CN101161361A - 穿孔机顶杆止推小车的齿条传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种穿孔机顶杆止推小车的齿条传动装置，用于热轧无逢钢管生产线中的穿孔机设备中。解决了现有钢丝绳传动结构的速度达不到要求、不稳定、不精确的缺点。穿孔机顶杆止推小车的齿条传动装置，包括齿条支撑车装置、顶杆小车、齿条装置、齿条传动及导向装置、所述齿条装置的右端设置有与顶杆小车双铰接柔性连接机构，齿条装置中的齿条的断面为倒“丁”字形结构，其两个侧面设置有侧衬板，其顶部设置有顶衬板，所述支撑车装置的左端设置有顶杆支承车，右端设置有固定齿条，中部及左端部上分别设置有支承车和支承车，所述的顶杆支承车的上部设置有支撑辊，该支撑辊与顶杆支承车的车体铰接且高度可调。特别适用于热轧无逢钢管的自动化生产中。

Description

穿孔机顶杆止推小车的齿条传动装置

技术领域

本发明涉及一种传动装置，特别涉及一种热轧无缝钢管生产中的穿孔机的顶杆止推小车的齿条传动装置。

背景技术

热轧无逢钢管是由穿孔机等轧制而成，穿孔轧制的基本工艺过程是：由轧辊、导板(导盘)、顶头组成一个封闭的孔型，高温金属在该孔型构成的区域内进行连续变形，最终从实心管坯轧出空心毛管。其中，轧辊、导板(导盘)根据工艺要求相对固定安装，顶头安装于顶杆上，随轧制周期的动作要求，进行轧制位和工作后位周期性的更迭。其运行设备就是与顶杆尾部连接的顶杆止推小车。顶杆止推小车在轧制位固定，承受轴向力，轧制结束后带动顶杆及顶头快速回退到工作后位，使顶杆及顶头与轧出的空心毛管分离，毛管拨出轧制线后，顶杆止推小车带动顶杆及顶头快速前进到轧制位，准备下一个轧制周期的工作循环。

顶杆止推小车的驱动方式有三种：气缸驱动、链条驱动、钢丝绳驱动。目前国内通用的驱动方式为钢丝绳驱动，即电机驱动钢丝绳卷筒正反转，钢丝绳的一端缠绕于卷筒上，另一端由滑轮装置定位，卷筒或滑轮上带有张紧装置，顶杆止推小车与钢丝绳连接，从而实现小车的往复运行。该结构的特点是柔性驱动，具有驱动平稳、设备简单、控制方便的优点，因而广泛应用于常规的无缝钢管穿孔机组。但钢丝绳驱动也有一定的缺点：一是钢丝绳通过张紧力驱动小车，当小车速度较高时，受惯性或其它因素的影响，容易出现打滑的情况，小车的运行速度不会超过4.5m/s，因而对于以连轧管机组为代表的高速穿孔机组的应用具有一定的局限性。二是钢丝绳驱动的小车定位精度不高，难以实现精确控制，难以满足顶头快速更换系统对小车的要求，对于实现顶头的快速更换具有不可靠性，难以满足高速稳定轧制的要求。

发明内容

本发明针对上述问题进行研究，提出了顶杆小车的齿条传动结构，克服了钢丝绳传动结构的速度达不到要求、不稳定、不精确的缺点。

穿孔机顶杆止推小车的齿条传动装置，包括齿条支撑车装置1、顶杆小车2、齿条装置3、齿条传动及导向装置4、所述齿条装置3的右端设置有与顶杆小车2双铰接柔性连接机构6，齿条装置3中的齿条9的断面为倒“丁”字形结构，其两个侧面设置有侧衬板7，其顶部设置有顶衬板8，所述支撑车装置1的左端设置有顶杆支承车11，右端设置有固定齿条5，在所述的支撑车装置1的中部及左端部上分别设置有齿条支承车12和齿条支承车14，所述的顶杆支承车11的上部设置有支撑辊，该支撑辊与顶杆支承车11的车体铰接且高度可调。

所述的柔性连接机构6可为通过两个关节轴承构成铰接机构。

所述的齿条传动及导向装置4中的导向轮轴可为偏心轮轴。

本发明实现了柔性、平稳驱动，控制进精度高，满足了自动生产线的高速生产的要求，且结构简单，控制方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明的齿条装置3的结构示意图

图3是本发明的齿条装置3的结构示意图中的A-A向剖视图

图4是本发明的齿条装置3的结构示意图中的B向视图

图5是本发明的齿条支撑车装置1的结构示意图

图6是本发明的齿条传动及导向装置4的结构示意图

具体实施方式

齿条传动系统主要由以下几部分组成：齿条装配，齿条支撑车，导向轮、导轨装置、传动装置。

齿条装配由分段齿条连接而成，包括与小车的双铰接柔性连接机构，支撑轮、连接机构等。双铰接柔性连接机构有利于高速运行时的缓冲，支撑轮支撑顶杆高速运行。齿条断面为倒“丁”字形结构，其两个侧面及顶面安装有衬板，便于导向轮的配合，底面为齿条的工作面。

齿条支撑车装置1由位于齿条支撑车装置头部的顶杆支撑车11、连接杆、位于齿条支撑车装置1中部的齿条支撑车12、位于齿条支撑车装置1尾部的齿条支撑车14等组成，通过差速机构与顶杆小车同向运动，但其速度始终是顶杆小车的一半。

顶杆支撑车由车体、车体上部的支撑辊、车体下部的车轮等组成。顶杆支撑车上部的支撑辊高度可调整，以满足对不同规格顶杆的定位支撑，保证顶杆轴线与轧制线一致，支撑辊与车体的连接方式为铰接机构，具有一定的灵活性，当顶杆小车处于轧制位时，顶杆支撑车位于紧靠顶杆小车的前部。当顶杆小车回退时，顶杆支撑车以小车速度的一半回退，当顶杆小车满行程回退到工作后位时，顶杆支撑车运行顶杆小车行程的一半，支撑顶杆。

齿条支撑车12安装于齿条的中部，由车体、凸轮、车轮等组成，随动运行，速度是驱动顶杆小车的齿条速度的一半，用于支撑齿条，防止齿条的变形。

齿条支撑车14安装于齿条的尾部，由车体、被动齿轮、齿条支撑轮、差速齿轮等组成，随动运行，速度是驱动顶杆小车的齿条速度的一半，用于支撑齿条，防止齿条的变形，并且齿条、被动齿轮、差速齿轮、固定齿条组成差速机构。被动齿轮靠齿条带动，驱动差速齿轮，差速齿轮与固定在导轨装置上的固定齿条啮合，为整个齿条支撑车提供运行动力。

导向轮共分3组，分别导向齿条的顶面和两个侧面，导向轮轴为偏心轴结构，可以对导向轮的位置进行调整，保证导向性的最佳状态。

导轨装置包括顶杆小车导轨和支撑车导轨两部分，其中支撑车导轨面上安装固定齿条，与齿条支撑车2的差速齿轮啮合，驱动齿条支撑车运行。

传动装置由传动电机、减速器、驱动齿轮、安全联轴器、制动器等组成，驱动齿轮与齿条的工作面啮合，为顶杆小车的运行提供动力。传动电机可以以单台或两台串列的方式布置。安全联轴器、制动器保证小车高速运行的安全性。

Claims (3)

1.一种穿孔机顶杆止推小车的齿条传动装置，包括齿条支撑车装置(1)、顶杆小车(2)、齿条装置(3)、齿条传动及导向装置(4)、其特征在于：所述齿条装置(3)的右端设置有与顶杆小车(2)双铰接柔性连接机构(6)，齿条装置(3)中的齿条(9)的断面为倒“丁”字形，其两个侧面设置有侧衬板(7)，其顶部设置有顶衬板(8)，所述支撑车装置(1)的左端设置有顶杆支承车(11)，右端设置有固定齿条(5)，在所述的支撑车装置(1)的中部及左端部上分别设置有支承车(12)和支承车(14)，所述的顶杆支承车(11)的上部设置有支撑辊，该支撑辊与顶杆支承车(11)的车体铰接且高度可调。

2.根据权利要求1所述的穿孔机顶杆止推小车的齿条传动装置，其特征在于：所述的柔性连接机构(6)是两个关节轴承。

3.根据权利要求1或2所述的穿孔机顶杆止推小车的齿条传动装置，其特征在于：所述的齿条传动及导向装置(4)中的导向轮轴为偏心轴。

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