一種精確定位的三輥導向裝置的製作方法
2023-12-09 03:45:46 2
專利名稱：一種精確定位的三輥導向裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及軋鋼機械，尤其涉及無縫鋼管生產穿孔機和軋管機所使用的導向裝置。
背景技術：
目前的無縫鋼管生產中，在穿孔機出口側需用三個被動輥抱住頂杆和毛管以穩定穿孔過程，在軋管機入口側也需用三個被動輥抱住芯棒和毛管以穩定軋制過程。固定與調整三個被動輥的一種專用的機械設備，稱為三輥導向裝置。
現行的三輥導向裝置如圖1與圖2所示，共包括兩個下部導向輥11、12與一個上部導向輥13，三個導向輥11、12、13沿毛管51圓周方向均勻設置，共同作用抱住穿孔機出口或軋機入口毛管51，毛管51內為頂杆或芯棒52，頂杆或芯棒52與兩個下部導向輥11、12 及一個上部導向輥13共同完成毛管51的穿孔或軋制過程。
兩個下部導向輥11、12及一個上部導向輥13均通過擺臂連杆機構2連接液壓缸3 的活塞杆31，液壓缸3通過軸承座樞轉安裝在底座4上。擺臂連杆機構2為三套，三套擺臂連杆機構2之間相互獨立，動作同步。三套擺臂連杆機構2中每套均包括對稱設置在導向輥11、12、13兩側的一對結構，每對擺臂連杆機構2均包括轉杆21、連杆22與擺杆23。其中轉杆21為動力輸入杆，三個轉杆21 —端固定連接在第一軸M上，第一軸M可旋轉設置在底座4上，第一軸M上還固定安裝有動力杆32，該動力杆32 —端樞轉連接液壓缸3的活塞杆31，另一端與第一軸M固定連接，液壓缸3的活塞杆31通過動力杆32推動第一軸M 樞轉，從而實現三個轉杆21同步樞轉。
三個轉杆21的另一端均樞轉連接各自的連杆22，連接上部導向輥13的擺臂連杆機構2中的連杆22包括一伸縮缸25，該伸縮缸25正常使用時固定不動，相當於固定杆，在需要打開三個導向輥11、12、13從而取出該三個導向輥11、12、13抱住的毛管51時，伸縮缸 25動作，將上部導向輥13轉開，從而可方便地取出毛管51。兩個下部導向輥11、12的擺杆 23中部均樞轉安裝在第三軸沈上，第三軸沈固定安裝在底座4上，兩個擺杆23 —端通過銷軸連接下部導向輥11、12，另一端通過銷軸樞轉連接各自連杆22。上部導向輥13的擺杆 23中部樞轉安裝在第二軸27上，第二軸27固定安裝在底座4上，該擺杆23 —端通過銷軸連接上部導向輥13，另一端通過銷軸樞轉連接連杆22。
該三輥導向裝置在抱緊毛管51時，通過液壓缸3的伸縮來提供動力，液壓缸3的活塞杆31通過固定連接在第一軸M上的動力杆32推動第一軸M樞轉，從而帶動固定連接在第一軸M上的轉杆21同步樞轉，轉杆21通過連杆22帶動擺杆23繞各自第三軸26、 第三軸27樞轉擺動，從而帶動兩個下部導向輥11、12與一個上部導向輥13同步動作，以適應不同尺寸規格的毛管51需求。該三輥導向裝置中安裝有壓力傳感器，根據不同尺寸規格測壓，並根據壓力大小控制液壓缸3動作，實現在不同尺寸規格毛管51使用的切換。
由於毛管51穿孔與軋制過程中，毛管51均為熱料，且在未真正抱緊毛管與坯料51 前均會在旋轉過程中發生顫動擴大旋轉面積，從而使得壓力傳感器所測得的壓力失真，不能真實反映三個導向輥11、12、13的位置狀態。由於壓力傳感器不能真實反映導向輥11、 12,13的真實位置狀態，液壓缸3的動作控制就失去了真實依據，從而使得三個導向輥11、 12,13的位置發生偏差，造成導向輥11、12、13與毛管51之間間隙過大或過小，影響設備的正常運行導致設備使用壽命降低，而且還大大降低了毛管51的穿孔或軋制的質量。如果要達到相同質量的結果，就必須再附加其他工藝，大大提高了生產成本，降低工作效率，完全無法滿足現代化生產節奏和高質量要求。發明內容
針對現有技術中存在的問題，本發明的目的為提供一種結構簡單、動作可靠、定位精確的三輥導向裝置。
為實現上述目的，本發明的技術方案如下
一種精確定位的三輥導向裝置，包括
底座、液壓缸、導向輥及擺臂連杆機構；
所述液壓缸樞轉安裝在所述底座上，所述導向輥數量為3個，分別通過三套獨立的所述擺臂連杆機構連接所述液壓缸活塞杆；
還包括伺服齒輪傳動機構和編碼器，所述伺服齒輪傳動機構隨三套獨立的所述擺臂連杆機構之一的動作而動作，傳動控制所述液壓缸動作的編碼器。
進一步，所述三套擺臂連杆機構均包括轉杆、連杆及擺杆，所述轉杆的一端與一第一軸固定連接，一動力杆的一端與所述第一軸固定連接，所述動力杆的另一端與所述液壓缸活塞杆樞轉連接，所述第一軸樞轉連接在所述底座上，所述連杆兩端分別樞轉連接所述轉杆的另一端與擺杆的一端，所述擺杆的另一端連接所述導向輥，所述三套擺臂連杆機構中的一套擺臂連杆機構的所述擺杆的中部樞轉連接在固定安裝在所述底座上的一第二軸上；所述三套擺臂連杆機構中的其餘兩套擺臂連杆機構的所述擺杆的中部樞轉連接在固定安裝在所述底座上的一第三軸上。
進一步，所述伺服齒輪傳動機構包括一第一齒輪和一第二齒輪，所述第二齒輪通過軸連接所述編碼器。
進一步，所述編碼器通訊連接液壓鎖，所述液壓鎖鎖定所述液壓缸動作。
進一步，所述第一齒輪為扇形齒輪。
本發明的有益效果在於，本發明與現有技術相比，僅僅通過在任一擺臂連杆機構上設置伺服齒輪傳動機構，並通過該伺服齒輪傳動機構傳動編碼器，就可方便地獲得精確的導向輥位置參數，並根據該位置參數控制液壓缸動作，由於該導向輥位置參數的真實性與精確性，從而可實現導向輥的精確定位，提高毛管的生產質量，提高生產效率，符合現代化生產的快節奏與高質量需求。
下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明
圖1為現有技術中三輥導向裝置工作結構示意圖2為圖1中A向剖視結構示意圖3為本發明一種精確定位的三輥導向裝置結構示意圖4為圖3中B向剖視結構示意圖。
具體實施方式
體現本發明特徵與優點的典型實施例將在以下的說明中詳細敘述。應理解的是本發明能夠在不同的實施例上具有各種的變化，其皆不脫離本發明的範圍，且其中的說明及附圖在本質上是當作說明之用，而非用以限制本發明。
如圖3與圖4所示，本發明基本結構與現有技術相同，也包括底座4、液壓缸3、導向輥11、12、13與擺臂連杆機構2，結構特徵、連接方式與工作原理與現有技術基本相同，在此不再贅述。
本發明中，在第三軸沈上套裝一扇形齒輪6 (即第一齒輪)，該扇形齒輪6固定安裝在擺杆23上，從而與擺杆23作同步樞轉擺動。第一齒輪6與一第二齒輪7嚙合，該第二齒輪7通過軸9連接編碼器8。編碼器8通過支架安裝在底座4上，位置固定。本發明可通過第一齒輪6、第二齒輪7及編碼器8可獲得擺杆23擺動數據，通過換算，可獲得擺杆23 端部的導向輥11、12、13的位置參數。由於編碼器8精度較高，可實現導向輥11、12、13位置的精確控制。
液壓缸3的液壓迴路中設置有液壓鎖，液壓鎖可控制液壓缸3的來油。編碼器8 通過該液壓鎖的動作來實現鎖定液壓缸3動作，從而可確定液壓缸3停止位置，以確定導向輥11、12、13位置。由於液壓動作具有一定滯後性，需要在實踐過程中進行試驗，並得出液壓缸3動作與導向輥11、12、13位置的線性關係，從而方便地控制液壓缸3動作，實現對導向輥11、12、13位置的精確控制。
本發明的有益效果在於，本發明與現有技術相比，僅僅通過在第三軸沈上設置伺服齒輪傳動機構，並通過該伺服齒輪傳動機構傳動編碼器8，就可方便地獲得精確的導向輥 11、12、13位置參數，並根據該位置參數控制液壓缸3動作，由於該導向輥11、12、13位置參數的真實性與精確性，從而可實現導向輥11、12、13的精確定位，提高毛管51的生產質量， 提高生產效率，符合現代化生產的快節奏與高質量需求。
本發明結構簡單、動作可靠、定位精度高，本發明製作成本低、自動化程度高，易於推廣使用，有很強的市場前途。
本發明的技術方案已由優選實施例揭示如上。本領域技術人員應當意識到在不脫離本發明所附的權利要求所揭示的本發明的範圍和精神的情況下所作的更動與潤飾，均屬本發明的權利要求的保護範圍之內。
權利要求
1.一種精確定位的三輥導向裝置，包括底座、液壓缸、導向輥及擺臂連杆機構；所述液壓缸樞轉安裝在所述底座上，所述導向輥數量為3個，分別通過三套獨立的所述擺臂連杆機構連接所述液壓缸活塞杆；其特徵在於，還包括伺服齒輪傳動機構和編碼器，所述伺服齒輪傳動機構隨三套獨立的所述擺臂連杆機構之一的動作而動作，傳動控制所述液壓缸動作的編碼器。
2.如權利要求1所述的精確定位的三輥導向裝置，其特徵在於，所述三套擺臂連杆機構均包括轉杆、連杆及擺杆，所述轉杆的一端與一第一軸固定連接，一動力杆的一端與所述第一軸固定連接，所述動力杆的另一端與所述液壓缸活塞杆樞轉連接，所述第一軸樞轉連接在所述底座上，所述連杆兩端分別樞轉連接所述轉杆的另一端與擺杆的一端，所述擺杆的另一端連接所述導向輥，所述三套擺臂連杆機構中的一套擺臂連杆機構的所述擺杆的中部樞轉連接在固定安裝在所述底座上的一第二軸上；所述三套擺臂連杆機構中的其餘兩套擺臂連杆機構的所述擺杆的中部樞轉連接在固定安裝在所述底座上的一第三軸上。
3.如權利要求1或2所述的精確定位的三輥導向裝置，其特徵在於，所述伺服齒輪傳動機構包括一第一齒輪和一第二齒輪，所述第二齒輪通過軸連接所述編碼器。
4.如權利要求1或2所述的精確定位的三輥導向裝置，其特徵在於，所述編碼器通訊連接液壓鎖，所述液壓鎖鎖定所述液壓缸動作。
5.如權利要求1或2所述的精確定位的三輥導向裝置，其特徵在於，所述第一齒輪為扇形齒輪。
全文摘要
本發明公開了一種精確定位的三輥導向裝置，包括底座、液壓缸、導向輥及擺臂連杆機構；所述液壓缸樞轉安裝在所述底座上，所述導向輥數量為3個，分別通過三套獨立的所述擺臂連杆機構連接所述液壓缸活塞杆；還包括伺服齒輪傳動機構和編碼器，所述伺服齒輪傳動機構隨三套獨立的所述擺臂連杆機構之一的動作而動作，傳動控制所述液壓缸動作的編碼器。本發明通過在任一擺臂連杆機構上設置伺服齒輪傳動機構，並通過該伺服齒輪傳動機構傳動編碼器，可方便地獲得精確的導向輥位置參數，並根據該位置參數控制液壓缸動作，由於該導向輥位置參數的真實性與精確性，從而可實現導向輥精確定位，提高穿孔機軋成毛管或軋機軋成荒管的生產質量，提高生產效率。
文檔編號B21B39/14GK102500630SQ20111033037
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月26日 優先權日2011年10月26日
發明者李永祥 申請人:太原重工股份有限公司