三辊定心辊机构的优化设计方法

肖 伟，柳 林，董海波

（中冶赛迪工程技术股份有限公司，重庆 401122）

1 三辊定心辊设备及机构

目前的各种热轧无缝钢管生产方法中，都会使用到穿孔机这一设备对实心管坯穿孔，穿孔机主要由前台、本体、轧辊传动装置、后台一段、后台二段组成。

穿孔机后台的三辊定心辊用于在穿孔轧制的过程中夹持顶杆和毛管，是穿孔机变形的一个重要辅助变形设备，其结构为安装在机座上的联动的3个四连杆机构，三辊定心辊结构如图1所示。驱动液压缸通过中间耳轴铰接在机座上，其杆头和主动臂转毂连接，可以驱动主动臂转毂绕铰点转动，主动臂转毂上另有3个支臂构成四连杆机构的主动摇杆。上辊、内侧下辊、外侧下辊的3个辊子绕穿孔中心D呈120°布置，3个辊子安装在四连杆机构的从动摇杆的支臂末端。当驱动液压缸的缸杆伸出，主动臂转毂顺时针转动，主动摇杆带动连杆，连杆带动从动摇杆转动，实现3个定心辊辊子以穿孔中心D为基准的同步关闭，反之则同步打开。其中，上辊在毛管拨出时要大打开，所以其连杆被设计成液压缸，上辊需要大打开时，该液压缸的缸杆缩回。常规状态下，该液压缸的缸杆完全伸出，作为一根连杆使用。

图1 三辊定心辊的结构示意

由于空间及布置的缘故，主动摇杆同步转动的3个四连杆机构是不一致的，导致3个定心辊开闭的时候，其抱顶杆或抱毛管的中心位置始终在变化。为取得良好的使用效果，该机构的设计需要反复进行尺寸调整和验证优化。……