[发明专利]一种适用于带肋钢筋锥螺纹滚轧成形设备的结构原理

说明书

技术领域

本发明涉及一种锥螺纹滚轧成形专用机床的基本结构原理。尤其是能实现锥螺纹辊轧成形的行星轮滚轧锥盘结构。 

背景技术

目前，在建筑钢筋机械连接中广泛采用的是：1.套筒挤压连接；2.滚轧直螺纹连接；3.切削锥螺纹连接：4.挤压锥螺纹连接。以上四种连接技术各有优势，但也都有不足。 

套筒挤压连接方式，所用套筒较长，浪费钢材；同时施工时要求电动液压设备必须跟随到施工现场最前沿，施工不方便，很多狭小空间无法操作。 

滚轧直螺纹连接方式，虽然螺纹底径比钢筋直径略有减小，但因可以在滚轧过程中使钢筋丝头部分材料得到变形强化，所以能保证接头的强度，并且只用一把管钳子就可以进行现场连接，现场施工方便、快捷；但是，对于钢筋接头的连接质量会被钢筋横头不平整、同一工程不同批次钢筋直径的误差、滚轧螺纹长度的不足和内、外螺纹配合间隙等诸多环节因素所影响，其质量非有专人严格监控，否则不能确定。 

切削锥螺纹连接方式，只用一把管钳子就可以进行现场连接，现场施工方便、快捷，接头套筒节省材料，且螺纹只要拧紧就可以达到无间隙连接的最佳效果。但是，由于切削锥螺纹会使钢筋截面减小，明显降低了钢筋的承载能力，造成钢筋大材小用，大量浪费钢材。 

挤压锥螺纹连接方式，是把预先加工好、带有略大于适用钢筋直径的外接内/外锥螺纹的一对接头分别套装挤压在两根钢筋的端头上，再用其内/外锥螺纹进行对接的。这一方法虽因外接锥螺纹直径较大，能保证连接强度；但毕竟每个接头都增加了两个挤压连接环节，造成使用材料较多，造价较高。 

所以，上述现有技术分别有狭小空间难以操作、施工不便、质量控制难以确定、大量浪费钢材和造价较高等不同缺点。 

发明内容

为了克服钢筋接头施工不便、质量控制难以确定、大量浪费钢材和造价高等缺点，本发明提供一种全新的滚轧锥螺纹加工设备结构原理，按照该结构原理制作的加工设备不仅能实现锥螺纹的滚轧成形，使钢筋的螺纹部分材料得到变形强化，避免因切削螺纹造成钢筋强度减弱，而且能突出利用锥螺纹连接可以自动有效消除螺纹间隙的优势。利用该结构原理的设备生产出的钢筋接头即易于保证接头连接质量，又便于施工、还能节约大量钢材。 

本发明解决技术问题所采取的技术方案是：使用行星轮结构的一对滚轧锥盘，将锥盘锥面圆周角度分配为进/出料口、搓锥和搓丝三个工作区间。两个锥盘在锥齿轮轴的介入下做反向相对转动，锥盘每自转一周完成一个丝头的滚轧成形过程。因锥盘工作面要围绕钢筋转动实现碾压，所以安装锥盘的廻转外壳体需要由外动力驱动做整体转动，使锥盘整体围绕钢筋和锥齿轮做公转；而联系两个锥盘的锥齿轮轴和被加工的钢筋都与机架相对固定，不作转动。 

本发明的有益效果是，可以实现锥螺纹的滚轧成形，在锥螺纹会使钢筋直径减小的的不利情况下，利用滚轧工艺提升钢筋螺纹部分材料强度。以此达到互相弥补的作用，克服切削锥螺纹连接强度不足的缺点，发挥锥螺纹节省接头材料、施工方便、接头螺纹连接紧密的优点。在对钢筋接头连接强度有更高要求时，还可以配合利用已有的钢筋头墩粗技术，对端头经过墩粗的钢筋进行锥螺纹滚轧。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是本发明的设备结构原理图。 

图2是滚轧锥盘模具工作面的圆周展开示意图。 

图1中1.被轧钢筋, 2.液压钳, 3.锥面模具, 4. 廻转外壳，5. 滚轧锥盘，6. 锥齿轮轴, 7. 驱动齿轮，8.动力输入轴, 9.机架。 

具体实施方式

在图1中，一对装有锥面模具（3）的滚轧锥盘（5）和锥齿轮轴（6）被安装在廻转外壳（4）中，形成廻转滚轧壳体组件。其中廻转外壳上的的两个轴颈被机架（9）上的轴孔支撑，廻转外壳体组件可以通过驱动齿轮（7）使其在机架上进行转动；锥齿轮轴法兰端被机架固定，不能转动。装在机架上的液压钳（2）可以对被加工钢筋（1）做夹紧，使钢筋对机架做X、Y、Z、θ四维强力限位。设备的动力经动力输入轴（8）输入，并且能自动实现间歇传动，控制到使锥盘每转动一周为一个工作周期。两锥盘进/出料口位置相对并与廻转壳体进/出料口对正时为设备滚轧运行的起始和终止位置。 

在设备运行的起始位置，当被加工钢筋端头经廻转壳体左端轴颈的中心孔，被推入两锥盘进/出料口内设定深度位置时，液压钳对钢筋进行夹紧，当确认钢筋已被加紧后，廻转滚轧壳体组件以其两端轴颈为轴，开始在机架内转动；此时滚轧锥盘在锥齿轮轴的介入下，安装在滚轧锥盘上的锥面模具与钢筋外圆表面做相对滚动，首先将钢筋头逐渐搓成预定规格的圆锥，而后再将圆锥面搓出锥螺纹；锥螺纹搓成后，钢筋丝头进入出料区，滚轧壳体组件停止转动，液压钳松开，被加工钢筋撤出。如此一个钢筋丝头的加工即完成。