本發(fā)明涉及無縫鋼管穿孔技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種無縫鋼管穿孔機頂桿。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在無縫鋼管生產(chǎn)應用的傳統(tǒng)頂桿，由頂頭、連接桿、連接段和冷卻水管組成。內(nèi)部通水冷卻（圖1）；連接段在管坯軋制過程中隨管坯快速旋轉(zhuǎn)，并由數(shù)套可開合的三輥導向裝置的導向輥限制頂桿在承受大推力時不彎曲。這樣的頂桿由于穿孔軋制過程中由于快速旋轉(zhuǎn)和導向輥的開合性，使得頂桿不斷跳動，造成頂頭中心定位不穩(wěn)，從而影響1、產(chǎn)品壁厚精度；2、三輥導向裝置零部件壽命降低。

在解決這些問題時，一般都在改進單套三輥導向裝置的中心定位精度和增加頂桿剛度。

如：“穿孔機三輥定心位置控制方法的應用”冶金動力——李恩學

“三輥定心裝置的定位調(diào)整及控制”軋鋼——侯帥，等

但是三輥導向裝置三個導向輥形成的孔型中心不好測定，并且存在傳統(tǒng)頂桿與三輥導向裝置的導向輥的動態(tài)不穩(wěn)定接觸問題，由于頂桿太長，即使增加剛度也不能有效加強頂桿穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何解決頂桿在穿孔過程中頂桿不斷跳動，造成頂頭中心定位不穩(wěn)的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：包括內(nèi)部中空的錐形的頂頭、與頂頭通過螺栓連接的內(nèi)部有圓柱狀中空的圓柱狀的連接桿、與連接桿通過螺栓連接的連接段、安裝在連接段外側(cè)的三輥導向裝置、冷卻水管，連接段由順序連接的第一連接段、第二連接段、N個第三連接段和第二連接段的組合、尾桿段組成；第一連接段一端與連接桿通過螺紋連接另一端與第二連接段通過螺紋連接，第一連接段成圓柱狀其內(nèi)部有容納冷卻水管的中空；第二連接段一端與第一連接段或者第三連接段通過螺紋連接另一端與第三連接段或者尾桿段通過螺紋連接，第二連接段內(nèi)部有容納冷卻水管的中空，第三連接段內(nèi)部有容納冷卻水管的中空，第二連接段的側(cè)壁上有一個環(huán)形槽，環(huán)形槽中安裝有軸承，軸承外側(cè)有套筒，三輥導向裝置安裝在套筒外側(cè)，N為非負整數(shù)。

作為一種優(yōu)選方式：所述環(huán)形槽中有兩個軸承分別安裝在環(huán)形槽的兩側(cè)，套筒與環(huán)形槽邊緣連接處通過橡膠墊密封，兩個軸承與套筒通過過盈配合連接。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明把傳統(tǒng)的頂桿的連接段分為多段，在第二連接段上裝上軸承，這樣可以根據(jù)鉆孔的長度增加第二連接段和第三連接段，有效解決頂桿軋制時與導向輥之間的動態(tài)不穩(wěn)定接觸，而使相對轉(zhuǎn)動發(fā)生在軸承內(nèi)部，軋制時不存在振動開合狀態(tài)，這樣使得頂桿始終保證頂頭對準軋制中心，進一步提高產(chǎn)品壁厚精度。并且有效延長導向裝置的零部件壽命。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的傳統(tǒng)頂桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是第一連接段結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是第二連接段結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是第三連接段結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是尾桿段結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、頂頭，2、連接桿，3、三輥導向裝置中的導向輥，4、連接段，5、冷卻水管，6、第一連接段，7、第二連接段，8、第三連接段，9、尾桿段，10、橡膠墊密封，11、軸承，12、定位套，13、聯(lián)動內(nèi)桿，14、套筒。

具體實施方式

如圖1所示，現(xiàn)在無縫鋼管生產(chǎn)應用的傳統(tǒng)頂桿，由頂頭、連接桿、連接段和冷卻水管組成。內(nèi)部通水冷卻；連接段在管坯軋制過程中隨管坯快速旋轉(zhuǎn)，并由數(shù)套可開合的三輥導向裝置的導向輥限制頂桿在承受大推力時不彎曲。這樣的頂桿由于穿孔軋制過程中由于快速旋轉(zhuǎn)和導向輥的開合性，使得頂桿不斷跳動，造成頂頭中心定位不穩(wěn)，從而影響1、產(chǎn)品壁厚精度；2、三輥導向裝置零部件壽命降低。

如圖2所示，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，發(fā)明對傳統(tǒng)的頂桿進行了改進，把傳統(tǒng)頂桿的連接段順序分割為：第一連接段、第二連接段、N個第三連接段和第二連接段的組合、尾桿段，前后之間通過螺紋連接，其中，第二連接段的側(cè)壁上有一個環(huán)形槽，環(huán)形槽中有兩個軸承分別安裝在環(huán)形槽的兩側(cè)，軸承外側(cè)安裝套筒，使得在聯(lián)動內(nèi)桿轉(zhuǎn)動過程，套筒不轉(zhuǎn)動，從而三輥導向裝置中的導向輥壓緊套筒，使得頂桿不跳動。

如圖3所示，第一連接段的左端通過螺紋連接在連接桿上，第一連接段的左端是內(nèi)螺紋，連接桿上開成一個階梯后，再在小直徑的端上開上與第一連接段的左端配合的外螺紋，使得第一連接段在轉(zhuǎn)動過程中能夠頂緊連接桿，連接桿產(chǎn)生很大的壓緊力。第一連接段的右端內(nèi)部開一個圓臺狀的中空后再開一個圓柱中空，在圓柱中空里開有內(nèi)螺紋，第二連接段的左端開有圓環(huán)形槽，圓環(huán)形槽上開有外螺紋，使得第一連接段與第二連接的連接穩(wěn)定可靠，并且第二連接段能夠頂緊第一連接段給第一連接段提供壓緊力。

如圖4所示，第二連接段是本發(fā)明的重點，在第二連接段的中央的側(cè)壁上開一個圓環(huán)形凹槽，在凹槽的兩端各安裝一個軸承，使用一個中間向內(nèi)部中空凸起，兩端凹陷的定位套卡緊；兩個軸承，放置軸承向中央滑動，軸承外側(cè)安裝一個套筒，聯(lián)動內(nèi)桿與外套通過軸承支撐，使得聯(lián)動內(nèi)桿和套筒構(gòu)成轉(zhuǎn)動連接，為了防止雜物掉進軸承里，在套筒與環(huán)形槽邊緣連接處安裝橡膠墊密封。第二連接段的右端開有一個與連接桿右端類似的階梯并同樣開有外螺紋，以完成和第三連接段或者尾桿段的左端配合的連接。

如圖5所示，第三連接段的左右兩端都與第一連接段的右端結(jié)構(gòu)類似，目的是能夠形成N個第三連接段和第二連接段的組合，以使本發(fā)明達到需要的長度，通過縮小或者擴大第三連接段和第二連接段的組合，即調(diào)整N的大小，可以達到任意長度，N為0 或者自然數(shù)。

如圖6所示，尾桿段為動力輸出端，尾桿段的左端螺紋連接第二連接段右端，尾桿段的右端連接動力輸出裝置。

工作過程如下：

根據(jù)需要鉆孔的深度選擇N的大小（即選擇第三連接段和第二連接段的組合的多少，可以是0個或者任意自然數(shù)個），把三輥導向裝置壓緊第二連接段的套筒，開始鉆孔前，三輥導向裝置于套筒的數(shù)量相同，隨著頂頭鉆入鋼管，根據(jù)裸露在鋼管外的套筒數(shù)量配合同樣數(shù)量的三輥導向裝置，動力輸出端帶動尾桿段轉(zhuǎn)動，再通過第二連接段、第三連接段、第一連接段等帶動頂頭轉(zhuǎn)動給鋼管鉆孔，套筒在鉆孔過程不轉(zhuǎn)動，僅僅套筒內(nèi)部的聯(lián)動內(nèi)桿轉(zhuǎn)動。工作軋制時三輥導向裝置抱緊靜止外套，外套與三輥導向裝置無相對轉(zhuǎn)動，聯(lián)動內(nèi)桿受管坯傳遞的頂頭推力并與管坯同步轉(zhuǎn)動，便于穿軋，同時具備定位和導向的功能，密封件防止灰塵和冷卻水進入內(nèi)部。頂桿段2根據(jù)頂桿長度一般布置2-5套。

有效解決了頂桿軋制時與導向輥之間的動態(tài)不穩(wěn)定接觸問題，而使相對轉(zhuǎn)動發(fā)生在軸承內(nèi)部，軋制時不存在振動開合狀態(tài)，這樣使得頂桿始終保證頂頭對準軋制中心，進一步提高產(chǎn)品壁厚精度。并且有效延長導向裝置的零部件壽命。