本发明涉及轧制设备领域，具体的是一种用于轧辊机的机架之间的异形辊芯棒支撑机。
背景技术：
对于连续轧管机，通常在轧辊机的机架之间设置芯棒支撑机，来导向、稳定芯棒，以利于芯棒的前行或后退，从而保证稳定轧制，芯棒的对中性高，有利于荒管的轧制质量。目前所述芯棒支撑机上常用的芯棒支撑辊主要有宽辊和窄辊，对于宽辊，两端等径，辊身较长，如图3所示；对于窄辊，两端等径，辊身较短，如图5所示。
如图1至图3所示，宽辊夹抱小直径芯棒20时，所述的支撑辊21、支撑辊22、支撑辊23绕着芯棒周围，对其夹持，但由于辊身较长，可夹持的芯棒最小直径受到限制。当然，对于大直径芯棒30，则能保持较好地夹持，如图2所示。为了夹持更小的芯棒，通常采用辊身较短的窄辊，如图4和图5所示，但却带来另外的问题，窄辊对于大芯棒，所述的支撑辊31、支撑辊32和支撑辊33绕着大直径芯棒30的周围，常出现倒圆的尖点夹持，而且大芯棒更重，极易造成对支撑辊的磨损，对芯棒也不利。
技术实现要素：
为了解决现有芯棒支撑机可夹持的芯棒直径范围较小的问题。本发明提供了一种异形辊芯棒支撑机，该异形辊芯棒支撑机由一个可控行程的液压缸完成三个支撑辊的开合，用于对不同芯棒的夹抱，设备机构简洁精巧，对于不同直径的芯棒，均能与轧制轴线保证很高的同心度，精准可靠，响应快捷。此芯棒支撑机架夹持芯棒直径规格范围大，相对现有技术，尤其可以匹配更小芯棒，对于夹抱大芯棒时，对支撑辊的磨损也大为减少。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种异形辊芯棒支撑机，包括沿轧制轴线的周向依次分布的第一摆臂、第二摆臂和第三摆臂，第一摆臂的一端设有第一异形支撑辊、第二摆臂的一端设有第二异形支撑辊，第三摆臂的一端设有第三异形支撑辊，第一异形支撑辊、第二异形支撑辊和第三异形支撑辊完全相同，第一异形支撑辊的一端为小径端，第一异形支撑辊的另一端为大径端，第一异形支撑辊的一端的直径小于第一异形支撑辊的另一端的直径，第一异形支撑辊的侧周面被第一异形支撑辊的中心线所在平面所截得到的图形为两条弧线，该两条弧线关于轧制轴线互为镜像，第一异形支撑辊的小径端朝向第一摆臂，第二异形支撑辊的小径端朝向第二摆臂，第三异形支撑辊的小径端朝向第三摆臂，第三摆臂的一端、第二摆臂的一端和第三摆臂的一端均能够向轧制轴线靠拢，使第一异形支撑辊、第二异形支撑辊和第三异形支撑辊夹持位于轧制轴线上的芯棒。
第一异形支撑辊的长度为50mm～200mm，第一异形支撑辊的小径端的直径为150mm～630mm，第一异形支撑辊的大径端的直径为200mm～800mm。
沿第一异形支撑辊的大径端到第一异形支撑辊的小径端方向，第一异形支撑辊的直径逐渐减小，所述弧线所对应的圆心角为25°～40°。
该异形辊芯棒支撑机还包括机架，第一摆臂、第二摆臂和第三摆臂均与机架铰接。
第一摆臂与机架的铰接点、第二摆臂与机架的铰接点以及第三摆臂与机架的铰接点均位于同一个圆上，该圆的圆心位于轧制轴线上。
第一摆臂与机架的铰接点、第二摆臂与机架的铰接点以及第三摆臂与机架的铰接点沿轧制轴线的周向均匀分布。
第一摆臂通过第一连杆与第二摆臂铰接，第一摆臂通过第二连杆与第三摆臂铰接。
该异形辊芯棒支撑机还包括支座和液压缸，液压缸的一端与支座铰接，支座与机架连接固定，液压缸的另一端与第一摆臂的另一端铰接。
第一摆臂位于轧制轴线的上方，第二摆臂位于轧制轴线的右下方，第三摆臂位于轧制轴线的左下方。
第一异形支撑辊位于轧制轴线的右上方，第二异形支撑辊位于轧制轴线的下方，第三异形支撑辊位于轧制轴线的左上方。
本发明的有益效果是：该异形辊芯棒支撑机由一个可控行程的液压缸驱动完成三个支撑辊的开合夹持动作，用于对不同直径芯棒的夹抱，机构同步对中性好，设备机构简洁精巧，精准可靠稳定，动作响应快捷。对于不同直径大小的芯棒，此芯棒支撑机架，均可与轧制轴线保证很高的同心度，而且满足更小芯棒的夹抱，对于大芯棒，亦为辊身圆弧夹抱芯棒，磨损大大减少，具有更长的使用寿命。同等机架大小的条件下，此芯棒支撑机架型式夹持芯棒直径规格范围大，尤其可以匹配更小芯棒，有效保障荒管轧制质量。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是现有技术的宽辊芯棒支撑机夹抱小芯棒的示意图。
图2是现有技术的宽辊芯棒支撑机夹抱大芯棒的示意图。
图3是现有宽辊的示意图。
图4是现有技术的窄辊芯棒支撑机夹抱大芯棒或小芯棒的示意图。
图5是现有窄辊的示意图。
图6是本发明所述的异形支撑辊。
图7是本发明所述的异形辊芯棒支撑机。
图8是本发明所述的异形辊芯棒支撑机夹抱小芯棒的示意图。
图9是本发明所述的异形辊芯棒支撑机夹抱大芯棒的示意图。
1、芯棒；2、机架；3、支座；4、液压缸；5、第一异形支撑辊；6、第二异形支撑辊；7、第三异形支撑辊；
10、轧制轴线；11、第一摆臂；12、第二摆臂；13、第三摆臂；15、第一连杆；16、第二连杆；
20、小直径芯棒；21、支撑辊；22、支撑辊；23、支撑辊；
30、大直径芯棒；31、支撑辊；32、支撑辊；33、支撑辊。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种异形辊芯棒支撑机，包括沿轧制轴线10的周向依次分布的第一摆臂11、第二摆臂12和第三摆臂13，第一摆臂11的一端设有第一异形支撑辊5、第二摆臂12的一端设有第二异形支撑辊6，第三摆臂13的一端设有第三异形支撑辊7，第一异形支撑辊5、第二异形支撑辊6和第三异形支撑辊7完全相同，第一异形支撑辊5的一端为小径端，第一异形支撑辊5的另一端为大径端，第一异形支撑辊5的小径端的直径小于异形支撑辊1的大径端的直径，第一异形支撑辊5的侧周面(也可以被称为辊面)被第一异形支撑辊5的中心线所在平面(该平面为图6所在的平面)所截得到的图形为两条弧线，该两条弧线关于轧制轴线10互为镜像，第一异形支撑辊5的小径端朝向第一摆臂11，第二异形支撑辊6的小径端朝向第二摆臂12，第三异形支撑辊7的小径端朝向第三摆臂13，第三摆臂13的一端、第二摆臂12的一端和第三摆臂13的一端均能够向轧制轴线10靠拢，从而使第一异形支撑辊5、第二异形支撑辊6和第三异形支撑辊7夹持位于轧制轴线10上的芯棒1，如图7所示。
在本实施例中，第一异形支撑辊5为扁平型辊，第一异形支撑辊5的长度为50mm～200mm，第一异形支撑辊5的小径端的直径为150mm～630mm，第一异形支撑辊5的大径端的直径为200mm～800mm。沿第一异形支撑辊5的大径端到第一异形支撑辊5的小径端方向，第一异形支撑辊5的直径逐渐减小，所述弧线所对应的圆心角为25°～40°，优选所述弧线所对应的圆心角为30°～35°。其中，所述弧线的直径范围为100mm～400mm设计时，比最大芯棒直径稍大点。比如r100mm弧线，夹持芯棒范围30mm～195mm，最小甚至25mm。比如r200mm弧线，夹持芯棒范围60mm～395mm，最小甚至25mm。
如图6所示，第一异形支撑辊5的大径端的端面和小径端的端面将图6分为三个区域，该三个区域分别为第一异形支撑辊5的大径端的左侧，第一异形支撑辊5的大径端的端面和小径端之间，第一异形支撑辊5的小径端的右侧，所述弧线所对应的圆心位于第一异形支撑辊5的小径端的右侧。
在本实施例中，该异形辊芯棒支撑机还包括机架2，第一摆臂11、第二摆臂12和第三摆臂13均与机架2铰接。第一摆臂11与机架2的铰接点r1、第二摆臂12与机架2的铰接点r1以及第三摆臂13与机架2的铰接点r1均位于同一个圆c上，该圆c的圆心位于轧制轴线10上，如图7所示。
在本实施例中，第一摆臂11与机架2的铰接点r1、第二摆臂12与机架2的铰接点r2以及第三摆臂13与机架2的铰接点r1沿轧制轴线10的周向均匀分布。铰接点r1、铰接点r2、铰接点r3与轧制轴线10的连线之间的夹角为120°，即铰点连线b1、铰点连线b2、铰点连线b3呈120°分布，如图7所示。
在本实施例中，第一摆臂11通过第一连杆15与第二摆臂12铰接，即第一连杆15的两端分别与第一摆臂11和第二摆臂12铰接。第一摆臂11通过第二连杆16与第三摆臂13铰接，即第二连杆16的两端分别与第一摆臂11和第三摆臂13铰接，如图7所示。
在本实施例中，该异形辊芯棒支撑机还包括支座3和液压缸4，液压缸4的一端与支座3铰接，支座3与机架2连接固定，液压缸4的另一端与第一摆臂11的另一端铰接。第一摆臂11位于轧制轴线10的上方，第二摆臂12位于轧制轴线10的右下方，第三摆臂13位于轧制轴线10的左下方。第一异形支撑辊5位于轧制轴线10的右上方，第二异形支撑辊6位于轧制轴线10的下方，第三异形支撑辊7位于轧制轴线10的左上方，如图7所示。
为了便于理解和描述，本发明中采用了绝对位置关系进行表述，其中的方位词“上”表示图7中的上侧方向，“下”表示图7中的下侧方向，“左”表示图7中的左侧方向，“右”表示图7中的右侧方向。可以理解为本发明使用了阅读本发明的读者的观察视角。但上述方位词不能理解或解释为是对本发明保护范围的限定。
在本发明中，所述的液压缸4的底端安装在支座3上，所述的支座3固定在机架2上；所述的液压缸4的缸头与第一摆臂11的另一端铰接，液压缸4能够驱动第一摆臂11绕铰接点r1摆动；所述的第二摆臂12绕铰接点r2摆动，所述的第二摆臂12的一端通过第一连杆15与第一摆臂11的中部铰接；所述的第三摆臂13绕铰接点r3摆动，所述的第三摆臂13的另一端通过第二连杆16与第一摆臂11的中部铰接；所述的第一异形支撑辊5安装在第一摆臂11的末端，并绕旋转轴线a1转动；所述的第二异形支撑辊6安装在第二摆臂12的末端，并绕旋转轴线a2转动；所述的第三异形支撑辊7安装在第三摆臂13的末端，并绕旋转轴线a3转动。当液压缸4伸缩以驱动第一摆臂11的时候，由于第一异形支撑辊5、第二异形支撑辊6和第三异形支撑辊7联动，第一异形支撑辊5、第二异形支撑辊6和第三异形支撑辊7将同步地围绕轧制轴线10开合靠拢或散开，夹持抱住芯棒1。
进一步地，第一异形支撑辊5的大径端偏置，即其所在的平面远离芯棒1的中心线(轧制轴线10)，第一异形支撑辊5的小径端所在的平面靠近芯棒1的中心线(轧制轴线10)。第二异形支撑辊6和第三异形支撑辊7的设置方式与第一异形支撑辊5相同。
当液压缸4伸出时，推动第一摆臂11、第二异形支撑辊6和第三异形支撑辊7转动，从而使第一异形支撑辊5、第二异形支撑辊6和第三异形支撑辊7闭合，并向轧制轴线10靠拢，开口度减小，用来抱住小直径芯棒20，如图8所示；所述的液压缸4收缩时，拉动第一异形支撑辊5、第二异形支撑辊6和第三异形支撑辊7，从而使第一异形支撑辊5、第二异形支撑辊6和第三异形支撑辊7打开，并轧制轴线10远离，开口度增大，用来抱住大直径芯棒30，如图9所示。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。