[发明专利]一种超大直径高精度十辊管材矫直机

说明书

技术领域

本发明属于机械加工设备，尤其涉及一种超大直径高精度十辊管材矫直机。

背景技术

目前，在无缝钢管生产企业，斜辊矫直机是管材矫直最常用的设备。斜辊矫直工艺是管材精整的最有效方法。一般采用的矫直机，由于辊距较小或辊子较少(六辊、七辊)，传动系统布置多采用电机-减速器-分配箱-万向节轴-矫直辊方式。有时直接将减速器和分配箱合二为一，作成联合分配箱。但此次由于辊距大，故相邻的万向节轴长度差也大，为1560mm。如最短的万向节轴长度为2500mm，(辊子升降范围大，折角太大万向节轴易损坏)则最长的达8740mm，需要增加附加支承，既增大了成本，也增加了换辊难度；在管材矫直机方面，目前无缝钢管生产企业装备的斜辊矫直机所能矫直的管材直径最大φ680mm，且管材直径φ400mm以上的均为六辊，无法满足超大直径(φ500～φ920mm)高精度无缝钢管的矫直要求。

发明内容

本发明为满足超大直径管材的矫直需求，提供了能满足市场需求的超大型十辊管材的矫直机，矫直管材直径可达φ920mm；本发明采用辊式矫直方法的立式结构，通过管材反复弯曲达到矫直目的；主要由：机架本体、上辊调整装置、调角装置、矫直辊装置、下辊调整装置、左传动装置、右传动装置、万向节轴、分配箱、电机、减速器、分配箱、保护油缸、锁紧油缸、转盘、滑座、销轴、平衡油缸、减速电机、蜗轮蜗杆减速器、支架、小齿轮、大齿轮构成；

其具体技术方案是：左传动装置、右传动装置由二台直流电机通过二台减速器、四台分配箱以对称分成二组在机架两侧左右，形成对称斜向配置的双分配箱形式，先由电机传动减速器驱动分配箱后，通过十根对应配置的万向节轴驱动设置在机架内的矫直辊装置进行管材矫直，同时两台直流电机通过电控装置的速度匹配伺服系统保持转速一致；矫直辊装置的十个矫直辊分五组构成，上下斜交对称配置的斜交叉对称辊系，通过上辊调整装置和下辊调整装置进行升降调整，上下矫直辊的开度值可在300-1000mm范围之间调节，并且上辊调整装置与下辊调整装置结构及工作原理相同；通过调角装置进行矫直辊装置的角度调整，矫直辊角度调整可在32-90°范围内进行调节；根据被矫钢管不同直径，调整合适的开度值和角度来实现φ500～φ920mm管材矫直；本发明采用各由两个分配箱组成的双分配箱形式，可使整体传动装置前移，在没有增大设备空间的情况下，可使万向节轴最短的变长1680mm，最长的万向节轴变短1440mm，从而减少相邻的万向节轴的长度差，布局更合理。

平衡油缸与锁紧油缸分置并联设置于机架上部，均各为十个，分五组、每组各二个，分别对称设置在滑座内，锁紧油缸通过螺栓与滑座连接，平衡油缸通过销轴与滑座连接；平衡油缸用来消除丝杆间隙，保证辊缝调整精度要求；锁紧油缸通过锁紧转盘，保证矫直时矫直辊不松动。矫直辊角度调整时平衡油缸不用松开；矫直辊升降调整时锁紧油缸不用松开，平衡油缸、锁紧油缸各司其职，解决现有平衡、锁紧公用一个油缸需要功能切换等不便缺陷，平衡、锁紧油缸分置提高了工作可靠性，简化液压及电控系统的控制。

四柱套导向滑座采用焊接结构，滑座上平面布置连接架连接平衡油缸，锁紧油缸置于滑座内(具体位置见附图3)，滑座侧面(具体位置见附图3，图4)布置调角装置；充分利用了滑座空间；滑座的两个导向拄套布置在低处，另两个导向拄套布置在高处，滑座四个导向拄套通过机架本体的四根立柱定位，改善滑座在管材矫直过程中的受力状况，减小机架振动，使矫直过程更稳定，提高矫直精度(位置范位见附图3)。

减速电机+蜗轮蜗杆+齿轮传动形式，最后一级采用一对齿轮传动；如附图4所示：减速电机及蜗轮蜗杆减速器和小齿轮通过支架固定在滑座侧面；大齿轮固定在转盘上；角度调整通过如下方法实现：减速电机通过蜗轮蜗杆减速器驱动小齿轮转动，小齿轮通过驱动大齿轮带动转盘转动，实现固定在转盘上矫直辊角度调整。

保护油缸采用上置式缓冲保护；由于矫直机没有液压保护系统，所以具备快速卸载保护设备功能，通过保护油缸定位外圆与机架本体上的定位孔进行定位，并固定在机架本体上部，实现保护油缸的上置，解决现有机架本体内部空间受限且液压保护油缸本身尺寸过大，更换操作极为不便等问题。

本发明的有益效果：传动装置采用两个分配箱组成的双分配箱形式；上辊平衡油缸与锁紧油缸采用的分开配置形式；采用焊接式四柱套导向滑座形式；采用高精度调角传动装置形式；采用上置式缓冲保护油缸装置形式；本发明满足超大直径管材的矫直需求，矫直管材直径可达φ920mm。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明：