鋼管拋丸機(jī)自動(dòng)上料裝置設(shè)計(jì)

摘要：本文設(shè)計(jì)了一種鋼管拋丸機(jī)專用自動(dòng)上料裝置，它主要由上料架、撥料盤、送料輥道及動(dòng)力系統(tǒng)等組成，回轉(zhuǎn)式撥料盤將上料架上的1根鋼管抬起，鋼管沿?fù)芰媳P斜面滾動(dòng)，被準(zhǔn)確地放置到送料輥道上并送進(jìn)拋丸室，撥料盤每轉(zhuǎn)可將2個(gè)鋼管送入輥道。撥料盤采用組合式結(jié)構(gòu)，減小了撥料盤與等待送進(jìn)鋼管的作用力，降低了振動(dòng)及噪聲。采用本設(shè)計(jì)減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，與人工上料相比工作效率提高4倍以上。本文由青島鋼管拋丸機(jī)生產(chǎn)廠家青島吉川整理
關(guān)鍵詞：拋丸機(jī)；鋼管；自動(dòng)；上料

1前言


作為輸送石油、天燃?xì)?、水、煤氣、蒸氣等流體的管道，鋼管在石油化工、鋼鐵、城市集中供熱、供排水等行業(yè)大量使用，另外，與實(shí)心鋼材相比，在抗彎、抗扭強(qiáng)度相同的情況下，鋼管重量較輕，所以也廣泛用于制造機(jī)械零件和工程構(gòu)件。為提高鋼管使用壽命，鋼管內(nèi)外壁表面需要強(qiáng)化、除銹、涂漆等處理，表面拋丸、噴砂處理可強(qiáng)化表面，提高疲勞強(qiáng)度及耐腐蝕性，增大漆面與金屬表面的結(jié)合力力。該鋼管拋丸機(jī)是我公司生產(chǎn)的一種鋼管外壁自動(dòng)化處理設(shè)備，主要用于直徑不大于76毫米的鋼管表面拋丸處理，同類設(shè)備多采用人工上料，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、上料時(shí)間長節(jié)拍不好控制，降低拋丸處理效率。本文設(shè)計(jì)了鋼管拋丸機(jī)得專用自動(dòng)上料裝置，其組成如圖1所示：整個(gè)上料裝置由上料架1、撥料盤2、動(dòng)力系統(tǒng)3以及送料滾動(dòng)4和5等組成。撥料盤轉(zhuǎn)動(dòng)1轉(zhuǎn)可將2個(gè)鋼管送進(jìn)拋丸室，大大提高生產(chǎn)效率。以下簡要介紹該上料裝置工作原理及典型結(jié)構(gòu)。
1上料架2撥料盤3動(dòng)力系統(tǒng)4外側(cè)送料輥道5內(nèi)側(cè)送料輥道

圖1自動(dòng)上料裝置原理圖
2自動(dòng)上料裝置工作原理


圖2為撥料盤工作循環(huán)示意圖,其工作原理如下：*先將多根需要拋丸處理的鋼管放在帶斜度的上料架1上，在重力作用下，鋼管排列整齊靠緊在上料架下部擋塊上，此時(shí)工件被定位；動(dòng)力系統(tǒng)（減速機(jī)）為撥料盤2提供動(dòng)力，通過鏈傳動(dòng)帶動(dòng)其順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，撥料盤轉(zhuǎn)動(dòng)可將管子送到送料輥道上，送料棍子的連續(xù)旋轉(zhuǎn)將工件送入拋丸室，進(jìn)行下工序拋丸處理。撥料盤的工作循環(huán)如下：當(dāng)撥料盤2處于位置Ⅰ時(shí)，撥料盤A點(diǎn)圓弧角將上料架上1個(gè)鋼管托起，隨著撥料盤2的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，撥料盤上A點(diǎn)向上抬起，B點(diǎn)向下方轉(zhuǎn)動(dòng)，在重力作用下，管子沿斜面AB滾動(dòng)到B點(diǎn)圓弧角，撥料盤2繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，就將管子放置在內(nèi)側(cè)送料輥道5上，此時(shí)完成第一根管子上料；撥料盤2從位置Ⅱ開始繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到位置Ⅲ時(shí)，撥料盤另一個(gè)工作面上的C點(diǎn)圓弧角將第二根管子抬起，撥料盤重復(fù)前半周期的運(yùn)動(dòng)，其上D點(diǎn)圓弧角將第二根管子放置在外側(cè)送料輥道5上（位置Ⅳ），此時(shí)撥料盤旋轉(zhuǎn)一周，完成2根管子上料。上料時(shí)間節(jié)拍由動(dòng)力系統(tǒng)傳動(dòng)速度控制。
圖2撥料盤工作循環(huán)圖
3撥料盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)


本上料機(jī)構(gòu)要實(shí)現(xiàn)向2個(gè)送料輥道放置鋼管，由于2個(gè)輥道相對撥料盤回轉(zhuǎn)中心距離不同，即撥料盤上B點(diǎn)與D點(diǎn)相對撥料盤回轉(zhuǎn)中心距離不同（圖2）。撥料盤從位置Ⅰ到位置Ⅱ轉(zhuǎn)變過程中，AD段輪廓的曲率半徑逐漸增大，因?yàn)樯狭霞苌蠒胁糠执狭系匿摴埽溲厣狭霞苄泵娣较虻姆至苯幼饔迷贏D段上，撥料盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，需要推動(dòng)鋼管沿斜面向上移動(dòng)，大大增大了撥料盤徑向載荷，需加大其機(jī)械結(jié)構(gòu)剛度及動(dòng)力系統(tǒng)功率，也容易引起振動(dòng)。為解決該問題，將撥料盤設(shè)計(jì)成組合式，如圖3所示：AD段與BC段為同心圓弧，在D點(diǎn)增加鉸鏈連接的搖臂，當(dāng)撥料盤由位置Ⅰ向位置Ⅱ過程中，在重力作用下?lián)u臂會逆時(shí)針擺動(dòng)，不會對管子產(chǎn)生壓力；當(dāng)撥料盤由位置Ⅲ向位置Ⅳ過程中，撥料盤上的鋼管沿CD向下滾動(dòng)推動(dòng)搖臂順時(shí)針擺動(dòng)打開，將鋼管放置在外側(cè)送料滾道上。
鋼管直徑改變時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)上料架底部擋塊位置，同一批處理的鋼管直徑也不要差別太大，保證只有1個(gè)鋼管進(jìn)入撥料盤即可；上料架的斜度一般控制在3°以內(nèi)，如果斜度太大，鋼管對撥料盤沖擊較大，使工作中振動(dòng)及噪聲增大。

1搖臂2撥料盤體
圖3撥料盤結(jié)構(gòu)示意圖
4結(jié)論


鋼管拋丸機(jī)采用自動(dòng)上料裝置，可協(xié)調(diào)上料時(shí)間節(jié)拍，使機(jī)器拋丸處理基本時(shí)間與上料輔助時(shí)間重合起來，機(jī)器空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間減少，提高了設(shè)備的利用率；自動(dòng)上料可在1分鐘之內(nèi)完成，與人工上料相比：降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，效率提高4倍以上。