[发明专利]齿条钢齿成型轧辊和轧制生产线及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，具体涉及一种齿条钢齿成型轧辊和轧制生产线及生产方法。

背景技术

目前，传统生产齿条钢的工艺方法，即先采用传统轧制方法生产出单根齿条扁钢毛坯，再经机械加工成齿条钢成品，生产工艺流程见图5。采用传统工艺方法加工效率低，铣型和切削齿形时，需铣掉和切削掉大量金属，产品金属收得率低，生产成本增加，由于后续齿形加工采用切削技术成型，齿条齿槽处的金属组织流线全部切断，见图6，从而使齿条强度降低、使用寿命下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种齿条钢齿成型轧辊和轧制生产线及生产方法，利用金属塑性变形原理轧制齿条钢，克服现有金属切削加工齿条的不足，提高生产效率。

本发明公开了一种齿条钢齿成型轧辊，所述轧辊包括上下平行设置的上辊和下辊，所述上辊或下辊外表面均布有周向的齿形槽。

本发明还公开了一种使用上述齿条钢齿成型轧辊进行齿成型轧制的方法，将齿条坯送入上辊和下辊之间，上辊和下辊做旋转运动，齿条坯做纵向运动，齿条坯在上辊或下辊的齿形槽的挤压下发生塑性变形，完成齿成型轧制。

本发明还公开了一种齿条钢轧制生产线，包括依次设置的加热单元、粗轧单元、锯剪单元、精轧单元和精整单元，所述粗轧单元包括齿条坯轧机，所述精轧单元包括齿成型精轧机，所述齿成型精轧机的轧辊包括上下平行设置的上辊和下辊，所述上辊或下辊外表面均布有周向的齿形槽。

进一步，所述粗轧单元包括至少一组齿条坯轧机，所述齿条坯轧机为水平轧机或立-平轧机机组或平-立轧机机组。

进一步，所述精轧单元包括至少一组齿成型精轧机，所述齿成型精轧机为二辊轧机。

进一步，所述精整单元包括冷却设施、矫直机、定尺横切装置、精铣齿装置、热处理装置和再矫直机。

进一步，所述锯剪单元和精轧单元之间设有横移装置。

进一步，所述粗轧单元前端设置有高压水除磷装置Ⅰ。

进一步，所述精轧单元前端设置有高压水除磷装置Ⅱ。

本发明还公开了一种使用上述齿条钢轧制生产线生产齿条钢的方法，原始坯料在加热单元加热至轧制温度，然后进入粗轧单元轧制成齿条坯，由锯剪单元切除不规则变形的头尾部，齿条坯再进入精轧单元，齿条坯在齿成型精轧机轧辊的齿形槽的挤压下发生塑性变形，完成齿成型轧制后，轧件进入精整单元精整处理，最后得到齿条钢成品。

本发明的有益效果在于：本发明将加热至轧制温度的原始坯料轧制成齿条坯，经锯剪单元切除不规则变形的头尾部后，进入齿成型精轧机，通过轧辊上下挤压发生塑性变形，可实现齿形的一次性加工成型，其生产效率高，成型偏差小，精度高，减少对齿条钢内部金属组织流线破坏，增加了齿条强度，延长了齿条寿命，提高了齿条抗冲击能力。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的齿条钢轧制工艺设备布置图；

图2为本发明的工艺生产的齿条钢齿形内部金属流线示意图；

图3为本发明的精轧单元轧辊孔型示意图；

图4为本发明的齿条钢生产方法工艺流程图；

图5为传统齿条钢生产工艺流程图；

图6为传统工艺生产的齿条钢齿形内部金属流线示意图。

具体实施方式

下面将结合附图1至附图4，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图所示，本发明的齿条钢齿成型轧辊，所述轧辊包括上下平行设置的上辊9和下辊10，所述上辊9或下辊10外表面均布有周向的齿形槽11，本实施例是将齿形槽11设置在上辊9外表面，齿形槽11应与齿条钢的齿形呈“凹”“凸”咬合，齿形槽11的形状和尺寸根据成品齿条钢尺寸制定；若多组齿成型精轧机连轧，则将齿形槽11设计成逐步齿成型的过渡孔型，最后一组齿成型精轧机的齿形槽11与齿条钢齿形横向咬合即可。

使用本发明的齿条钢齿成型轧辊进行齿成型轧制的方法，将齿条坯送入上辊9和下辊10之间，上辊9和下辊10做旋转运动，作用在齿条坯上的线速度相同，齿条坯做纵向运动，齿条坯在上辊9或下辊10的齿形槽的挤压下发生塑性变形，本实施例是在上辊9的齿形槽的挤压下发生塑性变形，随着上辊9和下辊10的不断转动，即可连续完成齿条坯的齿成型轧制。