CN106238634B - 一种铜球生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜球生产线。它包括用于将铜杆轧制成铜球的轧制装置，位于轧制装置进料端用于给轧制装置运送铜杆的上料装置，及位于轧制装置出料端用于运送铜球的输送装置；轧制装置与输送装置之间设有用于铜球降温的冷却机构；轧制装置设有二个用于将铜杆轧制成铜球的轧机模。本发明通过调直装置将铜杆调直后，运送至轧制装置轧制成铜球，经过冷却后输送装置将铜球输送至料斗。轧制装置设有的轧机模能对铜杆冷轧成铜球，相对于其它铜球生产技术，本发明具有成本低，效率高，铜球质量高等优点；控制电路将各个装置有机的联合在一起，自动化程度高，解放劳动力，生产质量稳定可靠。

Description

一种铜球生产线

技术领域

本发明涉及生产流水线领域，更具体地说是指一种铜球生产线。

背景技术

铜球是重要的工业基础零件，在各行各业上应用广泛，特别是在阀门、喷雾器、仪表仪器等。铜球具有耐腐蚀、导电性好等优点，所以市场上需求量越来越旺盛。铜球生产中，多采用将铜棒截成一段段具有一定长度的铜墩，然后放置在固定的模腔内进行压制成铜球坯，再经过后续的打磨抛光等工序而得到能直接使用的铜球。现有的铜球生产技术有很多不完善，生产效率低，成本高，工序繁琐，废品率高等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种铜球生产线。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种铜球生产线包括用于将铜杆轧制成铜球的轧制装置，位于轧制装置进料端用于给轧制装置运送铜杆的上料装置，及位于轧制装置出料端用于运送铜球的输送装置；所述轧制装置与输送装置之间设有用于铜球降温的冷却机构；所述轧制装置设有二个用于将铜杆轧制成铜球的轧机模。

其进一步技术方案为：所述两个轧机模之间设有用于轧制铜球的模腔；所述轧机模外周设有的轧刀部作用于铜杆外周，以使铜杆于模腔内形成铜球；所述二个轧机模两端分别设有调节部件，以调节二个轧机模的相互角度及位置；所述轧机模的相互角度为3°—5°；所述轧机模为同步旋转，并带动铜杆于膜腔内以滚动式同步旋转。

其进一步技术方案为：所述轧制装置还设有提供动力的轧制电机，与轧制电机动力输出端传动联接的变速器，及一端与变速器传动联接另一端与轧机模传动联接的动力轴；所述变速器设有二个输出轴，通过数量为两个的动力轴分别与所述二个轧机模传动联接。

其进一步技术方案为：所述冷却机构为冷却池；所述冷却池低于轧制装置的出料端；所述输送装置一端设于冷却池内。

其进一步技术方案为：还包括设于输送装置末端的用于收集铜球的料斗；所述料斗与输送装置之间设有滑槽。

其进一步技术方案为：所述上料装置包括进料架，及进料架与轧制装置之间的进料管；所述进料管包括固定于机架的外管，及旋转套合于外管内壁的内管；所述内管轴线与模腔轴线重合；所述进料架设有用于运送铜杆的输送链机构及用于将铜杆从输送链机构推送至模腔的推送机构。

其进一步技术方案为：所述输送链机构包括二个旋转联接于进料架的链轴，传动联接于链轴一端的输送链电机，固定联接于链轴的链轮，及传动联接于链轮外周的二条链条；所述链条外周设有用于放置铜杆的支撑块；所述推送装置包括推送电机，及与电机传动联接的滚珠丝杆组件；所述滚珠丝杆组件设有用于推送铜杆的挡块。

其进一步技术方案为：所述输送装置包括输送动力源，及用于运送铜球的输送带；所述输送带设有若干个用于放置铜球的格腔；所述格腔下端设有用于排放冷却液的网状件。

其进一步技术方案为：还包括控制电路；所述轧制装置进料端设有用于检测铜杆进给量的推送传感器；所述输送链机构设有用于检测输送链速度的输送链传感器；所述控制电路设有控制单元；所述控制单元分别与所述推送传感器、输送链传感器、输送带电机、轧制电机、输送链电机及推送电机电性连接。

其进一步技术方案为：所述上料装置还对接有铜杆调直装置，以将调直之后的铜杆送入上料装置。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过调直装置将铜杆调直后，运送至轧制装置轧制成铜球，经过冷却后输送装置将铜球输送至料斗。轧制装置设有的轧机模能对铜杆冷轧成铜球，相对于其它铜球生产技术，本发明具有成本低，效率高，铜球质量高等优点；控制电路将各个装置有机的联合在一起，自动化程度高，解放劳动力，生产质量稳定可靠。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明一种铜球生产线的上料装置和轧制装置的联接示意图；

图2为本发明一种铜球生产线的轧制装置和输送装置联接示意图；

图3为本发明一种铜球生产线的输送装置匹配多个轧制装置的示意图；

图4为本发明一种铜球生产线的轧制装置的结构示意图；

图5为本发明一种铜球生产线的轧制装置的轧制机构的正视图；

图6为本发明一种铜球生产线的轧制装置的轧制机构的侧视图；

图7为本发明一种铜球生产线的轧制装置的轧机模结构示意图；

图8为本发明一种铜球生产线的上料装置的结构示意图；

图9为本发明一种铜球生产线的上料装置的进料管结构示意图；

图10为本发明一种铜球生产线的上料装置的输送链机构结构示意图；

图11为本发明一种铜球生产线的上料装置的推送机构结构示意图；

图12为本发明一种铜球生产线的输送装置机构示意图；

图13为本发明一种铜球生产线的控制电路方框图；

图14为本发明一种铜球生产线的调直装置结构示意图；

图15为本发明一种铜球生产线的调直装置的调直机构结构示意图；

图16为本发明一种铜球生产线的调直装置的储存结构示意图；

图17为本发明一种铜球生产线的调直装置的出料动力机构结构示意图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

图1至图3所示，一种铜球生产线，包括用于将铜杆轧制成铜球的轧制装置10，位于轧制装置10进料端用于给轧制装置10运送铜杆的上料装置20，及位于轧制装置10出料端用于运送铜球的输送装置30。由于铜杆在轧制成铜球的过程中，会产生很多的热量，输送装置30轧制装置10与输送装置30之间设有用于铜球降温的冷却机构40。轧制装置10设有二个用于将铜杆轧制成铜球的轧机模110。

其中，冷却机构40为冷却池，池内装满用于浸泡铜球以使铜球降温的冷却水。冷却池低于轧制装置10的出料端，让铜球靠自身的重力落入冷却池内。

还包括设于输送装置30末端的用于收集铜球的料斗50。料斗50与输送装置30之间设有滑槽51。

优选的，为了使生产线更加有效率，一条输送装置30上料端可以匹配一个或多个轧制装置10。

图4至图7所示，轧制装置10包括提供动力的轧制电机14，与轧制电机14动力输出端传动联接的变速器13，及一端与变速器13传动联接另一端与轧机模110传动联接的动力轴12。轧制电机14通过联轴器15给变速器13传递动力。变速器13设有二个输出轴，通过数量为两个的动力轴12分别与二个轧机模110传动联接。

优选的，由于轧机模110的动力输入轴端与变速器13的动力输出轴端的轴线不重合而且轧制铜球的功率较大，所以动力轴12为万向轴。

如图6至图7所示，轧机模110的两端活动旋转联接在机架111上，且轧机模110两端设有用于调节两个轧机模110相对位置的调节机构113。调节机构113包括与轧机模两端旋转联接的调节座，调节座固定于机架111上，与调节座固定联接的调节螺杆及与调节螺杆配合的锁紧螺母(图中未标注)。两个轧机模110通过调整调节螺杆上的调节螺母带动调节座的位移来调整两个轧机模110的相对位置。

于其他实施例中，由于轧机模110的体积和重量较大，调节机构113也可以替换电动调节机构，即通过电机，与电机传动联接的变速箱，及与变速箱传动联接的调节座。轧机模110的两端旋转联接于调节座上。更具体的，为了使轧机模110在轧制铜球的过程中不发生移位，调节座设有锁紧件。轧机模110调节到位后，锁紧件将轧机模110锁紧。

于其他实施例中，轧机模110体积和重量较大时，调节机构113可以为液压调节机构，调节座和液压动力件传动联接。通过液压动力件的运动来调节轧机模110的相对位置，再通过设有的锁紧件对轧机模110锁紧防止移位。

铜球在轧制的过程中，会产生很多的热量，如果不及时降温，堆积的热量可能会导致轧机模110的损坏或轧制的出来的铜球热变形，所以在机架111还设有水冷机构112。水冷机构112设有的水冷管对准轧机模110与铜杆的接触处。轧制装置10的水冷机构112，用于冷却轧制铜球的过程中产生的热量，减少模具轧刀部115的磨损，提高铜球的加工精度，防止余热对铜球的塑性变形。同时，该水冷机构112使得大直径铜杆无需进行热轧就能生产铜球，这成为大直径铜杆的能进行冷轧的主要因素之一。

优选的，该水冷机构112包括阀门，管路及水泵。在轧制铜球的时候，管路的冷却水的出水口对准轧机模110的轧刀部115在铜杆上工作的部位，以带走轧制铜球过程中产生的热量，避免热量堆积。

如图7所示，两个轧机模110之间设有用于轧制铜球的模腔114。轧机模110外周设有的轧刀部115作用于铜杆外周，以使铜杆于模腔114内形成铜球。轧机模110为同步旋转，并带动铜杆于膜腔115内以滚动式同步旋转。轧机模110同步同向旋转时，二者的轧刀部115作用于铜杆外圆上的位置处于同一轴向位置，不断的滚动从而形成铜球。为了轧制铜球的需要，两个轧机模110的相互成倾角(倾角可以通过轧机模110两端的调节机构113调节)，角度范围为3°—5°。

如图8至图9所示，上料装置20包括进料架21，及进料架21与轧制装置10之间的进料管22。进料管22包括固定于安装架23的外管222，及旋转套合于外管222内壁的内管221。内管221通过两端设有的滚动轴承223与外管222联接，使其与外管222具有相对运动。在铜杆旋转运动进入轧机模110，此时内管221能与铜杆一同做旋转运动，避免铜杆旋转的过程中刮擦破损，同时还具有降噪的作用。内管221轴线与模腔114轴线重合，便于铜杆准确进入轧机模110之间的模腔114。

优选的，安装架23设于升降架上，有利于调整进料管22的内管221的轴线与模腔114的轴线重合度。

于其他实施例中，如图10至图11所示，为了提高效率和解放人力，进料架21设有用于运送铜杆的输送链机构及用于将铜杆从输送链机构推送至模腔114的推送机构25。

输送链机构包括二个旋转联接于进料架的链轴241，传动联接于其中一个链轴241一端的输送链电机243，固定联接于链轴241的链轮242，及传动联接于链轮242外周的二条链条244。链条244外周设有用于放置铜杆的若干个支撑块245，支撑块245两端外端设有用于卡紧铜杆的凹槽。还设有推送机构25，包括推送电机251，及与电机传动联接的滚珠丝杆组件252。滚珠丝杆组件设有用于推送铜杆的拨块253。推送机构25用于将支撑块245上的铜杆推进轧机模110的模腔114内。推送机构25可以安装在进料机架21一侧或者上方。将铜杆放置在输送链机构的支撑块255上的凹槽上，经过链条244的运送至适当的位置，然后启动推送机构25的推送电机251，通过滚珠丝杆组件252带动拨块253将铜杆送进模腔114内，解放人力，达到自动生产的目的。

如图12所示，输送装置30包括输送电机31，及用于运送铜球的输送带32。输送带32设有若干个用于放置铜球的格腔34。格腔34下端设有用于排放冷却液的网状件33。输送装置30一端设置在冷却池内，使输送带32上的格腔34浸泡在冷却液内，轧制好的铜球落在格腔34内，经过一段时间后，输送电机31启动，带动输送带32向上运动，将铜球带到料斗50处。

其中，为了达到自动生产，如图13所示，本生产线还包括控制电路60。控制电路60包括轧制装置10进料端设有用于检测铜杆进给量的推送传感器61；输送链机构设有用于检测输送链速度的输送链传感器62；安装于输送带电机31上检测输送带电机31的转速的输送带电机传感器64；安装于轧制电机14上用于检测轧制电机14转速的轧制电机传感器65；控制电路60还设有控制单元63。控制单元63分别与推送传感器61、输送链传感器62、输送带电机31、轧制电机14、输送链电机243及推送电机251电性连接。控制单元63分别根据各个传感器回传的信号，来控制各自的电机的转速，以此达到各个装置的协调配合运作，完成自动化生产。

于其他实施例中，铜杆的弯曲度会影响轧制铜球的质量，所以在生产线上有必要引入一种调直装置。所以，上料装置20的进料端还设有铜杆调直装置，以将调直之后的铜杆送入上料装置20。

如图14至图17所示，调直装置包括安装座71及与安装座71固定联接的调直机构80。调直机构80包括设于安装座71的滑动板81，滑动板81与安装座71是滑动联接，与滑动板81一侧传动联接的滑动板动力件83，滑动板动力件83对称设在滑动板81两端，且在滑动板81后侧，还有滑动板81具有相对运动的压板82，及与压板82一侧传动联接的压紧动力件84。压板82和滑动板81的长度范围为1m-5m,不同长度的压板82和滑动板81适应不同的长度的铜杆，理论上压板82和滑动板81和铜杆长度相等，但是在实际的调直工作中，压板82和滑动板81的长度比铜杆略长。

压板82设有的压紧面88与滑动板81设有的搓直面87相对的平行设置。压紧面88与搓直面87之间设有用于放置铜杆的调直空腔89，调直空腔89为滑动板81和压板82半包围而成，一端和安装座71的进料口72相连，另一端即为调直机构80的出料端。滑动板动力件83推动滑动板81直线运动，且压板82对铜杆是压紧状态，滑动板81带动铜杆在调直空腔89内以滚动形式调直。

优选的，压紧面88与搓直面87表面设有耐磨层，同时耐磨层表面有一定的粗糙度(粗糙度范围0.4μm-1.6μm)，使铜杆在调直空腔89内能做滚动形式调直。

为了确保铜杆能有效的调直，压紧面88、搓直面87的调直行程至少为铜杆的一个圆周长度，即为铜杆在调直空腔89内至少滚动一圈。

如图15所示，为适应各种弯度的铜杆，在滚动搓直的前要进行预调直。压板82近于进料端设有进料凸台86，滑动板81近于出料端设有出料凸台85。进料凸台86、出料凸台85高度小于铜杆外径，但大于铜杆的半径。进料凸台86与出料凸台85相对的边沿面平行设计，且为垂直面，表面光滑。实际上，进料凸台86与出料凸台85也是布置在调直空腔89的两端。

优选的，为了确保功率足够大，压紧动力件84、滑动板动力件83分别为压紧油缸841、滑动油缸831。压紧油缸841和滑动油缸831固定端分别是铰接于安装座71上。与压板82传动联接的压紧油缸841至少为两个，分别设在压板82的两侧面，并且两个压紧油缸841为同步油缸。与滑动板81联接的滑动油缸831也是至少为两个，为了平衡起见，两个滑动油缸831对称设置在滑动板81上，也为同步油缸。压板82近于出料端的一端铰接于安装座71，近于进料端的另一端与压紧油缸841传动联接，所以压板82能以铰接端作为旋转轴旋转。

放进铜杆时，滑动油缸831与压紧油缸841活塞杆缩回，压板82和滑动板81之间形成一个楔形腔，近于进料端为大腔端，口径大于铜杆直径；近于出料端为小腔端，口径小于铜杆直径，防止铜杆滑出。在调直过程中，压紧油缸841活塞杆伸出，压板82合向滑动板81，直到压紧面88与搓直面87相对平行，这时等待滑动板81对铜杆滑动。

滑动板81与安装座71滑动联接，滑动板81与滑动油缸831传动联接。具体的，安装座71两侧设有滑道，并且滑道上设有滚轮，滑动板81两端置于滑道内，并且与滚轮滑动联接(图上未标识)。由此，滑动油缸831能带动滑动板81在滑道内能顺畅的进行滑动，减少磨损。

优选的，滑动板81与压板82倾斜设置，与水平面形成一定的倾斜角度，最优的倾斜角度为20°-80°，这样有利于靠铜杆的自身重力方便投料和出料。

如图16所示，除了调直机构80，调直装置还包括设于调直机构80出料端的储存结构90。储存结构90包括与调直机构80出料端联通的储存腔91，设于储存腔91末端且与安装座71旋转联接的储料轮92，及用于驱动储料轮92旋转的出料动力机构93。储料轮92的个数至少为两个，均匀设置在储料轮轴上。储料轮92外周设有用于放置铜杆的多个凹槽94，并且对准储存腔91的出料端。储存腔91倾斜设置，倾斜角度为20°-80°，铜杆就能靠自身的重力滑向储料轮92。储存腔91能存储多根调直后的铜杆，避免频繁开机造成能源的浪费。储存腔91与调直空腔89联通并形成折回式腔道，使滑动板81安装更加方便，同时也可以使整个装置结构更加紧凑。

优选的，折回式腔道包括近于调直机构出料端的接料腔及近于出料动力机构的出料腔。接料腔与出料腔互成角度，角度为30°-160°。更优选的，出料腔和接料腔之间设置有若干段折回式腔道，以存储更多的铜杆。

如图17所示，出料动力机构93包括固定于储料轮轴上的单向齿轮931，固定于安装座71的出料油缸933，及固定于出料油缸933且与单向齿轮931啮合的齿条932。出料油缸933活塞杆伸出，单向齿轮931不动；活塞杆缩回，齿条932带动单向齿轮931转动，储料轮92旋转一个凹槽位，即出料油缸933的活塞杆缩回一个行程带动储料轮92旋转一个槽位。

机架设有与调直机构80进料端相连通的进料口72，安装座71还设有用于放置铜杆的堆料台73。

优选的，滑动油缸831设有至少设有两个行程，滑动油缸831的活塞杆较大行程缩回时，带动滑动板81向下滑动到最底端，滑动板81顶端低于堆料台73，便于使放料。较小行程是在滚动调直工作阶段，滑动板81顶端突出于堆料台73，使放在堆料台73的铜杆等其它物件不易于掉到调直机构80工作范围内。

优选的，本调直装置还包括用于提供压力油的液压泵站。

于其他实施例中，滑动板81是固定在安装座71上，压板82传动联接有两个的动力件，一个是垂直于搓直面垂直动力件，另一个是相对于搓直面平行的平行动力件。垂直动力件将压板82连同铜杆一起垂直压向搓直面25，平行动力件带动压紧状态下的压板滚动式来回运动，将铜杆搓直。另外，滑动板的搓直面也可以为机架的一部分。这样压板从两个方向运动，就能将铜杆调直，减少滑动板的运动，避免滑动板的滑动将能量损耗。

于其他实施例中，储料轮92的驱动机构33可以替换为电机，即电机与储料轮92的转动轴传动联接，可以减小机器的复杂程度，增加控制的灵活性。

于其他实施例中，为了适应不同直径的铜杆，压板82和滑动板81之间的平行距离为可调节，因此压板82设计为自由调节形式。压板82与安装座71铰接端替换为与调节油缸铰联接。调节油缸固定在安装座71上，通过调节油缸的伸缩量，并配合压紧油缸841伸缩量，来调节压板82和滑动板81之间的平行距离。

于其他实施例中，进料管22内侧设有若干滚轮，便于铜杆的顺畅进入模腔114。

于其他实施例中，为了铜杆更好进入轧制装置10的模腔114内，进料管22内壁设有输送机构。输送机构设有与动力源传动联接的输送轮，输送轮设有凹槽，凹槽内设有防滑层，放置在凹槽内的铜杆在输送轮传送下，顺畅送至轧制装置10。具体的，由于铜杆的具有一定的长度，在进入轧制装置10时，会出现晃动、跳位等情况。为解决这个问题，输送机构还设有夹紧件，紧件随着铜杆一同向前滑动，并将铜杆牢牢夹住，避免铜杆在轧制过程中出现晃动、跳位等情况。在铜杆接近轧制完成时，夹紧件自动脱开，并回复到原始的状态，等待下一根铜杆的轧制工作。

本发明一种铜球生产线，通过调直装置将铜杆调直后，运送至轧制装置轧制成铜球，经过冷却后输送装置将铜球输送至料斗。轧制装置设有的轧机模能对铜杆冷轧成铜球，相对于其它铜球生产技术，本发明具有成本低，效率高，铜球质量高等优点；控制电路将各个装置有机的联合在一起，自动化程度高，解放劳动力，生产质量稳定可靠。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (9)

1.一种铜球生产线，其特征在于，包括用于将铜杆轧制成铜球的轧制装置，位于轧制装置进料端用于给轧制装置运送铜杆的上料装置，及位于轧制装置出料端用于运送铜球的输送装置；所述轧制装置与输送装置之间设有用于铜球降温的冷却机构；所述轧制装置设有二个用于将铜杆轧制成铜球的轧机模；所述二个轧机模之间设有用于轧制铜球的模腔；

所述上料装置包括进料架，及进料架与轧制装置之间的进料管；所述进料管包括固定于机架的外管，及旋转套合于外管内壁的内管；所述内管轴线与模腔轴线重合；所述进料架设有用于运送铜杆的输送链机构及用于将铜杆从输送链机构推送至模腔的推送机构。

2.根据权利要求1所述的一种铜球生产线，其特征在于，所述轧机模外周设有的轧刀部作用于铜杆外周，以使铜杆于模腔内形成铜球；所述二个轧机模两端分别设有调节部件，以调节二个轧机模的相互角度及位置；所述轧机模的相互角度为3°—5°；所述轧机模为同步旋转，并带动铜杆于膜腔内以滚动式同步旋转。

3.根据权利要求1所述的一种铜球生产线，其特征在于，所述轧制装置还设有提供动力的轧制电机，与轧制电机动力输出端传动联接的变速器，及一端与变速器传动联接另一端与轧机模传动联接的动力轴；所述变速器设有二个输出轴，通过数量为二个的动力轴分别与所述二个轧机模传动联接。

4.根据权利要求1所述的一种铜球生产线，其特征在于，所述冷却机构为冷却池；所述冷却池低于轧制装置的出料端；所述输送装置一端设于冷却池内。

5.根据权利要求1所述的一种铜球生产线，其特征在于，还包括设于输送装置末端的用于收集铜球的料斗；所述料斗与输送装置之间设有滑槽。

6.根据权利要求3所述的一种铜球生产线，其特征在于，所述输送链机构包括二个旋转联接于进料架的链轴，传动联接于链轴一端的输送链电机，固定联接于链轴的链轮，及传动联接于链轮外周的二条链条；所述链条外周设有用于放置铜杆的支撑块；所述推送装置包括推送电机，及与推送电机传动联接的滚珠丝杆组件；所述滚珠丝杆组件设有用于推送铜杆的挡块。

7.根据权利要求1所述的一种铜球生产线，其特征在于，所述输送装置包括输送动力源，及用于运送铜球的输送带；所述输送带设有若干个用于放置铜球的格腔；所述格腔下端设有用于排放冷却液的网状件。

8.根据权利要求6所述的一种铜球生产线，其特征在于，还包括控制电路；所述轧制装置进料端设有用于检测铜杆进给量的推送传感器；所述输送链机构设有用于检测输送链速度的输送链传感器；所述控制电路设有控制单元；所述控制单元分别与所述推送传感器、输送链传感器、轧制电机、输送链电机及推送电机电性连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种铜球生产线，其特征在于，所述上料装置还对接有铜杆调直装置，以将调直之后的铜杆送入上料装置。