CN115256022B - 一种无缝管生产自动换向机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无缝管生产自动换向机构，包括顶部外壳和底部支撑台，所述底部支撑台的上表面活动连接有自动换向装置，所述自动换向装置的顶部活动连接在顶部外壳的内壁上，所述自动换向装置包括中心旋转块，所述中心旋转块为正八边形，所述中心旋转块的边缘处固定安装有四个对接导管。本发明通过自动换向装置来直接对接需要加工和调整方向的钢管，通过中心旋转块底部所设置的对接突齿来推动整个中心旋转块进行转动，从而将原本容纳了钢管的对接导管转动至整个装置的另外一侧，然后再将钢管推出，此时原本钢管首先进入到自动换向装置中的一端会变为最后离开自动换向装置的一端，由此实现了自动换向的效果。

Description

一种无缝管生产自动换向机构

技术领域

本发明涉及无缝管加工技术领域，具体为一种无缝管生产自动换向机构。

背景技术

无缝钢管是由整支圆钢穿孔而成的，表面上没有焊缝的钢管，称之为无缝钢管，根据生产方法，无缝钢管可分热轧无缝钢管、冷轧无缝钢管、冷拔无缝钢管、挤压无缝钢管、顶管等。按照断面形状，无缝钢管分圆形和异形两种，异形管有方形、椭圆形、三角形、六角形、瓜子形、星形、带翅管多种复杂形状。最大直径达900mm，最小直径为4mm，根据用途不同，有厚壁无缝钢管和薄壁无缝钢管。

现有技术中，如中国专利为：CN113263071B的“一种高效便捷无缝钢管生产线”，包括加热炉、输送装置、穿孔机构、下料机构和缩口机，输送装置连接于加热炉下料端，用于将钢管向输送装置两侧输送的输送装置水平放置，穿孔机构设置有两个，两个穿孔机构分别位于输送装置的两个下料端，用于将穿孔机构上的钢管输送至缩口机的下料机构连接于穿孔机构和缩口机之间，两个穿孔机构对钢管穿孔处理，下料机构将钢管自动输送至缩口机，省时省力。此装置具有提高无缝钢管生产线生产效率的效果。

但现有技术中，在整个对钢管加工的过程中，钢管摆放的方向始终处在其刚开始进入到生产线上的状态，因此各个加工装置就会根据用于输送钢管的输送带的方向进行布置，此方式会导致生产线总长度的变长，容易占用较多的场地面积，并且所有进入到加工装置内钢管的朝向都会保持一致，此时如果需要调整钢管的哪一端首先进入到加工装置内的话，就需要人工改变钢管的朝向，而钢管在加工过程中又一直保持在高温的状态下，因此人工调向的方式无法长时间地使用，最终就会导致在需要改变钢管加工部位的时候整体换向的效率较低，容易拖慢生产线正常的加工速度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无缝管生产自动换向机构，以解决上述背景技术提出的在整个对钢管加工的过程中，钢管摆放的方向始终处在其刚开始进入到生产线上的状态，因此各个加工装置就会根据用于输送钢管的输送带的方向进行布置，此方式会导致生产线总长度的变长，容易占用较多的场地面积，并且所有进入到加工装置内钢管的朝向都会保持一致，此时如果需要调整钢管的哪一端首先进入到加工装置内的话，就需要人工改变钢管的朝向，而钢管在加工过程中又一直保持在高温的状态下，因此人工调向的方式无法长时间地使用，最终就会导致在需要改变钢管加工部位的时候整体换向的效率较低，容易拖慢生产线正常的加工速度的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无缝管生产自动换向机构，包括顶部外壳和底部支撑台，所述底部支撑台的上表面活动连接有自动换向装置，所述自动换向装置的顶部活动连接在顶部外壳的内壁上，顶部外壳和底部支撑台来对内部的自动换向装置进行分隔保护，以减少外部因素对内部结构的影响；

所述自动换向装置包括中心旋转块，所述中心旋转块为正八边形，所述中心旋转块的边缘处固定安装有四个对接导管，四个所述对接导管每个的内壁上均开设有散热孔，四个所述对接导管与中心旋转块的交接处均活动安装有活动支撑块，所述底部支撑台的上表面活动安装有四个驱动电机，四个所述驱动电机每个的顶部活动安装有锥形齿轮，四个所述驱动电机位于中心旋转块的四个拐角处，所述锥形齿轮的顶部搭接在中心旋转块的底部，所述中心旋转块与锥形齿轮的交接处固定安装有对接突齿，所述对接突齿与锥形齿轮之间啮合连接，所述底部支撑台的中心处固定安装有支撑底座，所述支撑底座的顶部活动安装有旋转分隔平台，所述旋转分隔平台的顶部固定连接在中心旋转块的底部，对接导管用于容纳钢管以确保钢管在转运换向的过程中处于一个较为稳定的状态，同时中心旋转块由四个锥形齿轮进行带动，从而使得一个对接导管转动至另一侧，并且每个对接导管内的钢管均对应一个活动支撑块，此活动支撑块通过与传动组件的连接，既可以提升对钢管的限位效果，又可以在完成换向之后将其推出，以避免其滞留在自动换向装置内影响后续的使用。

优选的，所述中心旋转块的顶部固定安装有封堵面板，所述封堵面板的底部固定活动连接有传动组件，所述传动组件活动安装在中心旋转块的内壁上，所述传动组件的四端均与活动支撑块之间活动连接，所述活动支撑块与传动组件的交接处固定安装有内置限位杆，所述内置限位杆贯穿中心旋转块，内置限位杆的存在可以防止活动支撑块从对接导管内脱离，而封堵面板的存在则将传动组件的一端与中心旋转块连接到了一起，使得中心旋转块在转动的同时也会驱动传动组件一同进行运作，以保证接收钢管和移出钢管的同步性。

优选的，所述传动组件包括中心定位轮，所述中心定位轮的一端固定连接在封堵面板的圆心处，所述中心定位轮的外壁上套接有传动皮带，所述传动皮带的另一端活动连接有从动转轮，中心定位轮处在封堵面板的圆心处，利用中心旋转块的转动来带动传动皮带进行运作，从而使得从动转轮也开始转动，以此来作为驱动传动组件进行运作的动力，在接收新钢管的同时来移出旧钢管，提升换向的效率。

优选的，所述从动转轮的底部固定连接有驱动圆盘，所述驱动圆盘的另一侧固定安装有偏心杆，所述偏心杆的一端套接有位置调节环，驱动圆盘旋转的过程中会带动偏心杆进行圆周运动，而位置调节环就是利用偏心杆圆周运动的轨迹来使得其另一端能够以一条直线进行移动。

优选的，所述位置调节环的另一端转动连接有转接支杆，所述转接支杆的一端转动连接有对接框架，转接支杆与位置调节环直线移动的一端相连接，从而使得位置调节环可以带动对接框架同步进行直线移动。

优选的，所述对接框架与转接支杆的交接处活动安装有第一双头转杆和第二双头转杆，所述第一双头转杆和第二双头转杆交错设置，所述第一双头转杆和第二双头转杆的另一端均转动连接有撑顶块，第一双头转杆和第二双头转杆的一端转动连接在对接框架上，在对接框架移动的时候就会通过第一双头转杆和第二双头转杆来直接改变撑顶块的位置，从而达到在接收一根钢管的同时移出另一根钢管的目的。

优选的，所述撑顶块的内部滑动连接有限位横杆，所述撑顶块位于限位横杆的两端，所述限位横杆贯穿对接框架，所述限位横杆与撑顶块的交接处固定安装有引导凸条，限位横杆利用引导凸条来限制撑顶块的移动路线，使其只能够顺着限位横杆的方向进行移动，保证了自身结构的稳定性，以防止在运作过程中出现错位和脱落的情况，确保钢管能够快速从对接导管中移出。

优选的，所述限位横杆的底部固定连接有加固支撑架，所述加固支撑架的底部固定连接有弧形夹持片，加固支撑架和弧形夹持片的存在确定了限位横杆的位置和状态，防止出现撑顶块与对接导管无法对应到一起的情况出现。

优选的，所述弧形夹持片的底部滑动连接在中心旋转块的内壁上，所述撑顶块的另一端搭接在其中两个内置限位杆的一端，两个撑顶块对应两个内置限位杆，用于移出换向之后的钢管，而弧形夹持片则可以保证中心旋转块在转动时不会改变传动组件的状态和方向。

优选的，所述对接框架的两端均搭接在另外两个内置限位杆的一端，所述对接框架与限位横杆设置为相互垂直状态，对接框架与限位横杆相互垂直的设置可以保证对接框架也可以进行直线移动，从而来配合转接支杆的移动对钢管进行收纳，提升钢管在中心旋转块内的稳定性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过自动换向装置来直接对接需要加工和调整方向的钢管，需要进行换向钢管的一端会首先进入到对接导管的内部，导管上开设的散热孔可减少自动换向装置上热量的堆积，随后四个驱动电机带动锥形齿轮进行转动，通过中心旋转块底部所设置的对接突齿来推动整个中心旋转块进行转动，从而将原本容纳了钢管的对接导管转动至整个装置的另外一侧，然后再将钢管推出，此时原本钢管首先进入到自动换向装置中的一端会变为最后离开自动换向装置的一端，由此实现了自动换向的效果，从而使调整钢管的方向无需进行人工操作，既可以保护操作人员避免受到钢管的烫伤，又加快了整体换向的效率，可以有效地适应生产和运输速度都比较快的流水化生产线。

2、本发明中，接收钢管与推出钢管都由传动组件来实现，此传动组件整体呈一个等腰三角的结构，三个角分别与三个对接导管进行相对应，而其内部单独设置有一根双向的对接框架，此对接框架的一端与另一个对接导管相对应，从而使得其中一个对接导管内的钢管可以插入在中心旋转块的内部，此方式使得首先进入到自动换向装置内部的钢管会深入到中心旋转块的内部，从而获得更好的稳定性，以便于在换向的过程当中降低发生钢管脱落的概率，而当自动换向装置接收到另一根钢管的时候，这个新进入到中心旋转块内的钢管就会将之前处在自动换向装置内的钢管从对接导管内推出，在完成换向的同时实现自动转运，以保证自身换向的效率。

3、本发明中，对接导管有四根，每次在进行换向的时候都只有两根对接导管来容纳钢管，以此来保证整个自动换向装置在进行换向的时候，至少有一半的结构在进行冷却，以此来进一步减少装置内部热量的堆积，同时传动组件通过中心定位轮与封堵面板进行连接，此中心定位轮通过传动皮带、从动转轮、驱动圆盘、偏心杆和位置调节环来带动转接支杆的直线移动，可以保证整体结构的稳定性，其底部还通过加固支撑架和弧形夹持片来提升整体的结构强度，确保进入到中心旋转块中的钢管最后都能稳定的移出，防止出现钢管滞留在自动换向装置内部的情况。

附图说明

图1为本发明一种无缝管生产自动换向机构的结构示意图；

图2为本发明一种无缝管生产自动换向机构的自动换向装置顶部结构示意图；

图3为本发明一种无缝管生产自动换向机构的自动换向装置底部结构示意图；

图4为本发明一种无缝管生产自动换向机构的封堵面板与传动组件位置结构示意图；

图5为本发明一种无缝管生产自动换向机构的封堵面板与驱动圆盘之间连接结构示意图；

图6为本发明一种无缝管生产自动换向机构的驱动圆盘与位置调节环连接结构示意图；

图7为本发明一种无缝管生产自动换向机构的传动组件结构示意图；

图8为本发明一种无缝管生产自动换向机构的平面结构示意图。

图中：

1、顶部外壳；2、底部支撑台；3、自动换向装置；31、中心旋转块；32、对接导管；33、散热孔；34、活动支撑块；35、驱动电机；36、锥形齿轮；37、支撑底座；38、旋转分隔平台；39、对接突齿；310、传动组件；311、封堵面板；312、中心定位轮；313、从动转轮；314、传动皮带；315、驱动圆盘；316、偏心杆；317、位置调节环；318、转接支杆；319、对接框架；320、第一双头转杆；321、第二双头转杆；322、撑顶块；323、限位横杆；324、加固支撑架；325、弧形夹持片；326、引导凸条；327、内置限位杆。

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，所描述的实施条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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参照图1、图2、图3、图4所示：一种无缝管生产自动换向机构，包括顶部外壳1和底部支撑台2，底部支撑台2的上表面活动连接有自动换向装置3，自动换向装置3的顶部活动连接在顶部外壳1的内壁上自动换向装置3包括中心旋转块31，中心旋转块31为正八边形，中心旋转块31的边缘处固定安装有四个对接导管32，四个对接导管32每个的内壁上均开设有散热孔33，四个对接导管32与中心旋转块31的交接处均活动安装有活动支撑块34，底部支撑台2的上表面活动安装有四个驱动电机35，四个驱动电机35每个的顶部活动安装有锥形齿轮36，四个驱动电机35位于中心旋转块31的四个拐角处，锥形齿轮36的顶部搭接在中心旋转块31的底部，中心旋转块31与锥形齿轮36的交接处固定安装有对接突齿39，对接突齿39与锥形齿轮36之间啮合连接，底部支撑台2的中心处固定安装有支撑底座37，支撑底座37的顶部活动安装有旋转分隔平台38，旋转分隔平台38的顶部固定连接在中心旋转块31的底部，中心旋转块31的顶部固定安装有封堵面板311，封堵面板311的底部固定活动连接有传动组件310，传动组件310活动安装在中心旋转块31的内壁上，传动组件310的四端均与活动支撑块34之间活动连接，活动支撑块34与传动组件310的交接处固定安装有内置限位杆327，内置限位杆327贯穿中心旋转块31。

本实施例中，自动换向装置3安装在顶部外壳1与底部支撑台2之间，利用顶部外壳1来减少外部因素对自动换向装置3的影响，在对钢管进行换向的时候，首先用一根对接导管32来接收一根钢管，该钢管在进入到对接导管32内部之后会推动该对接导管32内的活动支撑块34向中心旋转块31内部移动，从而使得钢管的一部分可以插在中心旋转块31的内部进行固定，此方式可以有效地保证在换向过程中钢管的稳定性，并且对接导管32设置有四根，每次在进行换向的时候都只有两根对接导管32来容纳钢管，以此来保证整个自动换向装置3在进行换向的时候，至少有一半的结构在进行冷却，以此来进一步减少装置内部热量的堆积，在接收完一根钢管之后，驱动电机35带动锥形齿轮36进行转动，锥形齿轮36通过中心旋转块31底部的对接突齿39来推动中心旋转块31进行旋转，从而使得原本接收了钢管的那一个对接导管32在转动至此装置另一侧，此装置一侧未接收钢管的对接导管32转动至之前接收钢管的对接导管32所在的位置用来接收新的钢管，而在中心旋转块31转动的过程中就会通过封堵面板311来带动传动组件310进行运作，传动组件310会通过内置限位杆327推动已经转动到装置另一侧对接导管32内的活动支撑块34进行移动，以此来将钢管从对接导管32中移出，此中心旋转块31通过旋转分隔平台38安装在支撑底座37上，用以提升中心旋转块31转动时的稳定性。

实施例2

根据图5、图6、图7所示，传动组件310包括中心定位轮312，中心定位轮312的一端固定连接在封堵面板311的圆心处，中心定位轮312的外壁上套接有传动皮带314，传动皮带314的另一端活动连接有从动转轮313，从动转轮313的底部固定连接有驱动圆盘315，驱动圆盘315的另一侧固定安装有偏心杆316，偏心杆316的一端套接有位置调节环317，位置调节环317的另一端转动连接有转接支杆318，转接支杆318的一端转动连接有对接框架319。

本实施例中，封堵面板311的转动会直接带动中心定位轮312进行转动，由于从动转轮313通过传动皮带314与中心定位轮312进行了连接，因此中心定位轮312的转动就会通过传动皮带314带动从动转轮313进行转动，此从动转轮313又会带动驱动圆盘315发生转动，此时位于驱动圆盘315另一侧的偏心杆316安装在了驱动圆盘315圆心的附近，因此驱动圆盘315的转动就会带动偏心杆316进行圆周移动，而位置调节环317的一端与偏心杆316进行连接，因此位置调节环317就会利用偏心杆316圆周运动的轨迹来使得其位置调节环317另一端能够以一条直线进行移动，从而通过转接支杆318来达到带动对接框架319同样以一个直线路径进行移动的效果，当自动换向装置3接收到另一根钢管的时候，这个新进入到中心旋转块31内的钢管就会将之前处在自动换向装置3内的钢管从对接导管32内推出，在完成换向的同时实现自动转运，以保证自身换向的效率。

实施例3

根据图7、图8所示，对接框架319与转接支杆318的交接处活动安装有第一双头转杆320和第二双头转杆321，第一双头转杆320和第二双头转杆321交错设置，第一双头转杆320和第二双头转杆321的另一端均转动连接有撑顶块322，撑顶块322的内部滑动连接有限位横杆323，撑顶块322位于限位横杆323的两端，限位横杆323贯穿对接框架319，限位横杆323与撑顶块322的交接处固定安装有引导凸条326，限位横杆323的底部固定连接有加固支撑架324，加固支撑架324的底部固定连接有弧形夹持片325，弧形夹持片325的底部滑动连接在中心旋转块31的内壁上，撑顶块322的另一端搭接在其中两个内置限位杆327的一端，对接框架319的两端均搭接在另外两个内置限位杆327的一端，对接框架319与限位横杆323设置为相互垂直状态。

本实施例中，传动组件310中加固支撑架324和弧形夹持片325的位置与中心旋转块31保持分离的状态，以避免中心旋转块31的转动导致限位横杆323和对接框架319的位置出现偏移，在转接支杆318带动对接框架319移动的时候，对接框架319的一端会向内移动，以此来容纳一根新钢管，而在对接框架319移动的同时会通过第一双头转杆320和第二双头转杆321来推动撑顶块322顺着限位横杆323的方向进行移动，此时原本容纳了钢管的对接导管32转动至整个装置的另外一侧与撑顶块322相接触，撑顶块322的移动就会将钢管推出，此时原本钢管首先进入到自动换向装置3中的一端会变为最后离开自动换向装置3的一端，由此实现了自动换向的效果。

本装置的使用方法及工作原理：在对钢管进行换向的时候，首先用一根对接导管32来接收一根钢管，该钢管在进入到对接导管32内部之后会推动该对接导管32内的活动支撑块34向中心旋转块31内部移动，对接框架319的一端会向内移动，以此来容纳钢管。从而使得钢管的一部分可以插在中心旋转块31的内部进行固定，随后驱动电机35带动锥形齿轮36进行转动，锥形齿轮36通过中心旋转块31底部的对接突齿39来推动中心旋转块31进行旋转，从而使得原本接收了钢管的那一个对接导管32在转动至此装置另一侧，此装置一侧未接收钢管的对接导管32转动至之前接收钢管的对接导管32所在的位置用来接收新的钢管，而在中心旋转块31转动的过程中就会通过封堵面板311直接带动中心定位轮312进行转动，由于从动转轮313通过传动皮带314与中心定位轮312进行了连接，因此中心定位轮312的转动就会通过传动皮带314带动从动转轮313进行转动，此从动转轮313又会带动驱动圆盘315发生转动，此时位于驱动圆盘315另一侧的偏心杆316安装在了驱动圆盘315圆心的附近，因此驱动圆盘315的转动就会带动偏心杆316进行圆周移动，而位置调节环317的一端与偏心杆316进行连接，因此位置调节环317就会利用偏心杆316圆周运动的轨迹来使得其位置调节环317另一端能够以一条直线进行移动，从而通过转接支杆318来达到带动对接框架319同样以一个直线路径进行移动的效果，在对接框架319移动的同时会通过第一双头转杆320和第二双头转杆321来推动撑顶块322顺着限位横杆323的方向进行移动，此时原本容纳了钢管的对接导管32转动至整个装置的另外一侧与撑顶块322相接触，撑顶块322的移动就会将钢管推出，此时原本钢管首先进入到自动换向装置3中的一端会变为最后离开自动换向装置3的一端，由此实现了自动换向的效果。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (3)

1.一种无缝管生产自动换向机构，其特征在于：包括顶部外壳（1）和底部支撑台（2），所述底部支撑台（2）的上表面活动连接有自动换向装置（3），所述自动换向装置（3）的顶部活动连接在顶部外壳（1）的内壁上；

所述自动换向装置（3）包括中心旋转块（31），所述中心旋转块（31）为正八边形，所述中心旋转块（31）的边缘处固定安装有四个对接导管（32），四个所述对接导管（32）每个的内壁上均开设有散热孔（33），四个所述对接导管（32）与中心旋转块（31）的交接处均活动安装有活动支撑块（34），所述底部支撑台（2）的上表面活动安装有四个驱动电机（35），四个所述驱动电机（35）每个的顶部活动安装有锥形齿轮（36），四个所述驱动电机（35）位于中心旋转块（31）的四个拐角处，所述锥形齿轮（36）的顶部搭接在中心旋转块（31）的底部，所述中心旋转块（31）与锥形齿轮（36）的交接处固定安装有对接突齿（39），所述对接突齿（39）与锥形齿轮（36）之间啮合连接，所述底部支撑台（2）的中心处固定安装有支撑底座（37），所述支撑底座（37）的顶部活动安装有旋转分隔平台（38），所述旋转分隔平台（38）的顶部固定连接在中心旋转块（31）的底部；

所述中心旋转块（31）的顶部固定安装有封堵面板（311），所述封堵面板（311）的底部固定活动连接有传动组件（310），所述传动组件（310）活动安装在中心旋转块（31）的内壁上，所述传动组件（310）的四端均与活动支撑块（34）之间活动连接，所述活动支撑块（34）与传动组件（310）的交接处固定安装有内置限位杆（327），所述内置限位杆（327）贯穿中心旋转块（31）；

所述传动组件（310）包括中心定位轮（312），所述中心定位轮（312）的一端固定连接在封堵面板（311）的圆心处，所述中心定位轮（312）的外壁上套接有传动皮带（314），所述传动皮带（314）的另一端活动连接有从动转轮（313）；

所述从动转轮（313）的底部固定连接有驱动圆盘（315），所述驱动圆盘（315）的另一侧固定安装有偏心杆（316），所述偏心杆（316）的一端套接有位置调节环（317）；

所述位置调节环（317）的另一端转动连接有转接支杆（318），所述转接支杆（318）的一端转动连接有对接框架（319）；

所述对接框架（319）与转接支杆（318）的交接处活动安装有第一双头转杆（320）和第二双头转杆（321），所述第一双头转杆（320）和第二双头转杆（321）交错设置，所述第一双头转杆（320）和第二双头转杆（321）的另一端均转动连接有撑顶块（322）；

所述撑顶块（322）的内部滑动连接有限位横杆（323），所述撑顶块（322）位于限位横杆（323）的两端，所述限位横杆（323）贯穿对接框架（319），所述限位横杆（323）与撑顶块（322）的交接处固定安装有引导凸条（326）；

所述限位横杆（323）的底部固定连接有加固支撑架（324），所述加固支撑架（324）的底部固定连接有弧形夹持片（325）。

2.根据权利要求1所述的一种无缝管生产自动换向机构，其特征在于：所述弧形夹持片（325）的底部滑动连接在中心旋转块（31）的内壁上，所述撑顶块（322）的另一端搭接在其中两个内置限位杆（327）的一端。

3.根据权利要求2所述的一种无缝管生产自动换向机构，其特征在于：所述对接框架（319）的两端均搭接在另外两个内置限位杆（327）的一端，所述对接框架（319）与限位横杆（323）设置为相互垂直状态。

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