CN103406469B - 顶杆脱出装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顶杆脱出装置。包括底座、安装于底座的驱动传动机构、由驱动传动机构带动的夹紧辊机构。夹紧辊机构包括相对布置的上夹送辊和下夹送辊。其中，顶杆脱出装置还包括使上夹送辊和下夹送辊同步动作的同步机构。本发明中，无论夹持大直径的顶杆还是小直径的顶杆，上、下夹送辊均同步运转，产生协同的摩擦力来拔出顶杆；并且上、下夹送辊的夹持力作用线能始终与顶杆中心线垂直，摩擦力的方向与顶杆中心线一致，不会产生其它方向的分力。因此，上、下夹送辊的夹持力全部作用于顶杆，使上、下夹送辊能形成足够大的夹持力来拔出冷硬的顶杆。因此，本发明能改善穿孔机的工艺性能，并提高钢管的质量和产量。

Description

顶杆脱出装置

技术领域

本发明涉及一种无缝钢管穿孔设备，尤其涉及一种用于穿孔机使顶杆从钢管中脱出的顶杆脱出装置。

背景技术

现行的无缝钢管生产中，穿孔机用顶杆将加热后的实心坯料穿出一个孔，再将热坯料轧制成钢管，此后，需要将顶杆与钢管分离，即将顶杆从钢管中脱出或将钢管从顶杆中脱出。

如图1A、图1B和图1C所示，传统的顶杆脱出装置是使用两个电机60分别传动上夹送辊61和下夹送辊62，上夹送辊61连接于上摆臂64，下夹送辊62连接于下摆臂65。上摆臂64和下摆臂65扣合后，上夹送辊61和下夹送辊62夹持住顶杆4，启动电机60，即可将顶杆4从钢管（图中未示出）中脱出。

如图1B和图1C所示，传统的顶杆脱出装置中，下摆臂65相对于底座70是固定的。为了能够夹持不同直径的顶杆4，使用一个液压缸63驱动上摆臂64。通过液压缸63的伸缩能够调整上摆臂64和下摆臂65扣合后上夹送辊61和下夹送辊62之间的距离，从而能够夹持不同直径的顶杆4。

但是，当夹持直径大的顶杆4时，见图1C，液压缸63处于缩回状态，上夹送辊61和下夹送辊62的中心线连线与顶杆中心线不垂直，也就是说，两个夹送辊的夹紧力作用线与顶杆中心线（图示中为水平线）不垂直。如此一来，夹紧力便会产生偏离水平线方向的分力，因此，作用于顶杆4的有效夹持力变小，从而上夹送辊61和下夹送辊62打滑，不能拔出顶杆4。这不仅浪费生产时间，影响穿孔机的产量，而且严重时会打乱整个机组的自动化程序，不能正常生产。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种夹紧力作用线与顶杆中心线保持垂直的顶杆的脱出装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种顶杆脱出装置，包括底座、安装于所述底座的驱动传动机构、由所述驱动传动机构带动的夹紧辊机构。所述夹紧辊机构包括相对布置的上夹送辊和下夹送辊。其中，所述顶杆脱出装置还包括使所述上夹送辊和所述下夹送辊同步动作的同步机构。

根据本发明的一个实施方式，所述同步机构包括可转动地支撑在所述底座的上摆臂套筒组件、固定于所述上摆臂套筒组件端部的上同步齿轮、可转动地支撑在所述底座上的下摆臂套筒组件、固定于所述下摆臂套筒组件端部的并与所述上同步齿轮啮合的下同步齿轮、固定连接于所述下摆臂套筒组件的压臂以及安装于所述底座上的液压缸，所述压臂铰接于所述液压缸的活塞杆。

根据本发明的一个实施方式，所述驱动传动机构包括相互平行设置的下夹送辊轴、下传动齿轮轴、上传动齿轮轴和上夹送辊轴以及固定安装于所述下传动齿轮轴一端部的下传动齿轮、可转动地安装于所述下夹送辊轴一端部并与所述下传动齿轮啮合的下夹送辊齿轮、固定安装于所述上传动齿轮轴一端部并与所述下传动齿轮啮合的上传动齿轮、可转动地安装于所述上夹送辊轴并与一端部的所述上传动齿轮啮合的上夹送辊齿轮。

根据本发明的一个实施方式，所述夹紧辊机构还包括：可转动地安装于所述下夹送辊轴一端部的下齿轮套筒、可转动地安装于所述上夹送辊轴一端部的上齿轮套筒，所述上夹送辊齿轮固定于所述上齿轮套筒或者与所述上齿轮套筒一体结构，所述下夹送辊齿轮固定于所述下齿轮套筒或者与所述下齿轮套筒一体结构。

根据本发明的一个实施方式，所述上夹送辊固定安装于所述上齿轮套筒上，所述下夹送辊固定安装于所述下齿轮套筒上。

根据本发明的一个实施方式，所述底座具有下部孔和上部孔，所述下摆臂套筒组件和所述上摆臂套筒组件分别设置于所述下部孔和上部孔内。

根据本发明的一个实施方式，所述下摆臂套筒组件可转动地套设于所述下传动齿轮轴上，所述上摆臂套筒组件可转动地套设于所述上传动齿轮轴。

根据本发明的一个实施方式，所述顶杆脱出装置还包括用于挡住钢管并使顶杆通过的挡板装置。

根据本发明的一个实施方式，所述挡板装置包括基座和安装于所述基座上的挡板，所述挡板上设有能挡住钢管并使顶杆通过的卡口或通孔。

由上述技术方案可知，本发明的顶杆脱出装置的优点和积极效果在于：本发明中，由于设有同步机构，无论夹持大直径的顶杆还是小直径的顶杆，上、下夹送辊均同步运转，产生协同的摩擦力来拔出顶杆；并且上、下夹送辊的夹持力作用线能始终与顶杆中心线垂直，摩擦力的方向与顶杆中心线一致，不会产生其它方向的分力。因此，上、下夹送辊的夹持力全部作用于顶杆，使上、下夹送辊能形成足够大的夹持力来拔出冷硬的顶杆。因此，本发明能改善穿孔机的工艺性能，并提高钢管的质量和产量。

附图说明

图1A为现有的穿孔机中的进口台的结构示意图；

图1B为图1A的A-A剖视图，其中表示夹持小直径顶杆的情况；

图1C为图1A的A-A剖视图，其中表示夹持大直径顶杆的情况；

图2A是本发明顶杆脱出装置的结构示意图，其中表示顶杆被夹紧辊机构夹紧的状态；

图2B是本发明顶杆脱出装置的结构示意图，其中表示顶杆未被夹紧辊机构夹紧的状态；

图3是2B中沿B-B线取的剖视图；

图4A是本发明顶杆脱出装置中的上摆臂套筒组件的结构示意图；

图4B是图4A的C向视图；

图5A是本发明顶杆脱出装置中的下摆臂套筒组件的结构示意图；

图5B是图5A的D向视图；

图6是图2B中的W向视图，示意本发明顶杆脱出装置中的挡板装置的结构。

具体实施方式

参见图2A、图2B和图3。本发明的顶杆脱出装置，包括底座13、驱动传动机构1、夹紧辊机构和同步机构。

驱动传动机构1包括电机111，相互平行的下夹送辊轴127、下传动齿轮轴121、上传动齿轮轴123和上夹送辊轴125，可转动地安装于下夹送辊轴127一端部的下夹送辊齿轮12811，固定安装于下传动齿轮轴121一端部的下传动齿轮1213，固定安装于上传动齿轮轴123一端部的上传动齿轮1233，可转动地安装于上夹送辊轴125一端部的上夹送辊齿轮12611。

夹紧辊机构包括：可转动地安装于下夹送辊轴127一端部的下齿轮套筒1281、固定安装于下齿轮套筒1281上的下夹送辊128、可转动地安装于上夹送辊轴125一端部的上齿轮套筒1261、固定安装于上齿轮套筒1261上的上夹送辊126。其中上夹送辊126与下夹送辊128相对布置。

同步机构包括：可转动地支撑在底座13上并可转动地套设于上传动齿轮轴123外的上摆臂套筒组件124、固定于上摆臂套筒组件124端部的上同步齿轮1243、可转动地支撑在底座13上并可转动地套设于下传动齿轮轴121外的下摆臂套筒组件122、固定于下摆臂套筒组件122端部的下同步齿轮1223、固定连接于下摆臂套筒组件122的压臂1221以及液压缸129。上同步齿轮1243与下同步齿轮1223相啮合。

液压缸129安装于底座13，压臂1221铰接于液压缸129的活塞杆耳轴1291。液压缸缸体耳轴1292与安装在底座13上的支座133铰接。

电机111通过联轴器112和夹紧辊机构12的下传动齿轮轴121连接，所述下传动齿轮轴121支撑在两个轴承1211和1212上，并能作相对转动。两个轴承1211和1212的外圈安装在所述下摆臂套筒组件122内。所述下传动齿轮1213与上传动齿轮1233啮合。所述上传动齿轮轴123支撑在两个轴承1231和1232上，并能作相对转动。两个轴承1231和1232的外圈安装在所述上摆臂套筒组件124内。

所述上摆臂套筒组件124的外圈利用两个轴承1241、1242安装在底座13的上部孔131内，上摆臂套筒组件124相对于底座13能作相对转动。所述下摆臂套筒组件122的外圈利用两个轴承安装在底座13的下部孔132内，下摆臂套筒组件122相对于底座13能作相对转动。

所述上夹送辊轴125利用两个轴承1251、1252与上齿轮套筒1261连接，上夹送辊齿轮12611与上齿轮套筒1261为一体结构，上夹送辊齿轮12611与上传动齿轮1233相啮合。上齿轮套筒1261与上夹送辊轴125能作相对转动；下夹送辊轴127利用两个轴承1271、1272与下齿轮套筒1281连接，下夹送辊齿轮12811与下传动齿轮1213相啮合，所述下齿轮套筒1281与所述下夹送辊轴127能作相对转动。

如图2B和图6所示，本发明的顶杆脱出装置，还进一步包括挡板装置2。

挡板装置2包括基座20和安装在基座20上的挡板21。挡板21设有一个U形卡口22。U形卡口22的尺寸大于顶杆4的直径，小于套在顶杆4外的钢管3的直径，以便能够挡住钢管3脱出顶杆4。U形卡口22也可以由一个通孔代替，例如直径大于顶杆小于钢管3的圆形孔或者能挡住钢管3并让顶杆4通过的任何其它形状的通孔。当然挡板装置2不限于上述结构，任何现有的能配合夹紧辊机构使顶杆从钢管中脱出的机构均可适用于本发明。

如图2A、图2B和图3所示，本发明的顶杆脱出装置的工作过程为：

根据顶杆4的直径调整好升降辊道5的高度，使顶杆4中心线始终保持在固定的水平线位置；

液压缸129的活塞杆缩回，使下夹送辊128抬起，由于上同步齿轮1243和下同步齿轮1223相互啮合，上夹送辊126同步下压；

由穿孔机出口台移送过来的内部带有顶杆4的钢管3，放在挡板2前，由挡板2挡住钢管3，而允许顶杆4通过；

液压缸129的活塞杆继续伸出，使下夹送辊128与上夹送辊126夹紧顶杆4；

启动电机111，驱动下传动齿轮轴121旋转，由于下传动齿轮轴121连接有下传动齿轮1213，下传动齿轮1213又啮合于下夹送辊齿轮12811，则下夹送辊轴127随着旋转；

同时下传动齿轮1213又啮合于上传动齿轮1233，上传动齿轮1233又啮合于上夹送辊齿轮12611，则上夹送辊齿轮12611的上夹送辊轴125随之同步旋转，因此上夹送辊126与下夹送辊128便能同步旋转，夹持顶杆4使其从钢管3中脱出。

本发明的顶杆脱出装置，由于设有同步机构，无论夹持大直径的顶杆还是小直径的顶杆，上、下夹送辊均同步运转，产生协同的摩擦力来拔出顶杆；并且上、下夹送辊的夹持力作用线能始终与顶杆中心线垂直，摩擦力的方向与顶杆中心线一致，不会产生其它方向的分力。因此，上、下夹送辊的夹持力全部作用于顶杆，使上、下夹送辊能形成足够大的夹持力来拔出冷硬的顶杆。因此，本发明能改善穿孔机的工艺性能，并提高钢管的质量和产量。

本发明的技术方案已由优选实施例揭示如上。本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种顶杆脱出装置，包括底座(13)、安装于所述底座(13)的驱动传动机构(1)、由所述驱动传动机构(1)带动的夹紧辊机构，所述夹紧辊机构包括相对布置的上夹送辊(126)和下夹送辊(128)，其特征在于，所述顶杆脱出装置还包括使所述上夹送辊(126)和所述下夹送辊(128)同步旋转的同步机构；所述同步机构包括可转动地支撑在所述底座(13)的上摆臂套筒组件(124)、固定于所述上摆臂套筒组件(124)端部的上同步齿轮(1243)、可转动地支撑在所述底座(13)上的下摆臂套筒组件(122)、固定于所述下摆臂套筒组件(122)端部的并与所述上同步齿轮(1243)啮合的下同步齿轮(1223)、固定连接于所述下摆臂套筒组件(122)的压臂(1221)以及安装于所述底座(13)上的液压缸(129)，所述压臂(1221)铰接于所述液压缸(129)的活塞杆；在所述顶杆脱出过程中，所述上同步齿轮(1243)和下同步齿轮(1223)连续旋转。

2.如权利要求1所述的顶杆脱出装置，其特征在于，所述驱动传动机构(1)包括相互平行设置的下夹送辊轴(127)、下传动齿轮轴(121)、上传动齿轮轴(123)和上夹送辊轴(125)以及固定安装于所述下传动齿轮轴(121)一端部的下传动齿轮(1213)、可转动地安装于所述下夹送辊轴(127)一端部并与所述下传动齿轮(1213)啮合的下夹送辊齿轮(12811)、固定安装于所述上传动齿轮轴(123)一端部并与所述下传动齿轮(1213)啮合的上传动齿轮(1233)、可转动地安装于所述上夹送辊轴(125)的一端部并与所述上传动齿轮(1233)啮合的上夹送辊齿轮(12611)。

3.如权利要求2所述的顶杆脱出装置，其特征在于，所述夹紧辊机构还包括：可转动地安装于所述下夹送辊轴(127)一端部的下齿轮套筒(1281)、可转动地安装于所述上夹送辊轴(125)一端部的上齿轮套筒(1261)，所述上夹送辊齿轮(12611)固定于所述上齿轮套筒(1261)或者与所述上齿轮套筒(1261)一体结构，所述下夹送辊齿轮(12811)固定于所述下齿轮套筒(1281)或者与所述下齿轮套筒(1281)一体结构。

4.如权利要求3所述的顶杆脱出装置，其特征在于，所述上夹送辊(126)固定安装于所述上齿轮套筒(1261)上，所述下夹送辊(128)固定安装于所述下齿轮套筒(1281)上。

5.如权利要求2所述的顶杆脱出装置，其特征在于，所述底座具有下部孔(132)和上部孔(131)，所述下摆臂套筒组件(122)和所述上摆臂套筒组件(124)分别设置于所述下部孔(132)和上部孔(131)内。

6.如权利要求5所述的顶杆脱出装置，其特征在于，所述下摆臂套筒组件(122)可转动地套设于所述下传动齿轮轴(121)上，所述上摆臂套筒组件(124)可转动地套设于所述上传动齿轮轴(123)。

7.如权利要求1-6中任一项所述的顶杆脱出装置，其特征在于，所述顶杆脱出装置还包括用于挡住钢管(3)并使顶杆(4)通过的挡板装置(2)。

8.如权利要求7所述的顶杆脱出装置，其特征在于，所述挡板装置(2)包括基座(20)和安装于所述基座(20)上的挡板(21)，所述挡板(21)上设有能挡住钢管(3)并使顶杆(4)通过的卡口(22)或通孔。