焊管机组的等刚性机架.pdf

本发明属于焊管生产线机组设备，特别涉及一种焊管机组的等刚性机架；包括底座、机架和驱动轧辊的传动装置，其特征在于：在底座上排列装设三个以上的等刚性机架，所述的每个等刚性机架由机架、上水平辊机构、上水平辊调节机构、滑座、托板、液压缸、下水平辊机构、下水平辊调节机构、侧立辊机构和侧立辊调节机构组成，本发明不仅设计合理，结构紧凑，既采用侧向推出实现换辊操作过程自动化，又机架受力均匀，而且具有劳动强度低，换辊快捷，节省换辊时间，提高生产效率，便于安装制造、维修，成本低，操作安全以及使用十分方便等优点。

1、  一种焊管机组的等刚性机架；包括底座(1)、机架和驱动轧辊的传动装置(3)，其特征在于：在底座(1)上排列装设三个以上的等刚性机架，所述的每个等刚性机架由机架体(2)、上水平辊机构(4)、上水平辊调节机构(5)、滑座(10)、托板(11)、液压缸(12)、下水平辊机构(6)、下水平辊调节机构(7)、侧立辊机构(8)和侧立辊调节机构(9)组成，与被加工焊管(27)顶部位置相对应的机架体(2)上部滑道内装设上水平辊机构(4)，在上水平辊机构(4)顶部中心线两边装设由电动双蜗杆轴驱动的上水平辊调节机构(5)；与上水平辊机构(4)相对应的机架体(2)下部滑道内装设由电动双蜗杆轴驱动的下水平辊调节机构，在下水平辊调节机构中的两丝杠顶端连接托板(11)，托板(11)顶面设有滑座(10)，托板(11)后端装设驱动滑座(10)在托板(11)内滑动的液压缸(12)；在滑座(10)顶面装设与上水平辊机构(4)相对称的下水平辊机构(6)；与被加工焊管(27)两侧位置相对应的机架体(2)上对称装设侧立辊机构(8)，于两侧的侧立辊机构(8)上对称装设由电动双蜗杆轴驱动的侧立辊调节机构(9)。

2、  按权利要求1所述的焊管机组的等刚性机架，其特征在于：所述的机架体(2)是由两块板体连接成为整体结构。

3、  按权利要求1所述的焊管机组的等刚性机架，其特征在于：所述的上水平辊机构(4)由辊轴(13)、轴承座(14)和水平辊(15)组成，在机架体(2)上部滑道内对称装设轴承座(14)，在两轴承座(14)内装入辊轴(13)，辊轴(13)上装有水平辊(15)。

4、  按权利要求1所述的焊管机组的等刚性机架，其特征在于：所述的由电动双蜗杆轴驱动的上水平辊调节机构(5)由减速电机(16)、双蜗杆轴(17)、蜗轮(18)、编码器(19)、丝杠(20)和固定板(28)组成，在机架体(2)的任一侧装减速电机(16)，减速电机(16)连接双蜗杆轴(17)的一端，双蜗杆轴(17)的另一轴端末连接编码器(19)；所述的双蜗杆轴(17)或是在整体轴段上加工两蜗杆段的双蜗杆轴(17)，或是由两个分蜗杆段之间用联轴节(22)连接成的双蜗杆轴(17)；在上水平辊的两轴承座顶部内连接固定板(28)，固定板(28)的两端对称连接丝杠(20)的底端，在两丝杆(20)段上对称连接蜗轮(18)，两蜗轮(18)分别与双蜗杆轴(17)的两蜗杆相啮合。

5、  按权利要求1所述的焊管机组的等刚性机架，其特征在于：所述的下水平辊机构(6)与上水平辊机构(4)的机构相同，它由辊轴(13)、轴承座(14)和下水平辊组成，在滑座(10)上部对称装设轴承座(14)，在两轴承座(14)内装入辊轴(13)，辊轴上装有下水平辊。

6、  按权利要求1所述的焊管机组的等刚性机架，其特征在于：所述的由电动双蜗杆轴驱动的下水平辊调节机构(7)与上水平辊调节机构(5)相同，它由减速电机(16)、双蜗杆轴(17)、蜗轮(18)、编码器(19)丝杠(20)和固定板(28)组成，在机架体的任一侧装减速电机(16)，减速电机(16)连接双蜗杆轴(17)的一端，双蜗杆轴(17)的另一轴端末连接编码器(19)；所述的双蜗杆轴(17)或是在整体轴段上加工两蜗杆段的双蜗杆轴(17)，或是由两个分蜗杆段之间用联轴节连接成的双蜗杆轴(17)；在下水平辊的两轴承座(14)顶部内连接固定板(28)，固定板(28)的两端对称连接丝杠(20)的底端，在两丝杆(20)段上对称连接蜗轮(18)，两蜗轮(18)分别与双蜗杆轴(17)的两蜗杆相啮合。

7、  按权利要求1所述的焊管机组的等刚性机架，其特征在于：所述的每侧的侧立辊机构(8)由立辊轴(23)、立辊座(24)和侧立辊(25)组成，在侧立辊(25)轴孔内的上、下端均装有轴承，使装入两轴承孔内立辊轴(23)的两伸出端分别固定在立辊座(24)上。

8、  按权利要求1所述的焊管机组的等刚性机架，其特征在于：所述的每侧的由电动双蜗杆轴驱动的侧立辊调节机构(9)由减速电机(16)、双蜗杆轴(17)、蜗轮(18)、编码器(19)、丝杠(20)和固定座(26)组成，在机架体(2)的任一侧装减速电机(16)，减速电机(16)连接双蜗杆轴(17)的一端，双蜗杆轴的另一轴端末连接编码器(19)；所述的双蜗杆轴(17)或是在整体轴段上加工两蜗杆段的双蜗杆轴(17)，或是由两个分蜗杆段之间用联轴节(22)连接成的双蜗杆轴(17)；在机架体(2)上连接固定座(26)，在固定座(26)中心线两边对称连接丝杠(20)的底端，两丝杠(20)的杆段上对称连接蜗轮(18)，两蜗轮(18)分别与分别与双蜗杆轴(17)的两蜗杆相啮合。

9、  按权利要求1所述的焊管机组的等刚性机架，其特征在于：所述的上、下水平辊机构、侧立辊机构及其它们的调节机构的电动部份均按操作工序进行安钮式的电控程序控制。

焊管机组的等刚性机架
技术领域
本发明属于焊管生产线机组设备，特别涉及适用于焊管生产线机组的闭口成型机组和定径机组的一种焊管机组的等刚性机架。
背景技术
目前，在焊管生产线中的广泛采用闭口成型机和定径机，它们是在闭口成型过程中是在底座上装设多台闭口成型机；以及在定径过程中是在底座上装设多台定径机。其中每台闭口成型机或是每台定径机的结构由龙门式机架又称U形机架和驱动轧辊的传动装置组成，在龙门式机架的上部滑道内装设沿滑道上、下滑动的上水平辊机构、与上水平辊机构相对应的龙门式机架的下部滑道内装下水平辊机构，与被加工焊管两侧位置相对应的龙门式机架上对称装设侧立辊机构，通过装于底座上的轧辊的传动装置来驱动上、下水平辊和侧立辊。众所周知，在焊管生产线中要生产不同尺寸规格的焊管；因此就要在生产过程中进行换辊，其换辊操作分为卸辊步骤和装辊步骤：
一、卸辊步骤是：操作工首先须将龙门式机架后侧的传动轴脱开，将电机的电缆接头卸下。然后，操作工必须登上高约4.5米龙门式机架的上部，将机架顶部的上横梁与机架之间的固定斜铁打下或拆开锁紧螺母，使上横梁与机架分开，将上横梁和上水平辊机构一起用吊车从机架上部吊出置于换辊操作台上，同时从上横梁上卸下上水平辊机构和从上水平辊机构中卸下上水平辊；接着进行两侧的侧立辊机构的吊出，由于两侧立辊机构为单个机构，操作工必须从机架上部将其单独吊出置于换辊操作台上，同时，从支撑辊架上卸下两侧立辊机构和从两侧立辊机构中卸下两侧立辊；最后，还要将下水平辊机构用吊车从机架上部吊出置于换辊操作台上，同时，从下水平辊机构中卸下下水平辊。
二、装辊步骤是：将吊出在线外换辊操作台上的上、下水平辊机构中的上、下水平辊和两侧立辊机构中的两侧立辊分别进行轧辊的更换后；就要将它们再装在龙门式机架上；先用吊车将下水平辊机构吊起，从龙门式机架的上方，沿龙门式机架两直立梁相对的滑道放入机架内；接着用吊车将两侧立辊分别单独吊起，从龙门式机架的上方，沿龙门式机架两直立梁相对的滑道放入机架内；然后用吊车吊起上横梁上连接水平辊机构的组装件，从龙门式机架的上方吊装入机架内；最后将上横梁与机架之间的固定斜铁打入或拧紧锁紧螺母，连接好电机的电缆，接着操作机架后侧的传动轴，将传动轴插入方完成更换轧辊的步骤。
因此，它具有下列缺点和不足之处：
1、从上述龙门式机架上的换辊操作过程不难看出，换辊操作过程非常复杂和不安全；特别要提出的是：在换辊装、卸过程中，由于龙门式机架两直立梁相对的滑道较长，若吊装不垂直，其水平辊和侧立辊机构吊出吊进滑道十分困难；不仅操作难度大，而且费时又费力。
2、龙门式机架的结构较为复杂，体大量重，不便于制造、安装和维修，制造成本高；并且焊管在闭口成型和定径过程中，其作用力沿四个轧辊方向传递，因龙门式机架不是一个整体，沿力的作用方向的架梁将产生弯曲变形，影响焊管的成形质量。
发明内容
本发明旨在为了避免上述技术中存在的缺点和不足之处，而提供不仅设计合理，结构紧凑，既采用侧向推出实现换辊操作过程自动化，又机架受力均匀，而且具有劳动强度低，换辊快捷，节省换辊时间，提高生产效率，便于安装制造、维修，成本低，操作安全以及使用十分方便的一种焊管机组的等刚性机架。
本发明的目的是采用如下的技术方案实现的：所述的焊管机组的等刚性机架；包括底座、机架和驱动轧辊的传动装置，其特征在于：在底座上排列装设三个以上的等刚性机架，所述的每个等刚性机架由机架体、上水平辊机构、上水平辊调节机构、滑座、托板、液压缸、下水平辊机构、下水平辊调节机构、侧立辊机构和侧立辊调节机构组成，与被加工焊管顶部位置相对应的机架体上部滑道内装设上水平辊机构，在上水平辊机构顶部中心线两边装设由电动双蜗杆轴驱动的上水平辊调节机构；与上水平辊机构相对应的机架体下部滑道内装设由电动双蜗杆轴驱动的下水平辊调节机构，在下水平辊调节机构中的两丝杠顶端连接托板，托板顶面设有滑座，托板后端装设驱动滑座在托板内滑动的液压缸；在滑座顶面装设与上水平辊机构相对称的下水平辊机构；与被加工焊管两侧位置相对应的机架体上对称装设侧立辊机构，于两侧的侧立辊机构上对称装设由电动双蜗杆轴驱动的侧立辊调节机构。
所述的机架体是由两块板体连接成为整体结构。
所述的上水平辊机构由辊轴、轴承座和水平辊组成，在机架体上部滑道内对称装设轴承座，在两轴承座内装入辊轴，辊轴上装有水平辊。
所述的由电动双蜗杆轴驱动的上水平辊调节机构由减速电机、双蜗杆轴、蜗轮、编码器、丝杠和固定板组成，在机架体的任一侧装减速电机，减速电机连接双蜗杆轴的一端，双蜗杆轴的另一轴端末连接编码器；所述的双蜗杆轴或是在整体轴段上加工两蜗杆段的双蜗杆轴，或是由两个分蜗杆段之间用联轴节连接成的双蜗杆轴；在上水平辊的两轴承座顶部内连接固定板，固定板的两端对称连接丝杠的底端，在两丝杆段上对称连接蜗轮，两蜗轮分别与双蜗杆轴的两蜗杆相啮合。
所述的下水平辊机构与上水平辊机构相同，它由辊轴、轴承座和下水平辊组成，在滑座上部对称装设轴承座，在两轴承座内装入辊轴，辊轴上装有下水平辊。
所述的由电动双蜗杆轴驱动的下水平辊调节机构上水平辊调节机构相同它由减速电机、双蜗杆轴、蜗轮、编码器、丝杠和固定板组成，在机架体的任一侧装减速电机，减速电机连接双蜗杆轴的一端，双蜗杆轴的另一轴端末连接编码器；所述的双蜗杆轴或是在整体轴段上加工两蜗杆段的双蜗杆轴，或是由两个分蜗杆段之间用联轴节连接成的双蜗杆轴；在下水平辊的两轴承座顶部内连接固定板，固定板的两端对称连接丝杠的底端在两丝杆段上对称连接蜗轮，两蜗轮分别与双蜗杆轴的两蜗杆相啮合。
所述的每侧的侧立辊机构由立辊轴、立辊座和侧立辊组成，在侧立辊轴孔内的上、下端均装有轴承，使装入两轴承孔内立辊轴的两伸出端分别固定在立辊座上。
所述的每侧的由电动双蜗杆轴驱动的侧立辊调节机构由减速电机、双蜗杆轴、蜗轮、编码器、丝杠和固定座组成，在机架体的任一侧装减速电机，减速电机连接双蜗杆轴的一端，双蜗杆轴的另一轴端末连接编码器；所述的双蜗杆轴或是在整体轴段上加工两蜗杆段的双蜗杆轴，或是由两个分蜗杆段之间用联轴节连接成的双蜗杆轴；在机架体上连接固定座，在固定座中心线两边对称连接丝杠的底端，两丝杠的杆段上对称连接蜗轮，两蜗轮分别与分别与双蜗杆轴的两蜗杆相啮合。
所述的上、下水平辊机构、侧立辊机构及其它们的调节机构的电动部份均按操作工序进行安钮式的电控程序控制。
本发明的原理和换辊操作过程分述于下：
由于本发明采用了等刚性机架，安装在机架中的上、下水平辊机构和两侧的侧立辊机构采取侧向推出，其侧向推出的换辊操作过程为全自动操作过程；操作工只要按照操作程序按动按钮，便可依次完成换辊操作过程。首先由操作工启动上水平辊机构、下水平辊机构和侧立辊机构的调节机构，将机架内的上水平辊机构、下水平辊机构和侧立辊机构重叠为一起的整体，并置于滑座上，然后开启装于托板后端的液压缸，通过液压缸推出滑座将上水平辊机构、下水平辊机构和侧立辊机构整体拉至机架外而完成所有辊座的侧向移出。此时，将移出的所有辊座分别用吊车吊到线外的换辊操作台上将均进行换辊；最后将换好轧辊的辊座分别用吊车吊到靠近机架旁的滑座上，通过液压缸拉动滑座将上水平辊机构、下水平辊机构和侧立辊机构整体拉至机架内，由各相应的调节机构将水平辊机构、下水平辊机构和侧立辊机构调节到位，完成装辊操作。其换辊操作简单，安全可靠，节省大量换辊时间。
综以上所采取的技术方案，实现本发明的目的。
与现有技术相比，本发明具有下述特点：
1、由于本发明采用了等刚性机架，使焊管在闭口成型和定径过程中，其作用力沿四个轧辊方向传递，因等刚性机架侧面为一个整体，四个方向的作用力的转化成机架内力，使整个机架在工作过程中不产生变形。
2、由于本发明的换辊操作采用了侧向推出，对换辊操作过程的电动部份均按操作工序进行安钮式的电控程序控制全自动操作过程，就大大地降低换辊操作难度。
因此本发明不仅设计合理，结构紧凑，既采用侧向推出实现换辊操作过程自动化，又机架受力均匀，而且具有劳动强度低，换辊快捷，节省换辊时间，提高生产效率，便于安装制造、维修，成本低，操作安全以及使用十分方便等优点。
附图说明
本发明共有四幅附图。其中：
附图1是本发明的实施例之一的主视结构示意图；
附图2是图1中沿A-A线的放大剖视图；
附图3是图2中的K向放大示意图；
附图4是图1中沿B-B线的放大剖视图。
图中：1、底座，2、机架体，3、传动装置，4、上水平辊机构，5、上水平辊调节机构，6、下水平辊机构，7、下水平辊调节机构，8、侧立辊机构，9、侧立辊调节机构，10、滑座，11、托板，12、液压缸，13、辊轴，14、轴承座，15、水平辊，16、减速电机，17、双蜗杆轴，18、蜗轮，19、编码器，20、丝杠，21、固定板，22、联轴节，23、立辊轴，24、立辊座，25、侧立辊，26、固定座，27、被加工焊管，28、固定板。
具体实施方式
图1、2、3、4所示是本发明的实施例之一，它是在生产制造焊管直径∮219～∮711mm的焊管生产线机组的闭口成型机组中安装的焊管机组的等刚性机架，它的结构包括底座1、机架和驱动轧辊的传动装置3，其特征在于：在底座1上排列装设四个等刚性机架，所述的每个等刚性机架由机架体2、上水平辊机构4、上水平辊调节机构5、滑座10、托板11、液压缸12、下水平辊机构6、下水平辊调节机构7、侧立辊机构8和侧立辊调节机构9组成，与被加工焊管27顶部位置相对应的机架体2上部滑道内装设由辊轴13、轴承座14和水平辊15组成的上水平辊机构4，在上水平辊机构4顶部中心线两边装设由电动双蜗杆轴驱动的上水平辊调节机构5，所述的由电动双蜗杆轴驱动的上水平辊调节机构5由减速电机16、双蜗杆轴17、蜗轮18、编码器19、丝杠20和固定板28组成；其中所述的双蜗杆轴17是由两个分蜗杆段之间用联轴节22连接成的双蜗杆轴17；与上水平辊机构4相对应的机架体2下部滑道内装设由电动双蜗杆轴驱动的下水平辊调节机构7；所述的由电动双蜗杆轴驱动的下水平辊调节机构7与上水平辊调节机构5相同，它由减速电机16、双蜗杆轴17、蜗轮18、编码器19、丝杠20和固定板28组成，其中所述的双蜗杆轴17是由两个分蜗杆段之间用联轴节22连接成的双蜗杆轴17；在下水平辊调节机构7中的两丝杠20顶端连接托板11，托板11顶面设有滑座10，托板后端即图3示的右端装设驱动滑座10在托板11内滑动的液压缸12；在滑座10顶面装设与上水平辊机构4相对称的下水平辊机构6；与被加工焊管27两侧位置相对应的机架体2上对称装设侧立辊机构8，所述的每侧的侧立辊机构8由立辊轴23、立辊座24和侧立辊25组成；于两侧的侧立辊机构8上对称装设由电动双蜗杆轴驱动的侧立辊调节机构9，所述的每侧的由电动双蜗杆轴驱动的侧立辊调节机构9由减速电机16、双蜗杆轴17、蜗轮18、编码器19、丝杠20和固定座26组成；所述的上水平辊机构4、下水平辊机构6、侧立辊机构8及其它们的调节机构的电动部份均按操作工序进行安钮式的电控程序控制。
图2中的点划线部分表示由液压缸12推动滑座10将滑座10上的上水平辊机构4、下水平辊机构6和两侧立辊机构8推出机外的状态。
本发明的实施例之二，它是在生产制造焊管直径∮219～∮711mm的焊管生产线机组的定径机组中安装的焊管机组的等刚性机架，它也是在底座1上排列装设四个等刚性机架，其余的结构与实施例之一相同。
以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。