CN113601688A - 中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及球墨铸铁管生产设备技术领域，提出了中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备，包括清理机构，关键在于：所述清理设备还包括移动机构、以及用来承载并带动铸铁管旋转的承载机构，清理机构包括设置在移动机构上方的输送管道、以及与输送管道出口端连接的水刀，水刀借助移动机构的移动具有进出位于承载机构上的铸铁管的移动自由度。解决了相关技术中用砂轮磨削球墨铸铁管内的浮浆层噪音大、消耗大，生产效率低的问题。

Description

中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备及工艺

技术领域

本发明涉及球墨铸铁管生产设备技术领域，具体的，涉及中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备及工艺。

背景技术

中大口径球墨铸铁管是指DN大于1m的球墨铸铁管，现有的离心成型的加工方式，会出现内衬层不均匀、分层的现象，最外层是疏松的浮浆层，需要使用直径300mm的大砂轮进行磨削，将2.5-4mm的浮浆层磨削掉，噪音大、消耗大，砂轮是由矿物复合材质制成的，矿物磨矿物，每年都有几百、甚至上千吨的砂轮被消耗掉，而且生产效率还低，40-90min才能完工。

发明内容

本发明提出中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备及工艺，解决了相关技术中用砂轮磨削球墨铸铁管内的浮浆层噪音大、消耗大，生产效率低的问题。

本发明的技术方案如下：中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备，包括清理机构，关键在于：所述清理设备还包括移动机构、以及用来承载并带动铸铁管旋转的承载机构，清理机构包括设置在移动机构上方的输送管道、以及与输送管道出口端连接的水刀，水刀借助移动机构的移动具有进出位于承载机构上的铸铁管的移动自由度。

所述清理设备还包括设置在承载机构与移动机构之间的支撑机构，输送管道与支撑机构搭接。

所述支撑机构包括底座、以及设置在底座上方并与底座形成转动配合的支撑轮，支撑轮的轴线方向水平设置并与水刀的移动方向垂直设置，输送管道与支撑轮搭接。

所述支撑机构还包括支撑杆、以及上端与支撑杆的中部铰接且下端与底座铰接的伸缩机构，支撑杆的下端与底座铰接、上端与支撑轮连接，支撑轮与支撑杆形成转动配合，支撑轮借助伸缩机构的伸缩具有升降自由度，清理设备还包括设置在输送管道与移动机构之间的升降机构。

所述清理设备还包括设置在移动机构上方的切角调整机构，输送管道与切角调整机构连接。

所述清理设备还包括与输送管道进口端连接的调节阀。

所述清理设备还包括挡轮组，挡轮组的挡轮与设置在承载机构上的铸铁管的端面接触形成为限位结构。

所述承载机构包括驱动机构、以及用来承载铸铁管的托轮组，托轮组的至少一个托轮与驱动机构的输出轴连接。

所述清理设备还包括导轨，移动机构在导轨上具有移动自由度。

中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理工艺，关键在于，包括以下步骤：

a、将待清理的铸铁管放置在承载机构上；

b、根据铸铁管的管径DN调整水刀内水的压力P、水刀与铸铁管内壁之间的间距G、以及水刀的轴线与竖直面之间的夹角α；

c、利用承载机构带动铸铁管以速度V1旋转，移动机构带动输送管道和水刀以速度V2移动，使水刀在铸铁管内由一端移动到另一端，完成对铸铁管内浮浆层的清理。

本发明的工作原理及有益效果为：将待清理的铸铁管放置在承载机构上，利用承载机构带动铸铁管匀速旋转，移动机构带动输送管道和水刀匀速前进，使水刀进入到铸铁管内并由铸铁管的一端移动到另一端，完成对铸铁管内浮浆层的清理。这种用高压射流技术清理浮浆层的方式，可以将铸铁管的清洗时间缩短至17.5-22.5min，大大提高了生产效率，而且噪音小，省去了砂轮的消耗，可以节约成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中支撑机构的结构示意图。

图3为本发明中夹角α的示意图。

图中：1、移动机构，2、承载机构，2-1、驱动机构，2-2、托轮组，3、输送管道，4、水刀，5、支撑机构，5-1、底座，5-2、支撑轮，5-3、支撑杆，5-4、伸缩机构，6、切角调整机构，7、调节阀，8、挡轮组，9、导轨，10、铸铁管，11、限位挡板，12、升降机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

具体实施例，如图1所示，中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备，包括清理机构，所述清理设备还包括移动机构1、以及用来承载并带动铸铁管10旋转的承载机构2，清理机构包括设置在移动机构1上方的输送管道3、以及与输送管道3出口端连接的水刀4，输送管道3为硬质管，在随移动机构3移动过程中不会弯曲变形，水刀4借助移动机构1的移动具有进出位于承载机构2上的铸铁管10的移动自由度。

作为对本发明的进一步改进，清理设备还包括设置在承载机构2与移动机构1之间的支撑机构5，输送管道3与支撑机构5搭接。如图1所示，利用支撑机构5来支撑输送管道3，使得输送管道3在移动过程中更加平稳，从而使得水刀4对铸铁管10的清理效果更好。

作为对本发明的进一步改进，支撑机构5包括底座5-1、以及设置在底座5-1上方并与底座5-1形成转动配合的支撑轮5-2，支撑轮5-2的轴线方向水平设置并与水刀4的移动方向垂直设置，输送管道3与支撑轮5-2搭接。如图2所示，在输送管道3移动过程中，支撑轮5-2随之转动，二者之间发生滚动摩擦，与滑动摩擦相比，可以减小二者之间的摩擦力，减轻对输送管道3的磨损速度。在支撑轮5-2的圆周面上开设有凹槽，输送管道3放置在凹槽内，凹槽可以起到限位作用，防止输送管道3从支撑机构5上滑脱，更加安全可靠。

作为对本发明的进一步改进，支撑机构5还包括支撑杆5-3、以及上端与支撑杆5-3的中部铰接且下端与底座5-1铰接的伸缩机构5-4，支撑杆5-3的下端与底座5-1铰接、上端与支撑轮5-2连接，支撑轮5-2与支撑杆5-3形成转动配合，支撑轮5-2借助伸缩机构5-4的伸缩具有升降自由度，清理设备还包括设置在输送管道3与移动机构1之间的升降机构12。如图2所示，利用伸缩机构5-4的伸缩可以调节支撑轮5-2的上下位置，同时调节升降机构12的伸缩状态，从而改变水刀4和输送管道3的高度，满足不同管径铸铁管10的清理需求，结构简单，调节方便快捷，省时省力。

作为对本发明的进一步改进，清理设备还包括设置在移动机构1上方的切角调整机构6，输送管道3与切角调整机构6连接。利用切角调整机构6可以调节水刀4的轴线与竖直面之间的夹角α，如图3所示，使得水刀4跟不同尺寸铸铁管10的切削需求完美贴合，适用范围更广。当移动机构1上方设置有升降机构12时，切角调整机构6位于升降机构12上方。切角调整机构6包括套装在输送管道3外侧并与升降机构12固定连接的定位套、固定在定位套上的驱动电机、与驱动电机的输出轴固定连接的主动齿轮、以及套装固定在输送管道3外围的传动齿轮，传动齿轮与输送管道3同轴设置并与主动齿轮啮合，输送管道3与定位套形成转动配合，驱动电机通过主动齿轮和传动齿轮的配合带动输送管道3旋转，实现对水刀4的轴线与竖直面之间的夹角α的调节。

作为对本发明的进一步改进，清理设备还包括与输送管道3进口端连接的调节阀7，如图1所示，利用调节阀7调节水刀4的压力，结构简单，调节方便快捷，省时省力，调节阀7优选为高压球阀。

作为对本发明的进一步改进，清理设备还包括挡轮组8，挡轮组8的挡轮与设置在承载机构2上的铸铁管10的端面接触形成为限位结构。当铸铁管10旋转方向一定时，只会沿轴向朝向一个方向发生偏移，所以只需要在铸铁管10的一端设置挡轮组8即可，如图1所示，挡轮组8位于最左侧，挡轮组8的挡轮与铸铁管10的左端面接触，可以防止铸铁管10在旋转过程中向远离移动机构1的方向移动，避免铸铁管10被反复清理。挡轮组8的数量为两个且沿铸铁管10的轴线对称设置，挡轮组8包括支架以及与支架形成转动配合的挡轮，挡轮的轴线竖直设置，挡轮的圆周面与铸铁管10接触，在铸铁管10旋转过程中，挡轮随之旋转，二者之间发生滚动摩擦，与滑动摩擦相比，可以减小二者之间的摩擦力，减轻对铸铁管10的磨损速度。挡轮的外径由上向下线性减小，在满足限位作用的前提下，可以减小挡轮与铸铁管10的接触面积，进一步减轻对铸铁管10的磨损速度。

作为对本发明的进一步改进，承载机构2包括驱动机构2-1、以及用来承载铸铁管10的托轮组2-2，托轮组2-2的至少一个托轮与驱动机构2-1的输出轴连接。如图1所示，每个托轮组2-2都是包括两个托轮，一个托轮在铸铁管10轴线的一侧，另一个托轮在铸铁管10轴线的另一侧，两个托轮沿铸铁管10的轴线对称设置且托轮的轴线方向都与铸铁管10的轴线方向相同，至少一个托轮与驱动机构2-1连接，驱动机构2-1带动托轮旋转，托轮带动铸铁管10旋转，本发明沿铸铁管10的长度方向设置有两组承载机构2，两组承载机构2共同起到支撑铸铁管10的作用，使得铸铁管10在旋转过程中更加平稳。

本发明还包括底板，驱动机构2-1、用来支撑托轮的支架、以及用来支撑挡轮的支都固定在底板上，托轮和挡轮分别架设在对应支架上并与对应支架形成转动配合，将承载机构2和挡轮组8固定在一起，方便移动。

作为对本发明的进一步改进，清理设备还包括导轨9，移动机构1在导轨9上具有移动自由度。如图1所示，移动机构1沿着导轨9靠近或远离铸铁管10，使得移动机构1能准确地沿着直线移动，避免发生偏移，清理效果更好。在导轨9两端都设置有可拆卸的限位挡板11，可以防止移动机构1在移动过程中从导轨9上滑脱，更加安全可靠。

中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理工艺，包括以下步骤：

a、将待清理的铸铁管10放置在承载机构2的托轮上并使铸铁管10远离移动机构1(即移动小车)一端的端面与挡轮组8的挡轮接触；

b、根据铸铁管10的管径DN，利用调节阀7调整水刀4内水的压力P，利用支撑机构5调节水刀4与铸铁管10内壁之间的间距G，利用切角调整机构6调节水刀4的轴线与竖直面之间的夹角α；

c、利用承载机构2的驱动机构2-1带动托轮组2-1的托轮旋转，托轮带动铸铁管10以速度V1旋转，移动机构1沿着导轨9向铸铁管10方向移动，带动输送管道3和水刀4以速度V2向铸铁管10方向移动，使水刀4在铸铁管10内由一端移动到另一端，输送管道3内的高压水流由水刀4喷出到铸铁管10内的浮浆层上，完成对铸铁管10内浮浆层的清理，清理完成后，关闭调节阀7，移动机构1沿着导轨9反向移动，带动水刀4回到初始位置，将清理好的铸铁管10取走，放上下一个待清理的铸铁管10即可。

本发明的这种用高压射流技术清理浮浆层的方式，可以将铸铁管的清洗时间缩短至17.5-22.5min，大大提高了生产效率，而且噪音小，省去了砂轮的消耗，可以节约成本。

以上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 (10)

1.中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备，包括清理机构，其特征在于：所述清理设备还包括移动机构(1)、以及用来承载并带动铸铁管(10)旋转的承载机构(2)，清理机构包括设置在移动机构(1)上方的输送管道(3)、以及与输送管道(3)出口端连接的水刀(4)，水刀(4)借助移动机构(1)的移动具有进出位于承载机构(2)上的铸铁管(10)的移动自由度。

2.根据权利要求1所述的中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备，其特征在于：所述清理设备还包括设置在承载机构(2)与移动机构(1)之间的支撑机构(5)，输送管道(3)与支撑机构(5)搭接。

3.根据权利要求2所述的中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备，其特征在于：所述支撑机构(5)包括底座(5-1)、以及设置在底座(5-1)上方并与底座(5-1)形成转动配合的支撑轮(5-2)，支撑轮(5-2)的轴线方向水平设置并与水刀(4)的移动方向垂直设置，输送管道(3)与支撑轮(5-2)搭接。

4.根据权利要求3所述的中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备，其特征在于：所述支撑机构(5)还包括支撑杆(5-3)、以及上端与支撑杆(5-3)的中部铰接且下端与底座(5-1)铰接的伸缩机构(5-4)，支撑杆(5-3)的下端与底座(5-1)铰接、上端与支撑轮(5-2)连接，支撑轮(5-2)与支撑杆(5-3)形成转动配合，支撑轮(5-2)借助伸缩机构(5-4)的伸缩具有升降自由度，清理设备还包括设置在输送管道(3)与移动机构(1)之间的升降机构(12)。

5.根据权利要求1所述的中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备，其特征在于：所述清理设备还包括设置在移动机构(1)上方的切角调整机构(6)，输送管道(3)与切角调整机构(6)连接。

6.根据权利要求1所述的中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备，其特征在于：所述清理设备还包括与输送管道(3)进口端连接的调节阀(7)。

7.根据权利要求1所述的中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备，其特征在于：所述清理设备还包括挡轮组(8)，挡轮组(8)的挡轮与设置在承载机构(2)上的铸铁管(10)的端面接触形成为限位结构。

8.根据权利要求1所述的中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备，其特征在于：所述承载机构(2)包括驱动机构(2-1)、以及用来承载铸铁管(10)的托轮组(2-2)，托轮组(2-2)的至少一个托轮与驱动机构(2-1)的输出轴连接。

9.根据权利要求1所述的中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理设备，其特征在于：所述清理设备还包括导轨(9)，移动机构(1)在导轨(9)上具有移动自由度。

10.中大口径球墨铸铁管水泥内衬浮浆层水刀清理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

a、将待清理的铸铁管(10)放置在承载机构(2)上；

b、根据铸铁管(10)的管径DN调整水刀(4)内水的压力P、水刀(4)与铸铁管(10)内壁之间的间距G、以及水刀(4)的轴线与竖直面之间的夹角α；

c、利用承载机构(2)带动铸铁管(10)以速度V1旋转，移动机构(1)带动输送管道(3)和水刀(4)以速度V2移动，使水刀(4)在铸铁管(10)内由一端移动到另一端，完成对铸铁管(10)内浮浆层的清理。

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