专利名称：穿孔机顶杆止推小车的齿条传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传动装置，特别涉及一种热轧无缝钢管生产 中的穿孔机的顶杆止推小车的齿条传动装置。
技术背景热轧无逢钢管是由穿孔机等轧制而成，穿孔轧制的基本工艺过程是由轧辊、导板(导盘)、顶头组成一个封闭的孔型，高 温金属在该孔型构成的区域内进行连续变形，最终从实心管坯轧 出空心毛管。其中，轧辊、导板(导盘)根据工艺要求相对固定 安装，顶头安装于顶杆上，随轧制周期的动作要求，进行轧制位 和工作后位周期性的更迭。其运行设备就是与顶杆尾部连接的顶 杆止推小车。顶杆止推小车在轧制位固定，承受轴向力，轧制结 束后带动顶杆及顶头快速回退到工作后位，使顶杆及顶头与轧出 的空心毛管分离，毛管拨出轧制线后，顶杆止推小车带动顶杆及 顶头快速前进到轧制位，准备下一个轧制周期的工作循环。顶杆止推小车的驱动方式有三种气缸驱动、链条驱动、钢 丝绳驱动。目前国内通用的驱动方式为钢丝绳驱动，即电机驱动 钢丝绳卷简正反转，钢丝绳的一端缠绕于卷简上，另一端由滑轮 装置定位，卷简或滑轮上带有张紧装置，顶杆止推小车与钢丝绳 连接，从而实现小车的往复运行。该结构的特点是柔性驱动，具 有驱动平稳、设备简单、控制方便的优点，因而广泛应用于常规 的无缝钢管穿孔机组。但钢丝绳驱动也有一定的缺点 一是钢丝 绳通过张紧力驱动小车，当小车速度较高时，受惯性或其它因素 的影响，容易出现打滑的情况，小车的运行速度不会超过4. 5m/s, 因而对于以连轧管机组为代表的高速穿孔机组的应用具有一定
的局限性。二是钢丝绳驱动的小车定位精度不高，难以实现精确 控制，难以满足顶头快速更换系统对小车的要求，对于实现顶头 的快速更换具有不可靠性，难以满足高速稳定轧制的要求。 发明内容本发明针对上述问题进行研究，提出了顶杆小车的齿条传动 结构，克服了钢丝绳传动结构的速度达不到要求、不稳定、不精 确的缺点。穿孔机顶杆止推小车的齿条传动装置，包括齿条支撑车装置1、顶杆小车2、齿条装置3、齿条传动及导向装置4、所述齿条装 置3的右端设置有与顶杆小车2双铰接柔性连接机构6，齿条装置3 中的齿条9的断面为倒"丁"字形结构，其两个侧面设置有侧衬 板7，其顶部设置有顶衬板8，所述支撑车装置l的左端设置有顶 杆支承车ll,右端设置有固定齿条5，在所述的支撑车装置l的中 部及左端部上分别设置有齿条支承车12和齿条支承车14,所述的 顶杆支承车ll的上部设置有支撑辊，该支撑辊与顶杆支承车ll 的车体铰接且高度可调。所述的柔性连接机构6可为通过两个关节轴承构成铰接机构。所述的齿条传动及导向装置4中的导向轮轴可为偏心轮轴。 本发明实现了柔性、平稳驱动，控制进精度高，满足了自动 生产线的高速生产的要求，且结构简单，控制方便。
图l是本发明的结构示意2是本发明的齿条装置3的结构示意3是本发明的齿条装置3的结构示意图中的A-A向剖视4是本发明的齿条装置3的结构示意图中的B向视5是本发明的齿条支撑车装置1的结构示意6是本发明的齿条传动及导向装置4的结构示意图
具体实施例方式
齿条传动系统主要由以下几部分组成齿条装配，齿条支撑车， 导向轮、导轨装置、传动装置。齿条装配由分段齿条连接而成，包括与小车的双铰接柔性连 接机构，支撑轮、连接机构等。双铰接柔性连接机构有利于高速 运行时的缓冲，支撑轮支撑顶杆高速运行。齿条断面为倒"丁" 字形结构，其两个侧面及顶面安装有衬板，便于导向轮的配合， 底面为齿条的工作面。齿条支撑车装置1由位于齿条支撑车装置头部的顶杆支撑车11、连接杆、位于齿条支撑车装置1中部的齿条支撑车12、 位于齿条支撑车装置1尾部的齿条支撑车14等组成，通过差速机构与顶杆小车同向运动，但其速度始终是顶杆小车的 一半。顶杆支撑车由车体、车体上部的支撑辊、车体下部的车轮等 组成。顶杆支撑车上部的支撑辊高度可调整，以满足对不同规格 顶杆的定位支撑，保证顶杆轴线与轧制线一致，支撑辊与车体的 连接方式为铰接机构，具有一定的灵活性，当顶杆小车处于轧制 位时，顶杆支撑车位于紧靠顶杆小车的前部。当顶杆小车回退时， 顶杆支撑车以小车速度的一半回退，当顶杆小车满行程回退到工 作后位时，顶杆支撑车运行顶杆小车行程的一半，支撑顶杆。齿条支撑车12安装于齿条的中部，由车体、凸轮、车轮等 组成，随动运行，速度是驱动顶杆小车的齿条速度的一半，用于 支撑齿条，防止齿条的变形。齿条支撑车14安装于齿条的尾部，由车体、被动齿轮、齿 条支撑轮、差速齿轮等组成，随动运行，速度是驱动顶杆小车的 齿条速度的一半，用于支撑齿条，防止齿条的变形，并且齿条、 被动齿轮、差速齿轮、固定齿条组成差速机构。被动齿轮靠齿条 带动，驱动差速齿轮，差速齿轮与固定在导轨装置上的固定齿条 啮合，为整个齿条支撑车提供运行动力。导向轮共分3组，分别导向齿条的顶面和两个侧面，导向轮 轴为偏心轴结构，可以对导向轮的位置进行调整，保证导向性的
最佳状态。导轨装置包括顶杆小车导轨和支撑车导轨两部分，其中支撑 车导轨面上安装固定齿条，与齿条支撑车2的差速齿轮啮合，驱 动齿条支撑车运行。传动装置由传动电机、减速器、驱动齿轮、安全联轴器、制 动器等组成，驱动齿轮与齿条的工作面啮合，为顶杆小车的运行 提供动力。传动电机可以以单台或两台串列的方式布置。安全联 轴器、制动器保证小车高速运行的安全性。
权利要求
1、一种穿孔机顶杆止推小车的齿条传动装置，包括齿条支撑车装置(1)、顶杆小车(2)、齿条装置(3)、齿条传动及导向装置(4)、其特征在于所述齿条装置(3)的右端设置有与顶杆小车(2)双铰接柔性连接机构(6)，齿条装置(3)中的齿条(9)的断面为倒“丁”字形，其两个侧面设置有侧衬板(7)，其顶部设置有顶衬板(8)，所述支撑车装置(1)的左端设置有顶杆支承车(11)，右端设置有固定齿条(5)，在所述的支撑车装置(1)的中部及左端部上分别设置有支承车(12)和支承车(14)，所述的顶杆支承车(11)的上部设置有支撑辊，该支撑辊与顶杆支承车(11)的车体铰接且高度可调。
2、 根据权利要求1所述的穿孔机顶杆止推小车的齿条传动 装置，其特征在于所述的柔性连接机构(6)是两个关节轴承。
3、 根据权利要求1或2所述的穿孔机顶杆止推小车的齿条 传动装置，其特征在于所述的齿条传动及导向装置(4)中的 导向轮轴为偏心轴。
全文摘要
本发明是一种穿孔机顶杆止推小车的齿条传动装置，用于热轧无逢钢管生产线中的穿孔机设备中。解决了现有钢丝绳传动结构的速度达不到要求、不稳定、不精确的缺点。穿孔机顶杆止推小车的齿条传动装置，包括齿条支撑车装置、顶杆小车、齿条装置、齿条传动及导向装置、所述齿条装置的右端设置有与顶杆小车双铰接柔性连接机构，齿条装置中的齿条的断面为倒“丁”字形结构，其两个侧面设置有侧衬板，其顶部设置有顶衬板，所述支撑车装置的左端设置有顶杆支承车，右端设置有固定齿条，中部及左端部上分别设置有支承车和支承车，所述的顶杆支承车的上部设置有支撑辊，该支撑辊与顶杆支承车的车体铰接且高度可调。特别适用于热轧无逢钢管的自动化生产中。
文档编号B21B35/00GK101161361SQ20071006247
公开日2008年4月16日 申请日期2007年7月24日 优先权日2007年7月24日
发明者石恩斌, 董海霞 申请人:太原市通泽成套设备有限公司