CN112371733B - 一种轧管机组及其工艺流程 - Google Patents

Abstract

一种轧管机组及其工艺流程，包括芯棒循环系统、轧机入口台、轧机主机、轧机主传动，还包括位于轧机出口的若干个凸轮抱辊装置。毛管从芯棒循环系统进入轧机入口台，入口台采用三辊抱芯装置，提高了轧制的平稳性。出口台的凸轮抱辊装置采用抱辊开合油缸驱动凸轮盘，实现调整内部三根抱辊与轧制出来的荒管的间隙，用抱辊与荒管相切的位置关系减少了荒管的晃动以及与套筒的摩擦，节省空间的同时大大提高了表面精度和壁厚精度，产品质量得到明显改善。

Description

一种轧管机组及其工艺流程

技术领域

本发明属于轧机作业领域，具体涉及一种轧管机组及其工艺流程。

背景技术

在传统的轧机作业线中，轧管机的入口台通常采用夹送辊和芯棒夹持器装置，毛管输入轧机进行轧制时会产生较大的甩动，导致毛管的壁厚精度降低。

而在轧管机的出口台采用三辊导向装置，整个装置的占地面积较大，当操作空间狭窄时使用不方便。

当时用导筒装置时，导筒的直径与荒管直径有一定差距，荒管通过时由于机器振动会在导筒内发生碰撞，甩动过程中荒管表面难免与导筒的内部发生摩擦，影响荒管表面的质量。

当需要轧制不同直径的荒管时，出口台处还需要更换相对应的导筒，更换时则需要将处于工作状态的机器停下，待工人们拆卸、安装完毕后，再次启动，进行轧制。整个过程中机器自动化程度较差，不仅工人的劳动强度较大，而且停工停产造成工作效率明显降低。

发明内容

本发明提供了一种轧管机组及其工艺流程，解决轧制时钢管甩动较为剧烈的现象以及产出荒管的表面质量较低、操作空间狭窄、频繁更换机器部件，工人劳动强度过高，生产效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案提供了一种轧管机组及其工艺流程，包括芯棒循环系统、轧机入口台、轧机主机、轧机主传动，还包括位于轧机主机出口的凸轮抱辊装置。

所述凸轮抱辊装置包括机架、抱辊开合油缸和蜗轮抱机构；所述机架包括底座和抱辊辊箱，底座与抱辊辊箱固定连接。抱辊辊箱的端面外沿设置有固定孔，与底座连接孔对应；内部安装三根用于夹紧荒管的抱辊，与运行在其中的荒管相切，所述抱辊上设置有滑轮；抱辊辊箱的两端分别连接有凸轮盘，所述凸轮盘上设置有抱轨道，抱轨道的宽度与抱辊的滑轮相适应，两者间隙配合；凸轮盘外沿设置有连接柄。

所述蜗轮抱机构包括蜗轮箱装配和减速电机。所述抱辊开合油缸为外部设有螺纹的油缸，安装在蜗轮箱装配的内部。

所述凸轮盘的连接柄与蜗轮抱机构通过连接轴铰接，电机驱动蜗杆旋转，蜗杆将动力传递给蜗轮，蜗轮带动抱辊开合油缸的油缸杆升降；油缸杆的伸缩带动凸轮盘旋转，进而使抱辊在抱轨道中活动，改变抱辊中部空间的大小。

所述抱辊辊箱的端盖上设置有供抱辊运动的开口，工作时随着荒管的直径变化，抱辊在开口方向竖直运动，从而达到调节抱辊中间开孔大小的目的。

抱辊辊箱的外沿设有供连接柄运动的缺口，在调节抱辊中间开孔大小时，减速电机驱动蜗杆，蜗杆将动力传递给蜗轮箱装配，安装在蜗轮箱内部的外部带螺纹的抱辊开合油缸因此具有动力，从而让抱辊开合油缸带动铰接的凸轮盘转动，留有足够的连接柄运动的空间减少了凸轮盘上连接柄的磨损，同时机器运行更加顺畅，提高了工作效率。

所述轧机入口台包括三辊抱芯装置、升降辊道装置、芯棒回退辊道、毛管及芯棒横移装置；所述三辊抱芯装置固定连接在机架上，升降辊道装置、芯棒回退辊道和毛管及芯棒横移装置与三辊抱芯装置间隔设置，所述毛管及芯棒横移装置活动连接在机架上。

本发明技术方案还提供了一种工艺流程，即轧管机组的工艺流程为：轧制时，毛管从穿孔机输出通过毛管走钢线到达芯棒预穿中心线处，芯棒从芯棒循环系统中送出，插入已经在芯棒预穿中心线的毛管内；带芯棒的毛管经过轧机入口台进入轧机主机，在轧机主传动的作用下继续输送，在轧机主机的出口台处根据轧制后荒管的直径调节凸轮抱辊装置中的抱辊开合油缸，从而驱动凸轮盘旋转，实现三个抱辊与轧制出荒管相切，将荒管抱紧送入流水线的下一工序。

所述凸轮抱辊装置的蜗轮箱装配安装在支撑座上，和减速电机固定连接，旁边配合设有蜗杆，支撑座通过销轴与蜗轮抱机构的底座铰接。减速电机驱动蜗杆，蜗杆将动力传递给蜗轮箱中的蜗轮，蜗轮与外部带螺纹的抱辊开合油缸连接，带动油缸杆做升降运动。这样的传动机构设置结构更加紧凑，并且传动比较大，运行平稳，噪声较小。蜗轮箱装配还包括有保护罩，将蜗轮包裹，起到了防尘的作用。

所述凸轮抱辊装置的凸轮盘上设置有注油口，与抱辊的油道相通。这样的设计可以方便操作人员在外部注射润滑剂对机器内需要润滑的抱辊等零部件进行润滑，保证机器更加优良的运行效果和更长的使用寿命。

所述凸轮盘外侧端面固定连接有导套和端盖，导套和端盖分为：入口导套、入口端盖和出口导套、出口端盖。入口端盖和出口端盖的形状相同，并且表面设置有若干筋板，使端盖在起到保护内部机构的同时增加了整体的强度；入口导套的开口相对较大，更方便钢管进入凸轮抱辊系统，出口端盖内部也设置有倒角，便于钢管在机构中的传递和送出。

所述芯棒横移装置的机架包括芯棒限动小车，所述芯棒限动小车上的齿轮两旁设置若干组斜面托轮。斜面托轮的设计限制了齿轮齿条的运行轨迹，减少了芯棒运行过程中偏离轨道的现象发生，提高了输送效率，也提高了对芯棒表面质量的保护。

优选的，可以根据操作空间的大小和轧制荒管的长度，增加或者减少凸轮抱辊装置的个数。

轧制过程中，从穿孔机中输出毛管，经过毛管走钢线输送到芯棒预穿中心线对应的入口台位置；这时冷却后的芯棒经过芯棒润滑系统，逐渐插入毛管的内部；将带有芯棒的毛管横移到轧制中心线对应的入口台位置，由三辊抱芯装置将其固定，送入轧机中；轧制出的荒管进入凸轮抱辊装置，凸轮抱辊装置根据荒管的直径改变抱辊的间距，留出合适的孔型将荒管抱紧输送到流水线的下一工序。而与此同时，芯棒从轧机中退出并向轧制中心线的另一侧横移，进入芯棒回退系统；随着电机驱动，芯棒被输送到冷却系统旁边，芯棒从芯棒走钢线对应的位置横移至冷却系统，经过冷却后再进入润滑系统，润滑的同时向前输送，直至到芯棒预穿中心线对应的后方机架，准备进行下一次穿过毛管。

更换规格时，将荒管通过辊道输送到凸轮抱辊装置轧制中心位置，将抱辊开合油缸的油缸杆全部伸出；电机通电后驱动蜗杆转动，蜗杆将动力传递给蜗轮箱装配，进而调整抱辊开合油缸。此时操作人员观察辊面与钢管的间距，间距达到3mm时停止调整，电机失电制动装置动作；油缸收回检查抱辊孔型大小。根据管径大小调节电驱动蜗轮箱装配中抱辊开合油缸的油缸位置，抱辊开合油缸的油缸杆伸缩，带着凸轮盘的连接柄在抱辊辊箱的外沿开口轨道中旋转。这时，抱辊一边在抱辊辊箱端盖上的开口中作竖直方向的运动，一边沿着凸轮盘上的抱轨道作弧线运动，中间开孔的大小随着抱辊位置的变化而变化。荒管从入口导套进入，被抱辊固定，随着机器运行一点点地前进。

与现有技术性相比，本发明的实质性特点在于：

1.轧机入口台采用三辊抱芯装置，在机架上固定连接若干个三辊抱芯装置，减少了芯棒和毛管在轧制过程中的甩动，提高了轧制的平稳性，保证了毛管的壁厚精度。

2.采用若干个单独的凸轮抱辊机构作为轧机出口台，作为可以根据具体钢管的长度在机架上安装设置机构数量。整体占地面积相对于同等的导套机构明显缩小，单个机构安装和拆卸方便，能够适用于更多的工作场景。

3.设计计算出抱辊的运动轨迹，在抱辊辊箱上设置开孔，通过电机带动蜗轮抱机构转动，调节抱辊装置中抱辊的位置，进而改变抱辊中间开孔的直径大小；在更换不同直径荒管时，只用转动凸轮盘就可以实现夹紧和传输荒管。这样节省了工人更换导套的时间，显著降低了劳动强度，并且整个流水线运行流畅，无需因更换机器而停止工作，提高了生产效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

图1所示为发明一种轧管机组及其工艺流程的工艺流程图。

具体实施方式

如图所示，一种轧管机组及其工艺流程，包括芯棒循环系统、轧机入口台、轧机主机、轧机主传动，还包括位于轧机出口的凸轮抱辊装置。

所述包括机架、抱辊开合油缸和蜗轮抱机构；机架包括底座和抱辊辊箱，底座与抱辊辊箱固定连接。抱辊辊箱的端面外沿设置有固定孔，与底座连接孔对应，销轴穿过底座和托辊辊箱的孔将两者固定连接，使得凸轮抱辊装置固定更加结实。

托辊辊箱的内部安装三个夹紧钢管的抱辊，与运行在其中的荒管相切。

抱辊辊箱的两端分别用螺钉固定连接两个凸轮盘，凸轮盘上设置有弧形的抱轨道，抱轨道的宽度与抱辊的直径相适应，两者间隙配合；凸轮盘外沿设置有连接柄，凸轮盘外侧端面固定连接有导套和端盖。导套与端盖之间通过螺栓连接，凸轮盘与端盖用螺钉连接，在内部机器发生故障或者各零部件磨损时更加便于操作工人的检修与替换。其中，导套和端盖分为：入口导套、入口端盖和出口导套、出口端盖；入口端盖和出口端盖的形状相同，并且表面设置有若干筋板，使端盖在起到保护内部机构的同时增加了整体的强度；入口导套的开口相对较大，倒角尺寸相对于出口导套的尺寸更大。凸轮盘上还设置有注油口，与抱辊的油道相通，操作人员可以方便在外部注射润滑剂对机器内需要润滑的抱辊等零部件进行润滑。

抱辊辊箱的端盖上设置有供抱辊运动的开口，工作时随着荒管的直径变化，抱辊沿端盖开口方向竖直运动，从而达到调节抱辊中间开孔大小的目的；抱辊辊箱的外沿设有供连接柄运动的缺口。蜗轮抱机构包括蜗轮箱装配和减速电机。蜗轮箱装配安装在支撑座上，和减速电机固定连接，旁边配合设有蜗杆，支撑座通过销轴与蜗轮抱机构的底座铰接。

在调节中间开孔大小时，减速电机驱动蜗杆，蜗杆将动力传递给蜗轮箱装配；因为蜗轮箱装配中的蜗轮与外部带螺纹的抱辊开合油缸连接，使得油缸杆做升降运动，带动与其铰接的凸轮盘转动；留有足够的连接柄运动的空间减少了凸轮盘上连接柄的磨损，同时机器运行更加顺畅，提高了工作效率。

轧制时，毛管从芯棒循环系统中送出，通过入口处的三辊抱芯装置抱紧的同时逐渐输送进轧机主机。在轧机主传动的的作用下，毛管从轧机主机的输出端伸出；控制凸轮抱辊装置的抱辊开合油缸，驱动凸轮盘旋转从而带动内部的抱辊运动，让荒管通过相应直径的出口台中间开孔，平稳地输送到下一辊道中。

更换规格时，将荒管通过辊道输送到凸轮抱辊装置轧制中心位置，将油缸杆全部伸出；电机通电后驱动蜗杆，带动蜗轮箱装配中的抱辊开合油缸升降，抱辊开合油缸的油缸杆使得凸轮盘旋转。此时操作人员观察抱辊辊面与荒管的间距，间距达到3mm时停止调整，电机失电制动装置动作；抱辊开合油缸的油缸杆收回，检查抱辊孔型大小。根据管径大小调节电驱动蜗轮抱机构和抱辊开合油缸，抱辊开合油缸的油缸杆伸缩，带着凸轮盘的连接柄在抱辊辊箱的外沿开口轨道中旋转。这时，抱辊一边在抱辊辊箱端盖上的开口中作竖直方向的运动，一边沿着凸轮盘上的抱轨道作弧线运动，中间开孔的大小随着抱辊位置的变化而变化。荒管从入口导套进入，被抱辊夹紧，随着机器运行一点点地前进。

当遇到卡钢等处理事故时，将油缸杆全部收回，启动电机指导抱辊打开到最大位置。

优选的，可以根据操作空间的大小和轧制钢管的长度，增加或者减少凸轮抱辊装置的个数。

Claims (2)

1.一种轧管机组，包括芯棒循环系统、轧机入口台、轧机主机、轧机主传动，其特征在于：还包括位于轧机出口的凸轮抱辊装置：

所述凸轮抱辊装置包括机架、抱辊开合油缸和蜗轮抱辊机构；所述机架包括底座和抱辊辊箱，底座与抱辊辊箱固定连接；抱辊辊箱的端面外沿设置有固定孔，与底座连接孔对应；内部安装三根用于夹紧荒管的抱辊，与运行在其中的荒管相切，所述抱辊上设置有滑轮；抱辊辊箱的两端分别连接有凸轮盘，所述凸轮盘上设置有弧形的抱轨道，抱轨道的宽度与抱辊的滑轮直径相适应，两者间隙配合，所述抱辊一边在抱辊辊箱的端盖上的开口中作直线运动，一边沿着凸轮盘上的抱轨道作弧线运动；凸轮盘外沿设置有连接柄；

所述蜗轮抱辊机构包括蜗轮箱装配和减速电机；所述抱辊开合油缸为外部设有螺纹的油缸，安装在蜗轮箱装配的内部；

所述凸轮盘的连接柄与蜗轮抱辊机构通过连接轴铰接，更换规格时，将抱辊开合油缸的油缸杆全部伸出，电机驱动蜗杆旋转，蜗杆将动力传递给蜗轮，蜗轮带动抱辊开合油缸的油缸杆升降；油缸杆的伸缩带动凸轮盘旋转，进而使抱辊在抱轨道中活动，改变抱辊中部空间的大小；

轧制时，毛管从芯棒循环系统中送出，通过入口处的三辊抱芯装置抱紧的同时逐渐输送进轧机主机；所述抱辊辊箱的端盖上设置有供抱辊运动的开口，抱辊辊箱的外沿设有供连接柄运动的缺口；所述轧机入口台包括三辊抱芯装置、升降辊道装置、芯棒回退辊道、毛管及芯棒横移装置；所述三辊抱芯装置固定连接在机架上，升降辊道装置、芯棒回退辊道和毛管及芯棒横移装置与三辊抱芯装置间隔设置，所述毛管及芯棒横移装置活动连接在机架上。

2.一种应用权利要求1所述轧管机组的工艺流程，其特征在于：轧管机组工作流程为：

轧制时，毛管从穿孔机输出通过毛管走钢线到达芯棒预穿中心线处，芯棒从芯棒循环系统中送出，插入已经在芯棒预穿中心线的毛管内；带芯棒的毛管经过轧机入口台进入轧机主机，在轧机主传动的作用下继续输送，在轧机主机的出口台处根据轧制后荒管的直径调节凸轮抱辊装置中的抱辊开合油缸，从而驱动凸轮盘旋转，实现三个抱辊与轧制出荒管相切，将荒管抱紧送入流水线的下一工序；所述凸轮抱辊装置的蜗轮箱装配安装在支撑座上，和减速电机固定连接，旁边配合设有蜗杆，支撑座通过销轴与蜗轮调节机构的底座铰接；所述凸轮抱辊装置的凸轮盘上设置有注油口，与抱辊的油道相通；所述凸轮盘外侧端面固定连接有导套和端盖，导套和端盖分为：入口导套、入口端盖和出口导套、出口端盖；所述芯棒循环系统包括芯棒限动小车，所述芯棒限动小车上的齿轮两旁设置若干组斜面托轮。