CN111940563A - 一种q460c特高压钢管塔钢构件加工装置及方法 - Google Patents

一种q460c特高压钢管塔钢构件加工装置及方法 Download PDF

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崔建新
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Abstract

本发明提出了一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工装置及方法，加工装置包括沿钢板输送方向依次设置的剪切机、打孔机和冷弯机，剪切机的出料口设置有第一输送机构，第一输送机构的出料口设置有第一储料箱，第一储料箱的下端设置有用于钢板逐一上料的第一上料机构，第一上料机构的出料口与打孔机相接，打孔机和冷弯机之间设置第二输送机构，第二输送机构的出料口设置有第二储料箱，第二储料箱的下端设置有用于钢板逐一上料的第二上料机构，第二上料机构的出料口与冷弯机相接，冷弯机的出料口与第三输送机构相连，第三输送机构的出料口设置有接料框。本发明实现了钢构件从剪切、打孔、冷弯的自动流水线生产，提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工装置及方法
技术领域
本发明涉及钢板加工技术领域，特别是指一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工装置及方法。
背景技术
Q460C特高压钢管塔的钢管通过插接连接件进行相连，而插接连接件的制备根据需要涉及到多种不同形状的钢构件，如图1-5所示，包括角钢、C型钢或者U型钢等，而钢构件上现有制备方法，通常为先采用剪切机制成所需的尺寸，然后人工转运至打孔机，在打孔机通过人工逐一上料进行打孔，打孔后，人工转运至折弯机，在折弯机通过人工逐一进行折弯，生效效率低，劳动量大，而且打孔或者折弯，容易出现工人误伤。
另外，角钢或者C型钢的端部折弯角度也会有不同的要求，而现有的钢构件在制备时，通常为一种钢构件对应一种压槽模型，如C型钢，若端部折弯角为45度或者90度，则需分别制备对应的压槽模型，需要制备的压槽模型较多，增加了生产的成本。
发明内容
本发明提出一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工装置及方法，实现了钢构件从剪切、打孔、冷弯的自动流水线生产，提高了生产效率，降低了生产成本。
本发明的技术方案是这样实现的：一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工装置，包括沿钢板输送方向依次设置的剪切机、打孔机和冷弯机，剪切机的出料口设置有第一输送机构，第一输送机构的出料口设置有第一储料箱，第一储料箱的下端设置有用于钢板逐一上料的第一上料机构，第一上料机构的出料口与打孔机相接，打孔机和冷弯机之间设置第二输送机构，第二输送机构的出料口设置有第二储料箱，第二储料箱的下端设置有用于钢板逐一上料的第二上料机构，第二上料机构的出料口与冷弯机相接，冷弯机的出料口与第三输送机构相连，第三输送机构的出料口设置有接料框，第一储料箱和第二储料箱均用于钢板沿竖向逐一叠加排列。
进一步地，冷弯机包括机架，机架上设置有可拆卸的下模板，下模板的两侧均设置有水平滑动的折弯机构，下模板的上方设置有下压机构，下压机构包括旋转轴，旋转轴上沿周向均布有多个不同宽度的上模板，上模板通过液压伸缩杆与旋转轴相连。
进一步地，折弯机构包括竖向的支座，支座的上端与折弯板的一端铰接，折弯板的另一端与顶升液压缸的活塞杆铰接，顶升液压缸的底部与支板铰接，支板与支座固定相连，支座的下端与水平移动机构相连，水平移动机构包括旋转电机驱动的双向丝杆，两个折弯机构的支座下端分别通过滑座设置于双向丝杆的两端，折弯板的上端和下模板的上端在同一水平面，组成了折弯机的接料平台。
进一步地，机架上设置有用于感应钢板的第一接近开关和用于折弯钢板下料的伸缩推板。
进一步地，上模板的自由端为平面端、弧形端或尖角端。
进一步地，第一储料箱和第二储料箱均包括上下两端开口的框体，框体的下端开口处设置有档杆，档杆的一端与框体铰接，另一端为自由端，档杆的中部与顶动气缸的一端铰接，顶动气缸的另一端与框体铰接。
进一步地，第一上料机构和第二上料机构均包括输送架，输送架的上端设置有送料平台，送料平台的宽度小于钢板的宽度，送料平台的上料端位于框体的下方，且两侧均设置有推动杆，推动杆与送料气缸相连，送料气缸沿钢板的输送方向设置于输送架上，送料平台的上料端设置有用于感应钢板的第二接近开关。
一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工方法，包括以下步骤：
(1)Q460C钢材通过剪切机截成所需尺寸的钢板，钢板经第一输送机构逐一进入第一储料箱，且在第一储料箱内沿竖向逐一叠加排列，第一储料箱的顶动气缸带动档杆打开和关闭第一储料箱的出料口，实现钢板的逐一下料至至第一上料机构的送料平台；
(2)第一上料机构的送料气缸伸展，带动推动杆推动钢板向前输送一个钢板的位置，该钢板推动相邻的钢板前移，将送料平台出料口的钢板送至打孔机完成打孔后，经第二输送机构送至第二出料箱，且在第二储料箱内沿竖向逐一叠加排列，第二储料箱的顶动气缸带动档杆打开和关闭第二储料箱的出料口，实现钢板的逐一下料至第二上料机构的送料平台；
(3)第二上料机构的送料气缸伸展，带动推动杆推动钢板向前输送一个钢板的位置，该钢板推动相邻的钢板前移，将送料平台出料口的钢板送至冷弯机完成冷弯，然后伸缩推板伸展，将冷弯后的钢板送至第三输送机构，经第三输送机构送至接料框内。
进一步地，步骤(3)中，冷弯机对钢板冷弯包括以下步骤：根据所需钢构件的结构，在机架上安装所需的下模板，调整旋转轴使所需宽度的上模板旋转至最下端，启动旋转电机，通过双向丝杆调整两个折弯板的间距，当第一接近开关感应到钢板时，上模板下压至钢板的上端，折弯板向上旋转，使钢板的两端向上折弯，通过控制折弯板向上旋转的角度使钢板的端部折弯至所需的角度。
本发明的有益效果：
本发明的加工装置，实现了钢构件从剪切、打孔、冷弯的自动流水线生产，提高了生产效率，降低了生产成本。通过第一储料箱和第一上料机构的配合，实现了钢板在打孔机的逐一上料，通过第二储料箱和第二上料机构的配合，实现了打孔后的钢板在折弯机的逐一上料，第一上料机构和第二上料机构上的钢板为逐一相抵排列，送料气缸推动钢板向前移动一个钢板的位置，从而使钢板在送料平台上均向前移动一个钢板的位置，有利于保证钢板进入打孔机或折弯机的接料平台上的位置一致，确保钢构件加工的精度。
冷弯机的折弯机构，适用于不同钢构件端部折弯角度的加工，如钢构件端部折弯30度、45度、90度等，通过上模板和下模板的配合，通过控制两个折弯板的间距，采用不同宽度的下模板，适用于不同形状钢构件的加工，如角钢、C型钢或U型钢，减少了制备钢构件所需的模型数量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为60度角钢；
图2为90度角钢；
图3为U型钢构件；
图4为端部折角45度的C型钢；
图5为端部折角90度的C型钢；
图6为本发明的结构示意图；
图7为冷弯机的结构示意图；
图8为第二安装板的结构示意图；
图9为机架的结构示意图；
图10为冷弯机构的结构示意图；
图11为第一储料箱的结构示意图；
图12为图11的仰视图；
图13为第一上料机构的俯视图。
剪切机1，打孔机2，冷弯机3，第一输送机构4，第一储料箱5，第一上料机构6，第二输送机构7，第二储料箱8，第二上料机构9，第三输送机构10，接料框11，机架12，下模板13，竖向板14，竖向杆15，第一装板16，第二安装板17，条形孔18，定位螺栓19，旋转轴20，步进电机21，上模板22，液压伸缩杆23，支座24，折弯板25，顶升液压缸26，支板27，双向丝杆28，第一接近开关29，收纳槽30，伸缩推板31，框体32，档杆33，顶动气缸34，输送架35，送料平台36，推动杆37，送料气缸38，第二接近开关39。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图6所示，一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工装置，包括沿钢板输送方向依次设置的剪切机1、打孔机2和冷弯机3，剪切机1为龙门式液压剪，剪切机1的出料口设置有第一输送机构4，第一输送机构4的出料口设置有第一储料箱5，第一储料箱5的下端设置有用于钢板逐一上料的第一上料机构6，第一上料机构6的出料口与打孔机2的接料台相接，打孔机2的接料台上安装有伸缩推料杆和用于感应钻孔机构升降的光电开关，打孔机2和冷弯机3之间设置第二输送机构7，第二输送机构7的出料口设置有第二储料箱8，第二储料箱8的下端设置有用于钢板逐一上料的第二上料机构9，第二上料机构9的出料口与冷弯机3相接，冷弯机3的出料口与第三输送机构10相连，第三输送机构10的出料口设置有接料框11，第一储料箱5和第二储料箱8均用于钢板沿竖向逐一叠加排列。第一输送机构4和第二输送机构7均为减速电机驱动的皮带输送机，输送带的两侧均安装有限位板，仅容钢板逐一输送。
本实施例的使用方法，包括以下步骤：
(1)Q460C钢材通过剪切机1截成所需尺寸的钢板，钢板经第一输送机构4逐一进入第一储料箱5，且在第一储料箱5内沿竖向逐一叠加排列；
(2)第一上料机构6将钢板送至打孔机2的接料台，钻孔机构完成打孔并上升复位，光电开关感应到钻孔机构上升后，伸缩推料杆将接料台上的钢板送至第二输送机构7，经第二输送机构7送至第二出料箱，且在第二储料箱8内沿竖向逐一叠加排列，并将钢板逐一下料至第二上料机构9；
(3)第二上料机构9将钢板送至冷弯机3完成冷弯，冷弯后的钢板送至第三输送机构10，经第三输送机构10送至接料框11内。
实施例二
本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：如图7-10所示，冷弯机3包括机架12，机架12上设置有可拆卸的下模板13，机架12包括底板，底板上端的一侧固定有竖向板14，另一侧固定有竖向杆15，竖向杆15的上端固定有第一安装板16，竖向板14上固定有第二安装板17，第一安装板16和第二安装板17在同一高度，第一安装板16和第二安装板17上均设置于有条形孔18，条形孔18内安装有定位螺栓19，将下模板13的两端分别置于第一安装板16和第二安装板17的上端，通过定位螺栓19进行下模板13的固定，需要拆卸下模板13时，拆卸定位螺栓19即可实现，便于根据需要进行下模板13的更换。
下模板13的上方安装有下压机构，下压机构包括转动安装于竖向板14上的旋转轴20，旋转轴20与步进电机21相连，旋转轴20上沿周向均布有多个不同宽度的上模板22，上模板22通过液压伸缩杆23与旋转轴相连。上模板22的自由端为平面端、弧形端或尖角端。
下模板13的两侧均安装有折弯机构，折弯机构包括竖向的支座24，支座24的上端与折弯板25的一端铰接，折弯板25的另一端与顶升液压缸26的活塞杆铰接，折弯板25靠近下模板13的一端为圆弧形。顶升液压缸26的底部与支板27铰接，支板27与支座24固定相连，支座24的下端与水平移动机构相连，水平移动机构包括旋转电机驱动的双向丝杆28，两个折弯机构的支座24下端分别通过滑座滑动安装于双向丝杆28的两端。折弯板25的上端和下模板13的上端在同一水平面，共同组成了折弯机的接料平台。第二上料机构9的出料口位于一折弯板25的远离下模板13的一侧，另一折弯板25上方的竖向板14上安装有用于感应钢板的第一接近开关29，第一接近开关29为反射式红外开关。下模板13的上方的竖向板14上设置有收纳槽30，收纳槽30内安装有与推料液压杆相连的伸缩推板31，伸缩推板31用于折弯钢板的下料。
本实施例的使用方法：根据所需钢构件的结构，在机架12上安装所需的下模板13，调整旋转轴20使所需宽度的上模板22旋转至最下端，启动旋转电机，通过双向丝杆28调整两个折弯板25的间距。第二上料机构9将打孔后的钢板送至下模板13和两个折弯板25的上端，当第一接近开关29感应到钢板时，上模板22下压至钢板的上端，折弯板25上升，使钢板的两端向上折弯，通过控制折弯板25向上旋转的角度使钢板的端部折弯至所需的角度。
实施例三
本实施例与实施例一或二基本相同，不同之处在于：如图11-13所示，第一储料箱5和第二储料箱8均包括上下两端开口的框体32，框体32远离对应输送机构一端的高度高于输送带的高度，保证钢板落至框体32内，框体32的下端开口处设置有档杆33，档杆33的一端与框体32铰接，另一端为自由端，档杆33的中部与顶动气缸34的一端铰接，顶动气缸34的另一端与框体32铰接。
第一上料机构6和第二上料机构9均包括输送架35，输送架35的上端固定有送料平台36，送料平台36的宽度小于钢板的宽度，送料平台36的上料端位于框体32的下方，且两侧均设置有推动杆37，推动杆37与送料气缸38相连，送料气缸38沿钢板的输送方向设置于输送架35上，送料平台36的上料端安装有用于感应钢板的第二接近开关39，第二接近开关39为反射式红外开关。
本实施例的使用方法：钢板经第一输送机构4逐一进入第一储料箱5，且在第一储料箱5内沿竖向逐一叠加排列，第一储料箱5的顶动气缸34伸展带动档杆打开第一储料箱5的出料口，钢板在自重作用下下料，第一储料箱5的顶动气缸34快速收缩，带动挡板向出料口旋转，避免下一钢板出料，实现钢板的逐一下料。
当钢板下料至第一上料机构6的上料端，且第二接近开关39感应到钢板，送料气缸38伸展，将钢板向前推进，送料平台36上的钢板逐一相抵排列，送料气缸38推动钢板向前移动一个钢板的位置，从而使钢板在送料平台36上均向前移动一个钢板的位置，送料品台的出料口的钢板刚好移至打孔机2的接料台上，有利于保证钢板进入打孔机2的接料台上的位置一致。同理，第二第一储料箱5和第二上料机构9工作方式同上，有利于保证钢板进入折弯机的接料平台上的位置一致，采用该结构，确保钢构件加工的精度。
实施例四
一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工方法，包括以下步骤：
(1)Q460C钢材通过剪切机1截成所需尺寸的钢板，钢板经第一输送机构4逐一进入第一储料箱5，且在第一储料箱5内沿竖向逐一叠加排列，第一储料箱5的顶动气缸34带动档杆打开和关闭第一储料箱5的出料口，实现钢板的逐一下料至至第一上料机构6的送料平台36；
(2)第一上料机构6的送料气缸38伸展，带动推动杆37推动钢板向前输送一个钢板的位置，该钢板推动相邻的钢板前移，将送料平台36出料口的钢板送至打孔机2完成打孔后，经第二输送机构7送至第二出料箱，且在第二储料箱8内沿竖向逐一叠加排列，第二储料箱8的顶动气缸34带动档杆打开和关闭第二储料箱8的出料口，实现钢板的逐一下料至第二上料机构9的送料平台36；
(3)第一上料机构6的送料气缸38伸展，带动推动杆37推动钢板向前输送一个钢板的位置，该钢板推动相邻的钢板前移，将送料平台36出料口的钢板送至冷弯机3完成冷弯，然后伸缩推板31伸展，将冷弯的钢板送至第三输送机构10，经第三输送机构10送至接料框11内。
步骤(3)中，冷弯机3对钢板冷弯包括以下步骤：根据所需钢构件的结构，在机架12上安装所需的下模板13，调整第二旋转轴使所需宽度的支撑平台转至最上端，调整旋转轴20使所需宽度的上模板22旋转至最下端，启动旋转电机，通过双向丝杆28调整两个折弯板25的间距，当第一接近开关29感应到钢板时，上模板22下压至钢板的上端，折弯板25向上旋转，使钢板的两端向上折弯，通过控制折弯板25向上旋转的角度使钢板的端部折弯至所需的角度。
钢构件的外尖端为弧形端，如钢构件为图1-3所示的结构，钢构件为角钢或者U型钢，且则上模板22的自由端为弧形端，启动旋转电机，通过双向丝杆28调整两个折弯板25的圆弧形端相接，可无需设置下模板13，，若是钢构件的外尖端为平面端，则根据需要在两个折弯板25之间安装下模板13，则折弯板25的圆弧形端与下模板13的侧壁相接，通过控制折弯板25的旋转角度，如图1夹角为60度，则折弯板25旋转30度，如图2夹角为90度，则折弯板25旋转45度，如图3所示，则折弯板25旋转90度。
如图钢构件为4-5所示的结构，钢构件为C型钢，则上模板22的自由端为平面端，且上模板22的宽度与钢构件的内端面宽度相匹配，下模板13的上端宽度与钢构件的外端面相匹配，启动旋转电机，通过双向丝杆28调整两个折弯板25至下模板13的两侧，通过控制折弯板25的旋转角度，如图4折弯板25旋转45度，如图5折弯板25旋转90度。
钢构件的外尖端为尖角端时，则下模板13的上端设置有压模槽，压模槽的内弯角为尖角。压模槽为90度直角，上模板22的自由端为尖角端，通过上模板22与压模槽的配合，实现钢构件的成型，折弯板25作为接料平台。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工装置，其特征在于：包括沿钢板输送方向依次设置的剪切机(1)、打孔机(2)和冷弯机(3)，剪切机(1)的出料口设置有第一输送机构(4)，第一输送机构(4)的出料口设置有第一储料箱(5)，第一储料箱(5)的下端设置有用于钢板逐一上料的第一上料机构(6)，第一上料机构(6)的出料口与打孔机(2)相接，打孔机(2)和冷弯机(3)之间设置第二输送机构(7)，第二输送机构(7)的出料口设置有第二储料箱(8)，第二储料箱(8)的下端设置有用于钢板逐一上料的第二上料机构(9)，第二上料机构(9)的出料口与冷弯机(3)相接，冷弯机(3)的出料口与第三输送机构(10)相连，第三输送机构(10)的出料口设置有接料框(11)，第一储料箱(5)和第二储料箱(8)均用于钢板沿竖向逐一叠加排列。
2.根据权利要求1所述的一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工装置，其特征在于：冷弯机(3)包括机架(12)，机架(12)上设置有可拆卸的下模板(13)，下模板(13)的两侧均设置有水平滑动的折弯机构，下模板(13)的上方设置有下压机构，下压机构包括设置于机架(12)上的旋转轴(20)，旋转轴(20)上沿周向均布有多个不同宽度的上模板(22)，上模板(22)通过液压伸缩杆(23)与旋转轴(20)相连。
3.根据权利要求2所述的一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工装置，其特征在于：折弯机构包括竖向的支座(24)，支座(24)的上端与折弯板(25)的一端铰接，折弯板(25)的另一端与顶升液压缸(26)的活塞杆铰接，顶升液压缸(26)的底部与支板(27)铰接，支板(27)与支座(24)固定相连，支座(24)的下端与水平移动机构相连，水平移动机构包括旋转电机驱动的双向丝杆(28)，两个折弯机构的支座(24)下端分别通过滑座设置于双向丝杆(28)的两端，折弯板(25)的上端和下模板(13)的上端在同一水平面，组成了折弯机的接料平台。
4.根据权利要求2或3所述的一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工装置，其特征在于：机架(12)上设置有用于感应钢板的第一接近开关(29)和用于折弯钢板下料的伸缩推板(31)。
5.根据权利要求2或3所述的一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工装置，其特征在于：上模板(22)的自由端为平面端、弧形端或尖角端。
6.根据权利要求1所述的一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工装置，其特征在于：第一储料箱(5)和第二储料箱(8)均包括上下两端开口的框体(32)，框体(32)的下端开口处设置有档杆(33)，档杆(33)的一端与框体(32)铰接，另一端为自由端，档杆(33)的中部与顶动气缸(34)的一端铰接，顶动气缸(34)的另一端与框体(32)铰接。
7.根据权利要求6所述的一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工装置，其特征在于：第一上料机构(6)和第二上料机构(9)均包括输送架(35)，输送架(35)的上端设置有送料平台(36)，送料平台(36)的宽度小于钢板的宽度，送料平台(36)的上料端位于框体(32)的下方，且两侧均设置有推动杆(37)，推动杆(37)与送料气缸(38)相连，送料气缸(38)沿钢板的输送方向设置于输送架(35)上，送料平台(36)的上料端设置有用于感应钢板的第二接近开关(39)。
8.一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工方法，其特征在于，采用权利要求1-7之一所述的加工装置，包括以下步骤：
(1)Q460C钢材通过剪切机(1)截成所需尺寸的钢板，钢板经第一输送机构(4)逐一进入第一储料箱(5)，且在第一储料箱(5)内沿竖向逐一叠加排列，第一储料箱(5)的顶动气缸(34)带动档杆(33)打开和关闭第一储料箱(5)的出料口，实现钢板的逐一下料至至第一上料机构(6)的送料平台(36)；
(2)第一上料机构(6)的送料气缸(38)伸展，带动推动杆(37)推动钢板向前移动一个钢板的位置，该钢板推动相邻的钢板前移，将送料平台(36)出料口的钢板送至打孔机(2)完成打孔后，钢板经第二输送机构(7)送至第二出料箱，且在第二储料箱(8)内沿竖向逐一叠加排列，第二储料箱(8)的顶动气缸(34)带动档杆(33)打开和关闭第二储料箱(8)的出料口，实现钢板的逐一下料至第二上料机构(9)的送料平台(36)；
(3)第二上料机构(9)的送料气缸(38)伸展，带动推动杆(37)推动钢板向前移动一个钢板的位置，该钢板推动相邻的钢板前移，将送料平台(36)出料口的钢板送至冷弯机(3)完成冷弯，然后伸缩推板(31)伸展，将冷弯后的钢板送至第三输送机构(10)，经第三输送机构(10)送至接料框(11)内。
9.根据权利要求8所述的一种Q460C特高压钢管塔钢构件加工方法，其特征在于，步骤(3)中，冷弯机(3)对钢板冷弯包括以下步骤：根据所需钢构件的结构，在机架(12)上安装所需的下模板(13)，调整旋转轴(20)使所需宽度的上模板(22)旋转至最下端，启动旋转电机，通过双向丝杆(28)调整两个折弯板(25)的间距，当第一接近开关(29)感应到钢板时，上模板(22)下压至钢板的上端，折弯板(25)向上旋转，使钢板的两端向上折弯，通过控制折弯板(25)向上旋转的角度使钢板的端部折弯至所需的角度。
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