CN109732769B - 一种带旋转刮料功能的搓动碾压装置 - Google Patents

Abstract

一种带旋转刮料功能的搓动碾压装置，本发明涉及混凝土结构管道的制管成型生产装置，尤其涉及对升芯回转式振动挤压成型制管机的碾压搓动装置的改进。提供了一种在满足碾压基本功能前提下，还能够避免制管进程中存在颗粒状材料散落、冒漏，造成材料减量，进而降低管件品质，且会影响设备整体正常运行的带旋转刮料功能的搓动碾压装置。所述固定法兰（8）固定连接在所述碾压架的底面，所述固定法兰（8）的下部通过若干台阶螺杆（9）连接所述回转支撑内圈（110）；本发明优化了升芯回转式振动挤压成型制管机的功能，完善该设备的结构，具有一定的前瞻性，适于在混凝土制管领域广泛推广。

Description

一种带旋转刮料功能的搓动碾压装置

技术领域

本发明涉及混凝土结构管道的制管成型生产装置，尤其涉及对升芯回转式振动挤压成型制管机的碾压搓动装置的改进。

背景技术

针对目前国内钢筋混凝土结构排水管道生产设备，本发明人经多年的研发，曾于2016-1-13向国家知识产权局递交过一件发明专利申请，申请号：2016100253127，名称：一种升芯回转式振动挤压成型制管机；该申请于2017-12-26公告授权。

该专利申请的搓动碾压机构的基础结构如图10所示，其基本构造和工作原理由于在该申请文件中有详细的说明，本案中简要介绍如下：

碾压上下油缸的下压带动碾压活动架，碾压活动架带动回转轴承D-18，回转轴承D-18带动碾压传递盘D-22、橡胶弹垫D-23、插口碾压盘D-24实现下压动作，同时，碾压搓动油缸D-17伸缩带动回转轴承D-18外圈做旋转动作，回转轴承D-18外圈带动碾压传递盘D-22、橡胶弹垫D-23、插口碾压盘D-24做旋转动作实现搓动工作，插口碾压盘D-24的下压动作和搓动工作联合起来，实现碾压，使得制品密实。实质上就是实现了铅垂方向的下压动作和对管件插口位置的搓动动作。

但该项专利技术在进入实际研制过程中，我们发现存在以下问题：在原料送给方面，我们是采取了定量、断续添加供给；在碾压进给方面，我们是采取了定压力或定行程控制模式，因而在实际运行中，我们发现：一是由于碾压装置的插口固定盘14具有一定宽度，会有很多颗粒状材料散落在其上；二是在整个加工进程的尾段，即成型到管件顶部插口位置时，由于模具容置空腔的体积减小、加之在加工过程中存在振动的情况，会出现原料冒漏。即便该项目后续还具备搓动碾压的功能，由于材料散落、冒漏导致的减量，使得管件19（如图11所示）顶部口缘（插口191）存在材质疏松（定行程时）、或产品长度不一（定压力时）的缺陷；此外，散落的材料如不及时进行人工清理，在更替模具时，会散落到下部，严重影响底部转动部件、升顶部件的正常运行。

同时，我们发现，若增加实现自动清除顶部颗粒状材料的功能，现有技术的该项专利的结构难以实现，需进行重大改进。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种在满足碾压基本功能前提下，还能够避免制管进程中存在颗粒状材料散落、冒漏，造成材料减量，进而降低管件品质，且会影响设备整体正常运行的带旋转刮料功能的搓动碾压装置。

本发明的技术方案是：搓动碾压装置设置在机架上的框型碾压架的下部，所述搓动碾压装置包括插口盘、插口固定盘、回转支撑内圈、回转支撑外圈和一对搓动油缸；在所述回转支撑外圈的外表面一圈均匀布设直齿；

还包括旋转驱动电机、旋转主动齿轮、固定法兰、搓动盘、搓动连接板、转动连接板、和刮料杆组件；

所述固定法兰固定连接在所述碾压架的底面，所述固定法兰的下部通过若干台阶螺杆连接所述回转支撑内圈；在所述固定法兰和所述回转支撑内圈之间的设有盖状的所述搓动盘，所述搓动盘上开设与所述台阶螺杆位置匹配的若干弧形通槽，若干所述的台阶螺杆的台阶圆杆身自由贯通若干所述弧形通槽，使得所述的搓动盘整体具有活动高度方向活动间隙和圆周向往复转动间隙；

所述回转支撑内圈通过若干钢珠连接所述回转支撑外圈；所述旋转驱动电机固定连接在所述搓动盘的顶面的边缘，所述旋转驱动电机的输出轴上设置的所述旋转主动齿轮与所述回转支撑外圈外表面一圈均匀布设的直齿啮合；

在所述回转支撑外圈的底面上固定连接所述转动连接板，所述转动连接板呈环形，所述刮料杆组件设置在所述转动连接板顶面的内环缘；

盖状的所述搓动盘的盖底缘固定连接环形的所述搓动连接板，所述搓动连接板的内环口固定连接所述插口固定盘，所述插口固定盘的底面，通过柔性悬吊连接件连接所述插口盘；

所述搓动油缸的一端铰接在所述碾压架内框上，另一端通过球头铰接机构连接在所述搓动盘的顶面。

所述刮料杆组件包括限位杆和刮料板，所述限位杆的外端铰接在所述转动连接板顶面的内缘、且向内支出，支出的所述限位杆的内端连接所述刮料板的中部，所述刮料板的外端抵撑在所述限位杆外端铰接点的对面所述回转支撑内圈的内圆柱表面。

所述限位杆的内端与所述刮料板的中部采取可调长度连接结构。

所述旋转驱动电机通过支架固定连接在所述搓动盘的顶面上，在所述盖状搓动盘的侧边还开设有缺口，所述旋转主动齿轮贯穿所述缺口与位于所述搓动盘侧边内部的所述回转支撑外圈外表面一圈均匀布设的直齿啮合。

所述插口通过所述插口固定盘之间通过柔性连接装置连接，所述柔性连接装置包括螺杆，在所述插口盘的顶面与所述插口固定盘底面之间设有弹性橡胶环或压缩弹簧。

在所述搓动连接板的底面上均布若干间隙调整螺栓，所述间隙调整螺栓的贯穿所述搓动连接板后、其顶端朝向所述转动连接板的底面。

所述搓动油缸的尾端铰接在所述碾压架的内框上，头端通过关节轴承连接所述搓动盘的顶面。

所述转动连接板的内环面和所述插口固定盘的外圆柱面间隙配合。

本发明为实现加工过程中的刮料功能，相对于现有技术在结构上进行了重大的改进。现有技术仅能实现碾压机构的Z向升降动作以及搓动盘绕Z轴的往复（小幅度）回转动作。为在该结构基础上增设刮料动作，进行的重大的改进。

一是刮料动作，回转支撑外圈在固定于搓动盘上旋转驱动电机上旋转主动齿轮的带动下转动；带动固定在其底面的转动连接板旋转，此时做连续性的转动动作，铰接在转动连接板内缘的刮料杆组件将散落在插口固定盘顶面的颗粒状物料刮向中心部位，避免物料在布料过程中散落在其上，或在加工尾段，因振动导致材料冒漏、振溅到模具顶部插口固定盘的顶面。

当旋转布料时，回转支撑外圈在重力作用下，搓动连接板的上间隙调整螺栓和转动连接板分离，形成调整间隙δ；当碾压油缸下拉时插口盘在混凝土的反作用力作用下，通过橡胶弹簧、插口固定盘、使搓动连接板上的间隙调整螺栓顶住转动连接盘，通过转动连接盘将反作用力传递到回转支撑外圈上，利用回转支撑外圈的转动摩擦力较小的缘故（外圈和内圈之间采取钢珠连接，相当于滚动轴承连接关系），实现搓动作业。

二是升降动作工作（压动作）机理的改变：将回转支撑内圈通过固定法兰固定“悬吊”连接在碾压架底部，再通过钢球将升降动力传递给回转支撑外圈（由于回转支撑外圈外表面为直齿，所以垂直动作不会干涉旋转驱动电机），再由回转支撑外圈带动转动连接板、间隙调整螺栓、搓动连接板、插口固定盘、插口盘，做Z向升降动作。

三是搓动动作（碾动作）机理的改变：在完成下降动作后，搓动油缸启动，通过关节轴承带动搓动盘做绕Z轴的往复回转动作，搓动盘带动搓动连接板， 搓动连接板依次将回转动作带动给搓动连接板、插口固定盘、插口盘，实现对管件插口的碾动作，动作幅度由搓动油缸的行程及弧形通槽的尺寸限定。

本发明为增设刮料功能，以原有专利技术为基础，在确保原有专利技术中下压（碾）、搓动基础功能的情况下，对具体结构进行了重大的改进，为实现刮料作业功能，增加了连续旋转的机构，可进行连续旋转动作。本发明优化了升芯回转式振动挤压成型制管机的功能，完善该设备的结构，具有一定的前瞻性，适于在混凝土制管领域广泛推广。

附图说明

图1是本发明的立体示意图，

图2是本发明的结构示意图，（剖视面为图4中A-A）

图3是图2的左视图，

图4是图2的俯视图，

图5是本发明中碾压装置爆炸图，

图6是本发明中碾压装置装配状态的立体图，

图7是本发明中刮料杆组件的结构示意图，

图8是图7的俯视图，

图9是本发明使用状态参考图，

图10是本发明背景技术示意图，

图11是本发明所生产产品的结构示意图，

图12是图2中B处放大结构示意图；

图中：1、机架，2、碾压油缸，3、碾压架，4、旋转主动齿轮，5、支架，6、旋转驱动电机，7、搓动盘 ，71、弧形通槽，72是缺口，8、固定法兰，9、台阶螺杆，10、搓动连接板， 11、回转支撑外圈，110、回转支撑内圈，111、钢珠，12、转动连接板，13、刮料杆组件，131、限位杆，132、刮料板，14、插口固定盘，15、橡胶弹簧，16、插口盘， 17、间隙调整螺栓，18、搓动油缸，181、关节轴承，19、管件，191、插口，20布料装置， 21、成型模具，22、旋转匀料机构，23、模具承载台，24是内模 ；

D-17是碾压搓动油缸、D-18是回转轴承、D-22是碾压传递盘、D-23是橡胶弹垫、D-24是插口碾压盘；

图中δ为调整间隙；

图中设置了XYZ三维坐标系。

具体实施方式

下面结合附图1-8，图11对本发明作具体说明。

需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

搓动碾压装置设置在机架1上的框型碾压架3的下部，所述搓动碾压装置包括插口盘16、插口固定盘14、回转支撑内圈110、回转支撑外圈11和一对搓动油缸18；在所述回转支撑外圈11的外表面一圈均匀布设直齿；

还包括旋转驱动电机6、旋转主动齿轮4、固定法兰8、搓动盘7、搓动连接板10、转动连接板12、和刮料杆组件13；

所述固定法兰8固定连接在所述碾压架的底面，所述固定法兰8的下部通过若干台阶螺杆9连接所述回转支撑内圈110；在所述固定法兰8和所述回转支撑内圈110之间的设有盖状的所述搓动盘7，所述搓动盘7上开设与所述台阶螺杆位置匹配的若干弧形通槽71，若干所述的台阶螺杆9的台阶圆杆身自由贯通若干所述弧形通槽71，使得所述的搓动盘7整体具有活动高度方向活动间隙和圆周向往复转动间隙；

所述回转支撑内圈110通过若干钢珠111连接所述回转支撑外圈11；所述旋转驱动电机6固定连接在所述搓动盘7的顶面的边缘，所述旋转驱动电机6的输出轴上设置的所述旋转主动齿轮4与所述回转支撑外圈11外表面一圈均匀布设的直齿啮合；

在所述回转支撑外圈11的底面上固定连接所述转动连接板12，所述转动连接板12呈环形，所述刮料杆组件13设置在所述转动连接板12顶面的内环缘；

盖状的所述搓动盘7的盖底缘固定连接环形的所述搓动连接板10，所述搓动连接板10的内环口固定连接所述插口固定盘14，所述插口固定盘14的底面，通过柔性悬吊连接件连接所述插口盘16；

所述搓动油缸的一端铰接在所述碾压架3内框上，另一端通过球头铰接机构连接在所述搓动盘7的顶面。

所述刮料杆组件13包括限位杆131和刮料板132，所述限位杆131的外端铰接在所述转动连接板12顶面的内缘、且向内支出，支出的所述限位杆的内端连接所述刮料板132的中部，所述刮料板132的外端抵撑在所述限位杆131外端铰接点的对面所述回转支撑内圈110的内圆柱表面。

所述限位杆的内端与所述刮料板132的中部采取可调长度连接结构。

所述旋转驱动电机6通过支架5固定连接在所述搓动盘7的顶面上，在所述盖状搓动盘7的侧边还开设有缺口72，所述旋转主动齿轮4贯穿所述缺口与位于所述搓动盘7侧边内部的所述回转支撑外圈11外表面一圈均匀布设的直齿啮合。

所述插口盘16通过所述插口固定盘14之间通过柔性连接装置连接，所述柔性连接装置包括螺杆，在所述插口盘16的顶面与所述插口固定盘14底面之间设有弹性橡胶环或压缩弹簧。图2中显示为橡胶弹簧15。

在所述搓动连接板10的底面上均布若干间隙调整螺栓17，所述间隙调整螺栓17的贯穿所述搓动连接板10后、其顶端朝向所述转动连接板12的底面。

所述搓动油缸18的尾端铰接在所述碾压架3的内框上，头端通过关节轴承181连接所述搓动盘7的顶面。

所述转动连接板12的内环面和所述插口固定盘14的外圆柱面间隙配合。

本发明的工作原理如图9所示，图9所示为加工的尾段，图中内模24已经顶升到顶部，此时外模和内模24的顶部极易形成材料的溅出、冒漏，加之在加工前段、尾段布料装置20通过旋转匀料机构22往成型模具21中倾倒物料时，也会有物料散落在插口固定盘14顶部，在没有刮料功能的情况下，会散落在模具承载台23上，造成设备运行故障。

此外，在没有刮料功能时，由于目前在控制上均采用定量供料，会造成材料的减量。在系统控制方面，目前采用两种模式，主要是定行程模式，就是按照管件的尺寸设定供给材料的体积，散落、冒漏材料的量具有不确定性，会造成管件19在定行程加工的情况下，插口191材质疏松。

我们还在研发定压力控制模式，可以较好的实现管件19顶部插口191材质疏松的问题，但在此情况下，若材料减量，势必导致管件长度不一。

综上所述，将定量供给原料足量导入模腔，对产品品质、设备良好运行具有重大意义。本发明较好的解决了本领域这一技术难题。

对于本案所公开的内容，还有以下几点需要说明：

（1）、本案所公开的实施例附图只涉及到与本案所公开实施例所涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；

（2）、在不冲突的情况下，本案所公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例；

以上，仅为本案所公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本案所公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种带旋转刮料功能的搓动碾压装置，搓动碾压装置设置在机架（1）上的框型碾压架（3）的下部，所述搓动碾压装置包括插口盘（16）、插口固定盘（14）、回转支撑内圈（110）、回转支撑外圈（11）和一对搓动油缸（18）；其特征在于，在所述回转支撑外圈（11）的外表面一圈均匀布设直齿；

还包括旋转驱动电机（6）、旋转主动齿轮（4）、固定法兰（8）、搓动盘（7）、搓动连接板（10）、转动连接板（12）、和刮料杆组件（13）；

所述固定法兰（8）固定连接在所述碾压架的底面，所述固定法兰（8）的下部通过若干台阶螺杆（9）连接所述回转支撑内圈（110）；在所述固定法兰（8）和所述回转支撑内圈（110）之间的设有盖状的所述搓动盘（7），所述搓动盘（7）上开设与所述台阶螺杆位置匹配的若干弧形通槽（71），若干所述的台阶螺杆（9）的台阶圆杆身自由贯通若干所述弧形通槽（71），使得所述的搓动盘（7）整体具有活动高度方向活动间隙和圆周向往复转动间隙；

所述回转支撑内圈（110）通过若干钢珠（111）连接所述回转支撑外圈（11）；所述旋转驱动电机（6）固定连接在所述搓动盘（7）的顶面的边缘，所述旋转驱动电机（6）的输出轴上设置的所述旋转主动齿轮（4）与所述回转支撑外圈（11）外表面一圈均匀布设的直齿啮合；

在所述回转支撑外圈（11）的底面上固定连接所述转动连接板（12），所述转动连接板（12）呈环形，所述刮料杆组件（13）设置在所述转动连接板（12）顶面的内环缘；

盖状的所述搓动盘（7）的盖底缘固定连接环形的所述搓动连接板（10），所述搓动连接板（10）的内环口固定连接所述插口固定盘（14），所述插口固定盘（14）的底面，通过柔性悬吊连接件连接所述插口盘（16）；

所述搓动油缸的一端铰接在所述碾压架（3）内框上，另一端通过球头铰接机构连接在所述搓动盘（7）的顶面；

所述刮料杆组件（13）包括限位杆（131）和刮料板（132），所述限位杆（131）的外端铰接在所述转动连接板（12）顶面的内缘、且向内支出，支出的所述限位杆的内端连接所述刮料板（132）的中部，所述刮料板（132）的外端抵撑在所述限位杆（131）外端铰接点的对面所述回转支撑内圈（110）的内圆柱表面。

2.根据权利要求1所述的一种带旋转刮料功能的搓动碾压装置，其特征在于，所述限位杆的内端与所述刮料板（132）的中部采取可调长度连接结构。

3.根据权利要求1所述的一种带旋转刮料功能的搓动碾压装置，其特征在于，所述旋转驱动电机（6）通过支架（5）固定连接在所述搓动盘（7）的顶面上，在盖状的所述搓动盘（7）的侧边还开设有缺口（72），所述旋转主动齿轮（4）贯穿所述缺口与位于所述搓动盘（7）侧边内部的所述回转支撑外圈（11）外表面一圈均匀布设的直齿啮合。

4.根据权利要求1所述的一种带旋转刮料功能的搓动碾压装置，其特征在于，所述插口盘（16）通过所述插口固定盘（14）之间通过柔性连接装置连接，所述柔性连接装置包括螺杆，在所述插口盘（16）的顶面与所述插口固定盘（14）底面之间设有弹性橡胶环或压缩弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种带旋转刮料功能的搓动碾压装置，其特征在于，在所述搓动连接板（10）的底面上均布若干间隙调整螺栓（17），所述间隙调整螺栓（17）的贯穿所述搓动连接板（10）后、其顶端朝向所述转动连接板（12）的底面。

6.根据权利要求1所述的一种带旋转刮料功能的搓动碾压装置，其特征在于，所述搓动油缸（18）的尾端铰接在所述碾压架（3）的内框上，头端通过关节轴承（181）连接所述搓动盘（7）的顶面。

7.根据权利要求1所述的一种带旋转刮料功能的搓动碾压装置，其特征在于，所述转动连接板（12）的内环面和所述插口固定盘（14）的外圆柱面间隙配合。