CN102527725A

CN102527725A - 穿孔机顶头与顶杆的连接装置

Info

Publication number: CN102527725A
Application number: CN2012100632661A
Authority: CN
Inventors: 陈明; 匡阿根; 史瑞峰; 刘作林; 张伟
Original assignee: Changzhou Baoling Heavy and Industrial Machinery Co Ltd
Current assignee: Changzhou Baoling Heavy and Industrial Machinery Co Ltd
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明公开了一种穿孔机顶头与顶杆的连接装置，其特征在于：包括接头本体，接头本体上设有多个径向的腔体，腔体中滑动配合有用于插入到槽中的定位装置，接头本体上设有装配孔，该装配孔与所述腔体连通，装配孔中设有用于顶动定位装置沿腔体滑动的顶动装置。本发明结构简单实用，不仅能牢固连接顶头，而且安装拆卸方便，可以多次重复使用，有效降低了无缝钢管生产中顶头的吨消耗，提高了生产效率。

Description

穿孔机顶头与顶杆的连接装置

技术领域

本发明涉及无缝钢管穿孔机的穿孔工具，具体涉及穿孔机顶头与顶杆的连接装置。

背景技术

穿孔机作为整个轧管机组中最为关键的设备，其工作的好坏对成品的质量及整个机组生产率都有决定性的影响。而顶头作为穿孔机的主要变形工具之一，其质量和更换时间直接影响着穿孔质量和穿孔效率。

目前无缝钢管生产中，有一部分穿孔顶头与顶杆连接采用连接柄连接，其连接方式有整体式(如图1)和焊接式(如图2)两种。整体式使用方便，但由于顶头内孔无法加工成等壁厚形式不利于顶头冷却，因而使用寿命较低。第二种焊接式，虽然顶头内孔采用等壁厚结构，但焊接柄由于焊缝容易松动脱落，其顶头寿命依然无法保证。

对于现有技术的直径Φ100及其以下的机组使用的内水冷顶头，很多企业将连接柄与顶头改为螺纹连接。该种连接结构为：顶头与顶杆靠一个两端都是螺纹的连接柄连接。连接柄的一端螺纹和顶杆连接，另一端螺纹和顶头连接。在线更换顶头时，直接卸下顶头，连接柄还连接在顶杆上，然后更换一个新的顶头拧到连接柄上。因现有技术的顶头规格小、质量轻，可由工人使用夹钳进行手工安装，尚不影响穿孔的生产节奏。

随着钢管规格的逐渐增大，顶头的规格和质量也增大了不少，现有技术的内水冷顶头的螺纹连接形式也不再适应高效率、高生产率的要求。因顶头的质量增大后，工人在安装顶头时，经常无法使顶头的螺纹对准连接柄的螺纹，而且拧螺纹时旋转顶头也很困难。由于顶头和连接柄的螺纹是越用越紧，拆卸时，更是困难，往往旋不动。又因周围空间狭小，不能使用大型拆卸工具，更换很不方便。通常情况下只好将顶杆带着顶头一起更换，这样不仅增大了工作量还占用了生产时间。

发明内容

为了解决上述难题，本发明提供一种穿孔机顶头与顶杆的连接装置，该装置结构简单实用，不仅能牢固连接顶头，而且安装拆卸方便可以多次重复使用，有效降低了无缝钢管生产中顶头的吨消耗，提高了生产效率。实现本发明目的的技术方案如下：

穿孔机顶头与顶杆的连接装置，包括接头本体，接头本体上设有多个径向的腔体，腔体中滑动配合有用于插入到槽中的定位装置，接头本体上设有装配孔，该装配孔与所述腔体连通，装配孔中设有用于顶动定位装置沿腔体滑动的顶动装置。

另外，本发明还提供了一种便于使连接装置退出装配腔的穿孔机顶头的装配结构。

实现上述目的的技术方案如下：

一种穿孔机顶头的装配结构，包括顶头，还包括如权利要求1至9任意一项所述的连接装置，所述顶头本体上设有沿其轴心的内腔，内腔的内壁面上设有环形槽，连接装置的一端插入到内腔中后，该连接装置的定位装置插入到环形槽中。

采用了上述方案，采用本发明与顶头连接时，只需操纵顶动装置，使顶动装置将定位装置顶出到顶头的环形槽中，将顶头与连接装置锁定，而连接装置与顶杆的连接也很简单，只需将顶杆套在连接装置上并用插销固定即可。将顶头从连接装置上拆卸下来时，只需操纵顶动装置，使顶动装置对定位装置的顶动松弛，使定位装置从顶头的环形槽中滑出，即可解除对两者之间的锁定。由于本发明只由几个零件组成，结构较为简单、实用，不仅能牢固连接顶头，而且安装拆卸方便，可以多次重复使用，有效降低了无缝钢管生产中顶头的吨消耗，提高了生产效率。

附图说明

图1为现有技术中整体式顶头连接柄的结构示意图；

图2为现有技术中焊接式顶头连接柄的结构示意图；

图3为本发明穿孔机顶头与顶杆的连接装置第一种实施方式的结构示意图；

图4为沿图3中A-A线的剖面图；

图5为另一种定位装置结构示意图；

图6为图3中顶杆拨动装置的结构示意图；

图7为第一实施方式中另一种顶杆拨动装置的结构示意图；

图8为本发明穿孔机顶头与顶杆的连接装置第二种实施方式的结构示意图；

图9为本发明第一实施方式中从顶头中取出连接装置时定位装置的受力示意图；

图10为本发明的连接装置与顶头的连接示意图；

附图中，10为接头本体，10a为限位台阶，11为定位销，12为销轴套，13为扇形定位块，14为锥形弹簧，15为凸出部，16为顶杆，17为弹簧，18为定位台阶，19为拨销，20为弓形拨块，21为拨杆，22为活销，23为油缸，24为顶头，25为散热腔。

具体实施方式

实施方式一：

参照图3，本发明的穿孔机顶头与顶杆的连接装置，包括接头本体10，接头本体10的中部设有限位台阶10a，限位台阶10a用于限制接头本体装入到顶头内腔中的长度。接头本体上设有多个径向的腔体，腔体为圆柱孔，腔体中滑动配合有用于插入到槽中的定位装置，所述的槽为顶头内腔中的环形槽。在图1所示的实施方式中，定位装置为圆柱形的定位销11，定位销11用于插入到顶头内腔的环形槽中，使接头本体10的轴向被锁定。定位销11插入到槽中的端部呈球形，定位销与顶动装置接触的端部呈锥形。参照图9和图10，将定位销11的一端设计为球形，主要是从顶头内腔中取出接头本体10时，接头本体10受拉力作用，作用在定位销11球头部的拉力中向下的分力可以使定位销被动还原，因此，有利于将接头本体10从顶头中取出。将定位销的另一端设计呈锥形，主要是便于在顶动装置插入腔体中后，通过锥面与顶动装置接触，有利于顶动定位销11，从而使定位销11沿着腔体移动。本实施方式中，设置了两个定位销11，并且在腔体中设置了销轴套12。如果考虑到使定位销的回位更加顺利，还可以采用由定位销和锥形弹簧组成的定位装置(图中未示出)，将锥形弹簧的小端与定位销连接，锥形弹簧的大端固定在腔体的壁面上，这样，在定位销在移动过程中，定位销对锥形弹簧施压，当顶动装置退出腔体后，定位销在锥形弹簧回复作用力下回到原始位置。

参照图5，本发明的腔体还可以为扇形腔，所述定位装置包括扇形定位块13以及锥形弹簧14，锥形弹簧14套在扇形块13上，锥形弹簧14的小端通过扇形块侧壁面上的凸起限位，锥形弹簧14的大端通过腔体壁面的凸出部15限位。所述扇形块与顶动装置接触的端部呈锥形。以扇形块13作为定位装置的目的在于，由于圆柱的定位销与槽的接触面积小，而扇形块与槽的接触面积大，有效的连接或接触面增加，因此，扇形块插入到顶头内腔的环形槽中后，两者之间的配合更加可靠。同样地，锥形弹簧14是用于扇形块回位。

参照图3、图4和图6，接头本体10上设有装配孔，该装配孔与所述腔体连通，装配孔中设有用于顶动定位装置沿腔体滑动的顶动装置。装配孔由轴向装配孔和径向装配孔组成，轴向装配孔沿顶头本体的轴向设置，径向装配孔沿顶头本体的径向设置，径向装配孔从限位台阶10a穿出。顶动装置包括顶杆16、弹簧17以及顶杆拨动装置，顶杆16位于轴向装配孔中，顶杆16通过挡圈被限制在轴向装配孔中。顶杆16上设有定位台阶18，弹簧17与环形台阶18的一侧接触，定位台阶18的另一侧与顶杆拨动装置的一端接触，顶杆拨动装置的另一端伸入到径向装配孔中。顶杆拨动装置包括拨销19，该拨销的轴向端面上设有弓形拨块20，拨销的另一轴向端面上设有内六角孔，通过内六角扳手可以旋动拨销，拨销19通过挡圈和垫圈被限制在径向装配孔中。弓形拨块20的弦长小于或等于拨销外圆的直径，因此，在弓形拨块20与拨销19的轴向端面之间留出一块供顶杆回位的让位空间，若要使定位销11从环形槽中退出，则转动拨销19，使拨销端面的弓形拨块20的弧面接触定位台阶18，在转动拨销19的过程中，顶杆压缩弹簧，逐渐地进入到让位空间中，最终顶杆完全退出腔体，定位销11在拉力或者锥形弹簧的回位作用下回位。

实施方式一的使用过程为：在安装时，首先，将转动拨销19，在此过程中，拨销19端面的弓形拨块20将推动顶杆向后移动并压缩弹簧17，当转动达90°左右位置时，定位销11或扇形块13松动下滑至接头本体10内，此时将接头本体10前端装入顶头的内腔中。然后，再次转动拨销19，使弹簧17推动顶杆向前移动，从而将定位销11或扇形块13在顶杆的挤压下向上滑动，当拨销19回到原来的位置时，顶杆将到达接头本体内最前端顶紧，定位销11或扇形块13也将到达最高点，并卡入顶头内腔环形槽内将顶头锁紧。顶头拆卸时，只需重复安装开始时的步骤，即转动拨销19使接头本体前端定位销11或扇形块13松动下滑至接头本体内即可将顶头拆下。

参照图7，顶杆拨动装置还可以采用另一实施方式：其包括拨杆21以及活销22，活销22套在拨杆21上，活销22呈球体状，径向装配孔的两端呈锥形，中部为圆柱形，活销22可转动地配合在径向装配孔的中部。拨动拨杆21的一端，拨杆21以活销为支撑中心，拨杆21的另一端在径向装配孔中位移，拨动顶杆16使其沿轴向装配孔的轴向移动。这种拨动装置使用起来也比较方便。

实施方式二：

参照图8，装配孔由轴向装配孔和径向装配孔组成，所述顶动装置包括设置在轴向装配中的顶杆、油缸23或气缸，顶杆与油缸或气缸的活塞连接，连接油缸或气缸的管路从径向装配孔穿出。这种以油缸或气缸带动顶杆移动的装置，管路在装配好后将通过堵头其进行密封，在装配或拆卸时只需连接外部的油路或气路即可。

参照图10，本发明的穿孔机顶头的装配结构，由顶头24，以及上述实施方式中任意一种连接装置组成。在顶头24上设有沿其轴心的内腔，内腔的内壁面上设有环形槽，连接装置的一端插入到内腔中后，该连接装置的定位装置插入到环形槽中。顶头24内腔壁的每一处至外壁的距离均相同。这种等壁厚的设计方式，使顶头的散热性能提高，使用寿命有了很大改善；在顶头24内还可以设置散热腔25，通过散热腔25可以进一步提高散热性能，同时顶头整体重量减轻，有利于节省材料。

Claims

1.穿孔机顶头与顶杆的连接装置，其特征在于：包括接头本体，接头本体上设有多个径向的腔体，腔体中滑动配合有用于插入到槽中的定位装置，接头本体上设有装配孔，该装配孔与所述腔体连通，装配孔中设有用于顶动定位装置沿腔体滑动的顶动装置。

2.根据权利要求1所述的穿孔机顶头与顶杆的连接装置，其特征在于：所述腔体为圆柱孔，所述定位装置为定位销。

3.根据权利要求1所述的穿孔机顶头与顶杆的连接装置，其特征在于：所述定位装置由定位销和锥形弹簧组成，锥形弹簧的小端与定位销连接，锥形弹簧的大端固定在腔体的壁面上。

4.根据权利要求2或3所述的穿孔机顶头与顶杆的连接装置，其特征在于：所述定位销插入到槽中的端部呈球形，定位销与顶动装置接触的端部呈锥形。

5.根据权利要求1所述的穿孔机顶头与顶杆的连接装置，其特征在于：所述腔体为扇形腔，所述定位装置包括扇形定位块以及锥形弹簧，锥形弹簧套在扇形块上，锥形弹簧的小端通过扇形块侧壁面上的凸起限位，锥形弹簧的大端通过腔体壁面的凸出部限位。

6.根据权利要求1所述的穿孔机顶头与顶杆的连接装置，其特征在于：所述装配孔由轴向装配孔和径向装配孔组成，所述顶动装置包括顶杆、弹簧以及顶杆拨动装置，顶杆位于轴向装配孔中，顶杆上设有定位台阶，定位台阶的一侧与弹簧接触，定位台阶的另一侧与顶杆拨动装置的一端接触，顶杆拨动装置的另一端伸入到径向装配孔中。

7.根据权利要求6所述的穿孔机顶头与顶杆的连接装置，其特征在于：所述顶杆拨动装置包括拨销，该拨销的轴向端面上设有弓形拨块。

8.根据权利要求6所述的穿孔机顶头与顶杆的连接装置，其特征在于：所述顶杆拨动装置包括拨杆以及活销，活销套在拨杆上，径向装配孔的两端呈锥形，中部为圆柱形，活销可转动地配合在径向装配孔的中部。

9.根据权利要求1所述的穿孔机顶头与顶杆的连接装置，其特征在于：所述装配孔由轴向装配孔和径向装配孔组成，所述顶动装置包括设置在轴向装配中的顶杆、油缸或气缸，顶杆与油缸或气缸的活塞连接，连接油缸或气缸的管路从径向装配孔穿出。

10.一种穿孔机顶头的装配结构，包括顶头，其特征在于：还包括如权利要求1至9任意一项所述的连接装置，所述顶头本体上设有沿其轴心的内腔，内腔的内壁面上设有环形槽，连接装置的一端插入到内腔中后，该连接装置的定位装置插入到环形槽中。