本发明涉及钢筋制造领域。

众所周知，多年来存着各种各样的制造钢筋的已有技术。在 道路、桥梁和其它混凝土结构工程中，钢筋是不可缺少的。在制 造钢筋的过程中，加热的钢坯或者说棒料通常在几对被称作“轧 辊”的、反向转动的滚子之间通过，这一过程被称之为“轧制”。 为了使成品钢筋具有足够的拉伸强度，反复轧制是必要的，此外， 轧制还有助于去掉钢棒料的氧化皮或者消除其表面缺陷。通常， 一对轧辊通过轴安装在一个机架内，这样构成的部件被称之为“一 个工作机座”。一旦钢棒料通过该机座，就呈现出其轧制轮廓的 形状。在轧制圆柱形钢筋时，钢棒料的相对侧面必须由几个机座 交替轧制，使所得到的产品对称。

在传统的轧机设计中，所有各机座都排列在相同的轴线上， 当钢棒进入下一组时，要用扭转导板或者扭转辊将其扭转大约 90°。这种方法被称为“扭转法”。使用这种方法生产钢筋经常出 现故障，只要扭转角度调节不当，或者扭转辊磨损，均能阻止钢 棒以适当的对准状态进入下一个机座，甚至完全无法对准。这些 问题难题于彻底解决，成为停机修理的主要原因。用扭转法生产 钢筋的另一个问题是：由于钢棒料接触扭转导板或者扭转辊，很 可能导致表面缺陷。

将多个具有水平、垂直轴线的机座交替布置这种较新方法， 能消除扭转法的许多固有缺点，尤其在轧制圆柱形产品时是如 此，这种布置已被现代轧机采用，尤其是生产合金钢产品时，由 于对最终产品的表面光洁度要求很高，这种布置较为合适。

在小直径圆柱形钢筋的生产中，由于产品的横截面小，单位 长度的重量轻，为了达到高生产率，就必须保持很高的轧制速度。 然而，由于轧制速度很高，棒料在机座间扭转造成的问题更为严 重。并且，以这么高的速度收集轧制过程之后的成品钢筋也产生 了问题。于是通常采用的收集方法是将刚轧制完毕的钢筋卷绕成 圈，以后，此钢筋必须再通过分离过程弄直。而当速度较低时， 成品直钢筋能直接存放在冷床上。

近来，一种生产钢筋的新方法发展起来，它是将钢坯轧制成 一种断面形状，然后切开并进一步轧制成所需的形状和尺寸。这 一过程被称作“切开-轧制”法。这种方法的优点是：生产率相 同时，轧制速度能减半，因此成品钢筋能笔直地传送到传统的冷 床上去。然而，切开-轧制法若使用传统的水平机座布置或者水 平、垂直机座布置，就仍然具有如下所述的固有缺点。

图1画出了一种典型的水平机座切开-轧制设备，没有表示 出棒料扭转导板或者扭转辊、底板和轧辊转动装置。在多个机座 之间，包括在最后两机座17和18之间，钢棒料都必须进行扭转。 从机座17排出的每根棒料的扭转要求很高，成为生产中的难关， 这是因为，如果其中一根棒料发生问题，另一根棒料的生产也将 中断。

图2画出了一种典型的水平、垂直机座切开-轧制设备，也 没有表示出棒状扭转导板或者扭转辊，底板和轧辊转动装置。尽 管大多数扭转可以免除，但是机座14和15之间，以及从机座15 至16钢棒料仍需扭转。还有，从机座17到18，被切开的椭圆形 断面交叠，使钢棒料在横截面长轴处发生弯曲，这使水平、垂直 布置的优点没有得到全面发挥。

本发明提供一种经过改进的生产钢筋的装置和方法，它能消 除生产钢筋的已有技术方法所存在的缺点，本发明方法被称作 “NTA法”(“NTA”代表“无扭方式”意)。图3和4画出 NTA法所用装置的两个实施例，图中未画出底板、机架以及这些 机座中轧辊的转动装置，这些都符合标准设计，为了表示清楚起 见就删去了。

本发明的目的是这样达到的：

一种用钢棒料生产钢筋的无扭式切开-轧制装置，它具有多 个让被轧制钢棒料通过的工作机座，每个机座包含多个轧辊，所 述轧辊具有相邻的轧制轮廓，并通过轧辊侧面的轴安装在一个机 架中，所述装置包括：

一个第一机座，它被安装成所含轧辊侧面从一个参考平面朝 着第一方向偏斜约45°状态；一个第二机座，它与第一机座相隔一 段距离，并且被安装成所含轧辊侧面从所述参考平面朝着与第一 方向相反的第二方向偏斜45°状态，因此这两个机座的轧辊侧面相 互偏斜约90°，所述第一、第二机座安置在该装置的钢棒料开始轧 制的一端；切开装置，它包括相对的轧辊，所述轧辊的侧面与所 述第一、第二机座的轧辊侧面呈大约45°角布置，所述切开装置位 于第二机座的下游，用来从所述第二机座接收未经中间扭转的钢 棒料，以便将钢棒料切成分开的棒料部分；多个后继机座，它们 安置在切开装置下游，处在该装置相对端的多排横向偏离机座 中，以便接收各个分开的棒料部分并完成轧制工作；以及传送装 置，它将各个棒料部分从切开装置传送到下游的所述机座，在此 期间所述棒料部分不需扭转。

本发明的目的还可以通过以下方法达到：

在每排横向偏离机座中，后继机座中的一个机座被安装成它 的轧辊侧面从所述参考平面朝着第一方向偏斜约45°，而每排横向 偏离机座中的另一个机座与上述的一个机座相隔一段距离，并且 被安装成它的轧辊侧面从所述参考平面朝着与第一方向相对的第 二方向偏斜约45°，因此，这两个机座的轧辊侧面相互偏斜约90°。

在每排横向偏离机座中，后继机座中的一个机座被安装成它 的轧辊侧面从所述参考平面偏斜约0°，而每排横向偏离机座中的 另一个机座与上述的一个机座相隔一段距离，并且被安装成它的 轧辊侧面从所述参考平面偏斜约90°，因此这两相机座的轧辊侧面 相互偏斜约90°。

所述的无扭式切开-轧制装置还包括交付装置，以便将基本 呈笔直状态的所述棒状部分从所述后继机座直接送往冷床。

所述参考平面是垂直平面。

在每排中所述后继机座的轧辊分别调整成相邻机座的轧辊互 成90°状态，因此，从切开装置送来的多个棒料部分不需中间扭转 就能到达并通过这些后继机座，其结果是，所述棒料从它送到所 述第一机座直至它以棒状部分形式从所述偏离排的最终后继机座 排出，均不需经受中间扭转。

所述第一机座的轧辊具有一定形状，能使被轧棒料形成一个 椭圆形横截面，所述椭圆形横截面的长轴相对于所述参考平面倾 斜45°角；所述第二机座的轧辊也具有一定形状，能使被轧棒料形 成大致为正方形的横截面，所述正方形横截面的各边分别平行或 垂直于所述参考平面；而所述切开装置轧辊的形状能将被轧棒料 的正方形横截面沿着与它的一边垂直的方向切开。

一种用钢棒料生产钢筋的无扭式切开-轧制方法，它包括下 列步骤：

a.在一个第一机座中轧制钢棒料，在该机座中，轧辊被安装成 轧辊侧面从一个参考平面朝着第一方向偏斜约45°状态；

b.在一个第二机座中轧制钢棒料，在该机座中，轧辊被安装成 轧辊侧面从一个参考平面朝着与第一方向相反的第二方向偏斜 45°状态；

c.来自第二组的钢棒料，不经中间扭转，就送往一个切开装 置，所述切开装置的轧辊侧面相对于第一、第二机座的轧辊侧面 倾斜45°角；

d.在所述切开装置中轧制钢棒料并将其切成多个钢棒料部 分；

e.来自切开装置的棒料部分不经中间扭转，就沿着各排横向偏 离后继机座的轧辊进行传送；

f.在各个所述横向偏离排中，用多个所述后继机座轧制每个钢 棒料部分，此处的所述后继机座轧辊相互偏斜约90°。

所述的方法还包括：所述参考平面定位于垂直状态。

在所述偏离排中后继机座的轧辊侧面相对于所述参考平面约 成45°；或者是在所述偏离排中，一个后继机座的轧辊侧面相对于 所述参考平面约成90°，而另一个相邻组的轧辊侧面与所述参考平 面大致平行。

该装置的两个实施例的第一个特点是：机座13、14的轧辊 侧面布置成与通过A-A的垂直平面约成45°，并且相互约成 90°，其结果是，提供给机座15的钢棒料不需要扭转。

该装置第一实施例的第二个特点是：机座17垂直放置，机座 18水平放置，它们的轧辊侧面布置成与通过A-A的垂直平面分 别成0°和90°，并且相互约成90°，从而达到不需要扭转就能轧制 棒料的目的。

该装置第二实施例的第二个特点是：它的机座17′和18′的轧 辊侧面布置成按照相反的方向与通过A-A的垂直平面约成 45°；并且相互约成90°，从而达到不需要扭转就能轧制钢棒料的 目的。

下面参照附图对本发明装置的两个实施例作出说明，其中：

图1画出一台传统的装有多个水平机座的切开-轧制设备。

图2画出一台传统的装有多个垂直、水平机座的切开-轧制 设备。

图3和图4是本发明装置的两个实施例的示意图，图中未画 出底板、机架以及机座中轧辊的转动装置，所删去的部分都符合 标准设计。除了机座17和17′、18和18′的方向不同之外，这两 个实施例是相同的。

图5至13画出几个机座和处在不同轧制阶段中的钢棒料横截 面，它们在图3、4所示的两个实施例中是相同的。

图5是钢棒料在进入机座13之前沿着平面A-A观察时的横 截面图。

图6是机座13沿着平面A-A观察时的一个视图。

图7是经机座13轧制并已对准将要进入的机座14的钢棒料 横截面图，沿着平面A-A观察。

图8是机座14沿着平面A-A观察时的一个视图。

图9是经机座14轧制后坯料的横截面图，沿着平面A-A观 察。

图10是机座15的一个视图，沿着平面A-A观察。

图11是经机座15轧制并已对准将要进入的机座16的钢坯料 横截面图，沿着平面A-A观察。

图12是机座16的一个视图，沿着平面A-A观察。

图13是经机座16轧制和切开、进入机座17之前的一根钢棒 料的横截面图，沿着平面A-A观察。

图14至17画出图3所示的第一实施例独有的其它机座和钢 棒料在不同轧制阶段的横截面。

图14是机座17的一个视图，沿着平面A-A观察。

图15是经机座17轧制并已对准将要进入的机座18的钢坯料 横截面图，沿着平面A-A观察。

图16是机座18的一个视图，沿着平面A-A观察。

图17是成品钢筋的横截面图，沿着平面A-A观察。

图18至21画出图4所示的第二实施例独有的其它机座和钢 棒料在不同轧制阶段的横截面。

图18是机座17′的一个视图，沿着平面A-A观察。

图19是经机座17′轧制并已对准将要进入的机座18′的钢坯料 横截面图，沿着平面A-A观察。

图20是机座18′的一个视图，沿着平面A-A观察。

图21是成品钢筋的横截面图，沿着平面A-A观察。

首先参见附图3、4，它们是本发明装置的第一、第二实施 例的立体示意图。为了清楚起见，该装置的底板、机架以及使各 机座中轧辊转动的驱动机构均未画出。这些装置不需要扭转钢棒 料，就能对钢棒料进行轧制、成形。从图3、4可以看到，机座 的轧辊侧面与通过A-A的垂直平面布置成不同的方向。

用图3所示的本发明第一实施例来制造钢筋，其步骤如下： 图5所示的起始钢坯料先由第一机座13轧制，机座13的轧制表 面构成一个椭圆形，而且它的取向是轧辊23的侧面233从垂直平 面A-A朝一个方向偏斜约45°，在图6中第一机座13表示得较 为详细。由此产生的棒料截面呈图7所示的椭圆形状，再由第二 机座14进行轧制，第二机座14在图8中表示较为详细，其轧制 表面241构成一个正方形，而且它的取向是轧辊24的侧面243从 垂直平面A-A朝第二方向偏斜约45°。由于轧出的椭圆形横截 面的较长尺寸已经斜对着第二机座14的下方形轧制表面，椭圆形 钢棒料不再需要扭转就能进入第二机座14。

所得到的钢棒材具有图9所示的大体为正方形的横截面，然 后再由机座15轧制，机座15的轧制表面251构成两个稍微重叠 的圆形，而且其取向为轧辊25的侧面253从垂直平面A-A偏斜 约0°，由图10能最清楚地看到这一情况。从机座15排出的钢棒 料横截面呈两个稍微重叠的圆形，如图11所示。在此以后，钢棒 料再由机座16进行轧制，机座16与前一机座具有相同的空间取 向，但轧制表面261构成两个紧靠的圆形，这在图12中表示得最 为清楚。机座16在轧制中将该棒料切成两根大体为圆形的棒料， 其中之一如同图13所示。

然后，将这两根棒料分别送往两排分开的机座17-18进行 轧制。每排机座中的第一机座17被安装成轧辊27的侧面273 垂直平面A-A偏斜约90°，并且轧制表面271大致构成一个圆 形，如图14所示。由机座17轧制得到的钢棒料大致具有如同图 15所示的圆形横截面。这两根钢棒料再分别由机座18进行轧制， 从图16可以看到，机座18具有一个大致为圆形的轧辊孔型281， 并且被安装成轧辊28的侧面283从一个垂直平面偏斜约0°。这两 个机座的偏斜方向使钢棒料不需要进行扭转，就能使其整个侧面 均匀地得到轧制。最终产品是两根具有圆形横截面的钢线材，其 中之一横截面如图17所示。

在图4所示的本发明第二实施例中，除了位于该装置尾部的 横向多排机座的取向之外，均与第一实施例相同，所述装置尾部 是指钢棒料轧制结束处。上文中参照图3-13进行的第一阶段描 述仍然不变。

在第二实施例中，两根棒料在机座16之后由两排分开的机座 分别进行轧制，每排机座中的每一机座17′被安装成轧辊27′的侧 面273′从垂直平面A-A朝第一方向偏斜约45°，并且轧制表面 271′构成一个椭圆形，如图18所示。由机座17′轧制得到的钢棒料 具有如同图19所示的椭圆形横截面。这两根钢棒料再由机座18′ 进行轧制，机座18′构成一个圆形的轧制表面281′，并且被安装成 轧辊28′的侧面283′从一个垂直平面A-A朝着与第一方向相对 的第二方向偏斜约45°。也就是说这两个机座都从垂直平面偏斜 45°，并且互成90°，于是不需要进行扭转，就能使钢棒料的整个 侧面得到均匀的轧制。最终产品是两根具有圆形横截面的钢线 材，其中之一横截面如图21所示。

下面对这两个本发明实施例进行详细解释，每个机座及其轧 制产物如同下述：

图5至13对于该装置的两个实施例是通用的，它们都通过平 面A-A观察，用来表示机座的取向和经过每个机座轧制后钢棒 料的横截面。

图5是钢棒料被机座13轧制前的横截面图。

图6是机座13沿着平面A-A观察的详图，未画出其机架。 机座13包括两个具有凹入的半椭圆形轧辊孔型的相邻轧辊23， 每个轧辊沿着各自的平行轴232反向转动，并且轧辊侧面233从 通过A-A的平面朝一个方向偏斜约45°。

图7是经机座13轧制后的椭圆形钢棒料的横截面图，椭圆的 较大尺寸从通过A-A的平面偏斜约45°。

图8表示在沿着平面A-A观察时的机座14，未画出它的机 架。机座14包括两个具有三角形轧制轮廓的相邻轧辊24，每个 轧辊沿着各自的平行轴242反向转动，并且轧辊侧面243从通过A -A的平面偏斜约45°，而且偏斜方向与机座13中轧辊的偏斜方 向相反。因此构成机座13和14的轧辊23和24的侧面相互偏斜 约90°。

图9是经机座14轧制后的正方形钢棒料的横截面图，沿着A -A观察。

图10是机座15在沿着A-A观察时的一个视图，未画出其 机架。机座15包括两个相邻轧辊25，每个轧辊25都具有两个稍 微重叠的半圆形轧辊孔型251，并且沿着各自的平行轴252反向 转动，轧辊侧面253平行于通过A-A的平面。

图11是钢棒料从机座15排出时的横截面图，沿着平面A- A观察。

图12是机座16在沿着平面A-A观察时的一个视图，未画 出其机架。机座16包括两个相邻轧辊26，每个轧辊26都具有两 个邻接的半圆形轧辊孔型261，并且绕着各自的平行轴262反向 转动，轧辊侧面263平行于通过A-A的平面。机座16将图11 所示的进入钢棒料切成两根。

图13是钢棒料从机座16排出时的横截面图，沿着平面A- A观察。

图14至17是第一实施例独有的。

图14是机座17在沿着平面A-A观察时的一个视图，未画 出其机架。机座17包括两个相邻轧辊27，每个轧辊27具有一个 凹入的半圆形轧辊孔型271，并且绕着各自的平行轴272反向转 动，轧辊侧面273从通过A-A的平面偏斜约90°。

图15是钢棒料从机座17排出时的横截面图。

图16是机座18沿着平面A-A观察时的一个视图，未画出 其相架。机座18包括两个相邻轧辊28，每个轧辊28具有一个凹 入的半圆形轧辊孔型281，并且绕着各自的平行轴282反向转动， 轧辊侧面28从通过A-A的平面偏斜约0°。

图17是从机座18排出的成品钢筋的横截面图。

除了机座17′和18′的取向之外，本装置的第二实施例与第一 实施例基本相同，图18至21中描述了第二实施例的特点。

图18是机座17′在沿着平面A-A观察时的一个视图，未画 出机架。机座17′包括两个相邻轧辊27′，每个轧辊27′具有一个凹 入的半椭圆形轧辊孔型271′，并且绕着各自的平行轴272′反向转 动，轧辊侧面273′从通过A-A的平面朝一个方向偏斜约45°。

图19是钢棒料从机座17′排出时的横截面图。

图20是机座18′在沿着平面A-A观察时的一个视图，未画 出其机架。机座18′包括两个相邻轧辊28′，每个轧辊28′具有一个 凹入的半椭圆形轧辊孔型281′，并且绕着各自的平行轴282′反向 转动，轧辊侧面283′从通过A-A的平面朝着与机座17′轧辊的 相反方向偏斜约45°。

图21是从机座18′排出的成品钢筋的横截面图。

应该注意，为了便于阐明和描述本发明的一些特点，附图没 有按严格的比例画出。

附图及上述说明不是本发明结构及工作方法的唯一形式。十 分明显，熟悉此项技能的人能在本发明原理的范围内作出多种改 动。在情况适宜时可改变零部件形状、数量或进行等效替代。某 些具体措词只具有一般叙述的意义，不起限制作用。