承端盖，36-电机座，41-传动单元，42-电机，43-机械传动链，44-动力输出轴，45-导向螺母，431-蜗杆，432-蜗轮，441-蜗轮配合段，442-轴承支承段，443-螺纹段，51-导向套筒。

具体实施方式

本发明提供一种用于带钢热浸镀锌机组的可调横拉杆。下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中下述所示的实施例，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。

在本发明的以下实施例中，可调横拉杆安装位置在两稳定辊辊臂之间，机械传动链选择蜗轮蜗杆机构，传感器采用温度传感器，驱动装置采用电机；但显然，在本发明的其他实施方式中，横拉杆还可以安装在沉没辊及校正辊辊臂之间，机械传动链、驱动装置和传感器的选择也具有多样性。

实施例1

请参阅图3和图4，本实施例提供一种用于增强带钢热浸镀锌机组辊臂刚度的横拉杆1，该横拉杆1包括第一端接头结构12、第二端接头结构13及本体部分11。该横拉杆1设置在第一稳定辊辊臂6和第二稳定辊辊臂7之间，所述本体部分11通过所述第一端接头结构12固定连接在第一稳定辊辊臂6上，并通过所述第二端接头结构13固定连接在第二稳定辊辊臂7上。

图3显示了本实施例的横拉杆的使用环境，包括横梁2，锌锅3，沉没辊9，第一沉没辊辊臂4，第二沉没辊辊臂5，稳定辊8。

请参见图5，横拉杆1的本体部分11主要包括杆体21、壳体31、传动单元41和导向套筒51；其中，

杆体21的主体是实心钢杆，其具有两端，其中在图5中位于左侧的一端定义为第一端，所述第一端的中心加工有一圆形盲孔，盲孔的深度例如为60毫米，并且，传动单元41包括一导向螺母45，导向螺母45内嵌固定在上述圆形盲孔中；杆体21在图5中显示为右端的一端定义为第二端，所述第二端加工有一段足够长的外螺纹，此外螺纹段穿过第二稳定辊辊臂7上的通孔并被两个螺母24旋紧在第二稳定辊辊臂7上，两个螺母24分布在第二辊臂稳定辊7的两侧，并配合垫片将杆体21的右端旋紧固定在第二稳定辊辊臂7上；

壳体31由箱体32和箱盖33构成，箱盖33上有观察孔，箱体32通过螺栓固定在第一稳定辊辊臂6上，此外可替换地，还可以使用焊接固定结构；请结合参见图5和图6，壳体31右侧具有一凸出的圆环，该圆环的端面加工有四个螺纹孔，并通过四个螺栓将导向套筒51固定在壳体31右侧凸出的圆环的端面上；请参见图5，壳体31的上部还固定设置有电机座36，固定设置方式例如可以为焊接；

传动单元41由电机42、机械传动链43、动力输出轴44和导向螺母45等组成，其中，电机42固定在壳体31的电机座36上，机械传动链43放置在壳体31内部；机械传动链43为蜗轮蜗杆机构，具体包括蜗轮432和蜗杆431,将电机42的动力传递到动力输出轴44，使得动力输出轴44转动；请参见图8，动力输出轴44包括蜗轮配合段441、位于蜗轮配合段441两侧的两段轴承支承段442、螺纹段443，其中，蜗轮配合段441安装有蜗轮，蜗轮432的周向固定采用键槽与过盈配合组合，蜗轮432的轴向固定采用轴肩和轴套配合，轴承支承段442上安装一对深沟球轴承(如图5中可见的轴承34和轴承端盖35)，用于将输出轴44支承在壳体31上，螺纹段443与导向螺母45形成螺旋传动配合。

具体地，第一端接头结构12位于箱体32与第一稳定辊辊臂6的连接处，第一端接头结构12具体为：用于连接箱体32和第一稳定辊辊臂6的在箱体32左侧设置的螺栓孔以及于螺栓孔配合使用的螺栓，将箱体32和第一稳定辊辊臂6螺栓固定。

具体地，请参见图7和图7(a)，导向套筒51固定连接在壳体31上。导向套筒51的中心加工成圆形通孔，并与杆体21形成孔轴制间隙配合，使杆体21可以在导向套筒51的圆形通孔中平滑移动；其中，导向套筒51的内表面设有第一导向键槽，杆体21的外表面设有第二导向键槽，并且在杆体21的第二导向键槽中用螺钉固定有一个导向平键22，此导向平键22可以周向固定杆体21。

请参见图5，杆体21上安装有温度传感器23，用于将横拉杆1的温度信息实时反馈给一控制器，该控制器根据温差计算出电机42需要转动的圈数，控制电机42工作。

请参见图9并结合参见图3和图5，本实施例的应用如下：当带钢热浸镀锌机组在工作环境中时，锌锅3中的高温通过热传导传递到横拉杆1上，横拉杆1的温度最高可达400多摄氏度，温度传感器23检测到横拉杆1的温度后实时反馈给控制器，控制器可以根据温度的变化计算出横拉杆1的实时伸长量，进而控制电机42转动一定的圈数，电机42的力矩通过蜗轮432、蜗杆431传递到动力输出轴44上，动力输出轴44在导向螺母45中旋转，杆体21因为键槽的周向固定不能转动，只能在导向套筒51中平滑向左移动，最终使横拉杆1缩短一定的长度，而此长度刚好就是横拉杆1的受热伸长量，从而保证了横拉杆1不会因受热伸长并造成辊臂弯曲、轴套轴瓦不同轴等现象。

当带钢热浸镀锌机组需要进行维修下线时，横拉杆1温度下降，温度传感器同样将温差信息反馈给控制器，最终电机42运转，带动动力输出轴44反向旋转，使横拉杆1伸长，而此长度刚好就是横拉杆1的温度下降的缩短量。

本发明的可调横拉杆，在提高了带钢热浸镀锌机组辊臂的刚度前提下，还同时避免了横拉杆伸长造成辊臂弯曲的缺陷，且横拉杆的长度调节是实时的并且是自动的，保证了热镀锌工艺的智能化、安全性和稳定性。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。