CN103071680B - 一种顶管机组 - Google Patents
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Abstract
一种顶管机组，属于机械技术领域，特别是涉及一种顶管机，它的出口数架可调辊模配备了液压自动压下装置，孔型大小尺寸可以在线自动调整。本发明与现有技术相比较，具有以下优点：可调辊模的孔型大小可以在线自动调整，改变生产出的空心管的外径和壁厚。一是生产的灵活性加大，二是可以根据出口空心管的尺寸误差在线反馈调整，提高空心管的外径及壁厚的尺寸精度。
Description
技术领域
本发明涉及机械技术领域，特别是一种顶管机组。
背景技术
各种热轧无缝钢管生产工艺方法中，顶管工艺是其中一种重要的方法，其主要工艺过程是，使用加热炉将实心管坯加热到1250°C左右，再由斜轧穿孔机将管坯穿成空心管，然后在空心管中插入芯棒，使用管端缩口机将空心管头部压在芯棒头部的“台阶”上，然后由齿轮驱动的顶推齿条推动芯棒和空心管通过一系列的辊模，每个辊模内部由三个被动的轧辊形成了一个圆形的孔型，通过轧辊对空心管的外表面的挤压，空心管内表面被压在芯棒上，紧紧贴合，空心管的外表面由于轧辊的挤压，外径被减小，壁厚被减薄。完成顶制后的空心管和芯棒贴合在一起，由辊道运输到松棒机处，通过松棒机对空心管和芯棒进行碾压，使空心管和芯棒间形成间隙，然后用脱棒机将芯棒抽出。通过以上的一系列过程就可以生产出一定外径和壁厚的空心管。
顶管机就是顶管工艺所使用的设备，由顶床，辊模，顶推齿条机构等组成。顶床用于安放辊模，由两侧带有卡槽的卡板组成。辊模的作用是在顶管中构成孔型及承受顶管轧制力，一般采用三辊式结构，由三个被动的轧辊形成了一个近似圆形的孔型，辊模分为固定辊模和可调辊模两种，固定辊模主要由铸钢模座，轧辊，辊轴，轴承，轴承座组成。可调辊模比固定辊模多一套楔形的调整机构，可以在较小的范围内人工手动调整孔型的名义尺寸，以改变顶制后的空心管的外径和壁厚。顶推齿条的作用是推动已经预穿了芯棒的空心管以一定的速度通过一系列辊模，完成顶制过程。
目前现有的顶管机，辊模的孔型都是提前设定好，生产的空心管的外径和壁厚都是固定的，不能在线自动调整。
发明内容
本发明的目的就是提供一种顶管机组，它的出口数架可调辊模配备了液压自动压下装置，孔型大小尺寸可以在线自动调整。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有顶管机、顶床和安装在顶床上的固定辊模，所述机组还包括有用于对固定辊模处理后的空心管和芯棒进行再次处理的可调辊模装配，可调辊模装配位于固定辊模之后，可调辊模装配包括有大底座、三个平衡液压缸、三个压下液压缸、一个小机架和三个可调轧辊轴承座装配，三个平衡液压缸均安装在大底座上，每个压下液压缸均安装在一个对应的平衡液压缸上，三个可调轧辊轴承座装配安装在小机架上，小机架设置在大底座上，每个可调轧辊轴承座装配均安装在一个压下液压缸的动力输出端。
进一步，在小机架上设置有机外轨道，在大底座上设置有机内轨道，机外轨道与机内轨道相配合，将小机架安装在大底座上。
进一步，所述顶管机包括有顶管机机身、设置在机身底面的顶推齿条、与顶推齿条相啮合的齿轮和设置在机身底面用于机身滑动的轨道，在顶管机顶面上设置有用于顶推芯棒的顶杆。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
本发明可调辊模的孔型大小可以在线自动调整，改变生产出的空心管的外径和壁厚，生产灵活性加大，可以根据出口空心管的尺寸误差在线反馈调整，提高空心管的外径及壁厚的尺寸精度。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
本发明的附图说明如下。
图1为本发明的结构示意图；
图2为固定辊模的结构示意图；
图3为可调辊模装配的结构示意图；
图4为可调辊模装配拆卸状态示意图；
图5为可调轧辊轴承座装配的第一种结构示意图；
图6为可调轧辊轴承座装配的第二种结构示意图。
图中：1.齿轮；2.顶推齿条；3.轨道；4.顶杆；5.芯棒；6.空心管；7.顶床；8.固定辊模；9.可调辊模装配；10.底座；11.固定轧辊轴承座装配；12.大底座；13.压下液压缸；14.可调轧辊轴承座装配；15.小机架；16.机内轨道；17.机外轨道；18.平衡液压缸；19. 辊轴；20. 推力轴承装置；21. 轧辊；22. 轴承；23. 中间套；24. 小螺母；25. 大螺母；26. 连接套；27. 定位环台Ⅰ；28. 定位环台Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
一种顶管机组，包括有顶管机、顶床7和安装在顶床7上的固定辊模8，所述机组还包括有用于对固定辊模8处理后的空心管6和芯棒5进行再次处理的可调辊模9装配，可调辊模装配9位于固定辊模8之后，可调辊模装配9包括有大底座12、三个平衡液压缸18、三个压下液压缸13、一个小机架15和三个可调轧辊轴承座装配14，三个平衡液压缸18均安装在大底座12上，每个压下液压缸13均安装在一个对应的平衡液压缸18上，三个可调轧辊轴承座装配14安装在小机架15上，小机架15设置在大底座12上，每个可调轧辊轴承座装配14均安装在一个压下液压缸13的动力输出端。
工作时，穿入芯棒5的空心管6在顶管机的推动下进入固定辊模8，再进入可调辊模装配9。可调辊模装配9通过调整三个压下液压缸13，可以改变可调轧辊轴承座装配14的位置，从而在线调整可调辊模装配9的孔型大小，不同大小的孔型可以生产出不同壁厚和尺寸的空心管6，增强空心管6的生产灵活性和精确度。其中压下液压缸13和平衡液压缸18安装在大底座12上，可调轧辊轴承座装配14安装在小机架15中，压下液压缸13的缸头和可调轧辊轴承座装配14通过平面接触在一起，平衡液压缸18的缸头拉住可调轧辊轴承座装配14上的凹槽，使可调轧辊轴承座装配14的底面和压下液压缸13的缸头完全贴合，可调轧辊轴承座装配14可以在压下液压缸13的带动下实现压下及抬升。
在小机架15上设置有机外轨道17，在大底座12上设置有机内轨道16，机外轨道17与机内轨道16相配合，将小机架15安装在大底座12上。需要更换可调轧辊轴承座装配14时，抬起压下液压缸13，将小机架15从大底座12上移出，即可完成更换工作。
所述顶管机包括有顶管机机身、设置在机身底面的顶推齿条2、与顶推齿条2相啮合的齿轮1和设置在机身底面用于机身滑动的轨道3，在顶管机顶面上设置有用于顶推芯棒5的顶杆4。齿轮1通过顶推齿条2带动顶管机机身在轨道上前后反复运动，顶杆4在顶管机机身的带动下将芯棒5和空心管6依次顶入固定辊模8和可调辊模装配9中。
固定辊模8可以包括有底座10和安装在底座10上的三个固定轧辊轴承座装配11，固定轧辊轴承座装配11包括有辊轴19、设置在辊轴19端部的推力轴承装置20、安装在辊轴19上的轧辊21、安装在辊轴19上的轴承22和中间套23，中间套23安装在辊轴19和轴承22之间。
中间套23套在辊轴19外壁，轴承22套在中间套23外壁，小螺母24通过螺纹安装在辊轴19上，小螺母24的侧壁与中间套23的侧壁帖合在一起，将中间套23抵在轧辊21侧壁上，在中间套23的一端设置有内凹环台，另一端设置有外凸环台，轴承位于内凹环台和外凸环台之间，大螺母25通过螺纹安装在中间套23的内凹环台上，大螺母25的侧壁与轴承22帖合在一起，将轴承22抵在中间套23的外凸环台上。
工作时，三个固定轧辊轴承座装配11上的轧辊21围成一个穿孔，芯棒5和空心管6通过穿孔完成辊模工作；当需要拆卸轧辊21的时候，首先将固定轧辊轴承座装配11从底座10中取出，依次拆除推力轴承装置10、大螺母25和小螺母24后，再将中间套23和轴承22从辊轴19上整体拆除，就可以更换轧辊21。无须对轴承22做任何操作，轴承22免于拆卸损伤，可以有效保护轴承22，确保其精度，同时，本发明还可以减小更换轧辊21的工作量。
固定辊模8还可以包括有底座10和安装在底座10上的三个固定轧辊轴承座装配11，固定轧辊轴承座装配11包括有辊轴19、设置在辊轴19端部的推力轴承装置20、安装在辊轴19上的轧辊21、安装在辊轴19上的轴承22和连接套26，在辊轴19上分别套有定位环台Ⅰ27和定位环台Ⅱ28，在定位环台Ⅰ27和定位环台Ⅱ28之间的辊轴19上安装有花键副，连接套26通过花键副安装在辊轴19上，连接套26的外壁与轧辊21内壁采用圆柱面过盈紧配合。在轧辊21内壁和辊轴19间设置连接套26的结构，连接套26的内壁和辊轴19间采用定位环台定位，采用花键副来传递扭矩，连接套26的外壁和轧辊21的内壁间采用圆柱面过盈紧配合，每次拆装轧辊21的时候，只需要将旧轧辊21和连接套26装配件整体从辊轴上取下，然后装上新的轧辊21和连接套26装配件，由于辊轴21和连接套26间没有了大过盈量的紧配合，拆卸和装配轧辊21就快速而方便。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (3)
1.一种顶管机组，包括有顶管机、顶床和安装在顶床上的固定辊模，其特征在于：所述机组还包括有用于对固定辊模处理后的空心管和芯棒进行再次处理的可调辊模装配，可调辊模装配位于固定辊模之后，可调辊模装配包括有大底座、三个平衡液压缸、三个压下液压缸、一个小机架和三个可调轧辊轴承座装配，三个平衡液压缸均安装在大底座上，每个压下液压缸均安装在一个对应的平衡液压缸上，三个可调轧辊轴承座装配安装在小机架上，小机架设置在大底座上，每个可调轧辊轴承座装配均安装在一个压下液压缸的动力输出端；
固定辊模(8)包括有底座(10)和安装在底座(10)上的三个固定轧辊轴承座装配(11)，固定轧辊轴承座装配(11)包括有辊轴(19)、设置在辊轴(19)端部的推力轴承装置(20)、安装在辊轴(19)上的轧辊(21)、安装在辊轴(19)上的轴承(22)和中间套(23)，中间套(23)安装在辊轴(19)和轴承(22)之间；
中间套(23)套在辊轴(19)外壁，轴承(22)套在中间套(23)外壁，小螺母(24)通过螺纹安装在辊轴(19)上，小螺母(24)的侧壁与中间套(23)的侧壁贴合在一起，将中间套(23)抵在轧辊(21)侧壁上，在中间套(23)的一端设置有内凹环台，另一端设置有外凸环台，轴承位于内凹环台和外凸环台之间，大螺母(25)通过螺纹安装在中间套(23)的内凹环台上，大螺母(25)的侧壁与轴承(22)贴合在一起，将轴承(22)抵在中间套(23)的外凸环台上。
2.如权利要求1所述的一种顶管机组，其特征在于：在小机架上设置有机外轨道，在大底座上设置有机内轨道，机外轨道与机内轨道相配合，将小机架安装在大底座上。
3.如权利要求1所述的一种顶管机组，其特征在于：所述顶管机包括有顶管机机身、设置在机身底面的顶推齿条、与顶推齿条相啮合的齿轮和设置在机身底面用于机身滑动的轨道，在顶管机顶面上设置有用于顶推芯棒的顶杆。
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