CN106001329A - 一种滚焊机组合式变径机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种滚焊机组合式变径机构，包括机架、能够旋转的花盘机构以及驱动花盘机构旋转的旋转驱动机构，机架包括撑架和支撑架；所述花盘机构，包括成型转盘组件、纵筋托盘组件以及驱动纵筋托盘组件相对于成型转盘组件平移的托盘轴向平移驱动机构；所述旋转驱动机构，安装在支撑架上，通过导向轴与花盘机构连接。由此可知：这种组合式变径机构通过更换不同孔径规格的花盘，可以加工不同直径规格纵筋的钢筋笼，结构简单，运转平稳。该机构可以广泛应用于钢筋笼生产设备领域。

Description

一种滚焊机组合式变径机构

技术领域

本发明涉及一种滚焊机组合式变径机构，属于钢筋混凝土管钢筋骨架生产设备中。

背景技术

生产钢筋混凝土管钢筋骨架的滚焊机是制作钢筋混凝土管的专用大型设备，目前所使用的钢筋骨架滚焊机只能加工圆形横截面的钢筋骨架，随着我国城乡建设的发展，各种不同横截面形状钢筋混凝土管的需求量越来越大，异型管钢架骨架滚焊机是加工各种不同横截面形状钢筋混凝土管的钢筋骨架的设备，其需求量也越来越大。变径机构作为钢筋骨架滚焊机的关键部件，其结构是否合理先进成为钢筋骨架滚焊机能否正常工作的关键。

专利号为201510184002.5一种滚焊机自动变径系统机构专利提出了一种异形管钢筋骨架自动变径机构，但是该机构结构复杂，其主花盘上安装有48个步进电机，每个步进电机驱动一个焊接座，通过改变每个焊接座相对于主花盘中心的位置，从而形成不同横截面形状。在钢筋骨架加工过程中，48个步进电机随着主花盘旋转，导致接线缠绕问题，理论上可以通过精密滑环解决此接线缠绕问题，但是由于线数太多，必然导致系统可靠性低，故障率高。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明针对上述缺陷，提供一种滚焊机组合式变径机构，该组合式变径机构通过更换不同孔径规格的花盘，进而焊接不同直径规格纵筋的钢筋笼。并且，该机构中的纵筋托盘随着同时钢筋笼向前运动，平稳地支撑着钢筋笼，该机构结构简单，生产效率高，运行平稳，能够实现对多种异形横截面钢筋骨架的焊接。

为此本发明提供的技术方案是：一种滚焊机组合式变径机构，包括机架、能够旋转的花盘机构以及驱动花盘机构旋转的旋转驱动机构，机架包括撑架和支撑架；

所述花盘机构，包括成型转盘组件、纵筋托盘组件以及驱动纵筋托盘组件相对于成型转盘组件平移的托盘轴向平移驱动机构；

成型转盘组件包括花盘，而纵筋托盘组件则包括纵向托盘，所述花盘、纵向托盘均绕着圆心环形均匀分布若干圈大小相同的圆形通孔，且花盘上的圆形通孔与纵向托盘上的圆形通孔一一对应；

所述旋转驱动机构，安装在支撑架上，通过导向轴与花盘机构连接；

花盘的外圈通过撑架支撑，且花盘的中心位置处与导向轴的一端固定连接，导向轴的另一端穿过纵向托盘中心位置处的通孔后与旋转驱动机构的动力输出端连接；

所述托盘轴向平移驱动机构，固定安装在导向轴上，通过其链轮传动机构带动纵向托盘沿导向轴前后移动；

在旋转驱动机构的动力驱动下，导向轴绕自身轴线做旋转运动；同时，安装在导向轴上的花盘、托盘轴向平移驱动机构和纵向托盘随着导向轴做旋转运动。

所述撑架，包括上框架和下框架，上框架、下框架能够拼接而形成一个内框表面呈八边形的框架结构，且上框架、下框架的拼接面通过锁紧开关连接成一体；花盘置于框架结构的内框中，且框架结构内框的每一条边均通过一号限位导向轮与花盘的外圈相触。

框架结构内框的每一条边均安装有一块一号轮组安装板，各一号限位导向轮一一对应地安装在相应的一号轮组安装板上。

托盘轴向平移驱动机构包括驱动电机、链轮传动机构；所述链轮传动机构包括一个小链轮传动机构和两个大链轮传动机构；驱动电机的动力输出端通过小链轮传动机构分别与两个大链轮传动机构连接；所述的两个大链轮传动机构，分别布置在导向轴轴线的两侧，且各大链轮传动机构的大链条为开链链条，该开链链条的两端分别与纵筋托盘的两侧面固定。

所述的小链轮传动机构包括一个主动小链轮、两个从动小链轮以及与主动小链轮、两从动小链轮啮合的小链条，所述的大链轮传动机构包括主动大链轮、从动大链轮以及与主动大链轮、从动大链轮啮合的大链条；两组大链轮传动机构的主动大链轮均与处于导向轴轴线同侧的从动小链轮组成双联链轮，该双联链轮安装在链轮支撑架a上，而两组大链轮传动机构的从动大链轮安装在链轮支撑架b上；链轮支撑架a、链轮支撑架b分别固定安装在导向轴上。

双联链轮通过一号链轮轴安装在链轮支撑架a上，并且通过一号链轮轴上的轴肩和一号链轮轴上轴肩处配装的一号弹性挡圈进行轴向定位。

所述从动大链轮通过二号链轮轴安装在链轮支撑架b上，并且通过二号链轮轴上的轴肩和二号链轮轴上轴肩处配装的二号弹性挡圈进行轴向定位。

所述纵筋托盘与导向轴之间配装有托盘平移导向限位机构；该托盘平移导向限位机构包括二号轮组安装板以及二号限位导向轮组；二号轮组安装板为两块，分设在导向轴轴线的两侧，每一块二号轮组安装板处于行进方向的两端分别配装一个二号限位导向轮组；每一个二号限位导向轮组包括轮轴以及安装在轮轴两端的用于纵筋托盘平移限位导向的滚轮，轮轴与二号轮组安装板固定。

所述旋转驱动机构包括一号三相异步电动机；一号三相异步电动机通过一号电机安装座支撑在支撑架上；且一号三相异步电动机的动力输出端与电机减速器连接后，通过联轴器与导向轴连接。

所述导向轴与花盘连接的一端呈正方形，而与联轴器连接的一端呈圆形。

本发明有益效果如下：

1.本发明滚焊机组合式变径机构，通过在花盘上不同位置的通孔中安装钢筋骨架纵筋，形成不同的横截面形状，该机构结构简单，可靠性高。

2.本发明滚焊机组合式变径机构,通过增加花盘上通孔的数量可以提高横截面的形状精度。

3.本发明滚焊机组合式变径机构，同一个花盘其上的所有通孔大小是一致的，通过更换不同孔径规格的花盘，可以加工不同直径规格纵筋的钢筋笼，扩大了滚焊机的可以加工范围。

4.本发明滚焊机组合式变径机构，在钢筋笼加工过程中，纵筋托盘跟随钢筋笼一起纵向移动，支撑效果更好。

5.本发明滚焊机组合式变径机构，通过导向轴的旋转带动增加花盘的旋转，这样花盘外围不需要加装齿轮或焊接链条，降低了制造成本。

附图说明

图1是本发明滚焊机组合式变径机构结构示意图

图2是本发明滚焊机组合式变径机构左视图

图3是本发明滚焊机组合式变径机构俯视图

图4是本发明滚焊机组合式变径机构中纵筋托盘组件结构示意图

图5是本发明滚焊机组合式变径机构中纵筋托盘组件俯视图

图6是本发明滚焊机组合式变径机构中纵筋托盘结构示意图

图7是本发明滚焊机组合式变径机构中A处放大图

图8是本发明滚焊机组合式变径机构中B处放大图

图9是本发明滚焊机组合式变径机构中C处放大图

图10是本发明滚焊机组合式变径机构中二号三相异步电动机安装放大图

图1至10中：1.上框架、2.花盘、3.锁紧开关、4.一号限位导向轮组、5.一号轮组安装板、6.下框架、7.一号三相异步电动机、8.一号电机安装座、9.一号电机减速器、10.一号带座轴承、11.精密滑环、12.导向轴、13.主动小链轮、14.双联链轮、15.二号带座轴承、16.大链条、17.从动大链轮、19.小链条、20.二号限位导向轮组、21.纵筋托盘、22.二号轮组安装板、23.链轮支撑架、24.轴承座托架、25.支撑架、26.二号电机减速器、27.二号三相异步电动机、28.二号电机安装座、29.一号链轮轴、30.一号弹性挡圈、31.二号链轮轴、32.联轴器、33.二号弹性挡圈。

具体实施方式

以下将结合附图详细地说明本发明所述的滚焊机组合式变径机构。

如图1至图10所示，本发明提供一种滚焊机组合式变径机构，包括机架、能够旋转的花盘机构以及驱动花盘机构旋转的旋转驱动机构，机架包括撑架和支撑架；所述花盘机构，包括成型转盘组件、纵筋托盘组件以及驱动纵筋托盘组件相对于成型转盘组件平移的托盘轴向平移驱动机构；所述旋转驱动机构，安装在支撑架上，通过导向轴与花盘机构连接。

具体地，如图2所示，成型转盘组件中的花盘上设有若干圈均匀分布、大小相同的圆形通孔，通过将每根纵筋穿过不同位置的孔中，得到不同横截面形状，一个花盘对应着一种直径规格的纵筋，通过更换花盘，可以加工不同直径规格纵筋的钢筋笼，通过在花盘上增加设置圆形通孔的数量，可以提高横截面的形状精度；纵筋托盘组件支撑着钢筋笼，并且在链轮副传动作用下，实现向前或向后运动；旋转驱动机构为成型转盘组件中的花盘转动提供动力，使钢筋笼可以绕自身轴线转动。

参见图1至图3，本发明提供一种滚焊机组合式变径机构，其中撑架包括：上框架1、4个锁紧开关3、下框架6，所述上框架1和下框架6通过锁紧开关3连接在一起，整体框架内圈呈正八边形，上框架横截面为正方形；所述下框架6的内圈和上框架1的内圈对称，但下框架6的外圈呈长方形，且外圈底侧两端分别设置成三角形，起到加固框架的作用。所述上框架1和下框架6的内圈通过8个轮组安装板5，安装了8个一号限位导向轮组4；所述花盘2圆心处开有正方形通孔，用于安装导向轴12，并且绕着圆心环形分布若干圈均匀分布、大小相同的圆形通孔，若干根纵筋穿过不同的圆形通孔，形成不同横截面形状的钢筋笼，针对每一种直径规格纵筋的钢筋笼，配置一个花盘，打开4个锁紧开关2，分离上框架1和下框架6，可以简便更换不同的花盘2，通过更换不同花盘，可以加工不同直径规格纵筋的钢筋笼；所述花盘2通过8个一号限位导向轮组4进行定位。

如图6所示，纵筋托盘组件包括纵向托盘，所述纵筋托盘21整体结构类似于花盘2，纵筋托盘21中心处开有三个长方形孔，并且绕着圆心环形分布若干圈均匀分布、大小相同的圆形通孔，圆形通孔的分布位置与花盘2上孔的位置相对应，孔的直径等于最大规格的纵筋的直径，纵筋托盘21对钢筋笼的纵筋起到支撑作用。

如图3至10所示，托盘轴向平移驱动机构包括一号带座轴承10、精密滑环11、主动小链轮13、2个双联链轮14、8个二号带座轴承15、2根大链条16、2个从动大链轮17、小链条19、4个二号限位导向轮组20、2个二号轮组安装板22、4个链轮支撑架23、轴承座托架24、二号电机减速器26、二号三相异步电动机27、二号电机安装座28、一号链轮轴29、一号弹性挡圈30、二号链轮轴31、二号弹性挡圈33。所述导向轴12一端端面呈正方形，另一端端面呈圆形，两端分别连接花盘2和联轴器32，连接花盘2的轴端面呈圆形，连接联轴器32的轴端面呈圆形；所述双联链轮14的两个链轮直径不等，其中直径较小的链轮与主动小链轮13相配合，直径较大的链轮与从动大链轮17相配合；所述从动大链轮17的外径与双联链轮14的较大链轮直径相等；所述双联链轮14及从动大链轮17分别安装在一号链轮轴29和二号链轮轴31上，并且分别通过轴肩和弹性挡圈进行轴向定位，通过平键径向固定；所述一号链轮轴29及二号链轮轴31设置成阶梯轴，且轴上开有相对应的键槽，链轮轴通过两个二号带座轴承15安装在链轮支撑架23上；所述链轮支撑架23呈工字型，上下端面分别设有2个通孔，用于安装二号带座轴承15，链轮支撑架23通过螺栓固定在导向轴12上；所述大链条16、双联链轮14的大号链轮及从动大链轮17形成链轮副，大链条16穿过纵筋托盘21上的长方形通孔，大链条16是断开的，断开的两端分别通过螺栓固定在纵筋托盘21的两侧面上。二号三相异步电动机27正转将拖动纵筋托盘21前进，二号三相异步电动机27反转将拖动纵筋托盘21后退；所述主动小链轮13安装在二号电机减速器26的输出轴上，电动机通过螺栓安装在二号电机安装座28上；所述二号电机安装座28通过螺栓固定在导向轴12上；所述小链条19与主动小链轮13及上下两个双联链轮14的小链轮形成一个链轮副；所述4个二号限位导向轮组20分别通过两个二号轮组安装板22对称安装在纵筋托盘21上，对移动的纵筋托盘21起到限位导向作用；本组件中设置两个由大链条16、双联链轮14的大号链轮及从动大链轮17形成的链轮副，这两个链轮副沿着导向轴12的上下两端面对称布置，两链轮副的不同之处在于，其中一个大链条16的两断开末端是固定在纵筋托盘21的I处两侧面上，而另一个链轮副上的大链条16的两端开末端则是固定在纵筋托盘21的II处两侧面上，这种布置方案保证了上下两根大链条16给纵筋托盘21提供的动力方向是一致的，因此，纵筋托盘21随着大链条16在导向轴12上移动时则更加稳固。本组件中二号三相异步电动机27带动主动小链轮13转动，主动小链轮13通过小链条19分别带动上下2个双联链轮14转动，双联链轮14通过大链条16带动从动大链轮17转动，在二号三相异步电动机27的带动下，三个链轮副同时工作。这样，纵筋托盘21在大链条16的带动下沿着导向轴12移动，通过控制二号三相异步电动机27的转向，来改变纵筋托盘21在导向轴12上的移动方向；精密滑环11安装在导向轴12上，用于解决二号三相异步电动机27随纵筋托盘组件一起旋转时产生的绕线问题。

由此可知，本发明所述的托盘轴向平移驱动机构主要包括以下几个部分：驱动部分、小链轮传动机构、两个大链轮传动机构以及配装在纵筋托盘与导向轴之间托盘平移导向限位机构；驱动部分包括驱动电机(二号三相异步电动机27)，驱动电机的动力输出端通过小链轮传动机构分别与两个大链轮传动机构连接；小链轮传动机构包括一个主动小链轮、两个从动小链轮以及与主动小链轮、两从动小链轮啮合的小链条，所述的大链轮传动机构包括主动大链轮、从动大链轮以及与主动大链轮、从动大链轮啮合的大链条；托盘平移导向限位机构包括二号轮组安装板以及二号限位导向轮组。

如图1、图3所示，旋转驱动机构包括：一号三相异步电动机7、一号电机安装座8、一号电机减速器9、支撑架25、联轴器32。所述一号三相异步电动机7通过螺栓安装在一号电机安装座8上；所述一号电机安装座8通过螺栓固定在支撑架25上；所述支撑架25由方钢焊接而成；所述一号电机减速器9与一号三相异步电动机7相连接，减速器的输出轴连接联轴器32，联轴器32另一端连接导向轴12；一号三相异步电动机7工作时，带动了导向轴12的转动，进而带动了纵筋托盘21，以及花盘2的转动，从而实现钢筋笼绕其自身轴线转动。

所述导向轴12的方形轴端穿过成型花盘组件中的花盘2上的方形通孔，从而实现了纵筋托盘组件与成型花盘组件的连接；所述导向轴12的圆形轴端，通过联轴器32与旋转驱动机构中的一号电机减速器9相连接，进而实现了纵筋托盘组件与旋转驱动机构的固定连接。

当需要加工不同横截面形状的异形钢筋笼时，根据钢筋笼纵筋的直径，更换相对应的花盘2，然后将所有纵筋插入纵筋托盘21不同位置的孔中，再插入花盘2相对应位置的孔子中，开始时，纵筋托盘21位于导向轴12右端，在钢筋笼加工过程中，一方面，花盘2在旋转驱动机构的驱动下，带动钢筋笼绕其轴线作旋转运动，同时钢筋笼的纵筋在牵引机构的拖动下，不断向前移动。在二号三相异步电动机27的驱动下，纵筋托盘21在大链条16的带动下沿着导向轴12移动，从而使纵筋托盘21对钢筋笼的纵筋支撑效果更好。

Claims (10)

1.一种滚焊机组合式变径机构，包括机架、能够旋转的花盘机构以及驱动花盘机构旋转的旋转驱动机构，机架包括撑架和支撑架；其特征在于：

所述花盘机构，包括成型转盘组件、纵筋托盘组件以及驱动纵筋托盘组件相对于成型转盘组件平移的托盘轴向平移驱动机构；

成型转盘组件包括花盘，而纵筋托盘组件则包括纵向托盘，所述花盘、纵向托盘均绕着圆心环形均匀分布若干圈大小相同的圆形通孔，且花盘上的圆形通孔与纵向托盘上的圆形通孔一一对应；

所述旋转驱动机构，安装在支撑架上，通过导向轴与花盘机构连接；

花盘的外圈通过撑架支撑，且花盘的中心位置处与导向轴的一端固定连接，导向轴的另一端穿过纵向托盘中心位置处的通孔后与旋转驱动机构的动力输出端连接；

所述托盘轴向平移驱动机构，固定安装在导向轴上，通过其链轮传动机构带动纵向托盘沿导向轴前后移动；

在旋转驱动机构的动力驱动下，导向轴绕自身轴线做旋转运动；同时，安装在导向轴上的花盘、托盘轴向平移驱动机构和纵向托盘随着导向轴做旋转运动。

2.如权利要求1所述的一种滚焊机组合式变径机构，其特征在于：所述撑架，包括上框架和下框架，上框架、下框架能够拼接而形成一个内框表面呈八边形的框架结构，且上框架、下框架的拼接面通过锁紧开关连接成一体；花盘置于框架结构的内框中，且框架结构内框的每一条边均安装有一个一号限位导向轮，一号限位导向轮对花盘起到定位和导向作用。

3.如权利要求2所述的一种滚焊机组合式变径机构，其特征在于：框架结构内框的每一条边均安装有一块一号轮组安装板，各一号限位导向轮一一对应地安装在相应的一号轮组安装板上。

4.如权利要求1所述的一种滚焊机组合式变径机构，其特征在于：托盘轴向平移驱动机构包括驱动电机、链轮传动机构；所述链轮传动机构包括一个小链轮传动机构和两个大链轮传动机构；驱动电机的动力输出端通过小链轮传动机构分别与两个大链轮传动机构连接；所述的两个大链轮传动机构，分别布置在导向轴轴线的两侧，且各大链轮传动机构的大链条为开链链条，该开链链条的两端分别与纵筋托盘的两侧面固定。

5.如权利要求4所述的一种滚焊机组合式变径机构，其特征在于：所述的小链轮传动机构包括一个主动小链轮、两个从动小链轮以及与主动小链轮、两从动小链轮啮合的小链条，所述的大链轮传动机构包括主动大链轮、从动大链轮以及与主动大链轮、从动大链轮啮合的大链条；两组大链轮传动机构的主动大链轮均与处于导向轴轴线同侧的从动小链轮组成双联链轮，该双联链轮安装在链轮支撑架a上，而两组大链轮传动机构的从动大链轮安装在链轮支撑架b上；链轮支撑架a、链轮支撑架b分别固定安装在导向轴上。

6.如权利要求4所述的一种滚焊机组合式变径机构，其特征在于：双联链轮通过一号链轮轴安装在链轮支撑架a上，并且通过一号链轮轴上的轴肩和一号链轮轴上轴肩处配装的一号弹性挡圈进行轴向定位。

7.如权利要求4所述的一种滚焊机组合式变径机构，其特征在于：所述从动大链轮通过二号链轮轴安装在链轮支撑架b上，并且通过二号链轮轴上的轴肩和二号链轮轴上轴肩处配装的二号弹性挡圈进行轴向定位。

8.如权利要求1所述的一种滚焊机组合式变径机构，其特征在于：所述纵筋托盘与导向轴之间配装有托盘平移导向限位机构；该托盘平移导向限位机构包括二号轮组安装板以及二号限位导向轮组；二号轮组安装板为两块，分设在导向轴轴线的两侧，每一块二号轮组安装板处于行进方向的两端分别配装一个二号限位导向轮组；每一个二号限位导向轮组包括轮轴以及安装在轮轴两端的用于纵筋托盘平移限位导向的滚轮，轮轴与二号轮组安装板固定。

9.如权利要求1所述的一种滚焊机组合式变径机构，其特征在于：所述旋转驱动机构包括一号三相异步电动机；一号三相异步电动机通过一号电机安装座支撑在支撑架上；且一号三相异步电动机的动力输出端与电机减速器连接后，通过联轴器与导向轴连接。

10.如权利要求1所述的一种滚焊机组合式变径机构，其特征在于：所述导向轴与花盘连接的一端呈正方形，而与联轴器连接的一端呈圆形。