钢管旋转式脉冲冷锻机组 |
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| 申请号 | CN201610551164.2 | 申请日 | 2016-07-14 | 公开(公告)号 | CN106040934A | 公开(公告)日 | 2016-10-26 |
| 申请人 | 王剑波; | 发明人 | 王剑波; 周玉泉; 王婴; 李静轩; 王世界; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 钢 管旋转式脉冲 冷锻 机组，包括沿钢管前进方向依次设置的将原料管输送前进的轴向 输送机 、将原料管进行冷锻加工的径向冷锻机、原料管末端离开所述轴向输送机后牵引成品管继续前进的轴向牵引机；本发明通过高 频率 脉冲式连续往复运动，实现对原料管减径、减壁的锻制加工，冷锻生产速度大大提高，可达到1m‑4m/分钟，冷锻后的钢管尺寸 精度 较高，能实现无切削加工的目的：而且产品机械性能好、表面硬度增加、 抗拉强度 、 屈服强度 和疲劳强度均有增加；消除配料 变形 应 力 ，不需要做失效处理；本发明生产过程中不需要打头、不需要 酸洗 、 皂化 、磷化等工序，所以不会对环境造成任何污染。 | ||||||
| 权利要求 | 1.钢管旋转式脉冲冷锻机组，其特征在于：包括沿钢管前进方向依次设置的将原料管输送前进的轴向输送机、将原料管进行冷锻加工的径向冷锻机、原料管末端离开所述轴向输送机后牵引成品管继续前进的轴向牵引机； |
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| 说明书全文 | 钢管旋转式脉冲冷锻机组技术领域[0001] 本发明涉及一种钢材冷锻设备，尤其涉及一种用来冷锻钢管的设备。 背景技术[0002] 近年来随着经济的快速发展和科学技术水平的不断提高，我国工业生产领域对钢管规格要求更多，精度要求更高，传统方法是穿孔机穿孔生产的毛坯管，用冷拔机、冷轧机进行再加工，然而冷拔钢管虽然速度快，但纠偏能力不强，加工精度不高，钢管的利用率低；冷轧钢管加工精度高，内外表光洁度好，但生产速度慢，加工效率低，每分钟产量仅500mm左右，难以满足大批量钢管生产要求。 发明内容[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种冷态下将钢管减小直径、改变壁厚、钢棒减小直径，同时又避免上述缺点的钢管旋转式脉冲冷锻机组。 [0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：钢管旋转式脉冲冷锻机组，包括沿钢管前进方向依次设置的将原料管输送前进的轴向输送机、将原料管进行冷锻加工的径向冷锻机、原料管末端离开所述轴向输送机后牵引成品管继续前进的轴向牵引机； [0006] 所述径向冷锻机包括底座，所述底座上固定安装有冷锻主机架，所述冷锻主机架上安装有主减速机，所述主减速机动力连接有电动机，所述底座上还安装有冷却液润循环装置；所述主减速机的动力输出轴为可穿过钢管的空心轴，所述动力输出轴的进料端沿径向对称设有至少两对径向贯通的锤头滑道，所述锤头滑道内安装有往复运动的锻压锤，所述锻压锤的内端表面设有用于锻压成型的钢管成型模块，所述锻压锤的外端表面设有获得冲击力的弧形凸面，所述动力输出轴对应所述锻压锤外周固定套设有圆柱体保持架，所述圆柱体保持架上周向均布设有给所述锻压锤冲击力的圆柱体。 [0007] 作为优选的技术方案，还包括跑车芯棒机。 [0008] 作为优选的技术方案，所述轴向输送机包括输送辊主骨架、传递电动机动力的减速机、分配动力的主支板、将主支板分配的动力传输的传动轴；所述输送辊主骨架中安装有三个呈120°均匀排列的输送辊且所述输送辊以一定前进角安装；所述主支板上安装一个供钢管穿过的空心的主动齿轮，所述主动齿轮啮合有三个被动齿轮，三个所述被动齿轮与传动轴通过联轴器连接。 [0010] 作为优选的技术方案，所述轴向牵引机包括牵引辊主骨架、传递电动机动力的减速机、分配动力的主支板、将主支板分配的动力传输的传动轴；所述牵引辊主骨架中安装有三个呈120°均匀排列的牵引辊且所述牵引辊以一定前进角安装；所述主支板上安装一个供钢管穿过的空心的主动齿轮，所述主动齿轮啮合有三个被动齿轮，三个所述被动齿轮与传动轴通过联轴器连接。 [0011] 作为对上述技术方案的改进，所述牵引辊通过导向柱沿径向安装在所述牵引辊主骨架上，所述牵引辊主骨架与所述牵引辊之间安装有调节所述牵引辊相对位置的液压缸。 [0012] 作为对上述技术方案的改进，所述冷却液润循环装置包括储油箱，所述储油箱上安装有循环油泵，所述循环油泵通过管路连接有位于所述主减速机内腔的所述圆柱体保持架处的润滑油喷嘴，所述主减速机内腔的下方侧部设有溢流口，所述主减速机内腔的底部设有放油口。 [0013] 由于采用了上述技术方案，钢管旋转式脉冲冷锻机组，包括沿钢管前进方向依次设置的将原料管输送前进的轴向输送机、将原料管进行冷锻加工的径向冷锻机、原料管末端离开所述轴向输送机后牵引成品管继续前进的轴向牵引机；所述径向冷锻机包括底座，所述底座上固定安装有冷锻主机架，所述冷锻主机架上安装有主减速机，所述主减速机动力连接有电动机，所述底座上还安装有冷却液润循环装置；所述主减速机的动力输出轴为可穿过钢管的空心轴，所述动力输出轴的进料端沿径向对称设有至少两对径向贯通的锤头滑道，所述锤头滑道内安装有往复运动的锻压锤，所述锻压锤的内端表面设有用于锻压成型的钢管成型模块，所述锻压锤的外端表面设有获得冲击力的弧形凸面，所述动力输出轴对应所述锻压锤外周固定套设有圆柱体保持架，所述圆柱体保持架上周向均布设有给所述锻压锤冲击力的圆柱体；本发明随着动力输出轴带动锻压锤和钢管成型模块高速旋转，首先锻压锤与钢管成型模块在离心力作用下向外滑动，此时各锻压锤带动的各钢管成型模块张开，原料管往后输送，随着动力输出轴的继续旋转，所述圆柱体通过所述锻压锤的弧形凸面给所述锻压锤以克服离心力并向中心运动的锻压冲击力，各锻压锤带动的各钢管成型模块完全闭合，将原料管冷锻至成品管，随着动力输出轴高速旋转，锻压锤、钢管成型模块进行高频率脉冲式连续往复运动，实现对原料管减径、减壁的锻制加工，冷锻生产速度大大提高，可达到1m-4m/分钟，冷锻后的钢管尺寸精度较高，能实现无切削加工的目的：而且产品机械性能好、表面硬度增加、抗拉强度、屈服强度和疲劳强度均有增加；消除配料变形应力，不需要做失效处理；本发明生产过程中不需要打头、不需要酸洗、皂化、磷化等工序，所以不会对环境造成任何污染。附图说明 [0014] 以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中： [0015] 图1是本发明实施例的结构示意图； [0016] 图2是本发明实施例径向冷锻机的结构原理图； [0017] 图3是图2中的A-A向视图； [0018] 图4是图2的右视图； [0019] 图5是本发明实施例冷却液润循环装置的结构示意图； [0020] 图6是本发明实施例锻压锤和钢管成型模块在离心力的作用下张开的示意图； [0021] 图7是本发明实施例锻压锤和钢管成型模块在圆柱体的作用下向中心运动锻压成型的示意图； [0022] 图8是本发明实施例锻压锤和钢管成型模块利用芯棒锻压成型的示意图； [0023] 图9是本发明实施例轴向输送机的结构示意图； [0024] 图10是图9的右视图； [0025] 图11是本发明实施例轴向牵引机的结构示意图。 [0026] 图中：1-轴向输送机；11-输送辊主骨架；12-输送辊；13-主支板；14-减速机；15-传动轴；16-主动齿轮；17-被动齿轮；18-联轴器；19-导向柱；1a-液压缸；2-径向冷锻机；21-底座；22-冷锻主机架；23-主减速机；231-动力输出轴；232-锤头滑道；24-冷却液润循环装置；241-储油箱；242-循环油泵；243-润滑油喷嘴；244-溢流口；245-放油口；25-锻压锤；251-弧形凸面；26-钢管成型模块；27-圆柱体保持架；28-圆柱体；3-轴向牵引机；31-牵引辊主骨架；32-牵引辊；4-原料管；5-成品管；6-芯棒。 具体实施方式[0027] 下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。 [0028] 如图1所示，钢管旋转式脉冲冷锻机组，包括沿钢管前进方向依次设置的将原料管4输送前进的轴向输送机1、将原料管4进行冷锻加工的径向冷锻机2、原料管4末端离开所述轴向输送机1后牵引成品管5继续前进的轴向牵引机3。 [0029] 如图2、图3和图4所示，所述径向冷锻机2包括底座21，所述底座21上固定安装有冷锻主机架22，所述冷锻主机架22上安装有主减速机23，所述主减速机23动力连接有电动机(电动机作为动力为惯用技术手段，图中未示出)，所述底座21上还安装有冷却液润循环装置24；所述主减速机23的动力输出轴231为可穿过钢管的空心轴，所述动力输出轴231的进料端沿径向对称设有至少两对径向贯通的锤头滑道232，所述锤头滑道232内安装有往复运动的锻压锤25，所述锻压锤25的内端表面设有用于锻压成型的钢管成型模块26，所述锻压锤25的外端表面设有获得冲击力的弧形凸面251，所述动力输出轴231对应所述锻压锤25外周固定套设有圆柱体保持架27，所述圆柱体保持架27上周向均布设有给所述锻压锤25冲击力的圆柱体28。所述主减速机23通过齿轮等变速机构的变换，将电动机的动力传递给所述动力输出轴231，使所述动力输出轴231以设定的转速和功率旋转，是本技术领域中成熟的技术，本实施例中不再重复描述。如图5所示，本实施例设计了冷却液润循环装置24，包括储油箱241，所述储油箱241上安装有循环油泵242，所述循环油泵242通过管路连接有位于所述主减速机23内腔的所述圆柱体保持架27处的润滑油喷嘴243，所述主减速机23内腔的下方侧部设有溢流口244，所述主减速机23内腔的底部设有放油口245，从而实现了各部位的充分润滑和冷却，保证了配件的使用寿命，从而保证了冷锻钢管的尺寸精度。 [0030] 本实施例还包括跑车芯棒机，所述跑车芯棒机是钢管轧制设备中的公知设备，在此不再重复说明，图中也未示出。如图8所示，利用芯棒6实现钢管等壁减径、减壁减径，如需要减径增壁时则不需要芯棒6，利用跑车芯棒机将芯棒6退回。 [0031] 如图9和图10所示，所述轴向输送机1包括输送辊主骨架11、传递电动机动力的减速机14、分配动力的主支板13、将主支板13分配的动力传输给三个输送辊12的传动轴15；所述输送辊主骨架11中安装有三个呈120°均匀排列的输送辊12且所述输送辊12以一定前进角安装；所述主支板13上安装一个供钢管穿过的空心的主动齿轮16，所述主动齿轮16啮合有三个被动齿轮17，三个所述被动齿轮17与传动轴15通过联轴器18连接。所述输送辊12通过导向柱19沿径向安装在所述输送辊主骨架11上，所述输送辊主骨架11与所述输送辊12之间安装有调节所述输送辊12相对位置的液压缸1a。本实施例所述轴向输送机1的动力采用电动机和减速箱，液压缸1a的动力采用液压站，上述技术手段都是公知的，因此图中未示出。 [0032] 如图11所示，所述轴向牵引机3与所述轴向输送机1结构基本相同，只是方向相反。所述轴向牵引机3包括牵引辊主骨架31、传递电动机动力的减速机14、分配动力的主支板 13、将主支板13分配的动力传输给三个牵引辊32的传动轴15；所述牵引辊主骨架31中安装有三个呈120°均匀排列的牵引辊32且所述牵引辊32以一定前进角安装；所述主支板13上安装一个供钢管穿过的空心的主动齿轮16，所述主动齿轮16啮合有三个被动齿轮17，三个所述被动齿轮17与传动轴15通过联轴器18连接。所述牵引辊32通过导向柱19沿径向安装在所述牵引辊主骨架31上，所述牵引辊主骨架31与所述牵引辊32之间安装有调节所述牵引辊32相对位置的液压缸1a。本实施例所述轴向牵引机3的动力采用电动机和减速箱，液压缸1a的动力采用液压站，上述技术手段都是公知的，因此图中未示出。 [0033] 如图6和图7所示，四组锻压锤25与钢管成型模块26在动力输出轴231的锤头滑道232中沿径向滑动，当动力输出轴231在图6所示位置时，锻压锤25与钢管成型模块26在离心力作用下向外滑动，此时四组钢管成型模块26张开，原料管4往后输送，随着动力输出轴231旋转，锻压锤25与钢管成型模块26在圆柱体28的作用下获得冲击力从而向轴心运动，至图7位置时，四组钢管成型模块26完全闭合，将原料管4冷锻至成品管5，随着动力输出轴231高速旋转，锻压锤25、钢管成型模块26进行高频率脉冲式连续往复运动，借助内部合适规格的芯棒6,实现了对原料管减径、减壁的锻制加工。 [0034] 当成品管5旋转前进到达牵引辊32时，牵引辊32驱动成品管5继续旋转前进，实现对整根原料管4的连续锻制，当成品管5末端脱离输送辊12后，由出料输送装置输送到成品管存放位置，气动翻料装置将其翻到成品管存放架上，完成一个冷锻过程。 |
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