一种在线脱顶杆和顶杆冷却循环的无缝管穿孔设备的制作方法

本实用新型属于冶金技术领域，具体涉及一种在线脱顶杆和顶杆冷却循环的无缝管穿孔设备。

背景技术：

无缝钢管生产中穿孔轧制是非常重要的一步，实心管坯在穿孔机和顶头的轧制下变成空心的毛管，将顶杆从毛管中抽出后，毛管被横移输送准备进行下一个工序的轧制过程，而顶杆则需要重新返回穿孔机后台一段等待进行下一根管坯的穿孔轧制。目前，毛管脱顶杆这一工序主要有在线脱顶杆和离线脱顶杆这两种方式。

在线脱顶杆方式是利用顶杆小车连接顶杆尾部，穿孔完成后小车直接将顶杆从毛管抽出，冷却顶头顶杆后，小车推动顶杆进入穿孔机后台一段准备下一次穿孔。但此方式顶头冷却不充分，连续使用烧损严重，顶头寿命短，更换一次顶头时间长，影响生产节奏。鉴于此，后面研发出快换顶头的工艺设备，即小车将顶杆从毛管抽出后，快速更换另一根顶头进行下一次的穿孔轧制，换下的顶头进行冷却处理，此方式可冷却顶头，提高顶头使用寿命，但在线换顶头工序机械动作繁多，耗时久，限制了穿孔机的生产节奏。

离线脱顶杆的方式是穿孔结束后顶杆止推装置松开顶杆，毛管和顶杆一起被从轧制线拨到旁路脱顶杆位，脱顶杆装置将顶杆从毛管抽出进入顶杆冷却循环系统中，同时另一根新顶杆进入穿孔机后台一段，顶杆止推座固定顶杆尾部准备下一根管坯的穿孔轧制。此方式顶头充分冷却，使用寿命长，且生产节奏快，但整个过程中毛管与顶杆接触时间久，导致毛管温降快，能耗损失大，影响下一步轧制变形过程。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种在线脱顶杆和顶杆冷却循环的无缝管穿孔设备，旨在解决在线脱顶杆和顶杆冷却循环问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型提供的一种在线脱顶杆和顶杆冷却循环的无缝管穿孔设备，包括具有顶头的顶杆、穿孔机、用于装夹顶杆尾部并使顶杆上的顶头进出穿孔机的脱顶杆系统、用于锁放脱顶杆系统的止推系统、用于更换顶杆的冷却循环系统，在穿孔机一侧并沿其纵向轧制中心线由近至远依次布置止推系统、脱顶杆系统，冷却循环系统布置于脱顶杆系统的一侧并与之相平行。

采用上述方案，本实用新型结合了传统两种脱顶杆方式的优点，在穿孔完成后能够迅速抽出顶杆，防止毛管温降过快，影响下一步轧制过程，而抽出的顶杆马上进入冷却装置内被水冷，保证了顶杆顶头能够充分冷却，提升了顶杆顶头使用寿命。

进一步，脱顶杆系统由动力装置、小车、升降托辊、滑轨组成，止推系统背离穿孔机的背离侧外依次设置滑轨和动力装置，且滑轨的延伸方向与穿孔机的纵向轧制中心线相平行，滑轨上设置与之滑动配合并用于装夹顶杆尾部的小车，且小车由动力装置驱使、止推系统锁放；升降托辊设于动力装置与止推系统之间并位于顶杆的正下方。

进一步，止推系统、小车上均设有液压快开锁紧缸。

进一步，滑轨为双导轨，升降托辊设置为多个，并沿穿孔机的纵向轧制中心线间隔布置并位于双导轨之间。

进一步，冷却循环系统包括有与小车及升降托辊配合使用的拨放料装置，拨放料装置设为上下两层，其下层为拨出旧顶杆、放置新顶杆，上层为拨出新顶杆、放置旧顶杆，以实现新、旧顶杆的相互同步置换。

进一步，冷却循环系统还包括有用于冷却顶杆的冷却装置、用于放置新顶杆的上料台架和用于放置旧顶杆的下料台架。

进一步，上料台架与下料台架呈上下布置，冷却装置采用冷却水槽，并位于拨放料装置的下层与下料台架之间。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型提出的能够实现在线脱顶杆和顶杆冷却循环的无缝管穿孔设备，避免了传统离线脱顶杆方式引起的毛管和顶杆接触时间长，毛管温降快的缺点，同时又避免了在线脱顶杆方式造成的顶杆顶头冷却不充分，寿命短的缺点。

2、本实用新型采用此设备进行脱顶杆和顶杆冷却循环，具有设备动作少，更换顶杆时间短，节奏紧凑，生产效率高的特点；同时，冷却循环系统对顶杆实施在线立体循环，其占地面积较小，设备投资也较少。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型的工艺布置图。

附图说明：动力装置1、小车2、拨放料装置3、升降托辊4、顶杆5、滑轨6、止推系统7、穿孔机8、冷却装置9、上料台架10、下料台架11。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实施例的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本技术方案的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1所示，本实施例中提及的一种在线脱顶杆和顶杆冷却循环的无缝管穿孔设备，包括具有顶头(未标记)的顶杆5、穿孔机8、用于装夹顶杆5尾部并使顶杆5顶部上的顶头进出穿孔机8的脱顶杆系统、用于锁放脱顶杆系统的止推系统7、用于更换顶杆5的冷却循环系统，在穿孔机8一侧并沿其纵向轧制中心线由近至远依次布置止推系统7、脱顶杆系统，冷却循环系统布置于脱顶杆系统的侧面并与之相平行。

具体的，脱顶杆系统由动力装置1、小车2、升降托辊4、滑轨6组成，止推系统7背离穿孔机8的背离侧外依次设置滑轨6和动力装置1，且滑轨6的延伸方向与穿孔机的纵向轧制中心线相平行，滑轨6上设置与之滑动配合并用于装夹顶杆5尾部的小车2，且小车2由动力装置1驱使、止推系统7锁放，即止推系统7可固定和松开小车2，并通过固定小车2的位置可调整顶杆5顶头前伸量，脱顶杆系统主要是控制顶杆5快速前进和回退，以及对顶杆5的固定，顶杆5尾部卡在小车2前端u形槽(未画出)中，便于小车2推拉顶杆5前进或回退，同时小车2前端设有卡扣(未画出)用来固定顶杆5，防止穿孔时顶杆5跑偏；升降托辊4设于动力装置1与止推系统7之间并位于顶杆5的正下方。冷却循环系统由拨放料装置3、冷却装置9、上料台架10、下料台架11组成，主要是将从毛管中抽出的顶杆5拨出升降托辊4，并放入新的顶杆5，同时将拨出的旧的顶杆5进入冷却装置的水槽冷却，以进行一次顶杆循环使用及冷却。

在本实施例中的止推系统7、小车2上均设有液压快开锁紧缸。以便止推系统能够快速锁放小车，小车能够快速锁放顶杆尾部。

在本实施例中的滑轨6采用双导轨，升降托辊4设置为多个，并沿穿孔机的纵向轧制中心线间隔布置并位于双导轨之间。

下面介绍下本设备的穿孔工艺，包括：先由动力装置1驱动小车2带动顶杆5移动并使顶杆顶头进入穿孔机8后，将小车通过止推系统7锁紧；待毛管在穿孔机内完成穿孔轧制后，打开止推系统；再由动力装置驱动小车将顶杆从毛管中抽出，并通过冷却循环系统配合小车及升降托辊4将新的顶杆与抽出的旧顶杆进行置换后，以等待下一次穿孔。其中，利用止推系统控制小车对顶杆顶头的前伸量进行调整。还利用升降托辊的高度可调来适应不同直径的顶杆中心高度。

详细的工作过程为：止推系统7设定好顶头前伸位置，穿孔时，在动力装置1驱动下，小车2带动顶杆5快速移动至穿孔机8后台一段(升降托辊4相应的依次下降到低位，避免与小车2干涉)，顶杆5顶头进入穿孔机8，小车前端卡扣将顶杆5尾部锁紧，止推系统7将小车2锁紧，等待穿孔轧制。穿孔完成后，止推系统7液压快开锁紧缸打开，同时小车2前端卡扣打开，小车前端u形槽勾着顶杆5快速回退，将旧顶杆从毛管中抽出，同时升降辊道4也依次上升到旧顶杆底部高度，并支托旧顶杆平稳回退。旧顶杆回退到指定位置后，拨放料装置3将旧顶杆拨出，同时拨放料装置3在升降辊道4上放入另一根新顶杆，新顶杆尾部刚好卡入u形槽中，然后小车2准备将新顶杆送入穿孔机8后台一段。拨出的旧顶杆从拨放上层进入冷却装置9中浸泡冷却，冷却装置中的介质通常采用液体水，且冷却装置中水经水处理系统不断循环，保证顶杆冷却效果。在冷却装置充分冷却后的旧顶杆进入上料台架11，再经拨料勾、斜台架等设备停位在拨放料装置3上等待下一次的放顶杆工序。当顶杆5损坏需要更替时，冷却装置侧面挡料臂打开，顶杆5进入旧顶杆的下料台架11，新顶杆则经新顶杆的上料台架10直接进入顶杆大循环中。

上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。