CN110421361A - 桥梁用u肋构件数控生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种桥梁用U肋构件数控生产线，它有上料输送装置、对中定位装置、坡口割枪、预热装置、多道次轧辊机组和下料输送装置，对中定位装置有多组，均安装在机架上，每一组均由定位电机带动的正反丝杆及正反丝杆上对称移动的滑块座构成；坡口割枪成对安装在上料输送装置上的对中定位装置上；多对竖向定位夹辊安装在各自的对中定位装置上；多道次轧辊机组安装在上料输送装置后面，每一道次的轧辊机组均有上轧辊和下轧辊，上下轧辊间形成工件通过的梯形缝隙，各道次轧辊机组的梯形缝隙随工件前进的方向依次收拢，各道次轧辊机组前有预热装置。本发明将U肋构件的坡口及表面清理工艺与弯角折弯工艺合并在一起自动生产，成本低效率高质量优。
Description
技术领域
本发明是一种桥梁用U肋构件的数控生产线，属于机加工设备领域。
背景技术
钢结构桥梁制造需要用到许多钢制U肋构件，这些U肋构件与桥面钢板进行焊接，起到增强桥面强度与刚度的作用。桥梁生产用U肋构件外形呈开口的等腰梯形，梯形下底为开口状，上底与腰的两个夹角相等。
U肋构件的传统生产工艺流程如下：
1）将规定钢材材质的具有要求宽度与长度的钢板，利用专用倒角铣边机，对钢板一侧进行倒角；
2）将完成倒角后钢板，经过并排一起摆放的两台具有数百吨压力的折弯机，分别将钢板的两个弯角弯制成所要求的形状，即完成了桥梁生产用U肋的加工。
此种生产工艺的优点是：能够生产符合技术要求的桥梁生产用U肋构件， 但它却具有设备投资巨大、手工辅助工作量多等缺点，同时生产成本高，质量不稳定也是有待解决的问题。
发明内容
为了克服上述在U肋构件生产中存在的缺点，本发明提出一种用于加工桥梁用U肋构件的数控生产线设备，使之能够一定程度地提高U肋构件生产效率、稳定质量，降低所用设备的投资成本和生产成本。
本发明提出的这种桥梁用U肋构件数控生产线，它有上料输送装置、对中定位装置、坡口割枪、预热装置、多道次轧辊机组和下料输送装置，所述上料输送装置和下料输送装置分别由机架及装在机架上的输送辊组成，各输送辊有电机驱动，其特征在于所述对中定位装置有多组，均安装在机架上，每一组均由定位电机带动的正反丝杆及正反丝杆上对称移动的滑块座构成；坡口割枪成对安装在上料输送装置上的一组对中定位装置的两个滑块座上；上料输送装置上还装有多对竖向定位夹辊，每一对竖向定位夹辊均安装在各自的对中定位装置的滑块座上；多道次轧辊机组安装在上料输送装置后面，每一道次的轧辊机组均有由电机驱动的上轧辊和下轧辊，上下轧辊间形成工件通过的梯形缝隙，各道次轧辊机组的梯形缝隙随工件前进的方向依次收拢，最后一道次轧辊机组的梯形缝隙与成品U肋构件的梯形一致；各道次轧辊机组前均装有一对预热装置；出料输送装置安装在最后一道次轧辊机组后面。
所述多道次轧辊机组的每一道次上下轧辊的驱动电机为数控电机，通过减速装置驱动。
所述割枪有角度调节装置，以便调整割坡口的倾角。每个割枪均与燃气源连接。
所述割枪的后面装有一对安装在对中定位装置滑块座上的坡口清理装置，以及时除去工件上的割渣及氧化皮。
所述坡口清理装置为电机驱动的轮刷或砂轮。
所述预热装置为烘枪或中、高频感应加热器。
每一对预热装置均安装在各自的对中定位装置的滑块座上，以便针对不同尺寸工件的调整。
所述竖向定位夹辊的对中定位装置装在工件移动面的下方。
本发明的工作过程为：
将符合加工要求的钢板作为工件，送到上料和输送装置上，在两边竖向定位夹辊的作用下被限定在正中向前移动，当移动到坡口割枪处时，割枪的火焰自动倒边形成坡口，坡口移动到坡口清理装置处时又得到自动清理，去除割口上的割渣和氧化皮。
紧接着工件移动到第一道次轧辊机组前的预热装置处，工件的折弯部位受到加热，硬度变软，进入第一道次轧辊机组的梯形缝隙时被折弯，工件的两翼开始翘起，出第一道次轧辊机组后又再次被加热，经过第二道次轧辊机组后工件的两翼进一步翘起，以后逐道翘起直到最后一道收拢成符合要求的U肋构件，推送到出料输送装置上，最后下线。
本发明的主要特点是：将U肋构件的坡口及表面清理工艺与弯角折弯工艺合并在一起，实现了自动生产，减少了人工，降低了设备成本，提高了产品质量；
将冲压折弯工艺改为数组轧辊机组的逐步成型折弯，提高了产品的合格率，降低了弯角处的弯折应力；
在各组轧辊成型前，采用预加热工艺，使成型工艺受力状态变得更加合理，弯角处的内应力进一步降低，提高了构件的使用性能。
附图说明
图1是本发明的主视图（局部省略）。
图2是本发明的俯视图（局部省略）。
图3是A-A剖面图（放大后）。
图4是B-B剖面图（放大后）。
图5是C-C剖面图（放大后）。
图6是成品U肋构件的主视图（局部省略）。
图7是成品U肋构件的俯视图（局部省略）。
图8是是成品U肋构件的左视图。
图1-8中，各零部件的标号如下：
1-上料输送装置；2-竖向定位夹辊；3-坡口割枪；4-对中定位装置；5-坡口清理装置；6-预热装置；7-多道次轧辊机组；8-下料输送装置；9-成型主电机；10-减速装置；11-联轴节；12-工件；41-定位电机；42-正反丝杆；43-滑块座；44-导向槽；71-上轧辊；72-下轧辊；73-梯形缝隙。
具体实施方式
如图1-8所示，上料输送装置1由一个长条形的机架和机架上的输送辊，以及驱动输送辊的电机等组成（图中省略了驱动电机和相应组件）。每隔一定间距设置一个输送辊，输送辊转动时，钢板工件12就被从一端输送到另一端。在机架上每隔一定间距设置一对竖向定位夹辊2，竖向夹辊安装在对中定位装置4的两个滑块座上，相向移动夹抱着（但不夹死）工件，将工件限定在机架的正中位置移动，避免跑偏。
坡口割枪3安装在机架里工件移动面的下方。如上所述，坡口割枪成对安装在对中定位装置的两个滑动块座上，可以调节割枪的倾角，或者固定为45度角，两滑块座相向或相背移动时割枪对称于中心线移动，以适应不同尺寸工件，调整割坡口位置。割枪与燃气源连接并设置开关。
坡口清理装置5紧接着坡口割枪之后设置。坡口清理装置是一对安装在其对中定位装置的两滑块座上的电动轮刷或者电动砂轮（或带角度的刀具）。对着移动的工件坡口进行摩刷，以及时去除割渣和氧化皮，为后续工序创造条件。
每一道次轧辊机组前的预热装置6，是一对烘枪（或中、高频加热装置），安装在各自的对中定位装置的两滑块座上可对称于中心线相向或相背运动，以适应不同尺寸工件的需要。烘枪与燃气源连接并设置开关。第一道次的预热装置在上料输送装置的尾部。如上所述，预热装置可以是一对烘枪，也可是相应的中高频感应加热器。
竖向定位夹辊、坡口割枪、坡口清理装置，以及预热装置的对中定位装置的结构相同，均是由一个定位电机41、正反丝杆42、滑块座43、导向槽44（或称滑轴），以及相应配件（如轴承等）组成，正反丝杆接在电机轴上由电机直接驱动，一对滑块座各有相应的内螺纹，装在正反丝杆上相向或相背运动的同时还穿在滑轴导向槽上移动，以增强其运动的平稳性。竖向定位夹辊的对中定位装置装在工件移动面的上方或下方，其他对中定位装置装在工件移动面的下方。
多道次轧辊机组7，其每一道次轧辊机组均由上轧辊71和下轧辊72构成，下轧辊内凹上轧辊外凸，其间隙与工件厚度一致并形成一个梯形缝隙73。各道次轧辊机组的上轧辊和下轧辊均安装在各自的机架上由成型主电机9通过减速装置10带动作同速反向转动。
如上所述，各道次轧辊机组的梯形缝隙随工件前进的方向依次收拢，最后一道次轧辊机组的梯形缝隙与成品U肋构件的梯形一致。
下料输送装置8的结构与上料输送装置的相同。它设置在最末一道次轧辊机组之后。
本发明所用电机，包括驱动输送辊的电机、主成型电机、对中定位装置的定位电机均为数控电机。
未提及的零部件如上所述。
经过本发明的这种U肋构件生产线制做出来的成品U肋构件与传统方法做出的完全机同，但工序减少了，工效和质量得到了提高。所得成品工件的形状如图6-8所示。从图中可见，其外形呈等腰梯形，上底宽为B1，下底宽为B2，高位H1，长度L1，梯形下底为开口状，上底与腰的两个夹角均为d。坡口朝外，十分规整。
Claims (9)
1.一种桥梁用U肋构件数控生产线，它有上料输送装置、对中定位装置、坡口割枪、预热装置、多道次轧辊机组和下料输送装置，所述上料输送装置和下料输送装置分别由机架及装在机架上的输送辊组成，各输送辊有电机驱动，其特征在于所述对中定位装置有多组，均安装在机架上，每一组均由定位电机带动的正反丝杆及正反丝杆上对称移动的滑块座构成；坡口割枪成对安装在上料输送装置上的一组对中定位装置的两个滑块座上；上料输送装置上还装有多对竖向定位夹辊，每一对竖向定位夹辊均安装在各自的对中定位装置的滑块座上；多道次轧辊机组安装在上料输送装置后面，每一道次的轧辊机组均有由电机驱动的上轧辊和下轧辊，上下轧辊间形成工件通过的梯形缝隙，各道次轧辊机组的梯形缝隙随工件前进的方向依次收拢，最后一道次轧辊机组的梯形缝隙与成品U肋构件的梯形一致；各道次轧辊机组前均装有一对预热装置；出料输送装置安装在最后一道次轧辊机组后面。
2.根据权利要求1所述桥梁用U肋构件数控生产线，其特征在于多道次轧辊机组的每一道次上下轧辊的驱动电机为数控电机，通过减速装置驱动。
3.根据权利要求1所述桥梁用U肋构件数控生产线，其特征在于割枪有角度调节装置，每个割枪均与燃气源连接。
4.根据权利要求1所述桥梁用U肋构件数控生产线，其特征在于割枪的后面装有一对安装在对中定位装置滑块座上的坡口清理装置。
5.根据权利要求4所述桥梁用U肋构件数控生产线，其特征在于坡口清理装置为电机驱动的轮刷、砂轮或刀具。
6.根据权利要求1所述桥梁用U肋构件数控生产线，其特征在于预热装置为烘枪或中、高频感应加热器。
7.根据权利要求1所述桥梁用U肋构件数控生产线，其特征在于每一对预热装置均安装在各自的对中定位装置的滑块座上。
8.根据权利要求1所述桥梁用U肋构件数控生产线，其特征在于竖向定位夹辊的对中定位装置装在工件移动面的下方。
9.根据权利要求1所述桥梁用U肋构件数控生产线，其特征在于，坡口割枪、坡口清理装置和预热装置的对中定位装置安装在工件移动面的下方。
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