軋機線圈成型吐絲機制造技術

一種軋機線圈成型裝置，包括：旋轉套筒，該旋轉套筒將細長材料排出到細長路徑中空結構例如吐絲管中。細長結構由鐵和非鐵非相似材料的組合構造。通常，在遭受相對高的磨損的區域中使用非鐵材料。細長路徑結構的部分可以由嵌套的包絡層形成和/或通過處于軸向鄰接關系的結合段形成。由嵌套層形成的部件可構造為許多三維復合曲線形狀，其可以以局部對稱或非對稱橫截面復制平滑的連續彎曲細長材料運輸路徑吐絲管。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術的實施方式涉及軋機線圈成型裝置，通常稱為吐絲機，具體地涉及具有含非相似材料組合構造的路徑或管的軋機線圈成型吐絲機，并且更具體地涉及在吐絲機中諸如吐絲管的可替換的吐絲路徑。
技術介紹
軋機線圈成型吐絲裝置將移動的被碾軋的細長材料形成為ー連串螺旋形的連續循環圏。在下游通過將其捆扎成螺旋匝的線圈而對這些循環圈進行進一歩處理。在美國專利No. 5，312，065,6, 769，641以及7，011，264中一般性地描述了已知的吐絲機，其全部內容通過引用合并到本文中，就仿佛完全在本文中闡述一祥。如在這些專利中所描述的，軋機吐絲系統包括套筒(quill)、管支承件以及吐絲管。套筒和管支承件適于旋轉吐絲管，使得吐絲管能夠接納細長材料進入其入口端。該吐絲管具有被套筒的喇叭形部包圍的彎曲中間部分，并且還具有從套筒的旋轉軸向外徑向突出的端部分，該端部分通常與套筒的旋轉軸相切。旋轉套筒和吐絲管相組合使被碾軋材料成為螺旋彎曲形狀?？梢栽诓煌庑魏?或直徑中之一方面替換吐絲管，從而重新配置吐絲機以適應不同尺寸的被碾軋材料或替換磨損的管。此外，以旋轉的螺旋引導件來完成被碾軋材料的螺旋狀壓型，該螺旋引導件包括在其外周附近接納被碾軋材料的槽。在美國專利號6，769，641中所描述的螺旋引導件為周向槽形成在邊沿部中的分段扇形組合式邊沿構造。一般的環形圈或套管(Shixnid)，通常也稱為端部環或引導環，具有螺旋引導件和限定吐絲管排出端的引導面，使得當將處于完全卷繞式構造的細長材料排出到輸送機以用于隨后的捆扎和其他處理時，該細長材料被徑向限定。包括ー個或更多個卸料槳(tripperpaddle)的旋轉的卸料機構可以被定位在遠離套筒的端部環/套管的大約六點鐘處或者底部位置。改變卸料機構相對于環/套管的內徑表面的樞軸攻角可用于控制細長材料的卷繞，例如用以補償細長材料可塑性厚度、成分、碾軋速度和橫截面結構的變化。葉絲管設計和操作限制如之前提及的，中空吐絲管與旋轉套筒和管支承件相組合地使被碾軋材料形成為螺旋彎曲形狀。通常，吐絲管由在成型夾具中通過施加外部熱或機械カ而被彎曲以符合期望的常見螺旋外形的連續長度的對稱鋼管或鋼管材形成。為相對容易加工成期望的最終常見螺旋形狀以及相對低的材料購買成本，針對構造吐絲管通常選擇鋼管或管材。但是商業鋼管或鋼材具有相對低的硬度，這對于軋機操作、生產和維護不是合乎期望的限制因素。在吐絲系統入口端中接納以高達約500英尺/秒(150m/sec)的速度前進的細長材料，并在排出端以ー連串連續線圈環的形式排出。以這樣的速度，熱的被碾軋產品對吐絲管施加負面作用，引起內部管表面經歷快速的局部摩擦磨損和過早破壞。同樣地，由于吐絲管磨損，因此它們將穩定的環圖案傳送到位于吐絲管的排出端處的接納成圈線圈的輸送機的能力減退。不穩定的環圖案打亂冷卻均勻性，并且還導致通常稱為“修補”的卷繞事故。多年來，被廣泛接受的觀點是具有減小的口徑尺寸的吐絲管提供許多顯著優點。通過在更小的空間內徑向壓縮熱的被碾軋產品，改進了引導并且傳送至冷卻輸送機的環圖案更一致，使得能夠以更快的速度碾軋。然而，不幸地，這些優點由于更快的生產速度所引起的顯著加速的管磨損而被較大程度地抵消了。此外，口徑尺寸減小的管僅可用于小直徑產品，因此其必須被替換為更大口徑尺寸的管以用于卷繞更大直徑的產品。需要進行頻繁且代價較高的軋機停エ以及預防性的檢修，來替換過早磨損的吐絲管，和解決與細長材料的修補關聯的問題。如果吐絲管變得如此磨損從而其遭受管壁破裂，修補事故會影響吐絲機上游的細長材料饋送。從耐磨性的觀點出發，期望由相對硬的低表面摩擦鋼形成吐絲管內部磨損表面，并且還期望執行另外的表面硬化和熱處理，但是這樣的磨損處理步驟必須與制造管的輕松性和成本均衡。因此，在過去，本領域技術人員認為必須通過采用更大口徑的吐絲管并且以低于軋機的額定設計速度的降低速度進行碾軋來與吐絲管設計和性能相折中。大于期望的吐絲管內徑和降低的碾軋速度的組合已經被執行，以便在安排的維修“停エ期”期間安排預防性維修管替換。常規的以及當前的吐絲管必須在其處理大約3，000噸或更少的細長材料的量之后被替換，這取決于直徑、速度和產品成分。本領域技術人員已經反復嘗試増加吐絲管的使用壽命以用于更大的總處理噸數，使其被替換之前可以處理更多細長材料。例如，如在美國專利號4，074，553和5，839，684中所公開的，已經提議使用插入到外部吐絲管殼體中的耐磨損插入環來排列吐絲管。在吐絲管殼體的彎曲部內的鄰近環具有不連續的間隙，對于在吐絲管內輸送的細長材料的平滑前進來說不期望有這些不連續的間隙。美國專利號6，098，909公開了不同的方法其中吐絲管被去除以有利于被圓錐形外殼體圍住的圓錐形插入物的外表面中的螺旋槽限定的引導路徑，該插入物在外殼體內可旋轉，以在外殼體的內表面上逐漸移動磨損圖案。不認為螺旋槽圓錐形插入物方法容易與目前包含有吐絲管結構的所有現有的套筒吐絲機兼容。還進行嘗試以使內部吐絲管表面滲碳，從而増加硬度和耐磨性。然而，碳化過程需要從上升的處理溫度進行強烈的淬火，這會歪曲管的曲率。還發現該滲碳層相對易碎，并且在由于暴露于熱的被碾軋品導致的上升溫度處回火(temper down )。本專利申請的所有者也公開了通過使滲硼層經受硼原子擴散到管內部的熱化學處理來將滲硼層應用于吐絲管磨損表面，從而增加硬度。參見如下專利合作條約申請名為“Boronized Laying Pipe”，于2011年9月2日提交至美國受理局，申請號為PCT/US2011/050314。本專利申請的所有者還公開了具有摩擦力緊配嚙合的內外同心層的吐絲管，其中由于離心力、局部熱膨脹的差異以及在層之間的熱循環，在吐絲機操作期間內層相對于外層軸向前迸。因此，吐絲管內部的磨損部沿著管內部前進，使得“新鮮的”未磨損表面不斷地補充磨損部。參見如下專利合作條約申請名為“Regenerative Laying Pipe”,于2011年9月2日提交至美國受理局，申請號為PCT/US2011/050283。
技術實現思路
簡要地描述，本專利技術的實施方式涉及軋機線圈成型裝置吐絲路徑結構，以用于在吐絲機中保持并輸送細長材料，使得可以選擇性地卷繞細長材料。該吐絲路徑結構可以執行常規的吐絲管的功能。在本專利技術的方面中，吐絲路徑結構包括鐵和非鐵非相似材料的組合。非鐵材料可以用在遭受相對更高磨損的區域中，而含鐵材料(例如，鋼)可以用在遭受相對弱的磨損的區域中?？商鎿Q地，可以由ー種或更多種非鐵材料、以單層或者以兩個或更多個疊套多層來制造整個吐絲路徑結構。以這種方式，吐絲路徑結構的較大部分可以由一段或更多段鋼管形成，該鋼管是在本領域中制造方面熟悉的成本有效的材料。諸如高磨損區域的區域可以由相對更硬、更昂貴的材料和/或與傳統上使用的鋼相比相對更難制造成吐絲路徑管的材料制造。吐絲路徑結構的部分或其整體可以通過將ー層或多層管或者其他細長中空結構(包括非相似金屬的組合)插入到彼此中、即形成兩層或更多層的嵌套結構，由嵌套包絡層來形成。類似地，吐絲路徑結構的部分或其整體可以由鄰近的鄰接部形成，該鄰近的鄰接部形成用于通過其進行細長材料的流通和輸送的連續內徑表面。可以通過配對聯鎖端部、緊固部或者通過將本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于在軋機線圈成型吐絲系統中保持和輸送細長材料的裝置，所述裝置包括：細長的中空路徑結構，所述細長的中空路徑結構限定用于在其中輸送所述細長材料的連續的內表面，所述內表面在經受相對較高的磨損率的至少一個區域中包括至少一種非鐵材料。

【技術特征摘要】
2011.09.26 US 61/539,069;2011.09.26 US 61/539,0141.一種用于在軋機線圈成型吐絲系統中保持和輸送細長材料的裝置，所述裝置包括 細長的中空路徑結構，所述細長的中空路徑結構限定用于在其中輸送所述細長材料的連續的內表面，所述內表面在經受相對較高的磨損率的至少一個區域中包括至少一種非鐵材料。2.根據權利要求1所述的裝置，在所述區域中的所述內表面包括一種或更多種非鐵材料，并且所述路徑的其它部分包括一種或更多種含鐵材料。3.根據權利要求1所述的裝置，在所述區域中還包括被外層俘獲的非鐵內層。4.根據權利要求3所述的裝置，所述外層的材料從含鐵材料和非鐵材料中選擇。5.根據權利要求3所述的裝置，所述內層還包括鄰接所述非鐵材料的含鐵材料，所述鄰接的材料被所述外層俘獲。6.根據權利要求5所述的裝置，還包括軸向端部環，所述軸向端部環附接至用于將所述內層俘獲在其中的所述外層。7.根據權利要求3所述的裝置，所述非鐵內層和所述外層彼此周向地摩擦接觸，在所述細長路徑結構的重復加熱和冷卻循環期間所述內層相對于所述外層軸向地前進。8.根據權利要求7所述的裝置，整個所述內層包括非鐵材料，并且所述外層包括含鐵材料或非鐵材料。9.根據權利要求1所述的裝置，所述區域的內表面從硬化區域和摩擦減小區域中選擇。10.根據權利要求1所述的裝置，所述非鐵材料從鎳基合金、鈷基合金、鈦基合金、不銹鋼、碳化鎢、陶瓷和超合金中選擇。1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：基思·菲奧魯奇，
申請(專利權)人：西門子工業公司，
類型：發明
國別省市：