专利名称：用于大型穿孔机顶杆的预旋转装置的制作方法
技术领域：
本发明属于无缝钢管穿孔机辅助设备技术领域，尤其涉及到一种用于大型 穿孔机顶杆的预旋转装置。
背景技术：
穿孔机是无缝钢管生产的主要成形设备，它是利用两只轧辊、上下导板和 顶头所形成的封闭孔型，在高温下对钢管毛坯进行碾轧并使其穿过封闭孔型， 使实心的棒材穿制成无缝钢管，这就是穿孔机的基本工作原理。
穿孔过程中的主要动力来源是两只轧辊，在巨大的轧制力和摩擦力作用下， 轧件发生复杂的塑性变形，并绕轧制线转动和沿轧制线方向移动。与此同时， 顶杆在摩擦力的作用下也随着毛管一起转动。
在中小型穿孔机组中，通常顶杆的直径和长度一般不大，转动惯量相对较 小，顶杆转动所需转动力矩由轧件对顶头的摩擦力提供，穿孔过程中一般不会 造成毛管被撕裂或穿孔困难等事故。
但是，对于大型穿孔机来说，随着顶杆直径和长度的增加，顶杆转动惯量 也相应增加，这说明在穿孔过程中要想使顶杆随轧件一起转动必须获得较大的 转动力矩。事实证明，由于顶杆转动惯量增加到一定程度，仅靠轧件在轧制过 程中对顶头的摩擦力来使其转动起来是很困难的，容易造成毛管内表面重叠缺 陷或轧制力增加穿孔过程难以顺利进行，严重的会发生毛管被撕裂等事故。
发明内容
为解决上述问题，本发明设计了一种用于人型穿孔机顶杆的预旋转装置， 该预旋转装置为大型穿孔机超大超重顶杆提供辅助转动力矩，能够在管坯咬入 轧制孔型并接触到顶头的瞬间提供给顶杆一定启动转矩，减少穿孔过程中由于 顶杆转动惯量过大所造成的毛管撕裂和穿孔困难。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案
所述的用于大型穿孔机顶杆的预旋转装置主要是由机架、上压辊总成及两 套相同结构的驱动辊总成构成，其中上压辊总成配置在机架上方正中，两套驱 动辊总成呈倾斜反向对称配置在机架的两侧，上压辊总成中心轴线与每一套倾 斜配置的驱动辊总成中心轴线各成120°夹角。
所述的用于大型穿孔机顶杆的预旋转装置，其上压辊总成由丝杠螺母、台 阶丝杠、压板、蝶形弹簧、长方形滑座、被动压辊及被动轴组成，在机架上侧 的横支板内通过螺栓分别联接呈台阶状的两个相同丝杆螺母，每个丝杆螺母内 旋接有台阶丝杠，每个台阶丝杠的台阶处均通过压板固定在长方形滑座的圆孔 内，圆孔内通过台阶丝杠的台阶处下端配置蝶形弹簧；长方形滑座被限制在机 架两侧的导板内作上下微量移动，在长方形滑座下端两侧凸出的安装孔内通过 轴承安装有被动轴，被动轴上联接被动压辊。
所述的用于大型穿孔机顶杆的预旋转装置，其驱动辊总成由减速电机、链 轮、链条、油缸支座、滑座、油缸、主动压辊及滑板组成，在机架两侧倾斜反 向对称位置同时焊接有各自的斜支撑，每个上下倾斜的斜支撑内通过螺钉联接 有上下滑槽，滑槽内上下各配装有块滑板分别把合在滑座上，滑座的前端装 有主动压辊，其另一端设置减速电机，减速电机联接链轮，链轮配置链条，链 条与主动压辊链接；在滑座内通过螺钉联接有油缸支座，油缸的中间固定在油 缸支座，油缸的末端被固定在滑座的联接板内，油缸的前端耳环与滑座前部耳 座连接。由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性 本发明结构简单可靠、操作方便、制造和维护费用较低，可以广泛应
用于大型无缝钢管穿孔机组顶杆的辅助旋转及轴向需要辅助转动力矩的其
它相关领域。
图l是本发明的结构示意图2是本发明上压辊总成左视剖视结构示意图3是本发明驱动辊总成结构示意卜.述图中1—机架；1.1—斜支撑；2—上压辊总成；2. l—丝杠螺母； 2.2—台阶丝杠；2.3—压板；2.4—蝶形弹簧；2.5—长方形滑座；2. 6—被动压 辊；2.7—被动轴；3—驱动辊总成；3. l—减速电机；3. 2—链轮；3. 3—链条； 3.4—油缸支座；3.5—滑座；3.6—油缸；3. 7—主动压辊；3. 8—滑板。
具体实施例方式
结合图1，本发明的用于大型穿孔机顶杆的预旋转装置主要是由机架(l)、
上压辊总成(2)及两套相同结构的驱动辊总成(3)构成，其中卜.压辊总成(2)配置 在机架(1)上方正中，两套驱动辊总成(3)呈倾斜反向对称配置在机架(1)的两 侧，上压辊总成(2)中心轴线与每一套倾斜配置的驱动辊总成(3)屮心轴线各成 120°夹角。
结合图2，本发明的用于人型穿孔机顶杆的预旋转装置，其上压辊总成(2) 由丝杠螺母(2. 1)、台阶丝杠(2.2)、压板(2.3)、蝶形弹簧(2.4)、长方形滑座 (2.5)、被动压辊(2.6)及被动轴(2.7)组成，在机架(l)上侧的横支板内通过螺 栓分别联接呈台阶状的两个相同丝杆螺母(2. 1)，每个丝杆螺母(2. 1)内旋接有 台阶丝杠(2. 2)，每个台阶丝杠(2. 2)的台阶处均通过压板(2. 3)固定在长方形滑座(2. 5)的圆孔内，圆孔内通过台阶丝杠(2. 2)的台阶处下端配置蝶形弹簧
(2.4) ;长方形滑座(2.5)被限制在机架(1)两侧的导板内作上下微量移动，在长 方形滑座(2. 5)下端两侧凸出的安装孔内通过轴承安装有被动轴(2. 7)，被动轴 (2.7)上联接被动压辊(2.6)。
本发明的用于大型穿孔机顶杆的预旋转装置，其驱动辊总成(3)由减速电机 (3.1)、链轮(3.2)、链条(3.3)、油缸支座(3.4)、滑座(3.5)、油缸(3.6)、主 动压辊(3. 7)及滑板(3. 8)组成，在机架(1)两侧倾斜反向对称位置同时焊接有各 自的斜支撑(1. 1)，每个上下倾斜的斜支撑内(1. 1)通过螺钉联接有上下滑槽， 滑槽内上下各配装有一块滑板(3. 8)分别把合在滑座(3. 5)上，滑座(3. 5)的前端 装有主动压辊(3.7)，其另一端设置减速电机(3. 1)，减速电机(3. l)联接链轮 (3. 2)，链轮(3. 2)配置链条(3. 3)，链条(3. 3)与主动压辊(3. 7)链接；在滑座(3. 5) 内通过螺钉联接有油缸支座(3.4)，油缸(3.6)的中间同定在油缸支座(3.4)， 油缸(3. 6)的末端被固定在滑座(3. 5)的联接板内，油缸(3. 6)的前端耳环与滑座
(3.5) 前部耳座连接。
本发明是根据摩擦力能够瞬间产生和瞬间消失的特点，在把摩擦力作为力矩 传递的同时辅以辅助启动转矩，通过呈12(T配置的被动压辊(2.6)和两个主动 压辊(3. 7)在同一时间抱紧和脱离顶杆。被动压辊(2. 6)通过两个蝶形弹簧(2. 4) 的预紧力始终与轧制管坯直径接触，在管坯被咬入孔型并接触到顶头的瞬间， 两支主动压辊(3. 7)通过油缸(3. 6)对顶杆抱紧并通过减速电机(3. 1)和链条 (3. 3)传动对顶杆转动提供启动摩擦力矩。当顶杆接触管坯并在管坯对其摩擦力 矩的作用开始转动的瞬间，两支主动压辊(3. 7)在液压油缸(3. 6)驱动下迅速脱 离顶杆，顶杆便开始在管坯对其摩擦力的作用下转动。这样，预旋转装置不仅 可以对顶杆提供辅助启动转矩，而且不会发生由于被动压辊(2. 6)和两个主动压 辊(3.7)与顶杆工艺转速不匹配对穿孔过程造成负面影响。被动压辊(2.6)可以 根据顶杆外径通过台阶丝杠(2. 2)调节进行初定位，利用蝶形弹簧(2. 4)的变形 刚度来减小冲击。两支主动压辊(3.7)分别由减速电机(3.1)驱动，滑座(3.5)内的油缸(3. 6)使主动压辊(3. 7)支撑实现微量移动，利用油缸(3. 6)来压紧或脱 离顶杆，可以防止顶杆偏离轧制线，同时被动压辊(2.6)和两个主动压辊(3.7) 安装在顶杆的后端对提高顶杆刚度系数同样具有一定的稳定作用。
权利要求
1、一种用于大型穿孔机顶杆的预旋转装置，其特征在于该预旋转装置主要是由机架(1)、上压辊总成(2)及两套相同结构的驱动辊总成(3)构成，其中上压辊总成(2)配置在机架(1)上方正中，两套驱动辊总成(3)呈倾斜反向对称配置在机架(1)的两侧，上压辊总成(2)中心轴线与每一套倾斜配置的驱动辊总成(3)中心轴线各成1200夹角。
2、 根据权利要求1所述的用于大型穿孔机顶杆的预旋转装置，其特征在于 其上压辊总成(2)由丝杠螺母(2. 1)、台阶丝杠(2.2)、 ！Ji板(2.3)、蝶形弹簧(2.4) 、长方形滑座(2.5)、被动压辊(2.6)及被动轴(2.7)组成，在机架(l)上侧 的横支板内通过螺栓分别联接呈台阶状的两个相同丝杆螺母(2. 1)，每个丝杆螺 母(2. 1)内旋接有台阶丝杠(2. 2)，每个台阶丝杠(2. 2)的台阶处均通过压板(2. 3) 固定在长方形滑座(2. 5)的圆孔内，圆孔内通过台阶丝杠(2. 2)的台阶处下端配 置蝶形弹簧(2. 4);长方形滑座(2. 5)被限制在机架(1)两侧的导板内作上下微量 移动，在长方形滑座(2. 5)下端两侧凸出的安装孔内通过轴承安装有被动轴(2. 7)，被动轴(2. 7)上联接被动压辊(2. 6)。
3、 根据权利要求1所述的用于大型穿孔机顶杆的预旋转装置，其特征在于 其驱动辊总成(3)由减速电机(3. 1)、链轮(3.2)、链条(3.3)、油缸支座(3.4)、 滑座(3.5)、油缸(3.6)、主动压辊(3.7)及滑板(3.8)组成，在机架(l)两侧倾斜 反向对称位置同时焊接有各自的斜支撑(l. 1)，每个上下倾斜的斜支撑内(1. 1) 通过螺钉联接有上下滑槽，滑槽内十.下各配装有一块滑板(3.8)分别把合在滑座(3.5) 上，滑座(3.5)的前端装有主动压辊(3.7)，其另一端设置减速电机(3.1)， 减速电机(3. 1)联接链轮(3.2)，链轮(3.2)配置链条(3.3)，链条(3.3)与主动压辊(3.7)链接；在滑座(3.5)内通过螺钉联接有油缸支座(3.4)，油缸(3.6)的 中间固定在油缸支座(3. 4)，油缸(3. 6)的末端被固定在滑座(3. 5)的联接板内， 油缸(3. 6)的前端耳环与滑座(3. 5)前部耳座连接。
全文摘要
一种用于大型穿孔机顶杆的预旋转装置，主要是由机架(1)、上压辊总成2(由丝杠螺母2.1、台阶丝杠2.2、压板2.3、蝶形弹簧2.4、长方形滑座2.5、被动压辊2.6及被动轴2.7组成)及两套相同结构的驱动辊总成3(由减速电机3.1、链轮3.2、链条3.3、油缸支座3.4、滑座3.5、油缸3.6、主动压辊3.7及滑板3.8组成)构成，其中上压辊总成配置在机架上方正中，两套驱动辊总成呈倾斜反向对称配置在机架的两侧，上压辊总成中心轴线与每一套倾斜配置的驱动辊总成中心轴线各成120°夹角。本发明能在管坯咬入轧制孔型并接触顶头瞬间供给顶杆一定启动转矩，减少穿孔过程顶杆转动惯量过大造成的毛管撕裂和穿孔困难。
文档编号B21B25/00GK101428296SQ200810231429
公开日2009年5月13日 申请日期2008年12月8日 优先权日2008年12月8日
发明者俞章法, 夏新潮, 张予宁, 纲 李, 李亚凡, 杨德照, 王文章, 波 程, 蒋湛华, 陈志发 申请人:中信重工机械股份有限公司;洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司