本發(fā)明涉及無縫鋼管生產技術領域，具體為一種無縫鋼管生產設備的三輥抱芯機構。

背景技術：

三輥抱芯機構是無縫鋼管生產設備組中的關鍵設備之一，主要應用于穿孔機后臺、斜軋管機前臺等部位，目的是來料前抱緊頂桿、芯棒，穿孔或軋管后抱緊毛管、荒管，以保證頂桿、芯棒、鋼管的中心線始終與設備軋制中心線相重合，這就要求三輥抱芯的三個抱輥在驅動裝置的帶動下,相對其中心要同步運動,只有這樣,才能保證軋線與三輥抱芯中心一致，它的機構設計是否合理直接影響無縫鋼管的產品質量，該三輥抱芯機構應用于穿孔機后臺和軋管機前臺，它適用于一定范圍內各種規(guī)格的頂桿和毛管，隨頂桿和毛管規(guī)格的不同，三輥抱芯機構可無級調整到相應的開口度，而能否精確達到所需要的開口度，將直接影響到鋼管的質量。

傳統(tǒng)老式三輥抱芯的機構原理比較簡單，但是在生產無縫鋼管的過程中存在著如下的問題：一、老式三輥抱芯的結構較為復雜，各桿件分布在兩側，無論是安裝拆卸，還是與其他設備銜接都比較困難；二、為了實現上抱芯輥大打開，增加了導桿機構，使得運動副增多；三、小打開時第二液壓缸推出，迫使第一液壓缸活塞桿壓縮，這樣增大了第二液壓缸的壓力，造成效率降低的問題；四、老式三輥抱芯采用弧形板、升降機、減速機、電動機以及絕對值編碼器plc控制系統(tǒng)來控制抱輥的開口度，這種控制方式不僅結構復雜，而且操作起來很不方便，開口度的精確度不能得到保證。

技術實現要素：

為了克服現有技術方案的不足,本發(fā)明提供一種無縫鋼管生產設備的三輥抱芯機構，結構簡單、外形小，減小了各架之間的距離，增加了在穿孔或軋管過程中的頂桿、芯棒及鋼管的穩(wěn)定性，提高了無縫鋼管的產品精度，易于安裝拆卸與維護檢修，值得推廣。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種無縫鋼管生產設備的三輥抱芯機構，包括一個上抱芯輥和兩個下抱芯輥，所述上抱芯輥和兩個下抱芯輥的圓心在以軋制線為圓心的同一定位圓的圓周上，所述上抱芯輥和兩個所述下抱芯輥的擺動中心也設置在定位圓的圓周上，所述上抱芯輥和兩個所述下抱芯輥由三組四連桿機構驅動，且所述上抱芯輥和左側所述下抱芯輥的四連桿機構為同一機架，三組所述的四連桿機構均包括曲柄、搖桿、連桿和擺桿，所述曲柄與連桿之間、所述連桿與搖桿之間和所述搖桿與擺桿之間均通過鉸鏈銷連接在一起，所述曲柄和搖桿的長度均相等，用于驅動上抱芯輥的四連桿機構上的連桿連接第二液壓缸，所述曲柄的轉動由第一液壓缸來驅動，所述第一液壓缸上安裝有位移傳感器。

作為本發(fā)明一種有選的技術方案，所述上抱芯輥和兩個所述下抱芯輥的擺動長度相同。

作為本發(fā)明一種有選的技術方案，所述定位圓的半徑根據三輥抱芯的開口度要求及結構需要而定。

作為本發(fā)明一種有選的技術方案，所述上抱芯輥與兩個所述下抱芯輥在定位圓上等間距排列設置。

作為本發(fā)明一種有選的技術方案，所述第一液壓缸上的位移傳感器是通過無縫鋼管生產設備本身的plc控制系統(tǒng)進行控制，通過位移傳感器采集第一液壓缸的伸出長度信息，傳輸至無縫鋼管生產設備本身的plc控制系統(tǒng)，并由plc控制系統(tǒng)發(fā)出命令。

作為本發(fā)明一種有選的技術方案，所述上抱芯輥與左側所述的下抱芯輥的擺動中心為同一位置。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：該新型三輥抱芯機構通過設置四連桿機構，使三輥抱芯機構的實際中心與軋制中心的重合度大大提高了，改善了傳動條件，使該機構的設計周期縮短，設備的使用壽命提高，設置第一液壓缸，使得三輥抱芯的開口度的控制更容易，省去了老式三輥抱芯機構為了兩個開口度控制，需增加小型油缸的結構，通過設置位移傳感器，省去了安裝在曲柄上的弧形板和下面的升降機及其傳動和控制裝置，使得該三輥抱芯的結構大大簡化，整體上來看，該新型三輥抱芯機構，結構簡單、外形小，減小了各架之間的距離，增加了在穿孔或軋管過程中的頂桿、芯棒及鋼管的穩(wěn)定性，提高了無縫鋼管的產品精度，易于安裝拆卸與維護檢修，值得推廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結構示意圖；

圖2為本發(fā)明plc控制系統(tǒng)控制結構示意圖。

圖中：1-上抱芯輥；2-下抱芯輥；3-定位圓；4-四連桿機構；5-曲柄；6-搖桿；7-連桿；8-擺桿；9-鉸鏈銷；10-第二液壓缸；11-第一液壓缸；12-位移傳感器。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

以下各實施例的說明是參考附圖，用以示例本發(fā)明可以用以實施的特定實施例。本發(fā)明所提到的方向和位置用語，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。

實施例：

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種無縫鋼管生產設備的三輥抱芯機構，包括一個上抱芯輥1和兩個下抱芯輥2，所述上抱芯輥1和兩個下抱芯輥2的圓心在以軋制線(軋制線就是沿軋輥上的軋制面鉛垂方向配置孔型的一條水平基準線)為圓心的同一定位圓3的圓周上，所述上抱芯輥1和兩個所述下抱芯輥2的擺動中心也設置在定位圓3的圓周上，且所述上抱芯輥1與左側所述下抱芯輥2的擺動中心為同一位置，所述上抱芯輥1和兩個所述下抱芯輥2由三組四連桿機構4驅動，且所述上抱芯輥1和左側所述下抱芯輥2的四連桿機構4為同一機架，三組所述的四連桿機構4均包括曲柄5、搖桿6、連桿7和擺桿8，所述曲柄5與連桿7之間、所述連桿7與搖桿6之間和所述搖桿6與擺桿8之間均通過鉸鏈銷9連接在一起，三組所述曲柄5為同一構件，所述曲柄5和搖桿6的長度均相等，所述上抱芯輥1四連桿機構4的連桿7為第二液壓缸10，當所述第二液壓缸10伸出并鎖緊時作為上抱芯輥1四連桿機構4的連桿7，當所述第二液壓缸10縮回時驅動上抱芯輥1大打開，所述曲柄5的轉動由第一液壓缸11來驅動，該第一液壓缸11伸出時,帶動曲柄5順時針轉動,使得上抱芯輥1和兩個下抱芯輥2同步向軋線方向擺動,反之亦然，所述第一液壓缸11上安裝有位移傳感器12，通過位移傳感器12控制第一液壓缸11的行程，從而實現三輥抱芯開口度的改變。

所述上抱芯輥1和兩個所述下抱芯輥2的擺動長度相同，從而構成等臂式三輥抱芯機構，使得四連桿機構4更加穩(wěn)定，擺動長度即為擺桿的長度，也表示為三個所述抱芯輥的圓心到各自擺動中心的距離；所述定位圓3的半徑根據三輥抱芯的開口度(開口度即為相鄰兩個抱芯輥之間的間隙)要求及結構需要而定，從而滿足生產的需求；所述上抱芯輥1與兩個所述下抱芯輥2在定位圓3上等間距排列設置，使得上抱芯輥1和兩個下抱芯輥2可以實現同步轉動的功能；所述第一液壓缸11的伸出長度是通過plc控制系統(tǒng)來實現控制的，操作簡單，維護方便，可完全滿足生產要求，可靠性和精度都較高。

如圖2所示，通過液壓plc控制系統(tǒng)控制第一液壓缸11的伸出，plc控制系統(tǒng)控制位移傳感器12伸出到位后，信號反饋到液壓伺服系統(tǒng)，控制第一液壓缸11動作停止，完成抱輥動作。

另外的，在本發(fā)明中，還需要進一步說明的是：在本發(fā)明中，為了更好的說明各個結構之間的連接關系，將上抱芯輥與左側下抱芯輥的擺動中心設定為同一位置，但是在實際的應用中，并僅不限于只有這兩個抱芯輥的轉動中心才能在同一位置，隨意的兩個抱芯輥均可，應當理解的是，在本發(fā)明中，不能將上抱芯輥與左側下抱芯輥的擺動中心設定為同一位置作為限定條件。

本發(fā)明的主要特點在于，該新型三輥抱芯機構通過設置四連桿機構，使三輥抱芯機構的實際中心與軋制中心的重合度大大提高了，改善了傳動條件，使該機構的設計周期縮短，設備的使用壽命提高，設置第一液壓缸，使得三輥抱芯的開口度的控制更容易，省去了老式三輥抱芯機構為了兩個開口度控制，需增加小型油缸的結構，通過設置位移傳感器，省去了安裝在曲柄上的弧形板和下面的升降機及其傳動和控制裝置，使得該三輥抱芯的結構大大簡化，整體上來看，該新型三輥抱芯機構，結構簡單、外形小，減小了各架之間的距離，增加了在穿孔或軋管過程中的頂桿、芯棒及鋼管的穩(wěn)定性，提高了無縫鋼管的產品精度，易于安裝拆卸與維護檢修，值得推廣。

對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。