[发明专利]多辊大口径冷轧管机的管坯送进系统

说明书

技术领域

本发明涉及管坯送进系统，属于冶金行业无缝钢管制造技术领域，尤其是多辊大口径冷轧管机上的管坯送进系统。

背景技术

冷轧管机是国内外普遍用于生产精密无缝管材的主要机械设备，而送进机构则是冷轧机中最重要的部件之一。在轧制过程中，它将管坯间歇地向轧制区域送进，要求它在工作中只有当轧辊脱离套在芯棒外面的管坯接触的瞬间，来完成管坯的送进。管坯的送进量按需要可以进行适当的调整，还要求当管坯即将轧完时，将管坯卡盘快速地返回原处，即能进行快进快退工作。

目前冷轧管机的送进机构种类很多，下面仅以光电——机械式回转送进机构为例来说明传统冷轧管机回转送进机构存在的不足和缺陷。如图1所示，用两台直流电机1、2分别与回转送进箱3的输入轴相连，通过箱内十个齿轮将扭矩传递给床身上送进丝杠，来带动管坯顶盘移动和箱体外部的三爪卡盘，使芯杆回转。控制两台电机的间歇运动是由主传动系统中的电刷和光电管发出的信号实现的。这种回转送进机构存在着很普遍的一个缺点，就是送进的不均匀性。管坯的不均匀送进是一种变相的管坯猛进，表现为送进量忽而过大忽而过小，从而，在钢管表面上产生折叠、凹陷、过大的波纹和纵向壁厚不均等缺陷。在轧制过程中，送进量的控制对冷轧钢管的质量和冷轧管机的生产率有很大的影响，因此，要控制好送进量以及保证每一个轧制周期送进量的均匀性。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种管坯送进均匀的多辊大口径冷轧管机的管坯送进系统。

本发明的目的是这样实现的：多辊大口径冷轧管机的管坯送进系统，包括床身，所述床身包括设置在前端的两个丝杠前支座和设置在后端的两个底座，所述两个底座上还分别固定连接丝杠后支座，同一侧的丝杠前支座和丝杠后支座内设置丝杠，每根丝杠的后端分别通过减速机连接直流电机，每个减速机分别固定在底座上，每个直流电机上分别设置编码器；各丝杠上分别连接至少三个第一丝杠螺母，所述第一丝杠螺母成对布置在两根丝杠上，在每对丝杠上的第一丝杠螺母之间固定管坯托架；在所述床身的后端设置管坯卡盘，管坯卡盘包括卡盘体，卡盘体的左右两端分别固定第二丝杠螺母，两个第二丝杠螺母分别连接在对应的丝杠上，卡盘体内设置堵头，管坯卡盘的下方前端设置堵头装卸机构，在床身的中部下方设置可升降的芯杆托架。

本发明通过以上设计，具有以下优点：第一，从冷轧管机的总体布置出发，较合理地把送进回转系统分成两个独立的部分：送进系统和回转系统；第二，为了控制好送进量以及保证每一个轧制周期送进量的均匀性，在送进系统的传动机构中，两台电机均配装编码器，其中一只编码器用于直流传动单元的速度控制，实现两台电动机同时起动、加速，另一只向PLC的计数模块提供信号，实现送进量的自动控制，从而可以有效地控制送进的同步性和均匀性。在轧制过程中，要求的送进量可由人机界面设定和修改，当实际送机量等于设定值时，PLC发出停止送进信号；同时，PLC对送进时间进行检测，实行定时辅助控制，即当送进回转时间达到设定时间后，无论送进量是否达到设定值，PLC也发出停止送进信号，此定时辅助控制功能用于在堵转条件下确保系统安全。第三，为了操作方便、减少辅助时间、提高生产效率，发明了动态平稳的大口径多辊冷轧管机用管坯卡盘，由于装料机构采用了尾部上料机构形式，故管坯卡盘中部开孔，允许最大直径的管坯穿过。管坯卡盘由卡盘体和堵头组成，卡盘体由丝杠传动，在床身上滑动，堵头安放在卡盘体内，可更换，是推动管坯前进的承载件，堵头由“堵头装卸机构”进行装卸。装入管坯后，堵头由堵头装卸机构提升到轧制中心线上的管坯卡盘前端，堵头装卸机构上安装的液压缸和推头油缸把堵头推入管坯卡盘；在生产过程中，管坯卡盘通过堵头把管坯推动向前，实现送进运动。

本发明设计操作方便，结构紧凑，控制效果佳，达到提高产品质量的目的，具有很好的经济效益和应用价值。

作为本发明的改进，在卡盘体与堵头之间设置球面垫，球面垫与卡盘体固定连接，球面垫用于传递送进力并对堵头和管坯尾端的接触状态进行微调。

作为本发明的进一步改进，在卡盘体内的左右两侧分别固定导向键，导向键设置在卡盘体与堵头之间并且在球面垫的外端，导向键用于对堵头实施径向定位。

为了可送进不同规格的管坯，所述堵头上连接五个夹头，根据送进不同规格的管坯可以调整夹头。

为了支撑两根丝杠，所述两根丝杠的后端设置两组丝杠托架。

本发明的堵头装卸机构包括支撑架、一个可上下伸缩的液压缸和一个可前后伸缩的推头油缸，所述推头油缸设置在液压缸的上方，推头油缸和液压缸分别支撑在支撑架上。