CN107866423A - 一种矩形管件内壁清灰装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工设备领域，具体公开了一种矩形管件内壁清灰装置，包括机架，机架上设有驱动轴、管件夹持机构和清灰机构，驱动轴套设有不完全齿轮；清灰机构包括固定杆、滑动杆、滑块、第一转轴和转动杆，固定杆固设在机架上，第一转轴套设有第一齿轮，滑动杆滑动连接在固定杆上，滑块滑动套设在滑动杆上，转动杆一端铰接在滑块上，转动杆的中部滑动套设在第一转轴上，转轴转动连接在机架上，滑块连有毛刷，毛刷连有毛刷竖直振动件；管件夹持机构包括第二转轴和第二齿轮，第二齿轮啮合有齿条，齿条固定连接有第一楔块，第一楔块楔面配合有第二楔块。采用本发明能代替目前人工对矩形管件进行清灰，从而降低其劳动强度且提高效率。

Description

一种矩形管件内壁清灰装置

技术领域

本发明涉及机械加工设备领域，具体涉及一种矩形管件内壁清灰装置。

背景技术

矩形管是一种中空的长条钢材，又称扁管、扁方管或方扁管。在抗弯、抗扭强度相同时，重量较轻，所以广泛用于制造机械零件和工程结构。

矩形管的使用率极高，在使用前通常需要对矩形管内壁进行杂物清理，目前的方法通常为人工使用毛刷等工具处理，劳动强度大，且效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矩形管件内壁清灰装置，以代替目前人工对矩形管件进行清灰，从而降低其劳动强度且提高效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种矩形管件内壁清灰装置，包括机架，所述机架上设有驱动轴、管件夹持机构和清灰机构，所述驱动轴套设有不完全齿轮，所述不完全齿轮的圆心角小于或者等于一百八十度；所述清灰机构包括固定杆、滑动杆、滑块、第一转轴和转动杆，所述固定杆固设在机架上，所述第一转轴套设有能与不完全齿轮啮合的第一齿轮，所述滑动杆滑动连接在固定杆上，所述滑块滑动套设在滑动杆上，所述转动杆一端铰接在滑块上，所述转动杆的中部滑动套设在第一转轴上，且转动杆的转动平面与滑动杆的滑动平面平行，所述转轴转动连接在机架上，所述滑块连有毛刷，所述毛刷连有毛刷竖直振动件；所述管件夹持机构包括第二转轴，第二转轴套设有能与不完全齿轮啮合的第二齿轮，第二齿轮啮合有齿条，齿条固定连接有第一楔块，第一楔块楔面配合有第二楔块，第二楔块固定连接有夹持件。

本方案的工作原理在于：

驱动轴转动用于带动其上的不完全齿轮转动，管件夹持机构和清灰机构均通过不完全齿轮来驱动，当不完全齿轮转动时，先后带动第一转轴上的第一齿轮和第二转轴上的第二齿轮转动，从而先后带动第一转轴和第二转轴转动。

当驱动轴带动第一转轴转动时，第一转轴转动用于带动转动杆在垂直于第一转轴的平面上转动，由于转动杆一端铰接在滑块上，滑块便在滑动杆的滑动平面上做轨迹为矩形的运动，滑块带动其上的毛刷做轨迹为矩形的运动，以适应矩形管件内壁的形状，对矩形管件内壁的杂质和污物进行清理。毛刷竖直振动件用于使毛刷做竖直方向上的往复运动，从而使得毛刷清灰更加彻底。

当驱动轴带动第二转轴转动时，第二转轴上的齿轮转动用于带动与第二齿轮啮合的齿条做垂直于驱动轴的直线运动，齿条带动其上的第一楔块运动，第一楔块用于带动第二楔块沿平行于驱动轴的方向做直线运动，即第二楔块做平行于滑动杆的方向做直线运动，第二楔块上的夹持件用于夹持矩形管件，当第二楔块运动时，夹持件也跟随着运动，使矩形管件在竖直方向上运动。由于毛刷长度有限，当毛刷沿矩形管件的内壁运动一圈后，第二楔块上的夹持件带动矩形管件竖直向上运动，由于毛刷在竖直方向上的位置始终保持不变，当管件向上运动后，毛刷便能对管件内壁的下部进行清灰。

不完全齿轮的圆心角小于或者等于一百八十度，是为了使驱动轴上的不完全齿轮转动时能分别带动第一转轴和第二转轴转动，当毛刷对管件内壁进行清灰时，夹持件处于停机状态，管件在竖直上的位置保持不变，当夹持件带动管件竖直向上运动时，毛刷处于停机状态，因而管件向上运动和清灰互不影响。

采用本方案能达到如下技术效果：

1、通过滑块做轨迹为矩形的平面运动，使得滑块上的毛刷能够适应矩形管件内壁的形状，代替了目前人工对矩形管件进行清灰，从而降低了劳动强度且提高了效率；

2、由于毛刷长度有限，当毛刷不能一次性将管件的内壁清理干净时，管件夹持机构能带动管件做竖直向上运动，由于毛刷在竖直上的位置不变，毛刷运动时，便能对管件内壁的下部进行清灰；

3、由于管件竖直向上运动和清灰两个过程均通过不完全齿轮带动，当不完全齿轮与第一齿轮啮合用于带动毛刷清灰时，不完全齿轮与第二齿轮脱离，管件在竖直位置上保持不变，当不完全齿轮与第二齿轮啮合用于带动夹持件使管件向上运动时，不完全齿轮与第一齿轮脱离，毛刷保持静止，两者工作互不影响；

4、毛刷在做平面运动对管件内壁进行清灰时，毛刷竖直振动件能使毛刷同时做竖直方向上的运动，使粘在管件内壁上的污物更容易被清理下来，特别是对于管件内壁凹陷的四个角落，毛刷做管件横向上的平面运动很难将凹陷处的污物清理干净，只有毛刷做竖直运动时才能将凹陷处的污物清理干净，因而整个装置的清灰效果好，残留污物较少。

进一步，毛刷竖直振动件包括套筒和电磁铁，所述套筒滑动套设在滑动杆下部，所述套筒内固设有铁块，所述电磁铁固定在滑动杆下端，所述毛刷与套筒连接。当电磁铁通电时，铁块受到来自电磁铁的磁吸力而向上运动，当电磁铁断电后，铁块由于自身重力作用向下掉落，对电磁铁间歇性通断电，铁块便能够在竖直方向上做往复直线运动，铁块带动套筒在滑动杆上竖直滑动，套筒带动毛刷在竖直方向上做往复直线运动。

进一步，毛刷与之间连有弹性件。当毛刷运动到矩形管件四个角的凹陷处时，毛刷对凹陷处的压力较小，采用弹簧能保证毛刷运动到凹陷时毛刷对管件内壁的压力也能保持不变，避免管件的凹陷处清理不干净。

进一步，机架上还设有灰尘接收机构。当毛刷对管件内壁上的污物清除后，污物向下掉落，灰尘接收机构能够将污物收集起来，避免污物直接掉落到底面。

进一步，灰尘接收机构包括固设在机架上的集灰箱，集灰箱位于夹持件下方，集灰箱内含有水。污物掉落到集灰箱内，能进入集灰箱内的水中，避免了污物和灰尘飞扬。

进一步，集灰箱上部开口，且开口处连通有漏斗状的收集口。漏斗状的收集口能更便于污物和灰尘的收集。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中不完全齿轮的结构示意图；

图3为图1中A-A截面图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、驱动轴2、不完全齿轮21、电机22、第一转轴3、第一齿轮31、第二转轴4、第二齿轮41、连接块5、转动杆51、弹簧52、连接板53、齿条6、第一楔块71、第二楔块72、夹持件8、管件9、固定杆10、限位块101、滑动杆11、滑块111、滑套112、连接杆12、电磁铁121、套筒13、铁块131、弹性球14、毛刷15、集灰箱16、收集口161。

实施例一

如图1所示，本实施例的矩形管件内壁清灰装置，包括机架1，机架1上设有驱动轴2、管件夹持机构和清灰机构，驱动轴2通过轴承竖直安装在机架1上，机架1上还安装有一个电机22用于带动驱动轴2转动，驱动轴2通过平键套设有不完全齿轮21，不完全齿轮21的圆心角等于一百八十度。

清灰机构包括第一转轴3、固定杆10、滑动杆11、滑块111和转动杆51，如图1和图2所示，第一转轴3与驱动轴2平行，第一转轴3通过平键套设有能与不完全齿轮21啮合的第一齿轮31，如图1所示，第一转轴3下端焊接有一个连接块5，连接块5上开设有一个圆形的通孔，通孔沿垂直于驱动轴2轴线的方向延伸，转动杆51横截面呈圆形，转动杆51的中部套设在通孔内，转动杆51能沿通孔自由滑动，转动杆51的一端焊接有一个呈L形的连接板53，连接板53与连接块5之间设有弹簧52，弹簧52缠绕在转动杆51外圆上，且弹簧52一端与连接板53固定、另一端与连接块5固定。固定杆10水平固定安装在机架1上，固定杆10两端分别固定有一个限位块101，如图3所示，滑动杆11一端固定有一个滑套112、另一端固定有一个限位块101，滑套112滑动套设在固定杆10上，滑块111滑动套设在滑动杆11的中部，滑块111的上端面固定有一根竖直的销，销插入连接板53中，使得连接板53能绕圆销转动，再如图1所示，滑块111的下端面固定有一根竖直的连接杆12，连接杆12的长度根据矩形管件9的长度来确定，连接杆12的长度大于矩形管件9的长度即可，连接杆12的下部滑动套设有一个套筒13，套筒13的底部固定有一个铁块131，连接杆12的底端固定有一个与铁块131相对设置的电磁铁121。套筒13的外侧壁上固定有一个弹性球14，弹性球14固定有一个毛刷15。

管件夹持机构包括第二转轴4，第二转轴4通过平键套设有能与不完全齿轮21啮合的第二齿轮41，第二齿轮41啮合有齿条6，齿条6固定连接有第一楔块71，第一楔块71楔面配合有第二楔块72，第二楔块72固定连接有夹持件8，夹持件8为液压式的夹持器。

本实施例的矩形管件内壁清灰装置，具体操作过程如下：将矩形管件9固定在夹持件8上，使毛刷15抵住矩形管件9的内壁，开启电机，电机22带动驱动轴2和驱动轴2上的不完全齿轮21转动，当不完全齿轮21与第一转轴3上的第一齿轮31啮合时，第一转轴3开始转动，第一转轴3带动其下端的连接块5转动，滑动杆11在固定杆10上往复滑动，由于转动杆51一端被滑块111限制住，转动杆51在连接块5的通孔中滑动，使得滑块111做水平面上的平面运动，其运动轨迹为矩形，滑块111带动套筒13和毛刷15也做轨迹为矩形的运动，毛刷15的运动轨迹如图3中虚线所示，使毛刷15的运动轨迹与矩形管件9的内壁形状相适应，毛刷15抵在管件9内壁上时在内壁上滑动，从而将管件9内壁上的污物清除干净。在毛刷15对管件9内壁进行清灰时，对电磁铁121进行间歇性的通断电，当电磁铁121通电时，铁块131受到来自电磁铁121的磁吸力而向上运动，当电磁铁121断电后，铁块131由于自身重力作用向下掉落，电磁铁121间歇性通断电，铁块131便能够在竖直方向上做往复直线运动，铁块131带动套筒13在滑动杆11上竖直滑动，套筒13带动毛刷15在竖直方向上做往复直线运动，粘在管件9内壁上的污物更容易被清理下来，特别是对于管件9内壁凹陷的四个角落，毛刷15做竖直运动更能将凹陷处的污物清理干净。当毛刷15运动完整数圈后，不完全齿轮21与第一转轴3上的第一齿轮31脱离，此时不完全齿轮21与第二转轴4上的第二齿轮41啮合，第二齿轮41转动带动齿条6向左运动，齿条6带动第一楔块71向左运动，给予第二楔块72一个斜上方的压力，使第二楔块72向上运动，第二楔块72上的夹持件8带动矩形管件9向上运动一端距离，此时不完全齿轮21与第二齿轮41脱离后，不完全齿轮21再次与第一齿轮31啮合，带动毛刷15运动对管件9内壁较下方的部位进行清灰，管件9清灰与管件9向上运动交替进行，直至将整个管件9内壁上的污物清除干净为止。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中不完全齿轮21的圆心角为150度。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，例如，不完全齿轮的圆心角为还可以为145度、120度或者其他的任何小于180的度数，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种矩形管件内壁清灰装置，其特征在于：包括机架，所述机架上设有驱动轴、管件夹持机构和清灰机构，所述驱动轴套设有不完全齿轮，所述不完全齿轮的圆心角小于或者等于一百八十度；所述清灰机构包括固定杆、滑动杆、滑块、第一转轴和转动杆，所述固定杆固设在机架上，所述第一转轴套设有能与不完全齿轮啮合的第一齿轮，所述滑动杆滑动连接在固定杆上，所述滑块滑动套设在滑动杆上，所述转动杆一端铰接在滑块上，所述转动杆的中部滑动套设在第一转轴上，且转动杆的转动平面与滑动杆的滑动平面平行，所述转轴转动连接在机架上，所述滑块连有毛刷，所述毛刷连有毛刷竖直振动件；所述管件夹持机构包括第二转轴，第二转轴套设有能与不完全齿轮啮合的第二齿轮，第二齿轮啮合有齿条，齿条固定连接有第一楔块，第一楔块楔面配合有第二楔块，第二楔块固定连接有夹持件。

2.根据权利要求1所述的一种矩形管件内壁清灰装置，其特征在于：所述毛刷竖直振动件包括套筒和电磁铁，所述套筒滑动套设在滑动杆下部，所述套筒内固设有铁块，所述电磁铁固定在滑动杆下端，所述毛刷与套筒连接。

3.根据权利要求2所述的一种矩形管件内壁清灰装置，其特征在于：所述毛刷与之间连有弹性件。

4.根据权利要求3所述的一种矩形管件内壁清灰装置，其特征在于：所述机架上还设有灰尘接收机构。

5.根据权利要求4所述的一种矩形管件内壁清灰装置，其特征在于：所述灰尘接收机构包括固设在机架上的集灰箱，集灰箱位于夹持件下方，集灰箱内含有水。

6.根据权利要求5所述的一种矩形管件内壁清灰装置，其特征在于：所述集灰箱上部开口，且开口处连通有漏斗状的收集口。