CN112692070B - 一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒 - Google Patents

Abstract

一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒，属于无缝管轧制装置技术领域，解决现有实心芯棒无法自行脱棒且备品量大、成本高的技术问题，解决方案为：芯棒包括芯棒轧制段、连接段、液压传动单元和位移传感器单元，所述芯棒轧制段的一端通过连接段与液压传动单元连接，液压传动单元驱动芯棒轧制段伸出或者缩回，位移传感器单元贯穿液压传动单元延伸至连接段中。本发明采用伺服液压缸驱动芯棒精整段伸缩的方式，可随意控制精整段的长度，在皮尔格冷热轧管坯出现脱棒困难的情况下，可在不影响主轧机正常工作的情况下，通过液压系统驱动精整段回缩，实现顺利脱棒；同时能够满足多种工艺规格的需求，大大降低芯棒的备品率，节约了成本。

Description

一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒

技术领域

本发明属于无缝管轧制装置技术领域，具体涉及的是一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒。

背景技术

目前国内外大部分周期式轧管机芯棒大都采用实心结构，通过带有截面按一定规律变化孔型的轧辊，按周期轧制的往复过程进行轧制。这种实心芯棒的缺点是只能对应同一种规格、材质的管坯加工，适应性单一，对于多品种多规格的生产，大大增加了备品量。且实心芯棒结构在轧制中一旦遇到润滑状况不良的情况下，容易出现被轧管材咬死芯棒的现象，即俗称的“闷车”，大大降低了轧制效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，解决现有实心芯棒无法自行脱棒且备品量大、成本高的技术问题，本发明提供一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒，其中：所述芯棒包括芯棒轧制段、连接段、液压传动单元和位移传感器单元，所述芯棒轧制段的一端通过连接段与液压传动单元连接，液压传动单元驱动芯棒轧制段伸出或者缩回，位移传感器单元贯穿液压传动单元延伸至连接段中；

所述芯棒轧制段包括芯棒精整段和芯棒变径段，芯棒变径段套装于芯棒精整段的一端，芯棒精整段在芯棒变径段中沿轴线方向作直线运动；

所述连接段包括连接头、密封盖和缸盖，所述缸盖的侧壁上设置有第一进/出油口，缸盖的一侧端面处设置有固定套管，固定套管与芯棒变径段螺纹连接；所述连接头活动安装于固定套管中，连接头与所述芯棒精整段螺纹连接，连接头的底面上设置有第一通孔，密封盖固定设置于连接头内腔的底面上；

所述液压传动单元包括活塞和液压缸，所述缸盖固定盖设于液压缸的端面上，液压缸的底面上沿半径方向设置有接线孔，液压缸的底面连接位置处设置第二进/出油口，所述第一进/出油口和第二进/出油口分别与液压缸的内腔连通；所述活塞安装于液压缸中，活塞的一端贯穿缸盖、固定套管与连接头固定连接，活塞的心部沿轴线方向设置有传感器单元安装孔，液压缸的底面上设置有第二通孔，所述第一通孔、传感器单元安装孔与第二通孔同轴设置；

所述位移传感器单元包括位移传感器和传感器固定套管，位移传感器安装于传感器固定套管中，传感器固定套管的一端贯穿第二通孔延伸至传感器单元安装孔中，位移传感器的检测端延伸至第一通孔中，传感器固定套管的另一端延伸至液压传动单元的外端，位移传感器的信号线贯穿接线孔延伸至液压传动单元的外部，在液压缸的底面上位于传感器固定套管的外部安装传感器保护壳体。

进一步地，所述芯棒精整段的一端设置芯棒精整段外螺纹，靠近芯棒变径段宽口一侧的内壁上设置芯棒变径段内螺纹，连接头的内壁上设置连接头内螺纹，固定套管的外壁上设置固定套管外螺纹，芯棒精整段外螺纹与连接头内螺纹螺纹连接，芯棒变径段内螺纹与固定套管外螺纹螺纹连接。

进一步地，所述密封盖与连接头的底面通过密封盖螺栓固定连接，连接头通过连接头密封螺栓与活塞固定连接，缸盖通过缸盖螺栓与液压缸固定连接。

进一步地，所述传感器保护壳体通过传感器保护壳体螺栓与液压缸的底面固定连接。

进一步地，所述传感器保护壳体的外侧壁上设置传感器保护壳体外螺纹。

进一步地，所述传感器固定套管中靠近位移传感器检测端的一侧设置第一垫圈，传感器固定套管中靠近位移传感器的接线端一侧设置第二垫圈。

进一步地，所述液压传动单元外部的传感器固定套管的外壁上安装限位螺母。

进一步地，所述液压缸中活塞端面的两侧均设置为油腔。

与现有技术相比本发明的有益效果为：

1、本发明采用伺服液压缸驱动芯棒精整段伸缩的方式，可随意控制精整段的长度，在皮尔格冷热轧管坯出现脱棒困难的情况下，可在不影响主轧机正常工作的情况下，通过液压系统驱动精整段回缩，实现顺利脱棒；

2、采用伺服液压缸驱动芯棒精整段伸缩的方式，可随意控制精整段的长度，可根据实际生产工艺的需要，如更换管坯材质、尺寸等参数的情况下，通过变化精整段的长度来提高成材率，正常情况下一种规格的管材只能对应一个规格的芯棒，这样可以实现一根芯棒满足多种工艺规格的需求，大大降低芯棒的备品率，节约了成本；

3、本发明由于采用了液压系统，可实现自行润滑芯棒，省去了通常冷轧机上芯棒的油润滑，节约了成本；

4、本发明的结构和技术方案可适用于特大型、大型、中型和小型周期式冷热轧管机。

附图说明

芯棒轧制段1、连接段2、液压传动单元3和位移传感器单元4

图1为本发明立体装配结构示意图；

图2为芯棒轧制段立体结构示意图；

图3为芯棒轧制段主视剖视结构示意图；

图4为连接段立体结构示意图；

图5为连接段主视结构示意图；

图6为图5中A-A面剖视结构示意图；

图7为图5中连接段的右视结构示意图；

图8为液压传动单元立体结构示意图；

图9为图8中液压传动单元B向结构示意图；

图10为图9中D-D面剖视结构示意图；

图11为图8中液压传动单元C向结构示意图；

图12为图11中E-E面剖视结构示意图；

图13为液压传动单元和位移传感器单元装配结构立体图；

图14为液压传动单元和位移传感器单元装配状态剖视结构示意图；

图15为位移传感器单元立体结构示意图；

图16为位移传感器立体结构示意图。

1为芯棒轧制段，11为芯棒精整段，12为芯棒变径段，2为连接段，21为连接头，22为密封盖，23为缸盖，24为第一进/出油口，25为固定套管，26为第一通孔，3为液压传动单元，31为活塞，32为液压缸，33为接线孔，34为第二进/出油口，35为传感器单元安装孔，36为第二通孔，4为位移传感器单元，41为位移传感器，42为传感器固定套管，43为传感器保护壳体，44为第一垫圈，45为第二垫圈，46为限位螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1至图16所示的一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒，其中：所述芯棒包括芯棒轧制段1、连接段2、液压传动单元3和位移传感器单元4，所述芯棒轧制段1的一端通过连接段2与液压传动单元3连接，液压传动单元3驱动芯棒轧制段1伸出或者缩回，位移传感器单元4贯穿液压传动单元3延伸至连接段2中；

所述芯棒轧制段1包括芯棒精整段11和芯棒变径段12，芯棒变径段12套装于芯棒精整段11的一端，芯棒精整段11在芯棒变径段12中沿轴线方向作直线运动；

所述连接段2包括连接头21、密封盖22和缸盖23，所述缸盖23的侧壁上设置有第一进/出油口24，缸盖23的一侧端面处设置有固定套管25，固定套管25与芯棒变径段12螺纹连接；所述连接头21活动安装于固定套管25中，连接头21与所述芯棒精整段11螺纹连接，连接头21的底面上设置有第一通孔26，密封盖22固定设置于连接头21内腔的底面上；

所述液压传动单元3包括活塞31和液压缸32，所述缸盖23固定盖设于液压缸31的端面上，液压缸32的底面上沿半径方向设置有接线孔33，液压缸32的底面连接位置处设置第二进/出油口34，所述第一进/出油口24和第二进/出油口34分别与液压缸32的内腔连通；所述活塞31安装于液压缸32中，活塞31的一端贯穿缸盖23、固定套管25与连接头21固定连接，活塞31的心部沿轴线方向设置有传感器单元安装孔35，液压缸32的底面上设置有第二通孔36，所述第一通孔26、传感器单元安装孔35与第二通孔36同轴设置；

所述位移传感器单元4包括位移传感器41和传感器固定套管42，位移传感器41安装于传感器固定套管42中，传感器固定套管42的一端贯穿第二通孔36延伸至传感器单元安装孔35中，位移传感器41的检测端延伸至第一通孔26中，传感器固定套管42的另一端延伸至液压传动单元4的外端，位移传感器41的信号线贯穿接线孔33延伸至液压传动单元4的外部，在液压缸32的底面上位于传感器固定套管42的外部安装传感器保护壳体43。

进一步地，所述芯棒精整段11的一端设置芯棒精整段外螺纹，靠近芯棒变径段12宽口一侧的内壁上设置芯棒变径段内螺纹，连接头21的内壁上设置连接头内螺纹，固定套管25的外壁上设置固定套管外螺纹，芯棒精整段外螺纹与连接头内螺纹螺纹连接，芯棒变径段内螺纹与固定套管外螺纹螺纹连接。

进一步地，所述密封盖22与连接头21的底面通过密封盖螺栓固定连接，连接头21通过连接头密封螺栓与活塞31固定连接，缸盖23通过缸盖螺栓与液压缸32固定连接。

进一步地，所述传感器保护壳体43通过传感器保护壳体螺栓与液压缸32的底面固定连接。

进一步地，所述传感器保护壳体43的外侧壁上设置传感器保护壳体外螺纹。

进一步地，所述传感器固定套管42中靠近位移传感器41检测端的一侧设置第一垫圈44，传感器固定套管42中靠近位移传感器41的接线端一侧设置第二垫圈45。

进一步地，所述液压传动单元4外部的传感器固定套管42的外壁上安装限位螺母46。

进一步地，所述液压缸32中活塞31端面的两侧均设置为油腔。

本发明的工作过程及原理如下：

当需要增加芯棒精整段11的长度时，外接液压系统将液压油通过第二进/出油口34注入油腔，同时活塞31另一侧端面处的液压油在活塞31的运动下通过第一进/出油口24被排出到油箱。活塞31在液压油的推动下不断向芯棒精整段11方向运动，活塞31通过连接头21带动芯棒精整段11移动。当芯棒精整段11伸长到所需长度时，位移传感器41发出指令控制外接液压系统停止供油，这时芯棒精整段位置11将被锁定。

当芯棒精整段11与被轧制管材出现咬死需要脱棒时，外接液压系统将液压油通过第一进/出油口24注入油腔，同时活塞31另一侧油腔中的液压油在活塞31的运动下通过第二进/出油口34被排出到油箱。活塞31在液压油的推动下不断向远离芯棒11方向运动，活塞31通过连接头21带动芯棒精整段11移动。当芯棒精整段11缩短到一定位置，咬死管材和芯棒精整段分离，从而实现脱棒，此时位移传感器41发出指令控制外接液压系统停止供油，这时芯棒精整段11位置将被锁定。

当芯棒精整段11发生磨损需要更换时，可通过芯棒精整段11与连接头内螺纹旋转分离从而实现更换。当芯棒变形段12发生磨损需要更换时，可通过芯棒变形段内螺纹和缸盖外螺纹旋转分离从而实现更换。

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 (8)

1.一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒，其特征在于：所述芯棒包括芯棒轧制段（1）、连接段（2）、液压传动单元（3）和位移传感器单元（4），所述芯棒轧制段（1）的一端通过连接段（2）与液压传动单元（3）连接，液压传动单元（3）驱动芯棒轧制段（1）伸出或者缩回，位移传感器单元（4）贯穿液压传动单元（3）延伸至连接段（2）中；

所述芯棒轧制段（1）包括芯棒精整段（11）和芯棒变径段（12），芯棒变径段（12）套装于芯棒精整段（11）的一端，芯棒精整段（11）在芯棒变径段（12）中沿轴线方向作直线运动；

所述连接段（2）包括连接头（21）、密封盖（22）和缸盖（23），所述缸盖（23）的侧壁上设置有第一进/出油口（24），缸盖（23）的一侧端面处设置有固定套管（25），固定套管（25）与芯棒变径段（12）螺纹连接；所述连接头（21）活动安装于固定套管（25）中，连接头（21）与所述芯棒精整段（11）螺纹连接，连接头（21）的底面上设置有第一通孔（26），密封盖（22）固定设置于连接头（21）内腔的底面上；

所述液压传动单元（3）包括活塞（31）和液压缸（32），所述缸盖（23）固定盖设于液压缸（31）的端面上，液压缸（32）的底面上沿半径方向设置有接线孔（33），液压缸（32）的底面连接位置处设置第二进/出油口（34），所述第一进/出油口（24）和第二进/出油口（34）分别与液压缸（32）的内腔连通；所述活塞（31）安装于液压缸（32）中，活塞（31）的一端贯穿缸盖（23）、固定套管（25）与连接头（21）固定连接，活塞（31）的心部沿轴线方向设置有传感器单元安装孔（35），液压缸（32）的底面上设置有第二通孔（36），所述第一通孔（26）、传感器单元安装孔（35）与第二通孔（36）同轴设置；

所述位移传感器单元（4）包括位移传感器（41）和传感器固定套管（42），位移传感器（41）安装于传感器固定套管（42）中，传感器固定套管（42）的一端贯穿第二通孔（36）延伸至传感器单元安装孔（35）中，位移传感器（41）的检测端延伸至第一通孔（26）中，传感器固定套管（42）的另一端延伸至液压传动单元（4）的外端，位移传感器（41）的信号线贯穿接线孔（33）延伸至液压传动单元（4）的外部，在液压缸（32）的底面上位于传感器固定套管（42）的外部安装传感器保护壳体（43）。

2.根据权利要求1所述的一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒，其特征在于：所述芯棒精整段（11）的一端设置芯棒精整段外螺纹，靠近芯棒变径段（12）宽口一侧的内壁上设置芯棒变径段内螺纹，连接头（21）的内壁上设置连接头内螺纹，固定套管（25）的外壁上设置固定套管外螺纹，芯棒精整段外螺纹与连接头内螺纹螺纹连接，芯棒变径段内螺纹与固定套管外螺纹螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒，其特征在于：所述密封盖（22）与连接头（21）的底面通过密封盖螺栓固定连接，连接头（21）通过连接头密封螺栓与活塞（31）固定连接，缸盖（23）通过缸盖螺栓与液压缸（32）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒，其特征在于：所述传感器保护壳体（43）通过传感器保护壳体螺栓与液压缸（32）的底面固定连接。

5.根据权利要求1或4所述的一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒，其特征在于：所述传感器保护壳体（43）的外侧壁上设置传感器保护壳体外螺纹。

6.根据权利要求1所述的一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒，其特征在于：所述传感器固定套管（42）中靠近位移传感器（41）检测端的一侧设置第一垫圈（44），传感器固定套管（42）中靠近位移传感器（41）的接线端一侧设置第二垫圈（45）。

7.根据权利要求1所述的一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒，其特征在于：所述液压传动单元（4）外部的传感器固定套管（42）的外壁上安装限位螺母（46）。

8.根据权利要求1所述的一种易更换的伸缩式皮尔格轧机芯棒，其特征在于：所述液压缸（32）中活塞（31）端面的两侧均设置为油腔。

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