CN115872100A - 一种离心球墨铸铁管链条输送系统及输送方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种离心球墨铸铁管链条输送系统及输送方法，包括球墨铸铁管生产装置、垂直降管装置，所述球墨铸铁管生产装置平行布置有N台，所述垂直降管装置与球墨铸铁管生产装置一对一配合布置，所述垂直降管装置接收球墨铸铁管生产装置铸造成型的球墨铸铁管并垂直输送至设置于所述垂直降管装置下部的链条输送装置。输送方法包括以下步骤：垂直降管装置接收球墨铸铁管生产装置铸造成型的球墨铸铁管；垂直降管装置发送拟落管信号；链条输送装置根据不同情况进行判断。本发明保证了单根球墨铸铁管或者多根球墨铸铁管同时降管时，与落管处相对应的链条附件上没有球墨铸铁管，垂直降管装置降到落管处时无需等待下方空余的链条附件，提高输送效率。

Description

一种离心球墨铸铁管链条输送系统及输送方法

技术领域

本发明涉及球墨铸铁管运输技术领域，具体是一种实现离心机降管后铸管高效运输的链条输送系统及输送方法。

背景技术

离心机生产球墨铸铁管（铸管）后，拔管装置将球墨铸铁管从离心机的管模拔出，接着降管装置将球墨铸铁管放到输送链条上运输到退火炉中。目前，传统的DN80-1000铸管生产工艺中，输送链条多采用密排式输送链条，链条输送是以链条作为牵引和承载体输送物料，链条可以采用普通的套筒滚子输送链，也可采用其它各种特种链条（如积放链，倍速链）。链条输送的输送能力大，主要输送托盘、大型周转箱等，同时输送链条结构形式多样，并且有多种附件，易于实现积放输送，可用做装配生产线或作为物料的储存输送。在铸管运输过程中也会应用到链条输送，如一种用于实现球墨铸铁管密排布管和位置跟踪的链条（申请号202022671107.2）和一种铸管输送系统（申请号202120576064.1）均披露了在铸管运输过程中的一些链条应用技术。

但发明人在研究现有技术中发现：

在球墨铸铁管生产线需要不同管径流水作业时，尤其是在多台离心铸造设备并联生产时，不同管径的铸管离心机的生产效率、出管周期也不同，所以当混管（多台离心机共用一条运输线，或多台离心机生产不同管径铸管且共用一条运输线）过线时，多台降管机并不是同时下降的，导致降管机需等待正下方一定范围内没有铸管时才能降管以免与链条上已有铸管干涉，等待时间长，降低了运管效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供了一种离心球墨铸铁管链条输送系统及输送方法。输送链条上的链条附件都与固定的垂直降管装置相对应，固定位置的垂直降管装置只能落在输送链条固定的链条附件上，避免了垂直降管装置降管时需等待正下方一定范围内输送链条上没有铸管时才能落管的问题，节省了时间，提高了运管效率。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种离心球墨铸铁管链条输送系统，包括球墨铸铁管生产装置、垂直降管装置，所述球墨铸铁管生产装置平行布置有N台，所述垂直降管装置与球墨铸铁管生产装置一对一配合布置，所述垂直降管装置接收球墨铸铁管生产装置铸造成型的球墨铸铁管并垂直输送至设置于所述垂直降管装置下部的链条输送装置；

所述链条输送装置包括：

输送链条，为单排链、双排链、三排链中一种，所述输送链条的链节上间断设置有链条附件，所述链条附件用于承接所述垂直降管装置输送至所述输送链条上部的所述球墨铸铁管；

落管处，位于所述输送链条与垂直降管装置在空间位置的交汇处；

链条支架，平行设置的两条以上框架结构且将与各所述球墨铸铁管生产装置配合布置的垂直降管装置对应的落管处串联，所述链条支架还设置有主动驱动组件和从动驱动组件，所述输送链条借助主动驱动组件和从动驱动组件在所述链条支架上运动，所述输送链条呈环形套装于所述链条支架上，上侧为输送侧，下侧为回转侧；

参数定义如下：

相邻所述垂直降管装置对应的落管处距离长度为Ln，其中n=1、2 …… N-1；

所述输送链条上设置有虚拟分区，所述虚拟分区为Mn，其中n=1、2、3 …… n，n≤80；

所述链条附件设于输送链条上设置的Mn区间内，所述虚拟分区Mn的长度为m；

所述链条附件在所述输送链条运输方向的长度为s；

间距m的公式为：

m=Ln÷[N（K+1）+1]；

m≥s；

其中：

N，为球墨铸铁管生产装备台数，N值为大于等于3小于等于10的整数；

K，为细分倍数，K为大于等于0的整数；

m，大于等于所述球墨铸铁管外径最大值；

各所述垂直降管装置对应的落管处距离Ln值相近或相等；如各Ln值不相等，其差值不应超过s/（K+1）/2的值。

进一步地，所述球墨铸铁管公称直径为DN80-600时，所述链条附件为V型托架。

进一步地，所述球墨铸铁管公称直径为DN650-1000时，所述链条附件为托辊。

进一步地，所述主动驱动组件设置有链齿计数器。

进一步地，所述链条支架上设置有光电感应器，与所述链条附件配合，感应所述链条附件的位置。

进一步地，所述链条附件侧向设置有反光凸起，在所述链条支架上设置有一个或一个以上光电感应器，所述光电感应器与反光凸起配合，感应所述链条附件的位置。

进一步地，所述光电感应器为扩散反射型光电感应器。

进一步地，所述输送链条回转侧无与所述输送链条配合的支撑结构，使所述输送链条自然下垂运动。

进一步地，所述主动驱动组件包括联轴器和驱动电机，所述联轴器与驱动电机固定连接，使安装在所述链条支架上的两条以上所述输送链条同步运动。

离心球墨铸铁管链条输送系统的输送方法，包括以下步骤：

所述垂直降管装置接收球墨铸铁管生产装置铸造成型的球墨铸铁管；

所述垂直降管装置发送拟落管信号；

所述链条输送装置根据不同情况，判断：

A.所述落管处在对应虚拟分区左侧时，所述链条输送装置加速运动，直至靠近下一对应虚拟分区；

B.所述落管处在对应虚拟分区右侧时，所述链条输送装置匀速运动；

C.所述落管处与对应虚拟分区相对时，所述链条输送装置停止；

当所述链条输送装置停止时，所述球墨铸铁管由垂直降管装置输送至链条附件上；

所述垂直降管装置发送完成信号；

所述链条输送装置匀速运动。

本发明具有的有益效果：

1、球墨铸铁管在球墨铸铁管生产装置中铸造成型后，由与球墨铸铁管生产装置相对应的垂直降管装置降到落管处，输送链条到位后球墨铸铁管落在链条附件上。输送链条所分的区间内的链条附件与落管处一对一对应，保证了单根球墨铸铁管或者多根球墨铸铁管同时降管时，与落管处相对应的链条附件上没有球墨铸铁管，垂直降管装置降到落管处时无需等待下方空余的链条附件，提高了输送效率。

2、铸铁管公称直径为DN650-1000时，链条附件选择为托辊，保证球墨铸铁管在输送过程中是转动的，防止球墨铸铁管椭圆。

3、主动驱动组件设置有链齿计数器，通过接近开关感应链齿计数器可计算出输送链条的输送距离，保证链条附件可以停止在与之对应的垂直降管装置的落管处。

4、链条支架上设置有光电感应器，感应链条附件上的反光凸起。当输送链条长时间运行，通过链齿计数器所得到的运输距离误差逐渐积累，会导致链条附件停止时与其对应落管处有偏差，通过光电感应器感应链条附件上的反光凸起可以实现精准校正，保证链条附件停止时与其对应落管处垂直中心精准对应。

5、扩散反射型光电感应器可以短时间内快速检测到链条附件上的反光凸起，实现链条附件的位置校正。

6、非运输侧的链条支架无与输送链条配合的支撑结构，使输送链条自然下垂运动，实现输送链条的重力张紧，保证输送链条平稳运行。

7、主动驱动组件还包括联轴器，使安装在两条及以上输送链条同步运动，保证了两条及以上输送链条的链条附件中心轴向对齐，使球墨铸铁管可以准确被链条附件托起。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明；

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明的从动驱动组件侧正视图；

图4是本发明的链条附件为V型托架时正视图；

图5是本发明的链条附件为托辊时正视图；

图6是本发明在N=3时；K=0时垂直升降装置和虚拟分区的关系位置示意图；

图7是本发明在N=4时；K=0时垂直升降装置和虚拟分区的关系位置示意图；

图8是本发明在N=5时；K=0时垂直升降装置和虚拟分区的关系位置示意图；

图中100.球墨铸铁管生产装置；200.垂直降管装置；300.输送链条；310.主动驱动组件；311.驱动电机；312.联轴器；313.链轮；314.链齿计数器；330.光电感应器；340.链条附件；350.反光凸起；360.链条支架；370.从动驱动组件；400.球墨铸铁管；600.落管处。

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。

如图1-5所示，一种离心球墨铸铁管链条输送系统，包括球墨铸铁管生产装置100、垂直降管装置200，球墨铸铁管生产装置100平行布置有N台，垂直降管装置200与球墨铸铁管生产装置100一对一配合布置，垂直降管装置200接收球墨铸铁管生产装置100铸造成型的球墨铸铁管400并垂直输送至设置于垂直降管装置200下部的链条输送装置；

链条输送装置包括：输送链条300，为单排链、双排链、三排链中一种，输送链条300的链节上间断设置有链条附件340，链条附件340用于承接垂直降管装置200输送至输送链条300上部的球墨铸铁管400；

落管处600，位于输送链条300与垂直降管装置200在空间位置的交汇处；

链条支架360，平行设置的两条以上框架结构且将与各球墨铸铁管生产装置100配合布置的垂直降管装置200对应的落管处600串联，链条支架360还设置有主动驱动组件310和从动驱动组件370，输送链条300借助主动驱动组件310和从动驱动组件370在链条支架360上运动，输送链条300呈环形套装于链条支架360上，上侧为输送侧，下侧为回转侧；

参数定义如下：

相邻垂直降管装置200对应的落管处600距离长度为Ln，其中n=1、2 …… N-1；

输送链条300上设置有虚拟分区，虚拟分区为Mn，其中n=1、2、3 …… n，n≤80；

链条附件340设于输送链条300上设置的Mn区间内，虚拟分区Mn的长度为m；

链条附件340在输送链条300）运输方向的长度为s；

长度m的公式为：

m=Ln÷[N（K+1）+1]；

m≥s；

其中：

N，为球墨铸铁管生产装备台数，N值为大于等于3且小于等于10的整数；

K，为细分倍数，K为大于等于0的整数；

m，大于等于球墨铸铁管400外径最大值；

各所述垂直降管装置200对应的落管处600距离Ln值相近或相等；如各Ln值不相等，其差值不应超过s/（K+1）/2的值。

球墨铸铁管400公称直径为DN80-600时，链条附件340为V型托架。球墨铸铁管400公称直径为DN650-1000时，链条附件340为托辊。主动驱动组件310设置有链齿计数器314。链条支架360上设置有光电感应器330，与链条附件340配合，感应链条附件340的位置。链条附件340侧向设置有反光凸起350，在链条支架360上设置有一个或一个以上光电感应器330，光电感应器330与反光凸起350配合，感应链条附件340的位置。光电感应器330为扩散反射型光电感应器。输送链条300回转侧无与输送链条300配合的支撑结构，使输送链条300自然下垂运动。

球墨铸铁管400在球墨铸铁管生产装置100中冷却成型，由垂直降管装置200下降到落管处600。

主动驱动组件310主要由驱动电机311、联轴器312、链轮313和链齿计数器314组成，驱动电机311旋转带动联轴器312旋转，从而实现链轮313带动输送链条300旋转，球墨铸铁管400由落管处600下降到链条支架360上向前运输。链齿计数器314用于链条行走距离的计算。

从动驱动组件370里链轮313随主动驱动组件310里链轮313转动。

输送链条300回转侧无与所述输送链条300配合的支撑结构，使所述输送链条自然下垂运动，实现整个输送链条300的张紧。

输送链条300上有链条附件340，用于托起球墨铸铁管400，链条附件340侧向设有反光凸起350，反光凸起350与光电感应器330配合，感应所述链条附件340的位置，用于链条附件340的校正。保证每台垂直降管装置200与之相对应的链条附件340降管时可以在一条竖直线上。

链条支架360支撑着链条行走，同时链条支架360上焊接有光电感应器330，当链条附件340处于落管处600正下方时，光电感应器330可以感应到链条附件340上的反光凸起350，实现链条附件340校正限位。

为满足单根球墨铸铁管400或者多根球墨铸铁管400同时降管时，与落管处600相对应的链条附件340上没有球墨铸铁管400，垂直降管装置200降到落管处600时无需等待下方空余的链条附件340，提高了输送效率的要求，发明人使相邻所述垂直降管装置200对应的落管处600距离为Ln（n=1、2、3 ……N-1，），输送链条300上进行虚拟分区，所分区域为Mn（n=1、2、3 ……n，n≤80），虚拟分区是指在使用过程中的有序分段使用，链条附件340设于输送链条300上设置的Mn区间内，所述虚拟分区Mn的长度为m；链条附件340在输送链条300运输方向的长度为s；长度m的公式为：m=Ln÷[N（K+1）+1]；m≥s。

其中：N，为球墨铸铁管生产装备台数，N值为大于等于3且小于等于10的整数；一般铸管流水线通常采用两用一备或三用一备的布局，所以通常N的值为在满足工厂布置的前提下不大于5，但是如果Ln的间距足够大，满足输送链条300的虚拟分区与实际铸管宽度要求，N的值也可以无限大。

K为细分倍数，K为大于等于0的整数，K的作用是加密Ln中虚拟分区Mn的数量，在Ln仅满足一组虚拟分区时K=0，但通常为了提高运输效率和虚拟分区整组步进的跨度小，速度快。K的值可以根据Ln的值的大小调整。比如，N=3,K=0，Ln的第一个间距内，存在静止或相对运动的对应不同垂直升降装置200的虚拟分区①②③①（其中①表示对应顺次排序的第一台垂直升降装置200，②表示对应顺次排序的第二台垂直升降装置200，③表示对应顺次排序的第三台垂直升降装置200），顺次后的②正好与第二台垂直升降装置200相对，如N=3；K=1时，Ln的第一个间距内，存在静止或相对运动的对应不同垂直升降装置200的虚拟分区①②③①②③①7个分区，顺次后的②正好与第二台垂直升降装置200相对。

m，大于等于所述球墨铸铁管400外径最大值，以保证相邻虚拟分区中的铸管不会互相影响。

Ln，各所述垂直降管装置200对应的落管处600距离Ln值相近或相等；如各Ln值不相等，其差值不应超过s/（K+1）/2的值。

具体原理为：请参阅图6至图8，为本发明在N=3,4,5；K=0时垂直升降装置200位置示意图和虚拟分区的关系。当N=3时，平行布置有3台垂直升降装置200，垂直升降装置200之间设置有4段虚拟分区（Ln/[3（0+1）+1]），每段虚拟分区顺次对应从左至右为第一台垂直升降装置200、第二台垂直升降装置200、第三台垂直升降装置200，以此循环。请参阅图6，①代表仅与第一台垂直升降装置200相配合的虚拟分区，②代表仅与第二台垂直升降装置200相配合的虚拟分区；③代表仅与第三台垂直升降装置200相配合的虚拟分区，当球墨铸铁管400降落时，第一台垂直升降装置200中球墨铸铁管400在下部设置虚拟分区为①时方可落管，第二台垂直升降装置200与第三台垂直升降装置200均不可再此虚拟分区内落管，同理，第二台垂直升降装置200与第三台垂直升降装置200仅可在②、③代表的虚拟分区中落管，至此令本发明所述的离心球墨铸铁管链条输送系统为一种以链条输送为基础的步进式输送装置，输送节拍为3段虚拟分区为一组的节拍，每次落管时，第一台垂直升降装置200、第二台垂直升降装置200、第三台垂直升降装置200下部均对应①、②、③代表的虚拟分区，即使在某一台垂直升降装置200不落管时，其他垂直升降装置200下部均对应空闲区间，不会因为从左往右设置的前端垂直升降装置200大量落管占位，致使后端垂直升降装置200需要等位或无序落管。

同理，请参阅图7和图8，分别为N=4和N=5时，垂直升降装置200之间设置有5段和6段虚拟分区（Ln/[N（K+1）+1]），[N（K+1）+1]的设置保证虚拟分区对应的垂直升降装置200依次错位，达到有序落管目的，本发明的核心就在于将垂直升降装置200之间设置[N（K+1）+1]的虚拟分区，也是发明人创造性的工作之一。

具体应用离心球墨铸铁管链条输送系统的输送方法包括以下步骤：

垂直降管装置200接收球墨铸铁管生产装置100铸造成型的球墨铸铁管400；垂直降管装置200发送拟落管信号；

链条输送装置根据不同情况，判断：

A.落管处600在对应虚拟分区左侧时，链条输送装置加速运动，直至靠近下一对应虚拟分区；

B.落管处600在对应虚拟分区右侧时，链条输送装置匀速运动；

C.落管处600与对应虚拟分区相对时，链条输送装置停止；

当所述链条输送装置停止时，球墨铸铁管400由垂直降管装置200输送至链条附件340上；垂直降管装置200发送完成信号；链条输送装置匀速运动。

球墨铸铁管生产装置100生产出球墨铸铁管400后，垂直降管装置200将球墨铸铁管400下降到落管处600，下降过程中发出降管信号，输送链条300接收到信号后，通过链齿计数器314控制链条行走距离，使与垂直降管装置200相对应的距离最近的链条附件340行驶至落管处600停止，同时光电感应器330可以感应到链条附件340上的反光凸起350，实现链条附件340校正，保证每次的停止的精度，铸管由落管处600降落在链条附件340上，主动驱动组件310通过联轴器312和链轮313带动链条转动，实现铸管的平稳运输。

垂直降管装置200下降时输送链条300上与该台垂直降管装置200相对应的链条附件340经过加速匀速减速阶段，最终停止在落管处600，球墨铸铁管400放到链条附件340上；链条起步加速行走，到达指定速度后匀速行走，等待下一次降管。

本发明适用于DN80-1000规格球墨铸铁管400的运输，使球墨铸铁管400运输自动化更加完善，减少了人工干预，同时避免了混管生产时降管机降管时需等待正下方一定范围内输送链条300上没有球墨铸铁管400时才能降管的问题，节省了时间，提高了运管效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离心球墨铸铁管链条输送系统，包括球墨铸铁管生产装置（100）、垂直降管装置（200），其特征在于，所述球墨铸铁管生产装置（100）平行布置有N台，所述垂直降管装置（200）与球墨铸铁管生产装置（100）一对一配合布置，所述垂直降管装置（200）接收球墨铸铁管生产装置（100）铸造成型的球墨铸铁管（400）并垂直输送至设置于所述垂直降管装置（200）下部的链条输送装置；

所述链条输送装置包括：

输送链条（300），为单排链、双排链、三排链中一种，所述输送链条（300）的链节上间断设置有链条附件（340），所述链条附件（340）用于承接所述垂直降管装置（200）输送至所述输送链条（300）上部的所述球墨铸铁管（400）；

落管处（600），位于所述输送链条（300）与垂直降管装置（200）在空间位置的交汇处；

链条支架（360），平行设置的两条以上框架结构且将与各所述球墨铸铁管生产装置（100）配合布置的垂直降管装置（200）对应的落管处（600）串联，所述链条支架（360）还设置有主动驱动组件（310）和从动驱动组件（370），所述输送链条（300）借助主动驱动组件（310）和从动驱动组件（370）在所述链条支架（360）上运动，所述输送链条（300）呈环形套装于所述链条支架（360）上，上侧为输送侧，下侧为回转侧；

参数定义如下：

相邻所述垂直降管装置（200）对应的落管处（600）距离长度为Ln，其中n=1、2 …… N-1；

所述输送链条（300）上设置有虚拟分区，所述虚拟分区为Mn，其中n=1、2、3 …… n，n≤80；

所述链条附件（340）设于输送链条（300）上设置的Mn区间内，所述虚拟分区Mn的长度为m；

所述链条附件（340）在所述输送链条（300）运输方向的长度为s；

长度m的公式为：

m=Ln÷[N（K+1）+1]；

m≥s；

其中：

N，为球墨铸铁管生产装备台数，N值为大于等于3且小于等于10的整数；

K，为细分倍数，K为大于等于0的整数；

m，大于等于所述球墨铸铁管（400）外径最大值；

各所述垂直降管装置（200）对应的落管处（600）距离Ln值相近或相等；如各Ln值不相等，其差值不应超过s/（K+1）/2的值。

2.根据权利要求1所述离心球墨铸铁管链条输送系统，其特征在于，所述球墨铸铁管（400）公称直径为DN80-600时，所述链条附件（340）为V型托架。

3.根据权利要求1所述离心球墨铸铁管链条输送系统，其特征在于，所述球墨铸铁管（400）公称直径为DN650-1000时，所述链条附件（340）为托辊。

4.根据权利要求1所述离心球墨铸铁管链条输送系统，其特征在于，所述主动驱动组件（310）设置有链齿计数器（314）。

5.根据权利要求1所述离心球墨铸铁管链条输送系统，其特征在于，所述链条支架（360）上设置有光电感应器（330），与所述链条附件（340）配合，感应所述链条附件（340）的位置。

6.根据权利要求5所述离心球墨铸铁管链条输送系统，其特征在于，所述链条附件（340）侧向设置有反光凸起（350），在所述链条支架（360）上设置有一个或一个以上光电感应器（330），所述光电感应器（330）与反光凸起（350）配合，感应所述链条附件（340）的位置。

7.根据权利要求5所述离心球墨铸铁管链条输送系统，其特征在于，所述光电感应器（330）为扩散反射型光电感应器。

8.根据权利要求1-7任一所述离心球墨铸铁管链条输送系统，其特征在于，所述输送链条（300）回转侧无与所述输送链条（300）配合的支撑结构，使所述输送链条（300）自然下垂运动。

9.根据权利要求1-7任一所述离心球墨铸铁管链条输送系统，其特征在于，所述主动驱动组件（310）包括联轴器（312）和驱动电机（311），所述联轴器（312）与驱动电机（311）固定连接，使安装在所述链条支架（360）上的两条以上所述输送链条（300）同步运动。

10.根据权利要求4-7任一所述离心球墨铸铁管链条输送系统的输送方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述垂直降管装置（200）接收球墨铸铁管生产装置（100）铸造成型的球墨铸铁管（400）；

所述垂直降管装置（200）发送拟落管信号；

所述链条输送装置根据不同情况，判断：A.所述落管处（600）在对应虚拟分区左侧时，所述链条输送装置加速运动，直至靠近下一对应虚拟分区；

B.所述落管处（600）在对应虚拟分区右侧时，所述链条输送装置匀速运动；

C. 所述落管处（600）与对应虚拟分区相对时，所述链条输送装置停止；

当所述链条输送装置停止时，所述球墨铸铁管（400）由垂直降管装置（200）输送至链条附件（340）上；

所述垂直降管装置（200）发送完成信号；

所述链条输送装置匀速运动。

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