一种用于钢管生产线上的穿孔机顶头的制作方法

本发明涉及钢管生产技术领域，具体为一种用于钢管生产线上的穿孔机顶头。

背景技术：

穿孔机顶头是无缝钢管生产时使用的一种重要的工装模具，由于使用工况的高温度、高压力，顶头在使用时容易掉肉、粘钢或开裂，如申请号为CN201320042631.0的无缝钢管穿孔机顶头冷却装置，包括设置在穿孔机顶杆小车龙门架附近的冷却水接口，冷却水接口通过输送管连接至顶杆小车尾部的进水口，顶杆小车设有冷却水通道，该冷却水通道夹层设置，外层设有出水口。

上述冷区装置在冷却的时候存在冷却后的水不能够反复利用的缺陷，浪费水源，同时上述冷却装置中在顶杆内部回流的热水包裹在中心管外侧，易吸收中心管内部冷水的温度，使得中心管内部冷水的温度升高，降低顶头的冷却效率，而且当顶头内的温度和压力过高时，使得顶头寿命大大降低，不能够对其进行实时监测。

基于此，本发明设计了一种用于钢管生产线上的穿孔机顶头，以解决上述提到的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于钢管生产线上的穿孔机顶头，较好的控制了顶头本体的工作状态下的表面温度，提高使用寿命，实现注水腔内冷却水的循环流动，保证注水腔冷却的高效性，实现实时监测，保证顶头本体在工作状态下的冷却效果，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于钢管生产线上的穿孔机顶头，包括顶头本体，所述顶头本体包括尖部段、穿孔锥段和安装段，所述顶头本体的内腔设有注水腔和安装腔，注水腔位于穿孔锥段，安装腔位于安装段，注水腔和安装腔之间设有挡水板，位于安装腔的内部设有顶杆，顶杆上的定位销插入至安装腔中的环形定位槽内，位于顶杆的内部分别设有进水管道和出水管道，所述进水管道和出水管道延伸至顶头本体内腔的一端安装在挡水板上，进水管道和出水管道延伸出顶杆的一端分别与散热器和水泵相连接，散热器和水泵之间通过连接水管与水箱相连接。

优选的，所述注水腔的内腔壁的每一处距离顶头本体外壁的厚度相同。

优选的，所述挡水板通过焊接方式连接到顶头本体内腔壁面上，挡水板贴近安装腔的一侧壁设有挡圈。

优选的，所述挡水板上均布有四组流水孔，位于流水孔的外周开有若干安装螺孔，进水管道和出水管道的一端通过法兰盘和螺栓与安装螺孔相固定。

优选的，所述挡水板采用PVC树脂材料挤塑成型。

优选的，所述流水孔的直径位挡水板直径的1/3。

优选的，所述顶杆的一端通过密封堵头固定进水管道和出水管道。

优选的，所述水箱内安装温度传感器和液位传感器，位于水箱的顶部还设有补水口。

优选的，所述进水管道上安装有流量阀，所述出水管道上安装有压力传感器和流量传感器。

优选的，还包括控制器和报警器，所述温度传感器、液位传感器、压力传感器和流量传感器均通过RS485采集线与控制器的输入端相连接，控制器的输出端通过继电器分别与报警器和流量阀连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过对顶头本体内的注水腔和安装腔之间安装挡水板，便于对顶杆进行安装和拆卸；而且挡水板采用大孔径设计，适当增加了进水量，较好的控制了顶头本体的工作状态下的表面温度，提高使用寿命；通过进水管道、出水管道、散热器、水泵和水箱，实现注水腔内冷却水的循环流动，保证注水腔冷却的高效性；采用液位传感器、温度传感器、压力传感器和流量传感器，可实现实时监测，便于工作人员及时进行维护，保证顶头本体在工作状态下的冷却效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明挡水板结构示意图；

图3为本发明控制器工作原理框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、尖部段；2、穿孔锥段；3、安装段；4、注水腔；5、安装腔；6、挡水板；7、顶杆；8、环形定位槽；9、定位销；10、进水管道；11、出水管道；12、散热器；13、水泵；14、连接水管；15、水箱；16、挡圈；17、流水孔；18、安装螺孔；19、密封堵头；20、温度传感器；21、液位传感器；22、流量阀；23、压力传感器；24、流量传感器；25、控制器；26、报警器；27、补水口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种用于钢管生产线上的穿孔机顶头，包括顶头本体，所述顶头本体包括尖部段1、穿孔锥段2和安装段3，所述顶头本体的内腔设有注水腔4和安装腔5，注水腔4位于穿孔锥段2，安装腔5位于安装段3，注水腔4和安装腔5之间设有挡水板6，位于安装腔5的内部设有顶杆7，顶杆7上的定位销9插入至安装腔5中的环形定位槽8内，位于顶杆7的内部分别设有进水管道10和出水管道11，所述进水管道10和出水管道11延伸至顶头本体内腔的一端安装在挡水板6上，进水管道10和出水管道11延伸出顶杆7的一端分别与散热器12和水泵13相连接，散热器12和水泵13之间通过连接水管14与水箱15相连接。

其中，注水腔4的内腔壁的每一处距离顶头本体外壁的厚度相同，采用等厚度设计，使得位于注水腔4内的冷却水能够对顶头本体进行均匀的散热，避免局部过热，造成顶头本体的寿命大大降低。

其中，挡水板6通过焊接方式连接到顶头本体内腔壁面上，挡水板6贴近安装腔5的一侧壁设有挡圈16，增强挡水板6的强度，可有效防止挡水板6手冷却水循环受力的影响而脱落。挡水板6上均布有四组流水孔17，位于流水孔17的外周开有若干安装螺孔18，进水管道10和出水管道11的一端通过法兰盘和螺栓与安装螺孔18相固定，使得进水管道10和出水管道11固定稳定，在顶头本体工作的情况下不发生脱落，而且能够稳定的对注水腔4内的冷却水进行循环更新冷却。挡水板6采用PVC树脂材料挤塑成型，保持挡水板6适宜的刚性，抗冲击性， 抗老化，耐腐蚀防火等优点。流水孔17的直径位挡水板6直径的1/3，改进水冷处挡水板6的进出水流量，适当增加了进水量，较好的控制了顶头本体的工作状态下的表面温度，提高使用寿命。

其中，顶杆7的一端通过密封堵头19固定进水管道10和出水管道11，保证进水管道10和出水管道11连接的稳定性。

其中，水箱15内安装温度传感器20和液位传感器21，位于水箱15的顶部还设有补水口27。进水管道10上安装有流量阀22，出水管道11上安装有压力传感器23和流量传感器24。还包括控制器25和报警器26，所述温度传感器20、液位传感器21、压力传感器23和流量传感器24均通过RS485采集线与控制器25的输入端相连接，控制器25的输出端通过继电器分别与报警器26和流量阀22连接。通过液位传感器21可实时监测水箱15内的冷却水液位以及温度，便于对冷却水通过补水口27进行补水，通过温度传感器20、压力传感器23和流量传感器24可实时监测进水管道10和出水管道11及水箱15内的压力、流量和温度，RS485采集线将各传感器采集的信号输送至控制器25，通过控制器25进行处理，若采集的数值与一级预设值相比，超过一级预设值则通过继电器控制流量阀22开启程度，若采集的数据与二级预设值相对，超过二级预设值是则通过继电器控制报警器26进行报警，使得工作人员能够及时进行维护。

其中，液位传感器21、温度传感器20、压力传感器23、流量传感器24、散热器12、控制器25和报警器26等部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

具体工作原理如下所述：通过在顶头本体内设注水腔4和安装腔5，注水腔4能够对穿孔锥段2进行有效的冷却、散热，及时对顶头本体进行冷却，避免在使用工况下，顶头本体产生高温度、高压力，在使用时容易掉肉、粘钢或开裂的情况发生，而且在注水腔4和安装腔5之间挡水板6，便于对顶杆7进行安装和拆卸，挡水板6上均布有四组流水孔17，水孔的直径位挡水板6直径的1/3，改进水冷处挡水板6的进出水流量，适当增加了进水量，较好的控制了顶头本体的工作状态下的表面温度，提高使用寿命。通过在流水孔17与外界进水管道10和出水管道11连接，并通过散热器12、水泵13和水箱15的作用下，实现注水腔4内冷却水的循环流动，保证注水腔4冷却的高效性，通过液位传感器21可实时监测水箱15内的冷却水液位以及温度，便于对冷却水通过补水口27进行补水，通过温度传感器20、压力传感器23和流量传感器24可实时监测进水管道10和出水管道11及水箱15内的压力、流量和温度，RS485采集线将各传感器采集的信号输送至控制器25，通过控制器25进行处理，若采集的数值与一级预设值相比，超过一级预设值则通过继电器控制流量阀22开启程度，若采集的数据与二级预设值相对，超过二级预设值是则通过继电器控制报警器26进行报警，使得工作人员能够及时进行维护。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。