無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪，其包括三片卡爪片，其特征在于，所述每一片卡爪片均包括分體設(shè)置的一固定卡環(huán)片和一卡爪體片，所述固定卡環(huán)片和卡爪體片可拆卸地連接。本實用新型將現(xiàn)有整體式卡爪改成分體復合式結(jié)構(gòu)，在提高卡爪使用壽命，滿足生產(chǎn)需要的基礎(chǔ)上，減少了機加工作業(yè)時間，便于現(xiàn)場拆裝作業(yè)，消除了安全隱患，提高了加工效率。
【專利說明】無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種位置固定元件，尤其涉及一種卡爪。

【背景技術(shù)】
[0002]無縫鋼管是常見的冶金制品，冷軋變形加工是無縫鋼管的主要生產(chǎn)加工方式，兩輥周期式冷軋機是最常見的無縫鋼管冷軋加工設(shè)備。
[0003]兩輥周期式無縫鋼管冷軋機一般包括軋制機構(gòu)、傳動機構(gòu)、送進回轉(zhuǎn)機構(gòu)、芯棒卡盤機構(gòu)、中間床身機構(gòu)、授料機構(gòu)、下料機構(gòu)、潤滑機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等機構(gòu)，其中中間床身機構(gòu)包括送進卡盤(或送進小車)、床身、三線絲杠、活動中心架、拉桿等構(gòu)件；床身是整套中間床身機構(gòu)的載體，一端連接軋制機構(gòu)的機座，另一端連接送進回轉(zhuǎn)機構(gòu)的齒輪箱體；送進卡盤(或送進小車)安置在床身上，活動中心架分別設(shè)置于送進卡盤(或送進小車)兩側(cè)，通過拉桿依次連接；兩套三線絲杠分別放置在床身頂部，依靠活動中心架支承，并通過三線螺母與送進卡盤(或送進小車)連接形成螺紋副結(jié)構(gòu)并組成運動關(guān)系，三線絲杠前端插入軋制機構(gòu)的機座中形成前端支承點，并設(shè)置有滾動軸承，后端通過聯(lián)軸器與送進回轉(zhuǎn)機構(gòu)的進給軸連接，成為整套床身機構(gòu)的動力輸入元件。
[0004]無縫鋼管軋制時，管坯由授料機構(gòu)頂桿推送，穿越送進回轉(zhuǎn)齒輪箱箱體芯棒卡盤軸的內(nèi)孔，進入床身機構(gòu)中，在頂桿的推動下，依次穿越后端活動中心架、送進卡盤(或送進小車)、前端活動中心架，當管坯尾部穿越送進卡盤時，啟動快速進給裝置，帶動兩套三線絲杠正向旋轉(zhuǎn)，送進卡盤因三線螺母與三線絲杠的螺紋結(jié)構(gòu)配合，將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為整套送進卡盤的水平位移運動，此時送進卡盤整體向前做水平運動，直至位于送進卡盤前端芯部位置的卡爪閉合并軸向頂住管坯尾部端面；此時關(guān)閉快速進給裝置，啟動工進裝置，即由送進回轉(zhuǎn)機構(gòu)動作，輸出動力，按照設(shè)定的進給量，帶動三線絲杠旋轉(zhuǎn)，使得送進卡盤按照進給量勻速向前水平位移，將管坯頂送進入軋制機構(gòu)變形加工；此時管坯軋制時的反彈力全部集中在送進卡盤前端芯部的卡爪上，卡爪既要承受管坯連續(xù)的反彈力撞擊，又要緊緊的頂住管坯，保證其不往后逃逸，能夠順利軋制變形，因此卡爪承受較大的軸向沖擊載荷，并隨著軋制的規(guī)格、進給量的增加而同步增大，故卡爪成為床身機構(gòu)的主要易損件和故障點。
[0005]如圖1和圖2所示，目前使用的卡爪是一件三等分的異形體1，異形體I整體加工外形和內(nèi)圓錐孔、臺階孔后再行三等分剖開，每塊異形體I上分別加工圓形通孔，使用時將卡爪的三塊異形體I成對安裝在送進卡盤(或送進小車)前端，通過圓柱銷固定，同時在三塊異形體I半圓型環(huán)狀凹槽內(nèi)安裝一副拉簧，這樣就可依靠拉簧的彈性變形，實現(xiàn)卡爪的使用功能。圖3-圖5分別示意了卡爪工作過程中的管坯2進入卡爪前、管坯2穿越卡爪以及管坯2尾部頂住卡爪三個狀態(tài)。管坯穿越送進卡盤時，卡爪的三塊異形體I因受到管坯2的軸向力分別前傾打開，提供管坯2穿越的通道；當管坯2尾部端面脫離卡爪時，在拉簧3作用下三塊異形體I依靠自重閉合，形成相對封閉平面正好與管坯2尾部平齊。因此卡爪主要的劣化磨損部位就是與管坯2接觸并在軋制中頂住管坯2的部位B。
[0006]目前的生產(chǎn)實踐中，送進卡盤的卡爪存在的主要問題是:
[0007]I)卡爪消耗量較大:由于卡爪的結(jié)構(gòu)特點和工作性質(zhì)，在軋制中特定部位，例如與管坯尾部端面直接接觸面，承受連續(xù)性的沖擊載荷，故容易出現(xiàn)內(nèi)凹等劣化磨損現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)內(nèi)凹會影響到管坯軋制后的端面狀態(tài)，同時導致整個卡爪受力面出現(xiàn)異常，造成卡爪歪斜等問題，最終引起圓柱銷脫落，送進卡盤端蓋變形、軸承受到異常軸向力而破損等故障；
[0008]2)卡爪物料成本高:卡爪采用黃銅制作，銅材作為有色金屬采購費用相對較高，且一旦卡爪前端與管坯接觸面磨損內(nèi)凹后，整套卡爪就不能使用，只能廢棄，不能重復使用，增加了生產(chǎn)成本費用的支出；
[0009]3)卡爪加工制作難度高:卡爪作為一個三等分的剖分異形體,既有外圓錐面、又有內(nèi)圓錐孔，既有半圓型環(huán)狀槽、又有端面臺階孔，還要加工圓柱銷孔，因此機加工作業(yè)工藝流程長，涉及鋸切、車削、銑削、劃線、鉆孔等工序，尤其是車削加工最為復雜，故加工一副卡爪需要消耗作業(yè)工時44個，且對作業(yè)人員技能要求較高；
[0010]4)卡爪現(xiàn)場更換不便:由于卡爪采用三副圓柱銷與送進卡盤連接，拆裝時需要旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，而床身結(jié)構(gòu)較為緊湊，送進卡盤周邊還有活動中心架、拉桿等元件，故作業(yè)環(huán)境相對局促，拆卸與安裝較為不便，且卡爪單件重量為8KG，一手托住一手安裝較為吃力，一旦滑脫就會出現(xiàn)物體打擊傷害，存在安全隱患。
實用新型內(nèi)容
[0011]本實用新型的目的在于提供一種無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪，其能在滿足生產(chǎn)需要的基礎(chǔ)上，減少卡爪的消耗，延長使用壽命，節(jié)約成本，同時便于加工和更換。
[0012]為了達到上述實用新型的目的，本實用新型提供了一種無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪，其包括三片卡爪片，其中每一片卡爪片均包括分體設(shè)置的一固定卡環(huán)片和一卡爪體片，所述固定卡環(huán)片和卡爪體片可拆卸地連接。
[0013]本實用新型所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪是對現(xiàn)有送進卡盤卡爪的技術(shù)改進，所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪采用“分體復合式”結(jié)構(gòu)，包括三片卡爪片，每一片卡爪片均包括分體設(shè)置的可拆卸地連接的一固定卡環(huán)片和一卡爪體片。三片固定卡環(huán)片構(gòu)成周向斷續(xù)的固定卡環(huán)，固定在送進卡盤前端；三片卡爪體片構(gòu)成周向斷續(xù)的卡爪體，卡爪體片可拆卸地連接在固定卡環(huán)片上，一旦出現(xiàn)磨損劣化問題，僅需更換卡爪體片即可，使得固定卡環(huán)可重復使用，減少了卡爪的消耗。由于上述方案對卡爪的結(jié)構(gòu)進行了分拆，使得其加工和更換也更加方便。
[0014]本實用新型所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)緊湊、定位準確、使用維護便捷、安全可靠、實用高效，有效地解決了送進卡盤卡爪磨損消耗大、力口工繁瑣效率低、拆裝不便存在安全隱患等問題，日常維護僅需要更換卡爪體片即可，便捷高效，在滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需求的基礎(chǔ)上，降低了生產(chǎn)成本，減少了故障率。
[0015]進一步地，在本實用新型所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪中，所述固定卡環(huán)片和卡爪體片通過螺釘可拆卸地連接。
[0016]本實用新型所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪具有下述有益效果:
[0017]I)設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，定位準確，穩(wěn)定性好，安全可靠、實用性強；
[0018]2)采用分體復合式結(jié)構(gòu)，固定卡環(huán)可以長期使用，降低有色金屬消耗；
[0019]3)鋼制卡爪體經(jīng)過熱處理調(diào)質(zhì)處理，耐磨抗沖擊載荷能力強，使用壽命
[0020]長；
[0021]4)固定卡環(huán)與卡爪體加工工藝合理，有分有合，作業(yè)效率高、加工精度
[0022]好；
[0023]5)日常維護性能好，拆裝卡爪體便捷，單重輕不易滑脫，消除安全隱患；
[0024]6)有效解決了送進卡盤卡爪磨損消耗大、加工繁瑣效率低、拆裝不便存
[0025]在安全隱患等問題，滿足的現(xiàn)場生產(chǎn)的需要，降低生產(chǎn)成本，減輕勞動強
[0026]度；
[0027]7)通用性強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為現(xiàn)有的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪在一種實施方式下的結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0030]圖3為管坯進入現(xiàn)有的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。
[0031]圖4為管坯穿越現(xiàn)有的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。
[0032]圖5為管坯尾部頂住現(xiàn)有的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪結(jié)構(gòu)狀態(tài)圖。
[0033]圖6為本實用新型所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪在一種實施方式下的結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖7為圖6的A-A剖視圖。
[0035]圖8為本實用新型所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪在一種實施方式下的固定卡環(huán)結(jié)構(gòu)圖。
[0036]圖9為圖8的A-A剖視圖。
[0037]圖10為本實用新型所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪在一種實施方式下的卡爪體結(jié)構(gòu)圖。
[0038]圖11為圖10的A-A剖視圖。
[0039]圖12為圖10的后視圖。
[0040]圖13為本實用新型所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪在一種實施方式下的應(yīng)用結(jié)構(gòu)管坯輸送狀態(tài)圖。
[0041]圖14為本實用新型所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪在一種實施方式下的應(yīng)用結(jié)構(gòu)管坯穿越狀態(tài)圖。
[0042]圖15為本實用新型所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪在一種實施方式下的應(yīng)用結(jié)構(gòu)管坯軋制狀態(tài)圖。

【具體實施方式】
[0043]下面將根據(jù)具體實施例及說明書附圖對本實用新型所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪做進一步說明，但是該說明并不構(gòu)成對本實用新型技術(shù)方案的不當限定。
[0044]圖6和圖7示意了本實用新型所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪在一種實施方式下的結(jié)構(gòu)。圖8-圖12示意了其零部件的結(jié)構(gòu)。
[0045]如圖6和圖7所示，本實施例中的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪，其包括三件固定卡環(huán)片4、三件卡爪體片5以及九件緊固螺釘6，材質(zhì)是銅。固定卡環(huán)片4是一經(jīng)過三等分剖分切開的異形體(如圖8和圖9所示)；異形體外圓周表面依次呈圓錐面、圓柱面、圓錐面、圓柱面，相鄰的圓錐面和圓柱面之間采用圓角平滑過渡并連接；異形體芯部為錐孔通孔，圓錐通孔兩端與異形體端面連接處分別加工圓柱孔過渡；圓錐孔小徑處端面上加工九處螺紋盲孔；固定卡環(huán)片4分別以螺紋盲孔中間一孔軸心線為基準，分別加工兩側(cè)剖切點形成矩形平面，在矩形平面分別加工一處圓形通孔，通孔兩端加工45度倒角?？ㄗw片5的材質(zhì)是45#鋼，熱處理調(diào)質(zhì)HB350-400，是一由圓環(huán)經(jīng)過三等分切開的剖分體(如圖10-圖12所示)，圓環(huán)芯部加工三重臺階孔，其中一側(cè)為圓錐孔，圓錐孔大徑與圓環(huán)端面連接，另一側(cè)及其與圓錐孔緊鄰的均為圓柱孔；在與圓錐孔緊鄰的圓柱孔端面加工有九處沉孔，沉孔頂部和底部均為圓柱孔，中間是120度圓錐孔,圓錐孔大徑與頂部圓柱孔重合；外圓周面加工一半圓形環(huán)形槽，距離環(huán)形槽軸心線較遠的端面與外圓周面的連接處加工圓角；卡爪體片5以三組沉孔中間一孔軸心線為基準，分別加工兩側(cè)剖切點形成矩形平面。緊固螺釘6有九件，均為國標M8*25mm內(nèi)六角平機螺釘。
[0046]本實施例中的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪使用前，先將卡爪按如下步驟拼裝就位:按照使用規(guī)格，將卡爪體片5沉孔與相應(yīng)的固定卡環(huán)片4螺紋盲孔對齊，矩形平面同時平齊后，采用九枚M8*25mm內(nèi)六角平機緊固螺釘6旋擰緊固裝配成三片卡爪片，這樣就完成了本實施例中的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪的拼裝作業(yè)，可上機使用。
[0047]圖13-圖15示意了本實用新型所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪在一種實施方式下的應(yīng)用結(jié)構(gòu)狀態(tài)。圖13示意了管坯8輸送狀態(tài)，圖14示意了管坯8穿越狀態(tài)，圖15示意了管坯8軋制狀態(tài)。
[0048]如圖13-圖15所示，本實施例中的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪使用時，將其安裝在LG-11H兩輥周期式無縫鋼管冷軋機送進卡盤7的前端，采用三件圓柱銷10分別將三件卡爪片的固定卡環(huán)片4與送進卡盤7連接并固定就位，采用拉簧11放在卡爪體半圓形環(huán)形槽內(nèi)固定，通過拉簧11的彈性變形，滿足管坯穿越時的卡爪打開與閉合的功能，滿足生產(chǎn)的需要；無縫鋼管軋制時，管坯8尾部端面與經(jīng)過熱處理加工的鋼制卡爪體片5接觸，卡爪體片5既不會對管坯8尾部造成傷害，又可提高耐沖擊載荷磨損的能力，使用壽命長，一旦出現(xiàn)磨損后，只要更換卡爪體片5即可，無需更換固定卡環(huán)片4，卡爪體片5單重輕，拆裝容易、不易滑脫。
[0049]下面以LG-110H兩棍周期式冷軋機送進卡盤裝置卡爪(芯棒規(guī)格為Φ80ι?πι)為例，簡單介紹本實用新型所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪在一種實施方式下的加工工藝:
[0050]1、供坯備料:
[0051](I)固定卡環(huán)備料:倉庫領(lǐng)用規(guī)格為Φ305*500ι?πι優(yōu)質(zhì)銅合金鑄件,鋸床鋸切分段，長度135mm ；
[0052](2)卡爪體備料:倉庫領(lǐng)用規(guī)格為Φ 185mmX 5000mm的45#熱軋圓鋼,鋸床鋸切分段，長度30mm ；
[0053]2、車削:
[0054](I)車削固定卡環(huán)；
[0055](2)車削卡爪體；
[0056]3、檢驗；
[0057]4、劃線:
[0058](I)固定卡環(huán)劃線--①120度三等分中心線，②120mm寬度線，③3組9處螺紋孔加工線；
[0059](2)卡爪體劃線:①20度三等分中心線，②120mm寬度線，③3組9處沉孔加工線；
[0060]5、孔加工:
[0061](I)固定卡環(huán)鉆孔:鉗工使用搖臂鉆床根據(jù)劃線標記，加工中心距為Φ 112mm、孔徑Φ 8.5mm的3組9處沉孔，③修毛刺；
[0062](2)卡爪體劃線:①鉗工使用臺鉆，根據(jù)劃線標記加工中心距為Φ112πιπι、孔徑Φ 6.7mm的3組9處盲孔，②鉗工在9處盲孔上加工M8三角螺紋，③修毛刺；
[0063]6、裝配:鉗工使用內(nèi)六角扳手和9枚M8*25內(nèi)六角螺釘分別將卡爪體固定在固定卡環(huán)上；
[0064]7、裝配體檢驗；
[0065]8、裝配體統(tǒng)削:使用臥式統(tǒng)床,統(tǒng)加工120-0.34mm的三等分塊，中間部分用4mm的銑刀割開，粗糙度符合圖示要求，加工后剖分體整修毛刺；
[0066]9、剖分體檢驗:對三等分切開剖分的固定卡環(huán)、卡爪體進行檢驗；
[0067]10、剖分體拆卸:(1)鉗工使用內(nèi)六角扳手拆除9枚M8*25內(nèi)六角螺釘，將固定卡環(huán)與卡爪體分離；(2)在每塊剖分體上標注鋼印標記；
[0068]11、固定卡環(huán)后續(xù)加工:(I)在固定卡環(huán)矩形平面上對Φ 31mm通孔劃線標記；(2)使用搖臂鉆床加工中心距為Φ210_的Φ 31mm通孔,注意孔與側(cè)面的垂直度并修毛刺；
[0069]12、卡爪體后續(xù)加工:(1)熱處理調(diào)質(zhì)，HB350-400 ; (2)去除熱處理氧化物；(3)檢驗；(4)上油、入庫。
[0070]本技術(shù)方案中的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便，滿足連續(xù)加工作業(yè)，其采用自定心裝夾，精度調(diào)整要求低，普通員工就能操作，滿足多種規(guī)格軋輥軸承加工，通用性強。此外，其現(xiàn)場裝夾提高軸承穩(wěn)定性，減輕“C字型”開口段車削中的跳刀誤差，適用性強，改進成本低，易于實施。
[0071]需要注意的是，以上所列舉的實施例僅為本實用新型的具體實施例。顯然本實用新型不局限于以上實施例，隨之做出的類似變化或變形是本領(lǐng)域技術(shù)人員能從本實用新型公開的內(nèi)容直接得出或者很容易便聯(lián)想到的，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪，其包括三片卡爪片，其特征在于，所述每一片卡爪片均包括分體設(shè)置的一固定卡環(huán)片和一卡爪體片，所述固定卡環(huán)片和卡爪體片可拆卸地連接。
2.如權(quán)利要求1所述的無縫鋼管冷軋機送進卡盤復合式卡爪，其特征在于，所述固定卡環(huán)片和卡爪體片通過螺釘可拆卸地連接。
【文檔編號】B21B39/02GK203991683SQ201420132412
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】柏永超, 陳濤, 劉如全, 欒昊 申請人:寶鋼特鋼有限公司