一種三輥定心裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于無縫鋼管生產用定心設備技術領域，尤其涉及一種三輥定心裝置。本實用新型包括機架，機架上設置有上轉軸、下轉軸和中間轉軸；上轉軸的正面套設有上擺臂，背面套設有上齒輪；下轉軸的正面套設有下擺臂，背面套設有下齒輪；中間轉軸的正面套設有傳動架，背面套設有中間齒輪；上齒輪和下齒輪均與中間齒輪嚙合，上述三個齒輪的齒數與模數相同；還包括中間擺臂，上述三個擺臂外端均設置有相應的定心輥；傳動架的一端與中間擺臂的前端固定連接，傳動架的另一端鉸接設置有大開液壓缸，大開液壓缸的活塞桿與中間擺臂的中部鉸接；機架上還設置有縮放液壓缸，縮放液壓缸的活塞桿與中間擺臂的前端鉸接連接。
【專利說明】
一種三棍定心裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于無縫鋼管生產用定心設備技術領域，尤其涉及一種三輥定心裝置。
【背景技術】
[0002]在無縫鋼管生產過程中，穿孔是不可缺少的工藝過程，其中需要用到對鋼管和頂桿進行定心的三輥定心裝置。在有些乳機中，也需要用到三輥定心裝置，完成對鋼管和芯棒的定心操作。
[0003]常規的三輥定心裝置為四連桿機構，由于四連桿機構的限制，定心精度很難做到足夠精確，尤其是鋼管直徑改變時，定心誤差會更大;另外，連桿連接處的軸承損耗較大，影響三輥定心裝置的使用壽命和作業率。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種設計巧妙合理、定心精準度高、使用壽命長的三輥定心裝置。
[0005]本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:一種三輥定心裝置包括機架，機架上水平設置有上轉軸、下轉軸和中間轉軸;上轉軸的正面固定套設有上擺臂，背面固定套設有上齒輪；下轉軸的正面固定套設有下擺臂，背面固定套設有下齒輪；中間轉軸的正面固定套設有“Z”字形傳動架，背面固定套設有中間齒輪;上齒輪和下齒輪均與中間齒輪相嚙合，上述三個齒輪的齒數與模數均相同；所述上擺臂的外端固定設置有第一定心輥，所述下擺臂的外端固定設置有第二定心輥;還包括中間擺臂，中間擺臂的外端固定設置有第三定心輥;所述中間擺臂位于“Z”字形傳動架的上方，“Z”字形傳動架的一端與中間擺臂的前端固定連接，“Z”字形傳動架的另一端鉸接設置有大開液壓缸，大開液壓缸的活塞桿與中間擺臂的中部鉸接連接;機架上還鉸接設置有驅動中間擺臂動作的縮放液壓缸，縮放液壓缸位于中間擺臂的上方，縮放液壓缸的活塞桿與中間擺臂的前端鉸接連接。
[0006]本實用新型的優點和積極效果是:巧妙地通過齒數與模數相同的三個齒輪傳動實現三個定心輥同時打開或收縮，保證不同直徑的圓柱形工件均可以在同一中心被定位，定心精準度高；工作過程中各零部件的磨損都較小，延長了三輥定心裝置的使用壽命和作業率。
[0007]優選地:還包括用于限定縮放液壓缸活塞桿行程的渦輪升降機，渦輪升降機的蝸桿與“Z”字形傳動架對接。
[0008]優選地:“Z”字形傳動架與中間擺臂固定連接的一端下表面設置有凸塊，凸塊的表面為圓弧形;渦輪升降機的蝸桿前端設置有上推塊，上推塊的表面為圓弧形，上推塊與凸塊對接。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型處于鋼管定心位時的主視圖；
[00?0]圖2是圖1的結構參數標注示意圖；
[0011]圖3是圖1平行于紙面的內剖視圖；
[0012]圖4是本實用新型處于頂桿定心位時的主視圖；
[0013]圖5是本實用新型處于大開位時的主視圖；
[OOM]圖6是圖1中A-A截面肯丨』視圖。
[0015]圖中:1、縮放液壓缸;2、大開液壓缸;3、中間轉軸;4、“Z”字形傳動架;5、凸塊;6、上推塊;7、渦輪升降機;8、機架;9、下轉軸；10、下擺臂；11、第二定心輥;12、鋼管；13、第一定心輥；14、第三定心輥；15、上擺臂；16、上轉軸；17、中間擺臂；18、上齒輪；19、中間齒輪;20、下齒輪;21、頂桿。
【具體實施方式】
[0016]為能進一步了解本實用新型的
【發明內容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例詳細說明如下:
[0017]請參見圖1和圖3，本實用新型包括機架8，機架8上水平設置有上轉軸16、下轉軸9和中間轉軸3;上轉軸16的正面固定套設有上擺臂15，背面固定套設有上齒輪18;下轉軸9的正面固定套設有下擺臂10，背面固定套設有下齒輪20;中間轉軸的正面固定套設有“Z”字形傳動架4，背面固定套設有中間齒輪19;上齒輪18和下齒輪20均與中間齒輪19相嚙合，上述三個齒輪的齒數與模數均相同。
[0018]所述上擺臂15的外端固定設置有第一定心輥13，所述下擺臂10的外端固定設置有第二定心輥11;還包括中間擺臂17，中間擺臂17的外端固定設置有第三定心輥14。
[0019]所述中間擺臂17位于“Z”字形傳動架4的上方，“Z”字形傳動架4的一端與中間擺臂17的前端固定連接，“Z”字形傳動架4的另一端鉸接設置有大開液壓缸2，大開液壓缸2的活塞桿與中間擺臂17的中部鉸接連接。
[0020]機架8上還鉸接設置有驅動中間擺臂17動作的縮放液壓缸I，縮放液壓缸I位于中間擺臂17的上方，縮放液壓缸I的活塞桿與中間擺臂17的前端鉸接連接。
[0021]本實施例中，還包括用于限定縮放液壓缸I活塞桿行程的渦輪升降機7，渦輪升降機7的蝸桿與“Z”字形傳動架4對接。“Z”字形傳動架4與中間擺臂17固定連接的一端下表面設置有凸塊5，凸塊5的表面為圓弧形;渦輪升降機7的蝸桿前端設置有上推塊6，上推塊6的表面為圓弧形，上推塊6與凸塊5對接。上推塊6與凸塊5圓弧形接觸表面可使“Z”字形傳動架4在發生傾轉呈一定角度時，二者之間依然能保持良好的作用力。
[0022]本實用新型有三個工作狀態，分別為鋼管定心位、頂桿定心位和大開位。鋼管定心位用于對鋼管的定心，頂桿定心位用于對頂桿的定心，大開位用于從側面剔除鋼管。
[0023]本實用新型的目的是通過齒輪傳動實現三個定心輥同時打開或收縮，保證不同直徑的圓柱形工件(如鋼管、頂桿、芯棒等)均可以在同一中心被定位。對圓柱形工件進行定心的三個定心輥按初始位置均勻分布在工件周圍，并通過各擺臂機構分別與三個齒輪傳動連接。三個齒輪的齒數和模數均相同，其中上齒輪18、下齒輪29均與中間齒輪19進行嚙合。通過縮放液壓缸I驅動中間齒輪19轉動，并傳動帶動三個定心輥進行收縮和打開運動。再通過調整渦輪升降機7以及大開液壓缸2動作實現該裝置三種不同的工作狀態。
[0024]以下結合附圖詳細闡述本實用新型的工作原理和工作過程，以及本實用新型在使用過程中存在的優勢。
[0025]請參見圖1，鋼管12周圍分布三個定心輥，用于抱緊鋼管12，實現對鋼管12的定心。由圖2可以看出，各齒輪軸心與相應的定心輥的連線LI = L2 = L3，各齒輪軸心連線BI =B2，各齒輪軸心與鋼管12的中心連線Al =A2 = A3，各齒輪軸心與相應定心輥的連線和齒輪軸心連線的夾角α1=α2，β1=β2。根據以上數據，運用幾何學和運動學知識可得出，在各齒輪轉速相同的情況下，三個定心輥在輥心與鋼管中心連線方向的速度是相等的。進一步可得出被限定圓柱形工件的中心不會由于工件直徑的變化而變化。
[0026]請參見圖3，可以清楚的看出上齒輪18和下齒輪20均與中間齒輪19嚙合，上齒輪18和下齒輪20的轉動方向相同且均與中間齒輪19相反。由于三個齒輪軸心與相應定心輥的特殊傳動組合方式，在各齒輪傳動時，三個定心輥同時收縮或打開，并且速度相同。
[0027]當縮放液壓缸I動作，活塞桿伸出，通過“Ζ”字形傳動架4帶動中間齒輪19轉動，中間齒輪19再帶動上齒輪18和下齒輪20同時轉動，進而三個定心輥打開。由于三個齒輪的齒數和模數相同，故齒輪轉動速度相同，從而三個輥打開速度相同，可以對不同直徑的鋼管12在同一中心定位。根據不同鋼管12直徑的需要，調整渦輪升降機7，可以限定縮放液壓缸I活塞桿伸出的長度，進而影響中間齒輪19的轉動角度，在各嚙合齒輪和各擺臂聯動作用下，三個定心棍的最大內切圓直徑被限定，此時裝置處于鋼管定心位。
[0028]如圖4所示，縮放液壓缸I動作，活塞桿縮回，同上所述的傳動過程，三個定心輥收縮，三個輥壓緊頂桿，對頂桿進行定位，此時裝置處于頂桿定心位。
[0029]如圖5所示，第三定心輥14通過中間擺臂17、“Ζ”字形傳動架4及大開液壓缸2與中間齒輪19相連，在大開液壓缸2不動作時，第三定心輥14與中間齒輪19可視為處于剛性連接狀態。當大開液壓缸2動作，活塞桿伸出，第三定心輥14打開，被限制在三個定心輥之間的鋼管12可以從打開位置剔除，此時裝置處于大開位。
[0030]如圖6所示，三輥定心裝置中的上擺臂15、下擺臂10、中間擺臂17及“Ζ”字形傳動架4均分布于設備外側，各齒輪位于設備內部，這樣的設計利于齒輪傳動系統的密封與潤滑，并且可以最大限度的增加各齒輪寬度，從而提高齒輪壽命。
[0031]本實用新型巧妙地通過齒數與模數相同的三個齒輪傳動實現三個定心輥同時打開或收縮，保證不同直徑的圓柱形工件均可以在同一中心被定位，定心精準度高;工作過程中各零部件的磨損都較小，延長了三輥定心裝置的使用壽命和作業率。
[0032]值得指出的是，本實用新型的保護范圍并不局限于上述【具體實施方式】，根據本發明的基本技術構思，本領域普通技術人員無需經過創造性勞動，即可聯想到的實施方式，均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種三輥定心裝置，其特征在于:包括機架(8)，機架(8)上水平設置有上轉軸(16)、下轉軸(9)和中間轉軸(3);上轉軸(16)的正面固定套設有上擺臂(15)，背面固定套設有上齒輪(18);下轉軸(9)的正面固定套設有下擺臂(10)，背面固定套設有下齒輪(20);中間轉軸的正面固定套設有“Z”字形傳動架(4)，背面固定套設有中間齒輪(19);上齒輪(18)和下齒輪(20)均與中間齒輪(19)相嚙合，上述三個齒輪的齒數與模數均相同； 所述上擺臂(15)的外端固定設置有第一定心輥(13)，所述下擺臂(10)的外端固定設置有第二定心輥(11);還包括中間擺臂(17)，中間擺臂(17)的外端固定設置有第三定心輥(14)； 所述中間擺臂(17)位于“Z”字形傳動架(4)的上方，“Z”字形傳動架(4)的一端與中間擺臂(17)的前端固定連接，“Z”字形傳動架(4)的另一端鉸接設置有大開液壓缸(2)，大開液壓缸(2)的活塞桿與中間擺臂(17)的中部鉸接連接； 機架(8)上還鉸接設置有驅動中間擺臂(I7)動作的縮放液壓缸(I)，縮放液壓缸(I)位于中間擺臂(17)的上方，縮放液壓缸(I)的活塞桿與中間擺臂(17)的前端鉸接連接。2.如權利要求1所述的三輥定心裝置，其特征在于:還包括用于限定縮放液壓缸(I)活塞桿行程的渦輪升降機(7)，渦輪升降機(7)的蝸桿與“Z”字形傳動架(4)對接。3.如權利要求2所述的三輥定心裝置，其特征在于:“Z”字形傳動架(4)與中間擺臂(17)固定連接的一端下表面設置有凸塊(5)，凸塊(5)的表面為圓弧形;渦輪升降機(7)的蝸桿前端設置有上推塊(6)，上推塊(6)的表面為圓弧形，上推塊(6)與凸塊(5)對接。
【文檔編號】B21B39/16GK205599675SQ201620387907
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】靳祖福
【申請人】天津君晟科技發展有限公司