皮尔格冷轧管机顶头监控装置
专利汇可以提供皮尔格冷轧管机顶头监控装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及皮尔格 冷轧 管机的顶头监控装置，它有一个装在 轧制 管输出端 轧机 之后用来测定线圈 铁 心纵向运动的线圈，它同心地围绕着轧制管，线圈铁心固定在管内的一根杆上，此杆在顶头和线圈之间与管同轴地延伸。为了在顶头断裂时有较短的反应时间并因而使轧机停车，使杆同心地穿过顶头与固定顶头的顶头杆连接，杆在芯顶头所在的范围内设计成拉杆，在蓄 力 器的中间连接作用下，可使拉杆有一个朝顶头出口端方向的预 应力 。，下面是皮尔格冷轧管机顶头监控装置专利的具体信息内容。
1.皮尔格冷轧管机的顶头监控装置，它有一个用来测定线圈铁 心纵向移动的线圈以及将测得的铁心在线圈内的运动处理成一个 信号的设备，通过这一信号可令轧机停车，上述线圈设在轧机之 后的轧制管输出端处，并同心地围绕着轧制管，上述线圈铁心固 定在管内的一根杆上，此杆在顶头和线圈之间与管同轴地延伸， 其特征为：此杆(6)在顶头的区域中被设置成一根拉杆，拉杆 (6)同心地穿过顶头(2)并在顶头(2)的入口侧的端部与 固定顶头(2)的顶头杆(3)连接，拉杆(6)在顶头(2) 的出口侧的端部通过一个固定在拉杆(6)上的蓄力器(14)朝 着顶头(2)的出口侧端部的方向被预拉紧。
2.按照权利要求1所述之顶头监控装置，其特征为：拉杆(6) 上设有一个规定的断裂位置(7)。
3.按照权利要求1所述之顶头监控装置，其特征为：蓄力器 (14)的预紧力是可调的。
4.按照权利要求1所述之顶头监控装置，其特征为：蓄力器 (14)是一个压力弹簧，它装在一个围绕着杆的套筒(12)中， 套筒(12)相对于杆的位置，可通过在杆的螺纹段(11)上旋 转套筒(12)来确定，拉杆(6)在一个通过螺纹拧在顶头(2) 出口端的端面中的衬套(8)内被导引，拉杆(6)与衬套(8) 不可相对转动，衬套(8)的自由端构成了压力弹簧(14)和套 筒(12)的支座。
5.按照权利要求2所述之顶头监控装置，其特征为：拉杆(6) 在规定断裂位置(7)背离顶头杆(3)的那一侧具有一个卡环 (18)，卡环(18)的直径大于导引拉杆(6)的衬套(8) 内径。
6.按照权利要求1所述之顶头监控装置，其特征为：拉杆(6) 沿其长度的主要部分的横截面被设计成四角形或六角形的。
7.按照权利要求1所述之顶头监控装置，其特征为：铁心 (15)沿杆纵向的位置是可调的。
本发明涉及皮尔格冷轧管机的顶头监控装置，它有一个用来 测定线圈铁心纵向移动的线圈以及将测得的铁心在线圈内的运动 处理成一个信号的设备，通过这一信号可令轧机停车。上述线圈 装在轧机之后的制管输出处，并同心地围绕着轧制管；上述线圈 铁心固定在管内的一根杆上，此杆在顶头和线圈之间与管同轴地 延伸。
在皮尔格冷轧管工艺方法中，已知一种金属管坯用一个锥形 顶头逐步延伸，并变形成外径较小壁厚较薄的管。其中，顶头用 顶头杆固定就位，顶头杆本身固定在顶头杆止推挡座中。顶头在 轧制力和轧制件摩擦力作用下负荷非常大，因而经常在任意位置 发生断裂。此断裂的部分随后与管一起沿轧制方向继续移动。
其结果是会损坏轧机，尤其当顶头较粗的部分在较小的轧光 辊孔型间隙内移动时更是如此。因此，轧辊会被炸开和断裂。
若顶头的断裂发生在它的较细的部分，亦即在轧光孔型中， 则有时根本没有觉察到顶头已经断裂，这根管子或甚至多根管子 都轧废了。还可能出现这种情况，即由于轧制力过大和所轧制的 管子为高强度的材料，此时顶头本身被辗轧，在这种情况下，顶 头变细，轧出的管子的壁厚超过允许的误差范围。在所有的这些 情况下都将导致轧机停车，发生不希望有的费用支出。
本文开始所述类型的顶头监控装置例如由DE-OS2548379 是已知的。其中，在顶头的出口端用螺纹拧入一根杆，杆的自由 端装有磁铁心。当顶头断裂时，磁铁心在线圈下移动，此线圈围 绕着管子，因此这一情况为线圈所获知。利用线圈产生的故障信 号令轧机停车。
这种已知设备的缺点在于，在线圈起作用之前，磁铁心必须 在线圈下走过一定长的距离。这样一来丧失了宝贵的时机，在某 些情况下机器停车停得太晚了。
本发明的目的是，改进DE-OS2548379所介绍的顶头断裂 安全装置，当发现顶头有故障时，要在轧机损坏和制出大量轧制 管前，在较短的反应时间内，尽可能快速地使轧机停车。
按本发明的达到上述目的建议，提供一种皮尔格冷轧管机的 顶头监控装置，它有一个用来测定线圈铁心纵向移动的线圈以及 将测得的铁心在线圈内的运动处理成一个信号的设备，通过这一 信号可令轧机停车，上述线圈设在轧机之后的轧制管输出端处， 并同心地围绕着轧制管，上述线圈铁心固定在管内的一根杆上， 此杆在顶头和线圈之间与管同轴地延伸，其特征为：拉杆在顶头 的区域中被设置成一根拉杆，拉杆同心地穿过顶头并在顶头的入 口侧的端部与固定顶头的顶头杆连接，拉杆在顶头的出口侧的端 部通过一个固定在拉杆上的蓄力器朝着顶头的出口侧端部的方向 被预紧。
与在现有技术中将杆插入顶头侧端中的做法不同，在这里， 杆穿过顶头的纵向孔，并固定在顶头杆上，顶头也由螺纹固定于 此。在顶头的全部范围内，也就是说在孔内，杆设计成拉杆并有 预应力。根据所选择的预应力的大小，拉杆在顶头断裂前或与顶 头断裂的同时破裂，此时，作为中间连接的蓄力器，将拉杆已分 离的部分与铁心一起，弹入线圈所在的区域内，线圈因而发生一 个立即停车的信号。适当调整预应力，可在顶头断裂前就已经由 于拉杆破断发出了一个令轧机停车的信号。在这里利用了顶头断 裂前会伸长这一事实。
按本发明的改进设计还规定，拉杆上设规定的断裂位置。这 一规定的断裂位置使得可以比较准确地调整断裂力，并因而能更 好地调整显示故障状态的顶头监控装置。
按本发明另一个特征规定，蓄力器的预紧力最好是可调的。
按本发明的另一个特征还规定，蓄力器是一个压力弹簧，它 装在一个围绕着杆的套筒中，套筒相对于杆的位置，可通过在杆 的螺纹段上旋转套筒来确定。以此方式可无级地改变拉杆预应 力，并因而可调整使轧机停止的力。按本发明的另一个特征，拉 杆最好在一个用螺纹拧入顶头出口端端面中的衬套内被导引，拉 杆与衬套不可相对转动，衬套的自由端构成压力弹簧和套筒的支 座。调节衬套和套筒，可以更精确地调整因拉杆破裂引起的使轧 机停止的力；但也可以将套筒安装成留有一个间隙，在此间隙范 围内顶头可以移动但不断裂。因此可任意延迟轧机停车时刻，并 与所期望的要求相适应。
在一种有利的改进设计中规定，拉杆在规定断裂位置背离顶 头杆的那一侧具有一个卡环，卡环的直径大于导引拉杆的衬套的 内径。采用这一方案，在规定断裂位置处断开的拉杆部分在管内 移动的距离被可靠地限制住了；拉杆的断裂部分只能向前弹射到 卡环被衬套止挡为止。此有关的移动距离，应使卡环挡靠在衬套 上时，铁心正好停留在线圈所在范围内。若调整此安全装置，使 拉杆在顶头断裂前产生了不允许的伸长时便断开，则铁心在线圈 内的这一位置，可引发一个持续的信号，这种信号表示顶头已经 伸长。
在本发明的结构设计中规定，拉杆沿其长度的主要部分的横 截面被设计为四边形或六角形的。采取这一措施后，可用套筒扳 手将断裂后的拉杆从顶头杆中拧出来，因而无须拆除顶头。
最后，为了准确地调整线圈发出的信号，本发明规定，铁心 沿杆纵向的位置是可以调整的。
附图所表示的是通过管坯1和按本发明的顶头监控装置的剖 面，其中，数字2表示顶头，顶头入口侧的端头与顶头杆3用螺 纹互相连接。数字4表示轧辊，在轧制过程中，轧辊4沿顶头2 来回滚动，使管坯1变形成管5。按本发明，由脆性材料制成的 拉杆6，用螺纹拧在顶头杆3的端面中，拉杆6上设有规定的断 裂位置7。拉杆6在衬套8中被导引，衬套8的端部用螺纹拧入 顶头2的出口端中。与拉杆的外围相对应，衬套8设有四角形或 六角形孔。因此，拉杆6肯定不能旋转，并使之不能自动地从带 顶头杆3的螺纹连接装置10中脱出。
在拉杆6的另一个螺纹段11上装有一个套筒12，用螺母13 将套筒12顶紧。螺旋弹簧14力图将套筒12从顶头2推开。在拉 杆延长部的同一螺纹段11上，拧上铁心15，铁心15同样用一个 螺母16顶紧。在与铁心尽可能近的距离处设有线圈17，线圈17 围绕着管5。
此外，拉杆6上制有卡环18，卡环18的外径大于衬套8的 内径。
在安装顶头监控装置时，首先将拉杆6的螺纹端10拧入顶头 杆3螺纹孔中大约一圈。接着，将衬套8顺着六角形杆9推入， 拧在顶头中并拧紧。与此同时拉杆6亦被松松地拧入顶头杆3的 螺纹中。套上螺旋弹簧14后，将套筒12拧入直至被止挡，并用 螺母16锁紧。利用套筒12可以形成一个预选的间隙。为此，套 筒12并不一直拧到被止挡为止，而是与止挡之间留有一个间隙 量。因此，在安全装置动作前，顶头2可以伸长一定的量。最后， 在螺纹11上拧上铁心15，并通过拧紧螺母16将铁心15固定在 与线圈17相适应的位置上。
在轧制过程中当顶头2断裂或伸长时，拉杆6在规定断裂位 置7处断开。在有预紧力的压力弹簧14的作用下，将拉杆6的残 部和拧在它上面的铁心一起，从顶头杆3处弹开，并且经过线圈 17，线圈17产生一个使机器停车的信号。铁心15有一定的长度， 使之与线圈17之间有足够的接触时间。若顶头2只是产生了不允 许的伸长量，则通过相应地调整此设备，在顶头2断裂前拉杆6 已经断开，此时，如上所述拉杆6在出口端的那一段，在压力弹 簧14作用下弹出，直至卡环18的端面挡靠在衬套8上时为止。 在这一位置下，铁心15停留在线圈17里面，并发出一个连续信 号，操作人员根据这一信号可以察知，虽然顶头尚未断裂，但已 产生了不可允许的伸长量。由于与这样的伸长伴随而来的是管的 壁厚处于允许的误差范围之外，所以机器应立即停车，并采取相 应的措施。
可能会出现顶头从顶头杆螺纹上松脱的现象。若保证拉杆事 先并未从顶头杆的螺纹孔中脱出，则在这种情况下，顶头断裂安 全装置也应发出一个故障信号。因此，有意义的做法是将拉杆和 顶头杆上设置方向相反的螺纹。于是，顶头旋转将使拉杆拧紧， 并使拉杆及时断裂。
留在顶头2中的拉杆6的残段，可借助于内六角套筒扳手从 顶头杆3的端面中拧出，无须将顶头本身拧下来。
按本发明的顶头监控装置的特点是反应灵敏动作时间非常 短，这一点是由良好的可调性再加上压力弹簧的中间连接作用带 来的结果。用本发明的装置最好还能在顶头本身断裂前，测得顶 头D的伸长。
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