CN102861768A - 圆管坯热定心机 - Google Patents

Abstract

本发明圆管坯热定心机，解决已有热定心机结构复杂，体积庞大，操作不便，效率低的问题。包括圆管坯输送辊道（4），固定式定心机（1），移动式定心机（2）和移动机构（3）；固定式定心机（1）和移动式定心机（2）分置在圆管坯（5）的两侧，固定式定心机和移动式定心机的定位装置和定心装置结构相同并且对称于过所述圆管坯输送辊道（4）中心线的垂直平面。

Description

圆管坯热定心机

技术领域：

本发明涉及一种定心装置，尤其涉及一种圆管坯热定心装置。

背景技术：

目前，在无缝钢管生产中，广泛采用圆管坯定心装置，其中的双向热定心装置日益受到青睐。但是目前的圆管坯双向热定心装置的两个打孔机构之间主要靠两根拉梁连接或者采用张力柱结构，定心时两个打孔机构的打孔力就靠两根拉梁或张力柱承受。然而随着定心的圆管坯长度的增加，拉梁的横截面将随之增大，对不同的规格的圆管坯定心都要调整移动打孔机构的位置并用轴销定位；而且圆管坯中心定位机构复杂，采用提升机构将圆管坯提起来定位管坯的中心，这种提升圆管坯的机构也比较庞杂，每个工作周期时间较长。

发明内容：

本发明的目的是提供一种结构简单紧凑，两个定心装置之间无拉梁，工作快捷的圆管坯热定心机。

本发明是这样实现的： 

本发明圆管坯热定心机，包括圆管坯输送辊道4，固定式定心机1，移动式定心机2和移动机构3；固定式定心机1和移动式定心机2分置在圆管坯5的两端，固定式定心机和移动式定心机的定位装置和定心装置结构相同，并且所有结构对称于过圆管坯输送辊道4中心线的垂直平面，固定式定心机1包括第一本体，第一定位装置，第一定心装置。

固定式定心机1的第一本体包括第一机座10，第一垂直立板11和第二垂直立板12，第一支撑板13，第一顶板14；第一定位装置包括推动油缸15，定位推杆16，定位杆；第一定心装置包括定心油缸29和定心锥30。

两个垂直立板的左、右部内侧各有一条垂直的矩形导向槽。

固定式定心机1第一本体的第一机座10为一平板，固定在圆管坯输送辊道4右端前面的基础上，第一机座10两侧分别固连有第一垂直立板11和第二垂直立板12，两个垂直立板的内侧距离大于最大规格圆管坯5的直径，第一机座10的右端固连一垂直的第一支撑板13，两个垂直立板和第一支撑板13的顶部固连有第一顶板14，两个垂直立板的左边和第一顶板14的左边伸出第一机座10的左端。

第一定位装置的推动油缸15固连在第一顶板14的右上表面，推动油缸15的轴线为水平线，推动油缸15的柱塞端固连有定位推杆16，定位推杆16的下部为第一齿条17；所述第一顶板14的左、右部中央各有一通孔，两个通孔右侧各有二个转轴支座，第一转轴26和第二转轴37分别安装于转轴支座上，两个转轴的轴线在同一水平面且相互平行；第一转轴26的中央固连第一齿轮23，在第一齿轮23的两侧分别固连两个完全相同的第二齿轮24和第三齿轮25；第二转轴37中央是第四齿轮44；定位推杆16下方的第一齿条17与第一齿轮23和第四齿轮44相啮合；定位杆由框板与V型压块20组成，框板有两对称的垂直齿条，定位杆上部框板的两根垂直齿条穿过第一顶板14的通孔分别与第一转轴26上的第二齿轮24和第三齿轮25相啮合；位于定位杆的下部为V形压块20, 其下部的V形槽对称，V形压块20的V形槽的两个平面的交线为顶点直线，该直线为水平线且在对称面内，并且V形压块20的V形张角与V形输送辊4的V形张角相等，框板的两根垂直齿条所在平面与V形压块20的顶点直线垂直， V形压块20的两外侧中央分别固连一个与过V形压块20的顶点直线的水平面垂直的滑键，21、22两个滑键与两个垂直立板左部的导向槽相适配，V形压块20在导向槽中只能上下垂直移动。

第一定心装置的定心油缸29为双柱塞杆油缸，一个柱塞端装有定心锥30，另一个柱塞端为平面，两个柱塞杆同时伸出或收回，定心油缸29轴线位于水平位置；定心油缸29重心固连矩形槽钢31，矩形槽钢两侧壁分别固连一个垂直于过定心油缸29轴线的水平面的滑键，这两个滑键与两个垂直立板右部的导向槽相适配，滑键装于导向槽中，定心油缸29只能上下垂直移动，从而保证了定心油缸的轴线保持水平，加上垂直立板对定心油缸的约束，使得定心油缸的轴线成为对称面内的水平线并在对称面内；定心时定心油缸29的平面柱塞端的端面与第一支撑板13接触；矩形槽钢31上表面中央固连有两根垂直的齿条，齿面与定心油缸29的定心锥30方向相反，两齿条穿过第一顶板14右边的通孔，并在定位推杆16两侧分别与第四齿轮44的左侧相啮合；矩形槽钢31上表面在靠近垂直立板处固连四个挂钩，每侧两个挂钩，四条同长的柔性绳的一端分别固定在四个挂钩上，四条柔性绳向上穿过第一顶板14靠近垂直立板处的对应通孔，每条柔性绳再绕过设置在第一顶板14对应处的绳轮架40，柔性绳绕过绳轮再向下与设于垂直立板外侧的第一41配重、第二配重42相连，同侧的两条柔性绳与一个配重相连，两个配重的总重量与定心油缸29及其上的矩形槽钢31的重量相等，每根柔性绳始终受到拉力作用。

第四齿轮44的齿数与第一齿轮23的齿数相等，第二齿轮24和第三齿轮25的齿数均是第一齿轮23齿数的2倍，所有齿轮、齿条的模数相同；定位推杆16下部的第一齿条17，第一转轴26上的第一齿轮23、第二齿轮24和第三齿轮25，定位杆上部的两根齿条构成一传动系统；同样第一齿条17，第二转轴37上的第四齿轮44，矩形槽钢31上的两根齿条也构成一传动系统；矩形槽钢31上的两根齿条与定位杆上部的两根齿条的速度比为1/2，即推动油缸15柱塞每向左或向右移动一个单位距离，定心油缸29下降或上升的距离是定位杆下降或上升距离的二分之一。这种传动关系使定心油缸的定心锥能准确对准圆管坯的圆心。

移动式定心机2包括第二本体，第二定位装置，第二定心装置。

移动式定心机2的第二本体包括第二机座，第三垂直立板和第四垂直立板，第二支撑板，第二顶板；第二定位装置与固定式定心机1的第一定位装置相同；第二定心装置与固定式定心机1的第一定心装置相同。

移动式定心机2的第二机座为V形板，底部与V形圆管坯输送辊道4相适配，第二机座置于圆管坯输送辊道4上；第二机座两侧分别固连有第三垂直立板和第四垂直立板，其内侧宽度大于最大规格圆管坯5的直径，垂直立板的结构与固定式定心机1垂直立板的结构相同，第二机座的左面固连一垂直的第二支撑板，第二机座的左端与第二支撑板齐平，两个垂直立板和第二支撑板的顶部固连有第二顶板，第二顶板的结构与第一顶板14的结构相同；第二顶板和两个垂直立板的右边伸出第二机座的右端。

移动机构3包括“U”型滑动挡板71，两个相同的固定挡板座72，两个相同的滑动挡板油缸74，挡板70；两个相同的固定挡板座72分别固定在圆管坯输送辊道4的两侧基础上，平行并对称于对称面，位于圆管坯输送辊道4的左端；固定挡板座72呈上小下大的三角形状，右边是一斜面并垂直于过圆管坯输送辊道（4）中心线的对称面；“U”型滑动挡板71呈“U”型结构，关于对称面对称，两个立板相互平行，且均为上大下小的三角形状，并分别位于圆管坯输送辊道4的两侧，两个立板的左边为斜面，与固定挡板座72的斜面相适配，右边的端面为垂直平面并与圆管坯输送辊道4中心线垂直，并且每个立板右边的外侧均有凸缘，“U”型滑动挡板71能在固定挡板座72右边的斜面上滑动；固定挡板座72两外侧的导向板73分别与“U”型滑动挡板71的立板的外侧接触；两个相同的滑动挡板油缸74的缸体分别固定在基础上，位于“U”型滑动挡板71立板的外侧，滑动挡板油缸74轴线与固定挡板座72右边的斜面平行，其柱塞端与“U”型滑动挡板71的立板上部靠斜面处铰连接；挡板70固定在移动式定心机2的第二机座的第二支撑板上，其长度大于“U”型滑动挡板71两个立板外侧凸缘间的距离，挡板70左侧的平面垂直于圆管坯输送辊道（4）中心线，挡板70长度方向两端各至少固连两个相同的连接钩75，连接钩75左端装有滚轮，滚轮与“U”型滑动挡板71凸缘的左侧接触，挡板70能相对“U”型滑动挡板71上下移动；工作时，“U”型滑动挡板71的重心始终在固定挡板座72的支撑面内。由于采用斜锲结构，滑动挡板油缸收回柱塞时，“U”型滑动挡板71在下降的同时其右边的垂直平面向右移动，并推动移动式定心机向右移动，定心时其定心力一部分由固定挡板座承受，另一部分由滑动挡板油缸承受。

第一顶板14上表面中央两个通孔左侧分别设置一个垂直齿条导向支撑43，其上部为W形，由两个连着的U形构成，每一个U形与一根齿条的非齿三面相适配，下部为两支撑筋板，支撑筋板底面与第一顶板14固连。使第二齿条18、第三齿条19、第四齿条35和第五齿条36工作时垂直。

第一机座10上表面高于V形圆管坯输送辊道4最低处的高度，与移动式定心机2的第二机座上表面在V形圆管坯输送辊道4最低处同高。

第二机座宽度大于辊道辊子轴线长度，第二机座下面宽度方向两侧安装有导向板，两个导向板分别与辊道辊子的端面接触。由于V底部具有很好的对中性，加上两个导向板的约束，使第二机座的对称面与V形圆管坯输送辊道的对称面重合。

作为本发明圆管坯热定心机的另一种技术方案，其移动式定心机2的第三垂直立板和第四垂直立板的外侧都分别固连两个相同的支臂78；移动机构3的两个相同的固定挡板座72分别固定在圆管坯输送辊道4走钢线的两侧基础上，相互平行并对称于对称面；“U”型滑动挡板71的两个立板的下部都固连一个向右伸展的托臂76，在托臂76上与垂直立板的两个支臂78相对应处固连两个相同的托块77；工作时，“U”型滑动挡板71的重心始终在固定挡板座72的支撑面内；并且滑动挡板油缸74通过“U”型滑动挡板71托举起移动式定心机2时，“U”型滑动挡板71与移动式定心机2共同的重心位于固定挡板座72的支撑面内。这种结构能将移动式定心机2从圆管坯输送辊道4托举起起来，使移动式定心机2不再堵塞圆管坯输送辊道4在移动机构3附近的畅通，从而使圆管坯能沿走钢线穿过移动机构3进入圆管坯热定心机，实现了另一种工艺布置。

移动式定心机2在被“U”型滑动挡板71托举启始的位置，与移动式定心机2的第二机座对应处的圆管坯输送辊道4的辊道轴向尺寸小于其他处的辊道轴向尺寸。从而使移动式定心机2在被举起和放下的过程中其第二机座底面上的导向板不与辊道擦挂。

本发明有如下优点：

本发明圆管坯热定心机的移动式定心机直接在圆管坯输送辊道上移动，圆管坯由移动机构推动和定位，省去了张力柱或拉梁，简化了结构，省去了轴销定位工序，能快捷地对不同长度规格的圆管坯进行定位。同时本发明采用了齿轮齿条传动，利用齿轮将一根齿条的水平移动转变为另外两组齿条的垂直移动，并利用1/2的速度比，实现了推动油缸推动定位推杆每水平移动1个单位，定心油缸垂直下降（或上升）1个单位，而定位杆下降（或上升）2个单位，因而当定位杆触及到圆管坯时，定心油缸的轴线与圆管坯轴线共线，定心油缸推动定心锥，其锥心正好顶着圆管坯圆心，实现准确定心。并能满足圆管坯相对圆管坯输送辊道中心线横向或纵向进入圆管坯热定心机的工艺需求。同时由于移动机构采用“U”型滑动挡板与固定挡板座斜面接触，在定心时其定心力一部分由固定挡板座承受了，从而减小了滑动挡板油缸所承受的定心力。

附图说明：

图1为本发明圆管坯热定心机的工作示意图。

图2为本发明圆管坯热定心机的固定式定心机未置第一垂直立板11的结构示意图。

图3为固定式定心机左视示意图。

图4为固定式定心机的定心油缸轴向示意图。

图5为固定式定心机的第一转轴和其上齿轮示意图。

图6为固定式定心机的第二转轴和其上齿轮示意图。

图7为定位杆示意图。

图8为第一垂直立板11内侧示意图。

图9为本发明圆管坯热定心机的移动机构3示意图。

图10为“U”型滑动挡板左视示意图。

图11为第二种技术方案后的移动机构3示意图。

具体实施例：

从图1—图10可知本发明双向圆管坯热定心机，包括圆管坯输送辊道4，固定式定心机1，移动式定心机2和移动机构3；固定式定心机1和移动式定心机2分置在圆管坯5的两侧。并且所有结构对称于过圆管坯输送辊道4中心线的垂直平面，该垂直平面为对称面。

固定式定心机1包括第一本体，第一定位装置，第一定心装置。

固定式定心机1的第一本体包括第一机座10，第一垂直立板11和第二垂直立板12，第一支撑板13，第一顶板14。第一定位装置包括推动油缸15，定位推杆16，定位杆等。第一定心装置包括定心油缸29和定心锥30。

在第一垂直立板11和第二垂直立板12的右部内侧分别加工垂直于水平面的矩形第一导向槽38和矩形第二导向槽39，第一导向槽38和第二导向槽39对称，并在第一垂直立板11和第二垂直立板12的左部内侧分别加工垂直于水平面的矩形第三导向槽27和矩形第四导向槽28，两导向槽对称。

固定式定心机1的第一本体的第一机座10为一平板，在第一机座10两侧分别焊接对称且相互平行的第一垂直立板11和第二垂直立板12，其内侧距离大于最大规格圆管坯5的直径，第一机座10的右端焊接一垂直的第一支撑板13，第一支撑板13内侧距矩形第一导向槽38和第二导向槽39的距离大于定心油缸29的平面柱塞端缩回时的端面与其上的第一滑键32和第二滑键33的距离，第一垂直立板11、第二垂直立板12的左边伸出第一机座10的左端。用螺栓将固定式定心机1的第一机座10固定在圆管坯输送辊道4右端前面的基础上，第一机座10上表面高于V形圆管坯输送辊道4最低处的高度，与移动式定心机2的第二机座上表面在V形圆管坯输送辊道4最低处的高度同高，并使第一垂直立板11、第二垂直立板12对称于对称平面。

第一定心装置的定心油缸29为双柱塞杆油缸，一个柱塞端装有定心锥30，另一个柱塞端为平面，两个柱塞杆同时伸出或收回，显然定心油缸29也可选择单柱塞杆油缸。在定心油缸29重心处缸体上部焊接对称的矩形槽钢31，矩形槽钢31的宽度略小于第一垂直立板11和第二垂直立板12内侧之间的宽度，由于矩形槽钢受第一、二垂直立板的约束，不能在与第一、二垂直立板相垂直的平面内转动，从而使定心油缸29的轴线在对称面内。用四周封闭呈“口”的长条板材整体加工第四齿条35和第五齿条36，使第四齿条35和第五齿条36完全一样，在其下部通过连接板固连在定心油缸29重心处的矩形槽钢31上表面中央，第四齿条35和第五齿条36所在平面与定心油缸29的轴线垂直，齿面与定心油缸29的定心锥方向相反。在矩形槽钢31靠近第一垂直立板11和第二垂直立板12处对称地固连四个挂钩，每侧两个挂钩，四条同长的柔性绳的一端分别固定在四个挂钩上。定心油缸29重心处的矩形槽钢31的两外侧上分别焊接与过定心油缸29轴线的水平面垂直的第一滑键32和第二滑键33，两滑键相对称，第一滑键32和第二滑键33与第一导向槽38和第二导向槽39为间隙配合；将定心油缸29上的第一滑键32和第二滑键33插入第一导向槽38和第二导向槽39，矩形槽钢31与第一垂直立板11和第二垂直立板12内侧相接触，定心油缸29只能在第一导向槽38、第二导向槽39内和第一支撑板13间上下垂直移动，定心油缸29的轴线始终保持水平，并在对称面内；定心时，定心油缸29的平面柱塞端的端面与第一支撑板13接触。

定位杆几何对称，其上部的第二齿条18和第三齿条19用四周封闭呈“口”形的长条板材整体加工为框板，使第二齿条18和第三齿条19完全一样，在其下部通过连接板固连在定位杆下部的V形压块20上表面中央，第二齿条18和第三齿条19所在平面与V形压块20的顶点直线垂直，V形压块20的V形槽对称，V形压块20的顶点直线为水平线，并且V形压块20的V形张角与V形输送辊4的V形张角相等，V形压块20的两外侧中央分别焊接与水平面垂直的第三滑键21和第四滑键22，这两个滑键对称，且第三滑键21和第四滑键22与第一垂直立板11和第二垂直立板12左部对应处的第三导向槽27和第四导向槽28为间隙配合，将这两个滑键装于这两个导向槽内，定位杆能在导向槽中滑动，使V形压块20的顶点直线在对称面内且为水平线，并在下方放一支撑物。

在第一顶板14中央的左、右部各加工一个通孔，其大小能够穿过框板上的二齿条18和第三齿条19，及第四齿条35和第五齿条36；在第一顶板14的两侧靠近边缘处对称加工4个直径为60 mm的柔性绳通孔，4个通孔的相对位置与矩形槽钢31上的4个挂钩相对应。在第一转轴26的中央用键固连第一齿轮23，在第一齿轮23的两侧分别也用键固连第二齿轮24和第三齿轮25；在加工时，将第二齿轮24和第三齿轮25同时固定在第一转轴26上加工，由于用同一刀具加工，因而加工出来两个齿轮完全相同并且两齿轮的对应齿之间不错位；在第二转轴37上直接加工第四齿轮44，齿宽较大，能同时与第一齿条17、第四齿条35和第五齿条36三根齿条相啮合；第四齿轮44的齿数与第一齿轮23的齿数相等，第二齿轮24和第三齿轮25的齿数均是第一齿轮23齿数的2倍，这些齿轮的模数相同。在第一顶板14的左、右部两个通孔的右边分别用螺栓安装装有第一转轴26和第二转轴37的转轴支座。将四根柔性绳穿过第一顶板14上相对应的圆孔；然后将定位杆上部框板的第二齿条18和第三齿条19及矩形槽钢31上的第四齿条35和第五齿条36穿过第一顶板14的左、右部对应的通孔，第二齿条18和第三齿条19分别与第二齿轮24和第三齿轮25的左侧相啮合，第四齿条35和第五齿条36均与第四齿轮44的左侧相啮合。再将第一顶板14放在第一垂直立板11、第二垂直立板12和第一支撑板13顶面，第一顶板14左边伸出第一机座10的左端，调整好各零件的相对位置，并将其分别固定。使第一转轴26和第二转轴37的轴线在同一水平面且相互平行并垂直于对称面。在第一顶板14上表面四个柔性绳圆孔的外侧各用螺栓固连一个呈Y形布置装有两个绳轮的绳轮架40，将每条柔性绳绕过对应的绳轮架40上的两个绳轮，再向下分别与设于第一垂直立板11和第二垂直立板12外侧的第一配重41和第二配重42相连，每侧的配重与两根柔性绳相连，柔性绳的长度满足定心油缸29在最高位置时，配重刚好放在第一机座10上，而且定心油缸29在最低位置时，配重的上边仍低于第一垂直立板11和第二垂直立板12的上边。第一配重41和第二配重42的总重量与定心油缸29及其上的矩形槽钢31的重量相等。在安装配重时，将定心油缸29下移至最低位置，配重用支撑物抬高，安装好配重后撤去支撑物，再将配重下移至第一机座10上，这时定心油缸29处于最高位置，其轴线高于最大规格圆管坯5的轴线。当然为保证配重在工作时只上下移动，避免左右摆动，可在垂直立板上焊接角钢作为配重的滑槽，限制配重摆动。

定位推杆16的下部加工有第一齿条17，将定位推杆16的齿面向下，前端分别穿过第四齿条35与第五齿条36之间的条状通孔和第二齿条18与第三齿条19之间的条状通孔，放在第四齿轮44和第一齿轮23上。将第一定位装置的推动油缸15用螺栓固连在第一顶板14上边，使推动油缸15轴线为水平线，且与对称面共面。

在圆管坯输送辊道4上放入用于测试的标准圆管坯5，撤去定位杆下方的支撑物，使定位杆下部V形压块20压在标准圆管坯5的圆周上，使标准圆管坯5处于定心位置，推动定心油缸29向下移动，使定心油缸29柱塞端的定心锥30中心对准标准圆管坯5的圆心；再调整定位推杆16使其下部的齿条17分别与第四齿轮44和第一齿轮23啮合，同时用螺栓将定位推杆16固连在推动油缸15的柱塞端。并在第一顶板14上表面中央两个通孔的左边分别用螺栓固定第二齿条18和第三齿条19的导向支撑43及相同的第四齿条35和第五齿条36的导向支撑，导向支撑43的上部为W形，由两个连着的U形构成，每一个U形与一根齿条的非齿三面相适配，下部为两支撑筋板，支撑筋板底面与第一顶板14用螺栓固连，使第二齿条18、第三齿条19、第四齿条35和第五齿条36在工作时垂直。又在第一顶板14上表面中央两个通孔左边用螺栓各固定一个定位推杆16的导向座，这种导向座为分体式，下面为座上面为盖，定位推杆16能在其中滑动，起到支撑和导向作用。

制造和安装中保证定心油缸29的轴线、推动油缸15轴线及V形压块20的顶点直线均为水平线，并都在对称面内。

由于第四齿轮44的齿数与第一齿轮23的齿数相等，第二齿轮24和第三齿轮25的齿数均是第一齿轮23齿数的2倍，这些齿轮的模数又相同；定位杆上部的第二齿条18和第三齿条19分别与第二齿轮24和第三齿轮25的左侧相啮合，矩形槽钢31上的第四齿条35和第五齿条36均与第四齿轮44的左侧相啮合，而定位推杆16下部的第一齿条17与第四齿轮44和第一齿轮23啮合，所以矩形槽钢31上的两根齿条与定位杆上部的两根齿条的速度比为1/2，即推动油缸15柱塞每向左或向右移动一个单位距离，定心油缸29下降或上升的距离是定位杆下降或上升距离的二分之一，从而在推动油缸15的推动下，当定位杆上的V形压块20接触到圆管坯5时，定心油缸29的定心锥30中心对准圆管坯5的圆心。

在圆管坯输送辊道4的右侧端头与固定式定心机1之间设有圆管坯5的止动挡块。既限圆管坯5位置，又保护固定式定心机1不受碰撞。

移动式定心机2包括第二本体，第二定位装置，第二定心装置。

移动式定心机2的第二本体包括第二机座，第三垂直立板和第四垂直立板，第二支撑板，第二顶板；第二定位装置与固定式定心机1的第一定位装置相同；第二定心装置与固定式定心机1的第一定心装置相同。

移动式定心机2的第二机座为V形板，底部与V形圆管坯输送辊道4相适配，本发明优选第二机座长度为3个圆管坯输送辊道4间距，第二机座宽度大于辊道辊子轴线长度，第二机座下面宽度方向两外侧用螺栓安装有导向板，两个导向板间的距离略大于辊道辊子轴线长度，导向板的长度与第二机座的长度相同。第三垂直立板和第四垂直立板的导向槽结构与第一垂直立板11和第二垂直立板12的导向槽结构相同，均垂直水平面，第二机座两侧分别焊接对称并平行于第二机座V形板对称平面的第三垂直立板和第四垂直立板，其内侧宽度与固定式定心机1上的第一垂直立板11、第二垂直立板12内侧宽度相等，第二机座的左端焊接一垂直的第二支撑板，使第二机座的左端与第二支撑板齐平。第二顶板与固定式定心机1的第一顶板14结构相同。第三垂直立板和第四垂直立板的右边伸出第二机座的右端。

第二定位装置在结构与固定式定心机1的第一定位装置相同。

第二定心装置在结构与固定式定心机1的第一定心装置相同。

将第二定位装置和第二定心装置按固定式定心机1的安装顺序安装到移动式定心机2的第二本体内，并按顺序用螺栓将第二顶板固连在第三垂直立板、第四垂直立板和第二支撑板的顶部，第二顶板伸出第二机座的右端。

第二机座右边前端设置有推钢头，其位置在移动式定心机2上定位杆的左侧。

在加工和安装移动式定心机2时，使所有结构对称于第二机座 V形板的对称平面。

将移动式定心机2置于圆管坯输送辊道4上，第二本体的底部V形第二机座与V形圆管坯输送辊道4相适配，第二机座V形对称面与过圆管坯输送辊道4中心线的垂直平面共面，即第二机座V形对称面与整个机组的对称面共面；第二机座下面的导向板与辊道辊子的端面接触。

从图9—10可知，移动机构3包括“U”型滑动挡板71，两个相同的固定挡板座72，两个相同的滑动挡板油缸74，挡板70。用80mm的厚板材制作固定挡板座72，使其呈上小下大的三角形状，两个固定挡板座72外侧斜面处均焊接导向板73，下面为基座，在圆管坯输送辊道4的左端将两个相同的固定挡板座72分别固定在其两侧基础上，两个相同的固定挡板座72相互平行并对称于对称面，右边的斜面垂直于过圆管坯输送辊道（4）中心线的对称面，优选斜面与水平面的夹角为45⁰；用80mm厚板材制作“U”型滑动挡板71，使其呈“U”型对称，两个立板间的距离与两个固定挡板座72间的距离相等，且相互平行，并均为上大下小的三角形状，两个立板的左边为斜面，本发明优选斜面与水平面的夹角为45⁰，与固定挡板座72的斜面相适配，右边为垂直平面并与圆管坯输送辊道4中心线垂直，并且每个立板右端的外侧均有凸缘；将两个相同的滑动挡板油缸74的缸体分别固定在基础上，位于“U”型滑动挡板71立板的外侧，滑动挡板油缸74轴线与固定挡板座72右边的斜面平行；再将“U”型滑动挡板71左边的斜面与固定挡板座72的斜面接触，整个“U”型滑动挡板71放在固定挡板座72上，使两个立板分别位于圆管坯输送辊道4的两侧并对称于对称面，固定挡板座72两外侧的导向板73分别与“U”型滑动挡板71的立板的外侧接触，“U”型滑动挡板71能在固定挡板座72右边的斜面上滑动，滑动挡板油缸74的柱塞端与“U”型滑动挡板71的立板上部靠斜面处铰连接；用80mm厚板材制作挡板70，其长度大于“U”型滑动挡板71两个立板外侧凸缘间的距离，并将其固定在移动式定心机2的第二机座的第二支撑板上，使挡板70左侧的平面垂直于圆管坯输送辊道4中心线，在挡板70长度方向两端各固连两个相同的连接钩75，连接钩75左端装有滚轮，滚轮与“U”型滑动挡板71凸缘的左侧接触，挡板70能相对“U”型滑动挡板71上下移动；固定挡板座72的支撑面的长度满足工作时“U”型滑动挡板71的重心始终在固定挡板座72的支撑面内，并使“U”型滑动挡板71的重心低于滑动挡板油缸74柱塞端与“U”型滑动挡板71铰接位置。

通过移动机构3的两个滑动挡板油缸74同步缩回柱塞将移动式定心机2在圆管坯输送辊道4上向右移动至推钢头抵到圆管坯输送辊道4上放入的用于测试的标准圆管坯5，与固定式定心机1一样调式第二定位装置和第二定心装置的相对关系。

调式好后，固定式定心机1缩回推动油缸15的柱塞，牵引定心油缸29向上升至最高位置，其定心油缸29中心线高度大于需定心最大规格圆管坯5的中心线；定位杆也上升至最高位置，其高度是定心油缸29上升高度的2倍。同时移动式定心机2也完成相应工作。然后移动机构3的两个滑动挡板油缸74同步伸出柱塞使“U”型滑动挡板71向左移动，拖着移动式定心机2也向左移动，同时，圆管坯输送辊道4逆时针转动使用于测试的标准圆管坯5向左移动，到设定位置，圆管坯输送辊道4停止转动，而移动机构3的滑动挡板油缸74继续伸出柱塞，“U”型滑动挡板71拖着移动式定心机2向左移动到左边极限位置，然后取走标准圆管坯5，完成安装，处于待工状态。

当热圆管坯5进入圆管坯输送辊道4后，移动机构3的两个滑动挡板油缸74同步收回柱塞杆，使“U”型滑动挡板71下移的同时向右移动，从而通过“U”型滑动挡板71的右端面推动挡板70及与之固连的移动式定心机2一同向右移动至推钢头抵到圆管坯输送辊道4上的热圆管坯5，直到热圆管坯5接触到止动挡块时止，滑动挡板油缸74的柱塞杆停止移动并锁定。固定式定心机1的推动油缸15向左移动，推动定位推杆16向左移动，其下部的第一齿条17带动第四齿轮44和第一齿轮23逆时针转动，与第一齿轮23同轴的第二齿轮24和第三齿轮25又带动第二齿条18和第三齿条19向下移动，使定位杆整体垂直向下移动，同时第四齿轮44又带动第四齿条35和第五齿条36向下移动，定心油缸29也整体向下垂直移动，配重在柔性绳的牵引下上升；当定位杆上的V形压块20触及到热圆管坯5圆周时，其上的传感器发出信号，推动油缸15柱塞停止移动并锁定，这时定位杆下降距离是定心油缸29下降距离的两倍，定心油缸29的定心锥30中心对准热圆管坯5的圆心。移动式定心机2也同时完成相同的工作。然后固定式定心机1和移动式定心机2的定心油缸的柱塞同时伸出，两个定心锥分别向热圆管坯5移动，同时两个定心油缸的平面柱塞端的端面也分别向两个支撑板移动直到与其顶住，而两个定心锥触及到热圆管坯5圆心后继续移动，直到完成定心。

完成定心后按程序固定式定心机1的定心油缸29柱塞缩回到位，推动油缸15柱塞向右收回，带动定位推杆16向右移动，定位推杆16下部的第一齿条17带动第四齿轮44和第一齿轮23顺时针转动，与第一齿轮23同轴的第二齿轮24和第三齿轮25又带动第二齿条18和第三齿条19向上移动，使定位杆整体垂直向上移动，同时第四齿轮44又带动第四齿条35和第五齿条36向上移动，定心油缸29也整体垂直向上移动，配重下降；直到定位杆和定心油缸29上升到设定位置时，推动油缸15柱塞停止移动，这时定位杆上升的距离是定心油缸29上升的距离的两倍。移动式定心机2也同时完成相同的工作。最后，滑动挡板油缸74同步伸出柱塞杆，使“U”型滑动挡板71上移的同时向左移动，在连接钩75的作用下拖着移动式定心机2向左移动，同时，圆管坯输送辊道4逆时针转动使热圆管坯5随着移动式定心机2向左移动，到设定位置，圆管坯输送辊道4停止转动，而移动机构3的滑动挡板油缸74继续伸出柱塞杆，拖着移动式定心机2向左移动到左边极限位置，移走已定心的热圆管坯5。至此完成一个工作周期，双向圆管坯热定心机处于待工状态。

如图11所示，作为本发明圆管坯热定心机的改进，在移动式定心机2的第三垂直立板和第四垂直立板的外侧都分别焊接两个相同的支臂78；并在移动机构3 的“U”型滑动挡板71的两个立板的下部都焊接一个向右伸展的托臂76，在托臂76上与垂直立板的两个支臂78相对应处焊接两个相同的托块77；在圆管坯输送辊道4走钢线的两侧分别将两个相同的固定挡板座72固定在基础上，使两个固定挡板座72相互平行并对称于对称面。固定挡板座72的支撑面长度满足：工作时，“U”型滑动挡板71的重心始终在固定挡板座72的支撑面内，并且滑动挡板油缸74通过“U”型滑动挡板71托举移动式定心机2时，“U”型滑动挡板71与移动式定心机2共同的重心位于固定挡板座72的支撑面内。对托举移动式定心机2时的重心位置可根据移动式定心机2的重量和重心及“U”型滑动挡板71的的重量和重心关系确定，在制造时使“U”型滑动挡板71与移动式定心机2共同的重心位于“U”型滑动挡板71内，落在固定挡板座72的支撑面内；另外如果重心位于“U”型滑动挡板71外，则可在“U”型滑动挡板71的立板外侧或顶板上加配重，使重心进入“U”型滑动挡板71内，落在固定挡板座72的支撑面内。同时移动式定心机2在被“U”型滑动挡板71托举启始的位置，与移动式定心机2的第二机座对应处的圆管坯输送辊道4的辊道轴向尺寸小于其他处的辊道轴向尺寸，本发明优选该处“U”型滑动挡板71的每侧立板内侧与对应处的辊道端面间距为10mm。

改进后的圆管坯热定心机的工作如下。

待工时，移动机构3的滑动挡板油缸74的柱塞杆伸到接近最大位置，通过“U”型滑动挡板71托举起移动式定心机2，使其位于设定位置。当热圆管坯5从移动式定心机2的左边进入圆管坯输送辊道4后，沿走钢线从左向右移动，从被托举起的移动式定心机2下方穿过进入圆管坯热定心机后，移动机构3的两个滑动挡板油缸74同步收回柱塞杆，使“U”型滑动挡板71下移的同时向右移动，从而通过“U”型滑动挡板71的右端面推动挡板70及与之固连的移动式定心机2一同向右移动，推钢头抵到圆管坯输送辊道4上的热圆管坯5，直到热圆管坯5接触到止动挡块时止，滑动挡板油缸74的柱塞杆停止移动并锁定。以后的定心过程与未改进的圆管坯热定心机定心过程相同。定心后除移动式定心机2复位不同外，其余过程与未改进的圆管坯热定心机的过程相同；移动式定心机2复位时，移动机构3的两个滑动挡板油缸74的柱塞杆同步伸出，通过“U”型滑动挡板71拖着移动式定心机2向左移动，当“U”型滑动挡板71的托臂76上的两个相同的托块77与垂直立板的两个支臂78相接触时，移动机构3的两个滑动挡板油缸74的柱塞杆继续伸出，托举起移动式定心机2直到滑动挡板油缸74的柱塞杆伸出接近最大位置时，移动式定心机2被托举到设定位置，再次处于待工状态。当然热圆管坯5从垂直于走钢线的方向进入圆管坯输送辊道4，即横向进入圆管坯输送辊道4时，改进后的圆管坯热定心机也能完成定心工作，从而增加了一种工艺选择。

Claims (6)

1.圆管坯热定心机，包括圆管坯输送辊道（4），固定式定心机（1），移动式定心机（2）和移动机构（3）；固定式定心机（1）和移动式定心机（2）分置在圆管坯（5）的两端，其特征在于固定式定心机和移动式定心机的定位装置和定心装置结构相同，并且所有结构对称于过所述圆管坯输送辊道（4）中心线的垂直平面； 

所述固定式定心机（1）包括第一本体，第一定位装置，第一定心装置；

所述固定式定心机（1）的第一本体包括第一机座（10），第一垂直立板（11）和第二垂直立板（12），第一支撑板（13），第一顶板（14）；所述第一定位装置包括推动油缸（15），定位推杆（16），定位杆；所述第一定心装置包括定心油缸（29）和定心锥（30）；

所述第一、二垂直立板的左、右部内侧各有一条垂直的矩形导向槽；

所述固定式定心机（1）第一本体的第一机座（10）为一平板，固定在圆管坯输送辊道（4）右端前面的基础上，第一机座（10）两侧分别固连有第一垂直立板（11）和第二垂直立板（12），两个垂直立板的内侧距离大于最大规格圆管坯（5）的直径，第一机座（10）的右端固连一垂直的第一支撑板（13），两个垂直立板和第一支撑板（13）的顶部固连有第一顶板（14），两个垂直立板的左边和第一顶板（14）的左边伸出第一机座（10）的左端；

所述第一定位装置的推动油缸（15）固连在第一顶板（14）的右上表面，推动油缸（15）的轴线为水平线，推动油缸（15）的柱塞端固连有定位推杆（16），定位推杆（16）的下部为第一齿条（17）；所述第一顶板（14）的左、右部中央各有一通孔，两个通孔一侧各有二个转轴支座，第一转轴（26）和第二转轴（37）分别安装于转轴支座上，两个转轴的轴线在同一水平面且相互平行；第一转轴（26）的中央固连第一齿轮（23），在第一齿轮（23）的两侧分别固连两个完全相同的第二齿轮（24）和第三齿轮（25）；第二转轴（37）中央是第四齿轮（44）；定位推杆（16）下方的第一齿条（17）与第一齿轮（23）和第四齿轮（44）相啮合；定位杆由框板与V型压块（20）组成，框板有两对称的垂直齿条，位于定位杆上部框板的两根垂直齿条穿过第一顶板（14）的通孔分别与第一转轴（26）上的第二齿轮（24）和第三齿轮（25）相啮合；定位杆的下部为V形压块（20）,其下部的V形槽对称，V形压块（20）的V形槽的两个平面的交线为顶点直线，该直线为水平线且在对称面内，并且V形压块（20）的V形张角与V形输送辊（4）的V形张角相等，框板的两根垂直齿条所在平面与V形压块（20）的顶点直线垂直， V形压块（20）的两外侧中央分别固连一个与过V形压块（20）顶点直线的水平面垂直的滑键（21）、（22），两个滑键与两个垂直立板左部的导向槽相适配，V形压块（20）在导向槽中只能上下垂直移动，

所述第一定心装置的定心油缸（29）为双柱塞杆油缸，为双柱塞杆油缸时，一个柱塞端装有定心锥（30），另一个柱塞端为平面，两个柱塞杆同时伸出或收回，为单柱塞杆油缸时，柱塞端装有定心锥（30），定心油缸（29）轴线位于水平位置；定心油缸（29）重心处固连矩形槽钢（31），矩形槽钢两侧壁分别固连一个垂直于过所述定心油缸（29）轴线的水平面的滑键，这两个滑键与两个垂直立板右部的导向槽相适配，滑键装于导向槽中，定心油缸（29）只能上下垂直移动，定心时定心油缸（29）的平面柱塞端的端面与第一支撑板（13）接触；矩形槽钢（31）上表面中央固连有两根垂直的齿条，齿面与定心油缸（29）的定心锥（30）方向相反，两齿条穿过第一顶板（14）右边的通孔，并在定位推杆（16）两侧分别与第四齿轮（44）的左侧相啮合；矩形槽钢（31）上表面在靠近垂直立板处固连四个挂钩，每侧两个挂钩，四条同长的柔性绳的一端分别固定在四个挂钩上，四条柔性绳分别向上穿过第一顶板（14）靠近垂直立板处的对应通孔，每条柔性绳再绕过设置在第一顶板（14）对应处的绳轮架（40），柔性绳绕过绳轮再向下与设于垂直立板外侧的第一（41）配重、第二配重（42）相连，同侧的两条柔性绳与一个配重相连，两个配重的总重量与定心油缸（29）及其上的矩形槽钢（31）的重量相等，每根柔性绳始终受到拉力作用；

所述第四齿轮（44）的齿数与第一齿轮（23）的齿数相等，第二齿轮（24）和第三齿轮（25）的齿数均是第一齿轮（23）齿数的2倍，所有齿轮、齿条的模数相同；所述定位推杆（16）下部的第一齿条（17），第一转轴（26）上的第一齿轮（23）、第二齿轮（24）和第三齿轮（25），定位杆上部的两根齿条构成一传动系统；同样第一齿条（17），第二转轴（37）上的第四齿轮（44），矩形槽钢（31）上的两根齿条也构成一传动系统；矩形槽钢（31）上的两根齿条与定位杆上部的两根齿条的速度比为1/2，即推动油缸（15）柱塞每向左或向右移动一个单位距离，定心油缸（29）下降或上升的距离是定位杆下降或上升距离的二分之一；

所述移动式定心机（2）包括第二本体，第二定位装置，第二定心装置；

所述移动式定心机（2）的第二本体包括第二机座，第三垂直立板和第四垂直立板，第二支撑板，第二顶板；第二定位装置与固定式定心机（1）的第一定位装置相同；第二定心装置与固定式定心机（1）的第一定心装置相同；

所述移动式定心机（2）的第二机座为V形板，底部与V形圆管坯输送辊道（4）相适配，第二机座置于圆管坯输送辊道（4）上；第二机座两侧分别固连有第三垂直立板和第四垂直立板，其内侧宽度大于最大规格圆管坯（5）的直径，垂直立板的结构与固定式定心机（1）垂直立板的结构相同，第二机座的左面固连一垂直的第二支撑板，第二机座的左端与第二支撑板齐平，两个垂直立板和第二支撑板的顶部固连有第二顶板，第二顶板的结构与第一顶板（14）的结构相同；第二顶板和两个垂直立板的右边伸出第二机座的右端；

所述移动机构（3）包括“U”型滑动挡板（71），两个相同的固定挡板座（72），两个相同的滑动挡板油缸（74），挡板（70）；所述两个相同的固定挡板座（72）分别固定在圆管坯输送辊道（4）的两侧基础上，平行并对称于对称面，位于圆管坯输送辊道（4）的左端；固定挡板座（72）呈上小下大的三角形状，右边是一斜面并垂直于过圆管坯输送辊道（4）中心线的对称面；所述“U”型滑动挡板（71）呈“U”型结构，关于对称面对称，两个立板相互平行，且均为上大下小的三角形状，并分别位于圆管坯输送辊道（4）的两侧，两个立板的左边为斜面，与固定挡板座（72）的斜面相适配，右边的端面为垂直平面并与圆管坯输送辊道（4）中心线垂直，并且每个立板右边的外侧均有凸缘，所述“U”型滑动挡板（71）能在固定挡板座（72）右边的斜面上滑动；固定挡板座（72）两外侧的导向板（73）分别与“U”型滑动挡板（71）的立板的外侧接触；两个相同的滑动挡板油缸（74）的缸体分别固定在基础上，位于“U”型滑动挡板（71）立板的外侧，滑动挡板油缸（74）轴线与固定挡板座（72）右边的斜面平行，其柱塞端与“U”型滑动挡板（71）的立板上部靠斜面处铰连接；所述挡板（70）固定在移动式定心机（2）的第二机座的第二支撑板上，其长度大于“U”型滑动挡板（71）两个立板外侧凸缘间的距离，挡板（70）左侧的平面垂直于圆管坯输送辊道（4）中心线，挡板（70）长度方向两端各至少固连两个相同的连接钩（75），连接钩（75）左端装有滚轮，滚轮与“U”型滑动挡板（71）凸缘的左侧接触，挡板（70）能相对“U”型滑动挡板（71）上下移动；；工作时，“U”型滑动挡板（71）的重心始终在固定挡板座（72）的支撑面内。

2.根据权利要求1所述圆管坯热定心机，其特征在于所述第一顶板（14）上表面中央两个通孔左侧分别设置一个垂直齿条导向支撑（43），其上部为W形，由两个连着的U形构成，每一个U形与一根齿条的非齿三面相适配，下部为两支撑筋板，支撑筋板底面与第一顶板（14）固连。

3.根据权利要求1所述圆管坯热定心机，其特征在于所述第一机座（10）上表面高于V形圆管坯输送辊道（4）最低处的高度，与移动式定心机（2）的第二机座上表面在V形圆管坯输送辊道（4）上最低处同高。

4.根据权利要求1所述圆管坯热定心机，其特征在于第二机座宽度大于辊道辊子轴线长度，第二机座下面宽度方向两侧安装有导向板，两个导向板分别与辊道辊子的端面接触。

5.根据权利要求1所述圆管坯热定心机，其特征在于所述移动式定心机（2）的第三垂直立板和第四垂直立板的外侧都分别固连两个相同的支臂（78）；所述移动机构（3）的两个相同的固定挡板座（72）分别固定在圆管坯输送辊道（4）走钢线的两侧基础上，相互平行并对称于对称面；所述“U”型滑动挡板（71）的两个立板的下部都固连一个向右伸展的托臂（76），在托臂（76）上与垂直立板的两个支臂（78）相对应处固连两个相同的托块（77）；工作时，“U”型滑动挡板（71）的重心始终在固定挡板座（72）的支撑面内；并且滑动挡板油缸（74）通过“U”型滑动挡板（71）托举起移动式定心机（2）时，“U”型滑动挡板（71）与移动式定心机（2）共同的重心位于固定挡板座（72）的支撑面内。

6.根据权利要求5所述圆管坯热定心机，其特征在于所述移动式定心机（2）在被“U”型滑动挡板（71）托举启始的位置，与移动式定心机（2）的第二机座对应处的圆管坯输送辊道（4）的辊道轴向尺寸小于其他处的辊道轴向尺寸。

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