專(zhuān)利名稱(chēng)：一種精確定位的三輥導(dǎo)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軋鋼機(jī)械，尤其涉及無(wú)縫鋼管生產(chǎn)穿孔機(jī)和軋管機(jī)所使用的導(dǎo)向裝置。
背景技術(shù)：
目前的無(wú)縫鋼管生產(chǎn)中，在穿孔機(jī)出口側(cè)需用三個(gè)被動(dòng)輥抱住頂桿和毛管以穩(wěn)定穿孔過(guò)程，在軋管機(jī)入口側(cè)也需用三個(gè)被動(dòng)輥抱住芯棒和毛管以穩(wěn)定軋制過(guò)程。固定與調(diào)整三個(gè)被動(dòng)輥的一種專(zhuān)用的機(jī)械設(shè)備，稱(chēng)為三輥導(dǎo)向裝置。
現(xiàn)行的三輥導(dǎo)向裝置如圖1與圖2所示，共包括兩個(gè)下部導(dǎo)向輥11、12與一個(gè)上部導(dǎo)向輥13，三個(gè)導(dǎo)向輥11、12、13沿毛管51圓周方向均勻設(shè)置，共同作用抱住穿孔機(jī)出口或軋機(jī)入口毛管51，毛管51內(nèi)為頂桿或芯棒52，頂桿或芯棒52與兩個(gè)下部導(dǎo)向輥11、12 及一個(gè)上部導(dǎo)向輥13共同完成毛管51的穿孔或軋制過(guò)程。
兩個(gè)下部導(dǎo)向輥11、12及一個(gè)上部導(dǎo)向輥13均通過(guò)擺臂連桿機(jī)構(gòu)2連接液壓缸3 的活塞桿31，液壓缸3通過(guò)軸承座樞轉(zhuǎn)安裝在底座4上。擺臂連桿機(jī)構(gòu)2為三套，三套擺臂連桿機(jī)構(gòu)2之間相互獨(dú)立，動(dòng)作同步。三套擺臂連桿機(jī)構(gòu)2中每套均包括對(duì)稱(chēng)設(shè)置在導(dǎo)向輥11、12、13兩側(cè)的一對(duì)結(jié)構(gòu)，每對(duì)擺臂連桿機(jī)構(gòu)2均包括轉(zhuǎn)桿21、連桿22與擺桿23。其中轉(zhuǎn)桿21為動(dòng)力輸入桿，三個(gè)轉(zhuǎn)桿21 —端固定連接在第一軸M上，第一軸M可旋轉(zhuǎn)設(shè)置在底座4上，第一軸M上還固定安裝有動(dòng)力桿32，該動(dòng)力桿32 —端樞轉(zhuǎn)連接液壓缸3的活塞桿31，另一端與第一軸M固定連接，液壓缸3的活塞桿31通過(guò)動(dòng)力桿32推動(dòng)第一軸M 樞轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)三個(gè)轉(zhuǎn)桿21同步樞轉(zhuǎn)。
三個(gè)轉(zhuǎn)桿21的另一端均樞轉(zhuǎn)連接各自的連桿22，連接上部導(dǎo)向輥13的擺臂連桿機(jī)構(gòu)2中的連桿22包括一伸縮缸25，該伸縮缸25正常使用時(shí)固定不動(dòng)，相當(dāng)于固定桿，在需要打開(kāi)三個(gè)導(dǎo)向輥11、12、13從而取出該三個(gè)導(dǎo)向輥11、12、13抱住的毛管51時(shí)，伸縮缸 25動(dòng)作，將上部導(dǎo)向輥13轉(zhuǎn)開(kāi)，從而可方便地取出毛管51。兩個(gè)下部導(dǎo)向輥11、12的擺桿 23中部均樞轉(zhuǎn)安裝在第三軸沈上，第三軸沈固定安裝在底座4上，兩個(gè)擺桿23 —端通過(guò)銷(xiāo)軸連接下部導(dǎo)向輥11、12，另一端通過(guò)銷(xiāo)軸樞轉(zhuǎn)連接各自連桿22。上部導(dǎo)向輥13的擺桿 23中部樞轉(zhuǎn)安裝在第二軸27上，第二軸27固定安裝在底座4上，該擺桿23 —端通過(guò)銷(xiāo)軸連接上部導(dǎo)向輥13，另一端通過(guò)銷(xiāo)軸樞轉(zhuǎn)連接連桿22。
該三輥導(dǎo)向裝置在抱緊毛管51時(shí)，通過(guò)液壓缸3的伸縮來(lái)提供動(dòng)力，液壓缸3的活塞桿31通過(guò)固定連接在第一軸M上的動(dòng)力桿32推動(dòng)第一軸M樞轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)固定連接在第一軸M上的轉(zhuǎn)桿21同步樞轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)桿21通過(guò)連桿22帶動(dòng)擺桿23繞各自第三軸26、 第三軸27樞轉(zhuǎn)擺動(dòng)，從而帶動(dòng)兩個(gè)下部導(dǎo)向輥11、12與一個(gè)上部導(dǎo)向輥13同步動(dòng)作，以適應(yīng)不同尺寸規(guī)格的毛管51需求。該三輥導(dǎo)向裝置中安裝有壓力傳感器，根據(jù)不同尺寸規(guī)格測(cè)壓，并根據(jù)壓力大小控制液壓缸3動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)在不同尺寸規(guī)格毛管51使用的切換。
由于毛管51穿孔與軋制過(guò)程中，毛管51均為熱料，且在未真正抱緊毛管與坯料51 前均會(huì)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生顫動(dòng)擴(kuò)大旋轉(zhuǎn)面積，從而使得壓力傳感器所測(cè)得的壓力失真，不能真實(shí)反映三個(gè)導(dǎo)向輥11、12、13的位置狀態(tài)。由于壓力傳感器不能真實(shí)反映導(dǎo)向輥11、 12,13的真實(shí)位置狀態(tài)，液壓缸3的動(dòng)作控制就失去了真實(shí)依據(jù)，從而使得三個(gè)導(dǎo)向輥11、 12,13的位置發(fā)生偏差，造成導(dǎo)向輥11、12、13與毛管51之間間隙過(guò)大或過(guò)小，影響設(shè)備的正常運(yùn)行導(dǎo)致設(shè)備使用壽命降低，而且還大大降低了毛管51的穿孔或軋制的質(zhì)量。如果要達(dá)到相同質(zhì)量的結(jié)果，就必須再附加其他工藝，大大提高了生產(chǎn)成本，降低工作效率，完全無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代化生產(chǎn)節(jié)奏和高質(zhì)量要求。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的為提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、定位精確的三輥導(dǎo)向裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種精確定位的三輥導(dǎo)向裝置，包括
底座、液壓缸、導(dǎo)向輥及擺臂連桿機(jī)構(gòu)；
所述液壓缸樞轉(zhuǎn)安裝在所述底座上，所述導(dǎo)向輥數(shù)量為3個(gè)，分別通過(guò)三套獨(dú)立的所述擺臂連桿機(jī)構(gòu)連接所述液壓缸活塞桿；
還包括伺服齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和編碼器，所述伺服齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)隨三套獨(dú)立的所述擺臂連桿機(jī)構(gòu)之一的動(dòng)作而動(dòng)作，傳動(dòng)控制所述液壓缸動(dòng)作的編碼器。
進(jìn)一步，所述三套擺臂連桿機(jī)構(gòu)均包括轉(zhuǎn)桿、連桿及擺桿，所述轉(zhuǎn)桿的一端與一第一軸固定連接，一動(dòng)力桿的一端與所述第一軸固定連接，所述動(dòng)力桿的另一端與所述液壓缸活塞桿樞轉(zhuǎn)連接，所述第一軸樞轉(zhuǎn)連接在所述底座上，所述連桿兩端分別樞轉(zhuǎn)連接所述轉(zhuǎn)桿的另一端與擺桿的一端，所述擺桿的另一端連接所述導(dǎo)向輥，所述三套擺臂連桿機(jī)構(gòu)中的一套擺臂連桿機(jī)構(gòu)的所述擺桿的中部樞轉(zhuǎn)連接在固定安裝在所述底座上的一第二軸上；所述三套擺臂連桿機(jī)構(gòu)中的其余兩套擺臂連桿機(jī)構(gòu)的所述擺桿的中部樞轉(zhuǎn)連接在固定安裝在所述底座上的一第三軸上。
進(jìn)一步，所述伺服齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一第一齒輪和一第二齒輪，所述第二齒輪通過(guò)軸連接所述編碼器。
進(jìn)一步，所述編碼器通訊連接液壓鎖，所述液壓鎖鎖定所述液壓缸動(dòng)作。
進(jìn)一步，所述第一齒輪為扇形齒輪。
本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，僅僅通過(guò)在任一擺臂連桿機(jī)構(gòu)上設(shè)置伺服齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并通過(guò)該伺服齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)編碼器，就可方便地獲得精確的導(dǎo)向輥位置參數(shù)，并根據(jù)該位置參數(shù)控制液壓缸動(dòng)作，由于該導(dǎo)向輥位置參數(shù)的真實(shí)性與精確性，從而可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向輥的精確定位，提高毛管的生產(chǎn)質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的快節(jié)奏與高質(zhì)量需求。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中三輥導(dǎo)向裝置工作結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1中A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明一種精確定位的三輥導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)示意圖4為圖3中B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的典型實(shí)施例將在以下的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的實(shí)施例上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說(shuō)明及附圖在本質(zhì)上是當(dāng)作說(shuō)明之用，而非用以限制本發(fā)明。
如圖3與圖4所示，本發(fā)明基本結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相同，也包括底座4、液壓缸3、導(dǎo)向輥11、12、13與擺臂連桿機(jī)構(gòu)2，結(jié)構(gòu)特征、連接方式與工作原理與現(xiàn)有技術(shù)基本相同，在此不再贅述。
本發(fā)明中，在第三軸沈上套裝一扇形齒輪6 (即第一齒輪)，該扇形齒輪6固定安裝在擺桿23上，從而與擺桿23作同步樞轉(zhuǎn)擺動(dòng)。第一齒輪6與一第二齒輪7嚙合，該第二齒輪7通過(guò)軸9連接編碼器8。編碼器8通過(guò)支架安裝在底座4上，位置固定。本發(fā)明可通過(guò)第一齒輪6、第二齒輪7及編碼器8可獲得擺桿23擺動(dòng)數(shù)據(jù)，通過(guò)換算，可獲得擺桿23 端部的導(dǎo)向輥11、12、13的位置參數(shù)。由于編碼器8精度較高，可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向輥11、12、13位置的精確控制。
液壓缸3的液壓回路中設(shè)置有液壓鎖，液壓鎖可控制液壓缸3的來(lái)油。編碼器8 通過(guò)該液壓鎖的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)鎖定液壓缸3動(dòng)作，從而可確定液壓缸3停止位置，以確定導(dǎo)向輥11、12、13位置。由于液壓動(dòng)作具有一定滯后性，需要在實(shí)踐過(guò)程中進(jìn)行試驗(yàn)，并得出液壓缸3動(dòng)作與導(dǎo)向輥11、12、13位置的線性關(guān)系，從而方便地控制液壓缸3動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)向輥11、12、13位置的精確控制。
本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，僅僅通過(guò)在第三軸沈上設(shè)置伺服齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并通過(guò)該伺服齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)編碼器8，就可方便地獲得精確的導(dǎo)向輥 11、12、13位置參數(shù)，并根據(jù)該位置參數(shù)控制液壓缸3動(dòng)作，由于該導(dǎo)向輥11、12、13位置參數(shù)的真實(shí)性與精確性，從而可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向輥11、12、13的精確定位，提高毛管51的生產(chǎn)質(zhì)量， 提高生產(chǎn)效率，符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的快節(jié)奏與高質(zhì)量需求。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、定位精度高，本發(fā)明制作成本低、自動(dòng)化程度高，易于推廣使用，有很強(qiáng)的市場(chǎng)前途。
本發(fā)明的技術(shù)方案已由優(yōu)選實(shí)施例揭示如上。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到在不脫離本發(fā)明所附的權(quán)利要求所揭示的本發(fā)明的范圍和精神的情況下所作的更動(dòng)與潤(rùn)飾，均屬本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種精確定位的三輥導(dǎo)向裝置，包括底座、液壓缸、導(dǎo)向輥及擺臂連桿機(jī)構(gòu)；所述液壓缸樞轉(zhuǎn)安裝在所述底座上，所述導(dǎo)向輥數(shù)量為3個(gè)，分別通過(guò)三套獨(dú)立的所述擺臂連桿機(jī)構(gòu)連接所述液壓缸活塞桿；其特征在于，還包括伺服齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和編碼器，所述伺服齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)隨三套獨(dú)立的所述擺臂連桿機(jī)構(gòu)之一的動(dòng)作而動(dòng)作，傳動(dòng)控制所述液壓缸動(dòng)作的編碼器。
2.如權(quán)利要求1所述的精確定位的三輥導(dǎo)向裝置，其特征在于，所述三套擺臂連桿機(jī)構(gòu)均包括轉(zhuǎn)桿、連桿及擺桿，所述轉(zhuǎn)桿的一端與一第一軸固定連接，一動(dòng)力桿的一端與所述第一軸固定連接，所述動(dòng)力桿的另一端與所述液壓缸活塞桿樞轉(zhuǎn)連接，所述第一軸樞轉(zhuǎn)連接在所述底座上，所述連桿兩端分別樞轉(zhuǎn)連接所述轉(zhuǎn)桿的另一端與擺桿的一端，所述擺桿的另一端連接所述導(dǎo)向輥，所述三套擺臂連桿機(jī)構(gòu)中的一套擺臂連桿機(jī)構(gòu)的所述擺桿的中部樞轉(zhuǎn)連接在固定安裝在所述底座上的一第二軸上；所述三套擺臂連桿機(jī)構(gòu)中的其余兩套擺臂連桿機(jī)構(gòu)的所述擺桿的中部樞轉(zhuǎn)連接在固定安裝在所述底座上的一第三軸上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的精確定位的三輥導(dǎo)向裝置，其特征在于，所述伺服齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一第一齒輪和一第二齒輪，所述第二齒輪通過(guò)軸連接所述編碼器。
4.如權(quán)利要求1或2所述的精確定位的三輥導(dǎo)向裝置，其特征在于，所述編碼器通訊連接液壓鎖，所述液壓鎖鎖定所述液壓缸動(dòng)作。
5.如權(quán)利要求1或2所述的精確定位的三輥導(dǎo)向裝置，其特征在于，所述第一齒輪為扇形齒輪。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種精確定位的三輥導(dǎo)向裝置，包括底座、液壓缸、導(dǎo)向輥及擺臂連桿機(jī)構(gòu)；所述液壓缸樞轉(zhuǎn)安裝在所述底座上，所述導(dǎo)向輥數(shù)量為3個(gè)，分別通過(guò)三套獨(dú)立的所述擺臂連桿機(jī)構(gòu)連接所述液壓缸活塞桿；還包括伺服齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和編碼器，所述伺服齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)隨三套獨(dú)立的所述擺臂連桿機(jī)構(gòu)之一的動(dòng)作而動(dòng)作，傳動(dòng)控制所述液壓缸動(dòng)作的編碼器。本發(fā)明通過(guò)在任一擺臂連桿機(jī)構(gòu)上設(shè)置伺服齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并通過(guò)該伺服齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)編碼器，可方便地獲得精確的導(dǎo)向輥位置參數(shù)，并根據(jù)該位置參數(shù)控制液壓缸動(dòng)作，由于該導(dǎo)向輥位置參數(shù)的真實(shí)性與精確性，從而可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向輥精確定位，提高穿孔機(jī)軋成毛管或軋機(jī)軋成荒管的生產(chǎn)質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B21B39/14GK102500630SQ20111033037
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者李永祥 申請(qǐng)人:太原重工股份有限公司