CN104785760B - 一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，机架上设置有无驱动轨道，沿无驱动轨道的宽度方向放置有球墨铸铁管，其中：无驱动轨道的宽度方向上，机架的一侧交错布置有1个主动托轮组、1个第一从动托轮组，相对的另一侧也交错布置有1个第二从动托轮组、1个第三从动托轮组，机架上还设置有第一限位传感器，第一限位传感器与电机连接，电机与主动托轮组连接，第一限位传感器还连接电磁阀，电磁阀连接吹砂管，吹砂管连接空气压缩机，吹砂管的管口位于球墨铸铁管一端的承口处。本装置采用自动旋转吹砂，大大减轻了人的劳动强度，提高了吹扫效率，而且吹扫质量大大提高。

Description

一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置

技术领域

本发明涉及金属铸造技术领域，特别是涉及一种管的离心铸造。

背景技术

球墨铸铁管是铸铁管的一种，使用18号以上的铸造铁水经添加球化剂后，经过离心球墨铸铁机高速离心铸造成的管材，称之为“球墨铸铁管”(Ductile Cast Iron Pipes)，简称为球管、球铁管和球墨铸管等，质量上要求铸铁管的球化等级控制为1-3级(球化率》80％)，因而材料本身的机械性能得到了较好的改善，具有铁的本质、钢的性能。退火后的球墨铸铁管，其金相组织为铁素体加少量珠光体，机械性能良好、防腐性能优异、延展性能好、密封效果好、安装简易，主要用于市政、工矿企业给水、输气，输油等。

从目前国内外球墨铸铁管加工现状来看，退火前，离心浇注出的管子承口里面残留有承口残砂，管子经退火炉喷淋冷却后，承口砂子就粘到了承口内壁上，给下一工序的承口打磨带来了非常不利的影响。所以，在退火炉入炉以前，管子承口的残留砂芯必须清理干净。目前行业内普遍采用吹砂清理方式，即人站在管子承口前，管子固定放在轨道上，人手持风管对管子逐根吹扫。这样的清理方式，每天的吹砂工作量为将近4000支管子，且管子的温度往往高达700℃以上，在这种高温、高强度的工作环境下，人的体力消耗很大，而且人工操作导致吹扫质量不能保证、吹扫效率低、严重影响生产节奏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，本装置能够自动清理残砂，不需人工吹砂，降低了工人劳动强度，提高了吹砂质量，加快了生产节奏。另外，本装置还可以对不同管型同时进行清理，大大提高了吹砂效率。

本发明一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，机架上设置有无驱动轨道，沿所述无驱动轨道的宽度方向放置有球墨铸铁管，其中：所述无驱动轨道的宽度方向上，所述机架的一侧交错布置有1个主动托轮组、1个第一从动托轮组，相对的另一侧也交错布置有1个第二从动托轮组、1个第三从动托轮组，所述机架上还设置有第一限位传感器，所述第一限位传 感器与电机连接，所述电机与主动托轮组连接，所述第一限位传感器还连接电磁阀，所述电磁阀连接吹砂管，所述吹砂管连接空气压缩机，所述吹砂管的管口位于所述球墨铸铁管一端的承口处，所述第一从动托轮组、第三从动托轮组的外侧分别设有1个相同的拨管机构，所述拨管机构包括安装在所述机架上的汽缸、拨爪，所述汽缸的伸缩杆朝上，所述机架上还设置有第二限位传感器，所述第二限位传感器与所述汽缸连接，所述拨爪一端固定、中部与所述伸缩杆的顶端固定连接、另一端为活动端，所述伸缩杆伸缩能带动所述拨爪以自身固定端的安装点为圆心做圆弧运动，以拨爪活动端和球墨铸铁管的接触点为切点，圆弧运动轨迹上通过所述切点的切线与球墨铸铁管上通过所述切点的切线重合，靠近所述拨爪的所述无驱动轨道上设置有一段向下的斜坡。

本发明的一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，球墨铸铁管沿无驱动轨道滚落至托轮组上时，电机驱动主动托轮组滚动，并通过球墨铸铁管和托轮组之间的摩擦力驱动3个从动托轮组滚动，这样，球墨铸铁管以其轴线为中心旋转，旋转的同时，球墨铸铁管承口处的吹砂管将球墨铸铁管上的残砂吹落。采用旋转吹砂避开了传统人工吹砂需将球墨铸铁管固定放置的问题，而且避免了工人在高温、高强度环境下作业，大大减轻了人的劳动强度，提高了吹扫效率，而且吹扫质量大大提高。其中交错布置的托轮组还可以满足长短不同的球墨铸铁管的放置需求，省去了因管型长短不同而调整托轮距离的步骤，简化了操作工艺，节省了作业时间。无驱动轨道上述拨管机构和斜坡协同作用有效地避免了球墨铸铁管直接滚落在托轮组上摔裂，使球墨铸铁管能平稳地从无驱动轨道上滚落至托轮组上，完成吹砂后再被平稳地输送至下一工位。

本发明一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，其中所述主动托轮组、第一从动托轮组、第二从动托轮组、第三从动托轮组中轮径最大的托轮的轮径均相同，而且，所述主动托轮组、第一从动托轮组中轮径最大的托轮位于同一平面上时，该两托轮的相邻轮缘相交，所述第二从动托轮组、第三从动托轮组中的轮径最大的托轮也做相同设置。对托轮组做这样的设置可以使其适用于对于不同管径的管型，吹砂时即不必另外调整托轮的位置，简化了操作，为吹砂工作带来了极大的便利，提高了生产效率。

本发明一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，其中所述吹砂管旁边设置有挡轮装置，所述挡轮装置包括固定在所述机架上的挡轮支架，所述挡轮支架上固设有挡轮座，所述挡轮座上安装有挡轮的挡轮轴，所述挡轮轴上下两端分别安装有挡轮轴承，所述挡轮外部还包覆有挡轮套，所述挡轮套的上下两端分别固定连接端盖、透盖，所述挡轮轴的上端位于所述挡轮套内，下端伸出所述透盖外，所述球墨铸铁管承口能够与所述挡轮套接触。由于球墨铸铁 管拔模斜度不同，管子被托轮驱动转动时可能发生偏离管子轴向的位移，设置挡轮装置，管子旋转过程中挤压挡轮套，可有效避免轴向偏离，保证球墨铸铁管位置固定，进一步保证有效的吹砂效果。

本发明一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，其中所述球墨铸铁管远离所述吹砂管的一端处设置有收尘装置，所述收尘装置的开口正对所述球墨铸铁管的承口。设置收尘装置可及时将吹砂管吹出的灰尘吸走。

本发明一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，其中所述收尘装置底部为向下倾斜的导流斜面，所述斜面的高度从远离所述球墨铸铁管的一边到靠近所述球墨铸铁管的一边递减，所述收尘装置下方设有接砂斗。吹砂管吹出的残砂，较轻的被收尘装置吸走，较重的沿导流斜面流入接砂斗中。

本发明一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，其中所述第一限位传感器上还连接有继电器，所述继电器与所述电机、电磁阀连接。继电器设置吹砂时间，时间到时，托轮停止旋转，电磁阀关闭，汽缸打开，通过拨管装置将球墨铸铁管送到下一工位，完成对球墨铸铁管承口内残砂的自动清理作业，合理控制了吹砂时间，避免了吹砂时间过长造成的能源浪费。

本发明一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，其中所述机架上固设汽缸支座，所述汽缸固定安装在所述汽缸支座上，所述机架上还设置有拨爪支架，所述拨爪的一端通过销轴固定在所述拨爪支架上。上述设置大大增加了气缸、拨爪的稳定性，有利于保证二者作业效果。

下面结合附图对本发明的一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置作进一步说明。

附图说明

图1为本发明一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置的主视图；

图2为本发明一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置的左视图；

图3为本发明一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置的俯视图；

图4为本发明一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置的又一主视图；

图5为图4中A处的局部放大图。

具体实施方式

如图1、图3所示，本发明一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，机架100上设置有无驱动轨道1，沿无驱动轨道1的宽度方向放置有球墨铸铁管2，其中球墨铸铁管2为原始位置，球墨铸铁管2＇为其另一位置。无驱动轨道1的宽度方向上，机架100的一侧交错布置有1个主动托轮组12、1个第一从动托轮组11，相对的另一侧也交错布置有1个第二从动托轮组111、1个第三从动托轮组112。主动托轮组12位于第一从动托轮组11的右后方，第二从动托轮组111位于第三从动托轮组112的右前方，这样，上述4个托轮组就形成前后、左右交错布置的状态。若对齐布置，管子长度不同时，就需要调节托轮组之间的距离，而采用这样的交错布置，不同长度的管子均可在托轮组上被驱动旋转，不必更换或调整托轮组，简化了工序，提高了生产效率。优选的，主动托轮组12、第一从动托轮组11、第二从动托轮组111、第三从动托轮组112中轮径最大的托轮的轮径均相同，而且，主动托轮组12、第一从动托轮组11中轮径最大的托轮位于同一平面上时，该两托轮的相邻轮缘相交，第二从动托轮组111、第三从动托轮组112中的轮径最大的托轮也做相同设置。若上述轮缘之间相离，则管径较小的铸铁管可能会从缝隙中漏下，或者驱动旋转的效果较差，还需要调整托轮组之间的距离，这都为自动吹砂作业带来了极大的不便，这样的轮缘相交设置有效地避免了上述问题，提高了生产效率。机架100上还设置有第一限位传感器4，第一限位传感器4与电机连接，电机与上述主动托轮组12连接，第一限位传感器4位于主动托轮组12、1个第一从动托轮组11下方。再结合图4所示，第一限位传感器4还连接电磁阀，电磁阀连接吹砂管13，吹砂管13连接空气压缩机，吹砂管13的管口位于球墨铸铁管2一端的承口处。另外，为合理控制吹砂时间，第一限位传感器4上还连接有继电器，继电器与电机、电磁阀连接。

再如图1、图3所示，第一从动托轮组11、第三从动托轮组112的外侧分别设有1个相同的拨管机构3，拨管机构3包括安装在机架100上的汽缸7、拨爪8。优选的，为增强气缸7和拨爪8自身的稳定性，机架100上固设汽缸支座6，汽缸7固定安装在汽缸支座6上，机架100上还设置有拨爪支架，拨爪8的左端通过销轴81固定在拨爪支架上。汽缸7的伸缩杆71朝上。机架100上还设置有第二限位传感器5，第二限位传感器5与汽缸7连接。拨爪8左端固定、中部与伸缩杆71的顶端固定连接、右端为活动端。伸缩杆71伸缩带动拨爪8以左端的固定点为圆心做圆弧运动。且拨爪8的活动端与球墨铸铁管2接触，靠近拨爪8的无驱动轨道1上设置有一段向下的斜坡101。球墨铸铁管2在退火之前性能很脆，如果沿无驱动轨道1直接落到托轮上往往会出现裂纹，造成无谓废品，设置斜坡101可以有效地缓冲球墨铸铁管2的滚动，使其滚动路线平缓，避免其瞬间快速掉落在托轮上损坏，降低了因吹砂导致的废品率。

再如图4、图5所示，吹砂管13旁边设置有挡轮装置14，挡轮装置14包括固定在机架100上的挡轮支架141，挡轮支架141上固设有挡轮座142，挡轮座142上安装有挡轮148的挡轮轴143，挡轮轴143上下两端分别安装有挡轮轴承144，挡轮148外部还包覆有挡轮套 145，挡轮套145的上下两端分别固定连接端盖146、透盖147，挡轮轴143的上端位于挡轮套145内，下端伸出透盖147外，球墨铸铁管2承口能够与挡轮套145接触。球墨铸铁管2被托轮驱动旋转时会挤压挡轮套145，在摩擦力的作用下带动挡轮套145，进而带动挡轮148转动，挡轮148的阻挡对球墨铸铁管2起到了有效的定位作用，避免球墨铸铁管2旋转时轴线位置变动，保证球墨铸铁管2旋转过程中其轴线始终在同一位置，因而保证了球墨铸铁管2的位置固定，管位置固定，吹砂管13就能更好地将管的残砂吹走，获得更好的残砂清理效果。

如图2所示，球墨铸铁管2远离吹砂管13的一端处设置有收尘装置9，收尘装置9可通过弯管91连接除尘器92，弯管91和除尘器92为本领域常用设备，其具体结构和使用方法此处不赘述。收尘装置9的开口正对球墨铸铁管2的承口，以便直接收集管口吹出的残砂。收尘装置9底部为向下倾斜的导流斜面93，斜面93的高度从远离球墨铸铁管2的一边到靠近球墨铸铁管2的一边递减，收尘装置9下方设有接砂斗10。收尘装置9只能吸走较轻的残砂，而较重的残砂则会堆积在收尘装置9中，为及时清理这些较重的残砂，收尘装置9上设置导流斜面93，这样，较重的残砂就能及时通过该斜面进入下方的接砂斗10中。

本发明一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置的工作流程是：

自动吹砂作业开始前，球墨铸铁管2沿无驱动轨道1滚动到原始位置处，汽缸7处于打开状态，伸缩杆71向上伸出，将拨爪8支撑为横向状态，拨爪8的活动端顶住球墨铸铁管2，将其固定在原始位置处。此时，第二限位传感器5感应并将信号发送至气缸7，气缸7的伸缩杆71收回，带动拨爪8以其左端固定点为圆心做顺时针方向的圆弧运动，以拨爪8活动端和球墨铸铁管2的接触点为切点，该圆弧运动轨迹上通过该切点的切线与球墨铸铁管2上通过该切点的切线重合，这样，在拨爪8运动初期，球墨铸铁管2不动，当拨爪8运动到与球墨铸铁管2脱离接触时，球墨铸铁管2在自身重力的作用下慢慢沿着斜坡101滚动到上述托轮组中的托轮上，即球墨铸铁管2达到如图1所示的另一位置处。通过拨管装置3和斜面101配合，球墨铸铁管2由原始位置至另一位置时滚动缓慢，因而有效地避免了球墨铸铁管2落到托轮时过快而造成对球墨铸铁管2的损坏。球墨铸铁管2落到上述另一位置处时，第一限位传感器4感应到信号并驱动电机带动主动托轮组12旋转，进而驱动球墨铸铁管2旋转，并因球墨铸铁管2与托轮之间的摩擦力带动其余3个托轮组滚动，与此同时，与吹砂管13连接的电磁阀打开，空气压缩机中的空压风通过吹砂管13吹到球墨铸铁管2的承口，球墨铸铁管2旋转使承口整圈都可以吹到，吹出的残砂，轻质的被承口位置的收尘装置9吸走，不能被吸走的较重的残砂会通过收尘装置9下面的斜面流动到接砂斗10内。吹砂作业一定时间后， 继电器检测到时间信号并关停电机，主动托轮组12停止旋转，电磁阀关闭，吹砂管13停止吹砂，同时，汽缸7打开，伸缩杆71伸出，带动拨叉8沿逆时针方向做圆弧运动，拨叉8活动端慢慢上抬，将球墨铸铁管2推起，推送至下一工位，至此，球墨铸铁管2承口残砂的自动清理作业结束。

综上所述，本发明的一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置由三组从动托轮组和一组主动托轮组12来驱动球墨铸铁管2旋转，并且托轮组采用交错布置，可以同时对不同管型的球墨铸铁管2进行承口残砂清理，该自动旋转吹砂的方式，避开了传统吹砂作业中球墨铸铁管2固定放置、人为吹砂带来的种种不便，减轻了工人劳动强度，提高了生产效率，吹扫质量也大大提高。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，机架(100)上设置有无驱动轨道(1)，沿所述无驱动轨道(1)的宽度方向放置有球墨铸铁管(2)，其特征在于：所述无驱动轨道(1)的宽度方向上，所述机架(100)的一侧交错布置有1个主动托轮组(12)、1个第一从动托轮组(11)，相对的另一侧也交错布置有1个第二从动托轮组(111)、1个第三从动托轮组(112)，所述机架(100)上还设置有第一限位传感器(4)，所述第一限位传感器(4)与电机连接，所述电机与主动托轮组(12)连接，所述第一限位传感器(4)还连接电磁阀，所述电磁阀连接吹砂管(13)，所述吹砂管(13)连接空气压缩机，所述吹砂管(13)的管口位于所述球墨铸铁管(2)一端的承口处，所述第一从动托轮组(11)、第三从动托轮组(112)的外侧分别设有1个相同的拨管机构(3)，所述拨管机构(3)包括安装在所述机架(100)上的汽缸(7)、拨爪(8)，所述汽缸(7)的伸缩杆(71)朝上，所述机架(100)上还设置有第二限位传感器(5)，所述第二限位传感器(5)与所述汽缸(7)连接，所述拨爪(8)一端固定、中部与所述伸缩杆(71)的顶端固定连接、另一端为活动端，所述伸缩杆(71)伸缩能带动所述拨爪(8)以自身固定端的安装点为圆心做圆弧运动，以拨爪(8)活动端和球墨铸铁管(2)的接触点为切点，圆弧运动轨迹上通过所述切点的切线与球墨铸铁管(2)上通过所述切点的切线重合，靠近所述拨爪(8)的所述无驱动轨道(1)上设置有一段向下的斜坡(101)。

2.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，其特征在于：所述主动托轮组(12)、第一从动托轮组(11)、第二从动托轮组(111)、第三从动托轮组(112)中轮径最大的托轮的轮径均相同，而且，所述主动托轮组(12)、第一从动托轮组(11)中轮径最大的托轮位于同一平面上时，该两托轮的相邻轮缘相交，所述第二从动托轮组(111)、第三从动托轮组(112)中的轮径最大的托轮也做相同设置。

3.根据权利要求2所述的一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，其特征在于：所述吹砂管(13)旁边设置有挡轮装置(14)，所述挡轮装置(14)包括固定在所述机架(100)上的挡轮支架(141)，所述挡轮支架(141)上固设有挡轮座(142)，所述挡轮座(142)上安装有挡轮(148)的挡轮轴(143)，所述挡轮轴(143)上下两端分别安装有挡轮轴承(144)，所述挡轮(148)外部还包覆有挡轮套(145)，所述挡轮套(145)的上下两端分别固定连接端盖(146)、透盖(147)，所述挡轮轴(143)的上端位于所述挡轮套(145)内，下端伸出所述透盖(147)外，所述球墨铸铁管(2)承口能够与所述挡轮套(145)接触。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，其特征在于：所述球墨铸铁管(2)远离所述吹砂管(13)的一端处设置有收尘装置(9)，所述收尘装置(9)的开口正对所述球墨铸铁管(2)的承口。

5.根据权利要求4所述的一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，其特征在于：所述收尘装置(9)底部为向下倾斜的导流斜面(93)，所述斜面(93)的高度从远离所述球墨铸铁管(2)的一边到靠近所述球墨铸铁管(2)的一边递减，所述收尘装置(9)下方设有接砂斗(10)。

6.根据权利要求5所述的一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，其特征在于：所述第一限位传感器(4)上还连接有继电器，所述继电器与所述电机、电磁阀连接。

7.根据权利要求6所述的一种球墨铸铁管承口残砂自动清理装置，其特征在于：所述机架(100)上固设汽缸支座(6)，所述汽缸(7)固定安装在所述汽缸支座(6)上，所述机架(100)上还设置有拨爪支架，所述拨爪(8)的一端通过销轴(81)固定在所述拨爪支架上。