CN113426834B - 一种用于无缝钢管生产用定径机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢管生产技术领域，具体是涉及一种用于无缝钢管生产用定径机，包括，机架；推进装置，推进装置设置于机架的一侧；引导装置，引导装置设置于机架上；定径装置，定径装置可滑动的设置于机架上；其特征在于，所述定径装置包括有一个定径组件和驱动组件；定径组件，定径组件可滑动的设置于机架上；驱动组件，驱动组件固定安装于定径组件的一侧，驱动组件用以驱动定径组件转动，本发明通过推进装置实现了如何对无缝钢管的推进工作，通过引导装置实现了如何对无缝钢管的引导传输工作，通过定径装置实现了如何对无缝钢管进行定径及成型的工作，实现了无缝钢管的自动化定径工作，定径效率高且定径后无缝钢管外壁光滑无压痕。

Description

一种用于无缝钢管生产用定径机

技术领域

本发明涉及钢管生产技术领域，具体是涉及一种用于无缝钢管生产用定径 机。

背景技术

钢管的定径工艺是钢管生产线上的重要工序之一，直接决定了钢管的圆度、 表面粗糙度、周向残余应力分布等，目前通用的钢管定径设备是采用二辊、三 辊或四辊式挤压定径装置进行定径，但是传统的辊压过程中，由于多组辊轮呈 拼接设置，不是一体成型设置，在对钢管进行定径时多组辊轮拼接处会在钢管 外壁形成挤压痕；

目前，需要一种可以高效的完成对钢管的定径工作且定径后钢管外壁无挤 压痕的设备。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种用于无缝钢管生产用定径机。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

优选的，一种用于无缝钢管生产用定径机，包括，

机架；

推进装置，推进装置设置于机架的一侧，推进装置的输出端朝向机架设置， 推进装置用以推送无缝钢管朝向机架移动；

引导装置，引导装置设置于机架上；

定径装置，定径装置可滑动的设置于机架上，定径装置沿着机架的长边方 向设置；

所述定径装置包括有一个定径组件和驱动组件；

定径组件，定径组件可滑动的设置于机架上；

驱动组件，驱动组件固定安装于定径组件的一侧，驱动组件用以驱动定径 组件转动。

优选的，所述定径组件设有多组，分为第一定径组件、第二定径组件和第 三定径组件，所述第一定径组件、第二定径组件和第三定径组件顺序排列设置 于机架上，第一定径组件、第二定径组件和第三定径组件沿着机架的长边方向 设置，第二定径组件和第三定径组件均与第一定径组件结构相同。

优选的，所述第一定径组件包括有一个第一安装架，第一安装架的下端可 滑动的设置于机架上；

第一轴承，第一轴承嵌入式的安装于第一安装架上端；

盘形架，盘形架固定安装于第一轴承的内圈，所述盘形架的内部还固定安 装有沿着盘形架轴线方向等距分布的三个辊压元件；

环形架，环形架固定安装于盘形架的一侧，所述环形架的直径小于盘形架；

第一齿盘，第一齿盘套设安装于环形架外。

优选的，所述辊压元件包括有第一个固定架，所述固定架呈U形设置，固 定架的一端与固定安装于所述盘形架的内部，固定架的另一端朝向盘形架轴心 方向设置；固定架的端部的两侧还嵌入式的固定安装有第二轴承；

第一转轴，第一转轴横跨设置于第二轴承的中部，第一转轴两端分别与第 二轴承内圈固定连接；

辊压轮，辊压轮套设安装于第一转轴中部。

三个辊压轮的每个辊压轮外部具有两端的环形圆锥面，以及连接于两个环 形圆锥面的居中环形圆弧凹面，相邻两个辊压轮的环形圆锥面相互抵触并且三 个居中环形圆弧凹面合围形成一圆形孔。

优选的，所述驱动组件包括有一个第一支撑架，所述第一支撑架沿着机架 的长边方向设置，第一支撑架固定安装于定径组件的一侧；

第二转轴，第二转轴通过两端固定安装的第三轴承可转动的安装于所述第 一支撑架的端部，所述第二轴承的中部呈矩形设置；

驱动齿盘，驱动齿盘设有多个，分为第二齿盘、第三齿盘和第四齿盘，所 述第二齿盘、第三齿盘和第四齿盘沿着第二转轴的轴线方向等距排列设置，第 二齿盘、第三齿盘和第四齿盘的固定位置与第一定径组件、第二定径组件和第 三定径组件一一对应设置，第二齿盘至第三齿盘的盘径逐一缩小设置；

齿轮带，齿轮带具有多个，齿轮带分别用以传动连接驱动齿盘与第一齿盘；

伺服电机，伺服电机设置于机架上；

同步带，同步带用以传动连接伺服电机的输出轴和第二转动。

优选的，所述机架包括有一个安装台和支撑腿，支撑腿固定安装于安装台 下端用以支撑安装台，所述安装上还自上而下分别贯穿设置有第一滑槽和第二 滑槽，第一滑槽和第二滑槽沿着机架的长边方向设置于安装台表面，第一滑槽 和第二滑槽用以供第一定径组件、第二定径组件和第三定径组件滑动调节各组 件之间的间距，调节完毕后在用锁紧螺母固定。

优选的，所述推进装置包括有一个第二支撑架，第二支撑架沿着机架的长 边方式设置于机架的一端；

直线驱动器，直线驱动器固定安装于第二支撑架上，直线驱动器的输出端 朝向机架设置；

推进头，推进头固定安装于直线驱动器的输出端。

优选的，所述引导装置包括有一个第三支撑架，第三支撑呈竖直状态设置 于推进装置与定径装置的中部；

搭放架，搭放架固定安装于第三支撑架的顶端，搭放架沿着第三支撑架的 长边方向水平设置，所述搭放架为一个矩形块，矩形块的上端还开设有一个V 形开口，所述V形开口用以搭放无缝钢管。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1.本发明通过推进装置实现了如何对无缝钢管的推进工作，通过引导装置实 现了如何对无缝钢管的引导传输工作，通过定径装置实现了如何对无缝钢管进 行定径及成型的工作，解决了如何自动对无缝钢管进行自动推进、引导传输及 定径的技术问题。

2.本发明通过第一定径组件、第二定径组件和第三定径组件的配合，实现了 如何对无缝钢管进行多次定径至成型的工艺。

3.本发明通过辊压元件、盘形架和第一轴承的配合实现了如何在辊压元件对 无缝钢管进行定径时，带动辊压元件转动的工艺，解决了无缝钢管通过辊压元 件在定径工作中，无缝钢管表面出现压痕的技术问题。

4.本发明通过伺服电机和驱动齿盘的配合，实现了如何带动定径组件转动 的工艺，解决了如何带动定径组件转动的技术问题。

5.本发明通过直线驱动器与输出端固定安装的推进头配合，解决了如何对 无缝钢管进行推进的技术问题。

附图说明

图1为本发明的立体图一；

图2为本发明的立体图二；

图3为本发明的定径装置立体图；

图4为本发明的定径组件部分结构立体图；

图5为本发明的定径组件部分结构主视图；

图6为本发明的驱动组件立体图；

图7为本发明的机架、推进装置和引导装置立体图；

图8为本发明的引导装置立体图。

图中标号为：

1-机架；2-推进装置；3-引导装置；4-定径装置；5-定径组件；6-驱动组件； 7-第一定径组件；8-第二定径组件；9-第三定径组件；10-第一安装架；11-第一 轴承；12-盘形架；13-辊压元件；14-环形架；15-第一齿盘；16-固定架；17-第二 轴承；18-第一转轴；19-辊压轮；20-第一支撑架；21-第二转轴；22-第三轴承； 23-驱动齿盘；24-第二齿盘；25-第三齿盘；26-第四齿盘；27-齿轮带；28-伺服电 机；29-同步带；30-安装台；31-支撑腿；32-第一滑槽；33-第二滑槽；34-锁紧螺 母；35-第二支撑架；36-直线驱动器；37-推进头；38-第三支撑架；39-搭放架； 40-V形开口。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述 中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

为了解决如何对无缝钢管完成定径工作的技术问题，如图1至图8所示，提 供以下技术方案：

一种用于无缝钢管生产用定径机，包括，

机架1；

推进装置2，推进装置2设置于机架1的一侧，推进装置2的输出端朝向机 架1设置，推进装置2用以推送无缝钢管朝向机架1移动；

引导装置3，引导装置3设置于机架1上；

定径装置4，定径装置4可滑动的设置于机架1上，定径装置4沿着机架1 的长边方向设置；

所述定径装置4包括有一个定径组件5和驱动组件6；

定径组件5，定径组件5可滑动的设置于机架1上；

驱动组件6，驱动组件6固定安装于定径组件5的一侧，驱动组件6用以驱 动定径组件5转动。

具体的，当需要对无缝钢管进行定径工作时，工作人员首先将加热后的无 缝钢管摆放至引导装置3的端部，然后将无缝钢管的一端与推进装置2的输出 端抵接，抵接完毕后接入外部电源驱动推进装置2工作，推进装置2带动输出 端抵接的无缝钢管朝向定径组件5方向推动，然后在接入外部电源启动驱动组 件6，驱动组件6在驱动定径组件5进行转动，通过引导装置3的引导，可以使 无缝钢管更加准确的进入至定径装置4内部，当无缝钢管通过推送装置推送至 定径组件5内部时，通过定径组件5对无缝钢管进行辊压定径，在转动过程中 的定径组件5可以更加全面的完成对无缝钢管外壁的辊压工作，使得无缝钢管 外壁更加光滑。

进一步的，为了解决如何对无缝钢管进行定径的技术问题，如图3所示， 提供以下技术方案：

所述定径组件5设有多组，分为第一定径组件7、第二定径组件85和第三 定径组件9，所述第一定径组件7、第二定径组件8和第三定径组件9顺序排列 设置于机架1上，第一定径组件7、第二定径组件8和第三定径组件9沿着机架 1的长边方向设置，第二定径组件8和第三定径组件9均与第一定径组件7结构 相同。

具体的，当无缝钢管通过推进装置2朝向第一定径组件7推送时，无缝钢 管的端部首先进入第一定径组件7内部，经过第一定径组件7对无缝钢管进行 初步定径工作，随后进入第二定径组件8和第三定径组件9内部，在分别经过 第二定径组件8和第三定径组件9内部，最终成型，所述第一定径组件7至第 三定径组件9的定径直径逐一减小设置，第三定径组件9的定径直径为最终定 径直径，为了更还的完成对无缝钢管的定径工作，还可以在每组定径组件一侧 固定安装高频线圈，让无缝钢管在进行定径前二次加热软化，以便更还的完成 定径工作。

进一步的，为了解决如何完成对无缝钢管进行辊压的技术问题，如图4、5 所示，提供以下技术方案：

所述第一定径组件7包括有一个第一安装架10，第一安装架10的下端可滑 动的设置于机架1上；

第一轴承11，第一轴承11嵌入式的安装于第一安装架10上端；

盘形架12，盘形架12固定安装于第一轴承11的内圈，所述盘形架12的内 部还固定安装有沿着盘形架12轴线方向等距分布的三个辊压元件13；

环形架14，环形架14固定安装于盘形架12的一侧，所述环形架14的直径 小于盘形架12；

第一齿盘15，第一齿盘15套设安装于环形架14外。

具体的，当无缝钢管通过推进装置2朝向第一定径组件7推送时，无缝钢 管的端部首先进入第一定径组件7的辊压元件13的中部，通过辊压元件13对 无缝钢管完成初步辊压，在辊压的过程中在通过驱动组件6的驱动带动盘形架 12在第一轴承11内部进行转动，在配合辊压元件13对无缝钢管进行辊压，从 而实现对无缝钢管的全面辊压工作。

进一步的，如图4、5所示：

所述辊压元件13包括有第一个固定架16，所述固定架16呈U形设置，固 定架16的一端与固定安装于所述盘形架12的内部，固定架16的另一端朝向盘 形架12轴心方向设置；固定架16的端部的两侧还嵌入式的固定安装有第二轴 承17；

第一转轴18，第一转轴18横跨设置于第二轴承17的中部，第一转轴18两 端分别与第二轴承17内圈固定连接；

辊压轮19，辊压轮19套设安装于第一转轴18中部。

三个辊压轮19的每个辊压轮19外部具有两端的环形圆锥面，以及连接于 两个环形圆锥面的居中环形圆弧凹面，相邻两个辊压轮19的环形圆锥面相互抵 触并且三个居中环形圆弧凹面合围形成一圆形孔。

环形圆锥面起到相互位置限定的作用，即，当钢管直径略大使得个别辊压 轮19位置发生向外位移时，该环形圆锥面相互抵触使得三个辊压轮19能够均 匀对钢管进行定径，而内部的圆形孔其可以确保钢管的外壁每一位置都被定径 处理，设计更加合理。

其次，在固定架16的两端之间穿设有一锁紧杆160，锁紧杆160可以防止 固定架16两端受力相向向内或向外弯曲，起到结构加强的作用。

在锁紧杆160的两端转动连接有锥形轮161，一锥形轮161和一环形圆锥面 抵触，设计的锥形轮161可以确保居中环形圆弧凹面的外口向外扩张导致定径 存在缺陷。在锁紧杆160上套设有两端抵住锥形轮161的压簧162，压簧162的 设计其可以使得锥形轮161同步运动，以提高辊压轮19被迫转动的平顺性。

具体的，所述辊压轮19用以完成对推进装置2推送的无缝钢管外壁辊压工 作，通过第一转轴18两端固定安装的第二轴承17，辊压轮19可以随着无缝钢 管的推进速度随之同步转动，无论无缝钢管的推进速度快慢，辊压轮19都可以 始终贴合至无缝钢管外壁，直至完成对无缝钢管外壁的辊压工作。

进一步的，为了解决如何驱动定径组件5转动的技术问题，如图6所示， 提供以下技术方案：

所述驱动组件6包括有一个第一支撑架20，所述第一支撑架20沿着机架1 的长边方向设置，第一支撑架20固定安装于定径组件5的一侧；

第二转轴21，第二转轴21通过两端固定安装的第三轴承22可转动的安装 于所述第一支撑架20的端部，所述第二轴承17的中部呈矩形设置；

驱动齿盘23，驱动齿盘23设有多个，分为第二齿盘24、第三齿盘25和第 四齿盘26，所述第二齿盘24、第三齿盘25和第四齿盘26沿着第二转轴21的 轴线方向等距排列设置，第二齿盘24、第三齿盘25和第四齿盘26的固定位置 与第一定径组件7、第二定径组件8和第三定径组件9一一对应设置，第二齿盘 24至第三齿盘25的盘径逐一缩小设置；

齿轮带27，齿轮带27具有多个，齿轮带27分别用以传动连接驱动齿盘23 与第一齿盘15；

伺服电机28，伺服电机28设置于机架1上；

同步带29，同步带29用以传动连接伺服电机28的输出轴和第二转动。

具体的，当需要分别驱动第一定径组件7、第二定径组件8和第三定径组件 9转动时，首先接入外部电源驱动伺服电机28转动，伺服电机28通过输出端传 动连接的同步带29在带动第二转轴21转动，第二转轴21在转动下在依次带动 外部套设安装的驱动齿盘23和通过齿轮带27与驱动齿盘23分别传动连接的第 一定径组件7、第二定径组件8和第三定径组件9转动，由于第二齿盘24至第 三齿盘25的盘径逐一缩小设置，在驱动第一定径组件7、第二定径组件8和第 三定径组件9，三组定径组件5转动时，三组定径组件5之间的转速也分别由快 到慢转动设置，从而使得定径后无缝钢管外壁可以更全面的得到塑形、使无缝 钢管的外壁更加光滑无压痕。

进一步的，如图7所示：

所述机架1包括有一个安装台30和支撑腿31，支撑腿31固定安装于安装 台30下端用以支撑安装台30，所述安装上还自上而下分别贯穿设置有第一滑槽 32和第二滑槽33，第一滑槽32和第二滑槽33沿着机架1的长边方向设置于安 装台30表面，第一滑槽32和第二滑槽33用以供第一定径组件7、第二定径组 件8和第三定径组件9滑动调节各组件之间的间距，调节完毕后在用锁紧螺母 34固定。

具体的，当工作人员需要对定径组件5之间的间距进行调节，以便达到更 好的辊压效果时，工作人员可以通过旋松锁紧螺母34，然后依次对第一定径组 件7、第二定径组件8和第三定径组件9之间的间隙沿着第一滑槽32和第二滑 槽33的长边方向滑动调节，调节完毕后工作人员在通过锁紧螺母34将定径组 件5锁紧即可。

进一步的，为了解决如何将无缝钢管推进的技术问题，如图7所示，提供 以下技术方案：

所述推进装置2包括有一个第二支撑架35，第二支撑架35沿着机架1的长 边方式设置于机架1的一端；

直线驱动器36，直线驱动器36固定安装于第二支撑架35上，直线驱动器 36的输出端朝向机架1设置；

推进头37，推进头37固定安装于直线驱动器36的输出端。

具体的，推进头37应以和无缝钢管抵触，然后在直线驱动器36的驱动下 缓慢将无缝钢管朝向定径组件5内部推动，通过定径组件5完成对无缝钢管的 定径工作。

进一步的，为了解决如何对无缝钢管进行导向传输的技术问题，如图8所 示，提供以下技术方案：

所述引导装置3包括有一个第三支撑架38，第三支撑呈竖直状态设置于推 进装置2与定径装置4的中部；

搭放架39，搭放架39固定安装于第三支撑架38的顶端，搭放架39沿着第 三支撑架38的长边方向水平设置，所述搭放架39为一个矩形块，矩形块的上 端还开设有一个V形开口40，所述V形开口40用以搭放无缝钢管。

具体的，工作状态下工作人员首先将无缝钢管的一端搭放至搭放架39的顶 端，然后使得无缝钢管的外壁卡方至V形开口40处，从而完成对无缝钢管的搭 放限位工作，然后无缝钢管在推进装置2的推送下沿着V形开口40的长边方向 进入至定径装置4内部，最终完成对无缝钢管的引导传输工作。

本发明通过推进装置2实现了如何对无缝钢管的推进工作，通过引导装置3 实现了如何对无缝钢管的引导传输工作，通过定径装置4实现了如何对无缝钢 管进行定径及成型的工作，实现了无缝钢管的自动化定径工作，定径效率高且 定径后无缝钢管外壁光滑无压痕。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业 的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中 描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有 各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明 要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (1)

1.一种用于无缝钢管生产用定径机，包括，

机架（1）；

推进装置（2），推进装置（2）设置于机架（1）的一侧，推进装置（2）的输出端朝向机架（1）设置，推进装置（2）用以推送无缝钢管朝向机架（1）移动；

引导装置（3），引导装置（3）设置于机架（1）上；

定径装置（4），定径装置（4）可滑动的设置于机架（1）上，定径装置（4）沿着机架（1）的长边方向设置；

其特征在于，

所述定径装置（4）包括有一个定径组件（5）和驱动组件（6）；

定径组件（5），定径组件（5）可滑动的设置于机架（1）上；

驱动组件（6），驱动组件（6）固定安装于定径组件（5）的一侧，驱动组件（6）用以驱动定径组件（5）转动；

所述定径组件（5）设有多组，分为第一定径组件（7）、第二定径组件（8）和第三定径组件（9），所述第一定径组件（7）、第二定径组件（8）和第三定径组件（9）顺序排列设置于机架（1）上，第一定径组件（7）、第二定径组件（8）和第三定径组件（9）沿着机架（1）的长边方向设置，第二定径组件（8）和第三定径组件（9）均与第一定径组件（7）结构相同；

所述第一定径组件（7）包括有一个第一安装架（10），第一安装架（10）的下端可滑动的设置于机架（1）上；

第一轴承（11），第一轴承（11）嵌入式的安装于第一安装架（10）上端；

盘形架（12），盘形架（12）固定安装于第一轴承（11）的内圈，所述盘形架（12）的内部还固定安装有沿着盘形架（12）轴线方向等距分布的三个辊压元件（13）；

环形架（14），环形架（14）固定安装于盘形架（12）的一侧，所述环形架（14）的直径小于盘形架（12）；

第一齿盘（15），第一齿盘（15）套设安装于环形架（14）外；

所述辊压元件（13）包括有固定架（16），所述固定架（16）呈U形设置，固定架（16）的一端固定安装于所述盘形架（12）的内部，固定架（16）的另一端朝向盘形架（12）轴心方向设置；固定架（16）的端部的两侧还嵌入式的固定安装有第二轴承（17）；

第一转轴（18），第一转轴（18）横跨设置于第二轴承（17）的中部，第一转轴（18）两端分别与第二轴承（17）内圈固定连接；

辊压轮（19），辊压轮（19）套设安装于第一转轴（18）中部；

三个辊压轮（19）的每个辊压轮（19）外部具有两端的环形圆锥面，以及连接于两个环形圆锥面的居中环形圆弧凹面，相邻两个辊压轮（19）的环形圆锥面相互抵触并且三个居中环形圆弧凹面合围形成一圆形孔；

所述驱动组件（6）包括有一个第一支撑架（20），所述第一支撑架（20）沿着机架（1）的长边方向设置，第一支撑架（20）固定安装于定径组件（5）的一侧；

第二转轴（21），第二转轴（21）通过两端固定安装的第三轴承（22）可转动的安装于所述第一支撑架（20）的端部；

驱动齿盘（23），驱动齿盘（23）设有多个，分为第二齿盘（24）、第三齿盘（25）和第四齿盘（26），所述第二齿盘（24）、第三齿盘（25）和第四齿盘（26）沿着第二转轴（21）的轴线方向等距排列设置，第二齿盘（24）、第三齿盘（25）和第四齿盘（26）的固定位置与第一定径组件（7）、第二定径组件（8）和第三定径组件（9）一一对应设置；

齿轮带（27），齿轮带（27）具有多个，齿轮带（27）分别用以传动连接驱动齿盘（23）与第一齿盘（15）；

伺服电机（28），伺服电机（28）设置于机架（1）上；

同步带（29），同步带（29）用以传动连接伺服电机（28）的输出轴和第二转轴（21）；

所述机架（1）包括有一个安装台（30）和支撑腿（31），支撑腿（31）固定安装于安装台（30）下端用以支撑安装台（30），所述安装台（30）上还自上而下分别贯穿设置有第一滑槽（32）和第二滑槽（33），第一滑槽（32）和第二滑槽（33）沿着机架（1）的长边方向设置于安装台（30）表面，第一滑槽（32）和第二滑槽（33）用以供第一定径组件（7）、第二定径组件（8）和第三定径组件（9）滑动调节各组件之间的间距，调节完毕后再用锁紧螺母（34）固定；

所述推进装置（2）包括有一个第二支撑架（35），第二支撑架（35）沿着机架（1）的长边方式设置于机架（1）的一端；

直线驱动器（36），直线驱动器（36）固定安装于第二支撑架（35）上，直线驱动器（36）的输出端朝向机架（1）设置；

推进头（37），推进头（37）固定安装于直线驱动器（36）的输出端；

所述引导装置（3）包括有一个第三支撑架（38），第三支撑架（38）呈竖直状态设置于推进装置（2）与定径装置（4）之间；

搭放架（39），搭放架（39）固定安装于第三支撑架（38）的顶端，搭放架（39）沿着第三支撑架（38）的长边方向水平设置，所述搭放架（39）为一个矩形块，矩形块的上端还开设有一个V形开口（40），所述V形开口（40）用以搭放无缝钢管。

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