專利名稱：頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，具體涉及一種大中型無縫鋼管穿孔機組頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中的上頂輥裝置。背景技術(shù)：
穿孔機是無縫鋼管生產(chǎn)的主要成形設(shè)備，它是利用兩只軋輥、上下導(dǎo)板和頂頭所形成的封閉孔型(軋制孔型)，在高溫下對鋼管毛坯進行碾軋并使其穿過封閉孔型，使實心的棒材穿制成無縫鋼管；穿孔機在穿孔過程中的主要動力來源是兩只軋輥，在巨大的軋制力和摩擦力作用下，管坯發(fā)生復(fù)雜的塑性變形，并繞軋制線轉(zhuǎn)動和沿軋制線方向移動，頂桿在摩擦力的作用下也隨著管坯一起轉(zhuǎn)動；在中小型穿孔機組中，通常頂桿的直徑不大、頂桿的長度不長，因此頂桿的轉(zhuǎn)動慣量相對較小，頂桿轉(zhuǎn)動所需轉(zhuǎn)動力矩由管坯對頂頭的摩擦 力提供的，穿孔過程中一般不會造成管坯被撕裂或穿孔困難等事故；但是，對于大型穿孔機來說，隨著頂桿直徑的增大、頂桿長度的增加，頂桿轉(zhuǎn)動慣量也相應(yīng)增加，因此在穿孔過程中要想使頂桿隨管坯一起轉(zhuǎn)動必須使頂桿獲得較大的轉(zhuǎn)動力矩；頂桿轉(zhuǎn)動慣量增加到一定程度后，僅靠管坯在軋制過程中對頂頭的摩擦力來使其轉(zhuǎn)動起來是很困難的，容易造成管坯內(nèi)表面重疊缺陷或軋制力增加使穿孔過程難以順利進行，嚴重的會發(fā)生管坯被撕裂等事故。所以，在大中型穿孔機組設(shè)計過程中，需要使用預(yù)旋轉(zhuǎn)裝置來提高無縫鋼管穿孔的質(zhì)量，預(yù)旋轉(zhuǎn)裝置是根據(jù)摩擦力能夠瞬間產(chǎn)生和瞬間消失的特點，把摩擦力作為力矩傳遞的主要方式，通過三支能在同一時間抱緊和脫離頂桿的摩擦輥，在管坯被咬入孔型并接觸到頂頭的瞬間，三支摩擦輥抱緊頂桿并對頂桿的轉(zhuǎn)動提供啟動摩擦力矩。預(yù)旋轉(zhuǎn)裝置主要由三個分別成120°夾角的摩擦輥裝置組成，三個摩擦輥精確定位決定了能否產(chǎn)生足夠大的摩擦力使頂桿發(fā)生預(yù)旋轉(zhuǎn)；其中頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置用于定位上摩擦輥，并配合其它兩個摩擦輥實現(xiàn)頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)動作；現(xiàn)有的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置存在以下不足一、采用兩根螺桿同時壓下，螺桿不同步旋轉(zhuǎn)很容易造成卡死現(xiàn)象；頂桿給上摩擦輥的壓力偏離摩擦輥中心時，也會造成螺桿卡死，給正常生產(chǎn)帶來很多不便；二、兩個螺桿下端都安裝有碟簧，作用是消除螺紋間隙，緩沖載荷對螺紋的沖擊；上摩擦輥位置固定后，碟簧可吸收載荷沖擊；根據(jù)現(xiàn)場使用情況，三個摩擦輥定心后，上頂輥帶動頂桿旋轉(zhuǎn)時，碟簧不能產(chǎn)生足夠大的彈力保持上頂輥裝置位置不動；三、頂桿在管坯摩擦力矩作用下開始旋轉(zhuǎn)后，手動旋轉(zhuǎn)兩螺桿實現(xiàn)上摩擦輥抬起，手動操作完全達不到生產(chǎn)要求。
發(fā)明內(nèi)容為了克服背景技術(shù)中的不足，本實用新型公開了一種頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，本實用新型采用一根螺桿傳遞扭矩，螺桿半球形端部允許載荷有一定的傾角，不會造成螺桿卡死；設(shè)置提供預(yù)緊力的彈簧，減小螺桿螺紋間隙造成的載荷沖擊；頂桿在管坯摩擦力矩作用下開始旋轉(zhuǎn)后，液壓缸動作，快速提升摩擦輥，實現(xiàn)自動化。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，包括上蓋、手輪、螺桿、液壓缸和上摩擦輥，所述上蓋的下部與后臺二段機架裝配固定連接，在上蓋的中部從上至下設(shè)置有手輪、螺桿、液壓缸和上摩擦輥，所述手輪與螺桿的一端固定連接，在螺桿上設(shè)置有螺母，所述螺桿與螺母螺紋連接，所述螺桿的另一端與液壓缸的活塞桿固定連接，所述液壓缸的下部與軸承座固定連接，在軸承座的中部的下部設(shè)置有軸，軸上設(shè)置有上摩擦棍。所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，在上蓋的上部固定設(shè)置有上蓋板，所述螺母設(shè)置在上蓋板中部的下部，所述螺母與上蓋板固定連接。所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，在手輪與上蓋板之間設(shè)置有防塵罩，所述防塵罩與上蓋板固定連接。所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，所述螺桿的另一端的端面設(shè)置為半球面，所述螺桿的半球面通過半卡板與液壓缸連接，所述半卡板與液壓缸固定連接。所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，在軸承座的中部的下部固定設(shè)置有軸，在軸的外 圓面上設(shè)置有上摩擦輥，在軸與上摩擦輥之間設(shè)置有軸承，所述軸與上摩擦輥轉(zhuǎn)動連接。所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，在螺桿的兩側(cè)分別設(shè)置有一個彈簧，所述彈簧設(shè)置在彈簧套的內(nèi)部。所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，在彈簧的外部設(shè)置有彈簧套，所述彈簧套的上部與上蓋板固定連接，穿過彈簧的中心設(shè)有一個螺釘，所述螺釘穿過彈簧的中心和彈簧套的下部與軸承座螺紋連接。所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，在軸承座和上蓋的內(nèi)壁之間的上蓋上固定設(shè)置有滑板，所述軸承座可沿滑板上下滑動。由于采用如上所述的技術(shù)方案，本實用新型具有如下有益效果本實用新型所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，采用一根螺桿傳遞扭矩，避免了兩根螺桿轉(zhuǎn)速不同步造成的螺桿卡死；螺桿半球形端部允許載荷有一定的傾角，也不會造成螺桿卡死；在螺桿兩側(cè)設(shè)置有至少兩個提供預(yù)緊力的彈簧，減小螺桿螺紋間隙造成的載荷沖擊；頂桿在管坯摩擦力矩作用下開始旋轉(zhuǎn)后，液壓缸動作，快速提升摩擦輥，實現(xiàn)自動化。
圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的B-B剖視圖；在圖中1、上蓋；2、螺母；3、上蓋板；4、手輪；5、防塵罩；6、螺桿；7、半卡板；8、液壓缸；9、軸承座裝配；10、上摩擦輥；11、軸；12、滑板；13、彈簧；14、后臺二段機架裝配；15、彈簧套；16、螺釘。
具體實施方式
通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發(fā)明，公開本實用新型的目的旨在保護本實用新型范圍內(nèi)的一切變化和改進，本實用新型并不局限于下面的實施例。結(jié)合附圖I 2所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，包括上蓋I、手輪4、螺桿6、液壓缸8和上摩擦輥10，所述上蓋I的下部與后臺二段機架裝配14固定連接，在上蓋I的中部從上至下設(shè)置有手輪4、螺桿6、液壓缸8和上摩擦輥10，在手輪4與上蓋板3之間設(shè)置有防塵罩5，所述防塵罩5與上蓋板3固定連接；所述手輪4與螺桿6的一端固定連接，在螺桿6上設(shè)置有螺母2，在上蓋I的上部固定設(shè)置有上蓋板3，所述螺母2設(shè)置在上蓋板3中部的下部，所述螺母2與上蓋板3固定連接；所述螺桿6與螺母2螺紋連接，所述螺桿6的另一端與液壓缸8的活塞桿固定連接，所述螺桿6的另一端的端面設(shè)置為半球面，所述螺桿6的半球面通過半卡板7與液壓缸8連接,所述半卡板7與液壓缸8固定連接；所述液壓缸8的下部與軸承座9固定連接，在軸承座9的中部的下部固定設(shè)置有軸11，在軸11的外圓面上設(shè)置有上摩擦棍10,在軸11與上摩擦棍10之間設(shè)置有軸承,所述軸11與上摩擦棍10轉(zhuǎn)動連接；在螺桿6的兩側(cè)分別設(shè)置有一個彈簧13，所述彈簧13設(shè)置在彈簧套15的內(nèi)部；在彈簧13的外部設(shè)置有彈簧套15，所述彈簧套15的上部與上蓋板3固定連接，穿過彈簧13的中心設(shè)有一個螺釘16，所述螺釘16穿過彈簧13的中心和彈簧套的下部與軸承座9螺紋連接；在軸承座9和上蓋I的內(nèi)壁之間的上蓋I上固定設(shè)置有滑板12，所述軸承座9可沿滑板12上下滑動。實施本實用新型所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，根據(jù)軋制不同規(guī)格的管坯，旋轉(zhuǎn)手輪4帶動螺桿6相對于螺母2轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)螺桿6上下運動，螺桿6與液壓缸8通過半卡板7連接，液壓缸8全行程伸出后可作為緩沖元件，吸收頂桿工作狀態(tài)下圓周擺動的沖擊，液壓缸8帶動軸承座9沿滑板12上下滑動，實現(xiàn)上摩擦輥10的上下運動，使上摩擦輥10的位置得到精確調(diào)整并定位，摩擦輥10可繞軸11自由轉(zhuǎn)動；上摩擦輥10是預(yù)旋轉(zhuǎn)裝置中的三個摩擦輥的定位基準，當(dāng)頂桿與管坯接觸瞬間，預(yù)旋轉(zhuǎn)裝置中的上摩擦輥10和其他兩個摩擦輥在軋制線上夾緊頂桿，并在兩個主動摩擦輥作用下，靠摩擦力矩帶動頂桿實現(xiàn)預(yù)旋轉(zhuǎn)；頂桿在管坯摩擦力矩作用下開始旋轉(zhuǎn)后，液壓缸8作用，上摩擦輥10快速抬起，防止穿孔過程中頂桿徑向擺動產(chǎn)生的沖擊損壞頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，同時防止頂桿退回時上摩擦輥10刮傷頂桿表面，并且實現(xiàn)了自動化。為減小螺桿6螺紋間隙造成的載荷沖擊，增強本實用新型的受沖擊能力，在螺桿6兩側(cè)設(shè)置有兩個提供預(yù)緊力的彈簧13 ;螺桿6與液壓缸8通過半卡板7連接，螺桿6半球形端部允許載荷有一定的傾角，使螺桿以下部分可以傳遞小角度偏離螺桿中心的載荷，防止液壓缸8卡死現(xiàn)象，同時也不會造成螺桿6的卡死；液壓缸8可承受三個摩擦輥定位過程和預(yù)旋轉(zhuǎn)過程中頂桿圓周方向的載荷沖擊；本實用新型操作簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，利于實現(xiàn)自動化，并為頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)提供前提條件。本實用新型未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。為了公開本實用新型的目的而在本文中選用的實施例，當(dāng)前認為是適宜的，但是應(yīng)了解的是，本實用新型旨在包括一切屬于本構(gòu)思和本實用新型范圍內(nèi)的實施例的所有變化和改進。
權(quán)利要求1、一種頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，包括上蓋(I)、手輪(4)、螺桿(6)、液壓缸(8)和上摩擦輥(10)，其特征是所述上蓋(I)的下部與后臺二段機架裝配(14)固定連接，在上蓋(I)的中部從上至下設(shè)置有手輪(4)、螺桿(6)、液壓缸(8)和上摩擦輥(10)，所述手輪(4)與螺桿(6 )的一端固定連接，在螺桿(6 )上設(shè)置有螺母(2 )，所述螺桿(6 )與螺母(2 )螺紋連接，所述螺桿(6)的另一端與液壓缸(8)的活塞桿固定連接，所述液壓缸(8)的下部與軸承座(9)固定連接，在軸承座(9 )的中部的下部設(shè)置有軸(11)，軸(11)上設(shè)置有上摩擦輥(10 )。
2、根據(jù)權(quán)利要求I所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，其特征是在上蓋(I)的上部固定設(shè)置有上蓋板(3)，所述螺母(2)設(shè)置在上蓋板(3)中部的下部，所述螺母(2)與上蓋板(3)固定連接。
3、根據(jù)權(quán)利要求I所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，其特征是在上蓋(I)的上部固定設(shè)置有上蓋板(3)，在手輪(4)與上蓋板(3)之間設(shè)置有防塵罩(5)，所述防塵罩(5)與上蓋板(3)固定連接。
4、根據(jù)權(quán)利要求I所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，其特征是所述螺桿(6)的另一端的端面設(shè)置為半球面，所述螺桿(6)的半球面通過半卡板(7)與液壓缸(8)連接，所述半卡板(7)與液壓缸(8)固定連接。
5、根據(jù)權(quán)利要求I所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，其特征是在軸承座(9)的中部的下部固定設(shè)置有軸(11)，在軸(11)的外圓面上設(shè)置有上摩擦輥(10 )，在軸(11)與上摩擦輥(10)之間設(shè)置有軸承，所述軸(11)與上摩擦輥(10)轉(zhuǎn)動連接。
6、根據(jù)權(quán)利要求I所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，其特征是在螺桿(6)的兩側(cè)分別設(shè)置有一個彈簧(13 )，所述彈簧(13 )設(shè)置在彈簧套(15 )的內(nèi)部。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，其特征是在彈簧(13)的外部設(shè)置有彈簧套(15)，所述彈簧套(15)的上部與上蓋板(3)固定連接，穿過彈簧(13)的中心設(shè)有一個螺釘(16)，所述螺釘(16)穿過彈簧(13)的中心和彈簧套的下部與軸承座(9)螺紋連接。
8、根據(jù)權(quán)利要求I所述的頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，其特征是在軸承座(9)和上蓋(I)的內(nèi)壁之間的上蓋(I)上固定設(shè)置有滑板(12 )。
專利摘要一種頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，涉及一種頂桿預(yù)旋轉(zhuǎn)上頂輥裝置，上蓋的下部與后臺二段機架裝配(14)固定連接，在上蓋(1)的中部從上至下設(shè)置有手輪(4)、螺桿(6)、液壓缸(8)和上摩擦輥(10)，手輪與螺桿的一端固定連接，在螺桿的外圓面上設(shè)置有螺母(2)，螺桿的外圓面與螺母螺紋連接，螺桿的另一端與液壓缸的活塞桿固定連接，液壓缸的下部與軸承座(9)固定連接，在軸承座的中部的下部設(shè)置有軸(11)，軸上設(shè)置有上摩擦輥；本實用新型用一根螺桿傳遞扭矩，螺桿的一端設(shè)置為半球形，不會造成螺桿卡死；設(shè)置的彈簧減小螺桿螺紋間隙造成的載荷沖擊；頂桿在管坯摩擦力矩作用下開始旋轉(zhuǎn)后，液壓缸動作，快速提升摩擦輥，實現(xiàn)自動化。
文檔編號B21B19/04GK202803750SQ20122020568
公開日2013年3月20日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者朱旭甫, 李江柳, 劉素華, 宋應(yīng)剛, 張曄 申請人:中信重工機械股份有限公司, 洛陽礦山機械工程設(shè)計研究院有限責(zé)任公司