焊管机组的平辊快速换模装置的制作方法

本实用新型涉及一种焊管机组，特别涉及一种焊管机组的平辊快速换模装置，属于焊管制造辅助设备技术领域。

背景技术：

直缝高频焊接钢管由钢带卷曲焊接而成，钢带的宽度等于钢管的周长，先将钢带置于开卷机上退绕开卷，然后将钢带冷轧卷曲成圆形，再通过高频感应加热将管缝焊合，得到焊接钢管，经定径轧辊整形定径后，轧制成各种规格的圆管，焊接后的钢管可以根据需要切割成需要的长度。异型管可以通过调换各种不同规格的轧辊来实现。

在将钢带冷轧卷曲成圆形过程中，需要交替经过多道平辊装置和立辊装置的轧制。其中平辊装置包括由传动轴分别驱动的上轧辊和下轧辊，上轧辊和下轧辊的轴线水平且相互平行，上、下轧辊的中部安装有相互配对的上、下模，上轧辊和下轧辊的左右两端分别支撑在上、下轧辊轴承座中，下轧辊两端的下轧辊轴承座分别固定安装在轧辊龙门架的底部，上轧辊两端的上轧辊轴承座分别位于轧辊龙门架的上部，钢管从上模与下模合围而成的轧制圆孔中穿过时，受到整形。

同理立辊装置包括前轧辊和后轧辊，前、后轧辊的中部安装有相互配对的前、后模，钢管从前模与后模合围而成的轧制圆孔中穿过时，受到另一个方向的整形。钢管在前进过程中，交替受到多道上下模及前后模的轧制整形，圆整度越来越高。

当加工不同直径的钢管时，需要更换不同规格的上模与下模。更换平辊装置的模具时，需要先将位于外侧的轧辊龙门架完全拆除，再将旧模具从上、下轧辊上拆下，将新模具套装在上、下轧辊上后，还需要重新安装外侧的各轴承座、轧辊龙门架及模具的轴向定位装置。安装后，还需要重新校正上轧辊和下轧辊的水平度和平行度，以及校正上模与下模之间的间距等等，均需要大量的人工和时间，使生产效率低下。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种焊管机组的平辊快速换模装置，可以大幅度提高换模效率，以及换模后的装配精度，提高产品质量。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种焊管机组的平辊快速换模装置，包括由传动轴分别驱动的上轧辊和下轧辊，所述上轧辊和下轧辊的轴线水平且相互平行，所述上、下轧辊的中部安装有相互配对的上、下模，所述上轧辊和下轧辊的左右两端分别支撑在上、下轧辊轴承座中，所述下轧辊两端的下轧辊轴承座分别固定安装在轧辊龙门架的底部，所述上轧辊两端的上轧辊轴承座分别位于所述轧辊龙门架的上部，两轧辊龙门架的底部均固定在轧辊龙门架共同底座上，上轧辊的驱动端通过上联轴器与上传动轴相连，下轧辊的驱动端通过下联轴器与下传动轴相连；所述上、下联轴器的中部分别支撑在上、下联轴器轴承座中，下联轴器轴承座固定安装在联轴器龙门架的底部，上联轴器轴承座固定安装在联轴器龙门架的上部；上联轴器轴承座可沿联轴器龙门架的导槽上下滑动，所述联轴器龙门架的顶部中心固定有升降调节气缸，所述升降调节气缸的活塞杆下端与所述上联轴器轴承座的顶部中心相铰接；上、下联轴器的驱动端分别通过上、下万向节与上、下传动轴的输出端相连接。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：将不同规格的模具分别安装在配套的上轧辊和下轧辊上，再将两轧辊龙门架的底部均固定在轧辊龙门架共同底座上，不再将模具从上轧辊和下轧辊上拆除，而是采取整体更换。换模时，拆除轧辊龙门架共同底座与机架的固定螺钉，向外侧平移轧辊龙门架共同底座，即可使上轧辊的驱动端脱离上联轴器，下轧辊的驱动端脱离下联轴器。新的上、下轧辊及其上的模具随轧辊龙门架共同底座吊装至机架上后，向左侧推进，并且使上轧辊与上联轴器，下轧辊与下联轴器重新连接即可完成换装，大大减少了拆装及校正工作量。轧辊龙门架共同底座落在机架上后，下联轴器与各模具的下轧辊均高度一致，可实现共轴线；通过升降调节气缸的活塞杆可以牵引上联轴器轴承座沿联轴器龙门架的导槽上下滑动，以调节上联轴器的高度，使上联轴器与上轧辊也实现共轴线，即可进行连接。如此联轴器龙门架可以与各模具的轧辊相配套。

作为本实用新型的改进，上、下轧辊的驱动端分别设有上、下轧辊花键锥形头，上、下轧辊花键锥形头对应插入上、下联轴器的花键孔中。花键锥形头便于很方便地插入联轴器的花键孔中，插接完成后，即可传递扭矩。

作为本实用新型的进一步改进，所述联轴器龙门架的底座支撑在沿左右方向延伸的联轴器龙门架导轨上，所述联轴器龙门架的左侧设有平移气缸，所述平移气缸的活塞杆右端与所述联轴器龙门架底座相连，所述平移气缸及联轴器龙门架导轨均固定在机架上。先使联轴器的左侧与传动轴之间脱离连接，平移气缸的活塞杆伸出，推动联轴器龙门架底座沿联轴器龙门架导轨向右平移，上、下联轴器的花键孔对应套在上、下轧辊花键锥形头上，即完成联轴器与水平轧辊的连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述上轧辊轴承座左侧端盖的前后两侧分别连接有向左侧水平伸出的上轧辊导向杆，所述上轧辊导向杆的末端分别安装有上轧辊导向轮；所述上联轴器的前后两侧分别设有水平向右伸出的上联轴器定位杆，当上联轴器定位杆的底面压在上轧辊导向轮的顶部时，上联轴器与上轧辊的轴线等高。调节上联轴器的高度时，不便于观察是否已与上轧辊等高，设置上轧辊导向轮与上联轴器定位杆后，在上联轴器与上轧辊插接前，使上联轴器定位杆压在上轧辊导向轮上时，即已保证了上联轴器与上轧辊的轴线等高，联轴器龙门架向右平移时，上联轴器定位杆压在上轧辊导向轮上前进，即可顺利完成上联轴器与上轧辊的插接。

作为本实用新型的进一步改进，所述上、下传动轴由齿轮减速箱驱动，所述齿轮减速箱中设有相互平行的上、下输出轴，上、下输出轴的外端头分别通过上、下万向节与上、下传动轴的输入端相连接；上、下输出轴的中段安装有上、下圆柱齿轮，上圆柱齿轮与下圆柱齿轮相互啮合，所述下输出轴的内端头安装有从动伞齿轮，所述从动伞齿轮与主动伞齿轮相啮合。主动伞齿轮驱动从动伞齿轮转动，从动伞齿轮驱动下输出轴及下圆柱齿轮转动，下圆柱齿轮驱动上圆柱齿轮转动，上圆柱齿轮驱动上输出轴转动，由此实现了上输出轴与下输出轴驱动上传动轴与下传动轴同步相向转动；上传动轴与下传动轴通过联轴器驱动上轧辊与下轧辊同步相向转动。

作为本实用新型的进一步改进，所述轧辊龙门架共同底座的左侧设有定位靠山，所述定位靠山固定在机架上。设置定位靠山便于轧辊龙门架共同底座的快速定位安装，进一步提高换模的效率。

作为本实用新型的进一步改进，所述上轧辊轴承座分别可沿轧辊龙门架的导槽上下滑动，所述轧辊龙门架的顶部中心分别固定有蜗轮蜗杆箱，所述蜗轮蜗杆箱中分别设有相互啮合的蜗轮与蜗杆，所述蜗轮的中心螺孔中分别旋接有调节螺杆，两调节螺杆的下端分别与所述上轧辊轴承座的顶部相铰接，两蜗杆位于同一条轴线上且两蜗杆之间通过蜗杆花键套相互连接，其中一根蜗杆的自由端安装有调节手轮。蜗杆花键套确保两蜗杆同步转动，转动调节手轮，调节手轮驱动两蜗杆同步旋转，两蜗杆分别驱动两蜗轮同步转动，两蜗轮的中心螺孔分别驱动两调节螺杆升降相同的高度，由此实现了上轧辊两端升降相同的高度，保证上轧辊在调整高度时轴线始终保持在水平状态，避免上轧辊两端各自调节高度，造成倾斜，大大缩短了上轧辊的调节与校正时间。

作为本实用新型的进一步改进，所述上、下模的左侧分别抵靠在定位螺母上，所述定位螺母分别旋接在上、下轧辊模具安装段的左侧；所述上、下模的右侧分别抵靠在定位套的左端翻边上，右侧轧辊龙门架的上轧辊轴承和下轧辊轴承分别套装在相应定位套的外周，上、下轧辊的右端头分别旋接有锁紧螺母，所述锁紧螺母的左端面分别抵靠在相应定位套的右端。模具在轧辊上由平键实现径向定位，模具的两端由定位螺母和定位套实现轴向定位。换模时，模具向右侧退出，因此模具左侧采用定位螺母定位，便于调节，换模时不会被模具刮伤螺纹。由于右侧的轴承需要经常拆卸，容易造成轧辊轴承安装段的损伤使配合精度下降，将右侧轴承装在定位套上，大大降低了轧辊的加工难度及热处理要求，定位套损坏或者需要改变长度，加工容易，更换成本很低，定位套的右端依靠锁紧螺母定位。轧辊右端头的螺纹由于直径远小于定位套及模具的内孔直径，因此在拆卸时不容易受损。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型焊管机组的平辊快速换模装置的主视图。

图2为图1中平辊装置的放大图。

图3为另一种规格平辊装置的主视图。

图4为图3的左视图。

图5为图3去掉蜗轮蜗杆箱后的俯视图。

图中：1.齿轮减速箱；1a.主动伞齿轮；1b.从动伞齿轮；1c.下输出轴；1d.下圆柱齿轮；1e.上圆柱齿轮；1f.上输出轴；2a.下传动轴；2a1.下万向节一；2a2.下万向节二；2b.上传动轴；2b1.上万向节一；2b2.上万向节二；3.联轴器龙门架；3a.下联轴器；3a1.下联轴器轴承座；3b.上联轴器；3b1.上联轴器轴承座；3b2.升降调节气缸；3c.联轴器龙门架导轨；3d.平移气缸；4.轧辊龙门架；4a.下轧辊；4a1.下轧辊花键锥形头；4a2.下轧辊轴承座；4a3.下模；4b.上轧辊；4b1.上轧辊花键锥形头；4b2.上轧辊轴承座；4b3.上模；4c.轧辊龙门架共同底座；4d.定位靠山；4e.上轧辊导向杆；4f.上轧辊导向轮；5.蜗轮蜗杆箱；5a.蜗轮；5b.调节螺杆；5c.蜗杆；5d.蜗杆花键套；5e.调节手轮；5f.螺杆护套；6.定位螺母；7.定位套；8.锁紧螺母。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型焊管机组的平辊快速换模装置包括由传动轴分别驱动的上轧辊4b和下轧辊4a，上轧辊4b和下轧辊4a的轴线水平且相互平行，上轧辊4b的中部安装有上模4b3，下轧辊4a的中部安装有与上模4b3相配对下模4a3，上轧辊4b的左右两端支撑在上轧辊轴承座4b2中，下轧辊4a的左右两端支撑在下轧辊轴承座4a2中，下轧辊4a两端的下轧辊轴承座4a2分别固定安装在轧辊龙门架4的底部，上轧辊4b两端的上轧辊轴承座4b2分别位于轧辊龙门架4的上部，两轧辊龙门架4的底部均固定在轧辊龙门架共同底座4c上。

上轧辊4b的驱动端通过上联轴器3b与上传动轴2b相连，下轧辊4a的驱动端通过下联轴器3a与下传动轴2a相连；上联轴器3b的中部支撑在上联轴器轴承座3b1中，下联轴器3a的中部支撑在下联轴器轴承座3a1中，下联轴器轴承座3a1固定安装在联轴器龙门架3的底部，上联轴器轴承座3b1固定安装在联轴器龙门架3的上部。

上联轴器轴承座3b1可沿联轴器龙门架3的导槽上下滑动，联轴器龙门架3的顶部中心固定有升降调节气缸3b2，升降调节气缸3b2的活塞杆下端与上联轴器轴承座3b1的顶部中心相铰接；上联轴器3b的驱动端通过上万向节二2b2与上传动轴2b的输出端相连接，下联轴器3a的驱动端通过下万向节二2a2与下传动轴2a的输出端相连接。

上轧辊4b的驱动端设有上轧辊花键锥形头4b1，下轧辊4a的驱动端设有下轧辊花键锥形头4a1；上轧辊花键锥形头4b1插入上联轴器3b的花键孔中，下轧辊花键锥形头4a1插入下联轴器3a的花键孔中。花键锥形头便于很方便地插入联轴器的花键孔中，插接完成后，即可传递扭矩。

将不同规格的模具分别安装在配套的上轧辊4b和下轧辊4a上，再将两轧辊龙门架4的底部均固定在轧辊龙门架共同底座4c上，不再将模具从上轧辊4b和下轧辊4a上拆除，而是采取整体更换。换模时，拆除轧辊龙门架共同底座4c与机架的固定螺钉，向外侧平移轧辊龙门架共同底座4c，即可使上轧辊4b的驱动端脱离上联轴器3b，下轧辊4a的驱动端脱离下联轴器3a。新的上轧辊4b、下轧辊4a及其上的模具随轧辊龙门架共同底座4c吊装至机架上后，向左侧推进，并且使上轧辊4b与上联轴器3b，下轧辊4a与下联轴器3a重新连接即可完成换装，大大减少了拆装及校正工作量。轧辊龙门架共同底座4c落在机架上后，下联轴器3a与各模具的下轧辊4a均高度一致，可实现共轴线；通过升降调节气缸3b2的活塞杆可以牵引上联轴器轴承座3b1沿联轴器龙门架3的导槽上下滑动，以调节上联轴器3b的高度，使上联轴器3b与上轧辊4b也实现共轴线，即可进行连接。如此联轴器龙门架3可以与各模具的轧辊相配套。

联轴器龙门架3的底座支撑在沿左右方向延伸的联轴器龙门架导轨3c上，联轴器龙门架3的左侧设有平移气缸3d，平移气缸3d的活塞杆右端与联轴器龙门架底座相连，平移气缸3d及联轴器龙门架导轨3c均固定在机架上。先使联轴器的左侧与传动轴之间脱离连接，平移气缸3d的活塞杆伸出，推动联轴器龙门架底座沿联轴器龙门架导轨3c向右平移，上联轴器3b、下联轴器3a的花键孔对应套在上轧辊花键锥形头4b1、下轧辊花键锥形头4a1上，即完成联轴器与水平轧辊的连接。

上轧辊轴承座4b2左侧端盖的前后两侧分别连接有向左侧水平伸出的上轧辊导向杆4e，上轧辊导向杆4e的末端分别安装有上轧辊导向轮4f；上联轴器3b的前后两侧分别设有水平向右伸出的上联轴器定位杆，当上联轴器定位杆的底面压在上轧辊导向轮4f的顶部时，上联轴器3b与上轧辊4b的轴线等高。调节上联轴器3b的高度时，不便于观察是否已与上轧辊4b等高，设置上轧辊导向轮4f与上联轴器定位杆后，在上联轴器3b与上轧辊4b插接前，使上联轴器定位杆压在上轧辊导向轮4f上时，即已保证了上联轴器3b与上轧辊4b的轴线等高，联轴器龙门架3向右平移时，上联轴器定位杆压在上轧辊导向轮4f上前进，即可顺利完成上联轴器3b与上轧辊4b的插接。

上传动轴2b、下传动轴2a由齿轮减速箱1驱动，齿轮减速箱1中设有相互平行的上输出轴1f、下输出轴1c，上输出轴1f的外端头通过上万向节一2b1与上传动轴2b的输入端相连接，下输出轴1c的外端头通过下万向节一2a1与下传动轴2a的输入端相连接；上输出轴1f的中段安装有上圆柱齿轮1e，下输出轴1c的中段安装有下圆柱齿轮1d，上圆柱齿轮1e与下圆柱齿轮1d相互啮合，下输出轴1c的内端头安装有从动伞齿轮1b，从动伞齿轮1b与主动伞齿轮1a相啮合。主动伞齿轮1a驱动从动伞齿轮1b转动，从动伞齿轮1b驱动下输出轴1c及下圆柱齿轮1d转动，下圆柱齿轮1d驱动上圆柱齿轮1e转动，上圆柱齿轮1e驱动上输出轴1f转动，由此实现了上输出轴1f与下输出轴1c驱动上传动轴2b与下传动轴2a同步相向转动；上传动轴2b与下传动轴2a通过联轴器驱动上轧辊4b与下轧辊4a同步相向转动。

轧辊龙门架共同底座4c的左侧设有定位靠山4d，定位靠山4d固定在机架上。设置定位靠山4d便于轧辊龙门架共同底座4c的快速定位安装，进一步提高换模的效率。

上轧辊轴承座4b2分别可沿轧辊龙门架4的导槽上下滑动，轧辊龙门架4的顶部中心分别固定有蜗轮蜗杆箱5，蜗轮蜗杆箱5中分别设有相互啮合的蜗轮5a与蜗杆5c，蜗轮5a的中心螺孔中分别旋接有调节螺杆5b，两调节螺杆5b的下端分别与上轧辊轴承座4b2的顶部相铰接，两蜗杆5c位于同一条轴线上且两蜗杆5c之间通过蜗杆花键套5d相互连接，其中一根蜗杆5c的自由端安装有调节手轮5e。

蜗杆花键套5d确保两蜗杆5c同步转动，转动调节手轮5e，调节手轮5e驱动两蜗杆5c同步旋转，两蜗杆5c分别驱动两蜗轮5a同步转动，两蜗轮5a的中心螺孔分别驱动两调节螺杆5b升降相同的高度，由此实现了上轧辊4b两端升降相同的高度，保证上轧辊4b在调整高度时轴线始终保持在水平状态，避免上轧辊4b两端各自调节高度，造成倾斜，大大缩短了上轧辊4b的调节与校正时间。蜗轮蜗杆箱5的顶部设有容纳调节螺杆5b的螺杆护套5f，防止灰尘污染。

上模4b3、下模4a3的左侧分别抵靠在定位螺母6上，定位螺母6分别旋接在上、下轧辊模具安装段的左侧；上模4b3、下模4a3的右侧分别抵靠在定位套7的左端翻边上，右侧轧辊龙门架4的上轧辊轴承和下轧辊轴承分别套装在相应定位套7的外周，上轧辊4b、下轧辊4a的右端头分别旋接有锁紧螺母8，锁紧螺母8的左端面分别抵靠在相应定位套7的右端。

模具在轧辊上由平键实现径向定位，模具的两端由定位螺母6和定位套7实现轴向定位。换模时，模具向右侧退出，因此模具左侧采用定位螺母6定位，便于调节，换模时不会被模具刮伤螺纹。由于右侧的轴承需要经常拆卸，容易造成轧辊轴承安装段的损伤使配合精度下降，将右侧轴承装在定位套7上，大大降低了轧辊的加工难度及热处理要求，定位套7损坏或者需要改变长度，加工容易，更换成本很低，定位套7的右端依靠锁紧螺母8定位。轧辊右端头的螺纹由于直径远小于定位套7及模具的内孔直径，因此在拆卸时不容易受损。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。