一种两辊冷轧管机的回转送进机构的设计方法及装置

摘要

本发明属于冶金设备，特别是一种两辊冷轧管机的回转送进机构的设计方法及装置，其特征是：两辊冷轧管机的回转送进机构在回转送进箱上设置有三个蜗轮-蜗杆传动，其中两个用于连接丝杠，以实现丝杠送进运动，另一个用于连接光杠，以实现光杠和管坯卡盘回转运动；丝杠和光杠设置在冷轧管机床身上，床身设置在回转送进箱的一端，回转送进箱的另一端设置芯棒卡紧机构；三个蜗轮-蜗杆传动通过伺服电机驱动。它提供了一种结构简单、回转送进平稳准确、冲击载荷小的两辊冷轧管机的回转送进机构的设计方法及装置。

说明书

技术领域

本发明属于冶金设备，特别是一种两辊冷轧管机的回转送进机构的设计方法及装置。

背景技术

随着我国经济的发展，近年来在核电、热电、化肥、化工、化纤、医药卫生、食品、石油钻探、轴承制造业、煤炭开采、航天航空和军事工业等领域需求大量的大口径冷轧无缝钢管，同时我国每年也要向国外出口大量的钢管，因此市场对大型两辊冷轧管机的需求也逐年增加，据有关资料统计，我国每年冷轧管机的需求量约600多台。这些轧机大多数技术水平不高，生产效率较低，不能满足我国当前市场对高精度大口径钢管的要求。这些轧机的水平不高的主要原因是所采用的回转送进机构也不能满足生产精密管材的要求。

回转送进机构是周期式冷轧管机的重要组成部分，它的技术水平的高低标志着冷轧管机的先进程度，它对轧制过程的正常运行、轧机性能及钢管质量都有直接影响，素有冷轧管机的“心脏”之称。现有技术中冷轧管机多采用机械式的回转送进机构，如马尔泰盘式、杠杆式、顶杆式、凸轮-无级变速蜗杆式和齿轮箱式等，其总体传动机构复杂，零件较多，制造维修困难，加工装配难度大，传动机构在回转送进过程中冲击载荷大，噪音大，设备维护成本高，有的还存在送进量不准确的问题。此外，回转送进机构需要依靠较长的传动轴传递来自主传动的动力，传动距离长影响了回转送进的精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、回转送进平稳准确、冲击载荷小的两辊冷轧管机的回转送进机构的设计方法及装置。。

本发明的的技术方案是：设计一种两辊冷轧管机的回转送进机构的设计方法及装置，其特征是：两辊冷轧管机的回转送进机构在回转送进箱上设置有三个蜗轮-蜗杆传动，其中两个用于连接丝杠，以实现丝杠送进运动，另一个用于连接光杠，以实现光杠和管坯卡盘回转运动；丝杠和光杠设置在冷轧管机床身上，床身设置在回转送进箱的一端，回转送进箱的另一端设置芯棒卡紧机构；三个蜗轮-蜗杆传动通过伺服电机驱动。

所述的三个蜗轮-蜗杆传动采用两个伺服电机，一个伺服电机驱动用于丝杠送进的两个蜗轮-蜗杆传动，另一个伺服电机驱动用于光杠和芯棒卡紧机构回转的蜗轮-蜗杆传动。

所述的三个蜗轮-蜗杆传动采用三个伺服电机，一个伺服电机分别驱动三个蜗轮-蜗杆，一个伺服电机分别驱动用于丝杠送进的两个蜗轮-蜗杆，另一个伺服电机驱动用于光杠和芯棒卡紧机构回转的蜗轮-蜗杆传动。

所述的芯棒卡紧机构连接有第四伺服电机。

本发明的有益结果是，在回转送进箱上设置有三个蜗轮-蜗杆传动，其中两个用于连接丝杠，以实现丝杠送进运动，另一个用于连接光杠，以实现光杠和芯棒卡盘回转运动，丝杠和光杠设置在冷轧管机床身上，床身设置在回转送进机构的一端，回转送进机构另一端设置芯棒卡紧机构。把现有技术中复杂的纯机械式的回转送进机构改进成采用伺服电机直接驱动蜗轮-蜗杆传动和齿轮传动，实现了全数字化、智能化、网络化、机电一体化，同时大大简化了机械式回转送进机构的复杂性，使冷轧管机的组成简单化，布置紧凑化，维修方便化，克服了现有技术中冲击载荷大、噪音大和送进不可靠平稳的问题。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明做进一步说明。

图1是本发明实施例1结构示意图(回转送进机构布置形式)；

图2是本发明实施例2结构示意图；

图3是本发明实施例3结构示意图。

图中：1、第一伺服电机；2、第二伺服电机；3、联轴器；4、芯棒卡紧机构；5、第一蜗杆轴；6、蜗轮，7、第一轴；8、第二轴；9、第二蜗杆轴；10、丝杠，11、光杠，12、管坯卡盘，13、第三蜗杆轴；14、第三伺服电机；15、第四伺服电机；16、回转送进箱。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，在回转送进箱16上设置了第一蜗杆轴5、第二蜗杆轴9和第三蜗杆轴13三个蜗轮-蜗杆传动，第一伺服电机1通过联轴器3与第一蜗杆轴5连接，蜗轮6与第一蜗杆轴5啮合，蜗轮6通过键联结安装在左右第一轴7上，左右第一轴7通过联轴器与左右丝杠10连接，实现第一伺服电机1驱动左右丝杠10送进运动。第二伺服电机2通过联轴器与第二蜗杆轴9连接，蜗轮与第二蜗杆轴9啮合，蜗轮通过键联结安装在第二轴8上，第二轴8通过联轴器与光杠11和管坯卡盘12连接，实现第二伺服电机2驱动光杠11和管坯卡盘12回转。第二轴8同时连接芯棒卡紧机构4。

实施例2

伺服电机驱动丝杠10送进运动采用另一种方式，如图2所示。在回转送进箱16上设置了第一蜗杆轴5、第二蜗杆轴9和第三蜗杆轴13三个蜗轮-蜗杆传动，第一伺服电机1通过联轴器3与第一蜗杆轴5连接，蜗轮6与第一蜗杆轴5啮合，蜗轮6通过键联结安装在右边第一轴7上，右边第一轴7通过联轴器与右边丝杠10连接，实现第一伺服电机1驱动右边丝杠10送进运动。第三伺服电机14通过联轴器3同时与第三蜗杆轴13连接，蜗轮6与第三蜗杆轴13啮合，蜗轮6通过键联结安装在左边第一轴7上，左边第一轴7通过联轴器与右边丝杠10连接，实现第三伺服电机14驱动左边丝杠10送进运动，左边丝杠10和右边丝杠10转动同步。

第二伺服电机2通过联轴器与第二蜗杆轴9连接，蜗轮与第二蜗杆轴9啮合，蜗轮通过键联结安装在第二轴8上，第二轴8通过联轴器与光杠11和管坯卡盘12连接，实现第二伺服电机2驱动光杠11和管坯卡盘12回转。第二轴8同时连接芯棒卡紧机构4。

实施例3

伺服电机驱动丝杠10送进运动采用的第3种方式，如图3所示，与图2不同的是，该回转送进箱16采用四台伺服电机驱动，第一伺服电机1、第二伺服电机2和第三伺服电机14三台伺服电机分别驱动丝杠10送进和光杠11回转，第四伺服电机15直接驱动连接芯棒卡紧机构4的齿轮传动，而不再由回转送进机构提供动力。