CN111776290A - 一种管材自动套管装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管材自动套管装置，属于机械技术领域。它解决了现有管子套管麻烦的问题。本管材自动套管装置包括呈长方体状的机架，机架的一侧设有至少一个上料机构，每个上料机构与机架之间均设有若干根倾斜设置的滑轨，机架中设有若干根支撑杆，上料机构通过滑轨能将管子输送到支撑杆上，机架中设有能滑动的推动架和若干个能升降的定位组件，定位组件包括若干个定位轮，相邻两个定位轮之间的距离能调整，机架的下料端处设有可升降的下料机构，推动架能推动管子在机架中移动并能将管子推动到下料机构中。本管材自动套管装置具有提高大管套小管的效率的优点。

Description

一种管材自动套管装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种管材自动套管装置。

背景技术

企业在生产过程中，会生产长直管，长直管的口径有大有小，即有些长直管的口径相对较大，而有些长直管的口径相对较小。管子在生产加工后，是需要运输的，在运输时，如果各个管子单独逐层排列的话，占据的空间过大，每车的运输量少，导致运输的成本大大的提升，因此，企业会将直径较大的管子套在直径较小的管子的外面，即大管套小管，使原本只能运输直径较大管子的运输车，在运输直径较大管子的同时还运输了直径较小的管子，节约运输成本。企业传统的大管套小管，是通过人工手动的方式进行套管，套管的效率低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种管材自动套管装置，解决的技术问题是如何提高大管套小管的效率。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种管材自动套管装置，包括呈长方体状的机架，其特征在于,所述机架的一侧设有至少一个上料机构，每个所述上料机构与机架之间均设有若干根倾斜设置的滑轨，所述机架中设有若干根支撑杆，所述上料机构通过滑轨能将管子输送到支撑杆上，所述机架中设有能滑动的推动架和若干个能升降的定位组件，所述定位组件包括若干个定位轮，相邻两个所述定位轮之间的距离能调整，所述机架的下料端处设有可升降的下料机构，所述推动架能推动管子在机架中移动并能将管子推动到下料机构中。

上料机构以两个作为示例，在第一个上料机构处的管架上放置口径最小的管子，在第二个上料机构处的管架上放置口径中等的管子，在下料机构上的管架上放置口径最大的管子，管子均是逐层平铺的。上料机构工作，将若干根管子放置在滑轨上，由于滑轨是倾斜设置的，在管子自身的重力和形状的作用下，管子会滚动到机架中并位于支撑杆的上方。然后与第一个上料机构相对应的定位组件上升，使管子嵌入到相邻的两个定位轮之间，为了使口径最小的管子能插入到口径中等的管子中，该定位组件的相邻两个定位轮之间的距离增大，从而使相邻两个口径最小的管子的间距变大，然后推动架推动口径最小的管子在机架中移动，使口径最小的管子插入到口径中等的管子中，然后位于口径中等的管子处的定位组件上升，使管子嵌入到相邻的两个定位轮之间，为了使口径中等的管子能插入到口径最大的管子中，该定位组件的相邻两个定位轮之间的距离增大，从而使相邻两个口径中等的管子的间距变大，然后推动架推动口径中等的管子在机架中移动并移动到下料机构中的口径最大的管子中，下料机构下降使口径最大的管子下移一层，然后重复上述步骤，完成大管套小管，自动化的套管，提高套管效率。

在上述的一种管材自动套管装置中，所述支撑杆与滑轨一一对应设置，所述支撑杆倾斜设置，所述支撑杆与水平面之间的夹角小于滑轨与水平面之间的夹角。该种结构，可以使管子在自身重力的作用下更紧的相贴合，使管子移动到位，从而使定位组件可以更好的将管子分开，更好的控制相邻两个管子之间的间距，保证管子摆放到位，保证每个大管子均能套到小管子，降低故障率，提高套管效率；支撑杆与水平面之间的夹角可以在0.5-1.5°之间，该角度不会影响到定位组件的分管，使管子可以贴合的更紧。

在上述的一种管材自动套管装置中，所述定位组件还包括第一驱动件、第二驱动件、伸缩格栅和呈长条状的定位条，所述定位条固连在第一驱动件的输出轴上，沿定位条的长度方向所述定位条中具有定位槽，所述定位槽两侧槽壁的底部均具有凹入设置的限位槽，所述伸缩格栅的一端与定位条相固连，所述伸缩格栅底部的铰接处均穿设有转动轴，所述转动轴的两端分别嵌入到对应的限位槽中，所述定位轮铰接在伸缩格栅顶部的铰接处，所述第二驱动件固定在定位条上，所述第二驱动件的输出轴与位于伸缩格栅底部的转动轴相连，且该转动轴靠近伸缩格栅与定位条的固定处。沿竖直方向，定位轮先是位于支撑杆的下方，相邻两个定位轮之间的初始距离是根据管子的口径事先设定好的，当管子移动到支撑杆上后，第一驱动件驱动定位条、伸缩格栅和定位轮上移，使管子嵌入到相邻的两个定位轮之间，然后第二驱动件工作，使相邻两个定位轮的距离增大，使相邻两个管子之间的距离与下一道工序中的口径较大的管子相适配。伸缩格栅是由多组两个连杆中间铰接后形成呈X形的变化连杆组成，相邻两组呈X形的变化连杆的两端均相铰接，伸缩格栅是利用现有的同步原理，例如金属格栅门，第二驱动件驱动伸缩格栅伸缩时，相邻两个定位轮之间的距离增加和减少的量是相同的。

在上述的一种管材自动套管装置中，所述定位条上固连有限位杆，所述限位杆位于伸缩格栅与定位条的固定处，沿竖直方向，所述限位杆的顶部位于支撑杆的上方。限位杆的设置使管子不会从支撑杆上脱落，同时限位杆起到限位的作用，使定位组件可以更好的将管子分开，限位杆的设置可以使定位组件更加精准的将管子分开，降低故障率，提高套管效率。

在上述的一种管材自动套管装置中，所述机架中还固连有第三驱动件，所述第三驱动件的输出轴上可拆卸的固连有安装支架，所述安装支架上等间距的设置有若干个可转动的滚轮，所述滚轮的周向外侧壁上具有向内凹入的滚动槽。定位组件将管子分开好后，第三驱动件驱动安装支架和滚轮上移，并沿竖直方向，使滚轮的高度高于定位轮的高度，即滚轮顶起管子后管子离开定位组件，管子嵌入到滚动槽中，使推动架可以更好的推动管子移动，防止管子卡住，降低故障率，提高套管效率；安装支架可以根据实际情况进行更换，可以更换间距不同的滚轮，提高本管材自动套管装置的适用范围。

在上述的一种管材自动套管装置中，所述机架上固连有至少一组平行设置的导向杆，同组中相邻的两根导向杆之间形成导向槽。管子在移动的过程中会通过导向槽，导向杆和导向槽起到导向和限位的作用，防止管子在输送的过程中跑偏，保证套管完成，降低故障率，提高套管效率。

在上述的一种管材自动套管装置中，所述机架上设有第四驱动件、传动链条和支撑条，所述推动架与传动链条相固连，所述传动链条和支撑条对应设置且所述传动链条能抵靠在支撑条上，所述第四驱动件能驱动传动链条沿着支撑条移动。支撑条对链条起到支撑的作用，第四驱动件驱动传动链条沿着支撑条移动，即推动架是沿着支撑条移动，使推动架按设定的路径平稳的移动，防止推动架竖向位置出现偏差导致的卡住问题，降低故障率，提高套管效率。

在上述的一种管材自动套管装置中，上料机构包括底架，所述底架上设有能沿水平方向滑动的滑动架，所述滑动架上设有能沿竖直方向滑动的滑动板，所述滑动板上固连有第五驱动件，所述第五驱动件的输出轴上固连有夹板，所述夹板的一侧固连有若干个能从管子端部插入的插轴。上料机构分成两部分对称设置，分布在管子的两端，管子是逐层放置在管架中的，插轴可以朝内移动插入到管子的端部，通过改变夹板的位置即可实现管子的上料，操作方便。在实际生产中，可以通过电机链条的结构、电机同步带轮的结构和电机齿轮齿条的结构带动滑动架、滑动板移动。

在上述的一种管材自动套管装置中，所述下料机构的顶部具有一对支撑框，两个支撑框之间具有空间。支撑框用于支撑安装管子的管架，两个支撑框之间具有空间，该空间使叉车的叉子可以插入，管架装卸方便。

在上述的一种管材自动套管装置中，所述滑轨靠近机架的一端设有若干个限位气缸，沿竖直方向，所述限位气缸的输出轴能位于滑轨的上方。管子在支撑杆上进行套管的工作时，上料机构就可以把下一组的管子放置到滑轨上，限位气缸的输出轴伸出可以挡住该组管子，当支撑杆上的管子移到下一道工序后，限位气缸的输出轴缩回，滑轨上的管子移动到支撑杆上，节约管子的上料时间，提高套管效率。

在上述的一种管材自动套管装置中，所述滑轨和机架的连接处设有若干个第一压紧气缸，所述第一压紧气缸的输出轴上固连有第二压紧气缸，沿竖直方向，所述第二压紧气缸的输出轴能位于支撑杆的上方。通过第一压紧气缸和第二压紧气缸的配合限位杆可以将管子更好的压在支撑杆上，使相邻两个管子是相贴合的，使管子摆放到位，降低故障率，提高套管效率。

与现有技术相比，本发明提供的管材自动套管装置具有以下优点：

1、本管材自动套管装置实现自动化的套管，使大管可以管在小管外，且一个大管内部可以逐层的套设多个口径不同且口径更小的管子，提高套管的效率，降低人工成本。

2、本管材自动套管装置的支撑杆是倾斜设置的，使管子可以更好的移动到位，使定位组件可以更好的分离管子，降低故障率，提高套管效率。

3、本管材自动套管装置的下料机构上可以放置管架，使直径最大的管子可以放置在下料机构上，通过下料机构的升降，实现套管，可以缩短套管装置，降低管材自动套管装置的成本。

4、本管材自动套管装置通过定位组件和滚轮相配合，使管子更好的分离且能更好的移动，降低故障率，提高套管效率。

附图说明

图1是本管材自动套管装置的整体结构示意图。

图2是本管材自动套管装置一组管子上料和分管的结构示意图。

图3是本管材自动套管装置上料机构的结构示意图。

图4是本管材自动套管装置下料机构的结构示意图。

图5是本管材自动套管装置定位组件的结构示意图。

图6是本管材自动套管装置滚轮的结构示意图。

图7是本管材自动套管装置导向杆的结构示意图。

图8是本管材自动套管装置推动架的驱动示意图。

图中，1、机架；2、上料机构；21、底架；22、滑动架；23、滑动板；24、第五驱动件；25、夹板；26、插轴；3、滑轨；4、支撑杆；5、管子；6、推动架；7、定位组件；71、定位轮；72、第一驱动件；73、第二驱动件；74、伸缩格栅；75、定位条；76、定位槽；77、限位槽；78、转动轴；8、下料机构；81、支撑框；9、限位杆；10、第三驱动件；11、安装支架；12、滚轮；121、滚动槽；13、导向杆；14、导向槽；15、第四驱动件；16、传动链条；17、支撑条；18、限位气缸；19、第一压紧气缸；20、第二压紧气缸。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本管材自动套管装置包括机架1、上料机构2、滑轨3、支撑杆4、推动架6、定位组件7、下料机构8、第三驱动件10、安装支架11、滚轮12、导向杆13、第四驱动件15和传动链条16。本实施例中，上料机构2的数量为两个，定位组件7的数量为六个，滚轮12的数量为六组，第一驱动件72、第二驱动件73、第三驱动件10、第四驱动件15和第五驱动件24均为气缸，在实际生产中，上料机构2的数量可以为一个或者三个，定位组件7的数量可以为三个或者九个，滚轮12的数量可以为三组或者九组，第一驱动件72、第二驱动件73、第三驱动件10、第四驱动件15和第五驱动件24可以均为油缸。

如图2所示，本实施例中，每个上料机构2与机架1之间均设有六根倾斜设置的滑轨3，机架1中设有六根支撑杆4，支撑杆4与滑轨3一一对应设置，支撑杆4倾斜设置，支撑杆4与水平面之间的夹角小于滑轨3与水平面之间的夹角，滑轨3与水平面之间的夹角为3°，支撑杆4与水平面之间的夹角为1°，滑轨3靠近机架1的一端设有两个限位气缸18，且该两个限位气缸18位于设置在两侧的滑轨3处，沿竖直方向，限位气缸18的输出轴能位于滑轨3的上方，滑轨3和机架1的连接处设有八个第一压紧气缸19，第一压紧气缸19的输出轴上固连有第二压紧气缸20，沿竖直方向，第二压紧气缸20的输出轴能位于支撑杆4的上方，在实际生产中，滑轨3的数量可以为四个或者八个，支撑杆4的数量可以为四个或者八个，滑轨3与水平面之间的夹角为2°或者4°，支撑杆4与水平面之间的夹角可以为0.5°或者1.5°限位气缸18的数量可以为三个或者四个，限位气缸18均布设置。

如图3所示，上料机构2包括底架21，底架21上设有能沿水平方向滑动的滑动架22，滑动架22上设有能沿竖直方向滑动的滑动板23，滑动板23上固连有第五驱动件24，第五驱动件24的输出轴上固连有夹板25，本实施例中，夹板25的一侧固连有二十二个能从管子5端部插入的插轴26，驱动滑动架22和滑动板23移动的是电机和链条的组合，在实际生产中，插轴26的数量可以为十八个或者三十个，驱动滑动架22和滑动板23移动的是电机和同步带轮的组合。上料机构2对称设置，中间设置管架，管架上逐层排列管子5。

如图4所示，下料机构8的顶部具有一对支撑框81，两个支撑框81之间具有空间，支撑框81用于放置管架，管架上逐层排列管子5。下料机构8是可升降的，本实施例中，使用气缸配合可同步伸缩调解的格栅，实现支撑框81的升降，在实际生产中，也可以使用吊机或者油缸驱动升降的方式。

如图5所示，定位组件7包括定位轮71、第一驱动件72、第二驱动件73、伸缩格栅74和呈长条状的定位条75，第一驱动件72固连在机架1上，定位条75固连在第一驱动件72的输出轴上，沿定位条75的长度方向定位条75中具有定位槽76，定位槽76两侧槽壁的底部均具有凹入设置的限位槽77，伸缩格栅74的一端与定位条75相固连，伸缩格栅74底部的铰接处均穿设有转动轴78，且转动轴78的两端分别嵌入到对应的限位槽77中，定位轮71铰接在伸缩格栅74顶部的铰接处，第二驱动件73固定在定位条75上，且第二驱动件73的输出轴与位于伸缩格栅74底部的转动轴78相连，且该转动轴78靠近伸缩格栅74与定位条75的固定处。定位条75上固连有限位杆9，限位杆9位于伸缩格栅74与定位条75的固定处，沿竖直方向，限位杆9的顶部位于支撑杆4的上方。

机架1中还固连有第三驱动件10，第三驱动件10的输出轴上可拆卸的固连有安装支架11，如图6所示，本实施例中，安装支架11上等间距的设置有十个可转动的滚轮12，滚轮12的周向外侧壁上具有向内凹入的滚动槽121，在实际生产中，滚轮12的数量可以为八个或者十五个。如图7所示，本实施例中，机架1上固连有两组平行设置的导向杆13，一组导向杆13位于机架1的中间处，另一组导向杆13位于机架1的下料端，同组中相邻的两根导向杆13之间形成导向槽14，在实际生产中，导向杆13可以为一组或者三组。

机架1呈长方体状，如图8所示，机架1上设有第四驱动件15、一对传动链条16和四根支撑条17，推动架6的两侧与对应的传动链条16的顶部相固连，传动链条16和支撑条17对应设置且传动链条16抵靠在对应的支撑条17上，第四驱动件15能驱动传动链条16沿着支撑条17移动。

上料机构2以两个作为示例，工作时，在第一个上料机构2处的管架上放置口径最小的管子5，在第二个上料机构2处的管架上放置口径中等的管子5，在下料机构8上的管架上放置口径最大的管子5，管子5均是逐层平铺的。两个上料机构2均工作，带动插轴26移动，插轴26插入到管子5端部中，然后上料机构2继续工作带动管子5移动，将管子5放置在滑轨3上，由于滑轨3是倾斜设置的，在管子5自身的重力和形状的作用下沿着滑轨3滑动到支撑杆4上并抵靠在限位杆9上，第一压紧气缸19和第二压紧气缸20工作，使管子5压紧定位，上料机构2继续将管子5上料到滑轨3上，此时限位气缸18的活塞杆伸出，挡住管子5。然后与第一个上料机构2相对应的第一驱动件72工作，使定位组件7上升，使管子5嵌入到相邻的两个定位轮71之间，第二驱动件73工作，使相邻两个管子5之间的距离变大以匹配口径中等的管子5的间距。然后第三驱动件10工作，使滚轮12上升，直到管子5嵌入到滚动槽121中并离开定位组件7，第四驱动件15工作，驱动传动链条16旋转，使推动架6沿着支撑条17移动，口径最小的管子5沿着两个导向杆13之间的导向槽14移动，直到口径最小的管子5插入到口径中等的管子5中。口径中等的管子5的操作步骤与口径最小的管子5的操作步骤相同，最后推动架6推动套好的管子5继续移动，直到将套好的管子5插入到口径最大的管子5的中，下料机构8下移一层口径最大的管子5的高度。重复上述的步骤，实现管子5的套管。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机架1、上料机构2、底架21、滑动架22、滑动板23、第五驱动件24、夹板25、插轴26、滑轨3、支撑杆4、管子5、推动架6、定位组件7、定位轮71、第一驱动件72、第二驱动件73、伸缩格栅74、定位条75、定位槽76、限位槽77、转动轴78、下料机构8、支撑框81、限位杆9、第三驱动件10、安装支架11、滚轮12、滚动槽121、导向杆13、导向槽14、第四驱动件15、传动链条16、支撑条17、限位气缸18、第一压紧气缸19、第二压紧气缸20。等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种管材自动套管装置，包括呈长方体状的机架(1)，其特征在于,所述机架(1)的一侧设有至少一个上料机构(2)，每个所述上料机构(2)与机架(1)之间均设有若干根倾斜设置的滑轨(3)，所述机架(1)中设有若干根支撑杆(4)，所述上料机构(2)通过滑轨(3)能将管子(5)输送到支撑杆(4)上，所述机架(1)中设有能滑动的推动架(6)和若干个能升降的定位组件(7)，所述定位组件(7)包括若干个定位轮(71)，相邻两个所述定位轮(71)之间的距离能调整，所述机架(1)的下料端处设有可升降的下料机构(8)，所述推动架(6)能推动管子(5)在机架(1)中移动并能将管子(5)推动到下料机构(8)中。

2.根据权利要求1所述的一种管材自动套管装置，其特征在于，所述支撑杆(4)与滑轨(3)一一对应设置，所述支撑杆(4)倾斜设置，所述支撑杆(4)与水平面之间的夹角小于滑轨(3)与水平面之间的夹角。

3.根据权利要求1或2所述的一种管材自动套管装置，其特征在于，所述定位组件(7)还包括第一驱动件(72)、第二驱动件(73)、伸缩格栅(74)和呈长条状的定位条(75)，所述定位条(75)固连在第一驱动件(72)的输出轴上，沿定位条(75)的长度方向所述定位条(75)中具有定位槽(76)，所述定位槽(76)两侧槽壁的底部均具有凹入设置的限位槽(77)，所述伸缩格栅(74)的一端与定位条(75)相固连，所述伸缩格栅(74)底部的铰接处均穿设有转动轴(78)，所述转动轴(78)的两端分别嵌入到对应的限位槽(77)中，所述定位轮(71)铰接在伸缩格栅(74)顶部的铰接处，所述第二驱动件(73)固定在定位条(75)上，所述第二驱动件(73)的输出轴与位于伸缩格栅(74)底部的转动轴(78)相连，且该转动轴(78)靠近伸缩格栅(74)与定位条(75)的固定处。

4.根据权利要求3所述的一种管材自动套管装置，其特征在于，所述定位条(75)上固连有限位杆(9)，所述限位杆(9)位于伸缩格栅(74)与定位条(75)的固定处，沿竖直方向，所述限位杆(9)的顶部位于支撑杆(4)的上方。

5.根据权利要求1或2所述的一种管材自动套管装置，其特征在于，所述机架(1)中还固连有第三驱动件(10)，所述第三驱动件(10)的输出轴上可拆卸的固连有安装支架(11)，所述安装支架(11)上等间距的设置有若干个可转动的滚轮(12)，所述滚轮(12)的周向外侧壁上具有向内凹入的滚动槽(121)。

6.根据权利要求1或2所述的一种管材自动套管装置，其特征在于，所述机架(1)上固连有至少一组平行设置的导向杆(13)，同组中相邻的两根导向杆(13)之间形成导向槽(14)。

7.根据权利要求1或2所述的一种管材自动套管装置，其特征在于，所述机架(1)上设有第四驱动件(15)、传动链条(16)和支撑条(17)，所述推动架(6)与传动链条(16)相固连，所述传动链条(16)和支撑条(17)对应设置且所述传动链条(16)能抵靠在支撑条(17)上，所述第四驱动件(15)能驱动传动链条(16)沿着支撑条(17)移动。

8.根据权利要求1或2所述的一种管材自动套管装置，其特征在于，上料机构(2)包括底架(21)，所述底架(21)上设有能沿水平方向滑动的滑动架(22)，所述滑动架(22)上设有能沿竖直方向滑动的滑动板(23)，所述滑动板(23)上固连有第五驱动件(24)，所述第五驱动件(24)的输出轴上固连有夹板(25)，所述夹板(25)的一侧固连有若干个能从管子(5)端部插入的插轴(26)。

9.根据权利要求1或2所述的一种管材自动套管装置，其特征在于，所述下料机构(8)的顶部具有一对支撑框(81)，两个支撑框(81)之间具有空间。

10.根据权利要求1或2所述的一种管材自动套管装置，其特征在于，所述滑轨(3)靠近机架(1)的一端设有若干个限位气缸(18)，沿竖直方向，所述限位气缸(18)的输出轴能位于滑轨(3)的上方，所述滑轨(3)和机架(1)的连接处设有若干个第一压紧气缸(19)，所述第一压紧气缸(19)的输出轴上固连有第二压紧气缸(20)，沿竖直方向，所述第二压紧气缸(20)的输出轴能位于支撑杆(4)的上方。

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