一种翻钢头及钳式翻钢机

摘要

一种翻钢头，包括翻转机构和夹紧机构；翻转机构包括壳体、弧形齿条和第一齿轮，第一齿轮安装在底座上，第一齿轮轴连接着驱动装置，在壳体内开有放置轧材的通孔，弧形齿条固定在壳体侧面的边缘，第一齿轮与弧形齿条啮合，第一齿轮转动驱动弧形齿条转动，带动弧形壳体和轧材同步翻转；夹紧机构包括驱动转动装置、上夹紧辊和下夹紧辊，上夹紧辊位于通孔的上侧，下夹紧辊位于通孔的下侧，驱动转动装置与上夹紧辊的轴和下夹紧辊的轴连接，驱动转动装置带动上夹紧辊和下夹紧辊夹紧或松开轧材。本发明根据轧材不同的形状和轧机不同的孔型，调整翻转角度，把轧材喂入相应的孔型，满足了异型钢不同轧制角度的要求。

说明书

技术领域

本发明涉及一种翻钢头及钳式翻钢机。

背景技术

轧机机前机后钳式翻钢机安装在滑轨上在轧机的大推床旁。可以根据不同的道次相应移动，根据位置要求在+90°、0°、-90°之间范围内引导型钢进入轧机。

现有钳式翻钢机主要存在两个问题：(1)仅仅实现了对坯料的90°翻钢，无法做到0°，180°翻转，且在翻钢时坯料必须停止，减缓了轧制的效率；(2)异型钢在开坯机时硬度比较低，一般比较难以被轧机咬入，现有钳式翻钢机只有翻转而没有夹送喂料功能。例如，CN202606524提供一种钢坯翻钢机，但是局限于进行90°的翻转且没有加紧喂料功能。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种翻钢头及钳式翻钢机，以解决现有钳式翻钢机翻转角度有限，不能喂料，工作效率低的。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种翻钢头，包括翻转机构和夹紧机构；

所述翻转机构包括壳体、弧形齿条和第一齿轮，所述第一齿轮安装在底座上，第一齿轮轴连接着驱动装置，在壳体内开有放置轧材的通孔，所述弧形齿条固定在壳体侧面的边缘，长度为壳体周长的一半以上，所述第一齿轮与弧形齿条啮合，第一齿轮转动驱动弧形齿条转动，带动弧形壳体和轧材同步翻转；

所述夹紧机构包括驱动转动装置、上夹紧辊和下夹紧辊，上夹紧辊位于通孔的上侧，下夹紧辊位于通孔的下侧，所述驱动转动装置与上夹紧辊的轴和下夹紧辊的轴连接，驱动转动装置带动上夹紧辊和下夹紧辊夹紧或松开轧材。

通过上述技术方案，上夹紧辊和下夹紧辊夹住轧材，驱动转动装置驱动上夹紧辊和下夹紧辊相互靠近或远离，以夹紧或松开轧材。驱动装置驱动第一齿轮转动，带动啮合的弧形齿条转动，实现了翻转头和轧材的翻转，翻转角度可以为0°，90°，180°。因此，可以根据轧材不同的形状和轧机不同的孔型，调整翻转角度，把轧材喂入相应的孔型，满足了异型钢不同轧制角度的要求。

本发明进一步设置为，所述驱动转动装置包括夹紧液压缸、上转轴、上转臂、下转轴和下转臂；所述上转轴和下转轴的一端安装在壳体上；所述上转臂和下转臂为成角度的弯折形状；所述上转臂的弯折处转动安装在上转轴上；所述下转臂的弯折处转动安装在下转轴上；所述夹紧液压缸铰接着上转臂、下转臂、上夹紧辊或下夹紧辊，所述上转臂的一端固定在上夹紧辊上，所述下转臂的一端固定在下夹紧辊上，上转臂和下转臂之间接触，在接触处的上转臂和下转臂上设有啮合齿；夹紧液压缸驱动上转臂和下转臂沿啮合齿转动，带动上夹紧辊绕上转轴转动和下夹紧辊绕下转轴转动。

通过上述技术方案，当夹紧液压缸铰接着上转臂或上夹紧辊时，上夹紧辊位主动辊，下夹紧辊为从动辊。夹紧液压缸能带动上转臂或上夹紧辊绕上转轴转动，上转臂的啮合齿带动下转臂做同步的对称运动。当夹紧液压缸铰接着下转臂或下夹紧辊时，下夹紧辊为主动辊，上夹紧辊为从动辊。夹紧液压缸带动下转臂或下夹紧辊绕下转轴转动，下转臂的啮合齿带动上转臂做同步的对称运动。因此，上转臂和下转臂保持同步的做相反方向的转动，如果上转臂和下转臂向外转动，上转臂和下转臂之间的距离增大，实现轧材的放松；如果上转臂和下转臂相向转动，上转臂和下转臂之间的距离减小，实现轧材的夹紧。

本发明进一步设置为，所述壳体外侧设有防护罩，防护罩固定在底座上，防护罩在底部开有孔，用于通过第一齿轮和弧形齿条。

通过上述技术方案，防护罩用于防护内部装置并为各种装置的安装提供支撑。

本发明进一步设置为，所述上转臂和上转轴之间、所述下转臂和下转轴之间为键连接；所述上夹紧辊外设有同轴的两个轴承和隔套，隔套位于两个轴承之间，在轴承外设有同轴的支架；在支架的一端装有透盖，透盖的中间开有孔，用于穿过上夹紧辊的轴；透盖和上夹紧辊的轴接触的地方装有密封圈，透盖和支架接触的地方装有O型圈；紧贴着轴承装有定距环；在支架的另一端装有透盖，在透盖内部的上夹紧辊的轴的端部装有垫圈和止动垫圈；所述上转轴开有通向上转轴内部的通道，在通道的入口处装有轴端挡板，在轴端挡板上插入油杯；

所述下夹紧辊外设有同轴的两个轴承和隔套，隔套位于两个轴承之间，在轴承外设有同轴的支架；在支架的一端装有透盖，透盖的中间开有孔，用于穿过下夹紧辊的轴；透盖和下夹紧辊的轴接触的地方装有密封圈，透盖和支架接触的地方装有O型圈；紧贴着轴承装有定距环；在支架的另一端装有透盖，在透盖内部的下夹紧辊的轴的端部装有垫圈和止动垫圈；所述下转轴开有通向下转轴内部的通道，在通道的入口处装有轴端挡板，在轴端挡板下插入油杯。

本发明进一步设置为，所述上夹紧辊的轴或者所述下夹紧辊的轴连接着液压马达的输出轴，在液压马达上设有进油口和出油口。

通过上述技术方案，当液压马达连接着上夹紧辊的轴时，上夹紧辊为主动辊，下夹紧辊为从动辊；当液压马达连接着下夹紧辊的轴时，下夹紧辊为主动辊，上夹紧辊为从动辊。进油口不限于进油，还可以出油；出油口不限于出油，还可以进油。通过改变进油口和出油口的进油或出油方向，实现辊子正转、反转，进而实现轧材的推进或拉出。无论液压马达的输出轴连接着上夹紧辊的轴或者下夹紧辊的轴，都实现上夹紧辊和下夹紧辊的反向运动，达到了夹紧轧材、推送轧材或者拉出轧材的作用。

本发明进一步设置为，所述壳体上连接有安装板，用于安装上转轴和下转轴。

本发明还提供一种由上述翻钢头构成的钳式翻钢机，该钳式翻钢机还包括升降装置和水平移动装置，所述升降装置包括升降液压缸、侧板和底板；所述底板位于底座下方，侧板垂直连接着底板，侧板和底座之间留有缝隙，所述升降液压缸的下端固定在底板上，升降液压缸的上端铰接着底座，升降液压缸推动底座上升或拉动底座下降；所述水平移动装置包括机架、水平液压缸、上齿条和下齿条；所述机架设置在侧板外侧，水平液压缸和上齿条安装在机架底部并位于同一条直线上，水平液压缸的伸缩端连接有滚动齿轮；在侧板的底部连接有下齿条，下齿条位于水平液压缸的正下方，滚动齿轮的顶部和上齿条啮合，滚动齿轮的底部和下齿条啮合。

通过上述技术方案，该钳式翻钢机不仅具有夹紧轧材和推送轧材的功能，还能灵活调整翻钢头的高度以及与辊道的距离。其中，翻钢头的高度调整过程为：升降液压缸能向上推或向下拉底座，缝隙保证底座可以沿侧板上下移动。翻钢头的水平移动过程为：水平液压缸推送滚动齿轮沿上齿条和下齿条滚动，当滚动齿轮行程为1时，实际上侧板水平移动了2，(提高了运行效率)翻钢头随侧板一体的水平移动。本发明包括四大驱动移动系统，包括翻钢头的翻转、夹紧辊的夹紧喂料、翻钢头的水平移动和翻钢头的升降，便于将轧材喂入不同的孔型。

本发明进一步设置为，在所述机架内侧设有竖直的导向槽，在所述侧板上设有滑块，滑块沿导向槽滑动；或者，在所述机架内侧设有滑块，在所述侧板上设有竖直的导向槽，滑块沿导向槽滑动。

通过上述技术方案，滑块和导向槽的设置起导向和限位作用。

本发明进一步设置为，所述水平移动装置设在一侧的侧板和机架上，在另一侧的侧板的外侧安装有滚轮，在另一侧的机架的内侧设有轨道，滚轮沿轨道移动。

通过上述技术方案，滚轮沿轨道滚动，分担了另一侧的滚动齿轮的承受重力，减少滚动齿轮的磨损并增加侧板的移动速度。

本发明进一步设置为，在轨道的两端设有挡块。

通过上述技术方案，挡块保证滚轮在轨道内，而不会掉出。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

(1)翻钢头能在路轨上移动以及与辊道配合，能将轧材喂进不同的孔型。

(2)翻钢头通过上下夹送辊，像钳子一样夹住轧材后翻转，且夹送辊由液压马达带动，基本不改变正常轧制速度，这样不仅增加了轧制效率，而且起到了喂料的作用。

(3)上下夹送辊夹持轧件，可以使轧件沿纵向轴线在180°(+/-90°)翻转，然后送轧件入孔型。

(4)优化现有翻钢机的结构，使使用、安装和维护更方便；整体上的刚度和稳定性得到提高，因此使用精度和寿命也大大提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为钳式翻钢机和辊道的立体结构示意图；

图2为钳式翻钢机的正面剖面结构示意图；

图3为翻转机构的结构示意图；

图4为夹紧机构的正面剖面结构示意图；

图5为夹紧机构的侧面结构示意图；

图6为上夹紧辊的连接结构示意图；

图7为下夹紧辊的连接结构示意图；

图8为水平移动装置的结构示意图；

图9为钳式翻钢机的运动结构示意图。

其中，1、翻钢头；2、辊道；3、壳体；4、弧形齿条；5、第一齿轮；6、底座；7、上夹紧辊；8、下夹紧辊；9、上夹紧辊的轴；10、下夹紧辊的轴；11、夹紧液压缸；12、上转轴；13、上转臂；14、下转轴；15、下转臂；16、啮合齿；17、防护罩；18、键；19、轴承；20、隔套；21、支架；22、透盖；23、密封圈；24、O型圈；25、定距环；26、液压马达；27、垫圈；28、止动垫圈；29、通道；30、轴端挡板；31、油杯；32、液压马达；33、安装板；34、升降液压缸；35、侧板；36、底板；37、机架；38、水平液压缸；39、上齿条；40、下齿条；41、滚动齿轮；42、滑块；43、支撑板；44、转动轴；45、沟槽；46、嵌合滚轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

在实际生产中，翻钢机与辊道配合使用时的结构图如图1所示，轧机位于辊道2的一侧，未在图中画出。

本发明首先提供一种翻钢头1，包括翻转机构和夹紧机构。

参见图2和3所示，翻转机构包括壳体3、弧形齿条4和第一齿轮5。第一齿轮5安装在底座6上，第一齿轮5轴连接着驱动装置，如液压马达26。在壳体3内开有放置轧材的通孔，弧形齿条4固定在壳体3侧面的边缘，第一齿轮5与弧形齿条4啮合，第一齿轮5转动驱动弧形齿条4转动，带动弧形壳体3和轧材同步翻转。壳体3外侧设有防护罩17，防护罩17固定在底座6上，防护罩17在底部开有孔，用于通过第一齿轮5和弧形齿条4。液压马达26驱动第一齿轮5转动，带动弧形齿条4转动，实现翻钢头1的转动，即实现轧材的翻转。

参见图8所示，弧形齿条4沿第一齿轮5转动时，为了给壳体3和内部装置提供一些支撑，在底座6上设有竖直的支撑板43，支撑板43位于壳体3的两侧，在壳体3的两侧连接有水平的转动轴44，转动轴44位于通孔下方，转动轴44的另一端设置在支撑板43上，转动轴44可沿支撑板43转动，当弧形齿条4沿第一齿轮5转动时，翻钢头1绕转动轴44转动。

参见图8所示，上述壳体3和内部装置的重力全由第一齿轮5和转动轴44分担，为了进一步分担重力，在壳体3上设有沿通孔分布的弧形沟槽45，沟槽45至少有一条，如果是多条，则多条沟槽45以转动轴44为同心轴分布，在支撑板43上安装有嵌合滚轮46，嵌合滚轮46正好卡在不同的沟槽45里。当弧形齿条4沿第一齿轮5转动时，翻钢头1绕转动轴44转动，同时，嵌合滚轮41能沿沟槽45滚动，嵌合滚轮46和沟槽45大大分担了第一齿轮5和转动轴44要承担的重力。

参见图4所示，夹紧机构包括驱动转动装置、上夹紧辊7和下夹紧辊8。上夹紧辊7位于通孔的上侧，下夹紧辊8位于通孔的下侧，驱动转动装置与上夹紧辊7的轴和下夹紧辊的轴10连接，驱动转动装置带动上夹紧辊7和下夹紧辊8夹紧或松开轧材。翻转机构和夹紧机构安装在壳体3里，上夹紧辊7和下夹紧辊8抓住型钢，翻钢头1在它的纵向轴线内旋转，翻转过程必须提升到正确角度。

参见图4和5所示，驱动转动装置包括夹紧液压缸11、上转轴12、上转臂13、下转轴14和下转臂15。上转轴12和下转轴14的一端安装在壳体3上；上转臂13和下转臂15为成角度的弯折形状；上转臂13的弯折处转动安装在上转轴12上；下转臂15的弯折处转动安装在下转轴14上。夹紧液压缸11铰接着上转臂13、下转臂15、上夹紧辊7或下夹紧辊8。上转臂13的一端固定在上夹紧辊7上，下转臂15的一端固定在下夹紧辊8上，上转臂13和下转臂15之间接触，在接触处的上转臂13和下转臂15上设有啮合齿16。夹紧液压缸11驱动上转臂13和下转臂15沿啮合齿16转动，带动上夹紧辊7绕上转轴12转动和下夹紧辊8绕下转轴14转动。当夹紧液压缸11铰接着上转臂13或上夹紧辊7时，上夹紧辊7位主动辊，下夹紧辊8为从动辊。夹紧液压缸11能带动上转臂13或上夹紧辊7绕上转轴12转动，上转臂13的啮合齿16带动下转臂15做同步的对称运动。当夹紧液压缸11铰接着下转臂15或下夹紧辊8时，下夹紧辊8为主动辊，上夹紧辊7为从动辊。夹紧液压缸11带动下转臂15或下夹紧辊8绕下转轴14转动，下转臂15的啮合齿16带动上转臂13做同步的对称运动。因此，上转臂13和下转臂15保持同步的做相反方向的转动，如果上转臂13和下转臂15向外转动，上转臂13和下转臂15之间的距离增大，实现轧材的放松；如果上转臂13和下转臂15相向转动，上转臂13和下转臂15之间的距离减小，实现轧材的夹紧。图4和图5仅仅是夹紧液压缸11铰接着上转臂13的结构示意图，未给出夹紧液压缸11铰接着下转臂15的结构示意图。

参见图6和7所示，上转臂13和上转轴12之间、下转臂15和下转轴14之间为键18连接。上夹紧辊7外设有同轴的两个轴承19和隔套20，隔套20位于两个轴承19之间，在轴承19外设有同轴的支架21。在支架21的一端装有透盖22，透盖22的中间开有孔，用于穿过上夹紧辊的轴9。透盖22和上夹紧辊的轴9接触的地方装有密封圈23，透盖22和支架21接触的地方装有O型圈24。紧贴着轴承19装有定距环25。在支架21的另一端通过螺栓固定有透盖22，在透盖22内部的上夹紧辊的轴9的端部装有垫圈和止动垫圈28。上转轴12开有通向上转轴12内部的通道29，在通道29的入口处装有轴端挡板30，在轴端挡板30上插入油杯31，从油杯31通入润滑油如甘油等，使得旋转时更润滑。

下夹紧辊8外设有同轴的两个轴承19和隔套20，隔套20位于两个轴承19之间，在轴承19外设有同轴的支架21。在支架21的一端装有透盖22，透盖22的中间开有孔，用于穿过下夹紧辊的轴10。透盖22和下夹紧辊的轴10接触的地方装有密封圈23，透盖22和支架21接触的地方装有O型圈24。紧贴着轴承19装有定距环25；在支架21的另一端通过螺栓固定有透盖22，在透盖22内部的下夹紧辊的轴10的端部装有垫圈和止动垫圈28。下转轴14开有通向下转轴14内部的通道29，在通道29的入口处装有轴端挡板30，在轴端挡板30下插入油杯31。上夹紧辊7和下夹紧辊8的刚性好，稳定性高，精度高。

上夹紧辊的轴9或者下夹紧辊的轴10连接着液压马达32的输出轴，在液压马达32上设有进油口和出油口。当液压马达32连接着上夹紧辊的轴9时，上夹紧辊7为主动辊，下夹紧辊8为从动辊；当液压马达32连接着下夹紧辊的轴10时，下夹紧辊8为主动辊，上夹紧辊7为从动辊。进油口不限于进油，还可以出油；出油口不限于出油，还可以进油。通过改变进油口和出油口的进油或出油方向，实现辊子正转、反转，进而实现轧材的推进或拉出。无论液压马达32的输出轴连接着上夹紧辊的轴9或者下夹紧辊的轴10，都实现上夹紧辊7和下夹紧辊8的反向运动，达到了夹紧轧材、推送轧材或者拉出轧材的作用。图4、5和7仅仅是下夹紧辊的轴10连接着液压马达32的结构示意图，未给出上夹紧辊的轴9连接着液压马达32的结构示意图。

参见图2和4所示，壳体3上连接有安装板33，用于安装上转轴12和下转轴14。

本发明还提供一种由上述翻钢头1构成的钳式翻钢机，该钳式翻钢机还包括升降装置和水平移动装置。

其中，参见图2所示，升降装置包括升降液压缸34、侧板35和底板36。底板36位于底座6下方，侧板35垂直连接着底板36，侧板35和底座6之间留有缝隙，升降液压缸34的下端固定在底板36上，升降液压缸34的上端铰接着底座6，升降液压缸34推动底座6上升或拉动底座6下降。在机架37内侧设有竖直的导向槽，在侧板35上设有滑块42，滑块42沿导向槽滑动。或者，在机架37内侧设有滑块42，在侧板35上设有竖直的导向槽，滑块42沿导向槽滑动。翻钢头1通过升降装置上升到轧制线，或若对钳式翻钢机没需求，则下降到初始位置。

参见图8所示，水平移动装置包括机架37、水平液压缸38、上齿条39和下齿条40。机架37设置在侧板35外侧，水平液压缸38和上齿条39安装在机架37底部并位于同一条直线上，水平液压缸38的伸缩端连接有滚动齿轮41。在侧板35的底部连接有下齿条40，下齿条40位于水平液压缸38的正下方，滚动齿轮41的顶部和上齿条39啮合，滚动齿轮41的底部和下齿条40啮合。侧板35和翻钢头1可以由滚动齿轮41通过水平液压缸38在机架37前进行移动。

水平移动装置设在一侧的侧板35和机架37上，在另一侧的侧板35的外侧安装有滚轮，在另一侧的机架37的内侧设有轨道，滚轮沿轨道移动。在轨道的两端设有挡块。(滚轮、轨道和挡块均未在图中画出)

如图9所示，为钳式翻钢机的移动到不同位置的示意图，以a为其原始位置，b为其翻转一定角度的位置，c为其水平移动一定距离的位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。