CN110681743B - 一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钢管制备领域，具体公开了一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置，包括弯曲机和供电系统，弯曲机包括工作台和设置在其前端的弯管组件，工作台前后侧上部均固定连接有设有导孔的导管板，工作台上侧左部沿其台面方向开设有齿条槽，工作台上侧设置有夹具组件；供电系统包括直流转交流转换器、蓄电池、锂电池及风能发电设备，直流转交流转换器的交流电输出端分别连接第一伺服电机、第二伺服电机及第三伺服电机及PLC控制器的电能输入端。本发明能够对长度较长的直线型弯管进行连续性弯管，进而提高弯曲效率，同时还能够调整弯曲方向，提高弯曲选择性，并且能够使用新能源作为供电电源，符合节能环保的社会需求。

Description

一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置
技术领域
本发明涉及钢管制备领域，尤其涉及一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置。
背景技术
不锈钢管是一种中空的长条圆形钢材，主要广泛用于石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等。另外，在折弯、抗扭强度相同时，重量较轻，所以也广泛用于制造机械零件和工程结构。在实际的生产中，由于实际的需求，有的不锈钢管的端部是弯曲的，而现有技术一般多是人工弯曲的，其在一定程度上能满足加工生产要求，但是其生产效率低，操作者的劳动强度高，另外，加工后的产品质量较差，自动化程度低，已经不能满足当前企业长远的发展要求。
专利CN207628928U即公开了一种不锈钢钢管弯管装置，其包括机架，机架的两端分别设置有固定组件和弯管组件，固定组件包括安装在机架一端且相对设置的定位块和压紧块，压紧块上安装有驱动其向着定位块往复运动的第二气缸，弯管组件包括安装在机架另一端的底座，底座上安装有电机，电机上安装有转盘，并且电机驱动转盘转动，转盘上安装有弯管模，转盘一端设置有与其一体成型的底盘，底盘上安装有压弯模，压弯模上安装有驱动其沿着底盘往复运动的第一气缸；使用时，首先通过设置由定位块和压紧块组成固定组件实现对不锈钢钢管在弯管作业中的固定，其次通过由弯管模和压弯模等部件组成的弯管组件实现对不锈钢钢钢管的自动化弯管作业，提高了弯管效率。
然而，上述弯管装置只能弯曲一段较短的直线型弯管，不能对长度较长的直线型弯管进行连续性弯管，进而降低弯曲效率，同时不能调整弯曲方向，进而弯曲选择性低；此外，弯曲装置单一地使用市电作为供电电源，也不符合节能环保的社会需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置，能够对长度较长的直线型弯管进行连续性弯管，进而提高弯曲效率，同时还能够调整弯曲方向，提高弯曲选择性，并且能够使用新能源作为供电电源，符合节能环保的社会需求。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置，包括弯曲机和供电系统，其特征在于：
所述弯曲机包括工作台和设置在其前端的弯管组件，所述工作台前后侧上部均固定连接有设有导孔的导管板，工作台上侧左部沿其台面方向开设有齿条槽，工作台上侧设置有夹具组件；
所述夹具组件包括移动台，移动台内设置有第一伺服电机，第一伺服电机输出轴端键连接有与齿条槽啮合的第一齿轮，移动台上侧后部左右对称设置有第一液压缸，移动台上侧后部固定连接有限定圈，第一液压缸的推杆端均穿入限定圈内并固定连接有弧形压片，限定圈内通过若干组弹簧筒转动连接有两组半圆固定板，两组所述半圆固定板可相互合并形成整圆结构，半圆固定板均套设在弧形压片内侧，半圆固定板前侧均固定连接有半齿圈，所述移动台上侧左前部设置有第二液压缸，第二液压缸输出轴端通过固定架连接有第二伺服电机，第二伺服电机可在移动台上侧左前部移动，第二伺服电机输出轴端设置有与半齿圈啮合的第二齿轮；
所述弯管组件包括第三伺服电机和弯曲轮，所述第三伺服电机输出轴端设置有转动板，转动板左侧通过转轴转动连接在前侧导管板前壁，转动板上侧设置有第三液压缸，第三液压缸输出轴端固定连接有弧形压板，所述弯曲轮通过转轴转动连接在工作台前端；
所述第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸、第一伺服电机、第二伺服电机及第三伺服电机分别连接于PLC控制器并由PLC控制器控制启闭；
所述供电系统包括直流转交流转换器、蓄电池、锂电池及风能发电设备，所述直流转交流转换器的交流电输出端分别连接第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及PLC控制器的电能输入端，蓄电池与锂电池通过一切换开关连接直流转交流转换器的直流电输入端，切换开关用于切换选择蓄电池与锂电池中的任意一个与直流转交流转换器相连，所述蓄电池与风能发电设备相连并用于储存风能发电设备产生的电能。
优选地，所述工作台上侧左右部沿其台面方向均固定连接有导条块，所述移动台底侧左右部均开设有与导条块配合的导槽。
优选地，所述弧形压片内侧通过转轴均匀转动连接有滚轮，滚轮均与半圆固定板外侧壁摩擦接触。
优选地，所述限定圈前后内壁均开设有环形滑槽，所述弹簧筒一端均设置有与环形滑槽配合的滚珠，弹簧筒均对称分布在半圆固定板前后两侧且固定连接在半圆固定板圆周外侧壁。
优选地，所述移动台上侧左前部开设有矩形滑槽，所述第二伺服电机下侧设置有与矩形滑槽配合的矩形滑块。
优选地，所述风能发电设备包括风力发电机、发电主轴、扇叶和支撑杆，所述支撑杆顶端固定连接有风力发电机，所述风力发电机的输出端固定连接有发电主轴，所述发电主轴固定连接有扇叶，所述发电主轴外壁滑动连接有减震盘，所述发电主轴外壁固定连接有固定盘，所述减震盘侧壁通过连接杆与扇叶滑动连接，所述减震盘与固定盘之间设有主减震弹簧，所述连接杆与扇叶之间设有前减震弹簧，所述减震盘侧壁固定连接有三角架，所述三角架顶部固定连接有叶尖保护套，所述叶尖保护套内固定套有扇叶。
优选地，所述扇叶端部开设有插槽，所述叶尖保护套内壁固定连接有插板，所述插板插入插槽内并固定连接。
优选地，所述三角架底部固定连接有缓冲柱，所述缓冲柱内滑动连接有缓冲伸缩柱，所述缓冲伸缩柱端部固定连接有缓冲触点，所述缓冲柱与缓冲伸缩柱之间设有触点弹簧。
优选地，所述三角架端部固定连接有接闪器，所述接闪器通过三角架内部线路与接地线路连接。
优选地，所述主减震弹簧套设在主轴外壁，所述前减震弹簧套设在连接杆外壁，所述减震盘内壁固定连接有延伸滑筒；所述每个扇叶后方均设有三角架，所述叶尖保护套为金属套。
与现有技术相比，本发明可以具有以下有益技术效果：
第一，本发明通过对直线型不锈钢管进行转动，从而实现弯曲方向的改变，提高该装置弯曲选择性，同时通过对直线型不锈钢管进行连续性弯曲，提高弯曲效率，不仅避免不断更换直线型不锈钢管，而且降低该装置的占地面积与长度，有效降低占地空间；
第二，供电系统通过蓄电池与锂电池两种供电模式，蓄电池便于通过风能实现供电，锂电池作为备用电池在风力不足或极端条件下应急供电，适用于脱离市电时的正常供电；
第三，风能发电设备中，通过扇叶后方设有的三角架，当扇叶风吹产生震动后，传递给其后方的三角架，使减震盘向前或向后有一定位移，通过减震盘挤压其后方的主减震弹簧或挤压前方的前减震弹簧，吸收震动，扇叶产生的轻微形变，由于扇叶后方的缓冲触点与扇叶接触，将缓冲伸缩柱挤压收回在缓冲柱内，触点弹簧被压缩，吸收一部分震动，减缓减轻扇叶的形变，保护扇叶，且加上三角架的稳固支撑作用，使得扇叶不会弯折，产生巨大形变，造成扇叶损坏，通过三角架和其上各组弹簧作用，吸收扇叶的震动，加强支撑，保护扇叶。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的弯曲机的整体前侧视角结构示意图；
图3为本发明的夹具组件前侧视角结构示意图；
图4为发明的夹具组件仰视角结构示意图；
图5为发明的夹具组剖视角结构示意图；
图6为发明的夹具组件A处放大结构示意图
图7为本发明的风能发电设备第一视角结构示意图；
图8为本发明的风能发电设备第二视角结构示意图；
图9为本发明的风能发电设备第三视角结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图所示：本实施例提供了一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置，包括弯曲机和供电系统，弯曲机用于对直线型不锈钢管件(圆管)进行弯曲操作，供电系统用于对弯曲机进行供电。
如图2-6所示，所述弯曲机包括工作台1和设置在其前端的弯管组件，工作台1前后侧上部均固定连接(例如焊接)有设有导孔2a的导管板2，工作台1上侧左部沿其台面方向开设有齿条槽3，工作台1上侧设置有夹具组件，夹具组件可用于装夹不锈钢管件。
夹具组件包括移动台4，移动台4内设置有第一伺服电机5，第一伺服电机5输出轴端键连接有与齿条槽3啮合的第一齿轮6，移动台4上侧后部左右对称设置有第一液压缸7，移动台4上侧后部固定连接有限定圈8，第一液压缸7的推杆端均穿入限定圈8内并固定连接有弧形压片9，限定圈8内通过若干组弹簧筒10转动连接有两组半圆固定板11，两组半圆固定板11可相互合并形成整圆结构，半圆固定板11均套设在弧形压片9内侧，半圆固定板11前侧均固定连接有半齿圈12，移动台4上侧左前部设置有第二液压缸13，第二液压缸13输出轴端通过固定架连接有第二伺服电机14，第二伺服电机14可在移动台4上侧左前部移动，第二伺服电机14输出轴端设置有与半齿圈12啮合的第二齿轮15。通过可组合形成整圆结构的半圆固定板11，从而使得两组半齿圈12组合形成整个齿圈，进而可与第二齿轮15啮合。
其中，弯管组件包括第三伺服电机16和弯曲轮17，第三伺服电机16输出轴端设置有转动板18，转动板18左侧通过转轴转动连接在前侧导管板2前壁，转动板18上侧设置有第三液压缸19，第三液压缸19输出轴端固定连接有弧形压板20，弯曲轮17通过转轴转动连接在工作台1前端，当直线型不锈钢管前端穿出导管板2后，第三液压缸19推动弧形压板20并挤压直线型不锈钢管，再通过第三伺服电机16带动转动板18转动，从而将直线型不锈钢管前围绕弯曲轮17进行弯曲。
其中，工作台1上侧左右部沿其台面方向均固定连接有导条块21，移动台4底侧左右部均开设有与导条块21配合的导槽22，提高移动台4移动的稳定性；弧形压片9内侧通过转轴均匀转动连接有滚轮23，滚轮23均与半圆固定板11外侧壁摩擦接触，使得半圆固定板11可在弧形压片9内转动；限定圈8前后内壁均开设有环形滑槽24，弹簧筒10一端均设置有与环形滑槽24配合的滚珠，弹簧筒10均对称分布在半圆固定板11前后两侧且固定连接在半圆固定板11圆周外侧壁，实现半圆固定板11可在限定圈8内围绕限定圈8轴心转动；移动台4上侧左前部开设有矩形滑槽25，第二伺服电机14下侧设置有与矩形滑槽25配合的矩形滑块26，提高第二伺服电机14移动的稳定性。
所述第一液压缸7、第二液压缸13、第三液压缸19、第一伺服电机5、第二伺服电机14及第三伺服电机16分别连接于PLC控制器27并由PLC控制器27控制启闭。
使用时，各部件与供电系统电连接后，将直线型不锈钢管从后侧的导管板2穿出并穿过两组半圆固定板11之间，通过PLC控制器27第一液压缸7推动弧形压片9，使得弧形压片9均向限定圈8轴心移动，进而推动半圆固定板11，同时使弹簧筒10处于拉伸状态，两组半圆固定板11相互靠近组合形成完整圆结构，不仅使得两组半齿圈12合并成完整齿圈结构，而且紧紧夹持直线型不锈钢管，通过PLC控制器27第一伺服电机5带动第一齿轮6转动并控制第一齿轮6转动角度，从而通过第一齿轮6与齿条槽3的啮合，带动移动台4向前移动，使得直线型不锈钢管前端进入弯管组件，进行弯曲；若改变直线型不锈钢管弯曲方向，则通过PLC控制器27第二液压缸13，第二液压缸13推动第二伺服电机14向右移动，使得第二齿轮15与完整齿圈啮合，再通过PLC控制器27第二伺服电机14带动第二齿轮15并控制第二齿轮15转动角度，从而通过第二齿轮15带动完整齿圈转动，实现两组半圆固定板11转动一定的角度，从而使得直线型不锈钢管围绕其轴心进行一定角度的转动，实现弯曲方向的改变，提高该装置弯曲选择性，转动完毕后，再次通过PLC控制器27第二液压缸13与第二伺服电机14，使得第二齿轮15回到初始位置；若弯曲完后，通过PLC控制器27第一液压缸7带动弧形压片9回到初始位置，在弹簧筒10的弹性左右下，使得两组半圆固定板11松开，此时直线型不锈钢管架设在两组导管板2之间，半圆固定板11均不与直线型不锈钢管摩擦接触，再控制第一伺服电机5，带动移动台4向后移动，再通过PLC控制器27两组第一液压缸7，使得再次夹持直线型不锈钢管，并对直线型不锈钢管进行连续性弯曲，提高弯曲效率，不仅避免不断更换直线型不锈钢管，而且降低该装置的占地面积与长度，有效降低占地空间。
本实施例中，如图1所示，所述供电系统包括直流转交流转换器28、蓄电池29、锂电池30及风能发电设备31，所述直流转交流转换器28的交流电输出端连接第一伺服电机5、第二伺服电机14、第三伺服电机16及PLC控制器27的的电能输入端，蓄电池29与锂电池30通过一切换开关32连接直流转交流转换器28的直流电输入端，切换开关32用于切换选择蓄电池29与锂电池30中的任意一个与直流转交流转换器28相连，所述蓄电池29与风能发电设备31相连并用于储存风能发电设备31产生的电能。蓄电池29与锂电池30均可安装在工作台1底部，也可以外置；锂电池30为可更换的结构。通过蓄电池29与锂电池30两种供电模式，蓄电池29便于通过风能实现供电，锂电池30作为备用电池在风能不足或极端条件下应急供电，适用于脱离市电时的正常供电。锂电池30可使用市电进行充电。
如图7-9所示，所述风能发电设备31包括风力发电机311、发电主轴312、扇叶313和支撑杆314，支撑杆314顶端固定连接有风力发电机311，风力发电机311的输出端固定连接有发电主轴312，发电主轴312固定连接有扇叶313，发电主轴312外壁滑动连接有减震盘315，发电主轴312外壁固定连接有固定盘316，减震盘315侧壁通过连接杆317与扇叶313滑动连接，减震盘315与固定盘316之间连接有主减震弹簧318，连接杆317与扇叶313之间连接有前减震弹簧319，减震盘315侧壁固定连接有三角架320，三角架320顶部固定连接有叶尖保护套321，叶尖保护套321内固定套有扇叶313。整个风能发电设备31架设在室外；风力发电机311与蓄电池29以可拆卸方式电连接。
其中，扇叶313端部开设有插槽322，叶尖保护套321内壁固定连接有插板323，插板323插入插槽322内并固定连接。三角架320底部固定连接有缓冲柱324，缓冲柱324内滑动连接有缓冲伸缩柱325，缓冲伸缩柱325端部固定连接有缓冲触点326，缓冲柱324与缓冲伸缩柱325之间固定连接有触点弹簧327。三角架320端部固定连接有接闪器328，接闪器328通过三角架320内部线路与接地线路连接。主减震弹簧318套设在主轴外壁，前减震弹簧319套设在连接杆317外壁，减震盘315内壁固定连接有延伸滑筒329。每个扇叶313后方均设有三角架320，叶尖保护套321为金属套。
在该风能发电设备31中，通过扇叶313后方设有的三角架320，当扇叶313风吹产生震动后，传递给其后方的三角架320，使减震盘315向前或向后有一定位移，通过减震盘315挤压其后方的主减震弹簧318或挤压前方的前减震弹簧319，吸收震动，扇叶313产生的轻微形变，由于扇叶313后方的缓冲触点326与扇叶接触，将缓冲伸缩柱325挤压收回在缓冲柱324内，触点弹簧327被压缩，吸收一部分震动，减缓减轻扇叶313的形变，保护扇叶313，且加上三角架320的稳固支撑作用，使得扇叶313不会弯折，产生巨大形变，造成扇叶313损坏，通过三角架320和其上各组弹簧作用，吸收扇叶313的震动，加强支撑，保护扇叶313和发电设备。在雷雨天气，通过设有的叶尖保护套321保护脆弱的叶尖，通过三角架320端部的接闪器328将雷电通过接地线路引致地面，防止扇叶313雷击损坏，且通过三角架320接地，导引雷电，而不是扇叶313本体接引，降低了扇叶313损坏风险。
最后说明的是，本文应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下，还可对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置，包括弯曲机和供电系统，其特征在于：
所述弯曲机包括工作台和设置在其前端的弯管组件，所述工作台前后侧上部均固定连接有设有导孔的导管板，工作台上侧左部沿其台面方向开设有齿条槽，工作台上侧设置有夹具组件；
所述夹具组件包括移动台，移动台内设置有第一伺服电机，第一伺服电机输出轴端键连接有与齿条槽啮合的第一齿轮，移动台上侧后部左右对称设置有第一液压缸，移动台上侧后部固定连接有限定圈，第一液压缸的推杆端均穿入限定圈内并固定连接有弧形压片，限定圈内通过若干组弹簧筒转动连接有两组半圆固定板，两组所述半圆固定板可相互合并形成整圆结构，半圆固定板均套设在弧形压片内侧，半圆固定板前侧均固定连接有半齿圈，所述移动台上侧左前部设置有第二液压缸，第二液压缸输出轴端通过固定架连接有第二伺服电机，第二伺服电机可在移动台上侧左前部移动，第二伺服电机输出轴端设置有与半齿圈啮合的第二齿轮；
所述弯管组件包括第三伺服电机和弯曲轮，所述第三伺服电机输出轴端设置有转动板，转动板左侧通过转轴转动连接在前侧导管板前壁，转动板上侧设置有第三液压缸，第三液压缸输出轴端固定连接有弧形压板，所述弯曲轮通过转轴转动连接在工作台前端；
所述第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸、第一伺服电机、第二伺服电机及第三伺服电机分别连接于PLC控制器并由PLC控制器控制启闭；
所述供电系统包括直流转交流转换器、蓄电池、锂电池及风能发电设备，所述直流转交流转换器的交流电输出端分别连接第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机及PLC控制器的电能输入端，蓄电池与锂电池通过一切换开关连接直流转交流转换器的直流电输入端，切换开关用于切换选择蓄电池与锂电池中的任意一个与直流转交流转换器相连，所述蓄电池与风能发电设备相连并用于储存风能发电设备产生的电能。
2.根据权利要求1所述的一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置，其特征在于：所述工作台上侧左右部沿其台面方向均固定连接有导条块，所述移动台底侧左右部均开设有与导条块配合的导槽。
3.根据权利要求2所述的一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置，其特征在于：所述弧形压片内侧通过转轴均匀转动连接有滚轮，滚轮均与半圆固定板外侧壁摩擦接触。
4.根据权利要求3所述的一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置，其特征在于：所述限定圈前后内壁均开设有环形滑槽，所述弹簧筒一端均设置有与环形滑槽配合的滚珠，弹簧筒均对称分布在半圆固定板前后两侧且固定连接在半圆固定板圆周外侧壁。
5.根据权利要求4所述的一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置，其特征在于：所述移动台上侧左前部开设有矩形滑槽，所述第二伺服电机下侧设置有与矩形滑槽配合的矩形滑块。
6.根据权利要求5所述的一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置，其特征在于：所述风能发电设备包括风力发电机、发电主轴、扇叶和支撑杆，所述支撑杆顶端固定连接有风力发电机，所述风力发电机的输出端固定连接有发电主轴，所述发电主轴固定连接有扇叶，所述发电主轴外壁滑动连接有减震盘，所述发电主轴外壁固定连接有固定盘，所述减震盘侧壁通过连接杆与扇叶滑动连接，所述减震盘与固定盘之间设有主减震弹簧，所述连接杆与扇叶之间设有前减震弹簧，所述减震盘侧壁固定连接有三角架，所述三角架顶部固定连接有叶尖保护套，所述叶尖保护套内固定套有扇叶。
7.根据权利要求6所述的一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置，其特征在于：所述扇叶端部开设有插槽，所述叶尖保护套内壁固定连接有插板，所述插板插入插槽内并固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置，其特征在于：所述三角架底部固定连接有缓冲柱，所述缓冲柱内滑动连接有缓冲伸缩柱，所述缓冲伸缩柱端部固定连接有缓冲触点，所述缓冲柱与缓冲伸缩柱之间设有触点弹簧。
9.根据权利要求8所述的一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置，其特征在于：所述三角架端部固定连接有接闪器，所述接闪器通过三角架内部线路与接地线路连接。
10.根据权利要求9所述的一种基于新能源的不锈钢管件弯曲装置，其特征在于：所述主减震弹簧套设在主轴外壁，所述前减震弹簧套设在连接杆外壁，所述减震盘内壁固定连接有延伸滑筒；每个所述扇叶后方均设有三角架，所述叶尖保护套为金属套。
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