[发明专利]皮尔格冷轧管机顶头监控装置

说明书

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。