高度可调的抱芯装置
技术领域
本实用新型涉及轧钢机械,尤其涉及用于轧制无缝钢管的一种高度可调的抱芯装置。
背景技术
目前无缝钢管轧制生产中,抱芯装置是在轧管机前台抱住芯棒和毛管或后台抱住荒管和芯棒以保证稳定轧制的一种专用机械设备。
如图1、图2所示,现有抱芯装置9包括相对于轧制轴线(即轧制工件中心轴)对称平行设置的两根长导辊91,长导辊91用于承托轧制工件10底部两侧,两根长导辊91分别连接有一万向接轴911,各万向接轴911的另一端分别通过一转向器912连接于一导辊减速电机(图中未示出),导辊减速电机与控制系统(图中未示出)电连接,长导辊91在导辊减速电机驱动下绕自身轴向中心轴转动;各长导辊91底部支撑于沿轧制轴线平行间隔设置的多个托辊组92上,每个托辊组92包括在轧制轴线垂直方向上平行间隔设置的三个托辊921,长导辊92支撑于相邻托辊之间的间隙中,托辊921的转动中心轴与长导辊91平行,多个托辊组下方设有升降梁组件93,托辊921通过轴承座922连接于升降梁组件93上部;升降梁组件93上部一侧设置有压辊组件94,压辊组件94包括平行间隔设置于升降梁组件93上部的多个压辊架941,每个压辊架941上设有连接座孔9411,连接座孔9411通过铰轴9412连接一摆臂942,摆臂942一端连接有一压辊943,在工作时压辊943完成轧制工件10的顶部限位,摆臂942另一端连接一摆臂油缸944,摆臂油缸944的另一端连接于压辊架941,摆臂油缸944与控制系统(图中未示出)电连接,通过控制系统信号控制摆臂油缸944驱动摆臂942,实现压辊943的高度调整及定位;位于轧制轴线下方、沿轧制轴线间隔设置有摆动辊95,摆动辊95顶部切线与轧制轴线平行,摆动辊95通过摆座(图中未示出)与升降梁组件93连接,通过摆动辊95的摆动实现轧制工件10沿轴向的移动;升降梁组件93底部连接有多个螺旋升降机组96,每个螺旋升降机组96包括相对于轧制轴线对称设置的两个螺旋升降机961,两个螺旋升降机961通过连接轴(图中未示出)串联后与一台升降机减速电机(图中未示出)电连接,升降机减速电机与控制系统(图中未示出)电连接,每个螺旋升降机组96的底部连接于底座98上;升降梁组件93底部下方还连接有锁紧液缸97,锁紧液缸97与控制系统(图中未示出)电连接,锁紧液缸97实现升降梁组件93高度方向的定位锁紧,锁紧液缸97的底端连接于底座98上。
现有的抱芯装置9,采用三辊抱芯,其中三“辊”分别为轧制工件10下方的两根长导辊和上方一侧的压辊,当毛管或轧制工件转速很大时,容易产生轧机前台毛管甩头或后台轧制工件甩尾等问题,造成头尾壁厚超差,成材率低,同时轧制速度不易提升,造成轧管效率较低,小时产量较低。另外,由于现有技术中,升降梁组件93多采用槽钢,并且其锁紧液缸97置于升降梁组件93下方,导致抱芯装置总体高度大,装置整体刚度不好保证,轧制时容易产生较大振动幅度,影响产品质量,并且土建施工复杂,成本投入较高。
由此,本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践,提出一种高度可调的抱芯装置,以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高度可调的抱芯装置,该高度可调的抱芯装置能够有效解决现有技术中抱芯装置轧制效率低、产品轧制质量无法保证、结构高度大刚性差、施工投入高的问题。
本实用新型的目的是这样实现的,一种高度可调的抱芯装置,包括相对于轧制轴线对称平行设置的第一长导辊和第二长导辊,所述第一长导辊和所述第二长导辊底部支撑于沿轧制轴线平行间隔设置的多个托辊组上,各所述托辊组包括在轧制轴线垂直方向上平行间隔设置的三个托辊,各所述托辊组下方设置有升降梁组件,位于轧制轴线下方、沿轧制轴线间隔设置有多个摆动辊,各所述摆动辊顶部切线与轧制轴线平行,各所述摆动辊与所述升降梁组件连接,所述升降梁组件下方连接有多个螺旋升降机组,各所述螺旋升降机组底部连接于一底座上,所述高度可调的的抱芯装置还包括用于所述升降梁组件定位的锁紧机构组,所述升降梁组件上部两侧分别设有第一压辊组件和第二压辊组件,所述第一压辊组件和所述第二压辊组件相对于轧制轴线对称。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述第一压辊组件包括多个沿轧制轴线平行间隔设置的第一压辊支架和第一压辊,各所述第一压辊支架底部与所述升降梁组件上部一侧连接,各所述第一压辊支架上部设有第一连接座孔,各所述第一连接座孔处转动连接有一第一摆臂,各所述第一摆臂的一端均与所述第一压辊连接,所述第一摆臂的另一端转动连接有一第一摆臂油缸,所述第一摆臂油缸的另一端与所述第一压辊支架下部连接,所述第一压辊位于所述第一长导辊上方;
所述第二压辊组件包括多个沿轧制轴线平行间隔设置的第二压辊支架和第二压辊,各所述第二压辊支架底部与所述升降梁组件上部另一侧连接,各所述第二压辊支架上部设有第二连接座孔,各所述第二连接座孔处转动连接有一第二摆臂,各所述第二摆臂的一端均与所述第二压辊连接,所述第二摆臂的另一端转动连接有一所述第二摆臂油缸,所述第二摆臂油缸的另一端与所述第二压辊支架下部连接,所述第二压辊位于所述第二长导辊上方。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述第一长导辊一端连接有一第一万向接轴,所述第一万向接轴另一端连接有一第一转向器,所述第二长导辊一端连接有一第二万向接轴,所述第二万向接轴另一端连接有一第二转向器,所述第一转向器和所述第二转向器之间通过联轴器连接,所述第一转向器上连接有一导辊减速机。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述升降梁组件包括相对于轧制轴线对称平行设置的两根纵梁,所述纵梁上方设有顶板,所述顶板位于各所述摆动辊下方位置设有能穿过所述摆动辊的第一透槽,各所述第一压辊支架底部与所述顶板一侧连接,各所述第二压辊支架底部与所述顶板另一侧连接,所述纵梁底部设有底部连接板。
在本实用新型的一较佳实施方式中,各所述托辊上设有第三连接座孔,每个所述托辊组的三个所述托辊通过所述第三连接座孔与一托辊支座连接,各所述托辊支座底部连接于所述顶板上。
在本实用新型的一较佳实施方式中,各所述摆动辊中心处设有第四连接座孔,所述第四连接座孔处转动连接有第一摆动连接座,所述第一摆动连接座底部固定连接于一第一曲柄的一端,所述第一曲柄上设有第五连接座孔,所述第五连接座孔处转动连接有一第二摆动连接座,所述第二摆动支座底部固定连接于所述顶板的一侧,所述摆动辊下方设置有一能沿所述纵梁方向伸缩移动的拉杆组,各所述第一曲柄的另一端均转动连接于所述拉杆组上,各所述摆动辊下部和各所述第一曲柄穿过所述第一透槽。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述第一曲柄固定所述第一摆动连接座的一端为一叉形结构,所述摆动辊位于所述叉形结构中间;所述拉杆组一端设有拉杆油缸,所述拉杆油缸一端串接有多个拉杆,各所述第一曲柄的另一端转动连接于对应位置的所述拉杆上。
在本实用新型的一较佳实施方式中,各所述螺旋升降机组包括分别位于所述升降梁组件两侧的第一螺旋升降机和第二螺旋升降机,所述第一螺旋升降机和所述第二螺旋升降机相对于轧制轴线对称,所述顶板两侧分别设有第一升降机连接孔和第二升降机连接孔,所述第一螺旋升降机上部与所述第一升降机连接孔连接,所述第一螺旋升降机底部与所述底座连接,所述第二螺旋升降机上部与所述第二升降机连接孔连接,所述第二螺旋升降机底部与所述底座连接,所述第一螺旋升降机和所述第二螺旋升降机通过一连接轴连接,所述第一螺旋升降机上连接有一升降机减速电机。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述锁紧机构组包括沿轧制轴线平行间隔设置的多个锁紧机构,各所述锁紧机构包括分别位于所述升降梁组件两侧的第一锁紧结构和第二锁紧结构,所述第一锁紧结构和所述第二锁紧结构相对于轧制轴线对称。
在本实用新型的一较佳实施方式中,所述第一锁紧结构包括一第一导向座,所述第一导向座靠近所述升降梁组件一侧设有第一导向块,所述第一导向座另一侧连接有一第一锁紧油缸,所述第一导向座顶部设有一第一锁紧块连接座,所述第一锁紧块连接座转动连接有一第一锁紧块,所述第一锁紧块一端与所述第一锁紧油缸活动端转动连接,所述第一导向座底部连接于所述底座上;
所述第二锁紧结构包括一第二导向座,所述第二导向座靠近所述升降梁组件一侧设有第二导向块,所述第二导向座另一侧连接有一第二锁紧油缸,所述第二导向座顶部设有一第二锁紧块连接座,所述第二锁紧块连接座转动连接有一第二锁紧块,所述第二锁紧块一端与所述第二锁紧油缸活动端转动连接,所述第二导向座底部连接于所述底座上。
由上所述,本实用新型的高度可调的抱芯装置具有如下有效果:
1、轧制效率高并且有效保证轧制质量:本实用新型的高度可调的抱芯装置采用“四辊抱芯”结构,轧制工件底部两根长导辊,轧制工件顶部两组压辊,且压辊结构优化,使得轧制工件定位稳定可靠,方便提升轧制速度,提高生产效率;两根长导辊由同一电机控制同步运行,同时与轧制工件转速匹配,避免不同步带来的轧制工件表面划痕及轧制工件管体爬升,有效保证轧制质量;
2、装置整体高度低,刚性好:本实用新型的高度可调的抱芯装置的纵梁优化型材,并且锁定机构设置于纵梁两侧,有效降低装置整体高度,改善结构刚性,同时在轧制生产线高度一定的情况下,能够轧制的轧制工件的外径范围增大;
3、施工简单,成本投入低:由于装置整体高度降低,相应的土建施工简单,投入成本降低。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释,并不限定本实用新型的范围。其中:
图1:为现有抱芯装置的结构示意图。
图2:为图1中的A向视图。
图3:为本实用新型的高度可调的抱芯装置的结构示意图。
图4:为本实用新型的第一长导辊和第二长导辊端部的结构示意图。
图5:为本实用新型的第一压辊组件和第二压辊组件处的结构示意图。
图6:为本实用新型的摆动辊和拉杆组处的结构示意图。
图7:为本实用新型的螺旋升降机组处的结构示意图。
图8:为本实用新型的锁紧机构组处的结构示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图3所示,本实用新型提供的高度可调的抱芯装置1000,包括相对于轧制轴线对称平行设置的第一长导辊11和第二长导辊12,如图4所示,在本实施方式中,第一长导辊11一端连接有一第一万向接轴111,第一万向接轴111另一端连接有一第一转向器112,第二长导辊12一端连接有一第二万向接轴121,第二万向接轴121另一端连接有一第二转向器122,第一转向器112和第二转向器122之间通过联轴器113连接,第一转向器112上连接有一导辊减速机114。由同一减速机驱动旋转,第一长导辊11和第二长导辊12的旋转同步性进一步得到保证,避免因不同步引起的轧制工件10爬行。第一长导辊11和第二长导辊12底部支撑于沿轧制轴线平行间隔设置的多个托辊组2上,各托辊组2包括在轧制轴线垂直方向上平行间隔设置的三个托辊21,第一长导辊11和第二长导辊12支撑于相邻托辊21之间的间隙中,托辊21的转动中心轴与第一长导辊11平行,各托辊组2下方设置有升降梁组件3,如图6所示,位于轧制轴线下方、沿轧制轴线间隔设置有多个摆动辊4,各摆动辊4顶部切线与轧制轴线平行,各摆动辊4与升降梁组件3连接,升降梁组件3下方连接有多个螺旋升降机组5,各螺旋升降机组5底部连接于一底座6上,如图8所示,高度可调的的抱芯装置1000还包括用于升降梁组件3定位的锁紧机构组7,为了轧制工件定位更加稳定可靠,轧制速度提升方便,形成“四辊抱芯”结构,升降梁组件3上部两侧分别设有第一压辊组件81和第二压辊组件82,第一压辊组件81和第二压辊组件82相对于轧制轴线对称。
进一步,如图3、图5所示,第一压辊组件81包括多个沿轧制轴线平行间隔设置的第一压辊支架811和第一压辊812,各第一压辊支架811底部与升降梁组件3上部一侧连接,各第一压辊支架811上部设有第一连接座孔8111,第一连接座孔8111处通过第一连接轴81111转动连接有一第一摆臂8112,各第一摆臂8112的一端均与第一压辊812连接,第一摆臂8112的另一端转动连接有一第一摆臂油缸8113,第一摆臂油缸8113的另一端与第一压辊支架811下部连接,在本实施方式中,第一摆臂油缸8113通过底部的连接耳座81131连接于第一压辊支架811;第一压辊812位于第一长导辊11上方;第二压辊组件82包括多个沿轧制轴线平行间隔设置的第二压辊支架821和第二压辊822,各第二压辊支架821底部与升降梁组件3上部另一侧连接,各第二压辊支架821上部设有第二连接座孔8211,第二连接座孔8211处通过第二连接轴82111转动连接有一第二摆臂8212,各第二摆臂8212的一端均与第二压辊822连接,第二摆臂8212的另一端转动连接有一第二摆臂油缸8213,第二摆臂油缸8213的另一端与第二压辊支架821下部连接,在本实施方式中,第二摆臂油缸8213通过底部的连接耳座(图中未示出)连接于第二压辊支架821;第二压辊822位于第二长导辊12上方。各第一摆臂油缸8113和各第二摆臂油缸8213均与高度可调的抱芯装置1000的控制系统(现有技术,图中未示出)电连接,控制系统控制各第一摆臂油缸8113和各第二摆臂油缸8213同时伸出或缩回,实现第一压辊812和第二压辊822的高度调整和定位。在本实用新型中,两侧的压辊为一整体结构,压抬动作同步性好,与现有技术中每个压辊支架连接一个单独压辊的结构相比,惯性小,便于操作。
如图3所示,升降梁组件3包括相对于轧制轴线对称平行设置的两根纵梁31,为了更好的保证升降梁组件3的结构刚性,纵梁31采用H型钢材。纵梁31上方设有顶板32,顶板32位于各摆动辊4下方位置设有能穿过摆动辊4的第一透槽(图中未示出),各第一压辊支架811底部与顶板32一侧连接,各第二压辊支架821底部与顶板32另一侧连接,纵梁31底部设有底部连接板33。在本实施方式中,各托辊21上设有第三连接座孔(图中未示出),每个托辊组2的三个托辊21通过第三连接座孔与一托辊支座22连接,各托辊支座22底部连接于顶板32上。
如图6所示,各摆动辊4中心处设有第四连接座孔41,第四连接座孔41处转动连接有第一摆动连接座42,第一摆动连接座42底部固定连接于一第一曲柄43的一端,第一曲柄43上设有第五连接座孔431,第五连接座孔431处转动连接有一第二摆动连接座44,第二摆动支座44底部固定连接于顶板32的一侧,摆动辊4下方设置有一拉杆组45,拉杆组45能沿纵梁31方向伸缩移动,各第一曲柄43的另一端均转动连接于拉杆组45上,拉杆组45一端设有拉杆油缸451,拉杆油缸451一端串接有多个拉杆452,各第一曲柄43的另一端转动连接于对应位置的拉杆452上,拉杆油缸451与控制系统电连接,拉杆油缸451的伸缩推动各拉杆452移动,拉杆452的移动使得转动连接的第一曲柄43以第二摆动连接座44为中心摆动,第一曲柄43摆动过程中通过第一摆动连接座42带动摆动辊4摆动,进而实现轧制工件10沿长度方向移动。各摆动辊4下部和各第一曲柄43穿过第一透槽,在本实施方式中,第一曲柄43固定第一摆动连接座42的一端为一叉形结构(图中未示出),摆动辊4位于叉形结构中间,从而使得摆动辊4在移动轧制工件10过程中受力更均衡。
如图3、图7所示,各螺旋升降机组5包括分别位于升降梁组件3两侧的第一螺旋升降机51和第二螺旋升降机52,第一螺旋升降机51和第二螺旋升降机52相对于轧制轴线对称,顶板32两侧分别设有第一升降机连接孔321和第二升降机连接孔322,第一螺旋升降机51上部与第一升降机连接孔321连接,第一螺旋升降机51底部与底座6连接,第二螺旋升降机52上部与第二升降机连接孔322连接,第二螺旋升降机52底部与底座6连接,第一螺旋升降机51和第二螺旋升降机52通过一连接轴53连接,第一螺旋升降机51上连接有一升降机减速电机(图中未示出)。两侧的第一螺旋升降机51和第二螺旋升降机52由同一升降机减速电机驱动,具有较好的升降同步性。
如图8所示,锁紧机构组7包括沿轧制轴线平行间隔设置的多个锁紧机构71,各锁紧机构71包括分别位于升降梁组件3两侧的第一锁紧结构711和第二锁紧结构712,第一锁紧结构711和第二锁紧结构712相对于轧制轴线对称。在本实施方式中,第一锁紧结构711包括一第一导向座7111,第一导向座7111靠近升降梁组件3一侧设有第一导向块7112,第一导向座7111另一侧连接有一第一锁紧油缸7113,第一导向座7111顶部设有一第一锁紧块连接座7114,第一锁紧块连接座7114转动连接有一第一锁紧块7115,第一锁紧块7115一端与第一锁紧油缸7113活动端转动连接,第一导向座7111底部连接于底座6上;第二锁紧结构712包括一第二导向座7121,第二导向座7121靠近升降梁组件3一侧设有第二导向块7122,第二导向座7121另一侧连接有一第二锁紧油缸7123,第二导向座7121顶部设有一第二锁紧块连接座7124,第二锁紧块连接座7124转动连接有一第二锁紧块7125,第二锁紧块7125一端与第二锁紧油缸7123活动端转动连接,第二导向座7121底部连接于底座6上。各第一锁紧油缸7113和第二锁紧油缸7123均与控制系统电连接。各第一导向块7112和第二导向块7122对升降梁组件3的移动起到导向作用;各锁紧块在锁紧油缸的推动下,绕锁紧块连接座摆动,升降梁组件3高度调整确定后,各锁紧块在锁紧油缸的推动下压紧顶板32,实现升降梁组件3的锁紧。锁紧机构71设置于升降梁组件3两侧,有效降低装置整体高度,改善结构刚性,同时在轧制生产线高度一定的情况下,能够轧制的轧制工件的外径范围增大。
由上所述,本实用新型的高度可调的抱芯装置具有如下有效果:
1、轧制效率高并且有效保证轧制质量:本实用新型的高度可调的抱芯装置采用“四辊抱芯”结构,轧制工件底部两根长导辊,轧制工件顶部两个压辊组件,且压辊组件结构优化,使得轧制工件定位稳定可靠,方便提升轧制速度,提高生产效率;两根长导辊由同一电机控制同步运行,同时与轧制工件转速匹配,避免不同步带来的轧制工件表面划痕及轧制工件管体爬升,有效保证轧制质量;
2、装置整体高度低,刚性好:本实用新型的高度可调的抱芯装置的纵梁优化型材,并且锁紧机构设置于纵梁两侧,有效降低装置整体高度,改善结构刚性,同时在轧制生产线高度一定的情况下,能够轧制的轧制工件的外径范围增大;
3、施工简单,成本投入低:由于装置整体高度降低,相应的土建施工简单,投入成本降低。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式,并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本实用新型保护的范围。