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用于鋼管內壁清理機的步進式上下料機構

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摘要:鋼管內壁噴丸清理機設備的上下料方式對清理效率、設備成本等有較大影響。改進設計了一種 步進式上下料機構,上下料時托板上下移動,托板形狀有特殊要求,鋼管在階梯斜面移位,逐件‘鏈續”上 下料,可同時在線處理4~6根鋼管,并且可與外壁清理、噴涂等后續工序并線連接使用。使用該上下料 機構。設備具有自動化程度高、占地面積小,造價低等優點。
關鍵詞:鋼管:內壁;清理;步進式;上下料
為了去除鋼管內壁表面氧化皮,提高耐腐蝕性和疲勞強度,通常采用噴丸工藝來處理鋼管內壁 表面,即將噴槍插入到鋼管內孔中,利用壓縮空氣作為動力,將彈丸加速產生一定的動能,噴打鋼 管內壁。鋼管本身自轉,噴槍沿鋼管軸線方向往復移動,實現對鋼管內壁全方位噴丸清理。在鋼管 噴丸清理中,鋼管上下料方式對清理效率、設備成本、環境保護等影響較大。目前,單管、雙管內 壁噴砂設備通常采用人工上下料,即工人用運管小車將鋼管推至噴砂設備旁邊,用起吊裝置將鋼管 放置到轉動機構上,使管子轉動,由噴槍噴砂清理,噴砂清理完成后,再由單臂吊卸料機構卸料。 這種方法勞動強度大、效率低、設備密封困難污染環境。對于清理三管及以上的多管清理設備,則 多采用平移小車來自動上下料,平移小車需要專用軌道,每次上下料需將所有工件移出噴射區,設 備占地面積大、造價高,無法實現連續處理,很難與后續鋼管外壁清理、噴涂等工序并線連接使用。 步進式上下料機構已經很成熟,廣泛應用于軋鋼加熱爐,使用專用的步進機構,在爐內做矩形運動 來移送圓鋼,圓鋼之間可以留出空隙,出爐圓鋼由托出裝置送出,具有結構簡單、動作可靠等優點。 鋼管內壁清理機處理工件是鋼管,工件形狀與軋鋼加熱爐的圓鋼相同,因此該步進式上下料機構可 以借用到鋼管內壁清理設備上。
1步進式上下料機構原理
圖1為步進式上下料機構工作流程。圖1(a)為工作狀態,此時鋼管2~7放置在多個轉動托 輥之上,輸入動力使各托輥轉動并帶動鋼管2~7自轉;為了便于換位時鋼管滾動和保持位置不混亂j 還設有帶有“V’’形缺口的保持架,作為輔助定位元件分隔工件;上下料托板作用是“平移”工件,該零 件可沿其導軌上下移動,由液壓缸推動,共有上下2個工位,處于上工位時應能抬起所有工件,要 求上下料托板的上斜面高于保持架上對應斜面,上工位位置由死檔鐵控制;處于下工位時,工件在 噴丸位置,此時將噴槍插入鋼管2~7內部,即可進行噴砂清理。鋼管1是等待上料的工件, 管7為第一個待下料鋼管。需要上下料時(圖lb)停止噴砂,將噴槍從各鋼管中抽出,自動提升系統將上下料托板抬起至上工位,鋼管1~7隨上下料托板一同抬起,鋼管1~6沿上下料托板的斜面 自動向前滾動,到達斜面底部阻擋面時停止,鋼管7可移至下料平臺上,等待下料輸出裝置動作。 當上下料托板再移至下工位(圖lc),鋼管1~6沿保持架相應斜面滾動至工作位置,此時鋼管位置 與圖(a)中完全一致,只是向前移動一個工位,由于鋼管位置準確,噴槍只需沿鋼管軸線方向移動 一個自由度,簡化設備結構。此時鋼管l被送到工作區,而鋼管7從工作區離開。重復以上工序可 完成所有工件順序更換,實際上是將上下料托板的垂直運動轉變為工件的“平移”。 需要強調的是上下料托板形狀有特殊要求,各斜面斜度要與提升速度相協調,如果斜度太大或 提升速度過高,鋼管沿斜面滾動加速度過大,會造成鋼管脫離正確位置或者產生較大沖擊。鋼管較 長需有多個上下料托板,且其運動必須同步,可采用機械聯動裝置,保持其瞬時速度位移完全一樣 步進式上下料機構工作流程
圖1步進式上下料機構工作流程
2結論

將應用于軋鋼加熱爐的步進式上下料機構改進設計,可用于鋼管內壁噴砂設備的上下料。該上 下料方式使鋼管逐件“連續”位移,可同時在線處理4~6根鋼管,有效改善工人操作環境,減輕工人 勞動強度。該機構可以與后續鋼管外壁拋丸清理、表面噴涂等工序并線使用,提高噴丸設備的自動 化程度。具有占地面積小,設備造價低等優點。

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