專利名稱：圓管坯熱定心機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種定心裝置，尤其涉及一種圓管坯熱定心裝置。
背景技術：
目前，在無縫鋼管生產中，廣泛采用圓管坯定心裝置，其中的雙向熱定心裝置日益受到青睞。但是目前的圓管坯雙向熱定心裝置的兩個打孔機構之間主要靠兩根拉梁連接或者采用張力柱結構，定心時兩個打孔機構的打孔力就靠兩根拉梁或張力柱承受。然而隨著定心的圓管坯長度的增加，拉梁的橫截面將隨之增大，對不同的規格的圓管坯定心都要調整移動打孔機構的位置并用軸銷定位；而且圓管坯中心定位機構復雜，采用提升機構將圓管坯提起來定位管坯的中心，這種提升圓管坯的機構也比較龐雜，每個工作周期時間較長。
發明內容
本發明的目的是提供一種結構簡單緊湊，兩個定心裝置之間無拉梁，工作快捷的圓管還熱定心機。本發明是這樣實現的
本發明圓管還熱定心機，包括圓管還輸送棍道4,固定式定心機1，移動式定心機2和移動機構3 ;固定式定心機I和移動式定心機2分置在圓管還5的兩端，固定式定心機和移動式定心機的定位裝置和定心裝置結構相同，并且所有結構對稱于過圓管坯輸送輥道4中心線的垂直平面，固定式定心機I包括第一本體，第一定位裝置，第一定心裝置。固定式定心機I的第一本體包括第一機座10,第一垂直立板11和第二垂直立板12,第一支撐板13,第一頂板14 ;第一定位裝置包括推動油缸15,定位推桿16,定位桿；第一定心裝置包括定心油缸29和定心錐30。兩個垂直立板的左、右部內側各有一條垂直的矩形導向槽。固定式定心機I第一本體的第一機座10為一平板,固定在圓管還輸送棍道4右端前面的基礎上，第一機座10兩側分別固連有第一垂直立板11和第二垂直立板12,兩個垂直立板的內側距離大于最大規格圓管坯5的直徑，第一機座10的右端固連一垂直的第一支撐板13，兩個垂直立板和第一支撐板13的頂部固連有第一頂板14，兩個垂直立板的左邊和第一頂板14的左邊伸出第一機座10的左端。第一定位裝置的推動油缸15固連在第一頂板14的右上表面，推動油缸15的軸線為水平線，推動油缸15的柱塞端固連有定位推桿16,定位推桿16的下部為第一齒條17 ;所述第一頂板14的左、右部中央各有一通孔，兩個通孔右側各有二個轉軸支座，第一轉軸26和第二轉軸37分別安裝于轉軸支座上，兩個轉軸的軸線在同一水平面且相互平行；第一轉軸26的中央固連第一齒輪23，在第一齒輪23的兩側分別固連兩個完全相同的第二齒輪24和第三齒輪25 ;第二轉軸37中央是第四齒輪44 ;定位推桿16下方的第一齒條17與第一齒輪23和第四齒輪44相嚙合；定位桿由框板與V型壓塊20組成，框板有兩對稱的垂直齒條，定位桿上部框板的兩根垂直齒條穿過第一頂板14的通孔分別與第一轉軸26上的第二齒輪24和第三齒輪25相嚙合；位于定位桿的下部為V形壓塊20，其下部的V形槽對稱，V形壓塊20的V形槽的兩個平面的交線為頂點直線，該直線為水平線且在對稱面內，并且V形壓塊20的V形張角與V形輸送輥4的V形張角相等，框板的兩根垂直齒條所在平面與V形壓塊20的頂點直線垂直，V形壓塊20的兩外側中央分別固連一個與過V形壓塊20的頂點直線的水平面垂直的滑鍵，21、22兩個滑鍵與兩個垂直立板左部的導向槽相適配，V形壓塊20在導向槽中只能上下垂直移動。第一定心裝置的定心油缸29為雙柱塞桿油缸,一個柱塞端裝有定心錐30,另一個柱塞端為平面，兩個柱塞桿同時伸出或收回，定心油缸29軸線位于水平位置；定心油缸29重心固連矩形槽鋼31，矩形槽鋼兩側壁分別固連一個垂直于過定心油缸29軸線的水平面的滑鍵，這兩個滑鍵與兩個垂直立板右部的導向槽相適配，滑鍵裝于導向槽中，定心油缸29只能上下垂直移動，從而保證了定心油缸的軸線保持水平，加上垂直立板對定心油缸的約束，使得定心油缸的軸線成為對稱面內的水平線并在對稱面內；定心時定心油缸29的平面柱塞端的端面與第一支撐板13接觸；矩形槽鋼31上表面中央固連有兩根垂直的齒條，齒面與定心油缸29的定心錐30方向相反，兩齒條穿過第一頂板14右邊的通孔，并在定位推桿16兩側分別與第四齒輪44的左側相嚙合；矩形槽鋼31上表面在靠近垂直立板處固連四個掛鉤，每側兩個掛鉤，四條同長的柔性繩的一端分別固定在四個掛鉤上，四條柔性繩向上穿過第一頂板14靠近垂直立板處的對應通孔，每條柔性繩再繞過設置在第一頂板14對應處 的繩輪架40，柔性繩繞過繩輪再向下與設于垂直立板外側的第一 41配重、第二配重42相連，同側的兩條柔性繩與一個配重相連，兩個配重的總重量與定心油缸29及其上的矩形槽鋼31的重量相等，每根柔性繩始終受到拉力作用。第四齒輪44的齒數與第一齒輪23的齒數相等，第二齒輪24和第三齒輪25的齒數均是第一齒輪23齒數的2倍，所有齒輪、齒條的模數相同；定位推桿16下部的第一齒條17，第一轉軸26上的第一齒輪23、第二齒輪24和第三齒輪25，定位桿上部的兩根齒條構成一傳動系統；同樣第一齒條17，第二轉軸37上的第四齒輪44，矩形槽鋼31上的兩根齒條也構成一傳動系統；矩形槽鋼31上的兩根齒條與定位桿上部的兩根齒條的速度比為1/2，即推動油缸15柱塞每向左或向右移動一個單位距離，定心油缸29下降或上升的距離是定位桿下降或上升距離的二分之一。這種傳動關系使定心油缸的定心錐能準確對準圓管坯的圓心。移動式定心機2包括第二本體，第二定位裝置，第二定心裝置。移動式定心機2的第二本體包括第二機座，第三垂直立板和第四垂直立板，第二支撐板，第二頂板；第二定位裝置與固定式定心機I的第一定位裝置相同；第二定心裝置與固定式定心機I的第一定心裝置相同。移動式定心機2的第二機座為V形板，底部與V形圓管坯輸送輥道4相適配，第二機座置于圓管坯輸送輥道4上；第二機座兩側分別固連有第三垂直立板和第四垂直立板，其內側寬度大于最大規格圓管坯5的直徑，垂直立板的結構與固定式定心機I垂直立板的結構相同，第二機座的左面固連一垂直的第二支撐板，第二機座的左端與第二支撐板齊平，兩個垂直立板和第二支撐板的頂部固連有第二頂板，第二頂板的結構與第一頂板14的結構相同；第二頂板和兩個垂直立板的右邊伸出第二機座的右端。移動機構3包括“U”型滑動擋板71，兩個相同的固定擋板座72，兩個相同的滑動擋板油缸74,擋板70 ;兩個相同的固定擋板座72分別固定在圓管還輸送棍道4的兩側基礎上，平行并對稱于對稱面，位于圓管坯輸送輥道4的左端；固定擋板座72呈上小下大的三角形狀，右邊是一斜面并垂直于過圓管坯輸送輥道(4)中心線的對稱面；“U”型滑動擋板71呈“U”型結構，關于對稱面對稱，兩個立板相互平行，且均為上大下小的三角形狀，并分別位于圓管坯輸送輥道4的兩側，兩個立板的左邊為斜面，與固定擋板座72的斜面相適配，右邊的端面為垂直平面并與圓管坯輸送輥道4中心線垂直，并且每個立板右邊的外側均有凸緣，“U”型滑動擋板71能在固定擋板座72右邊的斜面上滑動；固定擋板座72兩外側的導向板73分別與“U”型滑動擋板71的立板的外側接觸；兩個相同的滑動擋板油缸74的缸體分別固定在基礎上，位于“U”型滑動擋板71立板的外側，滑動擋板油缸74軸線與固定擋板座72右邊的斜面平行，其柱塞端與“U”型滑動擋板71的立板上部靠斜面處鉸連接；擋板70固定在移動式定心機2的第二機座的第二支撐板上，其長度大于“U”型滑動擋板71兩個立板外側凸緣間的距離，擋板70左側的平面垂直于圓管坯輸送輥道(4)中心線，擋板70長度方向兩端各至少固連兩個相同的連接鉤75，連接鉤75左端裝有滾輪，滾輪與“U”型滑動擋板71凸緣的左側接觸，擋板70能相對“U”型滑動擋板71上下移動；工作時，“U”型滑動擋板71的重心始終在固定擋板座72的支撐面內。由于采用斜鍥結構，滑動擋板油缸收回柱塞時，“U”型滑動擋板71在下降的同時其右邊的垂直平面向右移動，并推動移動式定心機向右移動，定心時其定心力一部分由固定擋板座承受，另一部分由滑動擋板油缸承受。
第一頂板14上表面中央兩個通孔左側分別設置一個垂直齒條導向支撐43，其上部為W形，由兩個連著的U形構成，每一個U形與一根齒條的非齒三面相適配，下部為兩支撐筋板，支撐筋板底面與第一頂板14固連。使第二齒條18、第三齒條19、第四齒條35和第五齒條36工作時垂直。第一機座10上表面高于V形圓管還輸送棍道4最低處的高度,與移動式定心機2的第二機座上表面在V形圓管坯輸送輥道4最低處同高。第二機座寬度大于輥道輥子軸線長度，第二機座下面寬度方向兩側安裝有導向板，兩個導向板分別與輥道輥子的端面接觸。由于V底部具有很好的對中性，加上兩個導向板的約束，使第二機座的對稱面與V形圓管坯輸送輥道的對稱面重合。作為本發明圓管坯熱定心機的另一種技術方案，其移動式定心機2的第三垂直立板和第四垂直立板的外側都分別固連兩個相同的支臂78 ;移動機構3的兩個相同的固定擋板座72分別固定在圓管坯輸送輥道4走鋼線的兩側基礎上，相互平行并對稱于對稱面；“U”型滑動擋板71的兩個立板的下部都固連一個向右伸展的托臂76，在托臂76上與垂直立板的兩個支臂78相對應處固連兩個相同的托塊77 ;工作時，“U”型滑動擋板71的重心始終在固定擋板座72的支撐面內；并且滑動擋板油缸74通過“U”型滑動擋板71托舉起移動式定心機2時，“U”型滑動擋板71與移動式定心機2共同的重心位于固定擋板座72的支撐面內。這種結構能將移動式定心機2從圓管坯輸送輥道4托舉起起來，使移動式定心機2不再堵塞圓管坯輸送輥道4在移動機構3附近的暢通，從而使圓管坯能沿走鋼線穿過移動機構3進入圓管坯熱定心機，實現了另一種工藝布置。移動式定心機2在被“U”型滑動擋板71托舉啟始的位置，與移動式定心機2的第二機座對應處的圓管坯輸送輥道4的輥道軸向尺寸小于其他處的輥道軸向尺寸。從而使移動式定心機2在被舉起和放下的過程中其第二機座底面上的導向板不與輥道擦掛。本發明有如下優點
本發明圓管坯熱定心機的移動式定心機直接在圓管坯輸送輥道上移動，圓管坯由移動機構推動和定位，省去了張力柱或拉梁，簡化了結構，省去了軸銷定位工序，能快捷地對不同長度規格的圓管坯進行定位。同時本發明采用了齒輪齒條傳動，利用齒輪將一根齒條的水平移動轉變為另外兩組齒條的垂直移動，并利用1/2的速度比，實現了推動油缸推動定位推桿每水平移動I個單位，定心油缸垂直下降(或上升)I個單位，而定位桿下降(或上升)2個單位，因而當定位桿觸及到圓管坯時，定心油缸的軸線與圓管坯軸線共線，定心油缸推動定心錐，其錐心正好頂著圓管還圓心，實現準確定心。并能滿足圓管還相對圓管還輸送棍道中心線橫向或縱向進入圓管坯熱定心機的工藝需求。同時由于移動機構采用“U”型滑動擋板與固定擋板座斜面接觸，在定心時其定心力一部分由固定擋板座承受了，從而減小了滑動擋板油缸所承受的定心力。
圖I為本發明圓管坯熱定心機的工作示意圖。
圖2為本發明圓管坯熱定心機的固定式定心機未置第一垂直立板11的結構示意圖。圖3為固定式定心機左視示意圖。圖4為固定式定心機的定心油缸軸向示意圖。圖5為固定式定心機的第一轉軸和其上齒輪示意圖。圖6為固定式定心機的第二轉軸和其上齒輪示意圖。圖7為定位桿示意圖。圖8為第一垂直立板11內側示意圖。圖9為本發明圓管坯熱定心機的移動機構3示意圖。圖10為“U”型滑動擋板左視示意圖。圖11為第二種技術方案后的移動機構3示意圖。具體實施例
從圖I一圖10可知本發明雙向圓管還熱定心機,包括圓管還輸送棍道4,固定式定心機I，移動式定心機2和移動機構3 ;固定式定心機I和移動式定心機2分置在圓管還5的兩偵U。并且所有結構對稱于過圓管坯輸送輥道4中心線的垂直平面，該垂直平面為對稱面。固定式定心機I包括第一本體，第一定位裝置，第一定心裝置。固定式定心機I的第一本體包括第一機座10,第一垂直立板11和第二垂直立板12，第一支撐板13，第一頂板14。第一定位裝置包括推動油缸15，定位推桿16，定位桿等。第一定心裝置包括定心油缸29和定心錐30。在第一垂直立板11和第二垂直立板12的右部內側分別加工垂直于水平面的矩形第一導向槽38和矩形第二導向槽39，第一導向槽38和第二導向槽39對稱，并在第一垂直立板11和第二垂直立板12的左部內側分別加工垂直于水平面的矩形第三導向槽27和矩形第四導向槽28，兩導向槽對稱。固定式定心機I的第一本體的第一機座10為一平板,在第一機座10兩側分別焊接對稱且相互平行的第一垂直立板11和第二垂直立板12，其內側距離大于最大規格圓管坯5的直徑，第一機座10的右端焊接一垂直的第一支撐板13，第一支撐板13內側距矩形第一導向槽38和第二導向槽39的距離大于定心油缸29的平面柱塞端縮回時的端面與其上的第一滑鍵32和第二滑鍵33的距離，第一垂直立板11、第二垂直立板12的左邊伸出第一機座10的左端。用螺栓將固定式定心機I的第一機座10固定在圓管還輸送棍道4右端前面的基礎上，第一機座10上表面高于V形圓管坯輸送輥道4最低處的高度，與移動式定心機2的第二機座上表面在V形圓管還輸送棍道4最低處的高度同高,并使第一垂直立板
11、第二垂直立板12對稱于對稱平面。第一定心裝置的定心油缸29為雙柱塞桿油缸,一個柱塞端裝有定心錐30,另一個柱塞端為平面，兩個柱塞桿同時伸出或收回，顯然定心油缸29也可選擇單柱塞桿油缸。在定心油缸29重心處缸體上部焊接對稱的矩形槽鋼31，矩形槽鋼31的寬度略小于第一垂直立板11和第二垂直立板12內側之間的寬度，由于矩形槽鋼受第一、二垂直立板的約束，不能在與第一、二垂直立板相垂直的平面內轉動，從而使定心油缸29的軸線在對稱面內。用四周封閉呈“ 口 ”的長條板材整體加工第四齒條35和第五齒條36，使第四齒條35和第五齒條36完全一樣，在其下部通過連接板固連在定心油缸29重心處的矩形槽鋼31上表面中央，第四齒條35和第五齒條36所在平面與定心油缸29的軸線垂直，齒面與定心油缸29的定心錐方向相反。在矩形槽鋼31靠近第一垂直立板11和第二垂直立板12處對稱地固連四個掛鉤，每側兩個掛鉤，四條同長的柔性繩的一端分別固定在四個掛鉤上。定心油缸29·重心處的矩形槽鋼31的兩外側上分別焊接與過定心油缸29軸線的水平面垂直的第一滑鍵32和第二滑鍵33，兩滑鍵相對稱，第一滑鍵32和第二滑鍵33與第一導向槽38和第二導向槽39為間隙配合；將定心油缸29上的第一滑鍵32和第二滑鍵33插入第一導向槽38和第二導向槽39，矩形槽鋼31與第一垂直立板11和第二垂直立板12內側相接觸，定心油缸29只能在第一導向槽38、第二導向槽39內和第一支撐板13間上下垂直移動,定心油缸29的軸線始終保持水平，并在對稱面內；定心時，定心油缸29的平面柱塞端的端面與第一支撐板13接觸。定位桿幾何對稱，其上部的第二齒條18和第三齒條19用四周封閉呈“口”形的長條板材整體加工為框板，使第二齒條18和第三齒條19完全一樣，在其下部通過連接板固連在定位桿下部的V形壓塊20上表面中央，第二齒條18和第三齒條19所在平面與V形壓塊20的頂點直線垂直，V形壓塊20的V形槽對稱，V形壓塊20的頂點直線為水平線，并且V形壓塊20的V形張角與V形輸送輥4的V形張角相等，V形壓塊20的兩外側中央分別焊接與水平面垂直的第三滑鍵21和第四滑鍵22，這兩個滑鍵對稱，且第三滑鍵21和第四滑鍵22與第一垂直立板11和第二垂直立板12左部對應處的第三導向槽27和第四導向槽28為間隙配合，將這兩個滑鍵裝于這兩個導向槽內，定位桿能在導向槽中滑動，使V形壓塊20的頂點直線在對稱面內且為水平線，并在下方放一支撐物。在第一頂板14中央的左、右部各加工一個通孔，其大小能夠穿過框板上的二齒條18和第三齒條19,及第四齒條35和第五齒條36 ;在第一頂板14的兩側靠近邊緣處對稱加工4個直徑為60 mm的柔性繩通孔，4個通孔的相對位置與矩形槽鋼31上的4個掛鉤相對應。在第一轉軸26的中央用鍵固連第一齒輪23，在第一齒輪23的兩側分別也用鍵固連第二齒輪24和第三齒輪25 ;在加工時，將第二齒輪24和第三齒輪25同時固定在第一轉軸26上加工，由于用同一刀具加工，因而加工出來兩個齒輪完全相同并且兩齒輪的對應齒之間不錯位；在第二轉軸37上直接加工第四齒輪44，齒寬較大，能同時與第一齒條17、第四齒條35和第五齒條36三根齒條相嚙合；第四齒輪44的齒數與第一齒輪23的齒數相等，第二齒輪24和第三齒輪25的齒數均是第一齒輪23齒數的2倍，這些齒輪的模數相同。在第一頂板14的左、右部兩個通孔的右邊分別用螺栓安裝裝有第一轉軸26和第二轉軸37的轉軸支座。將四根柔性繩穿過第一頂板14上相對應的圓孔；然后將定位桿上部框板的第二齒條18和第三齒條19及矩形槽鋼31上的第四齒條35和第五齒條36穿過第一頂板14的左、右部對應的通孔，第二齒條18和第三齒條19分別與第二齒輪24和第三齒輪25的左側相嚙合，第四齒條35和第五齒條36均與第四齒輪44的左側相嚙合。再將第一頂板14放在第一垂直立板11、第二垂直立板12和第一支撐板13頂面,第一頂板14左邊伸出第一機座10的左端，調整好各零件的相對位置，并將其分別固定。使第一轉軸26和第二轉軸37的軸線在同一水平面且相互平行并垂直于對稱面。在第一頂板14上表面四個柔性繩圓孔的外側各用螺栓固連一個呈Y形布置裝有兩個繩輪的繩輪架40，將每條柔性繩繞過對應的繩輪架40上的兩個繩輪，再向下分別與設于第一垂直立板11和第二垂直立板12外側的第一配重41和第二配重42相連，每側的配重與兩根柔性繩相連，柔性繩的長度滿足定心油缸29在最高位置時，配重剛好放在第一機座10上，而且定心油缸29在最低位置時，配重的上邊仍低于第一垂直立板11和第二垂直立板12的上邊。第一配重41和第二配重42的總重量與定心油缸29及其上的矩形槽鋼31的重量相等。在安裝配重時，將定心油缸29下移至最低位置，配重用支撐物抬高，安裝好配重后撤去支撐物，再將配重下移至第一機座10上，這時定 心油缸29處于最高位置，其軸線高于最大規格圓管坯5的軸線。當然為保證配重在工作時只上下移動，避免左右擺動，可在垂直立板上焊接角鋼作為配重的滑槽，限制配重擺動。定位推桿16的下部加工有第一齒條17，將定位推桿16的齒面向下，前端分別穿過第四齒條35與第五齒條36之間的條狀通孔和第二齒條18與第三齒條19之間的條狀通孔，放在第四齒輪44和第一齒輪23上。將第一定位裝置的推動油缸15用螺栓固連在第一頂板14上邊，使推動油缸15軸線為水平線，且與對稱面共面。在圓管坯輸送輥道4上放入用于測試的標準圓管坯5，撤去定位桿下方的支撐物，使定位桿下部V形壓塊20壓在標準圓管坯5的圓周上，使標準圓管坯5處于定心位置，推動定心油缸29向下移動，使定心油缸29柱塞端的定心錐30中心對準標準圓管還5的圓心；再調整定位推桿16使其下部的齒條17分別與第四齒輪44和第一齒輪23嚙合，同時用螺栓將定位推桿16固連在推動油缸15的柱塞端。并在第一頂板14上表面中央兩個通孔的左邊分別用螺栓固定第二齒條18和第三齒條19的導向支撐43及相同的第四齒條35和第五齒條36的導向支撐,導向支撐43的上部為W形，由兩個連著的U形構成,每一個U形與一根齒條的非齒三面相適配，下部為兩支撐筋板，支撐筋板底面與第一頂板14用螺栓固連，使第二齒條18、第三齒條19、第四齒條35和第五齒條36在工作時垂直。又在第一頂板14上表面中央兩個通孔左邊用螺栓各固定一個定位推桿16的導向座，這種導向座為分體式，下面為座上面為蓋，定位推桿16能在其中滑動，起到支撐和導向作用。制造和安裝中保證定心油缸29的軸線、推動油缸15軸線及V形壓塊20的頂點直線均為水平線，并都在對稱面內。由于第四齒輪44的齒數與第一齒輪23的齒數相等，第二齒輪24和第三齒輪25的齒數均是第一齒輪23齒數的2倍，這些齒輪的模數又相同；定位桿上部的第二齒條18和第三齒條19分別與第二齒輪24和第三齒輪25的左側相嚙合，矩形槽鋼31上的第四齒條35和第五齒條36均與第四齒輪44的左側相嚙合，而定位推桿16下部的第一齒條17與第四齒輪44和第一齒輪23嚙合，所以矩形槽鋼31上的兩根齒條與定位桿上部的兩根齒條的速度比為1/2，即推動油缸15柱塞每向左或向右移動一個單位距離，定心油缸29下降或上升的距離是定位桿下降或上升距離的二分之一，從而在推動油缸15的推動下，當定位桿上的V形壓塊20接觸到圓管坯5時，定心油缸29的定心錐30中心對準圓管坯5的圓心。在圓管坯輸送輥道4的右側端頭與固定式定心機I之間設有圓管坯5的止動擋塊。既限圓管坯5位置，又保護固定式定心機I不受碰撞。移動式定心機2包括第二本體，第二定位裝置，第二定心裝置。移動式定心機2的第二本體包括第二機座，第三垂直立板和第四垂直立板，第二支撐板，第二頂板；第二定位裝置與固定式定心機I的第一定位裝置相同；第二定心裝置與固定式定心機I的第一定心裝置相同。 移動式定心機2的第二機座為V形板，底部與V形圓管坯輸送輥道4相適配，本發明優選第二機座長度為3個圓管坯輸送輥道4間距，第二機座寬度大于輥道輥子軸線長度，第二機座下面寬度方向兩外側用螺栓安裝有導向板，兩個導向板間的距離略大于輥道輥子軸線長度，導向板的長度與第二機座的長度相同。第三垂直立板和第四垂直立板的導向槽結構與第一垂直立板11和第二垂直立板12的導向槽結構相同，均垂直水平面，第二機座兩側分別焊接對稱并平行于第二機座V形板對稱平面的第三垂直立板和第四垂直立板，其內側寬度與固定式定心機I上的第一垂直立板11、第二垂直立板12內側寬度相等，第二機座的左端焊接一垂直的第二支撐板，使第二機座的左端與第二支撐板齊平。第二頂板與固定式定心機I的第一頂板14結構相同。第三垂直立板和第四垂直立板的右邊伸出第二機座的右端。第二定位裝置在結構與固定式定心機I的第一定位裝置相同。第二定心裝置在結構與固定式定心機I的第一定心裝置相同。將第二定位裝置和第二定心裝置按固定式定心機I的安裝順序安裝到移動式定心機2的第二本體內，并按順序用螺栓將第二頂板固連在第三垂直立板、第四垂直立板和第二支撐板的頂部，第二頂板伸出第二機座的右端。第二機座右邊前端設置有推鋼頭，其位置在移動式定心機2上定位桿的左側。在加工和安裝移動式定心機2時，使所有結構對稱于第二機座V形板的對稱平面。將移動式定心機2置于圓管坯輸送輥道4上，第二本體的底部V形第二機座與V形圓管坯輸送輥道4相適配，第二機座V形對稱面與過圓管坯輸送輥道4中心線的垂直平面共面，即第二機座V形對稱面與整個機組的對稱面共面；第二機座下面的導向板與輥道輥子的端面接觸。從圖9一 10可知，移動機構3包括“U”型滑動擋板71，兩個相同的固定擋板座72，兩個相同的滑動擋板油缸74，擋板70。用80mm的厚板材制作固定擋板座72，使其呈上小下大的三角形狀，兩個固定擋板座72外側斜面處均焊接導向板73，下面為基座，在圓管坯輸送輥道4的左端將兩個相同的固定擋板座72分別固定在其兩側基礎上，兩個相同的固定擋板座72相互平行并對稱于對稱面，右邊的斜面垂直于過圓管坯輸送輥道(4)中心線的對稱面，優選斜面與水平面的夾角為45° ;用80mm厚板材制作“U”型滑動擋板71，使其呈“U”型對稱，兩個立板間的距離與兩個固定擋板座72間的距離相等，且相互平行，并均為上大下小的三角形狀，兩個立板的左邊為斜面，本發明優選斜面與水平面的夾角為45°，與固定擋板座72的斜面相適配，右邊為垂直平面并與圓管坯輸送輥道4中心線垂直，并且每個立板右端的外側均有凸緣；將兩個相同的滑動擋板油缸74的缸體分別固定在基礎上，位于“U”型滑動擋板71立板的外側，滑動擋板油缸74軸線與固定擋板座72右邊的斜面平行；再將“U”型滑動擋板71左邊的斜面與固定擋板座72的斜面接觸，整個“U”型滑動擋板71放在固定擋板座72上，使兩個立板分別位于圓管坯輸送輥道4的兩側并對稱于對稱面，固定擋板座72兩外側的導向板73分別與“U”型 滑動擋板71的立板的外側接觸，“U”型滑動擋板71能在固定擋板座72右邊的斜面上滑動，滑動擋板油缸74的柱塞端與“U”型滑動擋板71的立板上部靠斜面處鉸連接；用80mm厚板材制作擋板70，其長度大于“U”型滑動擋板71兩個立板外側凸緣間的距離，并將其固定在移動式定心機2的第二機座的第二支撐板上，使擋板70左側的平面垂直于圓管坯輸送輥道4中心線，在擋板70長度方向兩端各固連兩個相同的連接鉤75，連接鉤75左端裝有滾輪，滾輪與“U”型滑動擋板71凸緣的左側接觸，擋板70能相對“U”型滑動擋板71上下移動；固定擋板座72的支撐面的長度滿足工作時“U”型滑動擋板71的重心始終在固定擋板座72的支撐面內，并使“U”型滑動擋板71的重心低于滑動擋板油缸74柱塞端與“U”型滑動擋板71鉸接位置。通過移動機構3的兩個滑動擋板油缸74同步縮回柱塞將移動式定心機2在圓管坯輸送輥道4上向右移動至推鋼頭抵到圓管坯輸送輥道4上放入的用于測試的標準圓管坯5，與固定式定心機I 一樣調式第二定位裝置和第二定心裝置的相對關系。調式好后，固定式定心機I縮回推動油缸15的柱塞,牽引定心油缸29向上升至最高位置，其定心油缸29中心線高度大于需定心最大規格圓管坯5的中心線；定位桿也上升至最高位置，其高度是定心油缸29上升高度的2倍。同時移動式定心機2也完成相應工作。然后移動機構3的兩個滑動擋板油缸74同步伸出柱塞使“U”型滑動擋板71向左移動，拖著移動式定心機2也向左移動，同時，圓管坯輸送輥道4逆時針轉動使用于測試的標準圓管坯5向左移動，到設定位置，圓管坯輸送輥道4停止轉動，而移動機構3的滑動擋板油缸74繼續伸出柱塞，“U”型滑動擋板71拖著移動式定心機2向左移動到左邊極限位置，然后取走標準圓管坯5，完成安裝，處于待工狀態。當熱圓管坯5進入圓管坯輸送輥道4后，移動機構3的兩個滑動擋板油缸74同步收回柱塞桿，使“U”型滑動擋板71下移的同時向右移動，從而通過“U”型滑動擋板71的右端面推動擋板70及與之固連的移動式定心機2 —同向右移動至推鋼頭抵到圓管坯輸送輥道4上的熱圓管坯5，直到熱圓管坯5接觸到止動擋塊時止，滑動擋板油缸74的柱塞桿停止移動并鎖定。固定式定心機I的推動油缸15向左移動，推動定位推桿16向左移動，其下部的第一齒條17帶動第四齒輪44和第一齒輪23逆時針轉動，與第一齒輪23同軸的第二齒輪24和第三齒輪25又帶動第二齒條18和第三齒條19向下移動，使定位桿整體垂直向下移動，同時第四齒輪44又帶動第四齒條35和第五齒條36向下移動，定心油缸29也整體向下垂直移動，配重在柔性繩的牽引下上升；當定位桿上的V形壓塊20觸及到熱圓管坯5圓周時，其上的傳感器發出信號，推動油缸15柱塞停止移動并鎖定，這時定位桿下降距離是定心油缸29下降距離的兩倍，定心油缸29的定心錐30中心對準熱圓管坯5的圓心。移動式定心機2也同時完成相同的工作。然后固定式定心機I和移動式定心機2的定心油缸的柱塞同時伸出，兩個定心錐分別向熱圓管坯5移動，同時兩個定心油缸的平面柱塞端的端面也分別向兩個支撐板移動直到與其頂住，而兩個定心錐觸及到熱圓管坯5圓心后繼續移動，直到完成定心。完成定心后按程序固定式定心機I的定心油缸29柱塞縮回到位，推動油缸15柱塞向右收回，帶動定位推桿16向右移動，定位推桿16下部的第一齒條17帶動第四齒輪44和第一齒輪23順時針轉動，與第一齒輪23同軸的第二齒輪24和第三齒輪25又帶動第二齒條18和第三齒條19向上移動，使定位桿整體垂直向上移動，同時第四齒輪44又帶動第四齒條35和第五齒條36向上移動，定心油缸29也整體垂直向上移動，配重下降；直到定位桿和定心油缸29上升到設定位置時，推動油缸15柱塞停止移動，這時定位桿上升的距離是定心油缸29上升的距離的兩倍。移動式定心機2也同時完成相同的工作。最后，滑動擋板油缸74同步伸出柱塞桿，使“U”型滑動擋板71上移的同時向左移動，在連接鉤75的作用下拖著移動式定心機2向左移動，同時，圓管坯輸送輥道4逆時針轉動使熱圓管坯5隨著移動式定心機2向左移動，到設定位置，圓管坯輸送輥道4停止轉動，而移動機構3的滑動擋板油缸74繼續伸出柱塞桿，拖著移動式定心機2向左移動到左邊極限位置，移走已定心的熱圓管坯5。至此完成一個工作周期，雙向圓管坯熱定心機處于待工狀態。
如圖11所示，作為本發明圓管坯熱定心機的改進，在移動式定心機2的第三垂直立板和第四垂直立板的外側都分別焊接兩個相同的支臂78 ;并在移動機構3的“U”型滑動擋板71的兩個立板的下部都焊接一個向右伸展的托臂76，在托臂76上與垂直立板的兩個支臂78相對應處焊接兩個相同的托塊77 ;在圓管坯輸送輥道4走鋼線的兩側分別將兩個相同的固定擋板座72固定在基礎上，使兩個固定擋板座72相互平行并對稱于對稱面。固定擋板座72的支撐面長度滿足工作時，“U”型滑動擋板71的重心始終在固定擋板座72的支撐面內，并且滑動擋板油缸74通過“U”型滑動擋板71托舉移動式定心機2時，“U”型滑動擋板71與移動式定心機2共同的重心位于固定擋板座72的支撐面內。對托舉移動式定心機2時的重心位置可根據移動式定心機2的重量和重心及“U”型滑動擋板71的的重量和重心關系確定，在制造時使“U”型滑動擋板71與移動式定心機2共同的重心位于“U”型滑動擋板71內，落在固定擋板座72的支撐面內；另外如果重心位于“U”型滑動擋板71夕卜，則可在“U”型滑動擋板71的立板外側或頂板上加配重，使重心進入“U”型滑動擋板71內，落在固定擋板座72的支撐面內。同時移動式定心機2在被“U”型滑動擋板71托舉啟始的位置，與移動式定心機2的第二機座對應處的圓管坯輸送輥道4的輥道軸向尺寸小于其他處的輥道軸向尺寸，本發明優選該處“U”型滑動擋板71的每側立板內側與對應處的輥道端面間距為10mm。改進后的圓管還熱定心機的工作如下。待工時，移動機構3的滑動擋板油缸74的柱塞桿伸到接近最大位置，通過“U”型滑動擋板71托舉起移動式定心機2，使其位于設定位置。當熱圓管坯5從移動式定心機2的左邊進入圓管坯輸送輥道4后，沿走鋼線從左向右移動，從被托舉起的移動式定心機2下方穿過進入圓管坯熱定心機后，移動機構3的兩個滑動擋板油缸74同步收回柱塞桿，使“U”型滑動擋板71下移的同時向右移動，從而通過“U”型滑動擋板71的右端面推動擋板70及與之固連的移動式定心機2—同向右移動，推鋼頭抵到圓管坯輸送輥道4上的熱圓管坯5，直到熱圓管坯5接觸到止動擋塊時止，滑動擋板油缸74的柱塞桿停止移動并鎖定。以后的定心過程與未改進的圓管坯熱定心機定心過程相同。定心后除移動式定心機2復位不同夕卜，其余過程與未改進的圓管坯熱定心機的過程相同；移動式定心機2復位時，移動機構3的兩個滑動擋板油缸74的柱塞桿同步伸出，通過“U”型滑動擋板71拖著移動式定心機2向左移動，當“U”型滑動擋板71的托臂76上的兩個相同的托塊77與垂直立板的兩個支臂78相接觸時，移動機構3的兩個滑動擋板油缸74的柱塞桿繼續伸出，托舉起移動式定心機2直到滑動擋板油缸74的柱塞桿伸出接近最大位置時，移動式定心機2被托舉到設定位置，再次處于待工狀態。當然熱圓管坯5從垂直于走鋼線的方向進入圓管坯輸送輥道4，即橫向 進入圓管坯輸送輥道4時，改進后的圓管坯熱定心機也能完成定心工作，從而增加了一種工藝選擇。
權利要求
1.圓管還熱定心機，包括圓管還輸送棍道(4),固定式定心機(I),移動式定心機(2)和移動機構(3);固定式定心機(I)和移動式定心機(2)分置在圓管坯(5)的兩端，其特征在于固定式定心機和移動式定心機的定位裝置和定心裝置結構相同，并且所有結構對稱于過所述圓管坯輸送輥道(4)中心線的垂直平面； 所述固定式定心機(I)包括第一本體，第一定位裝置，第一定心裝置； 所述固定式定心機(I)的第一本體包括第一機座(10 )，第一垂直立板(11)和第二垂直立板(12)，第一支撐板(13)，第一頂板(14);所述第一定位裝置包括推動油缸(15)，定位推桿(16)，定位桿；所述第一定心裝置包括定心油缸(29)和定心錐(30)； 所述第一、二垂直立板的左、右部內側各有一條垂直的矩形導向槽； 所述固定式定心機(I)第一本體的第一機座(10)為一平板，固定在圓管還輸送棍道(4)右端前面的基礎上，第一機座(10)兩側分別固連有第一垂直立板(11)和第二垂直立板(12)，兩個垂直立板的內側距離大于最大規格圓管坯(5)的直徑，第一機座(10)的右端固連一垂直的第一支撐板(13)，兩個垂直立板和第一支撐板(13)的頂部固連有第一頂板(14)，兩個垂直立板的左邊和第一頂板(14)的左邊伸出第一機座(10)的左端； 所述第一定位裝置的推動油缸(15)固連在第一頂板(14)的右上表面,推動油缸(15)的軸線為水平線，推動油缸(15)的柱塞端固連有定位推桿(16),定位推桿(16)的下部為第一齒條(17);所述第一頂板(14)的左、右部中央各有一通孔，兩個通孔一側各有二個轉軸支座，第一轉軸(26 )和第二轉軸(37 )分別安裝于轉軸支座上，兩個轉軸的軸線在同一水平面且相互平行；第一轉軸(26)的中央固連第一齒輪(23)，在第一齒輪(23)的兩側分別固連兩個完全相同的第二齒輪(24)和第三齒輪(25);第二轉軸(37)中央是第四齒輪(44);定位推桿(16)下方的第一齒條(17)與第一齒輪(23)和第四齒輪(44)相哨合；定位桿由框板與V型壓塊(20)組成，框板有兩對稱的垂直齒條，位于定位桿上部框板的兩根垂直齒條穿過第一頂板(14)的通孔分別與第一轉軸(26)上的第二齒輪(24)和第三齒輪(25)相嚙合；定位桿的下部為V形壓塊(20)，其下部的V形槽對稱，V形壓塊(20)的V形槽的兩個平面的交線為頂點直線，該直線為水平線且在對稱面內，并且V形壓塊(20)的V形張角與V形輸送輥(4)的V形張角相等，框板的兩根垂直齒條所在平面與V形壓塊(20)的頂點直線垂直，V形壓塊(20)的兩外側中央分別固連一個與過V形壓塊(20)頂點直線的水平面垂直的滑鍵(21)、(22)，兩個滑鍵與兩個垂直立板左部的導向槽相適配，V形壓塊(20)在導向槽中只能上下垂直移動， 所述第一定心裝置的定心油缸(29)為雙柱塞桿油缸,為雙柱塞桿油缸時，一個柱塞端裝有定心錐(30)，另一個柱塞端為平面，兩個柱塞桿同時伸出或收回，為單柱塞桿油缸時，柱塞端裝有定心錐(30)，定心油缸(29)軸線位于水平位置；定心油缸(29)重心處固連矩形槽鋼(31)，矩形槽鋼兩側壁分別固連一個垂直于過所述定心油缸(29)軸線的水平面的滑鍵，這兩個滑鍵與兩個垂直立板右部的導向槽相適配，滑鍵裝于導向槽中，定心油缸(29 )只能上下垂直移動，定心時定心油缸(29)的平面柱塞端的端面與第一支撐板(13)接觸；矩形槽鋼(31)上表面中央固連有兩根垂直的齒條，齒面與定心油缸(29)的定心錐(30)方向相反，兩齒條穿過第一頂板(14)右邊的通孔，并在定位推桿(16)兩側分別與第四齒輪(44)的左側相嚙合；矩形槽鋼(31)上表面在靠近垂直立板處固連四個掛鉤，每側兩個掛鉤，四條同長的柔性繩的一端分別固定在四個掛鉤上，四條柔性繩分別向上穿過第一頂板(14)靠近垂直立板處的對應通孔，每條柔性繩再繞過設置在第一頂板(14)對應處的繩輪架(40)，柔性繩繞過繩輪再向下與設于垂直立板外側的第一(41)配重、第二配重(42)相連，同側的兩條柔性繩與一個配重相連，兩個配重的總重量與定心油缸(29)及其上的矩形槽鋼(31)的重量相等，每根柔性繩始終受到拉力作用； 所述第四齒輪(44)的齒數與第一齒輪(23)的齒數相等，第二齒輪(24)和第三齒輪(25)的齒數均是第一齒輪(23)齒數的2倍,所有齒輪、齒條的模數相同；所述定位推桿(16)下部的第一齒條(17),第一轉軸(26)上的第一齒輪(23)、第二齒輪(24)和第三齒輪(25),定位桿上部的兩根齒條構成一傳動系統；同樣第一齒條(17),第二轉軸(37)上的第四齒輪(44)，矩形槽鋼(31)上的兩根齒條也構成一傳動系統；矩形槽鋼(31)上的兩根齒條與定位桿上部的兩根齒條的速度比為1/2，即推動油缸(15)柱塞每向左或向右移動一個單位距離，定心油缸(29)下降或上升的距離是定位桿下降或上升距離的二分之一； 所述移動式定心機(2)包括第二本體，第二定位裝置，第二定心裝置； 所述移動式定心機(2)的第二本體包括第二機座，第三垂直立板和第四垂直立板，第二支撐板，第二頂板；第二定位裝置與固定式定心機(I)的第一定位裝置相同；第二定心裝置與固定式定心機(I)的第一定心裝置相同； 所述移動式定心機(2)的第二機座為V形板，底部與V形圓管坯輸送輥道(4)相適配，第二機座置于圓管坯輸送輥道(4)上；第二機座兩側分別固連有第三垂直立板和第四垂直立板，其內側寬度大于最大規格圓管坯(5)的直徑，垂直立板的結構與固定式定心機(I)垂直立板的結構相同，第二機座的左面固連一垂直的第二支撐板，第二機座的左端與第二支撐板齊平，兩個垂直立板和第二支撐板的頂部固連有第二頂板，第二頂板的結構與第一頂板(14)的結構相同；第二頂板和兩個垂直立板的右邊伸出第二機座的右端； 所述移動機構(3)包括“U”型滑動擋板(71)，兩個相同的固定擋板座(72)，兩個相同的滑動擋板油缸(74)，擋板(70);所述兩個相同的固定擋板座(72)分別固定在圓管坯輸送輥道(4)的兩側基礎上，平行并對稱于對稱面，位于圓管坯輸送輥道(4)的左端；固定擋板座(72)呈上小下大的三角形狀，右邊是一斜面并垂直于過圓管坯輸送輥道(4)中心線的對稱面；所述“U”型滑動擋板(71)呈“U”型結構，關于對稱面對稱，兩個立板相互平行，且均為上大下小的三角形狀，并分別位于圓管坯輸送輥道(4)的兩側，兩個立板的左邊為斜面，與固定擋板座(72)的斜面相適配，右邊的端面為垂直平面并與圓管坯輸送輥道(4)中心線垂直，并且每個立板右邊的外側均有凸緣，所述“U”型滑動擋板(71)能在固定擋板座(72)右邊的斜面上滑動；固定擋板座(72)兩外側的導向板(73)分別與“U”型滑動擋板(71)的立板的外側接觸；兩個相同的滑動擋板油缸(74)的缸體分別固定在基礎上，位于“U”型滑動擋板(71)立板的外側，滑動擋板油缸(74)軸線與固定擋板座(72)右邊的斜面平行，其柱塞端與“U”型滑動擋板(71)的立板上部靠斜面處鉸連接；所述擋板(70)固定在移動式定心機(2)的第二機座的第二支撐板上，其長度大于“U”型滑動擋板(71)兩個立板外側凸緣間的距離，擋板(70)左側的平面垂直于圓管坯輸送輥道(4)中心線，擋板(70)長度方向兩端各 至少固連兩個相同的連接鉤(75)，連接鉤(75)左端裝有滾輪，滾輪與“U”型滑動擋板(71)凸緣的左側接觸，擋板(70)能相對“U”型滑動擋板(71)上下移動；；工作時，“U”型滑動擋板(71)的重心始終在固定擋板座(72)的支撐面內。
2.根據權利要求I所述圓管坯熱定心機，其特征在于所述第一頂板(14)上表面中央兩個通孔左側分別設置一個垂直齒條導向支撐(43)，其上部為W形，由兩個連著的U形構成，每一個U形與一根齒條的非齒三面相適配，下部為兩支撐筋板，支撐筋板底面與第一頂板(14)固連。
3.根據權利要求I所述圓管坯熱定心機，其特征在于所述第一機座(10)上表面高于V形圓管坯輸送輥道(4)最低處的高度，與移動式定心機(2)的第二機座上表面在V形圓管坯輸送輥道(4)上最低處同高。
4.根據權利要求I所述圓管坯熱定心機，其特征在于第二機座寬度大于輥道輥子軸線長度，第二機座下面寬度方向兩側安裝有導向板，兩個導向板分別與輥道輥子的端面接觸。
5.根據權利要求I所述圓管坯熱定心機，其特征在于所述移動式定心機(2)的第三垂直立板和第四垂直立板的外側都分別固連兩個相同的支臂(78);所述移動機構(3)的兩個相同的固定擋板座(72)分別固定在圓管坯輸送輥道(4)走鋼線的兩側基礎上，相互平行并對稱于對稱面；所述“U”型滑動擋板(71)的兩個立板的下部都固連一個向右伸展的托臂(76)，在托臂(76)上與垂直立板的兩個支臂(78)相對應處固連兩個相同的托塊(77);工作時，“U”型滑動擋板(71)的重心始終在固定擋板座(72)的支撐面內；并且滑動擋板油缸(74)通過“U”型滑動擋板(71)托舉起移動式定心機(2)時，“U”型滑動擋板(71)與移動式定心機(2)共同的重心位于固定擋板座(72)的支撐面內。
6.根據權利要求5所述圓管坯熱定心機，其特征在于所述移動式定心機(2)在被“U”型滑動擋板(71)托舉啟始的位置，與移動式定心機(2)的第二機座對應處的圓管坯輸送輥道(4 )的輥道軸向尺寸小于其他處的輥道軸向尺寸。
全文摘要
本發明圓管坯熱定心機，解決已有熱定心機結構復雜，體積龐大，操作不便，效率低的問題。包括圓管坯輸送輥道(4)，固定式定心機(1)，移動式定心機(2)和移動機構(3)；固定式定心機(1)和移動式定心機(2)分置在圓管坯(5)的兩側，固定式定心機和移動式定心機的定位裝置和定心裝置結構相同并且對稱于過所述圓管坯輸送輥道(4)中心線的垂直平面。
文檔編號B21B39/14GK102861768SQ20121039645
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月18日 優先權日2012年10月18日
發明者李善繼, 成海濤, 騰建明 申請人:攀鋼集團成都鋼釩有限公司