用于无缝钢管冷轧机凸轮转角装置运动精度的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于无缝钢管冷轧机凸轮转角装置运动精度的控制方法，其包括如下步骤：S1、作业准备；S2、进给回转机构箱体开盖拆修；S3、凸轮转角装置安装定位；S4、蜗杆轴弹簧预紧力调整；S5、蜗轮副啮合间隙调整；S6、圆锥齿轮啮合间隙调整；S7、进给回转机构安装复位与调试。本发明专利技术的有益效果在于：本发明专利技术具有以下有益效果：1、工序设计合理、工序工步流畅，无需增加相关费用投入支出，安全可靠、省工省时，实用高效，满足高强度高端无缝钢管的冷轧生产需求，具有一定的消故降本促生产作用，促进企业核心产品的市场竞争力。业核心产品的市场竞争力。业核心产品的市场竞争力。

【技术实现步骤摘要】
用于无缝钢管冷轧机凸轮转角装置运动精度的控制方法


[0001]本专利技术涉及冶金过程中生产无缝钢管的冷轧生产设备，尤其涉及一种用于无缝钢管冷轧机凸轮转角装置运动精度的控制方法。

技术介绍

[0002]无缝钢管是常见的冶金金属制品。无缝钢管冷轧技术因其轧制精度高、速度快、产能大、成材率高，易于生产组织与工艺技术调整等特点，目前已成为无缝钢管生产制备加工的主要方式。
[0003]无缝钢管冷轧生产设备根据轧辊数量分成两辊式、多辊式，其中两辊周期式冷轧管机因结构紧凑、轧制力大、产能高等特点，是应用最为广泛的无缝钢管冷轧机。
[0004]两辊周期式无缝钢管冷轧机的结构主要由进给回转机构、轧制机构、传动机构、芯棒卡盘机构、床身支承机构、授料落料机构和液压系统、工艺润滑系统、电气自动化控制系统、气动系统和辅助机构等组成。其中进给回转机构由转角输入及输出装置、进给与回转凸轮装置、蜗轮(蜗杆)杆副、进给摆杆装置、箱体及液压、润滑系统等组成。其功能就是按照设定的技术参数要求，将主电动机输出的动力，分解成为无缝钢管轧制中的水平进给运动和同步旋转运动，输出无缝钢管轧制变形所需要的进给(水平方向位移)和回转(径向旋转)的同步运动，减速变向后输出相应的矢量动能。轧制机构的功能就是通过由顶头(连同芯棒)和孔型组成的变形工具，对坯料管进行常温冷态变形加工。传动机构的功能就是按照设定的技术参数要求，输出相应的动力带动轧制机构和进给回转机构运行并输出动力。芯棒卡盘机构的功能就是将传动机构输出的动力，经过进给回转机构的整合调度(调整)，带动芯棒连同其最前端的顶头并带动包裹在顶头芯棒外圆的坯料管做旋转运动，保障所轧制的圆度。上述各机构的连续组合运动轨迹构成了整个无缝钢管冷轧变形的运动，因此，对于冷轧变形加工工艺而言，进给回转机构、轧制机构、传动机构、芯棒卡盘机构的运行稳定性和同步精度，直接影响到冷轧生产的质量与产能，其中进给回转机构的输出运动的精度是最为重要。
[0005]生产实践中，无缝钢管的冷轧变形加工运动过程主要由管坯(坯料管)的水平运动和旋转运动组成，在冷轧变形加工中，水平运动是主运动，旋转运动是副运动，两者均为间歇式运动，且是在工作机架处于机座内最前和最后两个极限工位时，同时启动和同时停止。其中：水平运动是间歇式直线运动，由进给回转机构通过三线丝杠输出动力，带动进给卡盘向前(轧制机构方向)匀速运行推动管坯，从头至尾的将整支管坯进行轧制，其功能就是提供管坯变径(减径)时的水平推送力，将坯料管的外径、内径、壁厚经过变形加工成为符合技术精度要求的尺寸，水平运动的参数(数值)就是管坯轧制的进给量。旋转运动是间歇式同步回转运动，由进给回转机构将旋转动力传递给芯棒卡盘机构，通过卡盘机构对管坯的夹持力，将管坯根据设定的参数做间歇式的旋转运动，其功能就是保证无缝钢管轧制变形加工中的圆度(同轴度)，旋转运动的参数(数值)就是管坯轧制的回转量。上述两种运动都必须在轧制机构的工作机架处于最前和最后两个极限工位时，才能同时实施运动。因此，管坯
轧制过程中的水平运动和旋转运动的同步性(业内俗称同步“连锁”)，直接影响到无缝钢管轧制的产能、质量和设备的使用寿命，而进给回转机构中的转角凸轮等装置(轴系)就是承担间歇式同步回转运动减速、变向及其输出功能的构件。
[0006]就进给回转机构而言，在无缝钢管冷轧变形加工中参与间歇式同步回转运动的构件主要是转角输入轴、转角输出轴、回转凸轮轴、进给凸轮轴、蜗杆轴、过渡轴等装置(轴系)等。其运动方式包含两种形式，即：一方面由电动机输出的动力由转角输入轴引入，通过齿轮旋转啮合运动将动能依次传递到过渡轴、回转凸轮轴，随后通过回转凸轮轴上的圆锥齿轮将动能传递给进给凸轮轴，进给凸轮轴通过齿轮啮合再将动能传递给蜗杆轴，最后通过蜗杆轴与转角输出轴上的蜗轮啮合运动，将回转运动输出到芯棒卡盘机构。另一方面通过回转凸轮轴上的回转凸轮与蜗杆轴端部的回转滚轮的贴合运动，依靠凸轮的大小径圆弧段，将连续旋转运动转换为转角输出轴的间歇式回转运动，回转滚轮与凸轮的贴合程度由蜗杆轴上的弹簧套筒预紧实现。上述两种运动是同步进行，因此，整个进给回转机构输出的间歇式回转运动的精度和稳定性就主要取决于：回转凸轮轴上的圆锥齿轮与进给凸轮轴上的圆锥齿轮啮合精度及其稳定性，以及回转凸轮轴上的回转凸轮与蜗杆轴上的回转滚轮的运动稳定性，而运动稳定性(进给运动与回转运动的同步误差)，全部依靠在线调整实现，这也是进给回转机构日常运行维护保障的重点。
[0007]由于无缝钢管冷轧机在使用过程中进给回转机构的各类装置会产生磨损，也就会影响到进给回转运动的稳定性和同步性；同时由于日常设备检修、维护等作业，会拆装涉及进给回转运动的各装置(轴系)，此时原有的同步精度也会发生变化，需要在完成检修等作业项目之后重新调整相关的啮合精度与接触精度，否则就会导致进给回转运动的输出异常，影响到轧制效能，并会导致相关装置(轴系)的损坏。
[0008]目前无缝钢管冷轧领域采用的都是目测手动校准法，对进给回转机构的凸轮转角装置进行同步性校准(调整)作业，其主要作业步骤包括：圆锥齿轮啮合精度调整
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蜗杆轴弹簧套筒预紧力调整
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转角凸轮与蜗杆轴端部回转滚轮贴合度(接触精度)调整
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蜗轮副啮合精度调整等。该方式能够满足目前无缝钢管冷轧机凸轮转角装置输出精度校准作业的要求，但是仍存在一定的不足，即：
[0009]1)在线调整工序设置不尽合理：根据进给回转机构动力传递顺序依次调整圆锥齿轮啮合间隙
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弹簧预紧力
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回转凸轮与回转滚轮贴合度
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蜗轮副啮合精度，涉及四套装置(轴系)，相互位置既有水平相交，又有垂直交汇，虽能逐一调整配合间隙，但是无法形成有机统一的组合间隙，尤其是蜗轮副作为末端输出构件，作为最后调整部位，在弹簧套筒的作用下，更易产生累积间隙，影响转角输出精度，并影响蜗轮使用寿命。
[0010]2)一次性校准合格率低：由于凸轮转角装置输出运动的同步性和稳定性直接关系到无缝钢管轧制的质量与效能，间歇式回转运动必须与水平运动同步，且精度未达到设定要求就不能轧制，一旦轧制就会造成质量和设备问题，因此对同步性精度的要求较高，即水平运动与回转运动的起始误差值≤1.0mm/度，故需要重复校准多次才能达到此精度要求，不利于企业开发的高端产品的质量控制。
[0011]3)齿轮啮合精度与凸轮回转滚轮接触精度不易同步控制：一方面位于蜗杆轴前端的回转滚轮与回转凸轮轴的凸轮之间的接触精度受制于转角凸轮轴与进给凸轮轴端部的圆锥齿轮啮合精度。另一方面位于尾部的弹簧套筒装置，通过预先设定的预紧力控制受到
回转凸轮大小径圆弧段连续对挂轮的载荷(接触面贴合滚动)，预紧力异常就会导致挂轮与凸轮大小径切换段接触时的撞击，造成运动间隙，最终致使转角动作与水平动作失衡，严重时会造成蜗轮副的急剧磨损失效，尤其是在轧制高强度无缝钢管时输出运动精度误差偏大的问题尤甚。
[0012]4)对作业人员技能经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于无缝钢管冷轧机凸轮转角装置运动精度的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、作业准备；S2、进给回转机构箱体开盖拆修；S3、凸轮转角装置安装定位；S4、蜗杆轴弹簧预紧力调整；S5、蜗轮副啮合间隙调整；S6、圆锥齿轮啮合间隙调整；S7、进给回转机构安装复位与调试。2.如权利要求1所述的用于无缝钢管冷轧机凸轮转角装置运动精度的控制方法，其特征在于，所述作业准备的步骤包括如下操作：安全技术交底、现场安全防范措施落实、检修维护作业登记与挂牌联络和工装器具准备。3.如权利要求1所述的用于无缝钢管冷轧机凸轮转角装置运动精度的控制方法，其特征在于，所述进给回转机构箱体开盖拆修的步骤具体包括如下操作：拆除箱体上盖，拆除电源线、润滑管路、液压管路，更换失效轴系装置。4.如权利要求1所述的用于无缝钢管冷轧机凸轮转角装置运动精度的控制方法，其特征在于，所述凸轮转角装置安装定位的步骤具体包括如下操作：安装转角输入轴：将转角输入轴安装在进给回转机构箱体内，预紧各固定点紧固件；安装过渡轴：将过渡轴安装在进给回转机构箱体内，预紧各固定点紧固件；安装回转凸轮轴：将回转凸轮轴安装在进给回转机构箱体内，预紧各固定点紧固件；安装蜗杆轴：将蜗杆轴安装在进给回转机构箱体内，预紧各固定点紧固件；安装进给凸轮轴：将进给凸轮轴安装在进给回转机构箱体内，预紧各固定点紧固件；安装转角输出轴：将转角输出轴安装在进给回转机构箱体内，预紧各固定点紧固件。5.如权利要求1所述的用于无缝钢管冷轧机凸轮转角装置运动精度的控制方法，其特征在于，所述蜗杆轴弹簧预紧力调整的步骤具体包括如下操作：蜗杆轴轴向定位：蜗杆轴以蜗杆两端轴承座为支承点，做径向与轴向同步定位，尾部弹簧套筒内弹簧预紧调节螺栓处于自由状态，端部回转滚轮与回转凸轮小径圆弧段表面贴合；回转凸轮定位：转动回转凸轮，将所述凸轮由小径段向大径段过渡平面与蜗杆轴端部回转滚轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，
申请(专利权)人：宝武特种冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：