CN108994083A - 一种抱辊倾斜的三辊抱芯装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抱辊倾斜的三辊抱芯装置，包括机架(1)、上辊(2)、侧辊(3)、下辊(4)、上摆臂(5)、侧摆臂(6)和下摆臂(7)，上辊(2)、侧辊(3)和下辊(4)在该抱辊倾斜的三辊抱芯装置的轧制中心线的周围均匀分布，上辊(2)的中心线、侧辊(3)的中心线和下辊(4)的中心线均与所述轧制中心线倾斜相同的角度。该抱辊倾斜的三辊抱芯装置由液压缸完成三辊同步开合，完成对轧件或芯棒的合抱或打开动作，抱辊倾斜，满足轧件或芯棒螺旋前进的工况，磨损大为减小，抱辊与轧件或芯棒匹配度高，抱辊倾斜角可调的孔型贴合度更好。

Description

一种抱辊倾斜的三辊抱芯装置

技术领域

本发明涉及轧制设备领域，具体的是一种抱辊倾斜的三辊抱芯装置。

背景技术

不管是斜轧管机前后台，还是穿孔机后台，总离不开对轧制工具或轧件的抱取。对于穿孔机后台，目前常用的是三辊抱芯来稳固顶杆，保证穿孔的顺利进行以及有效控制穿轧毛管的质量；对于斜轧管机前台，通常也采用三辊抱芯来稳固导向芯棒，保证轧制质量。实际上，在斜轧工艺中，不管是顶杆还是芯棒，逆或是轧件，都是本身旋转着前进的，即螺旋式前进，当穿孔机或斜轧管机以一定送进角轧制时，抱辊中心线通常平行轧制中心线，从而使其轧制过程中免不了产生比较大的轴向磨损。

如图1和图2所示，现有的平行抱辊的三辊抱芯装置，由一个液压缸完成三辊同步开合完成对轧件或芯棒800夹抱的动作。主要由机架801、曲柄802、抱辊803、上摆臂804、侧摆臂805、下摆臂806、侧拉杆807、下拉杆808、上拉杆809(或开合液压缸)、调节液压缸810等组成。所述的上摆臂804、侧摆臂805、下摆臂806安装在机架801内；所述的抱辊安装在摆臂上；所述的曲柄802绕曲柄铰接点G1摆动；所述的上摆臂804和侧摆臂805绕上铰接点G2摆动；所述的下摆臂806绕下铰接点G3摆动；所述的调节液压缸810用以同步驱动上摆臂804、侧摆臂805、下摆臂806，从而调整抱辊803开口度；所述的上拉杆809若采用开合液压缸时，从而实现上辊的大打开。

发明内容

为了解决现有平行抱辊的三辊抱芯装置出现的工作时磨损较大的问题。本发明提供了一种抱辊倾斜的三辊抱芯装置，该抱辊倾斜的三辊抱芯装置由液压缸完成三辊同步开合，完成对轧件或芯棒的合抱或打开动作，抱辊倾斜，满足轧件或芯棒螺旋前进的工况，磨损大为减小，抱辊与轧件或芯棒匹配度高，抱辊倾斜角可调的孔型贴合度更好。

本发明解决其技术问题所采用的技术发明是：一种抱辊倾斜的三辊抱芯装置，包括机架、上辊、侧辊、下辊、上摆臂、侧摆臂和下摆臂，机架能够支撑固定上摆臂、侧摆臂和下摆臂，上辊设置于上摆臂的端部，侧辊设置于侧摆臂的端部，下辊设置于下摆臂的端部，上辊、侧辊和下辊在该抱辊倾斜的三辊抱芯装置的轧制中心线的周围均匀分布，上辊的中心线、侧辊的中心线和下辊的中心线均与所述轧制中心线倾斜相同的角度。

上辊的中心线与该轧制中心线的倾斜角度能够调节，侧辊的中心线与该轧制中心线的倾斜角度能够调节，下辊的中心线与该轧制中心线的倾斜角度能够调节。

上辊含有抱辊和轴，抱辊套设于轴外，抱辊的两端内均依次设有轴承、圆螺母和端盖，轴承、圆螺母和端盖均套设于抱辊和轴之间。

上辊的两端通过上辊固定组件与上摆臂的端部连接固定，上摆臂的端部设有用于安装上辊的弧形通孔，该上辊固定组件含有依次连接的扣盖、锁柄轴座、右旋螺母和左旋螺母。

锁柄轴座含有依次连接的轴座段、右旋螺柱段和左旋螺柱段，右旋螺柱段穿过该弧形通孔，右旋螺母套设于右旋螺柱段外，左旋螺母套设于左旋螺柱段外，右旋螺母与轴座段能够夹持固定上摆臂的端部。

轴座段与扣盖均呈凹字形结构，轴座段与扣盖连接形成用于轴插接固定的安装孔，右旋螺柱段的外径与所述弧形通孔的宽度相同，锁柄轴座能够沿所述弧形通孔的圆周方向移动。

右旋螺母朝向左旋螺母的端面设有第一棘齿，左旋螺母朝向右旋螺母的端面设有第二棘齿，左旋螺母朝向右旋螺母的一端外设有环形的凸缘。

第一棘齿和第二棘齿相同；当左旋螺母的内螺纹为单线螺纹时，第二棘齿的齿高大于左旋螺母的螺距与齿数的比值；当左旋螺母的内螺纹为多线螺纹时，第二棘齿的齿高等于左旋螺母的导程与齿数的比值。

侧辊的两端通过侧辊固定组件与侧摆臂的端部连接固定，侧摆臂的端部设有用于安装侧辊的弧形通孔，下辊的两端通过下辊固定组件与下摆臂的端部连接固定，下摆臂的端部设有用于安装下辊的弧形通孔，上辊、侧辊和下辊的结构相同，所述上辊固定组件、侧辊固定组件和下辊固定组件的结构相同。

沿上辊的中心线方向，抱辊含有依次连接的第一端部锥线段、中间曲线段和第二端部锥线段，第一端部锥线段为圆锥台形结构，第一端部锥线段的底端朝向中间曲线段，中间曲线段中部的直径小于中间曲线段两端的直径，中间曲线段的母线为弧线，第一端部锥线段与第二端部锥线段互为镜像。

本发明的有益效果是：该抱辊倾斜的三辊抱芯装置可由液压缸完成三辊同步开合，完成对轧件或芯棒的合抱或打开动作，抱辊倾斜，满足轧件或芯棒螺旋前进的工况，磨损大为减小，抱辊与轧件或芯棒匹配度高，抱辊倾斜角可调的孔型贴合度更好。对于倾斜角可调的三辊抱芯，为更换地达到防松效果，特地采用一种左右旋组合防松螺母联接，自带防松永久自锁结构，确保螺栓联接永久稳固牢靠，保证抱辊与轧件或芯棒紧密贴合。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是现有的平行抱辊的三辊抱芯装置主视图。

图2是现有的平行抱辊的三辊抱芯装置轴测图。

图3是实施例1中所述抱辊倾斜的三辊抱芯装置的轴测图。

图4是实施例1中三抱辊合围孔型的轴测图。

图5是实施例1中三抱辊孔型主视图。

图6是实施例1中上辊和上摆臂的俯视图。

图7是6中沿A-A方向的剖视图。

图8是实施例1中的抱辊的辊形图。

图9是实施例1中上摆臂的俯视图。

图10是实施例1中锁柄轴座的示意图。

图11是实施例1中右旋螺母的轴测图。

图12是实施例1中第一种左旋螺母的轴测图。

图13是实施例1中第二种左旋螺母的轴测图。

图14是实施例2中所述抱辊倾斜的三辊抱芯装置的轴测图。

图15是实施例2中抱辊的剖视图。

1、机架；2、上辊；3、侧辊；4、下辊；5、上摆臂；6、侧摆臂；7、下摆臂；8、调节缸；9、上辊开合缸；

10、轧件；

101、抱辊；102、轴承；103、轴；104、端盖；105、圆螺母；106、扣盖；107、锁柄轴座；108、右旋螺母；109、左旋螺母；

1011、第一端部锥线段；1012、中间曲线段；1013、第二端部锥线段；

1070、轴座段；1071、旋螺柱段；1072、左旋螺柱段；

1080、第一棘齿；1090、第二棘齿；1091、凸缘；

201、抱辊；202、轴承；203、轴承；204、轴；205、端盖；206、隔环；207、隔环；208、隔圈；209、轴端挡板；210、轴套；211、轴套；212、防脱挡板；213、轴端挡板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种抱辊倾斜的三辊抱芯装置，包括机架1、上辊2、侧辊3、下辊4、上摆臂5、侧摆臂6和下摆臂7，机架1能够支撑固定上摆臂5、侧摆臂6和下摆臂7，上辊2设置于上摆臂5的端部，侧辊3设置于侧摆臂6的端部，下辊4设置于下摆臂7的端部，上辊2、侧辊3和下辊4在该抱辊倾斜的三辊抱芯装置的轧制中心线的周围均匀分布，上辊2的中心线、侧辊3的中心线和下辊4的中心线均与所述轧制中心线倾斜相同的角度，如图3至图5所示。

所述抱辊倾斜的三辊抱芯装置还包括调节缸8和上辊开合缸9，上摆臂5、侧摆臂6和下摆臂7安装在机架1内，所述的调节缸8用以同步驱动上摆臂5、侧摆臂6和下摆臂7，从而调整上辊2、侧辊3和下辊4的开口度，调节缸8和上辊开合缸9与上摆臂5、侧摆臂6和下摆臂7之间连接关系为现有技术，本发明不再详细介绍。所述的上辊开合缸9连接上摆臂5，从而实现上辊2的大打开。上辊2、侧辊3和下辊4围绕轧件10(抑或芯棒)呈圆周均布，所述的轧件10(抑或芯棒)在轧制中心线C上，与抱辊(上辊2、侧辊3和下辊4)中心线A倾斜一定夹角。

在本发明所述抱辊倾斜的三辊抱芯装置中，所述轧制中心线C与抱辊中心线A可以设置呈倾斜固定夹角；亦可依据需要设计为可调倾斜夹角，即所述抱辊倾斜的三辊抱芯装置的一种实现方式为轧制中心线C与抱辊中心线A之间的夹角固定不可调，所述抱辊倾斜的三辊抱芯装置的另一种实现方式为轧制中心线C与抱辊中心线A之间的夹角可调，下面将分别详细介绍。

实施例1

在本实施例中，上辊2的中心线A与该轧制中心线C的倾斜角度能够调节，侧辊3的中心线A与该轧制中心线C的倾斜角度能够调节，下辊4的中心线A与该轧制中心线C的倾斜角度能够调节，调节好角度后上辊2、侧辊3和下辊4的倾斜角度能够紧固。

在本实施例中，上辊2含有抱辊101和轴103，抱辊101套设于轴103外，抱辊101的两端内均依次设有轴承102、圆螺母105和端盖104，轴承102、圆螺母105和端盖104均套设于抱辊101和轴103之间。

具体的，所述的抱辊101通过轴承102安装在轴103上；所述的轴承102分别安装在抱辊101两端，一端固定，另一端浮动，并分别用圆螺母105锁紧在轴103上；所述的端盖104安装在抱辊101的两端；所述的轴103的两端通过扣盖106安装在锁柄轴座107上；所述的锁柄轴座107通过右旋螺母108和左旋螺母109紧固在上摆臂5上，如图7至图10所示

在本实施例中，上辊2的两端通过上辊固定组件与上摆臂5的端部连接固定，上摆臂5的端部呈U形结构，上摆臂5的端部(U形结构的两端)设有用于安装上辊2的弧形通孔B，该上辊固定组件含有依次连接的扣盖106、锁柄轴座107、右旋螺母108和左旋螺母109。

在本实施例中，锁柄轴座107含有依次连接的轴座段1070、右旋螺柱段1071和左旋螺柱段1072，右旋螺柱段1071穿过该弧形通孔B，如图3、图6和图7所示，右旋螺母108套设于右旋螺柱段1071外，左旋螺母109套设于左旋螺柱段1072外，右旋螺母108与轴座段1070能够夹持固定上摆臂5的端部。

在本实施例中，轴座段1070与扣盖106均呈凹字形结构，轴座段1070的端部与扣盖106的端部均设有圆弧形凹槽，轴座段1070的圆弧形凹槽与扣盖106的圆弧形凹槽相对应，轴座段1070与扣盖106连接形成用于轴103的端部插接固定的安装孔，右旋螺柱段1071的外径与所述弧形通孔的宽度相同，锁柄轴座107能够沿所述弧形通孔所在圆形的圆周方向移动。

在本实施例中，右旋螺母108朝向左旋螺母109的端面设有第一棘齿1080，左旋螺母109朝向右旋螺母108的端面设有第二棘齿1090，左旋螺母109朝向右旋螺母108的一端外可以设有环形的凸缘1091，如图11至图13所示。右旋螺母108和左旋螺母109的外形尺寸大致相同。

再进一步地，轴座段1070朝向上摆臂5的端面加工有沟槽或滚花，与之对应的上摆臂5的弧形通孔B的周围也加工沟槽或滚花，防止滑移。右旋螺母108与左旋螺母109相背的端面亦可加滚花，增加防滑效果。如图11所示，所述的右旋螺母108端面增加第一棘齿1080，棘齿的朝向由螺纹的旋向确定，从端面看，沿着顺时针方向，所述的第一棘齿1080前高后低。如图12所示，所述的三辊抱芯装置，所述的左旋螺母109端面增加第二棘齿1090，棘齿的朝向由螺纹的旋向确定，从端面看，沿着顺时针方向，所述的第二棘齿1090前高后低。

为更换地达到防松效果，对于接触端面的第一棘齿1080、第二棘齿1090的斜度和齿高，与齿数以及右旋螺母108和左旋螺母109的螺距有一定关系。第一棘齿1080和第二棘齿1090相同；当左旋螺母109的内螺纹为单线螺纹时，第二棘齿1090的齿高大于左旋螺母109的螺距与齿数的比值；当左旋螺母109的内螺纹为多线螺纹时，第二棘齿1090的齿高等于左旋螺母109的导程(螺距×线数)与齿数的比值。

在本实施例中，侧辊3和侧摆臂6之间的连接安装方式与上辊2和上摆臂5之间的连接安装方式相同，下辊4和下摆臂7之间的连接安装方式与上辊2和上摆臂5之间的连接安装方式也相同，如图3所示。即侧辊3的两端通过侧辊固定组件与侧摆臂6的端部连接固定，侧摆臂6的端部设有用于安装侧辊3的弧形通孔，下辊4的两端通过下辊固定组件与下摆臂7的端部连接固定，下摆臂7的端部设有用于安装下辊4的弧形通孔，上辊2、侧辊3和下辊4的结构相同，所述上辊固定组件、侧辊固定组件和下辊固定组件的结构也相同。

在本实施例中，沿上辊2的中心线方向，抱辊101含有依次连接的第一端部锥线段1011、中间曲线段1012和第二端部锥线段1013，第一端部锥线段1011为圆锥台形结构，第一端部锥线段1011的底端朝向中间曲线段1012，中间曲线段1012中部的直径小于中间曲线段1012两端的直径，中间曲线段1012两端的直径相同，中间曲线段1012的母线为弧线，第一端部锥线段1011与第二端部锥线段1013互为镜像。中间曲线段1012与轧件10(抑或芯棒)线接触。

此三辊抱芯装置可由液压缸完成三辊同步开合，完成对轧件或芯棒的合抱或打开动作，抱辊倾斜，满足轧件或芯棒螺旋前进的工况，磨损大为减小，抱辊与轧件或芯棒匹配度高，抱辊倾斜角可调的孔型贴合度更好。当穿孔机或斜轧管机以一定送进角轧制时，且芯棒或顶杆规格比较单一或规格直径变化不大的时候，采用固定倾斜角的的三辊抱芯装置；当穿孔机或斜轧管机的送进角变化范围较大时，且芯棒或顶杆规格直径变化范围很大的时候，采用可调倾斜角的三辊抱芯装置。调整好倾斜角后，此处特地采用一种防松效果的左右旋组合螺母联接，解决采用传统双螺母螺栓防松结构因交变载荷或振动等外界扰动因素而产生交替应变而发生螺栓松动的问题。

实施例2

上辊2的中心线A与该轧制中心线C的倾斜角度固定不能够调节，侧辊3的中心线A与该轧制中心线C的倾斜角度固定不能够调节，下辊4的中心线A与该轧制中心线C的倾斜角度固定不能够调节，如图14所示。

具体的，上辊2与上摆臂5之间的连接方式可以参考图15。上辊2含有抱辊201、轴承202、轴承203、轴204、端盖205、隔环206、隔环207、隔圈208、轴端挡板209、轴套210、轴套211、防脱挡板212和轴端挡板213。

本实施例中其余的技术特征均与实施例1相同，为了节约篇幅，本发明不再详细介绍。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术发明之间、技术发明与技术发明之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种抱辊倾斜的三辊抱芯装置，其特征在于，该抱辊倾斜的三辊抱芯装置包括机架(1)、上辊(2)、侧辊(3)、下辊(4)、上摆臂(5)、侧摆臂(6)和下摆臂(7)，机架(1)能够支撑固定上摆臂(5)、侧摆臂(6)和下摆臂(7)，上辊(2)设置于上摆臂(5)的端部，侧辊(3)设置于侧摆臂(6)的端部，下辊(4)设置于下摆臂(7)的端部，上辊(2)、侧辊(3)和下辊(4)在该抱辊倾斜的三辊抱芯装置的轧制中心线的周围均匀分布，上辊(2)的中心线、侧辊(3)的中心线和下辊(4)的中心线均与所述轧制中心线倾斜相同的角度。

2.根据权利要求1所述的抱辊倾斜的三辊抱芯装置，其特征在于，上辊(2)的中心线与该轧制中心线的倾斜角度能够调节，侧辊(3)的中心线与该轧制中心线的倾斜角度能够调节，下辊(4)的中心线与该轧制中心线的倾斜角度能够调节。

3.根据权利要求2所述的抱辊倾斜的三辊抱芯装置，其特征在于，上辊(2)含有抱辊(101)和轴(103)，抱辊(101)套设于轴(103)外，抱辊(101)的两端内均依次设有轴承(102)、圆螺母(105)和端盖(104)，轴承(102)、圆螺母(105)和端盖(104)均套设于抱辊(101)和轴(103)之间。

4.根据权利要求3所述的抱辊倾斜的三辊抱芯装置，其特征在于，上辊(2)的两端通过上辊固定组件与上摆臂(5)的端部连接固定，上摆臂(5)的端部设有用于安装上辊(2)的弧形通孔，该上辊固定组件含有依次连接的扣盖(106)、锁柄轴座(107)、右旋螺母(108)和左旋螺母(109)。

5.根据权利要求4所述的抱辊倾斜的三辊抱芯装置，其特征在于，锁柄轴座(107)含有依次连接的轴座段(1070)、右旋螺柱段(1071)和左旋螺柱段(1072)，右旋螺柱段(1071)穿过该弧形通孔，右旋螺母(108)套设于右旋螺柱段(1071)外，左旋螺母(109)套设于左旋螺柱段(1072)外，右旋螺母(108)与轴座段(1070)能够夹持固定上摆臂(5)的端部。

6.根据权利要求5所述的抱辊倾斜的三辊抱芯装置，其特征在于，轴座段(1070)与扣盖(106)均呈凹字形结构，轴座段(1070)与扣盖(106)连接形成用于轴(103)插接固定的安装孔，右旋螺柱段(1071)的外径与所述弧形通孔的宽度相同，锁柄轴座(107)能够沿所述弧形通孔的圆周方向移动。

7.根据权利要求4所述的抱辊倾斜的三辊抱芯装置，其特征在于，右旋螺母(108)朝向左旋螺母(109)的端面设有第一棘齿(1080)，左旋螺母(109)朝向右旋螺母(108)的端面设有第二棘齿(1090)，左旋螺母(109)朝向右旋螺母(108)的一端外设有环形的凸缘(1091)。

8.根据权利要求7所述的抱辊倾斜的三辊抱芯装置，其特征在于，第一棘齿(1080)和第二棘齿(1090)相同；

当左旋螺母(109)的内螺纹为单线螺纹时，第二棘齿(1090)的齿高大于左旋螺母(109)的螺距与齿数的比值；

当左旋螺母(109)的内螺纹为多线螺纹时，第二棘齿(1090)的齿高等于左旋螺母(109)的导程与齿数的比值。

9.根据权利要求4所述的抱辊倾斜的三辊抱芯装置，其特征在于，侧辊(3)的两端通过侧辊固定组件与侧摆臂(6)的端部连接固定，侧摆臂(6)的端部设有用于安装侧辊(3)的弧形通孔，下辊(4)的两端通过下辊固定组件与下摆臂(7)的端部连接固定，下摆臂(7)的端部设有用于安装下辊(4)的弧形通孔，上辊(2)、侧辊(3)和下辊(4)的结构相同，所述上辊固定组件、侧辊固定组件和下辊固定组件的结构相同。

10.根据权利要求3所述的抱辊倾斜的三辊抱芯装置，其特征在于，沿上辊(2)的中心线方向，抱辊(101)含有依次连接的第一端部锥线段(1011)、中间曲线段(1012)和第二端部锥线段(1013)，第一端部锥线段(1011)为圆锥台形结构，第一端部锥线段(1011)的底端朝向中间曲线段(1012)，中间曲线段(1012)中部的直径小于中间曲线段(1012)两端的直径，中间曲线段(1012)的母线为弧线，第一端部锥线段(1011)与第二端部锥线段(1013)互为镜像。