專利名稱：一種軋擴管機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種軋制管材的設備，更具體的說是一種軋擴管機。
在鋼管生產中，二輥(斜軋)軋管機是一種比較常用的軋制設備。
圖1、圖2是二輥(斜軋)軋管機的原理示意圖，它們的變形工具由軋輥301a、導盤302b和芯棒101a組成。它們的特征是，軋輥301a的形狀為菌式(如ACCU-ROLL軋管機)或桶式(狄舍爾軋管機)，軋輥301a的軸線在軋制線的水平面內的投影與軋制線的夾角為β，此角稱為輾軋角，一般在0～12°波動(狄舍爾軋管機的輾軋角為0°)，軋輥301a的軸線在軋制線垂直面內投影與軋制線的夾角為α，此角稱為前進角，一般在5～15°波動。軋輥301a是一個主動變形工具，它帶動鋼管的旋轉前進。導盤的形狀為圓盤狀，它的工作面呈凹形圓弧狀，其作用是封閉孔型并限制鋼管的橫向變形，在一定程度上控制鋼管的外徑。芯棒101a是一種內變形工具，它與軋輥301a形成間隙，使鋼管減壁。這種二輥(斜軋)軋管機，具備以下工藝特點①鋼管的直徑變化量(軋制前后比較)在±5～10％范圍內；②鋼管的減壁量為1.5～7mm③鋼管的延伸系數為1.1～2.5左右，最大可達3；二輥(斜軋)擴管機是近年來鋼管生產中新發展起來的一種軋制設備。據資料介紹，該設備在世界上有四臺，其中美國洛雷恩USS/Kobe鋼廠一臺、捷克霍穆托夫廠兩臺、意大利達爾明廠一臺。圖3、圖4是二輥斜軋擴管機的原理示意圖，它的變形工具由盤式軋輥301b、導板302b和頂頭101b組成。其特征是，盤式軋輥301b的形狀為盤狀，盤式軋輥4的軸線在軋制線水平面內的投影與軋制線的夾角為β，此角稱為輾軋角，一般在60°左右波動。它的工作軋輥301b的軸線在軋制線垂直面內的投影與軋制線的夾角為α，此角稱為前進角，一般在5～15°波動。軋輥301b是一個主動變形工具，它帶動鋼管的旋轉前進。導板302b是固定的，它的工作面呈凹狀圓弧，其作用是封閉孔型并限制鋼管的橫向變形，在一定程度上控制鋼管的外徑。頂頭101b是一種內變形工具，呈似圓錐狀，其作用是與軋輥輥面形成輥縫，進行鋼管減壁。這種二輥(斜軋)擴管機，具備以下工藝特點
①鋼管的直徑變化量在30～50％范圍內，最大可達80％；②鋼管的減壁量為1.5～7mm；③鋼管的延伸系數為1.0～1.1左右；上述兩種軋制管材設備在理論和實踐上都是比較成熟的，都已經應用于工業生產中。且分別安裝使用在國內外兩種不同類型的鋼管生產線上，形成兩種不同的生產工藝一種是二輥(斜軋)軋管機的減壁大延伸，鋼管被軋長，而鋼管的外徑變化不大(前已敘述，鋼管的直徑變化量僅為±5～10％)，我們稱此工藝為“軋管”工藝；另一種是二輥(斜軋)擴管機的減壁大擴徑，把鋼管外徑擴大，而鋼管軋前軋后的長度幾乎不變(前已敘述，鋼管的延伸系數為1.0～1.1)，我們稱此工藝為“擴管”工藝。二者的產品規格范圍如下對于二輥(斜軋)軋管機國內某廠的Φ180mm機組，它的軋制后規格范圍設計為Φ168～219mm國內某廠的Φ114mm機組，它的軋制后規格范圍設計為Φ63～159mm；對于二輥(斜軋)擴管機意大利達爾明廠的Φ711.2mm機組，它的產品規格范圍為Φ431.8～711.2mm分析看出上面兩種設備應用在不同國家、不同工廠的不同鋼管生產線上，都有著產品范圍窄的缺點。為了解決產品范圍窄的問題，現在有①一種解決方案即在一條鋼管生產線上擴大產品規格范圍時，在二輥(斜軋)軋管機后，增加一臺相應規格擴管機，那么，這條鋼管生產線的產品規格范圍將大大增加。然而，它產生的另外的一個問題是這條鋼管生產線的投資也大大增加，且軋制的生產成本因多了一道擴管工序而升高。
分析還發現，上述兩種軋制管材設備的工藝、設備特點(包括軋制時的變形參數、力能參數等)非常相近。于是，我們設想將這兩種軋制管材設備做成一種軋擴管設備，通過改變其輥型及孔型參數，使其具備兩種軋制設備的能力。
本實用新型的目的就是提供一種軋擴管機。這種軋擴管機能夠滿足上述兩種軋制設備的工藝、設備特點，具備上述兩種“軋管”、“擴管”工藝技術能力，它的產品規格范圍很寬。
本實用新型的目的是通過以下技術方案來達到的。這種軋擴管機，由內變形工具及其定位移動裝置100，接送料裝置200，外變形工具及定位導向調整裝置300，主傳動裝置400，出料裝置500，頂頭裝卸裝置600組成，其特殊之處是在內變形工具及定位移動裝置100中增設了一種可置換已有內變形工具、驅動小車的內變形工具、驅動小車和鎖門架106，增設的內變形工具由頂頭支撐棒103b和與其相連的頂頭101b組成，頂頭支撐棒103b與頂頭101b的頭部相連，增設的驅動小車是頂頭小車102b，在頂頭小車102b的左上角設一斜面102b-5，增設的鎖門架106是鎖定頂頭小車102b的鎖門架，該鎖門架固定在內變形工具及定位移動裝置100的末端；在外變形工具及定位導向調整裝置300中增設了與上述增設的內變形工具相匹配的外變形工具及定位導向調整裝置，增設的外變形工具及定位導向調整裝置的外變形工具是，盤式軋輥301b和固定該盤式軋輥的第二轉鼓305b，定位導向調整裝置是可分別安裝在上導向裝置303、下導向裝置304上的上導板架309，下導板架310和導板302b；在主傳動裝置400和出料裝置500之間，增設了頂頭裝卸裝置600；設一使主傳動裝置400移動并定位的移動定位裝置700，該移動定位裝置使主傳動裝置400能適宜驅動軋輥301a或盤式軋輥301b。
所述的頂頭裝卸裝置600由容納頂頭101b的轉盤606，驅動該轉盤旋轉的電機603，減速箱604，傳動鏈605，能夠定位頂頭101b的推擋板602，控制該推擋板動作的液壓推動裝置601，夾持頂頭支持棒103的支持器607組成。所述頂頭101b的內壁上設有環狀溝槽，頂頭支持棒103b頭部設有徑向孔，孔內裝有鋼球110，該鋼球可以沿徑向孔移動，但不能脫離徑向孔。頂頭支撐棒103b的空腔內有一止推桿102b-2，該止推桿的頭部較桿部粗。
所述的移動定位裝置700由支撐主傳動裝置傳動軸402的導座701，支撐主減速箱403、主電機404的圓弧形滑座710，固定在圓弧形滑座上的導軌706，連接在主減速箱403，主電機404底上的支撐板709，該支撐板上有兩個導向槽，圓弧形滑座上有與兩導向槽相對應并與導向槽間隙配合的空心條狀凸塊，位于該支撐板兩個槽上的升降裝置708，連接在支撐板709底上的掛鉤712，帶動主減速箱403、主電機404移動的電機702，減速箱703，轉輪704，被動轉輪707和鋼絲繩705組成。
由于本實用新型的技術解決方案是提供一種既能“軋管”又能“擴管”的軋制設備，那么該設備必須具備“軋管”和“擴管”的兩種功能。要實現這兩種功能，必須有相應的部件并使各部件有機地結合為一體的結構，而這種結合又不是現有軋管機、擴管機的簡單組合，而是充分利用其共同點，使結構盡量簡單、體積小，造價低。同時，又必須保留它們不能共用的區別點。軋管和擴管的共用部分是接送料裝置200，主傳動裝置400，出料裝置500，移動定位裝置700。接送料裝置200的作用是用來接送軋制前的毛管。主傳動裝置400的作用是驅動外變形工具的旋轉。出料裝置500的作用是將軋制或擴制后的鋼管輸送出去。移動定位裝置700的作用是使主傳動裝置400能適宜驅動軋輥301a或盤式軋輥301b。因為“軋管”時，軋輥301a的輾軋角為0～12°，而擴管時，盤式軋輥301b的輾軋角為60°左右，則本臺設備的輾軋角在0～60°之間。因此，為了使主傳動裝置既能驅動輾軋角為0～12°的軋輥301a，又能驅動輾軋角為60°左右的盤式軋輥301b，必須使主傳動裝置400能夠移動并定位，這樣，就需要增設一臺移動定位裝置700。移動定位裝置的結構可以簡單，也可以復雜，這可根據需要而設計。簡單時，利用工廠的吊車，同時在主傳動裝置設定的工作面上固定有螺栓，待將主傳動裝置移動到設定位置時，用螺栓固定主傳動裝置即可。“軋管”和“擴管”有一部分共用的部件是，內變形工具及定位移動裝置100，外變形工具及其定位導向調整裝置300；在內變形工具及其定位移動裝置100中，它們的共用部分是，內變形工具的定位導向裝置，驅動機構，不同部分是，內變形工具及其支撐棒，內變形工具的驅動小車及其定位裝置“軋管”時，內變形工具是芯棒，其支撐棒的長度較短；驅動小車適宜驅動芯棒，驅動小車無定位裝置；“擴管”時，內變形工具是頂頭，其支撐棒長度較長，該支撐棒加上頂頭的長度等于芯棒加上其支撐棒的長度；驅動小車為適宜驅動頂頭及支撐棒的小車，且該小車經鎖門架定位。在外變形工具及定位導向調整裝置300中，它們的共同部分是上、下導向裝置，轉鼓的安裝支架。不同點是，外變形工具及其轉鼓，導架對于內變形工具為芯棒時，外變形工具是與其相應的輾軋角為0～12°的軋輥301a，如
圖1所示，導架為導盤架，轉鼓是適宜安裝軋輥301a的第一轉鼓305a；對于內變形工具為頂頭時，外變形工具可以是與其相適應的輾軋角60°左右的盤式軋輥301b，如圖3所示，導架為導板架，轉鼓是適宜安裝軋輥301b的第二轉鼓305b。也可以是輾軋角為0～12°的軋輥301a，導架為導盤架如
圖1、圖9、
圖10所示，這時被軋制的管子既進行了擴管，又進行了軋管。“軋管”和“擴管”的不同部分是，相對應“擴管”或對應既擴管又軋管時，有頂頭裝卸裝置600，它的作用是，在“擴管”或擴軋管時，隨時裝卸頂頭，可以利用現有的頂頭裝卸裝置，也可以設計新結構形式的頂頭裝卸裝置，而軋制時，則不需要頂頭裝卸裝置600。
由于本實用新型充分利用了現有的軋管機和擴管機的共用部分，增設了使主傳動裝置移動定位的裝置，又使不同部分能方便地更換，使其與現有技術相比，具備了二輥(斜軋)軋管機和二輥(斜軋)擴管機兩臺軋制管材設備的特點。既能“軋管”，又能“擴管”，使軋制范圍提高2～3倍，而且結構較簡單，成本低。
附圖圖面說明
圖1——現有二輥(斜軋)軋管機原理示意圖；圖2——
圖1的左視圖；圖3——現有二輥(斜軋)擴管機原理示意圖；圖4——圖3的左視圖；圖5——本實用新型一種軋擴管機的結構示意圖；圖6——圖5中，外變形工具及其定位導向調整裝置300的結構示意圖；圖7——圖5中，外變形工具及其定位導向調整裝置300的第一種轉鼓305a與軋輥301a的裝配圖；圖8——圖5中，外變形工具及其定位導向調整裝置300的第二種轉鼓305b與盤式軋輥301b的裝配圖；圖9——圖5中，外變形工具及其定位導向調整裝置300的一種上導盤架307的結構示意圖；
圖10——圖5中，外變形工具及其定位導向調整裝置300的一種下導盤架308的結構示意圖；
圖11——圖5中，外變形工具及其定位導向調整裝置300的一種上導板架309的結構示意圖；
圖12——圖5中，外變形工具及其定位導向調整裝置300的一種下導板架310的結構示意圖；
圖13——現有ACCU-ROLL軋管機主傳動裝置結構示意圖的正視
圖14——
圖13的附視圖；
圖15——圖5中主傳動裝置400與移動定位裝置700的連接結構示意圖；
圖16——
圖15中主減速箱403所在位置處的A-A剖視圖；
圖17——
圖16中升降裝置708鎖緊主減速箱403的一種結構示意圖；
圖18——
圖16中升降裝置708松開主減速箱403的一種結構示意圖；
圖19——圖5中移動定位裝置700的轉輪704通過鋼絲繩移動主減速箱的原理圖；圖20——圖5中導座701與支撐塊714的連接結構示意圖；圖21——圖20的側視圖；圖22——圖20的A-A局部剖面圖；圖23——圖5中的內變形工具及其定位移動裝置100的一種結構示意圖；圖24——圖5中的鎖門架106的一種結構示意圖；圖25——圖5中的內變形工具及其定位移動裝置100中的芯棒小車102a的一種結構示意圖；圖26——圖5中的內變形工具及其定位移動裝置100中頂頭小車102b的一種結構示意圖；圖27——圖5中頂頭裝卸裝置600的一種結構示意圖；圖28——圖5中內變形工具及其定位移動裝置100中支撐棒前端部與頂頭101b的一種裝配關系示意圖；圖29——圖28的A-A剖面放大圖；圖30——圖27中液壓推擋頂頭裝置601的左視圖；圖31——圖27中轉盤606的結構示意圖；圖32——圖27中夾持器607的結構示意以下結合附圖給出本實用新型的實施例，用來進一步說明技術解決方案。
實施例，參考
圖1～圖32，這種軋擴管機，是由一臺現有的Φ114mm ACCU-ROLL軋管機經改進而成的。
現Φ114mm ACCU-ROLL軋管機，它的變形原理圖如
圖1和圖2，它的輾軋角β=5～12°，前進角α=5～15°。產品規格范圍為63～159mm，通過按以上技術方案對該軋機進行改進，成為本實用新型一種軋擴管機后，該軋擴管機能夠具備兩種軋制設備的工作能力，其主要工藝特點達到a、輾軋角β=0～60°，可靈活調整；b、鋼管直徑變形量在-5～80％范圍內調整。
下面分別敘述一下經ACCU-ROLL軋管機改進而成為本實用新型的一種軋擴管機執行“軋管”和“擴管”工藝的特征及工藝流程一、執行“軋管”工藝時，軋機的變形原理如
圖1和圖2，與現有ACCU-ROLL軋管機工藝流程完全一樣。
整機結構原理圖，如圖5所示。它的內變形工具及定位移動裝置100，接送料裝置200，外變形工具及定位導向調整裝置300，主傳動裝置400，出料裝置500的結構與現有ACCU-ROLL軋管機的結構基本相同，不同之處是，主傳動裝置400的固定方式未采用
圖13、
圖14所示的固定形式。在
圖13、
圖14的固定形式中，主減速箱403、主電機404通過螺栓固定在基礎座上。主傳動軸的402和萬向節軸401的下部沒有支撐件。而是采用了圖5所示的固定形式，在圖5中，主傳動裝置400的結構與
圖13、
圖14所示的結構相同，固定方式通過了一個移動定位裝置700。該移動定位裝置700的結構除了參考圖5外，還要參考
圖15～圖22。它由支撐主傳動軸402的導座701，驅動主傳動裝置400移動的電機702，減速箱703，轉輪704，鋼絲繩705，被動轉輪707，支撐主電機404，主減速箱403的導軌706和鎖定主電機404、主減速箱403的升降裝置708組成。由圖5和
圖15看出，電機702通過減速箱703帶動兩個轉輪704，兩個轉輪通過鋼絲繩705和主電機404，主減速箱403與位于導軌706另一端的兩個被動轉輪707相連。主電機404、主減速箱403與移動定位裝置700的連接關系可參考
圖16，
圖16是
圖15的A-A剖面圖，主要表示了主減速箱403與移動定位裝置700的連接關系。主電機404與移動定位裝置700的連接關系及鎖定、移動過程與其相同。在
圖16中，主減速箱403通過螺栓固定在支撐板709上，該支撐板上有兩個開口向下的槽，對應每個槽有一升降裝置708，該支撐板的下部固定連接了一掛鉤712，該掛鉤的下部位于槽711內。圓弧形滑座710固定于地基上，它的上部有兩個與其連為一體的條狀空腔凸塊，兩條狀空腔凸塊位于支撐板的兩個槽內，且在條形空腔凸塊的上壁上開有槽口，它的空腔內容有升降裝置708的部件，導軌706與圓弧形滑座710連為一體。升降裝置708與圓弧形滑座710、支撐板709之間的連接關系如
圖16、
圖17、
圖18所示。
圖17表示了升降裝置708鎖緊主減速箱403的狀態，
圖18表示了升降裝置708松開主減速箱403的狀態。由
圖17看出，升降裝置708由液壓缸708a，與其相連的輪轂708b，固定在輪轂上的轉輪708c組成。輪轂708b與轉輪708c位于圓弧形滑座710的凸塊空腔內。此時，液壓缸708a動作，輪轂708b提升，使轉輪708c離開導軌706，并使支撐板709和圓弧形滑座710緊緊結合在一起，從而達到了主減速箱403或主電機404緊緊固定在圓弧形滑座710上一個位置的目的。在
圖18表示的結構狀態中，液壓缸708a動作，輪轂708b下降，使轉輪708c落到導軌706上，這時電機702、減速箱703就可以通過轉輪704和鋼絲繩705拉動掛鉤712，使主減速箱403、主電機404在導軌706上移動。轉輪704、被動轉輪707、鋼絲繩705與掛鉤712之間的連接關系如
圖19所示。在主減速箱、主電機在導軌706上移動的同時，主傳動軸402在導座701上滑動，主傳動軸402的萬向節401與導座701的連接關系如圖20～圖22所示。萬向節401連接在支撐塊714上。在導座701上設有滑槽713，支撐塊714上表面為凹面，下部容有鋼球715，支撐塊714通過鋼球715沿導座701的滑槽713滑動。主傳動裝置400在移動定位裝置700驅動下所移動的過程如
圖15所示。實線部分，表示主傳動裝置400在移動前的位置，虛線部分，表示主傳動裝置400移動后的位置。
它的內變形工具及其定位移動裝置100的結構如圖5、圖23所示。它的內變形工具是芯棒101a，支撐棒103是芯棒支撐棒103a，定位移動裝置包括齒條箱滑道107，電機104，減速箱105，齒輪108，齒條箱109，和芯棒小車102a。該芯棒小車的結構如圖25所示，它由小車軸102a-1，車體102a-2，電機102a-3，皮帶傳送裝置102a-4組成，芯棒小車102a在齒條箱109的帶動下做前后運動。電機102a-3通過皮帶傳送裝置102a-4帶動小車軸102a-1轉動，以便在軋管過程的間隙時間內對芯棒101a進行旋轉冷卻。
它的外變形工具及定位導向調整裝置300的結構如
圖1、圖2、圖5、圖6、圖7、圖9、
圖10所示。它包括外變形工具301，導向工具302，上導向裝置303，下導向裝置304，轉鼓305，螺栓306，上導盤架307，下導盤架308，主機架311及調整裝置。外變形工具301是軋輥301a，如
圖1、圖2、圖7所示。由圖7看出，轉鼓305通過螺栓306與軋輥301a連接。導向工具302是導盤302a。上導盤架307與上導向裝置303、導盤302a的連接關系如圖9所示；下導盤架308與下導向裝置304、導盤302a的連接關系如
圖10所示。
它的工藝流程是，參考圖5。首先，根據軋制角度，通過移動定位裝置700調整主傳動裝置的位置，使其符合驅動外變形工具，而后開機工作。從上道工序來的毛管到達位于入口側的接送料裝置200，該接送料裝置將鋼管定位后抱住，內變形工具及定位移動裝置100，帶動芯棒101a向外變形工具前進，芯棒101a伸過鋼管管腔，到達軋輥301a的軋制孔型中，接送料裝置200，將鋼管旋轉喂入軋機，進行鋼管軋制。軋制完畢，鋼管由位于出口側的出料裝置500將鋼管送出軋機。此時，內變形工具及其定位移動裝置100帶動芯棒101a退回，下一支鋼管到達接送料裝置200，依此循環，進行鋼管軋制。
二、在進行“擴管”工藝時，它的變形原理圖符合圖3和圖4等，它不同于以上所述的用ACCU-ROLL軋管機軋管的工藝。
整機的結構原理圖，如圖5所示。它由內變形工具及其定位移動裝置100，接送料裝置200，外變形工具及其定位導向調整裝置300，主傳動裝置400，出料裝置500，頂頭裝卸裝置600和移動定位裝置700組成。
內變形工具及其定位移動裝置100的結構，參考圖5、圖24、圖26～圖29。在這里，圖5所示內變形工具101為圖27所示的頂頭101b，支撐棒103為圖27所示的頂頭支撐棒103b，該支撐棒較芯棒支撐棒103a長，以彌補頂頭101b較芯棒101a縮短的那部分，使頂頭支撐棒與頂頭101b連接后的長度之和等于芯棒支撐棒與芯棒101a連接后的長度之和，以便適宜安裝在內變形工具及其定位移動裝置100中。內變形工具及定位調整裝置其它部分的結構與圖23所示的結構相同。頂頭與頂頭支撐棒103b的連接既不同于芯棒與芯棒支撐棒103a的連接方式，也不同于現有支撐棒與頂頭的連接方式，在現有技術中，頂頭支撐棒是與頂頭的尾部連接。在這里，頂頭支撐棒103b與頂頭的頭部連接，且頂頭支撐棒103b頭部的結構更適宜機械式連接，頂頭支撐棒頭部與頂頭之間的連接結構形式如圖27～圖29所示。頂頭支撐棒103b的空腔內設有止推桿102b-2，該止推桿的頭部變粗，使頭部成為有兩個圓臺與一個圓柱組成的鼓形，頂頭支撐棒103b的頭部設有徑向孔，孔內容有鋼球110，鋼球110既可通過該孔與止推桿102b頭部相觸，又能與頂頭101b相觸，頂頭101b的內壁上，設有能容納鋼球110的環狀溝槽，能方便地使鋼球進入或移出，這樣待頂頭支撐棒103b與頂頭101b連為一體時，頂頭只能在頂頭支撐棒上轉動，但是不能前后移動而脫離。圖29所示鋼球110的實線表示其在頂頭支撐棒頭部徑向孔內并與止推桿102b-2細端相觸的情況，虛線則表示鋼球110一部分位于頂頭內壁環狀溝槽內另一部分位于頂頭支撐棒徑向孔內的情況。圖5所示的小車102為圖26所示的頂頭小車102b。其結構與現有頂頭小車基本相同，區別點是，小車車體上的斜面102b-5與現有小車車體斜面所處位置相反，該斜面位于頂頭小車102b的左上角。該小車由小車軸102b-1，止推桿102b-2，帶動該止推桿前后移動的液壓缸102b-4和車體102b-3組成。液壓缸102b-4通過止推桿102b-2來達到安裝、卸下頂頭101b的目的。鎖門架106的結構如圖24所示，它的作用是鎖定頂頭小車102b，以便使頂頭101b定位，其結構與現有鎖門架的結構相同。它由氣缸106a，支撐滑動架106b，鎖舌106c，調整裝置106d組成，調整裝置106d的作用是對頂頭位置進行微調，以使其位于準確的軋制位置。外變形工具及定位導向調整裝置300的結構如圖3～圖6，圖8，
圖11，
圖12，它們與現有技術的外變形工具及定位導向調整裝置300的結構相同。如圖6所示，它由外變形工具301，導向工具302，上導向裝置303，下導向裝置304，轉鼓305，螺栓306，主機架311及調整裝置等組成。外變形工具301是圖3、圖4、圖8所示的盤式軋輥301b，該軋輥為盤式軋輥，輾軋角為60°左右，前進角為5～15°。盤式軋輥301b與轉鼓305固定安裝于圖6所示的主機架311上。導向工具302是導板302b。上導板架309與上導向裝置303，導板302b的連接關系如
圖11所示；下導板架310與下導向裝置304，導板302b的連接關系，如
圖12所示。
頂頭裝卸裝置600的結構如圖5、圖27、圖30～圖32所示。由圖5看出，它位于外變形工具及定位導向調整裝置300及出料裝置500之間。其具體結構如圖27、圖30～圖32所示。該頂頭裝卸裝置600的結構與現有技術不同。它由液壓推動裝置601，推擋板602，電機603，減速箱604，傳動鏈605，轉盤606和夾持器607組成。液壓推動裝置601的作用是驅動推擋板602定位頂頭101b，以便使頂頭安裝到頂頭支撐棒103b上，當頂頭101b處于工作狀態時，又使推擋板離開頂頭，液壓推動裝置601的結構參考圖27和圖30，它由擺動液壓缸601a，擺動軸座601b，擺動軸601c和推擋液壓缸601d組成。擺動液壓缸601a的活塞與擺動軸601c固定連接，擺動軸601c通過兩連接件與推擋液壓缸601d的外殼固定連接。擺動液壓缸601a使推擋液壓缸601d和推擋板602離開或回到頂頭的工作通道上。推擋液壓缸用于控制推擋板的左右移動，使其在水平方向靠近或離開頂頭101b。電機603通過減速箱604、傳動鏈605帶動轉盤606旋轉，以便使卸下的頂頭進入其內，和使其內的頂頭位于其上部，用于安裝頂頭。轉盤606的作用就是容納頂頭，使頂頭能在其內冷卻，以便循環使用。它的具體結構如圖31所示，它由一個護罩606a，位于護罩內的轉輪606b，該轉輪的圓周上設有N個(N≥2)凹形臺，用于容納頂頭，同時在護罩上還設有一個入口門606c和一個出口門606d，以便將損壞的頂頭剔除，換上新的頂頭。夾持器607的具體結構如圖32所示，它由兩個夾持臂607b和使兩夾持臂組成的鉗口合攏與張開的液壓缸607a組成，該液壓缸位于兩夾持臂的施力端。在使用過程中，將其定位在設定的工作位置，用于夾持頂頭支撐棒103b，以便安裝頂頭101b。頂頭裝卸裝置的工作原理是，安裝頂頭101b時，用夾持器607夾住頂頭支撐棒103b，啟動電機603，使轉盤606轉動，將其中一頂頭送到工作面上，通過液壓推動裝置601使推擋板602與頂頭101b接觸，并使其套到頂頭支撐棒103b的頭部，這時止推桿的較細部分與鋼球相觸(圖28)，在液壓缸102b-4和止推桿102b-2(圖26)的作用下，其較粗部位與鋼球接觸，將鋼球110推入頂頭101b內部的環狀溝槽中，使頂頭與頂頭支撐棒連為一體。當需要卸下頂頭101b時，仍用夾持器607夾住頂頭支撐棒103b，同時使轉盤606沒有容納頂頭的凹形臺位于工作面上，這時，止推桿102b-2在液壓缸102b-4的作用下，向相反的方向移動，止推桿102b-2的較粗部位脫離鋼球110。在芯棒小車102b的作用下，使頂頭支撐棒后退，由于夾持器607的阻擋作用，頂頭101b被卸下，從而完成卸下頂頭101b的目的。
接送料裝置200，主傳動裝置400，出料裝置500，移動定位裝置700的結構與“軋管”時的工藝相同。
“擴管”的原理如下。首先，根據擴管工藝特點，將圖23中所示的內變形工具及其定位移動裝置100中的芯棒支撐棒103a、芯棒101a、圖25中的芯棒小車102a依次換上頂頭支撐棒103b，頂頭101b，頂頭小車102b，同時啟用圖24所示的鎖門架106，將
圖1、圖2、圖7、圖9、
圖10所示的外變形工具及其定位導向調整裝置300中的與轉鼓305連為一體的軋輥301a，導盤302a，上導盤架307，下導盤架308依次換成圖3、圖4、圖8所示的盤式軋輥301b和轉鼓305，
圖11、
圖12所示的導板302b，上導板架309，下導板架310。同時啟用頂頭裝卸裝置600。然后，進行“擴管”。從上道工序來的鋼管到達位于入口側的接送料裝置200，接送料裝置將鋼管定位后抱住。內變形工具及其定位移動裝置100帶動頂頭支撐棒103b伸過鋼管管腔，并經過盤式軋輥301b的軋制孔型，到達頂頭101b自動更換裝置600，此時頂頭支撐棒103b被夾持器607夾住，推擋板602在液壓推動裝置601中的推擋液壓缸601d的作用下推動頂頭101b，將頂頭101b套入頂頭支撐棒103b上，并通過控制止推桿將頂頭裝上，然后，推擋板602在推擋液壓缸601d的作用下退回，并在擺動液壓缸601a的作用下，將推擋板602和推擋液壓缸601d擺起，不妨礙鋼管通過。裝上頂頭101b的頂頭支撐棒103b，在內變形工具及其定位移動裝置100的作用下回退到預先設定的位置。在入口側鎖門架106中，氣缸106a帶動鎖舌106c擺下，將頂頭小車102b鎖住固定，從而頂頭101b的位置也就固定了。頂頭位置固定后，位于入口側的送料裝置200，將鋼管旋轉喂入軋機，進行鋼管軋制，軋制完畢，位于鋼管出口側的出料裝置500，將鋼管送出軋機。此時，氣缸106a帶動鎖舌106c擺起，內變形工具及其定位移動裝置100帶動安裝有頂頭101b的支撐棒103b向前移動，到達頂頭更換位置，支撐棒夾持器607將頂頭支撐棒103b夾住后，內變形工具及定位移動裝置帶動頂頭支撐棒103b后退，由于支撐棒夾持器607的阻擋作用，頂頭101b被卸下。轉盤606旋轉一個角度，使剛工作完畢的頂頭101b旋轉下去，另一個頂頭101b旋轉上來，等待工作。卸下頂頭101b的頂頭支撐棒103b在內變形工具及定位移動裝置的帶動下，迅速回退到位，接著，另外一支鋼管到達入口側鋼管接送料裝置200，進行下一支鋼管的軋制，依此循環。
三、既進行擴管又進行軋管當對軋制前的鋼管同時進行擴管和軋管時，內變形工具及其定位移動裝置100采用的是上述擴管工藝中所用的內變形工具及其定位移動裝置，而對應的外變形工具及定位導向調整裝置300是采用上述軋管工藝中所用的外變形工具及定位導向調整裝置；其它部分的結構均采用擴管工藝中所用的結構即可達到目的。采取上述結構形式的軋制設備和軋制工藝，能達到對鋼管進行擴管和軋管的目的。
由于該軋機能夠實現“軋管”和“擴管”工藝，在原坯料規格不變的情況下，其原來的外徑規格范圍由Φ63～159mm擴展成為Φ63～377mm，大大擴展了產品的規格范圍。
同理，根據本實用新型給出的技術解決方案，利用現有的頂頭裝卸裝置，也可以給出本實用新型的實施例。
另外，本實用新型一種軋擴管機，其出口側也可以采取現有曼氏穿孔機的頂桿裝置，包括側出料和端出料兩種裝置，給出另外兩個實施例。
權利要求1.一種軋擴管機，它由內變形工具及其定位移動裝置(100)，接送料裝置(200)，外變形工具及定位導向調整裝置(300)，主傳動裝置(400)，出料裝置(500)組成，其特征是，在內變形工具及其定位移動裝置(100)中增設了一種可置換已有內變形工具、驅動小車的內變形工具、驅動小車和鎖門架(106)，增設的內變形工具有頂頭支撐棒(103b)和與其相連的頂頭(101b)組成，頂頭支撐棒(103b)與頂頭(101b)頭部相連，增設的驅動小車是頂頭小車(102b)，在頂頭小車(102b)的左上角設一斜面(102b-5)，增設的鎖門架(106)是鎖定頂頭小車(102b)的鎖門架，該鎖門架固定在內變形工具及定位移動裝置(100)的末端；在外變形工具及定位導向調整裝置(300)中增設了與上述增設的內變形工具相匹配的外變形工具及定位導向調整裝置，增設的外變形工具及定位導向調整裝置的外變形工具是，盤式軋輥(301b)和固定該盤式軋輥的第二轉鼓(305b)，定位導向調整裝置是可分別安裝在上導向裝置(303)、下導向裝置(304)上的上導板架(309)，下導板架(310)和導板(302b)；在主傳動裝置(400)和出料裝置(500)之間，增設了頂頭裝卸裝置(600)；設一使主傳動裝置(400)移動并定位的移動定位裝置(700)，該移動定位裝置使主傳動裝置(400)能適宜驅動軋輥(301a)或盤式軋輥(301b)。
2.根據權利要求1所述的一種軋擴管機，其特征是，所述的頂頭裝卸裝置(600)由容納頂頭(101b)的轉盤(606)，驅動該轉盤旋轉的電機(603)，減速箱(604)，傳動鏈(605)，能夠定位頂頭(101b)的推擋板(602)，控制推擋板動作的液壓推動裝置(601)，夾持頂頭支撐棒(103)的夾持器(607)組成；所述頂頭(101b)的內壁上設有環狀溝槽，頂頭支撐棒(103b)頭部設有徑向孔，孔內裝有鋼球(110)，頂頭支撐棒(103b)的空腔內有止推桿(102b-2)，該止推桿的頭部較桿部粗。
3.根據權利要求1或2所述的軋擴管機，其特征是，所述的移動定位裝置(700)由支撐主傳動裝置傳動軸(402)的導座(701)，支撐主減速箱(403)、主電機(404)的圓弧形滑座(710)，固定在圓弧形滑座上的導軌(706)，連接在主減速箱(403)、主電機(404)底上的支撐板(709)，該支撐板上有兩個導向槽，圓弧形滑座上有與兩導向槽相對應并與導向槽間隙配合的空心條狀凸塊，位于該支撐板兩個槽上的升降裝置(708)，連接在支撐板(709)底上的掛鉤(712)，帶動主減速箱(403)、主電機(404)移動的電機(702)，減速箱(703)，轉輪(704)、被動轉輪(707)和鋼絲繩(705)組成。
專利摘要本實用新型公開了一種軋擴管機,屬金屬管材的軋制設備。它由內變形工具及其定位移動裝置100,接送料裝置200,外變形工具及定位導向裝置300,主傳動裝置400,出料裝置500。特點是,增設了頂頭裝卸裝置600,內變形工具101是芯棒或頂頭。外變形工具及其定位導向調整裝置300是與芯棒相對應的,或與頂頭相對應的。設一使主傳動裝置400移動并定位的移動定位裝置700。具有一機兩用,既能軋管,又能擴管的特點,使軋制金屬管材的規格范圍大大增加,且結構簡單,造價低。
文檔編號B21B23/00GK2422073SQ0021379
公開日2001年3月7日 申請日期2000年3月23日 優先權日2000年3月23日
發明者王旭午 申請人:王旭午