CN107350296B - 管坯送进系统 - Google Patents

Abstract

本发明的管坯送进系统包括储料床身和送料床身，还包括辅助送料床身和芯杆夹持装置。通过送料床身和辅助送料床身的协调工作，以推送为主，抱送为辅实现连续上料，即管材轧机不停机而每根管坯头尾相接的连续通过轧机主机的方式，是一种产量高、成材率高、产品质量高，主机载荷更平稳的连续上料的管坯送进系统。

Description

管坯送进系统

技术领域

本发明涉及管材加工领域，具体而言，涉及管坯送进系统。

背景技术

斜轧管机是利用环孔形对荒管进行冷态轧制的工艺设备。该机具有较好的开坯性能，也能轧制高精度的有色金属无缝管。斜轧管机最大特点为单道次加工率大、轧件晶粒组织通过大变形量轧制实现再结晶退火，为进一步深加工为高精度的薄壁无缝管提供有力条件。

现有的斜轧管机组均是以间歇轧制方式工作，即每轧制完一根管坯，主机需停车，待下一根管坯完成上料动作后才能再启动主机进行轧制，依次待轧的每根管坯的轧制不是连续性的。由于轧制过程的不连续性，除了对产量的影响外，还对成材率、产品质量、设备的平稳性等都有不小的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种产量高、成材率高、产品质量高，主机载荷更平稳的连续上料的管坯送进系统。

为解决上述问题，本发明提供的解决方案如下：

管坯送进系统，包括储料床身和送料床身，还包括辅助送料床身和芯杆夹持装置；

所述储料床身向所述送料床身顶料或夹送送料；

所述送料床身包括推送小车；

所述辅助送料床身包括抱送小车；

所述芯杆夹持装置包括两个芯杆卡盘，一个所述芯杆卡盘设于所述储料床身和所述送料床身之间，另一个所述芯杆卡盘设于所述送料床身和所述辅助送料床身之间；

所述管坯送进系统还包括传动机构，所述传动机构驱动所述推送小车和所述抱送小车移动。

在示例性实施例中，所述储料床身包括上料夹送装置或顶料机构；

所述上料夹送装置包括至少一排上料夹送辊以及驱动每一所述上料夹送辊转动的驱动单元，其中，所述一排上料夹送辊包括两个所述上料夹送辊；

所述上料夹送辊的夹送方向朝向所述推送小车。

在示例性实施例中，所述推送小车包括小车本体，还包括设于所述小车本体上的推料装置；

所述推料装置，包括空心轴、卡爪和弹性预紧机构，两个所述卡爪在所述空心轴上相对设置，或多个所述卡爪在所述空心轴上圆周分布；

每一所述卡爪带有朝向所述空心轴的轴心的卡紧面；

每一所述卡爪上设有一所述弹性预紧机构，所述弹性预紧机构驱动所述卡爪聚拢。

在示例性实施例中，所述推送小车还包括推料夹送装置；

所述推料夹送装置包括至少一排推料夹送辊以及驱动每一所述推料夹送辊转动的驱动单元，其中，所述一排推料夹送辊包括两个所述推料夹送辊；

所述推料夹送辊的夹送方向与所述空心轴的轴线平行。

在示例性实施例中，所述芯杆卡盘包括空心轴以及在所述空心轴上呈圆周分布的卡爪，还包括夹紧驱动部和轴套；

每一所述卡爪带有朝向所述空心轴的轴心的卡紧面；

所述夹紧驱动部驱动所述卡爪朝向所述空心轴的轴线聚拢或分离，所述轴套套设于所述空心轴外且所述空心轴可在所述轴套中转动。

在示例性实施例中，还包括联动部和摆臂；

所述夹紧驱动部为直线运动机构；

所述联动部为带有锥孔的锥套，所述卡紧面的对面为与所述联动部的锥孔相配的锥形弧面；

所述轴套同轴地套设于所述联动部之外，所述联动部可在所述轴套中转动，所述联动部套设于所述卡爪之外；

所述摆臂一端转动固定，另一端与所述夹紧驱动部转动连接。

在示例性实施例中，所述抱送小车包括小车本体以及设于所述小车本体上的所述的芯杆卡盘。

在示例性实施例中，所述芯杆夹持装置还包括夹送机构，所述夹送机构所述芯杆卡盘与所述辅助送料床身之间；

所述夹送机构包括至少一排抽芯夹送辊以及驱动每一所述抽芯夹送辊转动的驱动单元，其中，所述一排抽芯夹送辊包括两个所述抽芯夹送辊；

所述抽芯夹送辊的夹送方向朝向所述芯杆卡盘。

在示例性实施例中，所述传动机构包括力矩电机、变频电机、减速机及传动链，所述力矩电机和所述变频电机分别通过所述减速机驱动所述传动链运动；

所述传动链与所述推送小车和所述抱送小车连接；

所述力矩电机和所述变频电机交替运动。

在示例性实施例中，还包括管缝检测装置，所述管缝检测装置设于所述管坯送进系统的尾部，用于检测所述管坯送进系统推出的管坯之间的缝隙。管缝检测装置为智能控制系统实时监测轧制管坯的状态。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明的管坯送进系统包括储料床身和送料床身，还包括辅助送料床身和芯杆夹持装置。通过送料床身和辅助送料床身的协调工作，以推送为主，抱送为辅实现连续上料，即管材轧机不停机而每根管坯头尾相接的连续通过轧机主机的方式，是一种产量高、成材率高、产品质量高，主机载荷更平稳的连续上料的管坯送进系统。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍， 应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的管坯送进系统第一局部结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的管坯送进系统第二局部结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的管坯送进系统第三局部结构示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的管坯送进系统第四局部结构示意图；

图5示出了本发明实施例所提供的推送小车的结构示意图；

图6示出了本发明实施例所提供的推送装置的结构示意图；

图7示出了本发明实施例所提供的芯杆夹持装置的结构示意图；

图8示出了本发明实施例所提供的芯杆卡盘的结构示意图。

图标：1-管坯送进系统；10-储料床身；101-上料夹送装置；20-送料床身；201-推送小车；2011-小车本体；2012-推送装置；20121-空心轴；20122-卡爪；20123-弹性预紧机构；20124-轴套；2013-推料夹送装置；30-辅助送料床身；301-抱送小车；40-芯杆夹持装置；401-芯杆卡盘；4011-夹紧驱动部；4012-联动部；4013-摆臂；4014-卡盘本体；4015-横移驱动部；402-夹送机构；403-充氮机构；50-从动辊；60-芯杆托架；70-管缝检测装置；2-管材轧机。

具体实施方式

在下文中，将结合附图更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。因此，将参照在附图中示出的特定实施例更详细地描述本公开。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。结合附图的描述，同样的附图标号标示同样的元件。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、 “具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、 “第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。

实施例

请一并参阅图1至图4，图1至图4共同构成了整个管坯送进系统1的整体结构示意图。管坯送进系统1，主要用于向管材轧机2进行上料。它包括储料床身10和送料床身20，还包括辅助送料床身30和芯杆夹持装置40。储料床身10向送料床身20上料。送料床身20包括推送小车201。辅助送料床身30包括抱送小车301。芯杆夹持装置40包括两个芯杆卡盘401，一个芯杆卡盘401设于储料床身10和送料床身20之间，另一个芯杆卡盘401设于送料床身20和辅助送料床身30之间。管坯送进系统1还包括传动机构，传动机构驱动推送小车201和抱送小车301移动。

上述，储料床身10用于储料，并通过顶送或夹送的方式向送料床身20送料。送料床身20采用推送的方式送料，辅助送料床身30采用抱送的方式送料。通过连续的抱料送料从而实现连续的上料，实现不停机上料的连续轧制。

具体的，储料床身10包括条形的储料平台和设于储料平台上的上料夹送装置101。上料夹送装置101包括至少一排上料夹送辊以及驱动每一上料夹送辊转动的驱动单元，其中，一排上料夹送辊包括两个上料夹送辊。上料夹送辊的夹送方向朝向送料床身20。将上料夹送辊设为两两一排在于，两个上料夹送辊的反向转动或差速转动均可以使得设于其中管坯向一个方向传动。本实施例中，上料夹送装置101包括两排上料夹送辊。两排上料夹送辊对管坯的传送驱动力更大，保证了管坯上料的有效性。上料夹送辊由变频电机加上减速机驱动，具有不同的夹送速度。通过液压缸驱动夹紧或松开，通过调节液压缸的行程以匹配不同尺寸的管坯。

在另一实施例中，储料床身10上设有顶料装置，顶料装置通过在轴向上顶送管坯实现对管坯的上料。

储料床身10的储料平台上还设有多个从动辊50，从动辊50可绕其自身的轴线转动。每一从动辊50平行设置，并设于储料平台中部，每一从动辊50的轴线垂直于储料平台的条形方向。通过多个从动辊50对管坯进行传送，变管坯与储料平台的滑动摩擦为滚动摩擦，从而减小管坯的摩擦阻力。每一从动辊50为收腰状的回转体，从动辊50的中部为凹弧面，收腰回转体能够实现对管坯的良好定位。

向上料夹送装置101中放入管坯，上料夹送辊不断的将管坯由从动辊50上向送料床身20传送。需要说明的是，为保证上料的连续性，在储料床身10上的管坯为连续不间断的。

请一并参阅图5和图6，具体的，送料床身20包括长条状的上料平台和设于上料平台上的推送小车201。推送小车201包括小车本体2011，还包括设于小车本体2011上的推送装置2012。

推送装置2012，包括空心轴20121，还包括卡爪20122和弹性预紧机构20123。两个卡爪20122在空心轴20121上相对设置，或多个卡爪20122在空心轴20121上圆周分布。每一卡爪20122带有朝向空心轴20121的轴心的卡紧面。每一卡爪20122上设有一弹性预紧机构20123，弹性预紧机构20123驱动卡爪20122聚拢。

上述，空心轴20121为两端开口的圆筒，是管坯的容腔，当管坯插入到空心轴20121中时，管坯将多个卡爪20122被撑开，通过空心轴20121的移动将管坯向前推送，且通过弹性预紧机构20123驱动的卡爪20122能够通过机械结构自动的适应不同尺寸的管坯，在管坯插入时直接将管坯抱紧。

卡爪20122的卡紧面为在管坯插入时，卡紧面与管坯的接触面，即卡爪20122对管坯上的作用面。

具体的，当管坯插入到空心轴20121中时，管坯的头部转到卡爪20122使得外扩至管坯能通过，当管坯的尾部越过卡爪20122，卡爪20122在弹性预紧机构20123的作用下重新收拢。

本实施例中，空心轴20121上圆周分布有多个卡爪20122，具体设有三个卡爪20122。三个卡爪20122在空心轴20121上圆周均匀分布。可以理解，两个相对设置的卡爪20122虽然效果不好，但是能起到将芯杆夹紧的作用。

本实施例中，弹性预紧机构20123为弹簧。弹簧是一种常见的标准件，技术成熟且稳定，具有优良的弹性特性，同时具有百万次的疲劳强度，使用寿命更高。

可以理解，弹性预紧机构20123还可以为弹性柱或弹片等具有弹性的部件。

卡爪20122在常态下聚拢，弹性预紧机构20123有弹性预紧力。

弹性预紧机构20123上的预紧力使得卡爪20122始终对管坯有一定的夹紧力，使得推送装置2012对管坯的夹紧力更加有效和牢靠。

本实施例中，每一卡爪20122一端转动连接于空心轴20121外表面，另一端设有一个环状的弹性预紧机构20123。具体的，卡爪20122的端部带有一个卡槽，一个环形的弹簧环绕于三个卡爪20122的卡槽中将使三个卡爪20122靠拢。

在另一实施例中，每一卡爪20122的端部设有一个弹性预紧机构20123，每一弹性预紧机构20123分别驱动与其连接的卡爪20122向空心轴20121的轴线聚拢。

本实施例中，推送装置2012还包括轴套20124，轴套20124同轴地套设于空心轴20121之外，空心轴20121可在轴套20124中转动。具体的，轴套20124为两端开口的圆筒，空心轴20121通过轴承转动的设于轴套20124中。本推送装置2012通过轴套20124固定。

当管坯脱离卡爪20122时，空心轴20121做回转运动，准备下一次的推料动作，同时空心轴20121的可转动性使得夹在其中的管坯传递向其他装置时具有较好的回转容差。

推送小车201还包括推料夹送装置2013。推料夹送装置2013包括至少一排推料夹送辊以及驱动每一推料夹送辊转动的驱动单元，其中，一排推料夹送辊包括两个推料夹送辊。推料夹送辊的夹送方向与空心轴20121的轴线平行。

推料夹送装置2013与上料夹送装置101的结构及原理相似，本实施例的推料夹送装置2013包括一排推料夹送辊。推料夹送装置2013的夹送方向为由送料床身20到辅助送料床身30。

传动机构驱动推送小车201在上料平台上移动。传动机构包括力矩电机、变频电机、减速机及传动链，力矩电机和变频电机分别通过减速机驱动传动链运动。传动链与推送小车201和抱送小车301连接。力矩电机和变频电机交替运动。

力矩电机具有较好的力学性能，具有稳定和强劲的驱动力，变频电机具有调速的作用，能够提供不同转速。具体为推送小车201快进快退时变频电机工作，正常轧制推送时力矩电机工作。

可以理解，传送机构除了可以采用力矩电机、变频电机作为动力装置以外还可以选用液压马达等动力装置。

需要说明的是，当管坯通过推送装置2012后，推送小车201才能执行送料动作，即当管坯与卡爪20122分离时，传动机构驱动小车本体2011继续向前移动。在前移的方向上，管坯由推送装置2012传送到推料夹送装置2013。

送料床身20的上料平台上还设有多个从动辊50及芯杆托架60。从动辊50用于托扶管坯，芯杆托架60用于托扶芯杆。送料床身20上的从动辊50与储料床身10上的从动辊50相同。芯杆托架60包括两个支撑辊，支撑辊的转动轴向与空心轴20121的轴线平行。多个芯杆托架60设于两个芯杆卡盘401之间。芯杆托架60在空心轴20121的径向上可浮动。

上述，芯杆托架60用于对芯杆的托举。芯杆托架60包括两个支撑辊，传送辊可绕其自身轴线转动。两个支撑辊在支撑芯杆时，芯杆设于两个支撑辊之间，即同时与两个支撑辊相切，从而固定。芯杆托架60通过弹簧浮动连接在上料平台上。

由于管坯的直径大于芯杆的直径，在传动管坯时，浮动的芯杆托架60被管坯压下，此时从动辊50和芯杆托架60同时托扶管坯。在传动芯杆时，芯杆托架60的压缩量较小，此时芯杆托架60托扶芯杆。

请一并参阅图7和图8，芯杆夹持装置40设于送料床身20的两端，它包括两个芯杆卡盘401，芯杆卡盘401包括空心轴20121以及在空心轴20121上呈圆周分布的卡爪20122，还包括夹紧驱动部4011，夹紧驱动部4011驱动每一卡爪20122向空心轴20121的轴线聚拢或分散。每一卡爪20122带有朝向空心轴20121的轴心的卡紧面，每一卡爪20122的卡紧面始终处于与空心轴20121同轴的同一圆柱面上。每一芯杆卡盘401的空心轴20121的轴线均在一条直线上。

本实施例的芯杆夹持装置40主要在管坯送机系统1中，用于夹持芯杆和对传送的管坯进行支撑和定位。每一芯杆卡盘401主要用于对芯杆进行夹持和定位，同时通过两个芯杆卡盘401的交替夹持芯杆和管坯，又不阻碍管坯在芯杆卡盘401中的传送。

需要说明的是，芯杆夹持装置40在工作时位置保持固定，芯杆在正常轧制过程中，不前进和后退，只是通过两个芯杆卡盘401的交替夹持来实现管坯在传递过程中，对管坯进行让位。具体的，芯杆的杆径较管坯的杆径小，若管坯的传送方向由左向右，当管坯要传递到左侧的芯杆卡盘401，此时左侧的芯杆卡盘401将芯杆松开，右侧的芯杆卡盘401将芯杆夹紧，左侧的芯杆卡盘401松开到管坯从其中通过，管坯从左侧的芯杆卡盘401中通过后，左侧的芯杆卡盘401再次将芯杆夹紧，而后右侧的芯杆卡盘401打开到管坯能够从其中通过。

每一芯杆卡盘401的空心轴20121的轴线均在一条直线上，保证了多个芯杆卡盘401能够对同一个芯杆同时装夹，且有利于保证在多个芯杆卡盘401之间传递时的传递同轴度。

芯杆夹持装置40还包括夹送机构402。夹送机构402设于一个芯杆卡盘401处且不设于两个芯杆卡盘401之间。夹送机构402包括至少一排夹送辊以及驱动每一夹送辊转动的驱动单元，其中，一排夹送辊包括两个夹送辊。夹送辊的夹送方向与空心轴20121的轴线平行。本实施例的夹送装置包括一排夹送辊。

上述，夹送机构402设于管坯在芯杆夹持装置40的传送方向的尾端，即夹送机构402设于右侧的芯杆卡盘401的一侧。即芯杆先通过两个芯杆卡盘401，后通过夹送机构402。正常生产轧管时夹送机构402不工作，由于装在芯杆最前端的芯杆头（特殊材料制成、耐高温、不易变形）属于工模具，每用一段时间需检查表面质量，必要时更换，因此配备夹送机构402，可为芯杆的前进和后退提供驱动力，便于检修和维护。

芯杆夹持装置40还包括充氮机构403，夹送机构402设于芯杆夹持装置40的一端，充氮机构403设于芯杆夹持装置40的另一端。具体的，在芯杆夹持装置40的传送方向上，芯杆线经过充氮机构403，而后通过两个芯杆卡盘401，最后通过夹送机构402向前传动。

充氮机构403包括充氮头，充氮头的轴线与空心轴20121的轴线在一条直线上。

由于轧制过程中会产生高温，为了保证成品管的质量，需要补充惰性气体保护。加设充氮机构403向空心芯杆内腔充入氮气，氮气再从靠近芯杆位置注入正在轧制的管坯的内腔，以减少管体内表面的氧化。充氮头与空心轴20121的同轴设置保证了充氮头能准确的向芯杆内腔充氮。

芯杆卡盘401还包括联动部4012，夹紧驱动部4011通过联动部4012驱动卡爪20122聚拢或分散。

夹紧驱动部4011通过一个联动部4012驱动多个卡爪20122聚拢或分散，可以使得多个卡爪20122的动作同步性和一致性更好，满足多个卡爪20122的卡紧面始终处于同一柱面上，且可以减少夹紧驱动部4011的使用数量，精简结构。

可以理解，多个圆周分布的卡爪20122通过在径向上聚拢或分散来对管坯进行夹紧，能够实现对在卡爪20122的移动范围内的所有尺寸的芯杆进行夹紧。卡爪20122的数量至少为三个，以实现对芯杆的全方位的可靠的夹紧。本实施例中，卡爪20122的数量为3个，卡爪20122的数量越多，多个卡爪20122的圆周分布的圆柱度越难保证，因而在保证对芯杆的全方位夹紧的同时，3个卡爪20122的精度要求较低。

进一步，为增强卡爪20122对芯杆的夹紧效果，防止芯杆在卡紧面上打滑，卡爪20122的卡紧面上设有防滑纹路，防滑纹路即为设于卡紧面上的凹凸纹。

本实施例中，夹紧驱动部4011为直线运动机构。联动部4012为带有锥孔的锥套，卡紧面的对面为与联动部4012的锥孔的锥角相配的斜面。联动部4012套设于卡爪20122之外，夹紧驱动部4011驱动设于联动部4012上且夹紧驱动部4011的运动方向与联动部4012的轴线方向平行。

上述，锥套与卡爪20122通过斜面配合，卡爪20122在空心轴20121上滑动，从而空心轴20121将卡爪20122的轴向位置固定。夹紧驱动部4011通过驱动联动部4012在空心轴20121的轴向移动，从而变联动部4012的轴向移动为卡爪20122在空心轴20121的径向移动，从而使得多个卡爪20122聚拢或分散，从而达到通过一个部件驱动多个部件同步运动的目的。

本实施例中，芯杆卡盘401还包括摆臂4013，摆臂4013一端转动固定，另一端与夹紧驱动部4011转动连接。夹紧驱动部4011通过摆臂4013驱动联动部4012在联动部4012的轴向移动。

通过夹紧驱动部4011驱动摆臂4013摆动，使得夹紧驱动部4011对联动部4012的驱动力更均衡，不存在因受力不均衡而引起联动部4012的卡死的情况的产生。

具体的，芯杆卡盘401还包括轴套20124，轴套20124套设于联动部4012之外，联动部4012可在轴套20124中转动。摆臂4013上固设有滑块，轴套20124的外表面上设有滑槽，滑块嵌设于滑槽中。滑槽为平行于所述轴套20124的径向的腰型槽。

上述，摆臂4013通过其上的滑块嵌设于轴套20124上，并通过轴套20124上的滑槽与滑块连接，通过滑块带动轴套20124和联动部4012轴向移动。由于摆臂4013在摆动时，固设于摆臂4013上的滑块在轴套20124的轴向和径向上均会发生位置变化，轴套20124和联动部4012在径向上的位置不变，因而在轴套20124上加设径向上的腰型槽，从而容许了联动部4012在轴向移动时，径向位置的变化。满足了摆臂4013在摆动时轴套20124只在轴向上位置发生变化。

可以理解，夹紧驱动部4011与摆臂4013的连接点为位置可变，即摆臂4013与夹紧驱动部4011的连接点和摆臂4013的固定点之间的距离可变，以适应摆臂4013在摆动时，径向间距一定时，摆臂4013长度的变化。

具体的，滑块即为设于摆臂4013上的凸台，滑槽即为设于轴套20124表面的腰形凹槽，滑槽的深度最好大于凸台的高度。

可以理解，夹紧驱动部4011还可以直接驱动联动部4012在空心轴20121的轴向上移动。

本实施例中，夹紧驱动部4011为直线油缸。

直线液压缸具有较好的行程调节特性，体积小，驱动力大，且在工作声噪小。

可以理解，夹紧驱动部4011的运动行程决定了卡爪20122在空心轴20121的轴向移动量，根据需抱夹的芯杆的直径选用不同行程的直线油缸，或根据抱夹的芯杆的直径设定直线运动机构的运动行程。

在其他的实施例中，夹紧驱动部4011还可以是直线电机、直线气缸、滚珠丝杠机构、凸轮机构、齿轮齿条机构等直线运动机构。

芯杆卡盘401还包括卡盘本体4014，空心轴20121和夹紧驱动部4011均设于卡盘本体4014之上。空心轴20121在卡盘本体4014上可相对空心轴20121的轴线转动。

芯杆卡盘401主要用于夹紧并输送芯杆，当芯杆脱离卡爪20122时，空心轴20121做回转运动，准备下一次的送料动作，同时空心轴20121的可转动性使得夹在其中的芯杆在向其他装置的过渡时具有较好的回转容差。

具体的，空心轴20121与卡盘本体4014通过轴承连接，轴套20124和联动部4012之间通过轴承连接。卡盘本体4014的位置固定，直线油缸的缸体固定在卡盘本体4014上，直线油缸的活塞杆连接在摆臂4013的一端，摆臂4013的另一端固定在卡盘本体4014上，从而使得空心轴20121连同卡爪20122、联动部4012一同转动。

本实施例中的芯杆卡盘401还包括横移驱动部4015。横移驱动部4015为直线运动机构，横移驱动部4015通过卡盘本体4014驱动空心轴20121沿空心轴20121的轴向运动。

横移驱动部4015驱动卡盘本体4014移动，使得芯杆卡盘401在具有夹紧效果的同时，还具有使得芯杆卡盘401其中的芯杆具有移动的效果。横移驱动部4015使得芯杆卡盘401具有轴向补偿的功能：在主机正常轧制的情况下，芯杆夹持装置40执行上料操作时两个芯棒卡盘需进行类似交换手的动作，传送方向上的前端芯杆卡盘401和后端芯杆卡盘401的这段芯杆会在传送的中心线方向紧绷与自由两个状态间切换，芯棒卡盘的卡爪20122在芯杆上的相对位置会产生变化，通过卡盘位置的补偿以保证对芯杆的准确定位。

横移驱动部4015使得芯杆卡盘401具有紧急抽芯功能。当轧管主机发生闷车情况需要停机时，横移驱动部4015通过驱动卡盘本体4014的移动，从而将芯杆在变形前将芯杆快速抽离轧制变形区，防止芯杆和管坯抱死。

加设了横移驱动部4015的芯杆卡盘401还具有二次送进的功能。进行首根管的轧制时，在管坯靠近轧辊前，芯杆先安设在与轧辊有一段距离的位置，当管坯被送入主机并接近轧辊时主机启动后再通过横移驱动部4015把芯杆送至正常轧制的位置，以防止轧辊与芯棒发生敲碰造成模具损伤。

本实施例中，横移驱动部4015为直线油缸。直线油缸的缸体位置固定，活塞杆连接在卡盘本体4014上。

直线液压缸具有较好的行程调节特性，体积小，驱动力大，且在工作声噪小。

在其他的实施例中，横移驱动部4015还可以是直线电机、直线气缸、滚珠丝杠机构、凸轮机构、齿轮齿条机构等直线运动机构。

辅助送料床身30包括辅助送料平台及设于辅助送料平台上的抱送小车301，传动机构驱动抱送小车301在辅助送料平台上移动。抱送小车301包括小车本体2011以及设于小车本体2011上的芯杆卡盘401。

传动机构如上文所述，传动机构的传动链同时与推送小车201的小车本体2011和抱送小车301的小车本体2011连接，同时驱动推送小车201和抱送小车301移动，使得送料床身20和辅助送料床身30的上料动作一致性更好。

具体的，两个链轮分别设于管坯送进系统1的工作平台的两端，推送小车201和抱送小车301以及若干芯杆托架60均固定连接在传动链上。

本实施例中，管坯送进系统1还包括管缝检测装置70，管缝检测装置70设于管坯送进系统1的尾部，即设于辅助送料床身30与管材轧机2之间，用于检测管坯送进系统1推出的管坯之间的缝隙。

具体的，管缝检测装置70用于检测两根管坯头尾相接处的位置信号。

管坯送进系统1的工作流程如下：

1.执行上料动作前线确认管材轧机2、芯杆、管坯等已就位，当储料床身10检测到从动辊50上没有管坯时，拔料装置（图中未示出）启动将管坯拔到从动辊50道上，接着启动上料夹送装置101将管坯送至送料床身20。

2.确认后端的芯杆卡盘401卡紧后，前端的芯杆卡盘401打开并移至轴向调整位，充氮机构403离开管坯中心位置，上料夹送装置101不断的向送料床身20送料，当管坯尾端通过上料夹送装置101后推送小车201上的推料夹送装置2013启动驱动管坯继续向前移动。

3.当管坯尾端通过了前端的芯杆卡盘401后，前端的芯杆卡盘401再次将芯杆卡紧，轴向位置回到正常工作位，充氮机构403回到工作位，顶紧芯杆尾部并开始充氮。

4.当管坯尾端通过了推送小车201上的卡爪20122，推料夹送装置2013的夹送辊松开，确认前端的芯杆卡盘401卡紧芯杆后，后端的芯杆卡盘401松开芯杆。

5.推送小车201通过变频电机执行快进动作，当管坯的头部与正在轧制的前一根管坯的尾部接近时，推送小车201通过力矩电机执行正常的推送动作。抱送小车301松开并回到初始位置。

6.若储料床身10没有检测到管坯（无料，当前管坯为最后一根），推送小车201运动至特定位置后，停止推送，芯杆卡盘401执行快速抽芯动作，管材轧机2停止工作。若储料床身10检测到有管，则继续执行下一步。

7.当推送小车201运动至主要送料床身20的后极限位，将管坯换手给抱送小车301，抱送小车301继续抱着管坯传递向管材轧机2，推送小车201退至送料床身20的前极限位。

8.抱送小车301抱送管坯直到管坯的尾端通过后端的芯杆卡盘401后，后端的芯杆卡盘401卡紧芯杆，执行第2步操作，依次循环连续轧制。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.管坯送进系统，包括储料床身和送料床身，其特征在于，还包括辅助送料床身和芯杆夹持装置；

所述储料床身向所述送料床身顶料或夹送送料；

所述送料床身包括推送小车；

所述辅助送料床身包括抱送小车；

所述芯杆夹持装置包括两个芯杆卡盘，一个所述芯杆卡盘设于所述储料床身和所述送料床身之间，另一个所述芯杆卡盘设于所述送料床身和所述辅助送料床身之间；

所述管坯送进系统还包括传动机构，所述传动机构驱动所述推送小车和所述抱送小车移动；

所述传动机构包括力矩电机和变频电机；

所述储料床身包括上料夹送装置或顶料机构；

所述上料夹送装置包括至少一排上料夹送辊以及驱动每一所述上料夹送辊转动的驱动单元，其中，所述一排上料夹送辊包括两个所述上料夹送辊；

所述上料夹送辊的夹送方向朝向所述推送小车；

所述推送小车包括小车本体，还包括设于所述小车本体上的推料装置；

所述推料装置，包括第一空心轴、第一卡爪和弹性预紧机构，两个所述第一卡爪在所述第一空心轴上相对设置，或多个所述第一卡爪在所述第一空心轴上圆周分布；

每一所述第一卡爪带有朝向所述第一空心轴的轴心的第一卡紧面；

每一所述第一卡爪上设有一所述弹性预紧机构，所述弹性预紧机构驱动所述第一卡爪聚拢；

所述推送小车还包括推料夹送装置；

所述推料夹送装置包括至少一排推料夹送辊以及驱动每一所述推料夹送辊转动的驱动单元，其中，所述一排推料夹送辊包括两个所述推料夹送辊；

所述推料夹送辊的夹送方向与所述空心轴的轴线平行；

所述芯杆卡盘包括第二空心轴以及在所述第二空心轴上呈圆周分布的第二卡爪，还包括夹紧驱动部和轴套；

每一所述第二卡爪带有朝向所述第二空心轴的轴心的第二卡紧面；

所述夹紧驱动部驱动所述第二卡爪朝向所述第二空心轴的轴线聚拢或分离，所述轴套套设于所述第二空心轴外且所述第二空心轴可在所述轴套中转动；

所述芯杆夹持装置还包括夹送机构，所述夹送机构设于所述芯杆卡盘与所述辅助送料床身之间；

所述夹送机构包括至少一排抽芯夹送辊以及驱动每一所述抽芯夹送辊转动的驱动单元，其中，所述一排抽芯夹送辊包括两个所述抽芯夹送辊；

所述抽芯夹送辊的夹送方向朝向所述芯杆卡盘；

所述芯杆夹持装置还包括充氮机构，所述夹送机构设于所述芯杆夹持装置的一端，所述充氮机构设于所述芯杆夹持装置的另一端；在所述芯杆夹持装置的传送方向上，芯杆先经过所述充氮机构，而后通过两个所述芯杆卡盘，最后通过所述夹送机构向前传动；

所述充氮机构包括充氮头，所述充氮头的轴线与所述第二空心轴的轴线在一条直线上；

所述芯杆卡盘还包括横移驱动部和卡盘本体；所述第二空心轴和所述夹紧驱动部均设于所述卡盘本体上；所述横移驱动部为直线运动机构，所述横移驱动部通过所述卡盘本体驱动所述第二空心轴沿所述第二空心轴的轴向运动；

所述横移驱动部使得所述芯杆卡盘具有紧急抽芯功能；

所述管坯送进系统的工作流程如下：

1）执行上料动作前先确认管材轧机、芯杆、管坯已就位，接着启动所述上料夹送装置将所述管坯送至所述送料床身；

2)确认后端的所述芯杆卡盘卡紧后，前端的所述芯杆卡盘打开并移至轴向调整位，所述充氮机构离开所述管坯中心位置，所述上料夹送装置不断的向所述送料床身送料，当所述管坯尾端通过所述上料夹送装置后所述推送小车上的所述推料夹送装置启动驱动所述管坯继续向前移动；

3）当所述管坯尾端通过了前端的所述芯杆卡盘后，前端的所述芯杆卡盘再次将所述芯杆卡紧，轴向位置回到正常工作位，所述充氮机构回到工作位，顶紧所述芯杆尾部并开始充氮；

4）当所述管坯尾端通过了所述推送小车上的所述第一卡爪，所述推料夹送装置的所述推料夹送辊松开，确认前端的所述芯杆卡盘卡紧所述芯杆后，后端的所述芯杆卡盘松开所述芯杆；

5）所述推送小车通过所述变频电机执行快进动作，当所述管坯的头部与正在轧制的前一根所述管坯的尾部接近时，所述推送小车通过所述力矩电机执行正常的推送动作；所述抱送小车松开并回到初始位置；

6)若所述储料床身没有检测到所述管坯，所述推送小车运动至特定位置后，停止推送，所述芯杆卡盘执行快速抽芯动作，所述管材轧机停止工作；若所述储料床身检测到有所述管坯，则继续执行下一步；

7）当所述推送小车运动至所述送料床身的后极限位，将所述管坯换手给所述抱送小车，所述抱送小车继续抱着所述管坯传递向所述管材轧机，所述推送小车退至所述送料床身的前极限位；

8)所述抱送小车抱送所述管坯直到所述管坯的尾端通过后端的所述芯杆卡盘后，后端的所述芯杆卡盘卡紧所述芯杆，执行第2）步操作，依次循环连续轧制。

2.根据权利要求1所述的管坯送进系统，其特征在于，还包括联动部和摆臂；

所述夹紧驱动部为直线运动机构；

所述联动部为带有锥孔的锥套，所述第二卡紧面的对面为与所述联动部的锥孔相配的锥形弧面；

所述轴套同轴地套设于所述联动部之外，所述联动部可在所述轴套中转动，所述联动部套设于所述第二卡爪之外；

所述摆臂一端转动固定，另一端与所述夹紧驱动部转动连接。

3.根据权利要求1或2所述的管坯送进系统，其特征在于，所述抱送小车包括小车本体以及设于所述小车本体上的所述的芯杆卡盘。

4.根据权利要求1所述的管坯送进系统，其特征在于，所述传动机构还包括减速机及传动链，所述力矩电机和所述变频电机分别通过所述减速机驱动所述传动链运动；

所述传动链与所述推送小车和所述抱送小车连接；

所述力矩电机和所述变频电机交替运动。

5.根据权利要求1所述的管坯送进系统，其特征在于，还包括管缝检测装置，所述管缝检测装置设于所述管坯送进系统的尾部，用于检测所述管坯送进系统推出的管坯之间的缝隙。

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