一种圆盘整形机及其整形方法
技术领域
本发明涉及圆盘修复技术领域,尤其涉及一种用于修复圆盘(如电缆盘)的圆盘整形机及其整形方法。
背景技术
电缆盘是为工矿企业提供缠绕电线电缆功能的线盘,目前被广泛用于油田矿山、建筑施工、机械制造单位、科研单位、港口码头、路桥建设等诸多行业中。传统电缆盘的骨架由钢铁材料制成,在骨架的中间和两端各镶嵌若干条形木板构成电缆盘的筒体和盘部。电缆盘的骨架在长年累月的运输和使用过程中会与地面或硬物磕磕碰碰,从而产生不同程度的扭曲和变形,为了修复这些问题,延长电缆盘的使用寿命,企业常常采用人工敲打、折弯的方法进行有限度的、简单的修复,该方法只能对电缆盘和圆盘类工件进行简单的修复工作,而且存在人工成本高、修复步骤复杂、时间长、效率低、修复效果不理想等缺点。因此,传统的圆盘及电缆盘整形修复技术需要进一步改进和完善。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种操作简单方便、修复时间短、效率高、效果好的圆盘整形机。
本发明的另一目的在于提供一种基于上述圆盘整形机的整形方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种圆盘整形机,包括转动机构、第一整形机构、第二整形机构、液压驱动模块、电源模块、以及操作台。
所述电源模块连接市电电网,通过降压整流模块为圆盘整形机提供合适的电压和电流。
所述液压驱动模块内采用液压动力控制系统,主要包括油箱、液压泵、液压管道、以及用于控制液压压力和液压管道通断的其他液压部件。由于电缆盘为钢铁骨架,镶嵌木板后整体结构更为坚固,一旦变形后需要修复的力很大,因此本发明采用液压系统作为整形机的动力来源,液压系统具有体积小、驱动力大、牵引速度平稳的优点,因此该液压驱动模块能够为转动机构和整形机构提供充足的驱动动力,同时也确保了整形机工作的可靠性和安全性。所述操作台用于控制圆盘整形机动作部件的运转。
其中,所述转动机构包括转动马达、第一转动轴、第二转动轴和同步链轮机构。所述第一转动轴和第二转动轴相互平行设置,所述第一转动轴和第二转动轴的两端分别通过轴承固定设置。所述第一转动轴的一端与传动马达连接,另一端通过同步链轮机构与第二转动轴连接。所述传动马达驱动第一转动轴转动,第一转动轴通过同步链轮机构带着第二转动轴同步且同向转动。当待修复的电缆盘被放置在第一转动轴和第二转动轴上后,第一转动轴和第二转动轴的同步同向转动会带着电缆盘一起转动,操作人员通过操作台即可方便地将电缆盘上变形的地方调到合适的修复位置上进行修复。
其中,所述第一整形机构包括第一液压缸和第一整形槽。所述第一整形槽设为凹槽形状,设置在第一液压缸的活塞杆端部,用于卡住电缆盘盘部的边缘。所述第一液压缸固定设置在第一转动轴和第二转动轴之间,用于驱动第一整形槽拉着电缆盘盘部在第一转动轴和第二转动轴上移动。所述第一整形机构有两个作用,其一是待修复电缆盘放置在第一转动轴和第二转动轴上后,将电缆盘拖动到合适的修复位置,节省人工拖动的步骤,缩短了调整位置所花费的时间;其二是修复时充当机械手,在第一液压缸的行程内向前拉动或向后推动电缆盘的盘部边缘,使其产生与变形方向相反的形变,当推力或拉力撤销后,使电缆盘变形的地方恢复原状。
其中,所述第二整形机构包括第二液压缸、底部升降架、纵向升降架和第二整形杆。所述第二整形杆一端设置在底部升降架上,另一端上设有第二整形槽,并向外伸开卡住电缆盘的盘部边缘,卡住后,该第二整形槽在修复时作为受力支点。所述底部升降架的中部与纵向升降架铰接,铰接处为翘起支点,铰接后的底部升降架的一端在外力作用下可以调整另一端的高度,其工作原理如同跷跷板。所述第二液压缸一端与纵向升降架连接,另一端与底部升降架的一端连接,通过驱动底部升降架的一端,让另一端的第二整形杆绕着翘起支点向上翘起,使第二整形槽卡紧电缆盘的盘部边缘。所述第二整形杆张开后分别位于第一整形机构的左右两侧,对电缆盘的盘部边缘进行卡紧,在修复时作为受力支点。
所述液压驱动模块通过液压管道分别与转动马达、第一液压缸、第二液压缸连接,为其提供液压动力。
其中,所述圆盘整形机还包括第三整形机构,所述第三整形机构包括第三液压缸和第三整形杆。所述第三整形杆一端与纵向升降架铰接,铰接处为转动支点,另一端上设有固定钩,用于勾住或顶住电缆盘。所述第三液压缸的一端与纵向升降架连接,另一端与第三整形杆连接,驱动第三整形杆的另一端绕着转动支点上下摆动,用于调整固定钩的位置,使第一整形机构修复时作为受力支点。
其中,所述圆盘整形机还包括支撑机构,所述支撑机构包括活动支撑架和支撑杆。所述活动支撑架的一端铰接在第一转动轴和第二转动轴之间,另一端可绕该端转动;所述支撑杆的一端与活动支撑架铰接,另一端斜向下延伸,用于支撑和固定活动支撑架,在整形修复时作为背部支撑。该支撑机构主要用于圆盘类工件的修复,由于圆盘与地面的接触面积小,放置在第一转动轴和第二转动轴上时会往一边倒下,因此需要支撑机构作为背部的支撑,在修复时固定圆盘类工件的轴向位置,同时作为受力支点,促使修复工作顺利进行。
作为本发明的优选方案,所述同步链轮机构包括设置在第一转动轴上的第一链轮、设置在第二转动轴上的第二链轮、以及同步链条。所述同步链条分别连接第一链轮和第二链轮,使第一转动轴和第二转动轴同步且同向转动。该同步链轮机构结构简单、操作简便,对调整需要修复的位置十分方便。
作为本发明的优选方案,所述第二整形杆设为两根,呈八字形地向外张开,用于固定电缆盘的边缘。所述第二整形槽由第一凸起、第二凸起、以及第一凸起和第二凸起之间的凹陷构成,所述第一凸起和第二凸起固定在第二整形杆上。修复时,第一整形机构将电缆盘拖动到合适位置,然后第二整形机构动作,让整形杆翘起到合适高度,使第二整形槽的凹陷处卡住电缆盘的盘部边缘,固定电缆盘的位置,最后第一整形机构拉着或推着电缆盘的一部分边缘,使其形变修复。
进一步的,根据电缆盘的尺寸不同,第二整形杆需要张开的角度也不同,因此本发明所提供的第二整形杆与底部升降架铰连接,使第二整形杆张开的角度可调。所述第二整形机构还包括调节杆,所述调节杆和第二整形杆上均设有定位孔,其中第二整形杆上的定位孔设置一个,调节杆上的定位孔设为若干个,且相互间隔设置。使用时,将所述调节杆架在第二整形杆上,将螺钉插入定位孔并拧紧,使调节杆和第二整形杆之间的相对位置固定,即可完成角度调整工作,操作起来也十分方便。
作为本发明的优选方案,所述固定钩设为第三凸起,所述第三凸起设置在第三整形杆末端。该固定钩有两个作用,其一是勾住电缆盘盘部的骨架中心,作为受力支点,配合第一整形机构向外推的推力作用,使电缆盘盘部的部分边缘向电缆盘中心形变,从而修复电缆盘向外变形的缺陷;其二是顶住电缆盘盘部的骨架,作为受力支点,配合第一整形机构向内的拉力作用,使电缆盘盘部的部分边缘想电缆盘外形变,从而修复电缆盘向内形变的缺陷。该结构设计巧妙,使用方便,可根据实际情况作为前部支撑或背部支撑来使用,而且使用方式灵活多变,配合第二整形机构和支撑机构可以对复杂的变形缺陷进行修复,降低了修复的难度,极大地提高了修复的效率。
本发明还公开了一种基于圆盘整形机的整形方法,包括如下步骤:
(1)将待修复电缆盘放入第一转动轴和第二转动轴上,使电缆盘的盘部卡在第一整形槽内。
(2)第一液压缸动作将电缆盘拖动到合适的位置。转动马达动作,第一转动轴和第二转动轴带着电缆盘一起转动并使电缆盘上变形的地方旋转到合适的位置。
(3)以第一整形机构为修复机械手,以第二整形机构、第三整形机构或支撑机构中的一种或多种机构的组合为受力支点,对电缆盘的盘部进行整形修复。
(4)重复步骤(2)和步骤(3)直到电缆盘修复完毕。
本发明所提供的整形机是对圆盘类工件,尤其是电缆盘的钢铁骨架进行变形修复,具体的工作过程和原理如下:首先,操作人员将待修复的电缆盘放置在第一转动轴和第二转动轴上,电缆盘盘部的边缘卡设在第一整形槽内;然后,第一液压缸动作,驱动第一整形槽拖着电缆盘在第一转动轴和第二转动轴上移动,直到移动到合适的位置;接着,第二液压缸动作,调整第二整形杆杆头的高度,使第二整形槽将电缆盘盘部边缘卡住定位;最后,第一液压缸动作,使第一整形槽推着或拉着电缆盘盘部边缘向电缆盘里面或外面运动,从而产生一定量的形变,形变方向与变形缺陷的方向相反,最终使电缆盘盘部骨架在推力或拉力消失后恢复原样,完成简单的修复工作。当遇到变形形状比较复杂时,可以借助第三整形机构作为新的受力支点,或结合第二整形机构和第三整形机构同时作为受力支点来进行修复工作。当需要修复不能独立竖立起来的圆盘类工件时,可以借助支撑机构来实现位置的固定。本发明的结构简单、操作方法方便快捷、液压系统工作稳定可靠,能够有效降低人工成本、节省修复所需时间、提高修复效率并能获得很好的修复效果。
与现有技术相比,本发明还具有以下优点:
(1)本发明既可以修复电缆盘类的工件,也可以修复圆盘类的工件,修复圆盘类的工件时需要借助支撑机构来定位,操作简单,使用方便。
(2)本发明采用液压系统作为驱动,输出力矩大、运行平稳、噪音小,大大提高了整形机的可靠性和安全性。
(3)本发明采用第一整形机构、第二整形机构、第三整形机构等机械手进行修复工作,避免工人直接接触电缆盘,明显降低了出现安全事故的概率,有效保障工人的人身安全。
(4)本发明以第一整形机构为主,并可以自由搭配第二整形机构、第三整形机构和支撑机构来实现复杂变形形状的修复工作,极大地提高了修复效率,并获得很好的修复效果。
附图说明
图1是本发明所提供的整形机的结构示意图。
图2是本发明所提供的整形机的俯视图。
图3是本发明所提供的整形机修复电缆盘的示意图。
图4是本发明所提供的整形机修复向右变形的圆盘类工件的示意图。
图5是本发明所提供的整形机修复向左变形的圆盘类工件的示意图。
上述附图中的标号说明:110-转动马达,120-第一转动轴,130-第二转动轴,140-同步链轮机构,141-第一链轮,142-第二链轮,143-同步链条,210-第一液压缸,220-第一整形槽,310-第二液压缸;320-底部升降架,330-竖直升降架,340-第二整形杆,351-第一凸起,352-第二凸起,360-调节杆,410-第三液压缸,420-第三整形杆,430-固定钩,510-活动支撑架,520-支撑杆,600-液压驱动模块,700-电源模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明作进一步说明。
实施例1:
如图1、图2和图3所示,本发明公开了一种圆盘整形机,主要包括转动机构、第一整形机构、第二整形机构、第三整形机构、支撑机构、液压驱动模块600、电源模块700、以及操作台。上述机构的组成部件具体如下:
所述转动机构包括转动马达110、第一转动轴120、第二转动轴130和同步链轮机构140。所述第一转动轴和第二转动轴相互平行设置,所述第一转动轴和第二转动轴的两端分别通过轴承固定设置。所述第一转动轴的一端与传动马达连接,另一端通过同步链轮机构140与第二转动轴连接。所述传动马达驱动第一转动轴转动,第一转动轴通过同步链轮机构140带着第二转动轴同步且同向转动。当待修复的电缆盘被放置在第一转动轴和第二转动轴上后,第一转动轴和第二转动轴的同步同向转动会带着电缆盘一起转动,操作人员通过操作台即可方便地将电缆盘上变形的地方调到合适的修复位置上进行修复。
所述第一整形机构包括第一液压缸210和第一整形槽220。所述第一整形槽220设为凹槽形状,设置在第一液压缸210的活塞杆端部,用于卡住电缆盘盘部的边缘。所述第一液压缸210固定设置在第一转动轴和第二转动轴之间,用于驱动第一整形槽220拉着电缆盘盘部在第一转动轴120和第二转动轴130上移动。所述第一整形机构有两个作用,其一是待修复电缆盘放置在第一转动轴和第二转动轴上后,将电缆盘拖动到合适的修复位置,节省人工拖动的步骤,缩短了调整位置所花费的时间;其二是修复时充当机械手,在第一液压缸210的行程内向前拉动或向后推动电缆盘的盘部边缘,使其产生与变形方向相反的形变,当推力或拉力撤销后,使电缆盘变形的地方恢复原状。
所述第二整形机构包括第二液压缸310、底部升降架320、纵向升降架330和第二整形杆340。所述第二整形杆340一端设置在底部升降架320上,另一端上设有第二整形槽,并向外伸开卡住电缆盘的盘部边缘,卡住后,该第二整形槽在修复时作为受力支点。所述底部升降架320的中部与纵向升降架330铰接,铰接处为翘起支点,铰接后的底部升降架320的一端在外力作用下可以调整另一端的高度,其工作原理如同跷跷板。所述第二液压缸310一端与纵向升降架330连接,另一端与底部升降架320的一端连接,通过驱动底部升降架320的一端,让另一端的第二整形杆340绕着翘起支点向上翘起,使第二整形槽卡紧电缆盘的盘部边缘。所述第二整形杆340张开后分别位于第一整形机构的左右两侧,对电缆盘的盘部边缘进行卡紧,在修复时作为受力支点。
所述第三整形机构包括第三液压缸410和第三整形杆420。所述第三整形杆420一端与纵向升降架330铰接,铰接处为转动支点,另一端上设有固定钩430,用于勾住或顶住电缆盘。所述第三液压缸410的一端与纵向升降架330连接,另一与第三整形杆420连接,驱动第三整形杆420的另一端绕着转动支点上下摆动,用于调整固定钩430的位置,使第一整形机构修复时作为受力支点。
所述支撑机构包括活动支撑架510和支撑杆520。所述活动支撑架510的一端铰接在第一转动轴和第二转动轴之间,另一端可绕该端转动;所述支撑杆520的一端与活动支撑架510铰接,另一端斜向下延伸,用于支撑和固定活动支撑架510,在整形修复时作为背部支撑。该支撑机构主要用于圆盘类工件的修复,由于圆盘与地面的接触面积小,放置在第一转动轴和第二转动轴上时会往一边倒下,因此需要支撑机构作为背部的支撑,在修复时固定圆盘类工件的轴向位置,同时作为受力支点,促使修复工作顺利进行。
所述电源模块700连接市电电网,通过降压整流模块为圆盘整形机提供合适的电压和电流。
所述液压驱动模块600内采用液压动力控制系统,通过液压管道分别与转动马达110、第一液压缸210、第二液压缸310连接,为其提供液压动力。液压驱动模块600主要包括油箱、液压泵、液压管道、以及用于控制液压压力和液压管道通断的其他液压部件。由于电缆盘为钢铁骨架,镶嵌木板后整体结构更为坚固,一旦变形后需要修复的力很大,因此本发明采用液压系统作为整形机的动力来源,液压系统具有体积小、驱动力大、牵引速度平稳的优点,因此该液压驱动模块600能够为转动机构和整形机构提供充足的驱动动力,同时也确保了整形机工作的可靠性和安全性。所述操作台用于控制圆盘整形机动作部件的运转。
作为本发明的优选方案,所述同步链轮机构140包括设置在第一转动轴上的第一链轮141、设置在第二转动轴上的第二链轮142、以及同步链条143。所述同步链条143分别连接第一链轮141和第二链轮142,使第一转动轴和第二转动轴同步且同向转动。该同步链轮机构140结构简单、操作简便,对调整需要修复的位置十分方便。
作为本发明的优选方案,所述第二整形杆340设为两根,呈八字形地向外张开,用于固定电缆盘的边缘。所述第二整形槽由第一凸起351、第二凸起352、以及第一凸起351和第二凸起352之间的凹陷构成,所述第一凸起351和第二凸起352固定在第二整形杆340上。修复时,第一整形机构将电缆盘拖动到合适位置,然后第二整形机构动作,让整形杆翘起到合适高度,使第二整形槽的凹陷处卡住电缆盘的盘部边缘,固定电缆盘的位置,最后第一整形机构拉着或推着电缆盘的一部分边缘,使其形变修复。
进一步的,根据电缆盘的尺寸不同,第二整形杆340需要张开的角度也不同,因此本发明所提供的第二整形杆340与底部升降架320铰连接,使第二整形杆340张开的角度可调。所述第二整形机构还包括调节杆360,所述调节杆360和第二整形杆340上均设有定位孔,其中第二整形杆340上的定位孔设置一个,调节杆360上的定位孔设为若干个,且相互间隔设置。使用时,将所述调节杆360架在第二整形杆340上,将螺钉插入定位孔并拧紧,使调节杆360和第二整形杆340之间的相对位置固定,即可完成角度调整工作,操作起来也十分方便。
作为本发明的优选方案,所述固定钩430设为第三凸起,所述第三凸起设置在第三整形杆420末端。该固定钩430有两个作用,其一是勾住电缆盘盘部的骨架中心,作为受力支点,配合第一整形机构向外推的推力作用,使电缆盘盘部的部分边缘向电缆盘中心形变,从而修复电缆盘向外变形的缺陷;其二是顶住电缆盘盘部的骨架,作为受力支点,配合第一整形机构向内的拉力作用,使电缆盘盘部的部分边缘想电缆盘外形变,从而修复电缆盘向内形变的缺陷。该结构设计巧妙,使用方便,可根据实际情况作为前部支撑或背部支撑来使用,而且使用方式灵活多变,配合第二整形机构和支撑机构可以对复杂的变形缺陷进行修复,降低了修复的难度,极大地提高了修复的效率。
本发明还公开了一种基于圆盘整形机的整形方法,包括如下步骤:
(1)将待修复电缆盘放入第一转动轴和第二转动轴上,使电缆盘的盘部卡在第一整形槽220内。
(2)第一液压缸210动作将电缆盘拖动到合适的位置。转动马达110动作,第一转动轴120和第二转动轴130带着电缆盘一起转动并使电缆盘上变形的地方旋转到合适的位置。
(3)以第一整形机构为修复机械手,以第二整形机构、第三整形机构或支撑机构中的一种或多种机构的组合为受力支点,对电缆盘的盘部进行整形修复。其中,上述机构的组合包括:
对电缆盘修复的组合:第一整形机构与第二整形机构的组合;第一整形机构与第三整形机构的组合;第一整形机构与第二整形机构、第三整形机构的组合。
如图4和图5所示,对不能独立竖立起来的圆盘类工件修复的组合包括:第一整形机构与第二整形机构、支撑机构的组合;第一整形机构与第三整形机构、支撑机构的组合;第一整形机构与第二整形机构、第三整形机构、支撑机构的组合。
(4)重复步骤(2)和步骤(3)直到电缆盘修复完毕。
本发明所提供的整形机是对圆盘类工件,尤其是电缆盘的钢铁骨架进行变形修复,具体的工作过程和原理如下:首先,操作人员将待修复的电缆盘放置在第一转动轴和第二转动轴上,电缆盘盘部的边缘卡设在第一整形槽220内;然后,第一液压缸210动作,驱动第一整形槽220拖着电缆盘在第一转动轴和第二转动轴上移动,直到移动到合适的位置;接着,第二液压缸310动作,调整第二整形杆340杆头的高度,使第二整形槽将电缆盘盘部边缘卡住定位;最后,第一液压缸210动作,使第一整形槽220推着或拉着电缆盘盘部边缘向电缆盘里面或外面运动,从而产生一定量的形变,形变方向与变形缺陷的方向相反,最终使电缆盘盘部骨架在推力或拉力消失后恢复原样,完成简单的修复工作。当遇到变形形状比较复杂时,可以借助第三整形机构作为新的受力支点,或结合第二整形机构和第三整形机构同时作为受力支点来进行修复工作。当需要修复不能独立竖立起来的圆盘类工件时,可以借助支撑机构来实现位置的固定。本发明的结构简单、操作方法方便快捷、液压系统工作稳定可靠,能够有效降低人工成本、节省修复所需时间、提高修复效率并能获得很好的修复效果。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。