CN107447094A - 一种台式可调控管材送取料机及处理管材方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种送取料机，尤其涉及一种管材在热处理过程中的送取料机及处理管材方法，该送取料机包括工作台和支柱，所述工作台固定在支柱的上部，所述工作台的台面上设置有滑轨，所述滑轨上设置有距离标尺，所述滑轨内部设置有凹槽，所述工作台上设置有两个沿工作台垂直方向对称、且可以沿着滑轨往复运动的丝杠系统，所述丝杠系统底部设置有与凹槽镶嵌配合的凸轨，所述工作台上设置有两个沿工作台垂直方向对称的液压系统。本发明结构设计合理，自动化程度高，安全性强，操作简便，可以对不同口径的管材进行送料，热处理完之后也可以达到取料的目的，提高了管材热处理的效率，从而为管材在工程方面的应用提供了可靠依据。

Description

一种台式可调控管材送取料机及处理管材方法

技术领域

本发明涉及一种送取料机，尤其涉及一种台式可调控管材送取料机及处理管材方法。

背景技术

随着国内油气田的大规模建设与发展，近年来对油气输送管材需求量逐年增长，其中对于管材的加工质量也被提上日程。管材的主要加工流程包括管坯加热、穿孔、轧管、定径、热处理等，其中热处理过程可以改善管材内部组织结构，在提高管材机械性能、延长使用寿命等方面起到关键性作用。

然而在实际热处理操作过程中，由于油气输送管材口径较大，且材料大部分采用不锈钢，在管材热处理炉过程中由于重量较大而不好进入热处理炉中。传统上采用人力抬卸，不仅耗时费力，尤其在靠近炉门时，由于炉内温度较高，火焰会对人体造成灼伤，甚至管材滚落造成生产事故屡见不鲜。另外，部分工厂在管材热处理送取料时会采用机械手完成，但是机械手完成送取料过程需要较多步骤去完成，效率低下，而且对于小型企业购买机械手设备价格昂贵，造成成本扩大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种台式可调控管材送取料机，其结构设计合理，自动化程度高，安全性强，操作简便，可以对不同口径的管材进行送料，热处理完之后也可以达到取料的目的，提高了管材热处理的效率，从而为管材在工程方面的应用提供了可靠依据。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种台式可调控管材送取料机，其特征在于：包括工作台和支柱，所述工作台固定在支柱的上部，所述工作台的台面上设置有滑轨，所述滑轨上设置有距离标尺，所述滑轨内部设置有凹槽，所述工作台上设置有两个沿工作台垂直方向对称、且可以沿着滑轨往复运动的丝杠系统，所述丝杠系统底部设置有与凹槽镶嵌配合的凸轨，所述工作台上设置有两个沿工作台垂直方向对称的液压系统。

所述丝杠系统包含电机、丝杠、送料座、限位弹簧、压力传感器、送料板、夹持板，所述丝杠处于内导向板和外导向板中间，其中丝杠通过电机驱动，所述丝一端设置有送料座，所述送料座上设置有送料板和夹持板，其中送料板可以沿着内导向板和外导向板往复运动，所述丝杠的底端设置有限位弹簧，所述限位弹簧与压力传感器连接，所述内导向板外侧设置有导轨。

所述导轨为三角形导轨。

所述电机可实现正传和反转功能。

所述夹持板的夹持面为弧形曲面。

所述液压系统包括液压泵、液压缸和液压杆，其中液压杆的一端与所述丝杠系统中的外导向板通过螺杆-螺母连接，另外一端与所述液压系统中液压缸通过螺杆-螺母连接。

所述液压系统采用差动双向液压系统。

所述液压泵与工作台焊接。

所述两个丝杠系统和两个液压系统的运动状态和运动轨迹保持一致。

所述丝杠系统每次移动的距离为其中：L为两丝杠系统初始距离，R为管材半径。

一种台式可调控管材送取料机处理管材的方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，量取管材的直径D，可知管材的半径R＝D/2。随后启动液压系统，液压泵驱动液压杆推动丝杠系统，通过参考距离标尺，当丝杠系统沿着滑轨运动后到达预定工位后，关闭液压泵阀门，此时液压系统停止工作，液压杆停止运动；

第二步，将待热处理管材放置于导轨上，待管材平稳处于三角形导轨之后，启动电机，电机开始进入正转状态，与电机相连接的丝杠开始顺时针转动，送料座在丝杠的作用下沿着内导向板和外导向板做直线运动，运动方向朝向热处理炉，与送料座相连接的送料板在送料座的作用下，推动管材沿着导轨匀速前进，逐渐进入热处理炉中，待送料座运动至丝杠底端时被限位弹簧挡住，与之同时送料板将管材完全推入至热处理炉中；此外，夹持板也随管材进入热处理炉，当置于丝杠底端的压力传感器和接收到压力信号后，将信号传递于电机，电机开始进入反转状态，丝杠开始逆时针转动，在丝杠作用下，夹持板在送料座的带动下沿着导轨脱离热处理炉，待夹持板完全脱离热处理炉后，关闭电机，丝杠停止转动，然后关闭热处理炉炉门，管材开始进行热处理，以上步骤可以实现管材的自动送料；

第三步，待管材完成热处理后，启动电机，电机进入正转状态，丝杠开始顺时针转动，夹持板在送料座驱动下，逐渐进入热处理炉，待送料座运动至丝杠底端时被限位弹簧和挡住，此时关闭电机，丝杠停止转动，与之同时夹持板完全进入热处理炉，然后启动液压系统，液压杆在液压泵的作用下推动液压系统，夹持板也随着运动，当两个夹持板将管材夹紧后，液压泵阀门关闭，此时液压系统停止工作，并保持夹紧状态；

第四步，启动电机，电机开始进入反转状态，丝杠开始逆时针转动，夹持板在送料座的带动下，热处理后的管材逐渐被拖出热处理炉，待送料座运动至丝杠底端时，被限位弹簧和挡住，此时，压力传感器和接收到压力信号后，将信号传递于电机，电机停止工作，丝杠停止转动，同时热处理后的管材已经完全脱离热处理炉，以上步骤可以实现管材的自动取料。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明结构简单，设计合理，操作简便；

2、本发明采用三角形导轨结构，可以提高管材在送料过程中稳定性，从而避免由于滚落所造成的生产事故；

3、本发明可以使滑轨的内部的凹槽与丝杠系统的底部凸轨镶嵌配合，较大的提高的丝杠系统运动过程的平稳度；

4、本发明不仅可以完成管材的自动送料过程，而且通过夹持板可以完成取料过程，避免由于人为操作时造成的灼伤事故；

5、本发明通过液压系统自动调节导轨距离，可以针对不同管材的口径完成送取料过程，提高了管材热处理范围。

附图说明

图1为本发明的结构示意立体图。

图2为本发明的结构示意俯视图。

图3为本发明的丝杠系统结构示意图。

图4为本发明的液压系统结构示意图。

图5为本发明的滑轨结构示意图。

图中：1—工作台；2—支柱；3—滑轨；4—导轨；5—电机；6—送料板；7—夹持板；8—液压泵；9—液压缸；10—液压杆；11—丝杠；12—限位弹簧；13—送料座；14—内导向板；15—外导向板；16-凹槽；17-凸轨；18-压力传感器；19-距离标尺。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明不局限于具体实施例。

实施例1

如图1至图5所示，本发明所述一种台式可调控管材送取料机包括工作台1和支柱2，所述工作台1固定在支柱2的上部，所述工作台1的台面上设置有滑轨3，所述滑轨3上设置有距离标尺19，所述滑轨3内部设置有凹槽16，所述工作台1上设置有两个丝杠系统，所述两个丝杠系统底部设置有凸轨17，所述丝杠系统沿工作台1垂直方向对称，所述两个丝杠系统可以沿着滑轨3往复运动，所述丝杠系统包含电机5、丝杠11、送料座13、限位弹簧12、压力传感器18、送料板6、夹持板7，所述丝杠11处于内导向板14和外导向板15中间，其中丝杠11通过电机5驱动，所述丝杠11一端设置有送料座13，其中送料板6可以沿着内导向板14和外导向板15往复运动，所述送料座13上设置有送料板6和夹持板7，其中夹持板7的夹持面设置为弧形曲面，所述两个丝杠11的底端设置有限位弹簧12，所述与限位弹簧12相连接有压力传感器18，所述内导向板14外侧设置有导轨4，其中导轨4为三角形，所述工作台1上设置有两个液压系统，所述两个液压系统沿工作台1垂直方向对称，所述液压系统包括液压泵8、液压缸9和液压杆10，其中液压杆10的一端与所述丝杠系统中的外导向板15通过螺杆-螺母连接，另外一端与所述液压系统中液压缸9通过螺杆-螺母连接。

如图5所示，该台式可调控管材送取料机通过采用凸轨17与凹槽16结构，可以将液压系统与滑轨3镶嵌结合，液压系统在可以在滑轨3上做往复运动，配合精确，摩擦力小，可以保证液压系统在滑轨3上平稳运行，避免了在运行过程中的脱轨现象，配合方法简单可行，并且适用范围广。

如图2所示，所述两个丝杠系统沿工作台1水平垂直对称，可以通过参考标尺19调节两个丝杠系统的运行距离至预定工位，并且可使液压系统做往复运动，从而保证两者的运动状态和运动轨迹保持一致；其中所述丝杠系统中的内导向板14外侧设置导轨4的形状为三角形，当两个丝杠系统运行至预定工位时，则管材可在三角形导轨4上稳定放置，并且在送料过程中稳定运行，可以避免管材在送料过程中发生脱落现象，防止给操作人员造成危害。

如图2所示，所述丝杠系统中的送料座13穿过丝杠11与送料板7相连，通过电机5驱动丝杠11，送料座13在丝杠11的作用下做直线运动，从而使送料板7推动管材进入热处理炉中，采用丝杠系统不仅装换效率高，而且在内导向板14和外导向板15的作用下运行平稳，从而保证管材顺利到达预定工位；待管材出炉时，通过操作电机5反转，可以实现将管材从热处理炉中取出；

如图3所示，所述夹持板7可在通过对液压系统的控制下，驱动液压杆10实现往复运动，待热处理过程完成后，夹持板7在液压杆10作用下夹持管材，不仅实用性强，而且可避免了热处理完成后，由人工操作造成的事故，给实际生产带来较大的便利。

本实施例中，所述液压杆10与外导向板15中间设置固定板，液压杆10与固定板采用螺杆-螺母相连，其中螺杆-螺母在固定板的四角处均设置，当液压杆10与外导向板15作用时，受力均匀，避免由于液压杆10对外导向板15受力集中所造成的破坏。

本实施例中，所述丝杠11底端设置有限位弹簧12，可以缓冲送料座13在运动至底端时所形成的冲击力，避免送料座13对底端的破坏。

本实施例中，所述夹持板7的夹持面为弧形曲面，可以增大与管材的接触面积，可以保证管材在夹持过程不会脱落。

实施例2

以下通过对管材送料和取料过程为例，来具体说明采用实施例1中所述的一种台式可调控管材送取料机对管材的处理过程：

首先，量取管材的直径D，可知管材的半径R＝D/2。随后启动液压系统，液压泵8驱动液压杆10推动丝杠系统，通过参考距离标尺19，当丝杠系统沿着滑轨3运动后到达预定工位后(其中L为两丝杠系统初始距离)，关闭液压泵8阀门，此时液压系统停止工作，液压杆停止运动，之后将待热处理管材放置于导轨4上，待管材平稳处于三角形导轨4之后，启动电机5，电机5开始进入正转状态，与电机5相连接的丝杠11开始顺时针转动，送料座13在丝杠11的作用下沿着内导向板14和外导向板15做直线运动，运动方向朝向热处理炉，与送料座13相连接的送料板6在送料座13的作用下，推动管材沿着导轨4匀速前进，逐渐进入热处理炉中，待送料座13运动至丝杠11底端时被限位弹簧12挡住，与之同时送料板6将管材完全推入至热处理炉中，此外，夹持板7也随管材进入热处理炉，当置于丝杠11底端的压力传感器18-1和18-2接收到压力信号后，将信号传递于电机5，电机5开始进入反转状态，丝杠11开始逆时针转动，在丝杠11作用下，夹持板7在送料座13的带动下沿着导轨4脱离热处理炉，待夹持板7完全脱离热处理炉后，关闭电机5，丝杠11停止转动，然后关闭热处理炉炉门，管材开始进行热处理，以上步骤可以实现管材的自动送料。

待管材完成热处理后，启动电机5，电机5进入正转状态，丝杠11开始顺时针转动，夹持板7在送料座13驱动下，逐渐进入热处理炉，待送料座13运动至丝杠11底端时被限位弹簧12-1和12-2挡住，此时关闭电机5，丝杠11停止转动，与之同时夹持板7完全进入热处理炉，然后启动液压系统，液压杆10在液压泵8的作用下推动液压系统，夹持板7也随着运动，当两个夹持板7将管材夹紧后，液压泵8阀门关闭，此时液压系统停止工作，并保持夹紧状态。此时，启动电机5，电机5开始进入反转状态，丝杠11开始逆时针转动，夹持板7在送料座13的带动下，热处理后的管材逐渐被拖出热处理炉，待送料座13运动至丝杠11底端时，被限位弹簧12-3和12-4挡住，此时，压力传感器18-3和18-4接收到压力信号后，将信号传递于电机5，电机5停止工作，丝杠11停止转动，同时热处理后的管材已经完全脱离热处理炉，以上步骤可以实现管材的自动取料。

本发明管材送取料机在实际运行时，不仅液压系统和丝杠系统可通过压力传感器实现自动控制，而且可以先后完成管材的送料以及取料过程。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种台式可调控管材送取料机，其特征在于：包括工作台(1)和支柱(2)，所述工作台(1)固定在支柱(2)的上部，所述工作台(1)的台面上设置有滑轨(3)，所述滑轨(3)上设置有距离标尺(19)，所述滑轨(3)内部设置有凹槽(16)，所述工作台(1)上设置有两个沿工作台(1)垂直方向对称、且可以沿着滑轨(3)往复运动的丝杠系统，所述丝杠系统底部设置有与凹槽(16)镶嵌配合的凸轨(17)，所述工作台(1)上设置有两个沿工作台(1)垂直方向对称的液压系统。

2.根据权利要求1所述的一种台式可调控管材送取料机，其特征在于：所述丝杠系统包含电机(5)、丝杠(11)、送料座(13)、限位弹簧(12)、压力传感器(18)、送料板(6)、夹持板(7)，所述丝杠(11)处于内导向板(14)和外导向板(15)中间，其中丝杠(11)通过电机(5)驱动，所述丝杠(11)一端设置有送料座(13)，所述送料座(13)上设置有送料板(6)和夹持板(7)，其中送料板(6)可以沿着内导向板(14)和外导向板(15)往复运动，所述丝杠(11)的底端设置有限位弹簧(12)，所述限位弹簧(12)与压力传感器(18)连接，所述内导向板(14)外侧设置有导轨(4)。

3.根据权利要求2所述的一种台式可调控管材送取料机，其特征在于：所述导轨(4)为三角形导轨，所述电机(5)可实现正传和反转功能，所述夹持板(7)的夹持面为弧形曲面。

4.根据权利要求1所述的一种台式可调控管材送取料机，其特征在于：所述液压系统包括液压泵(8)、液压缸(9)和液压杆(10)，其中液压杆(10)的一端与所述丝杠系统中的外导向板(15)通过螺杆-螺母连接，另外一端与所述液压系统中液压缸(9)通过螺杆-螺母连接。

5.根据权利要求6所述的一种台式可调控管材送取料机，其特征在于：所述液压系统采用差动双向液压系统。

6.根据权利要求6所述的一种台式可调控管材送取料机，其特征在于：所述液压泵(8)与工作台(1)焊接。

7.根据权利要求1至6任一所述的一种台式可调控管材送取料机，其特征在于：所述两个丝杠系统和两个液压系统的运动状态和运动轨迹保持一致。

8.根据权利要求1至6任一所述的一种台式可调控管材送取料机，其特征在于：所述丝杠系统每次移动的距离为其中：L为两丝杠系统初始距离，R为管材半径。

9.根据权利要求1所述的一种台式可调控管材送取料机处理管材的方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，量取管材的直径D，可知管材的半径R＝D/2，随后启动液压系统，液压泵(8)驱动液压杆(10)推动丝杠系统，通过参考距离标尺(19)，当丝杠系统沿着滑轨(3)运动后到达预定工位后，关闭液压泵(8)阀门，此时液压系统停止工作，液压杆(10)停止运动；

第二步，将待热处理管材放置于导轨(4)上，待管材平稳处于三角形导轨(4)之后，启动电机(5)，电机(5)开始进入正转状态，与电机(5)相连接的丝杠(11)开始顺时针转动，送料座(13)在丝杠(11)的作用下沿着内导向板(14)和外导向板(15)做直线运动，运动方向朝向热处理炉，与送料座(13)相连接的送料板(6)在送料座(13)的作用下，推动管材沿着导轨(4)匀速前进，逐渐进入热处理炉中，待送料座(13)运动至丝杠(11)底端时被限位弹簧(12)挡住，与之同时送料板(6)将管材完全推入至热处理炉中；此外，夹持板(7)也随管材进入热处理炉，当置于丝杠(11)底端的压力传感器(18-1)和(18-2)接收到压力信号后，将信号传递于电机(5)，电机(5)开始进入反转状态，丝杠(11)开始逆时针转动，在丝杠(11)作用下，夹持板(7)在送料座(13)的带动下沿着导轨(4)脱离热处理炉，待夹持板(7)完全脱离热处理炉后，关闭电机(5)，丝杠(11)停止转动，然后关闭热处理炉炉门，管材开始进行热处理，以上步骤可以实现管材的自动送料；

第三步，待管材完成热处理后，启动电机(5)，电机(5)进入正转状态，丝杠(11)开始顺时针转动，夹持板(7)在送料座(13)驱动下，逐渐进入热处理炉，待送料座(13)运动至丝杠(11)底端时被限位弹簧(12-1)和(12-2)挡住，此时关闭电机(5)，丝杠(11)停止转动，与之同时夹持板(7)完全进入热处理炉，然后启动液压系统，液压杆(10)在液压泵(8)的作用下推动液压系统，夹持板(7)也随着运动，当两个夹持板(7)将管材夹紧后，液压泵(8)阀门关闭，此时液压系统停止工作，并保持夹紧状态；

第四步，启动电机(5)，电机(5)开始进入反转状态，丝杠(11)开始逆时针转动，夹持板(7)在送料座(13)的带动下，热处理后的管材逐渐被拖出热处理炉，待送料座(13)运动至丝杠(11)底端时，被限位弹簧(12-3)和(12-4)挡住，此时，压力传感器(18-3)和(18-4)接收到压力信号后，将信号传递于电机(5)，电机(5)停止工作，丝杠(11)停止转动，同时热处理后的管材已经完全脱离热处理炉，以上步骤可以实现管材的自动取料。