CN104826878B - 一种穿孔毛管自动撒石墨装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种穿孔毛管自动撒石墨装置，属于机械制造技术领域，可用于钢管厂在扩管生产时向穿孔后毛管的内腔撒石墨，以减少扩管机顶头和顶杆与毛管内壁的摩擦力，减少内轧疤，提高钢管内表面质量。该装置包括储料罐、分料机构、给料机构、电控系统、热感应探头、回送辊道、底座、保护罩。储料罐配备有搅拌器、振动器。储料罐下方有电机驱动的绞龙，定量向给料机构提供石墨。给料机构安装在底座上，由气缸驱动，将石墨送入钢管内腔后再退回待料位置。电控系统包括检测元件、控制元件和操作箱等，用于整套装置的手动调试和自动运行。整套装置集成在一起，结构紧凑，密封性和防腐性好，结合现场条件，方便安装和维护。

Description

一种穿孔毛管自动撒石墨装置

技术领域

本发明涉及一种穿孔毛管自动撒石墨装置，属于机械制造技术领域；用于钢管厂在扩管生产时向穿孔后毛管的内腔撒石墨，以减少扩管机顶头和顶杆与毛管内壁的摩擦力，减少内轧疤，提高钢管内表面质量。

背景技术

钢管厂扩管生产时，为了减少扩管机顶头和顶杆（芯棒）与毛管内壁的摩擦力，减少内轧疤，提高钢管内表面质量和连轧管纵向壁厚的均匀性，延长扩管机的使用寿命，需要对两接触面进行润滑。目前润滑的方法有两种：一是向穿孔后毛管的内腔撒石墨，二是在芯棒表面喷涂水基石墨润滑剂。其中第二种方法设备贵，维修复杂，需要进口。向穿孔毛管内腔撒石墨这种方法过去采用的是手工操作，其方法是：当烧红的毛坯管到了工位后，工人用小铲子铲一定量的石墨撒进管内。这种方法的缺点是：1、所撒石墨的量不精确，石墨撒不均匀，对钢管内壁表面质量不能很好控制；2、现场温度高，高温作业，操作环境恶劣；3、石墨微尘对工作人员身体健康有很大损伤。

发明内容

本发明旨在解决向毛管内腔撒石墨这种方式存在的撒墨量不精确、撒墨不均匀、操作复杂以及不利于操作人员身体健康等诸多不足之处，进而提供一种撒墨量控制精确均匀、环保无害、操作安全简捷的穿孔毛管自动撒石墨装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种穿孔毛管自动撒石墨装置，安装于热毛管9端口一侧用以向其内腔撒石墨粉料；特殊之处在于，其结构包括：

储料罐1，设置于整个装置的最上方，其内部盛放储存有石墨粉料，用以提供石墨粉料以保证装置的持续运行；

分料机构2，安装于所述储料罐1的下部，并对来自于储料罐1的石墨粉料进行均衡输送供给；其结构包括电机2-1、由电机2-1输出连接的绞龙2-2以及位于绞龙2-2末端的分料口2-3；所述储料罐1内的石墨粉料经由下部的放料口排落于所述绞龙2-2上，由所述绞龙2-2将石墨粉料水平推送至其末端的分料口2-3内；

给料机构3，安装于所述分料机构2的下部，接收来自于所述分料机构2推落的石墨粉料，并向所述热毛管9的内腔撒石墨；其结构包括提供动力源的气缸3-1、由气缸3-1输出连接的给料组件3-2以及位于所述给料组件3-2末端且承接于所述分料口2-3下部的料斗3-3；

热感应探头10，安装于热毛管9的上部，当感应到下部的热毛管9时，输出信号至电控系统4；

电控系统4，用于接收热感应探头10的信号，并分别通过导线5控制连接分料机构2的电机2-1和给料机构的气缸3-1。

所述给料组件3-2包括支架301，所述气缸3-1的活塞推杆317从所述支架301的一端延伸穿入并与活动安装于所述支架301内部的滑块304相连，所述滑块304两侧设有固定于所述支架301上且与其滑动配合的导向杆302；所述滑块304另一端连接有延伸至所述支架301外端且末端带有料斗的送料杆305；所述送料杆305为内部浮装有芯杆313的套装管，所述送料杆305与所述芯杆313之间能够产生预定行程的相对移动；

所述料斗3-3是由提供容纳仓的料盒308-1以及活动抽插于所述料盒308-1底部并对其底部进行封堵和抽离的缷料板308-2，所述料盒308-1的前端设计为利于探入管腔的锥形；所述料盒308-1连接于所述送料杆305的末端，所述缷料板308-2连接于所述芯杆313的末端；

为了使料盒308-1与热毛管的管腔更加易于对正，所述支架301的给料端一侧设有中部贯穿送料管305的支撑座306，所述支撑座306的上下两端分别设有压缩弹簧307对中间的支撑座306压紧定位，所述压缩弹簧307的一端推压支撑座306，另一端通过螺塞311定位于所述支架301的内部；

所述送料杆305与所述芯杆313的具体套装结构为：所述送料杆305的两端管壁开设有条形槽，所述芯杆313的一端设有第一定位销314，另一端设有第二定位销315，所述芯杆313通过两端的定位销浮装于所述送料杆305内部；

为了进一步减少料斗3-3处的粉料扬尘污染，所述料斗3-3外周罩设有保护罩7；

所述滑块304与所述送料杆305之间的连接结构为：在所述滑块304与所述送料杆305的连接端设有压盖309，所述送料杆305的连接端为球头形状，所述送料杆305和压盖309内设半圆形球形槽，通过送料杆305与压盖309将送料杆305头端的球头压设其内部。

本发明一种穿孔毛管自动撒石墨装置，安装在穿孔机和扩管机之间回送辊道的一侧，通过分料机构定时定量将石墨粉料均衡输送至给料机构，同时通过分料机构下部的给料机构精确控制给料的频率和给料量，整套装置集成在一起，结构紧凑，密封性和防腐性能好，结合现场条件，方便安装和维修。通过本发明的撒石墨装置有效的解决了现有技术存在的缺陷与不足，撒墨量精准均匀，使得管腔内壁质量得到了很好的保障，同时机械自动化操作，大大减轻了操作人员的劳动强度，省时省力，实用性强。

附图说明

图1：本发明一种穿孔毛管自动撒石墨装置结构示意图；

图2：给料机构结构示意图；

图3：图2的剖视图；

图4：图3的仰视图；

图5：图4的剖视图；

图6：给料机构立体状态图；

图7：料盒结构示意图；

图8：缷料板结构示意图；

图9：料斗关闭结构示意图；

图10：料斗打开结构示意图；

在图中， 1、储料罐，2、分料机构，2-1、电机，2-2、绞龙，2-3、分料口，3、给料机构，3-1、气缸，3-2、给料部件，3-3、料斗，301、支架，302、导向杆，304、滑块，305、送料杆，306、支撑座，307、压缩弹簧，308-1、料盒，308-2、缷料板，309、压盖，310、铜套，311、螺塞，312、定位板，313、芯杆，314、第一定位销，315、第二定位销，316、挡块，317、活塞推杆，318、内六角螺栓，319、内六角螺钉，320、六角螺母，321、六角螺母，322、螺母，4、电控系统，5、导线，6、底座，7、保护罩，8、回送辊道，9、热毛管，10、热感应探头。

具体实施方式

以下参照附图，给出本发明的具体实施方式，用来对本发明的构成作进一步说明。

实施例1

本实施例的一种穿孔毛管自动撒石墨装置参考图1-10，安装于热毛管9端口一侧用以向其内腔撒石墨粉料；包括储料罐1、储料罐1下部连接的分料机构2、分料机构2下部连接的给料机构3、电控系统4、热感应探头10、回送辊道8、底座6、保护罩7；储料罐1配备有搅拌器、振动器。储料罐1下接有构成分料机构2的电机2-1以及由其驱动的绞龙2-2，绞龙2-2的末端设有定量向给料机构3提供石墨的分料口2-3。给料机构3安装在底座6上，一端由气缸3-1连接驱动，另一端接有料斗3-3，气缸3-1驱动给料机构3将石墨送入毛管内腔后再退回待料位置。热感应探头10安装于回送辊道8的上方；电控系统4包括检测元件、控制元件和操作箱等，用于整套装置的手动调试和自动运行。整套装置集成在一起，结构紧凑，密封性和防腐性好，结合现场条件，方便安装和维护。

所述储料罐1罐体采用不锈钢材料，它的作用是不停地搅拌、震动石墨，防止粘粘、凝固。

所述分料机构2由电机2-1驱动绞龙2-2，由电控系统4通过导线连接控制电机2-1的工作时间，定时定量向位于绞龙2-2末端的分料口2-3输送石墨，以保证精确的给料时刻和给料量，同时绞龙2-2在电机2-1的带动下，会对石墨产生扰动和轴向推力，很好地解决了石墨粉料流动性差的问题。

所述给料机构3由气缸3-1驱动给料组件3-2和料斗3-3做往复运动，气缸3-1提供动力源、气缸3-1输出连接给料组件3-2，给料组件3-2末端设有承接于所述分料口2-3下部的料斗3-3；由电控系统4控制气缸3-1的工作节奏，自动将石墨送入钢管内腔后再退回待料位置；

所述料斗3-3是由提供容纳仓的料盒308-1以及活动抽插于所述料盒308-1底部并对其底部进行封堵和抽离的缷料板308-2，所述卸料板308-2是由端板和滑板组成；卸料板308-2的滑板可以从料盒308-1中抽出或推入，以实现卸料和装料的功能；两者的接触面光滑，保证两者滑动流畅。

所述给料组件3-2包括支架301、导向杆302、滑块304、送料杆305、支撑座306、压缩弹簧307、构成料斗3-3的料盒308-1和卸料板308-2、压盖309、铜套310、螺塞311、定位板312、芯杆313、第一定位销314、第二定位销315、挡块316、活塞推杆317；所述气缸3-1通过内六角螺钉319固定于所述支架301的一端，所述气缸3-1的活塞推杆317从所述支架301的端部延伸穿入并通过螺母322与活动安装于所述支架301内部的滑块304相连，所述滑块304两侧设有通过六角螺母320固定于所述支架301上且与其滑动配合的导向杆302；所述滑块通过铜套310套在两根导向杆302上，当气压推动气缸3-1内的活塞推杆317运动时，滑块304可以随着活塞推杆317沿着导向杆302滑动，铜套310的作用是减少二者滑动时的摩擦；所述滑块304另一端连接有延伸至所述支架301外端且末端通过六角螺母321与料盒308-1相连的送料杆305，所述滑块304和压盖309中有半圆形球形槽，送料杆305连接端的球头压在球形槽中，从而将滑块304与送料杆305连接起来，送料杆305末端穿过支撑座306的孔与料盒308-1通过六角螺母321连接；

所述送料杆305为内部浮装有芯杆313的套装管，所述送料杆305与所述芯杆313之间能够产生预定行程的相对移动；所述送料杆305的两端管壁开设有条形槽，所述芯杆313的一端设有第一定位销314，另一端设有第二定位销315，所述芯杆313通过两端的定位销浮装于所述送料杆305内部；所述条形槽的长度大于卸料板308-2上滑板的长度，第一定位销314高于第二定位销315，其目的是在给料过程中，当第一定位销314运动至定位板12时，芯杆315停止运动，以便抽出卸料板308-2的滑板。所述芯杆313末端通过第二定位销315与卸料板308-2相连，安装到位后，第二定位销315在卸料板308-2的端板内侧。

为了保证给料机构3在进给和回程运动中料盒308-1与热毛管管腔的配合公差，减少料盒308-1与热毛管9内壁的摩擦，本发明采取了以下技术措施：1）、送料杆305的头端设计为球头形状，在所述滑块304与所述送料杆305的连接端设有压盖309，所述送料杆305和压盖309内设半圆形球形槽，通过送料杆305与压盖309将送料杆305头端的球头压设其内部。2）、支架301的末端开设有通孔，贯穿有送料杆305的支撑座306装在支架301的通孔中，所述两个压缩弹簧307的内端顶靠在支撑座306上，外端通过螺塞311固定，保证使料盒308-1的锥形头对正钢管孔。3）、所述料盒308-1的前端设计为利于探入管腔的锥形。在给料过程中，通过给料机构中球头连接、弹簧、锥形料盒头的组合结构，可以实现自由浮动，当热毛管的位置有偏差时，只要料盒的锥形头进入毛管孔内，在弹簧的作用下，料盒也能顺利进入毛管，保证机构的正常运行。

所述定位板312通过内六角螺栓318固定在支架301上，其作用是：当第一定位销314运动到与定位板312接触时，不再继续运动。

所述挡块316安装在支架301的末端，其作用是：当卸料板308-2上的端板碰触挡块316时，卸料板308-2不再向待料方向运动，而料盒308-1继续向待料方向运动，此时卸料板308-2将料盒308-1底部封闭。

所述电控系统4由检测元件、控制元件和操作箱等组成，用于整套装置的手动调试和自动运行。手动调试用于设备调试，调试给石墨量、气缸的运动时间。自动运行用于正常生产。

本发明在给料过程中，当气缸带动送料杆、料斗到达接近给料位置时，卸料板自动从料盒中抽出，将石墨撒到毛管内距离管端为200∽300mm处。

本发明在给料过程中，当气缸带动送料杆、料斗回到接近待料位置时，卸料板自动封闭料盒，此时分料机构的绞龙恰好将石墨送到分料口，石墨从分料口落入料斗中。

一种穿孔毛管自动撒石墨装置工作过程如下：

①把石墨倒入储料罐1内，打开电源和压缩空气阀门。

②通过调试电控系统4的触摸屏，调整落料时间、撒石墨的量和撒石墨的节奏，然后点击“运行”。

③当热感应探头10照到热毛管9时，所述给料机构3自动送料给热毛管9。

④当给料机构3中的料斗3-3回到起止位置时，分料机构2的分料口2-3处自动落料到料斗3-3，等待探头下一次信号。

上述给料机构的工作原理及工作过程如下：

进给过程：当气缸3-1中的活塞杆317在气压的作用下向右移动时，带动滑块304和与其通过球头连接的送料杆305、芯杆313、料盒308-1、卸料板308-2同时向送料方向（图中向右）移动，当运动到第一定位销314接触到定位板312时，芯杆313带动卸料板308-2停止运动，送料杆305带动料盒308-1继续向送料方向（右）移动一段距离（约等于芯杆上槽长），此时第一定位销314和第二定位销315移动到槽的左端，从而将卸料板308-2从料盒308-1中抽出，里面的石墨撒到毛管内距离管端为200～300mm处。

回位过程：当气缸3-1在气压的作用下向左移动时，带动滑块304和与其通过球头联接的送料杆305、芯杆313、料盒308-1、卸料板308-2一起向待料方向（图中向左）移动，当运动到卸料板308-2上的端板碰触挡块316时，卸料板308-2不再向待料方向运动，而料盒308-1继续向待料方向运动一段距离（约等于芯杆上槽长），从而将卸料板308-2将料盒308-1底部封闭，此时分料口的石墨粉料落入料斗中。

Claims (7)

1.一种穿孔毛管自动撒石墨装置，安装于热毛管（9）端口一侧用以向其内腔撒石墨粉料；特征在于，其结构包括：

储料罐（1），设置于整个装置的最上方，其内部盛放储存有石墨粉料，用以提供石墨粉料以保证装置的持续运行；

分料机构（2），安装于所述储料罐（1）的下部，并对来自于储料罐（1）的石墨粉料进行均衡输送供给；其结构包括电机（2-1）、由电机（2-1）输出连接的绞龙（2-2）以及位于绞龙（2-2）末端的分料口（2-3）；所述储料罐（1）内的石墨粉料经由下部的放料口排落于所述绞龙（2-2）上，由所述绞龙（2-2）将石墨粉料水平推送至其末端的分料口（2-3）内；

给料机构（3），安装于所述分料机构（2）的下部，接收来自于所述分料机构（2）推落的石墨粉料，并向所述热毛管（9）的内腔撒石墨；其结构包括提供动力源的气缸（3-1）、由气缸（3-1）输出连接的给料组件（3-2）以及位于所述给料组件（3-2）末端且承接于所述分料口（2-3）下部的料斗（3-3）；

热感应探头（10），安装于热毛管（9）的上部，当感应到下部的热毛管（9）时，输出信号至电控系统（4）；

电控系统（4），用于接收热感应探头（10）的信号，并分别通过导线（5）控制连接分料机构（2）的电机（2-1）和给料机构的气缸（3-1）。

2.如权利要求1所述一种穿孔毛管自动撒石墨装置，其特征在于，所述给料组件（3-2）包括支架（301），所述气缸（3-1）的活塞推杆（317）从所述支架（301）的一端延伸穿入并与活动安装于所述支架（301）内部的滑块（304）相连，所述滑块（304）两侧设有固定于所述支架（301）上且与其滑动配合的导向杆（302）；所述滑块（304）另一端连接有延伸至所述支架（301）外端且末端带有料斗的送料杆（305）；所述送料杆（305）为内部浮装有芯杆（313）的套装管，所述送料杆（305）与所述芯杆（313）之间能够产生预定行程的相对移动。

3.如权利要求2所述一种穿孔毛管自动撒石墨装置，其特征在于，所述料斗（3-3）是由提供容纳仓的料盒（308-1）以及活动抽插于所述料盒（308-1）底部并对其底部进行封堵和抽离的缷料板（308-2）构成，所述料盒（308-1）的前端设计为利于探入管腔的锥形；所述料盒（308-1）连接于所述送料杆（305）的末端，所述缷料板（308-2）连接于所述芯杆（313）的末端。

4.如权利要求3所述一种穿孔毛管自动撒石墨装置，其特征在于，所述支架（301）的给料端一侧设有中部贯穿送料杆（305）的支撑座（306），所述支撑座（306）的上下两端分别设有压缩弹簧（307）对中间的支撑座（306）压紧定位，所述压缩弹簧（307）的一端推压支撑座（306）， 另一端通过螺塞（311）定位于所述支架（301）的内部。

5.如权利要求2所述一种穿孔毛管自动撒石墨装置，其特征在于，所述送料杆（305）与所述芯杆（313）的具体套装结构为：所述送料杆（305）的两端管壁开设有条形槽，所述芯杆（313）的一端设有第一定位销（314），另一端设有第二定位销（315），所述芯杆（313）通过两端的定位销浮装于所述送料杆（305）内部。

6.如权利要求1或2所述一种穿孔毛管自动撒石墨装置，其特征在于，所述料斗（3-3）外周罩设有保护罩（7）。

7.如权利要求2所述一种穿孔毛管自动撒石墨装置，其特征在于，所述滑块（304）与所述送料杆（305）之间的连接结构为：在所述滑块（304）与所述送料杆（305）的连接端设有压盖（309），所述送料杆（305）的连接端为球头形状，所述滑块（304）和压盖（309）内设半圆形球形槽，通过滑块（304）与压盖（309）将送料杆（305）头端的球头压设其内部。