一种管棒矫直机论文和设计-张波

全文摘要

本实用新型提供了一种管棒矫直机，其特征在于：包括横梁和主机压下机构；主机压下机构包括伸缩筒、与伸缩筒连接的矫直辊托盘、驱动装置一和压下检测组件；所述驱动装置一设置在横梁上，驱动装置一与伸缩筒连接，以实现驱动装置一带动伸缩筒升降移动；所述压下检测组件包括与伸缩筒连接的浮动板和用于检测浮动板位移行程的位移传感器一；位移传感器一与驱动装置一信号连接。该矫直机可实现矫直辊压下调整信息检测与反馈，有利于提高矫直辊压下调整精度，从而提高矫直机矫直精度和矫直质量。

主设计要求

1.一种管棒矫直机，其特征在于：包括横梁和主机压下机构；主机压下机构包括伸缩筒、与伸缩筒连接的矫直辊托盘、驱动装置一和压下检测组件；所述驱动装置一设置在横梁上，驱动装置一与伸缩筒连接，以实现驱动装置一带动伸缩筒升降移动；所述压下检测组件包括与伸缩筒连接的浮动板和用于检测浮动板位移行程的位移传感器一；位移传感器一与驱动装置一信号连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的管棒矫直机，其特征在于：所述压下检测组件还包括设置在横梁上的支架、与支架可转动连接的转轴、与转轴连接的齿轮、与浮动板连接的齿条和指示器；所述齿轮与齿条啮合；所述转轴连接有指示件；所述指示器设有指示刻度；指示件与指示刻度相对。

3.根据权利要求2所述的管棒矫直机，其特征在于：所述伸缩筒与浮动板之间通过弹性元件实现弹性连接。

4.根据权利要求1所述的管棒矫直机，其特征在于：所述压下检测组件还包括用于检测浮动板是否位移到行程极限的接近开关；接近开关与驱动装置一信号连接。

5.根据权利要求1所述的管棒矫直机，其特征在于：所述驱动装置一包括设置在横梁上的电机一和丝杆螺母机构；所述电机一通过丝杆螺母机构与伸缩筒连接，以实现伸缩筒升降移动。

6.根据权利要求5所述的管棒矫直机，其特征在于：所述丝杆螺母机构包括压下丝杆，以及分别与压下丝杆螺接的压下螺母和调整螺母；压下丝杆与电机一连接，压下螺母和调整螺母分别固定在伸缩筒的上台阶和下台阶。

7.根据权利要求6所述的管棒矫直机，其特征在于：所述压下螺母和调整螺母分别以螺钉固定在伸缩筒的上台阶和下台阶；所述调整螺母与伸缩筒的下台阶之间垫设有垫片。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的管棒矫直机，其特征在于：还包括矫直辊和调角机构；所述矫直辊中设有转动筒；所述调角机构包括用于驱动转动筒转动、且驱动方向相反的驱动装置二和驱动装置三；驱动装置二上设有用于检测驱动装置二行程的转动检测机构；转动检测机构与驱动装置二和\/或驱动装置三信号连接。

9.根据权利要求8所述的管棒矫直机，其特征在于：所述驱动装置二包括油缸、顶杆一和与转动筒连接的顶头一；油缸包括缸筒和活塞杆；所述转动检测机构包括检测板和位移传感器二；缸筒设有腔体一；

所述顶杆一通过导向键一可滑动地设置在腔体一中，且顶杆一的一端延伸腔体一外与顶头一可转动连接；所述活塞杆可滑动地设置在腔体一中，且与顶杆一远离顶头一的一端相触；活塞杆的一端延伸至腔体一外与检测板连接；所述位移传感器二与检测板位置相对以实现对检测板位移进行检测。

10.根据权利要求9所述的管棒矫直机，其特征在于：所述驱动装置三包括电机二、调角丝杆、顶杆二、支撑筒和顶头二；所述支撑筒设有腔体二；顶杆二通过导向键二可滑动地设置在腔体二中；所述调角丝杆通过螺纹设置在顶杆二中；调角丝杆的一端与电机二连接，调角丝杆的另一端与顶头二可转动连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及矫直机技术领域，更具体地说，涉及一种管棒矫直机。

背景技术

由于管棒材料在轧制、冷却和运输过程中容易产生弧形弯曲，因此常用矫直机对管棒材料弧形弯曲进行矫正。矫直机一般带有矫直辊，通过电动机输出动力、并通过传动轴传递至矫直辊，多个矫直辊通过调整上下位置压差，使得上下矫直辊水平位置的角度发生变化，完成对常温下管棒材料直线几何形状的加工。

矫直机的上矫直辊一般设计成能够调整高度，以调节与下矫直辊之间的距离来匹配不同外径的管棒材料加工，缩短上矫直辊的行程，加快矫直效率。但是现有矫直机仅仅通过电机的运转量来估算上矫直辊的调整高度值，而缺乏对上矫直辊调整高度值的直接检测手段；估算准确度较低而影响调整精度，并且容易存在累计误差而进一步降低估算准确度和调整精度，不利于提高矫直机的矫直质量。

此外，为了匹配不同外径的管棒材料加工，矫直机的各个矫直辊一般均设计成能够在水平方向转动一定角度，从而根据被矫直管棒材料的不同外径而调整相应角度。但是矫直辊角度转动角度也是缺乏直接检测手段，仅仅通过电机的运转量来估算，也存在着调整精度低等技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种可实现矫直辊压下调整信息检测与反馈、有利于提高矫直辊压下调整精度、提高矫直机矫直精度和矫直质量的管棒矫直机。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种管棒矫直机，其特征在于：包括横梁和主机压下机构；主机压下机构包括伸缩筒、与伸缩筒连接的矫直辊托盘、驱动装置一和压下检测组件；所述驱动装置一设置在横梁上，驱动装置一与伸缩筒连接，以实现驱动装置一带动伸缩筒升降移动；所述压下检测组件包括与伸缩筒连接的浮动板和用于检测浮动板位移行程的位移传感器一；位移传感器一与驱动装置一信号连接。

本实用新型矫直机，浮动板随着伸缩筒升降而升降，通过位移传感器一检测浮动板的位移行程即可获取伸缩筒的位移行程，从而有效获取矫直辊的压下距离，并将检测得到的信息传送到驱动装置一中实现矫直辊压下调整信息的闭环反馈，驱动装置一可根据检测信息作出快速响应；有利于提高矫直辊压下的调整精度，从而提高矫直机矫直精度和矫直质量。

优选地，所述压下检测组件还包括设置在横梁上的支架、与支架可转动连接的转轴、与转轴连接的齿轮、与浮动板连接的齿条和指示器；所述齿轮与齿条啮合；所述转轴连接有指示件；所述指示器设有指示刻度；指示件与指示刻度相对。

浮动板随着伸缩筒升降而升降，带动齿条升降，齿条升降使齿轮、转轴和指示件转动；指示件转动到不同角度以指向不同的指示刻度，从而得到伸缩筒的位移行程。齿轮转动角度与浮动板位移距离之间的关系可通过现有数学计算方法得出。指示方式结构简单，可直观、有效、准确地指示出伸缩筒的位移行程。

优选地，所述伸缩筒与浮动板之间通过弹性元件实现弹性连接。伸缩筒与浮动板之间弹性连接，可提高齿轮与齿条之间配合的顺畅程度。

优选地，所述压下检测组件还包括用于检测浮动板是否位移到行程极限的接近开关；接近开关与驱动装置一信号连接。当浮动板移动到行程极限时，接近开关发出信号至驱动装置一使驱动装置一停止工作，避免伸缩筒移动到行程范围外而导致设备损坏，提高设备的安全性和可靠性。

优选地，所述驱动装置一包括设置在横梁上的电机一和丝杆螺母机构；所述电机一通过丝杆螺母机构与伸缩筒连接，以实现伸缩筒升降移动。

优选地，所述丝杆螺母机构包括压下丝杆，以及分别与压下丝杆螺接的压下螺母和调整螺母；压下丝杆与电机一连接，压下螺母和调整螺母分别固定在伸缩筒的上台阶和下台阶。电机一启动，带动压下丝杆进行转动，压下丝杆与压下螺母螺纹配合，使得压下螺母产生轴向位移趋势，对伸缩筒产生向下的压力或者产生向上的拉力，从而带动矫直辊托盘产生向下或者向上的轴向位移。

优选地，所述压下螺母和调整螺母分别以螺钉固定在伸缩筒的上台阶和下台阶；所述调整螺母与伸缩筒的下台阶之间垫设有垫片。在调整螺母未作用时，由于伸缩筒与矫直辊的自重会使压下丝杆与压下螺母之间的螺纹间隙在每一圈螺纹的下方；由于矫直力是通过压下螺母传递到压下丝杆上，因此矫直受力时螺纹间隙会由每一圈螺纹的下方抬升到每一圈螺纹的上方，对矫直精度产生影响；为了解决这个问题，需要使压下丝杆与压下螺母之间的螺纹间隙一直位于每一圈螺纹的上方。调整螺母旋转拧紧时，会通过压下丝杆反作用于伸缩筒与压下螺母，使伸缩筒与压下螺母相对压下丝杆上移，使螺纹间隙一直位于每一圈螺纹的上方。但是调整螺母与伸缩筒之间采用螺钉螺接，在调整螺母旋转到拧紧程度时，调整螺母的螺孔与伸缩筒的螺孔不一定正好对应，因此调整螺母与伸缩筒的下台阶之间加入垫片，通过修配垫片的厚度可解决螺孔位置对应的问题。

优选地，还包括矫直辊和调角机构；所述矫直辊中设有转动筒；所述调角机构包括用于驱动转动筒转动、且驱动方向相反的驱动装置二和驱动装置三；驱动装置二上设有用于检测驱动装置二行程的转动检测机构；转动检测机构与驱动装置二和\/或驱动装置三信号连接。

转动检测机构检测驱动装置二的行程可转换得到转动筒的转动角度，并将转动角度信息传送至驱动装置二和\/或驱动装置三，实现矫直辊转动信息的闭环反馈，驱动装置二和\/或驱动装置三可根据转动角度信息快速作出响应，有利于提高矫直辊角度调整精度，从而提高矫直机矫直精度和矫直质量。

优选地，所述驱动装置二包括油缸、顶杆一和与转动筒连接的顶头一；油缸包括缸筒和活塞杆；所述转动检测机构包括检测板和位移传感器二；缸筒设有腔体一；

优选地，所述驱动装置三包括电机二、调角丝杆、顶杆二、支撑筒和顶头二；所述支撑筒设有腔体二；顶杆二通过导向键二可滑动地设置在腔体二中；所述调角丝杆通过螺纹设置在顶杆二中；调角丝杆的一端与电机二连接，调角丝杆的另一端与顶头二可转动连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果：

1、本实用新型矫直机可实现矫直辊压下调整信息的检测与反馈，有利于提高矫直辊压下的调整精度，从而提高矫直机矫直精度和矫直质量；

2、本实用新型矫直机中，主机压下机构的指示方式结构简单，可直观、有效、准确地指示出伸缩筒的位移行程；

3、本实用新型矫直机可实现矫直辊转动信息的检测与反馈，有利于提高矫直辊角度调整精度，从而提高矫直机矫直精度和矫直质量；

4、本实用新型矫直机具有良好的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型矫直机中主机压下机构的结构示意图；

图2是本实用新型矫直机中主机压下机构的压下检测组件结构示意图之一；

图3是本实用新型矫直机中主机压下机构的压下检测组件结构示意图之二；

图4是本实用新型矫直机中主机压下机构在调整螺母未作用时，压下丝杆与压下螺母之间螺纹间隙的示意图；

图5是本实用新型矫直机中主机压下机构在调整螺母作用时，压下丝杆与压下螺母之间螺纹间隙的示意图；

图6是本实用新型矫直机中调角机构的结构示意图；

其中，1为电机一、2为压下丝杆、3为压下螺母、4为压下检测组件、5为伸缩筒、6为矫直辊托盘、7为调整螺母、8为浮动板、9为齿条、10为耳环螺钉、11为弹性元件、12为接近开关、13为齿轮、15为位移传感器一、16为转轴、17为指示器、18为支架、19为电机二、20为调角丝杆、21为压盖、22为支撑筒、23为顶杆二、24为导向键二、25为顶头二、26为转动筒、27为缸筒、28为导向键一、29为顶杆一、30为活塞杆、31为缸盖、32为检测板、33为位移传感器二、34为顶头一、35为垫片。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例一

本实施例一种管棒矫直机，其结构如图1至图3所示，包括横梁和主机压下机构；主机压下机构包括伸缩筒5、与伸缩筒5连接的矫直辊托盘6、驱动装置一和压下检测组件4。矫直辊托盘6用于连接矫直辊。

驱动装置一包括设置在横梁上的电机一1和丝杆螺母机构。丝杆螺母机构包括压下丝杆2，以及分别与压下丝杆2螺接的压下螺母3和调整螺母7；压下丝杆2与电机一1连接，压下螺母3和调整螺母7分别以螺钉固定在伸缩筒5的上台阶和下台阶。电机一1启动，带动压下丝杆2进行转动，压下丝杆2与压下螺母3螺纹配合，使得压下螺母3产生轴向位移趋势，对伸缩筒5产生向下的压力或者产生向上的拉力，从而带动矫直辊托盘6产生向下或者向上的轴向位移。

压下检测组件4包括与伸缩筒5连接的浮动板8和用于检测浮动板8位移行程的位移传感器一15；位移传感器一15与驱动装置一信号连接。

本实用新型矫直机，浮动板8随着伸缩筒5升降而升降，通过位移传感器一15检测浮动板8的位移行程即可获取伸缩筒5的位移行程，从而有效获取矫直辊的压下距离，并将检测得到的信息传送到驱动装置一中实现矫直辊压下调整信息的闭环反馈；有利于提高矫直辊压下的调整精度，从而提高矫直机矫直精度和矫直质量。

调整螺母7与伸缩筒5的下台阶之间优选垫设有垫片35。在调整螺母7未作用时，由于伸缩筒5与矫直辊的自重会使压下丝杆2与压下螺母3之间的螺纹间隙在每一圈螺纹的下方，如图4所示；由于矫直力是通过压下螺母3传递到压下丝杆2上，因此矫直受力时螺纹间隙会由每一圈螺纹的下方抬升到每一圈螺纹的上方，对矫直精度产生影响；为了解决这个问题，需要使压下丝杆2与压下螺母3之间的螺纹间隙一直位于每一圈螺纹的上方，如图5所示。调整螺母7旋转拧紧时，会通过压下丝杆2反作用于伸缩筒5与压下螺母3，使伸缩筒5与压下螺母3相对压下丝杆2上移，使螺纹间隙一直位于每一圈螺纹的上方。但是调整螺母7与伸缩筒5之间采用螺钉螺接，在调整螺母7旋转到拧紧程度时，调整螺母7的螺孔与伸缩筒5的螺孔不一定正好对应，因此调整螺母7与伸缩筒5的下台阶之间加入垫片35，通过修配垫片35的厚度可解决螺孔位置对应的问题。

压下检测组件4还包括设置在横梁上的支架18、与支架18可转动连接的转轴16、与转轴16连接的齿轮13、与浮动板8连接的齿条9和指示器17；齿轮13与齿条9啮合；转轴16连接有指示件；指示器17设有指示刻度；指示件与指示刻度相对。

浮动板8随着伸缩筒5升降而升降，带动齿条9升降，齿条9升降使齿轮13、转轴16和指示件转动；指示件转动到不同角度以指向不同的指示刻度，从而得到伸缩筒5的位移行程。指示刻度可用齿轮13的转动角度来标出，或者是将齿轮13转动角度转换成伸缩筒5位移行程来标出，甚至是采用其它方式标出。指示方式结构简单，可直观、有效、准确地指示出伸缩筒5的位移行程。

伸缩筒5与浮动板8之间通过弹性元件11实现弹性连接。优选的方案是：伸缩筒5设有耳环螺钉10一，浮动板8设有耳环螺钉10二；弹性元件11连接在耳环螺钉10一与耳环螺钉10二之间。伸缩筒5与浮动板8之间弹性连接，可提高齿轮13与齿条9之间配合的顺畅程度。

压下检测组件4优选还包括用于检测浮动板8是否位移到行程极限的接近开关12；接近开关12与电机一1信号连接。浮动板8的行程极限可根据伸缩筒5的行程极限来设定，接近开关12设置在浮动板8行程极限对应的位置上；当浮动板8移动到行程极限时，接近开关12发出信号至电机一1使电机一1停止工作，避免伸缩筒5移动到行程范围外而导致设备损坏。

实施例二

本实施例一种管棒矫直机，与实施例一的区别在于：本实施例中，矫直机还包括矫直辊和调角机构，矫直辊中设有转动筒26；调角机构如图6所示。

调角机构包括用于驱动转动筒26转动、且驱动方向相反的驱动装置二和驱动装置三；驱动装置二上设有用于检测驱动装置二行程的转动检测机构。

驱动装置二包括油缸、顶杆一29和与转动筒26连接的顶头一34；油缸包括缸筒27和活塞杆30；转动检测机构包括检测板32和位移传感器二33；缸筒27设有腔体一。顶杆一29通过导向键一28可滑动地设置在腔体一中，且顶杆一29的一端延伸腔体一外与顶头一34可转动连接；活塞杆30可滑动地设置在腔体一中，且与顶杆一29远离顶头一的一端相触，但活塞杆30与顶杆一29无相对配合连接；活塞杆30的一端延伸至腔体一外与检测板32连接；位移传感器二33与检测板32位置相对以实现对检测板32位移进行检测。

驱动装置三包括电机二19、调角丝杆20、顶杆二23、支撑筒22和顶头二25；支撑筒22设有腔体二；顶杆二23通过导向键二24可滑动地设置在腔体二中；调角丝杆20通过螺纹设置在顶杆二23中；调角丝杆20的一端与电机二19连接，调角丝杆20的另一端与顶头二25可转动连接。

调角机构的工作原理是：电机二19转动实现调角丝杆20的旋转，调角丝杆20在顶杆二23螺纹中旋转产生向下的压力，使得顶头二25推动转动筒26进行顺时针旋转；顶头一受到转动筒26旋转产生的压力，顶杆一29对活塞杆30产生轴向向上的压力，使得活塞杆30和顶杆一29向上移动。活塞杆30与顶杆一29的位移作用在检测板32上，由位移传感器二33对检测板32的轴向移动进行测量，从而转换得到转动筒26的转动角度；转动筒26转动角度与检测板位移距离之间的关系可通过现有数学计算方法得出；将转动角度信息传送至驱动装置二和\/或驱动装置三，实现矫直辊转动信息的闭环反馈，有利于提高矫直辊角度调整精度，从而提高矫直机矫直精度和矫直质量。

同理当需要逆时针转动时，油缸作用到活塞杆30上推动顶杆一29向下移动，使转动筒26逆时针旋转；此时，在活塞杆30的带动下检测板32向下移动，由位移传感器二33对检测板32的轴向移动进行测量，从而转换得到转动筒26的转动角度，实现矫直辊转动信息的闭环反馈。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种管棒矫直机论文和设计

一种管棒矫直机论文和设计-张波

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主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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