[发明专利]金属变径管轧制用轧机机头轧制直径调节装置及方法

权利要求书

1.一种金属变径管轧制用轧机机头轧制直径调节装置，所述轧机机头(8)内部设置有上轧辊(10)、下轧辊(11)、供上轧辊(10)运动的上轨道(14)和供下轧辊(11)运动的下轨道(15)，所述上轧辊(10)和下轧辊(11)对称设置，所述上轧辊(10)向下倾斜设置，所述下轧辊(11)向上倾斜设置，所述上轧辊(10)与轧机机头(8)的轴线之间的夹角等于下轧辊(11)与轧机机头(8)的轴线之间的夹角；其特征在于：所述轧机机头轧制直径调节装置包括能够在轧机机头(8)的轴线方向上运动以调节上轧辊(10)与轧机机头(8)的轴线之间的夹角以及下轧辊(11)与轧机机头(8)的轴线之间的夹角的调节块(12)，所述调节块(12)套装在轧机机头(8)内部且位于上轧辊(10)和下轧辊(11)的外围，所述调节块(12)内部设置有与上轧辊(10)相配合的第一斜面和与下轧辊(11)相配合的第二斜面，所述轧机机头(8)上螺纹连接有用于带动调节块(12)在轧机机头(8)的轴线方向上运动的连接块(7)，所述调节块(12)与连接块(7)固定连接，所述轧机机头(8)顶部设置有用于给连接块(7)提供动力的伺服电机(1)和用于控制所述伺服电机(1)的伺服电机控制器(2)，所述伺服电机(1)的输出轴上固定连接有第一齿轮(3)，所述连接块(7)上固定连接有第二齿轮(5)，所述第一齿轮(3)和第二齿轮(5)上连接有皮带(6)。

2.按照权利要求1所述的金属变径管轧制用轧机机头轧制直径调节装置，其特征在于：所述调节块(12)通过螺栓(13)与连接块(7)固定连接。

3.按照权利要求1所述的金属变径管轧制用轧机机头轧制直径调节装置，其特征在于：所述第一齿轮(3)通过第一销钉(4)与伺服电机(1)的输出轴固定连接，所述第二齿轮(5)通过第二销钉(9)与连接块(7)固定连接。

4.按照权利要求1所述的金属变径管轧制用轧机机头轧制直径调节装置，其特征在于：所述伺服电机控制器(2)包括微控制器模块(2-1)以及与微控制器模块(2-1)相接的人机交互设备(2-2)、伺服电机驱动器(2-3)和用于与轧机控制系统连接并通信的通信电路模块(2-4)，所述伺服电机(1)与伺服电机驱动器(2-3)相接。

5.一种利用如权利要求1所述调节装置对轧机机头轧制直径进行调节的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、参数设置：在伺服电机控制器(2)上设置金属变径管(16)的参数和伺服电机(1)的位置精度s，所述金属变径管(16)的参数包括金属变径管(16)的成品长度L、大端直径D1和小端直径D2；

步骤二、参数计算：首先，所述伺服电机控制器(2)根据公式ΔD＝D1-D2计算得到金属变径管(16)的变径差ΔD，接着，所述伺服电机控制器(2)根据公式计算得到轧机机头(8)变径的间隔长度ΔL，然后，所述伺服电机控制器(2)根据公式计算得到旋转圈数N，其中，所述旋转圈数N为轧机机头(8)每变径一个位置精度s时伺服电机(1)的旋转圈数，P为轧机机头(8)和连接块(7)螺纹连接的螺纹的螺距；

步骤三、轧机机头(8)轧制直径的调节：当轧机机头(8)从金属变径管(16)的大端到小端轧制金属变径管(16)时，所述金属变径管(16)每进给一个ΔL长度，所述伺服电机控制器(2)控制伺服电机(1)顺时针旋转N圈，伺服电机(1)通过第一齿轮(3)、皮带(6)和第二齿轮(5)带动连接块(7)顺时针旋转N圈，连接块(7)带动调节块(12)在轧机机头(8)的轴线方向上顺着金属变径管(16)的进给方向运动，使上轧辊(10)与轧机机头(8)的轴线之间的夹角以及下轧辊(11)与轧机机头(8)的轴线之间的夹角减小，从而使轧机机头(8)的轧制直径减小一个位置精度s；当轧机机头(8)从金属变径管(16)的小端到大端轧制金属变径管(16)时，所述金属变径管(16)每进给一个ΔL长度，所述伺服电机控制器(2)控制伺服电机(1)逆时针旋转N圈，伺服电机(1)通过第一齿轮(3)、皮带(6)和第二齿轮(5)带动连接块(7)逆时针旋转N圈，连接块(7)带动调节块(12)在轧机机头(8)的轴线方向上逆着金属变径管(16)的进给方向运动，使上轧辊(10)与轧机机头(8)的轴线之间的夹角以及下轧辊(11)与轧机机头(8)的轴线之间的夹角增大，从而使轧机机头(8)的轧制直径增大一个位置精度s。