CN107824624A - 一种芯棒台旋转式冷拔机 - Google Patents

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马际青
郭校峰
马立峰
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贾云瑞
门晓星
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Abstract

本发明涉及一种芯棒台旋转式冷拔机，属于材料成型装置技术领域，解决现有的冷拔钢管生产工艺生产效率低、冷拔钢管成材率低的技术问题，解决方案为：拉拔床身上设置为荒管拉拔工位，拉拔床身的上方设置为芯棒穿芯工位；所述芯棒穿芯工位包括提升上料装置、拉拔床身、横移链装置、穿棒夹送辊装置、芯棒推拉装置、芯棒调整装置和芯棒旋转传动装置，所述荒管拉拔工位包括拉拔模座及模具、成品管夹紧制动装置一、成品管夹紧制动装置二、拉拔小车、主动传动系统、主链轮装配、拉拔链装置、链条自动张紧装置、卸料接料装置、出料台架和成品收集装置。本发明提高了生产效率的同时保证了冷拔钢管的成材率。

Description

一种芯棒台旋转式冷拔机
技术领域
本发明属于材料成型装置技术领域，涉及一种钢管的冷拔机组，特别涉及一种芯棒台旋转式冷拔机。
背景技术
管材是人们生活中常见的型材，冷拔钢管生产工艺是管材成型的常见工艺，但是现有的冷拔钢管生产工艺存在以下问题：
1、现有的冷拔钢管生产工艺生产效率低
冷拔钢管生产工艺要求等待拉拔的荒管在拉拔前，应在芯棒穿入装置上(简称芯棒台)先穿入芯棒，这一工序所用时间占整个拉拔工序时间的1/10左右(具体取决于待拉荒管的长度)，从整体上降低了冷拔钢管的生产效率。
2、现有的冷拔钢管成材率低
冷拔机在进行拉拔作业时，由于被拉荒管属于金属塑性变形，导致钢管在拉拔过程中产生较大弹力，所以当被拉拔的成品管从拉拔模口拉脱时(此时拉拔钳口也同时松开)，拉拔完成的成品管在拉拔方向上会发生向前冲击的现象，导致成品管管端撞击拉拔小车使成品管管端变形扭曲，这种现象随着成品管外径的减小、变形量增大及成品管长度的增加而变得越发严重，大大降低了冷拔钢管的成材率。现有的冷拔机由于工艺条件、设备制造能力及应用范围的限制，一般拉拔后的成品管的长度不大于15m，在此情况下，成品管的反弹力较小，对成品管的质量影响甚微，但其已经不能满足30米以上冷拔钢管的成型需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，解决现有的冷拔钢管生产工艺生产效率低、冷拔钢管成材率低的技术问题，提供一种芯棒台旋转式冷拔机。
本发明通过以下技术方案予以实现。
一种芯棒台旋转式冷拔机，它包括提升上料装置、布料槽装置、穿棒夹送辊装置、拉拔模座及模具和拉拔床身，其中：所述拉拔床身上设置为荒管拉拔工位，拉拔床身的上方设置为芯棒穿芯工位；
在所述的芯棒穿芯工位上：所述提升上料装置设置于拉拔床身的上方，提升上料装置末端安装有横移链装置，布料槽装置安装于横移链装置末端的下方，待拉拔的荒管通过提升上料装置经横移链装置运送至布料槽装置上；所述穿棒夹送辊装置设置于拉拔床身的首端，待拉拔的荒管首端穿入穿棒夹送辊装置中，芯棒推拉装置设置于所述穿棒夹送辊装置的另一侧，芯棒推拉装置与穿棒夹送辊装置之间并靠近芯棒推拉装置一侧设置有芯棒调整装置，芯棒的一端穿入芯棒推拉装置中，芯棒的另一端穿入的荒管中，芯棒中部设置有芯棒旋转传动装置；
在所述的荒管拉拔工位上：拉拔模座及模具设置于拉拔床身的首端，在拉拔床身的床身上靠近首端一侧固定安装有成品管夹紧制动装置一，在拉拔床身的床身中部固定安装有成品管夹紧制动装置二，在拉拔床身上位于设置有拉拔小车；拉拔床身的尾端设置有主动传动系统，主动传动系统驱动主链轮装配运动，主链轮装配通过拉拔链装置驱动拉拔小车沿拉拔床身作往复式水平运动，与拉拔链装置相配合地设置有链条自动张紧装置；在拉拔床身的下方设置有卸料接料装置，卸料接料装置的末端与出料台架的进料端连接，出料台架的出料端与成品收集装置连接。
进一步地，所述芯棒旋转传动装置包括底座、支架、环形翻转架、两组支撑滚轮、翻转梁、芯棒台I、芯棒台II、链轮、链条、减速机、翻转电机、触压缓冲器、限位挡块和链齿；
所述支架设在底座上，所述支架顶面中部设有凹槽，所述触压缓冲器对称设在支架顶面两侧，所述两组支撑滚轮分别安装在凹槽内侧，所述环形翻转架设在凹槽内并位于两组支撑滚轮上方，所述环形翻转架可相对支架进行180度往复旋转，所述翻转梁穿过环形翻转架空腔并与环形翻转架内侧面固定连接，所述芯棒台I、芯棒台II分别通过支撑座装在翻转梁的上面和下面，所述限位挡块设在环形翻转架外壁一侧与触压缓冲器相对应位置处；
所述链轮装在底座一侧，所述链齿设在环形翻转架外壁一侧圆周，所述链轮与链齿之间通过链条连接，所述翻转电机通过减速机与链轮连接。
进一步地，所述芯棒台I和芯棒台II上均设有若干芯棒管，所述芯棒保护管与翻转梁平行设置。
进一步地，所述环形翻转架两侧端面处还设有压轮。
进一步地，在所述芯棒推拉装置上与荒管拉拔工位和芯棒穿芯工位位置对应处分别平行设置有5根芯棒安装位置。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1、芯棒旋转传动装置的结构为在一个圆周框架内上、下平行布置2个相同的芯棒台，当上芯棒台执行穿芯棒的工序时，下芯棒台上已经穿好芯棒的荒管就可执行拉拔工序，这样就可节省出穿芯棒的时间，整体可提高生产效率10％左右。
2、安装有两套成品管夹紧制动装置，当被拉拔的成品管从拉拔模口拉脱时，就不会有成品管反弹撞坏管端的现象发生了，保证了冷拔钢管的成材率。
附图说明
图1为本发明整体主视结构示意图。
图2为本发明整体俯视结构示意图。
图3为图1中提升上料装置处左视结构示意图。
图4为芯棒旋转传动装置整体主视结构示意图。
图5为图4的左视结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做详细说明本实施例是以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下面的实施例。
如图1至图5所示，本实施例中的一种芯棒台旋转式冷拔机，它包括提升上料装置1、布料槽装置3、穿棒夹送辊装置4、拉拔模座及模具8和拉拔床身11，其中：所述拉拔床身11上设置为荒管拉拔工位，拉拔床身11的上方设置为芯棒穿芯工位；
在所述的芯棒穿芯工位上：所述提升上料装置1设置于拉拔床身11的上方，提升上料装置1末端安装有横移链装置2，布料槽装置3安装于横移链装置2末端的下方，待拉拔的荒管通过提升上料装置1经横移链装置2运送至布料槽装置3上；所述穿棒夹送辊装置4设置于拉拔床身11的首端，待拉拔的荒管首端穿入穿棒夹送辊装置4中，芯棒推拉装置7设置于所述穿棒夹送辊装置4的另一侧，芯棒推拉装置7与穿棒夹送辊装置4之间并靠近芯棒推拉装置7一侧设置有芯棒调整装置6，芯棒的一端穿入芯棒推拉装置7中，芯棒的另一端穿入的荒管中，芯棒中部设置有芯棒旋转传动装置5；
在所述的荒管拉拔工位上：拉拔模座及模具8设置于拉拔床身11的首端，在拉拔床身11的床身上靠近首端一侧固定安装有成品管夹紧制动装置一9-1，在拉拔床身11的床身中部固定安装有成品管夹紧制动装置二9-2，在拉拔床身11上位于设置有拉拔小车10；拉拔床身11的尾端设置有主动传动系统15，主动传动系统15驱动主链轮装配14运动，主链轮装配14通过拉拔链装置12驱动拉拔小车10沿拉拔床身11作往复式水平运动，与拉拔链装置12相配合地设置有链条自动张紧装置13；在拉拔床身11的下方设置有卸料接料装置16，卸料接料装置16的末端与出料台架17的进料端连接，出料台架17的出料端与成品收集装置18连接。
进一步地，所述芯棒旋转传动装置5包括底座51、支架52、环形翻转架53、两组支撑滚轮54、翻转梁55、芯棒台I56、芯棒台II57、链轮58、链条59、减速机510、翻转电机511、触压缓冲器512、限位挡块513和链齿514；
所述支架52设在底座51上，所述支架51顶面中部设有凹槽，所述触压缓冲器512对称设在支架51顶面两侧，所述两组支撑滚轮54分别安装在凹槽内侧，所述环形翻转架53设在凹槽内并位于两组支撑滚轮54上方，所述环形翻转架53可相对支架51进行180度往复旋转，所述翻转梁55穿过环形翻转架53空腔并与环形翻转架53内侧面固定连接，所述芯棒台I56、芯棒台II57分别通过支撑座装在翻转梁55的上面和下面，所述限位挡块513设在环形翻转架53外壁一侧与触压缓冲器512相对应位置处；
所述链轮58装在底座51一侧，所述链齿514设在环形翻转架53外壁一侧圆周，所述链轮58与链齿514之间通过链条59连接，所述翻转电机511通过减速机510与链轮58连接。
进一步地，所述芯棒台I56和芯棒台II57上均设有若干芯棒管515，所述芯棒保护管515与翻转梁55平行设置。
进一步地，所述环形翻转架53两侧端面处还设有压轮。
进一步地，在所述芯棒推拉装置7上与荒管拉拔工位和芯棒穿芯工位位置对应处分别平行设置有5根芯棒安装位置。
所述的一种芯棒台旋转式冷拔机的工作过程如下：
本实施例中荒管的材质为碳钢，具体实施过程中也可以为低合金钢，荒管规格：外径D为成品规格：外径D为：拉拔机拉拔头数量：五头，拉拔机公称拉拔力：60吨，拉拔机拉拔速度：无级调速，管料送进速度：无级调速。
合格的荒管经起重机放置在提升上料装置1上，荒管端部尽可能对齐拉模座端，在提升上料装置1上管捆散开(有时需要人工干预)，提升上料装置1逐步将荒管摆放到横移链装置2上，在横移链装置2上荒管通过链条正反转逐渐铺开(有时需要人工干预)，然后输送到布料槽装置3上。此时芯棒旋转传动装置5芯棒台I56在芯棒穿芯工位(高位)上将芯棒推出人工将芯棒预穿入荒管头部，穿棒夹送辊装置4的上夹送辊下降夹住荒管并转动完成穿芯。然后芯棒和荒管一起后退到后位，芯棒旋转传动装置5芯棒台I56旋转到荒管拉拔工位(低位)上，此时芯棒台II57在芯棒穿芯工位(高位)上，进行穿芯。芯棒推拉装置7将芯棒及荒管一起推入到拉拔模座及模具8处，拉拔小车10的钳口夹住伸出模孔的钢管头部，同时启动拉拔链装置12运动带动拉拔小车10将荒管拉过模孔。在拔制的过程中卸料接料装置16抬起准备接料，拨制结束前成品管夹紧制动装置一9-1及装置二9-2夹住钢管尾部，防止拔制结束时由于钢管的惯性造成钢管的冲击弯曲和尾部甩动，拨制结束后拉拔小车10停止移动、成品管夹紧制动装置一9-1与成品管夹紧制动装置二9-2同时打开、钢管从拔制钳口中落下，卸料接料装置16接料并下降将钢管放到出料台架17上，卸料结束后，拨制小车通过链条返回原位，准备进行下一次拨制。
拔制结束后芯棒台I56芯棒后退返回，芯棒旋转传动装置5旋转，芯棒台I56到芯棒穿芯工位(高位)上、并将芯棒推出，准备进入下一个穿芯过程；芯棒台II57到荒管拉拔工位(低位)上，准备进入下一个拔制过程。
在拔制的过程中卸料接料装置16抬起准备接料，拔制结束后，卸料接料装置16接料并下降，通过出料台架17将钢管成品送出到成品收集装置18中。
为缩短拔制周期，提高工作效率。冷拔机床身采用双链C型架结构，链条中心与拔制中心一致，使得拔制过程更加稳定。
拉拔机主电机采用直流电机，双向可逆传动，能够实现拔制完成后拔制小车快速返回。
拉拔机整机采用PLC全自动控制，除人工穿棒外其余过程全部自动操作，全线具有各种参数的显示以及各种安全互锁、及报警功能。
芯棒旋转传动装置5具体的工作过程为：在芯棒台I56穿芯棒的同时芯棒台II57处进行拉拔作业，在拉拔过程中，芯棒台I56完成穿芯棒作业，待拉拔作业完成后，启动翻转电机511正向转动，翻转电机511通过减速机510带动链轮58运动，链轮58带动环形翻转架53及翻转梁55、芯棒台I56和芯棒台II57一同旋转，当其正向旋转180度时停止转动，此时穿好芯棒的芯棒台I56转至拉拔位，同时芯棒台II57转至穿芯棒位，进行下一次拉拔和穿芯棒工序；
拉拔作业和穿芯棒作业完成后，启动翻转电机511反向转动，翻转电机511通过减速机510带动链轮58反向运动，链轮58带动环形翻转架53及翻转梁55、芯棒台I56和芯棒台II57一同反向旋转，当其反向旋转180度时停止转动，此时穿好芯棒的芯棒台I56转至穿芯棒位，同时芯棒台II57转至拉拔位，再次进行下一次拉拔和穿芯棒工序。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种芯棒台旋转式冷拔机，它包括提升上料装置(1)、布料槽装置(3)、穿棒夹送辊装置(4)、拉拔模座及模具(8)和拉拔床身(11)，其特征在于：所述拉拔床身(11)上设置为荒管拉拔工位，拉拔床身(11)的上方设置为芯棒穿芯工位；
在所述的芯棒穿芯工位上：所述提升上料装置(1)设置于拉拔床身(11)的上方，提升上料装置(1)末端安装有横移链装置(2)，布料槽装置(3)安装于横移链装置(2)末端的下方，待拉拔的荒管通过提升上料装置(1)经横移链装置(2)运送至布料槽装置(3)上；所述穿棒夹送辊装置(4)设置于拉拔床身(11)的首端，待拉拔的荒管首端穿入穿棒夹送辊装置(4)中，芯棒推拉装置(7)设置于所述穿棒夹送辊装置(4)的另一侧，芯棒推拉装置(7)与穿棒夹送辊装置(4)之间并靠近芯棒推拉装置(7)一侧设置有芯棒调整装置(6)，芯棒的一端穿入芯棒推拉装置(7)中，芯棒的另一端穿入的荒管中，芯棒中部设置有芯棒旋转传动装置(5)；
在所述的荒管拉拔工位上：拉拔模座及模具(8)设置于拉拔床身(11)的首端，在拉拔床身(11)的床身上靠近首端一侧固定安装有成品管夹紧制动装置一(9-1)，在拉拔床身(11)的床身中部固定安装有成品管夹紧制动装置二(9-2)，在拉拔床身(11)上位于设置有拉拔小车(10)；拉拔床身(11)的尾端设置有主动传动系统(15)，主动传动系统(15)驱动主链轮装配(14)运动，主链轮装配(14)通过拉拔链装置(12)驱动拉拔小车(10)沿拉拔床身(11)作往复式水平运动，与拉拔链装置(12)相配合地设置有链条自动张紧装置(13)；在拉拔床身(11)的下方设置有卸料接料装置(16)，卸料接料装置(16)的末端与出料台架(17)的进料端连接，出料台架(17)的出料端与成品收集装置(18)连接。
2.根据权利要求1所述的一种芯棒台旋转式冷拔机，其特征在于：所述芯棒旋转传动装置(5)包括底座(51)、支架(52)、环形翻转架(53)、两组支撑滚轮(54)、翻转梁(55)、芯棒台I(56)、芯棒台II(57)、链轮(58)、链条(59)、减速机(510)、翻转电机(511)、触压缓冲器(512)、限位挡块(513)和链齿(514)；
所述支架(52)设在底座(51)上，所述支架(51)顶面中部设有凹槽，所述触压缓冲器(512)对称设在支架(51)顶面两侧，所述两组支撑滚轮(54)分别安装在凹槽内侧，所述环形翻转架(53)设在凹槽内并位于两组支撑滚轮(54)上方，所述环形翻转架(53)可相对支架(51)进行180度往复旋转，所述翻转梁(55)穿过环形翻转架(53)空腔并与环形翻转架(53)内侧面固定连接，所述芯棒台I(56)、芯棒台II(57)分别通过支撑座装在翻转梁(55)的上面和下面，所述限位挡块(513)设在环形翻转架(53)外壁一侧与触压缓冲器(512)相对应位置处；
所述链轮(58)装在底座(51)一侧，所述链齿(514)设在环形翻转架(53)外壁一侧圆周，所述链轮(58)与链齿(514)之间通过链条(59)连接，所述翻转电机(511)通过减速机(510)与链轮(58)连接。
3.根据权利要求2所述的一种芯棒台旋转式冷拔机，其特征在于：所述芯棒台I(56)和芯棒台II(57)上均设有若干芯棒管(515)，所述芯棒保护管(515)与翻转梁(55)平行设置。
4.根据权利要求2所述的一种芯棒台旋转式冷拔机，其特征在于：所述环形翻转架(53)两侧端面处还设有压轮。
5.根据权利要求1所述的一种芯棒台旋转式冷拔机，其特征在于：在所述芯棒推拉装置(7)上与荒管拉拔工位和芯棒穿芯工位位置对应处分别平行设置有5根芯棒安装位置。
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