CN213378524U - 一种钢管冷轧机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种钢管冷轧机，涉及金属管件加工的技术领域。目前用于对管坯件进行扩轧的钢管冷轧机中通常设有卡紧机构，卡紧机构通常采用夹爪卡盘夹持芯杆，并且需要沿轴线拉动芯杆对管坯件扩轧。由于夹爪卡盘依靠与芯杆之间的摩擦力夹持固定，加工过程中可能出现夹爪卡盘和芯杆分离的情况，影响冷轧工作正常进行。本申请包括机架、芯杆、前支撑座、后支撑座、芯杆移动装置、轧制小车，芯杆端部可拆卸连接有轧制内模，芯杆设有夹持凹槽，轧制小车包括与夹持凹槽卡接配合的卡紧机构，提高轧制小车对芯杆的夹持固定效果，有利于保证钢管冷轧工作的正常进行。

Description

一种钢管冷轧机

技术领域

本申请涉及金属管件加工的技术领域，尤其是涉及一种钢管冷轧机。

背景技术

冷轧钢管是以热轧或热挤压法生产的钢管为坯料进行冷轧、冷拔的制管方法，具有精度高、强度好、表面光洁度好、尺寸范围广等优点，并且能够节约机械加工工时，提高材料利用率。

目前常用的冷轧方法主要包括长芯棒轧制、短顶头轧制、空轧和扩轧四种，其中扩轧的主要工作如下：待轧制的钢管被横置固定在冷轧机上，钢管的一端设有芯杆移动装置，芯杆在芯杆移动装置的推动下穿过钢管，芯杆穿过钢管的一端与轧制小车连接，芯杆移动装置松开芯杆并在芯杆远离轧制小车的一端卡接轧制内模，轧制内模的直径大于钢管的内径，轧制小车拉动芯杆向远离钢管的方向移动，轧制内模挤压钢管内壁从而达到扩大钢管直径的目的。

轧制小车中设有用于夹持固定芯杆的卡紧机构，卡紧机构通常设有夹爪卡盘，夹爪卡盘工作时抵紧于芯杆的外周面，夹爪卡盘依靠自身与芯杆之间的摩擦力夹持固定芯杆，因此在轧制小车拉动芯杆的过程中可能出现夹爪卡盘相对于芯杆发生轴向滑移的情况，甚至可能出现夹爪卡盘与芯杆分离的情况，影响钢管冷轧工作的正常运行。

实用新型内容

为了保证钢管冷轧工作的正常进行，提高轧制小车对芯杆的夹持固定效果，降低轧制小车与芯杆分离的概率，本申请提供了一种钢管冷轧机。

本申请提供的一种钢管冷轧机采用如下的技术手段：

一种钢管冷轧机，包括机架、固定设置于机架上的前支撑座、滑动设置于机架上的后支撑座、滑动设置于后支撑座远离前支撑座一侧的芯杆移动装置以及滑动设置于前支撑座远离后支撑座一侧的轧制小车，后支撑座、芯杆移动装置和轧制小车均沿前支撑座与后支撑座的连线方向滑动，芯杆移动装置活动夹持有芯杆，芯杆远离轧制小车的一端可拆卸连接有轧制内模，芯杆的外周面在靠近轧制小车的一端设有夹持凹槽，轧制小车包括与夹持凹槽卡接配合的卡紧机构。

通过采用上述技术方案，以夹持凹槽与卡紧机构卡接配合的方式替代夹爪卡盘夹持的方式，提高轧制小车对芯杆的夹持固定效果，降低轧制小车与芯杆分离的概率，有利于保证钢管冷轧工作的正常进行。

优选的，所述夹持凹槽环绕芯杆的轴线设置，卡紧机构包括若干个环绕芯杆轴线等间隔排布的卡接块以及用于施加给卡接块推力使卡接块具有靠近芯杆轴线的运动趋势的弹性件。

通过采用上述技术方案，使得卡接块能够在弹性件的弹性作用下卡入夹持凹槽中，不需要借助其他驱动装置完成卡接动作，结构简单，节约资源。

优选的，所述轧制小车还包括用于驱动卡接块向远离芯杆轴线的方向运动的解锁机构。

通过采用上述技术方案，加工完成后，卡紧机构需要脱离夹持凹槽，以便于对下一根钢管进行加工，解锁机构能够驱动卡接块向远离芯杆的方向运动，从而完成对卡紧机构的解锁动作。

优选的，所述芯杆包括位于夹持凹槽靠近轧制小车一侧的变径段，变径段的直径在远离夹持凹槽的方向上逐渐变小。

通过采用上述技术方案，降低芯杆卡入若干个卡接块之间的操作难度，变径段相当于导向斜面，从而避免了芯杆的端部抵接于卡接块的侧面导致芯杆不能卡入的情况。

优选的，所述芯杆在轧制内模靠近轧制小车的一侧设有管壁润滑件，管壁润滑件抵接于待轧制钢管的接触面开设有若干个用于储存润滑脂的填充孔。

通过采用上述技术方案，轧制内模在接触钢管内壁之前，管壁润滑件先接触钢管内壁，从而对钢管内壁进行润滑，并且能够对钢管内壁附着的灰尘、碎屑进行清理刮除，有利于提高钢管冷轧后的内表面质量，也能减少轧制内模表面产生划痕、擦伤。

优选的，所述管壁润滑件可拆卸套设于芯杆上。

通过采用上述技术方案，多次使用后管壁润滑件磨损严重，便于对管壁润滑件及时更换。

优选的，所述管壁润滑件为弹性回转体，管壁润滑件包括圆柱段且圆柱段的外径大于待轧制钢管的内径。

通过采用上述技术方案，管壁润滑件在钢管内壁中滑动时处于压缩状态，一方面管壁润滑件压缩后，填充孔中的润滑脂容易溢出填充孔，从而有助于将润滑脂涂抹于钢管内壁，另一方面由于管壁润滑件胀紧在钢管中，管壁润滑件滑动的同时对灰尘、碎屑清理得更加彻底。

优选的，所述管壁润滑件还包括连接于圆柱段的圆台段，圆台段较圆柱段更远离轧制内模，圆台段的外径在远离轧制内模的方向上逐渐变小，圆台段的最小外径小于待轧制钢管的内径，圆台段的最大外径与圆柱段的外径相同。

通过采用上述技术方案，圆台段在管壁润滑件进入钢管时起到导向的作用，降低整个管壁润滑件塞入钢管的难度，便于操作。

综上，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本方案中，通过设置夹持凹槽与卡紧机构，以两者卡接配合的方式替代夹爪卡盘夹持的方式，提高轧制小车对芯杆的夹持固定效果，降低轧制小车与芯杆分离的概率，有利于保证钢管冷轧工作的正常进行；

2.本方案中，卡紧机构包括卡接块与弹性件，使得卡接块能够在弹性件的弹性作用下卡入夹持凹槽中，不需要借助其他驱动装置完成卡接动作，结构简单，节约资源；

3.本方案中，通过设置管壁润滑件，轧制内模在接触钢管内壁之前，管壁润滑件先接触钢管内壁，从而对钢管内壁进行润滑，并且能够对钢管内壁附着的灰尘、碎屑进行清理刮除，有利于提高钢管冷轧后的内表面质量，也能减少轧制内模表面产生划痕、擦伤。

附图说明

图1是本申请实施例一的结构示意图；

图2是图1中轧制小车的断裂剖视图；

图3是图1中前支撑座和后支撑座之间的断裂剖视图。

附图标记说明：1、机架；11、滑轨；2、前支撑座；21、导向孔；3、后支撑座；31、支撑块；32、底座；33、弹簧；4、芯杆移动装置；41、夹爪卡盘；5、轧制小车；51、圆形开口；52、卡紧机构；521、卡接块；5211、凸块；522、弹性件；523、滑槽；524、夹持口；53、解锁机构；531、气缸；532、解锁套；54、空腔；6、芯杆；61、夹持凹槽；62、锁紧套；63、变径段；7、轧制内模；71、圆柱部；72、圆台部；8、管壁润滑件；81、圆柱段；82、圆台段；83、填充孔；9、上料架。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种钢管冷轧机。

实施例1：

参照图1，一种钢管冷轧机包括固定安装于地面的机架1、芯杆6、固定设置于机架1上的前支撑座2、滑动设置于机架1上的后支撑座3、滑动设置于后支撑座3远离前支撑座2一侧的芯杆移动装置4以及滑动设置于前支撑座2远离后支撑座3一侧的轧制小车5。机架的一侧设有暂时存放钢管的上料架9，机架1上设有滑轨11，后支撑座3、芯杆移动装置4以及轧制小车5滑动连接于滑轨11，滑动方向沿前支撑座2和后支撑座3的连线方向。钢管冷轧机还包括用于驱动后支撑座3、芯杆移动装置4和轧制小车5滑动的液压系统（图中未示出）和电气控制系统（图中未示出）。

参照图2和图3，芯杆6远离轧制小车5的一端可拆卸连接有轧制内模7，芯杆6在靠近轧制小车5的一端的外周面设有夹持凹槽61，轧制小车5包括与夹持凹槽61卡接配合的卡紧机构52以及解锁机构53。本实施例旨在通过设置夹持凹槽61与卡紧机构52，以夹持凹槽61与卡紧机构52卡接配合的方式替代常见的夹爪卡盘夹持的方式，提高轧制小车5对芯杆6的夹持固定效果，降低轧制小车5与芯杆6分离的概率，有利于保证钢管冷轧工作的正常进行。

芯杆移动装置4包括用于夹持芯杆6外周面的夹爪卡盘41，后支撑座3包括抵接于钢管外周面的支撑块31、滑动连接于滑轨11上的底座32以及连接于支撑块31和底座32之间的弹簧33，弹簧33的尺寸、参数视钢管的质量而定。前支撑座2开设有沿芯杆6长度方向贯穿前支撑座2的导向孔21，导向孔21的内径与芯杆6的外径相同。轧制内模7套设于芯杆6的外周面，且轧制内模7远离轧制小车5的一侧设有锁紧套62，锁紧套62螺纹连接于芯杆6。轧制内模7包括远离轧制小车5的圆柱部71和靠近轧制小车5的圆台部72，圆台部72的外径在远离圆柱部71的方向上逐渐变小，圆台部72的最小外径小于待轧制钢管的内径，圆台部72的最大外径与圆柱部71的外径为待轧制钢管的目标加工内径。

待轧制钢管的具体加工过程如下：操作者将待轧制钢管放置在机架1上，滑动后支撑座3，使得前支撑座2抵接于钢管的一端，后支撑座3支撑在钢管另一端的外周面，此时钢管整体大致呈水平状态；芯杆移动装置4的夹爪卡盘41夹持芯杆6的一端，滑动芯杆移动装置4，使得芯杆6的另一端沿钢管轴向穿过整个钢管；操作者滑动轧制小车5并靠近芯杆6，操作轧制小车5的卡紧机构52卡接于芯杆6的夹持凹槽61，夹爪卡盘41松开芯杆6的端部，松开后将轧制内模7螺旋套设在芯杆6上，然后旋紧锁紧套62，接着轧制小车5向远离前支撑座2的方向滑动，从而带动轧制内模7在钢管的内部滑动，由于轧制内模7的外径大于钢管的内径，使得整个钢管被冷轧扩大。

参照图2，芯杆6的夹持凹槽61为环绕芯杆6轴线设置的环形槽，轧制小车5的内部设有空腔54，轧制小车5靠近芯杆6的一侧开设有圆形开口51，卡紧机构52包括三个环绕芯杆6轴线等间隔排布的卡接块521以及三个弹性件522，圆形开口51的内壁开设有三个滑槽523，三个卡接块521分别滑动设置三个滑槽523内，三个卡接块521的滑动方向均垂直相交于芯杆6的轴线。弹性件522为常见的螺旋弹簧33，每个卡接块521与滑槽523的底部之间设置一个弹性件522，弹性件522的一端固定连接于卡接块521，弹性件522的另一端固定连接于滑槽523的底部。三个卡接块521远离弹性件522的端部之间形成用于固定芯杆6的夹持口524，芯杆6包括位于夹持凹槽61靠近轧制小车5一侧的变径段63，变径段63的直径在远离夹持凹槽61的方向上逐渐变小，当弹性件522处于正常原长时，夹持口524的直径大于变径段63的最小直径且小于变径段63的最大直径。

操作者滑动轧制小车5并靠近芯杆6时，夹持口524逐渐靠近芯杆6的变径段63，三个卡接块521的端部逐渐靠近并抵接于变径段63的外周面上，卡接块521抵接变径段63后弹性件522逐渐被压缩，夹持口524变大。当夹持口524刚好位于夹持凹槽61的外侧时，卡接块521在弹性件522的弹性作用下卡接至夹持凹槽61中，从而完成了轧制小车5对芯杆6的夹持固定。通过设置弹性件522，使得卡接块521能够在弹性件522的弹性作用下卡入夹持凹槽61中，不需要借助其他驱动装置完成卡接动作，结构简单，节约资源。通过设置变径段63，降低芯杆6卡入夹持口524的操作难度，变径段63相当于导向斜面，从而避免了芯杆6的端部抵接于卡接块521的侧面导致芯杆6不能进入夹持口524的情况。

每个滑槽523靠近空腔54的一侧与空腔54连通，卡接块521靠近空腔54的一侧固定连接有伸入至空腔54中的凸块5211。解锁机构53包括固定安装于空腔54中的气缸531和螺栓连接于气缸531输出端的解锁套532，气缸531驱动解锁套532沿芯杆6的轴线方向滑动，解锁套532整体呈套筒状，解锁套532的外周面呈变径设置，即在远离芯杆6的方向上解锁套532的外径逐渐变大。当钢管冷轧加工完成时，气缸531驱动解锁套532靠近凸块5211，解锁套532不断逐渐靠近凸块5211，解锁套532的外周面抵接于凸块5211，气缸531继续推动解锁套532运动，则解锁套532将三个卡接块521逐渐撑开，使得弹性件522逐渐收缩、夹持口524逐渐变大，从而完成对卡紧机构52的解锁动作。

参照图3，芯杆6在轧制内模7靠近轧制小车5的一侧滑动套设有管壁润滑件8，管壁润滑件8为采用弹性橡胶材质加工而成的弹性回转体。管壁润滑件8包括圆柱段81和连接于圆柱段81的圆台段82，圆台段82较圆柱段81更远离轧制内模7，圆台段82的外径在远离轧制内模7的方向上逐渐变小，并且圆台段82的最小外径小于钢管的内径，圆台段82的最大外径稍大于钢管的内径。管壁润滑件8的外周面上开设有若干个用于储存润滑脂的填充孔83，半固态的润滑脂通过按压的方式填充至填充孔83内。

待轧制的钢管作为加工坯料，其内壁通常残留附着有灰尘、碎屑，在轧制内模7对钢管进行扩径时，轧制内模7与钢管内壁之间存在摩擦，容易导致轧制内模7的周面以及钢管的内壁出现划痕、擦伤。通过设置管壁润滑件8，轧制内模7在接触钢管内壁之前，管壁润滑件8先接触钢管内壁，从而对钢管内壁进行润滑，并且能够对钢管内壁附着的灰尘、碎屑进行清理刮除，有利于提高钢管冷轧后的内表面质量，也能减少轧制内模7表面产生划痕、擦伤。管壁润滑件8可拆卸连接于芯杆6，多次使用后管壁润滑件8磨损严重，便于对管壁润滑件8及时更换。管壁润滑件8为橡胶材质的弹性体，则管壁润滑件8在钢管内壁中滑动时处于压缩状态，一方面管壁润滑件8压缩后，填充孔83中的润滑脂容易溢出填充孔83，从而有助于将润滑脂涂抹于钢管内壁，另一方面由于管壁润滑件8胀紧在钢管中，管壁润滑件8滑动的同时对灰尘、碎屑清理得更加彻底。通过设置管壁润滑件8的圆台段82，圆台段82在管壁润滑件8进入钢管时起到导向的作用，降低整个管壁润滑件8塞入钢管的难度，便于操作。

本实施例的实施原理为：通过在芯杆6的端部开设夹持凹槽61，以夹持凹槽61与卡紧机构52卡接配合的方式替代夹爪卡盘41夹持的方式，提高轧制小车5对芯杆6的夹持固定效果，降低钢管轧制过程中轧制小车5与芯杆6分离的概率；通过设置管壁润滑件8，在轧制内模7接触钢管内壁之前，管壁润滑件8先对钢管内壁进行润滑并清理灰尘、碎屑等，有利于降低轧制内模7的表面磨损、保证钢管内壁的表面质量。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钢管冷轧机，其特征在于：包括机架（1）、固定设置于所述机架（1）上的前支撑座（2）、滑动设置于所述机架（1）上的后支撑座（3）、滑动设置于所述后支撑座（3）远离所述前支撑座（2）一侧的芯杆移动装置（4）以及滑动设置于所述前支撑座（2）远离所述后支撑座（3）一侧的轧制小车（5），所述后支撑座（3）、芯杆移动装置（4）和轧制小车（5）均沿所述前支撑座（2）与所述后支撑座（3）的连线方向滑动，所述芯杆移动装置（4）活动夹持有芯杆（6），所述芯杆（6）远离所述轧制小车（5）的一端可拆卸连接有轧制内模（7），所述芯杆（6）的外周面在靠近所述轧制小车（5）的一端设有夹持凹槽（61），所述轧制小车（5）包括与所述夹持凹槽（61）卡接配合的卡紧机构（52）。

2.根据权利要求1所述的一种钢管冷轧机，其特征在于：所述夹持凹槽（61）环绕所述芯杆（6）的轴线设置，所述卡紧机构（52）包括若干个环绕所述芯杆（6）轴线等间隔排布的卡接块（521）以及用于施加给所述卡接块（521）推力使所述卡接块（521）具有靠近所述芯杆（6）轴线的运动趋势的弹性件（522）。

3.根据权利要求2所述的一种钢管冷轧机，其特征在于：所述轧制小车（5）还包括用于驱动所述卡接块（521）向远离所述芯杆（6）轴线的方向运动的解锁机构（53）。

4.根据权利要求2所述的一种钢管冷轧机，其特征在于：所述芯杆（6）包括位于所述夹持凹槽（61）靠近所述轧制小车（5）一侧的变径段（63），所述变径段（63）的直径在远离所述夹持凹槽（61）的方向上逐渐变小。

5.根据权利要求1所述的一种钢管冷轧机，其特征在于：所述芯杆（6）在所述轧制内模（7）靠近所述轧制小车（5）的一侧设有管壁润滑件（8），所述管壁润滑件（8）抵接于待轧制钢管的接触面开设有若干个用于储存润滑脂的填充孔（83）。

6.根据权利要求5所述的一种钢管冷轧机，其特征在于：所述管壁润滑件（8）可拆卸套设于所述芯杆（6）上。

7.根据权利要求5所述的一种钢管冷轧机，其特征在于：所述管壁润滑件（8）为弹性回转体，所述管壁润滑件（8）包括圆柱段（81）且所述圆柱段（81）的外径大于待轧制钢管的内径。

8.根据权利要求7所述的一种钢管冷轧机，其特征在于：所述管壁润滑件（8）还包括连接于所述圆柱段（81）的圆台段（82），所述圆台段（82）较所述圆柱段（81）更远离所述轧制内模（7），所述圆台段（82）的外径在远离所述轧制内模（7）的方向上逐渐变小，所述圆台段（82）的最小外径小于待轧制钢管的内径，所述圆台段（82）的最大外径与所述圆柱段（81）的外径相同。

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