CN110980171A - 具有平头机构的钢管输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道输送装置技术领域，提供了一种具有平头机构的钢管输送装置，包括传送机构，用于实现管体沿其中心轴方向前进并同时转动；管口加工机构，随管体运动，并同时对管体的管口进行加工。借此，本发明通过对旋转输送机构的改进，使其具备多个浮动支撑，实现了管体在输送过程中，其中心轴始终保持水平。同时设置随管体前进的平头机构，利用管体在前进时推动刀头所产生的压力以及管体旋转前进的特点，实现了大型钢管管口的实时平头加工。利用大型钢管的自重确保加工过程的稳定性。本发明将平头加工集成到钢管的输送过程中，取代了专门的平头加工工序，也无需设置专门的场地及设备，极大的提高了生产效率，有效的降低了生产成本。

Description

具有平头机构的钢管输送装置

技术领域

本发明属于管道输送装置技术领域，尤其涉及一种具有平头机构的钢管输送装置。

背景技术

钢管生产通常需要对管口端进行休整加工，该处的加工量虽然微乎其微，但是是一道必不可少的工序，需要专用的设备完成，目前基本的是采用平头机完成该工序。

平头机是利用刀具对钢管端面进行加工的专用机床，均配置在钢管生产作业线的精整段，要求具有相当高的加工精度及合理的结构，才能满足整条生产线的要求。

平头机技术发展较为成熟，也出现了多种专利产品，如CN109834334A、CN209578862U、CN208322931U。虽然，现在也出现了自动化程度很高的平头机，但依然需要在车间中设置专门的区域，并布置相应的数量的设备，而对于大型钢管，还需配备专用的输送或转运设备，辅助完成该工序的生产。

由于该工序是独立存在的，所以生产效率也必然受到影响，也必然存在一定的设备、加工及人工等成本。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有平头机构的钢管输送装置，通过对旋转输送机构的改进，使其具备多个浮动支撑，实现了管体在输送过程中，其中心轴始终保持水平。同时设置随管体前进的平头机构，利用管体在前进时推动刀头所产生的压力以及管体旋转前进的特点，实现了大型钢管管口的实时平头加工。利用大型钢管的自重确保加工过程的稳定性。本发明将平头加工集成到钢管的输送过程中，取代了专门的平头加工工序，也无需设置专门的场地及设备，极大的提高了生产效率，有效的降低了生产成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种具有平头机构的钢管输送装置，包括传送机构及管口加工机构；具体的：传送机构，用于实现管体沿其中心轴方向前进，并同时实现管体的转动；管口加工机构，随管体前进方向运动，并同时对管体的管口进行加工。

所述传送机构包括，两列相互平行排列的支撑组件；所述支撑组件包括相互活动套接的浮动支撑和支撑套；所述浮动支撑上设有用于支撑管体的托辊；所述托辊的中心轴与管体的中心轴呈15-25°的夹角。

所述支撑套内设有气缸，浮动支撑的底部抵接气缸的伸缩部；各支撑组件的气缸均连接同一个气压源；所述浮动支撑的两个相对的侧面上分别设有齿轮；所述支撑套的内壁上设有用于与所述齿轮配合的齿条。

所述管口加工机构包括设置在管体下方且与其中心轴平行的导轨；所述导轨上设有移动车；所述移动车上设置有升降架；所述升降架上设有用于固定平头刀的刀体安装座；所述平头刀随升降架的升起与管体的管口接触并对其进行切屑加工，随升降架的下落与管体的管口脱离接触；升降架上还设有稳定辊。

移动车还通过牵引绳连接配重块；所述牵引绳搭接在定滑轮上，用于将配重块的重力转为水平方向的拉力。

根据本发明的具有平头机构的钢管输送装置，所述移动车上还设置有阻尼气缸，所述阻尼气缸连接顶紧件；所述移动车的下方设有用于与顶紧件接触产生阻力的摩擦轨；所述顶紧件具有与摩擦轨接触的摩擦层。

根据本发明的具有平头机构的钢管输送装置，所述摩擦层为橡胶材质。

根据本发明的具有平头机构的钢管输送装置，所述齿轮的宽度a不小于浮动支撑的宽度b的80%。

根据本发明的具有平头机构的钢管输送装置，所述齿轮的宽度a为浮动支撑的宽度b的85-90%。

根据本发明的具有平头机构的钢管输送装置，所述浮动支撑的两个相对的侧面上分别设有两个齿轮。

根据本发明的具有平头机构的钢管输送装置，所述托辊上具有用于与管体外壁贴合时形成面接触的倾斜面。

根据本发明的具有平头机构的钢管输送装置，所述托辊上还设有弧形的导入面。

根据本发明的具有平头机构的钢管输送装置，所述托辊的中心轴与管体的中心轴的夹角为18°、20°或22°。

根据本发明的具有平头机构的钢管输送装置，所述托辊为橡胶材质。

本发明通过的目的在于提供一种具有平头机构的钢管输送装置，通过对旋转输送机构的改进，使其具备多个浮动支撑，实现了管体在输送过程中，其中心轴始终保持水平。同时设置随管体前进的平头机构，利用管体在前进时推动刀头所产生的压力以及管体旋转前进的特点，实现了大型钢管管口的实时平头加工。利用大型钢管的自重确保加工过程的稳定性。本发明将平头加工集成到钢管的输送过程中，取代了专门的平头加工工序，也无需设置专门的场地及设备，极大的提高了生产效率，有效的降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的主视图。

图3是图2中部分区域的结构示意图。

图4是图3的主视图。

图5是图4中A向的结构示意图。

图6是图2中A区域的结构示意图。

图7是图6中A向的结构示意图。

图8是本发明的托辊的一实施例的结构示意图。

图9是本发明的一工作原理的结构示意图。

图10是图2中部分区域的结构示意图。

图11是图10中A向的结构示意图。

图中：1-托辊，11-浮动支撑，12-支撑套，13-齿轮，14-齿条，15-气缸，16-倾斜面，17-导入面，18-气压源；2-支撑组件，3-管体，4-移动车，41-平头刀，42-刀体安装座，43-升降架，44-升降气缸，45-稳定辊，46-阻尼气缸，47-定滑轮，471-配重块；48-顶紧件，49-摩擦轨；5-导轨。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结

合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

参见图1，本发明提供了一种具有平头机构的钢管输送装置，包括传送机构及管口加工机构；具体的：传送机构，用于实现管体3沿其中心轴方向前进，并同时实现管体3的转动；管口加工机构，随管体3前进方向运动，并同时对管体3的管口进行加工。

参见图2，所述传送机构包括，两列相互平行排列的支撑组件2；参见图3，所述支撑组件2包括相互活动套接的浮动支撑11和支撑套12；所述浮动支撑11上设有用于支撑管体3的托辊1；所述托辊1的中心轴与管体3的中心轴呈预定的夹角；根据管体3转动速度与前进速度的要求设定该夹角的大小。本发明的夹角优选为15-25°，如18°、20°或22°；本发明的托辊1优选为橡胶材质，与管体3贴合时具有较大的摩擦力。结合图7，两列支撑组件2的托辊1的转动方向相同，由于夹角的存在，托辊1在管体3上产生的摩擦力在轴向及周向上的分力，可带动管体3一边旋转一边沿其中心轴的方向前进。

参见图4，所述支撑套12内设有气缸15，浮动支撑11的底部抵接气缸15的伸缩部；结合图9，各支撑组件2的气缸15均连接同一个气压源18；气压源18统一提供压力，使各个支撑组件2的气缸15所提供的推力相同，既每个支撑组件2的托辊1所提供的承载力稳定且相同。浮动支撑11上固定驱动托辊1的电机。

各支撑组件2共同支撑管体3，由于每个气缸15提供的推力相同，因此有效了保证了管体3在输送过程中其中心轴处于水平状态。

当某一个支撑组件2的托辊1接触到管体3上的凸起点时，管体3会在凸起点的位置出现上抬的现象或趋势，从而造成其他支撑组件2所受载荷出现减少或有脱离接触的趋势，进而造成与该凸起点接触的托辊1所受到的载荷增大。由于托辊1所提供的承载力为固定值，因此该处的增量载荷会促使该托辊1下移，重新回到所有支撑组件2共同支撑管体3的状态，从而使管体3的中心轴保持水平。

管体3在输送过程中，当管身的凸起点或区域（如管身上存在的螺旋焊缝或其他凸起）接触到支撑组件2时，相关支撑组件2按前述工作原理，实时进行自调整，自动分配变化的载荷从而实现了管体3的旋转水平输送。

本领域技术人员可以根据生产车间的实际情况，确定支撑组件2的数量，从而实现了钢管的连续平稳的输送。

作为一种优选方案，参见图4，所述浮动支撑11的两个相对的侧面上分别设有一齿轮13；所述支撑套12的内壁上设有用于与齿轮13配合的齿条14。随着浮动支撑11的升降，齿轮13沿齿条14转动，避免浮动支撑11在支撑套12中出现卡死现象。

由于托辊1工作状态时要承受管体3带来的动态的反作用力，该力的作用角度存在较为复杂的变化，在某些特定的角度下，会出现浮动支撑11以行程的变化来平衡该力的现象，从而造成浮动支撑11灵敏度的下降，不利于管体3的中心轴保持水平。

为保持浮动支撑11的灵敏度，参见图5，所述齿轮13的宽度a不小于浮动支撑11的宽度b的80%；本发明优选为85-90%。由于齿轮13与齿条14的配合间隙小，加之齿轮13的宽度a较大，从而很好的平衡掉托辊1所受的反作用力，使浮动支撑11伸缩的变化完全响应托辊1与管体3凸起点的接触状态，从而使支撑组件2具有较高的灵敏性。进一步的，浮动支撑11每个侧面的齿轮13为两个，优化其平衡反作用力的效果。

参见图8，更好的，所述托辊1上具有用于与管体3外壁贴合时形成面接触的倾斜面16，增大与管体3外壁的贴合面积，从而提供稳定的摩擦力。

支撑组件2在空载时完全升起，为避免管体3与托辊1初次接触时出现撞击现象，进一步的，所述托辊1上还设有弧形的导入面17，引导管体3与其逐步接触，减少冲击力。

参见图10，所述管口加工机构包括设置在管体3下方且与其中心轴平行的导轨5；所述导轨5上设有移动车4；所述移动车4上设置有升降架43；所述升降架43上设有用于固定平头刀41的刀体安装座42；所述平头刀41随升降架43的升起与管体3的管口接触并对其进行切屑加工，随升降架43的下落与管体3的管口脱离接触。

本发明的移动车4通过升降气缸44连接升降架43，实现其升降动作；进一步的，升降气缸44为两个，增加支撑的平稳性。

当移动车4接近管体3的管口时，升降架43升起，随后管口接触平头刀41；管体3推动移动车4一起前进，从而在管口与平头刀41之间产生足够的挤压力，并且随着管体3的转动，实现了平头刀41对管口的切屑加工。本发明适用于大型钢管，利用钢管较大的自重，使加工过程平稳可靠。由于平头的加工量较小，本领域技术人员可以根据管体3的转动速度确定平头刀41与管口的接触时长，并通过控制升降架43的升起及落下的时机控制加工过程。

移动车4还通过牵引绳连接配重块471，牵引绳搭接在定滑轮47上；将配重块471的重力转为水平方向的拉力；该拉力在管口的加工阶段可以提供平头刀41与管口之间的挤压力，在加工完成后可以作为牵引力使移动车4移动到下一个管体3的加工位置。配重块471的重量可以根据工艺要求适当选取。

更好的，升降架43还设有稳定辊45；升降架43升起后，稳定辊45先于管体3接触，之后随管体3 的前进，二者之间出现短距离的相对滑动，直到平头刀41与管口接触。由于稳定辊45与管体3之间存在的摩擦力，因此降低了移动车4与管体3的速度差，避免了平头刀41与管口的硬接触，有效降低了平头刀41接触时所受的冲击力。并且在随后的切屑加工过程中，稳定辊45随管体3转动，避免移动车4与管体3之间因外力干扰所造成的相对移动，保证了切屑过程的平稳进行。

参见图11，进一步的，所述移动车4上还设置有阻尼气缸46，所述阻尼气缸46连接顶紧件48；所述移动车4的下方设有用于与顶紧件48接触产生阻力的摩擦轨49；所述顶紧件48具有与摩擦轨49接触的摩擦层。该摩擦层优选为橡胶材质。阻尼气缸46伸出，在摩擦轨49上产生摩擦力，可降低移动车4的速度或者使移动车4停止在导轨5上；也可以用于在切屑过程中为平头刀41提供接触压力。

本发明的管口加工机构随钢管的传送过程完成平头加工，将平头加工集成到钢管的输送过程中，取代了专门的平头加工工序，也无需设置专门的场地及设备，极大的提高了生产效率，有效的降低了生产成本。

综上所述，本发明提供了一种具有平头机构的钢管输送装置，通过对旋转输送机构的改进，使其具备多个浮动支撑，实现了管体在输送过程中，其中心轴始终保持水平。同时设置随管体前进的平头机构，利用管体在前进时推动刀头所产生的压力以及管体旋转前进的特点，实现了大型钢管管口的实时平头加工。利用大型钢管的自重确保加工过程的稳定性。本发明将平头加工集成到钢管的输送过程中，取代了专门的平头加工工序，也无需设置专门的场地及设备，极大的提高了生产效率，有效的降低了生产成本。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有平头机构的钢管输送装置，其特征在于，包括传送机构及管口加工机构；具体的：

传送机构，用于实现管体沿其中心轴方向前进，并同时实现管体的转动；

管口加工机构，随管体前进方向运动，并同时对管体的管口进行加工；

所述传送机构包括，两列相互平行排列的支撑组件；所述支撑组件包括相互活动套接的浮动支撑和支撑套；所述浮动支撑上设有用于支撑管体的托辊；所述托辊的中心轴与管体的中心轴呈15-25°的夹角；

所述支撑套内设有气缸，浮动支撑的底部抵接气缸的伸缩部；各支撑组件的气缸均连接同一个气压源；所述浮动支撑的两个相对的侧面上分别设有齿轮；所述支撑套的内壁上设有用于与所述齿轮配合的齿条；

所述管口加工机构包括设置在管体下方且与其中心轴平行的导轨；所述导轨上设有移动车；所述移动车上设置有升降架；所述升降架上设有用于固定平头刀的刀体安装座；所述平头刀随升降架的升起与管体的管口接触并对其进行切屑加工，随升降架的下落与管体的管口脱离接触；升降架上还设有稳定辊；

移动车还通过牵引绳连接配重块；所述牵引绳搭接在定滑轮上，用于将配重块的重力转为水平方向的拉力。

2.根据权利要求1所述的具有平头机构的钢管输送装置，其特征在于，所述移动车上还设置有阻尼气缸，所述阻尼气缸连接顶紧件；所述移动车的下方设有用于与顶紧件接触产生阻力的摩擦轨；所述顶紧件具有与摩擦轨接触的摩擦层。

3.根据权利要求2所述的具有平头机构的钢管输送装置，其特征在于，所述摩擦层为橡胶材质。

4.根据权利要求1所述的具有平头机构的钢管输送装置，其特征在于，所述齿轮的宽度a不小于浮动支撑的宽度b的80%。

5.根据权利要求1所述的具有平头机构的钢管输送装置，其特征在于，所述齿轮的宽度a为浮动支撑的宽度b的85-90%。

6.根据权利要求2~4任意一项所述的具有平头机构的钢管输送装置，其特征在于，所述浮动支撑的两个相对的侧面上分别设有两个齿轮。

7.根据权利要求6所述的具有平头机构的钢管输送装置，其特征在于，所述托辊上具有用于与管体外壁贴合时形成面接触的倾斜面。

8.根据权利要求7所述的具有平头机构的钢管输送装置，其特征在于，所述托辊上还设有弧形的导入面。

9.根据权利要求8所述的具有平头机构的钢管输送装置，其特征在于，所述托辊的中心轴与管体的中心轴的夹角为18°、20°或22°。

10.根据权利要求9所述的具有平头机构的钢管输送装置，其特征在于，所述托辊为橡胶材质。

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