CN110369522A - 一种管坯推送装置及推送方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种管坯推送装置，其特征在于：包括：机架、芯棒和推管小车；推管小车包括车体和推料结构；所述车体通过驱动组件设置在机架上，以实现推管小车在机架上沿进料方向往复移动；车体留有管坯通过的通道；推料结构铰接在车体的前端，以实现推料结构高度变化。该装置可节省辅助操作时间，提高生产效率，提供持续稳定推动力。本发明还提供一种用于上述管坯推送装置的推送方法。
Description
技术领域
本发明涉及管坯加工技术领域，更具体地说，涉及一种管坯推送装置及推送方法。
背景技术
行星轧管机是利用围绕管坯自转和公转的轧辊对管坯进行轧制，变形区的管坯内部有限定芯棒，管坯的长度由场地限定，单根管坯依次进入轧制。
目前常用的上料方式为：管坯上料前，芯棒沿轧制线后退至管坯尾端，然后管坯从设备侧方进入轧制线，之后芯棒从管坯尾端穿入管坯管孔，芯棒头部进入轧制区，同时管坯也由推管装置向轧制区推进，芯棒头部到达轧制区后，芯棒尾部进行轴向固定，开始管坯的轧制。行星轧制过程中一般保证出料不转动，但是在上料侧的管坯会发生转动，即管坯在轧制过程中是旋转着前进的。
轧制完成后，推管装置后退，芯棒后退，留出足够空间给下一根管坯从设备侧面进入到轧制线，之后按照前一根管坯轧制的动作再次进行；因此，在前一根管坯完成轧制到下一根管坯上料完成过程中，执行推管装置后退、芯棒后退、管坯上料等多个工序，需要较长的辅助上料时间；在此时间内，轧机主机在不停机运转，既产生了无用损耗，又降低了生产效率。
因此，现阶段亟待设计出一种可节省辅助操作时间、提高生产效率和减少无用损耗的管坯推送装置和推送方法。
发明内容
为克服现有技术中的缺点与不足，本发明的一个目的在于提供一种节省辅助操作时间、提高生产效率、减少无用损耗、提供持续稳定推动力的管坯推送装置。本发明的另一个目的在于提供一种用于上述管坯推送装置、节省辅助操作时间、提高生产效率、提供持续稳定推动力的推送方法。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种管坯推送装置，其特征在于：包括：
机架；
沿进料方向布设在机架上的芯棒；
以及用于推动管坯尾端使管坯沿进料方向移动的推管小车；
所述推管小车包括车体和推料结构；所述车体通过驱动组件设置在机架上，以实现推管小车在机架上沿进料方向往复移动；车体留有管坯通过的通道；所述推料结构铰接在车体的前端，以实现推料结构高度变化。
本发明装置的工作原理是：管坯从芯棒尾部进入，受外部推力作用主动穿入芯棒；在管坯首端到达推料结构的后侧时，管坯继续在外部推力作用下向前移动，并推动推料结构向上转动，使推料结构高度升高，推料结构下方留出空间供管坯通过；在管坯整体通过推料结构下方空间后，推料结构在重力作用下向下转动，使推料结构高度降低；推管小车在驱动组件的驱动下移动，推料结构推动管坯尾端沿进料方向移动。
本发明装置，管坯从芯棒尾部主动穿入芯棒，并可到达推料结构的前侧，之后推料结构推动管坯尾部进入轧制区，轧制过程中提供持续稳定的推动力；在一根管坯轧制到尾部时，推管小车在驱动组件驱动下快速返回到起始位置；下一根管坯可在上一根管坯加工过程中从芯棒尾部穿入芯棒，因此在推管小车返回到起始位置后可马上进行下一根管坯的推送，这样就实现了管坯逐根依次在轧制线上排队进入轧机的动作要求，节省了辅助操作时间，大大提高了轧机的生产效率。
优选地，装置还包括若干用于支撑芯棒的芯棒支撑组件，以及若干用于支撑管坯的管坯支撑组件；所述芯棒支撑组件和管坯支撑组件沿进料方向布设在机架上；所述芯棒支撑组件设有高度调整结构，以调整芯棒支撑组件的支撑高度。
在推管小车推动管坯前移的过程中，管坯由管坯支撑组件支承和定位，芯棒由芯棒支撑组件支承和定位，由于芯棒的底部高度高于管坯的底部高度，因此芯棒支撑组件的支撑高度高于管坯支撑组件的支撑高度；为避免芯棒支撑组件阻挡管坯前移，芯棒支撑组件设有高度调整结构，芯棒支撑组件的支撑高度根据管坯移动位置而进行调整。在整个上料的轧制线上，管坯由管坯支撑组件间隔支撑保证与轧制中心线一致，芯棒也由芯棒支撑组件支撑保证与轧制中心线一致，确保轧制加工质量。
优选地，所述芯棒支撑组件包括两种结构相同、反向布设的芯棒支撑机构一和芯棒支撑机构二；芯棒支撑机构一和芯棒支撑机构二均包括芯棒支撑座和铰接在芯棒支撑座上的芯棒支撑架；芯棒支撑座与芯棒支撑架之间设置有弹性元件，以实现芯棒支撑架弹性定位在芯棒支撑座上；
所述芯棒支撑组件的高度调整结构是指在芯棒支撑架上方形成的受推部和设置芯棒支撑架侧面的抬起部；所述推管小车形成推动部；所述受推部与推动部位置相对应，以实现推管小车在移动过程中推动部推动受推部向下转动使芯棒支撑机构一/芯棒支撑机构二的支撑高度下降；所述车体铰接有拨杆一和拨杆二；拨杆一与芯棒支撑机构一的抬起部相对应；拨杆二与芯棒支撑机构二的抬起部相对应；所述车体设置有限位板一和限位板二，限位板一位于拨杆一的一侧，限位板二位于拨杆二的一侧，且限位板一和限位板二分别位于拨杆一和拨杆二的相反方向。
芯棒支撑机构一和芯棒支撑机构二反向布设，转动方向相反，其中芯棒支撑机构一背向进料方向转动下降，芯棒支撑机构二朝向进料方向转动下降。在起始状态下，推管小车后方的芯棒支撑机构一和芯棒支撑机构二全部支撑高度下降以避免阻挡管坯前进；推管小车前方的芯棒支撑机构一的支撑高度下降，芯棒支撑机构二的支撑高度上升来支撑芯棒。
在推管小车推动管坯向前移动的过程中，管坯首端推动芯棒支撑机构二向下转动，使芯棒支撑机构二的支撑高度下降以不影响管坯前进；同时，推管小车带有拨杆一，拨杆一在芯棒支撑机构一上方通过时，由于限位板一限制拨杆一转动使拨杆一竖直并拨动芯棒支撑机构一的抬起部使芯棒支撑机构一向上转动，芯棒支撑机构一的支撑高度上升来支撑芯棒；并且此时推管小车带有的拨杆二，由于限位板二在相反方向，因此拨杆二在芯棒支撑机构二上方通过时，限位板二不会限定拨杆二竖直，因此拨杆二不会改变芯棒支撑机构二的状态。
在推管小车返回过程中，推管小车推动芯棒支撑机构一向下转动，且拨杆一不会改变芯棒支撑机构一的状态；推管小车带有的拨杆二在芯棒支撑机构二的上方通过时拨动芯棒支撑机构二的抬起部使芯棒支撑机构二向上转动，芯棒支撑机构二的支撑高度上升来支撑芯棒。
本发明装置的芯棒支撑组件无须加入自动控制部件，依靠自身结构与管坯和推管小车的配合，即可达到根据管坯和推管小车的位置来改变支撑高度，结构简单巧妙，既可以有效支撑芯棒，又可以避免阻挡管坯移动。
优选地，所述芯棒支撑架上设有两个导轮，两个导轮之间形成芯棒支撑位。
优选地，所述管坯支撑组件包括管坯支撑架和可转动地设置在管坯支撑架上的两个管坯支撑辊；两个管坯支撑辊按空间交错方式布置。由两个空间交错布置的管坯支撑辊支撑管坯，可减少管坯在旋转前进过程中的摩擦阻力。
优选地，所述推料结构包括推料座体和推盘；所述推盘通过轴承与推料座体连接。在管坯轧制过程中管坯不断旋转，推料结构中与管坯尾端相触的推盘可随着管坯的转动而转动，可避免推料结构与管坯之间产生滑动摩擦而损耗管坯的转动动能。
优选地，所述推料座体的底部从后往前延伸时倾斜向下；可实现管坯从推料座体的后侧向前移动时管坯推动推料座体向上转动。
优选地，所述机架沿进料方向设置有导轨；所述车体可移动地设置在导轨上；驱动组件包括链传动机构；所述车体通过传动轮与链传动机构连接，以实现链传动机构驱动车体沿进料方向往复移动。
上述管坯推送装置的推送方法，其特征在于：将管坯从芯棒尾部主动穿入芯棒中，并沿进料方向向前移动；
在管坯首端到达推管小车的推料结构后侧时，管坯继续向前移动，并推动推料结构向上转动，使推料结构下方留出空间供管坯通过；
在管坯整体通过推料结构下方空间后，推料结构在重力作用下向下转动复位；推管小车在驱动组件的驱动下向前移动，推料结构推动管坯尾端向前移动。
优选地，在推管小车和管坯向前移动的过程中，管坯由管坯支撑组件支承和定位，芯棒由芯棒支撑组件支承和定位；芯棒支撑组件通过高度调整结构来实现支撑高度根据管坯移动位置进行调整。
与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：
1、本发明中，管坯可从芯棒尾部主动穿入芯棒，实现了管坯逐根依次在轧制线上排队进入轧机的动作要求，节省了相邻两根管坯加工之间的辅助操作时间，大大提高了轧机的生产效率；推管小车推动管坯尾部进入轧制区，轧制过程中提供持续稳定的推动力；
2、本发明在整个上料的轧制线上，管坯和芯棒分别由管坯支撑组件和芯棒支撑组件支撑以保证与轧制中心线一致，确保轧制加工质量；
3、本发明的芯棒支撑组件无须加入自动控制部件，依靠自身结构与管坯和推管小车的配合，即可达到根据管坯和推管小车的位置来改变支撑高度，结构简单巧妙，既可以有效支撑芯棒，又可以避免阻挡管坯移动；
4、本发明中，推料结构的推盘可随着管坯的转动而转动，可避免推料结构与管坯之间产生滑动摩擦而损耗管坯的转动动能；
5、本发明中，管坯支撑组件由两个空间交错布置的管坯支撑辊支撑管坯，可减少管坯在旋转前进过程中的摩擦阻力。
附图说明
图1是本发明管坯推送装置的结构示意图之一；
图2是本发明管坯推送装置的结构示意图之二；
图3是本发明管坯推送装置中管坯支撑组件和芯棒支撑组件的布设示意图之一；
图4是本发明管坯推送装置中管坯支撑组件和芯棒支撑组件的布设示意图之二；
图5是本发明管坯推送装置中推料结构的结构示意图之一；
图6是本发明管坯推送装置中推料结构的结构示意图之二；
图7是本发明管坯推送装置中推管小车的结构示意图；
图8是本发明管坯推送装置中芯棒支撑机构一/芯棒支撑机构二的结构示意图；
图9是本发明管坯推送装置中管坯支撑组件的结构示意图；
图10是本发明管坯推送装置中拨杆一/拨杆二的结构示意图；
图11是图10中A-A剖面图；
其中，1为机架、1.1为导轨、2为推管小车、2.1为推料结构、2.1.1为推料座体、2.1.2为推盘、2.1.3为轴承、2.2为车体、2.3为传动轮、2.4为滚轮、2.5为拨杆一/拨杆二、2.6为限位板一/限位板二、3为驱动组件、3.1为传动链轮、3.2为从动链轮、4为管坯支撑组件、4.1为管坯支撑架、4.2为管坯支撑辊、5为芯棒支撑组件、5.1为芯棒支撑机构一、5.2为芯棒支撑机构二、5.3为芯棒支撑座、5.4为芯棒支撑架、5.5为抬起部、5.6为受推部、5.7为弹性元件、5.8为导轮、6为管坯、7为芯棒。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例
本实施例一种管坯推送装置，其结构如图1至图11所示；其中，图1为管坯推送装置在俯视角度下的结构示意图；图2为管坯推送装置在主视角度下的结构示意图；图3为在主视角度下管坯支撑组件和芯棒支撑组件布设的示意图，箭头方向为进料方向；图4为在俯视角度下管坯支撑组件和芯棒支撑组件布设的示意图。
管坯推送装置包括机架1、沿进料方向布设在机架1上的芯棒7、用于推动管坯尾端使管坯沿进料方向移动的推管小车2、若干用于支撑芯棒的芯棒支撑组件5，以及若干用于支撑管坯的管坯支撑组件4。
机架1沿进料方向设置有导轨1.1。推管小车2包括车体2.2和推料结构2.1。车体2.2可移动地设置在导轨1.1上；驱动组件3包括链传动机构；车体2.2通过传动轮2.3与链传动机构连接，以实现链传动机构驱动车体2.2沿进料方向往复移动。
推料结构2.1包括推料座体2.1.1和推盘2.1.2；推盘2.1.2通过轴承2.1.3与推料座体2.1.1连接；推料座体2.1.1铰接在车体2.2的前端。推料座体2.1.1的底部优选从后往前延伸时倾斜向下。车体2.2留有管坯通过的通道。
管坯向前移动到达推料结构2.1的后侧，管坯继续在外部推力作用下向前移动，并推动推料结构2.1向上转动，使推料结构2.1高度升高，推料结构2.1下方留出空间供管坯通过；在管坯整体通过推料结构2.1下方空间后，推料结构2.1在重力作用下向下转动，使推料结构2.1高度降低。
在管坯轧制过程中管坯不断旋转，推料结构2.1中与管坯尾端相触的推盘2.1.2可随着管坯的转动而转动，可避免推料结构2.1与管坯之间产生滑动摩擦而损耗管坯的转动动能。
推料座体2.1.1的底部优选从后往前延伸时倾斜向下；可实现管坯从推料座体2.1.1的后侧向前移动时管坯推动推料座体2.1.1向上转动。
芯棒支撑组件5和管坯支撑组件4沿进料方向布设在机架1上；芯棒支撑组件5设有高度调整结构，以调整芯棒支撑组件5的支撑高度。
本发明装置的工作原理是：管坯6从芯棒7尾部进入，受外部推力作用主动穿入芯棒7；外部推力可采用现有设备实现；在管坯首端到达推料结构2.1的后侧时，管坯继续在外部推力作用下向前移动，并推动推料结构2.1向上转动，使推料结构2.1高度升高，推料结构2.1下方留出空间供管坯通过；在管坯整体通过推料结构2.1下方空间后，推料结构2.1在重力作用下向下转动，使推料结构2.1高度降低；推管小车2在驱动组件3的驱动下移动，推料结构2.1推动管坯尾端沿进料方向移动。在推管小车2推动管坯前移的过程中，管坯由管坯支撑组件4支承和定位，芯棒由芯棒支撑组件5支承和定位，由于芯棒的底部高度高于管坯的底部高度，因此芯棒支撑组件5的支撑高度高于管坯支撑组件4的支撑高度；为避免芯棒支撑组件5阻挡管坯前移，芯棒支撑组件5设有高度调整结构，芯棒支撑组件5的支撑高度根据管坯移动位置而进行调整。
本发明装置，管坯从芯棒尾部主动穿入芯棒，并可到达推料结构2.1的前侧，之后推料结构2.1推动管坯尾部进入轧制区，轧制过程中提供持续稳定的推动力；在一根管坯轧制到尾部时，推管小车2在驱动组件3驱动下快速返回到起始位置；下一根管坯又按照上一根管坯的上料过程进行，这样就实现了管坯逐根依次在轧制线上排队进入轧机的动作要求，省去了两根管坯加工之间的辅助操作，去除了辅助操作时间，大大提高了轧机的生产效率；在整个上料的轧制线上，管坯由管坯支撑组件4间隔支撑保证与轧制中心线一致，芯棒也由芯棒支撑组件5支撑保证与轧制中心线一致。
芯棒支撑组件5包括两种结构相同、反向布设的芯棒支撑机构一5.1和芯棒支撑机构二5.2。芯棒支撑架5.4上设有两个导轮5.8，两个导轮5.8之间形成芯棒支撑位。
芯棒支撑机构一5.1和芯棒支撑机构二5.2均包括芯棒支撑座5.3和铰接在芯棒支撑座5.3上的芯棒支撑架5.4；芯棒支撑架5.4上设有两个导轮5.8，两个导轮5.8之间形成芯棒支撑位。芯棒支撑座5.3与芯棒支撑架5.4之间设置有弹性元件5.7，以实现芯棒支撑架5.4弹性定位在芯棒支撑座5.3上。
芯棒支撑机构一5.1和芯棒支撑机构二5.2均还包括在芯棒支撑架5.4上方形成的受推部5.6和设置芯棒支撑架5.4侧面的抬起部5.5。推管小车2形成推动部；受推部5.6与推动部位置相对应，以实现推管小车2在移动过程中推动部推动受推部5.6向下转动使芯棒支撑机构一5.1/芯棒支撑机构二5.2的支撑高度下降。
车体2.2铰接有拨杆一2.5和拨杆二2.5；拨杆一2.5与芯棒支撑机构一5.1的抬起部5.5相对应；拨杆二2.5与芯棒支撑机构二5.2的抬起部5.5相对应；车体2.2设置有限位板一2.6和限位板二2.6，限位板一2.6位于拨杆一2.5的一侧，限位板二2.6位于拨杆二2.5的一侧，且限位板一和限位板二分别位于拨杆一和拨杆二的相反方向。
芯棒支撑机构一5.1和芯棒支撑机构二5.2反向布设，转动方向相反。本实施例中，芯棒支撑机构一5.1背向进料方向转动下降，芯棒支撑机构二5.2朝向进料方向转动下降。
在起始状态下，推管小车2后方的芯棒支撑机构一5.1和芯棒支撑机构二5.2全部支撑高度下降以避免阻挡管坯前进；推管小车2前方的芯棒支撑机构一5.1的支撑高度下降，芯棒支撑机构二5.2的支撑高度上升来支撑芯棒。
在推管小车2推动管坯向前移动的过程中，管坯首端推动芯棒支撑机构二5.2向下转动，使芯棒支撑机构二5.2的支撑高度下降以不影响管坯前进；同时，推管小车2带有拨杆一2.5，拨杆一2.5在芯棒支撑机构一5.1上方通过时，由于限位板一2.6限制拨杆一2.5转动使拨杆一2.5竖直并拨动芯棒支撑机构一5.1的抬起部5.5使芯棒支撑机构一5.1向上转动，芯棒支撑机构一5.1的支撑高度上升来支撑芯棒；并且此时推管小车2带有的拨杆二2.5，由于限位板二2.6在相反方向，因此拨杆二2.5在芯棒支撑机构二5.2上方通过时，限位板二2.6不会限定拨杆二2.5竖直，因此拨杆二2.5不会改变芯棒支撑机构二5.2的状态。
在推管小车2返回过程中，推管小车2推动芯棒支撑机构一5.1向下转动，且拨杆一2.5不会改变芯棒支撑机构一5.1的状态；推管小车2带有的拨杆二2.5在芯棒支撑机构二5.2的上方通过时拨动芯棒支撑机构二5.2的抬起部5.5使芯棒支撑机构二5.2向上转动，芯棒支撑机构二5.2的支撑高度上升来支撑芯棒。
本发明装置的芯棒支撑组件5无须加入自动控制部件，依靠自身结构与管坯和推管小车2的配合，即可达到根据管坯和推管小车2的位置来改变支撑高度，结构简单巧妙，既可以有效支撑芯棒，又可以避免阻挡管坯移动。
管坯支撑组件4包括管坯支撑架4.1和可转动地设置在管坯支撑架4.1上的两个管坯支撑辊4.2；两个管坯支撑辊4.2按空间交错方式布置；空间交错方式布置是指：管坯支撑辊4.2为弧形辊，且两个弧形辊最高点的高度不同。由两个空间交错布置的弧形轮支撑管坯，可减少管坯在旋转前进过程中的摩擦阻力。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种管坯推送装置，其特征在于：包括：
机架；
沿进料方向布设在机架上的芯棒；
以及用于推动管坯尾端使管坯沿进料方向移动的推管小车；
所述推管小车包括车体和推料结构；所述车体通过驱动组件设置在机架上，以实现推管小车在机架上沿进料方向往复移动；车体留有管坯通过的通道；所述推料结构铰接在车体的前端，以实现推料结构高度变化。
2.根据权利要求1所述的管坯推送装置，其特征在于：还包括若干用于支撑芯棒的芯棒支撑组件，以及若干用于支撑管坯的管坯支撑组件；所述芯棒支撑组件和管坯支撑组件沿进料方向布设在机架上；所述芯棒支撑组件设有高度调整结构，以调整芯棒支撑组件的支撑高度。
3.根据权利要求2所述的管坯推送装置，其特征在于：所述芯棒支撑组件包括两种结构相同、反向布设的芯棒支撑机构一和芯棒支撑机构二；芯棒支撑机构一和芯棒支撑机构二均包括芯棒支撑座和铰接在芯棒支撑座上的芯棒支撑架；芯棒支撑座与芯棒支撑架之间设置有弹性元件，以实现芯棒支撑架弹性定位在芯棒支撑座上；
所述芯棒支撑组件的高度调整结构是指在芯棒支撑架上方形成的受推部和设置芯棒支撑架侧面的抬起部；所述推管小车形成推动部；所述受推部与推动部位置相对应，以实现推管小车在移动过程中推动部推动受推部向下转动使芯棒支撑机构一/芯棒支撑机构二的支撑高度下降；所述车体铰接有拨杆一和拨杆二；拨杆一与芯棒支撑机构一的抬起部相对应；拨杆二与芯棒支撑机构二的抬起部相对应；所述车体设置有限位板一和限位板二，限位板一位于拨杆一的一侧，限位板二位于拨杆二的一侧，且限位板一和限位板二分别位于拨杆一和拨杆二的相反方向。
4.根据权利要求3所述的管坯推送装置，其特征在于：所述芯棒支撑架上设有两个导轮，两个导轮之间形成芯棒支撑位。
5.根据权利要求2所述的管坯推送装置，其特征在于：所述管坯支撑组件包括管坯支撑架和可转动地设置在管坯支撑架上的两个管坯支撑辊；两个管坯支撑辊按空间交错方式布置。
6.根据权利要求1所述的管坯推送装置，其特征在于：所述推料结构包括推料座体和推盘；所述推盘通过轴承与推料座体连接。
7.根据权利要求6所述的管坯推送装置，其特征在于：所述推料座体的底部从后往前延伸时倾斜向下。
8.根据权利要求1所述的管坯推送装置，其特征在于：所述机架沿进料方向设置有导轨；所述车体可移动地设置在导轨上；驱动组件包括链传动机构；所述车体通过传动轮与链传动机构连接，以实现链传动机构驱动车体沿进料方向往复移动。
9.根据权利要求1所述的管坯推送装置的推送方法，其特征在于：将管坯从芯棒尾部主动穿入芯棒中，并沿进料方向向前移动；
在管坯首端到达推管小车的推料结构后侧时，管坯继续向前移动，并推动推料结构向上转动，使推料结构下方留出空间供管坯通过；
在管坯整体通过推料结构下方空间后，推料结构在重力作用下向下转动复位；推管小车在驱动组件的驱动下向前移动，推料结构推动管坯尾端向前移动。
10.根据权利要求9所述的推送方法，其特征在于：在推管小车和管坯向前移动的过程中，管坯由管坯支撑组件支承和定位，芯棒由芯棒支撑组件支承和定位；芯棒支撑组件通过高度调整结构来实现支撑高度根据管坯移动位置进行调整。
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