CN203439686U

CN203439686U - 单工位步进移管装置

Info

Publication number: CN203439686U
Application number: CN201320260474.0U
Authority: CN
Inventors: 张铠; 马永刚; 张永红; 毕群泗; 裴志明
Original assignee: Lanzhou Petroleum Machinery Research Institute
Current assignee: Lanzhou Petroleum Machinery Research Institute
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2023-05-14

Abstract

本实用新型提供了一种单工位步进移管装置，包括并排设置的至少两台动力驱动机构，所有动力驱动机构的动力输出轴均与主动轴相连接，主动轴由依次相连接的多根主动连接轴组成，每根主动连接轴上均套装有两套步进旋转器，用于平移钢管，所有的步进旋转器同向设置。本步进移管装置保证了取料板的开口方向始终向上。通过控制转速使得取料和移运时低速运行，实现无冲击移运；链传动装置绝对转速为零，所以可以克服噪声大的缺点。并且其结构简单，易于维护，整套设备通过PLC控制，配合现场安装的接近开关，实现全自动化运行。

Description

单工位步进移管装置

技术领域

本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种石油钻采、石油炼化、冶金、输油输气等机械设备的大型热轧、直缝焊管钢管生产线上移运超长、超重、大管径钢管或钢棒料的装置，具体涉及一种单工位步进移管装置。

背景技术

钢管作为石油钻采、炼化、冶金、建筑等行业的必备材料，其使用率越来越高，特别是近几年来我国热轧、直缝焊管加工技术的提高，其钢管出口量猛增，也使得我国热轧线、直缝焊管等生产线对线上配套设备有了更高的要求，主要体现在效率、产能、节能、环保、控制技术等方面。在冶金工业生产中，尤其是在生产线连续生产过程中，经常需要将钢管或钢棒从当前的生产工艺工位移送到另一条输送辊道线或者另一工位。如，在连续式余热淬火生产线上，需要用抬钢移钢机将高温轧件从轧机辊道线抬移到淬火机辊道线上，再由淬火机轨道线送入热处理线；完成这些工序都需要升降距离大、装载长度长、移运重量重的设备来完成。目前广泛应用翻料机构、挡料机构配合中间斜台架完成移送过程，还有较少厂矿运用行走小车移钢机进行移送。如：在圆钢、钢管等生产线中，需将轧好的成品钢管坯料从输送辊道上移送到管排锯待切工位；传统的移送方法是通过翻料板将钢管坯料先翻拨到斜台架，钢管坯料利用其自重从斜台架倾斜表面滚至或滑至挡料机构升起的挡料板上，然后挡料板下降复位，钢管坯料落入待切工位，翻料机构准备下次进料。这种移送机构的缺点是：移送过程中配合设备多，工序繁琐，设备占用空间大；只能单次往复运动，不能连续移运；整个移送过程中对成品钢管坯料的表面有损伤，噪音很大。而行走小车移钢机的单独的传动结构形式，无法具备长管径大重量钢管在移送过程中持久可靠的同步措施，不能保证行走小车的同步性。这些都已经不能满足现在国内生产线配套设备的基本要求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能满足石油钻采、石油炼化、冶金、输油输气等机械设备的大型热轧、直缝焊管钢管生产线上移运超长、超重、大管径钢管或钢棒料要求的单工位步进移管装置，解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种单工位步进移管装置，包括并排设置的至少两台动力驱动机构，所有动力驱动机构的动力输出轴均与主动轴相连接，主动轴由依次相连接的多根主动连接轴组成，每根主动连接轴上均套装有两套步进旋转器，用于平移钢管，所有的步进旋转器同向设置。

所述的步进旋转器包括依次套装于主动连接轴上的轴承座和步进旋转臂，轴承座与步进旋转臂之间的主动连接轴上空套有第二链轮；步进旋转臂的上端安装有轴线与主动连接轴轴线相平行的链轮轴，链轮轴上固定连接有V形的取料板，链轮轴朝向轴承座的一端套装有第一链轮，第一链轮通过链条与第二链轮相连接，第一链轮的齿数与第二链轮的齿数相同；主动连接轴上还套装有耳板，耳板与第二链轮固定连接；耳板通过调节机构与轴承座相连接。

所述的步进旋转臂包括依次固接的摇臂、定位套和配重块，定位套套装在主动连接轴上，并与主动连接轴固定连接，摇臂由两块板状的旋转臂组成，旋转臂远离定位套的一端设有链轮轴，链轮轴上固定连接有取料板，取料板位于两块旋转臂之间。

本实用新型单工位步进移管装置针对现有技术在超长钢管进行大距离升降抬移过程中存在的问题，通过步进旋转臂部分旋转过程中一次性完成升降运动和水平方向运动，保证V型取料板开口方向始终向上，无论是从低位移动到高位或由高位到低位移动，都能够在保证钢管表面品质的前提下平稳、迅速、准确地移运钢管，实现了无冲击钢管移运，并且减少噪声，改善工作环境。当两个工位间需要有钢管移运时设置本装置，整个装置布置在热轧、直缝焊管钢管生产线中，具有布局合理、工作效率高、设备成本低、噪音非常小、安全可靠、结构紧凑、占用空间小等优点。

附图说明

图1是本实用新型移管装置的结构示意图。

图2是本实用新型移管装置中步进旋转器的结构示意图。

图3是图2的右视图。

图4是图2的A-A剖视图。

图中：1.电极，2.制动器，3.减速机，4.联轴器，5.主动连接轴，6.步进旋转器，7.齿式联轴器，8.旋转臂，9.链轮轴，10.取料板，11.第一链轮，12.链条，13.张紧机构，14.第二链轮，15.滑动轴承，16.轴承座，17.基座，18.连接板，19.配重块，20.耳板，21.调节机构，22.连接销，23.连接头，24.调解螺母，25.拉杆，26.定位套。

具体实施方案

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型移管装置，包括并排设置的两台减速机3，一台减速机3由一台电机1驱动，电机1输出轴上安装有制动器2，减速机3输出轴通过联轴器4与主动连接轴5的一端相连接，分别与两台减速机3相连接的两根主动连接轴5之间还设有多根主动连接轴5，相邻两根主动连接轴5通过齿式联轴器7相连接；每根主动连接轴5均套装有两套步进旋转器6；所有的主动连接轴5构成主动轴，所有的步进旋转器6同向设置。

步进旋转器6的结构，如图2、图3和图4所示，包括依次套装于主动连接轴5上的轴承座16和定位套26；轴承座16与定位套26之间的主动连接轴5上套装有滑动轴承15，滑动轴承15朝向定位套26的端面与定位套26相接触，滑动轴承15外壁上套装有第二链轮14；定位套26顶部竖直固接有两块板状的旋转臂8，两块旋转臂8之间有空隙，定位套26底部固接有配重块19，定位套26、配重块19和两个旋转臂8固结为一个整体的摇臂；旋转臂8远离定位套26的一端安装有轴线与主动连接轴5轴线相平行的链轮轴9，链轮轴9分别与两个旋转臂8相连接，两个旋转臂8之间的链轮轴9上固定连接有取料板10，取料板10顶部为V形；链轮轴9朝向轴承座16的一端套装有第一链轮11，第一链轮11通过链条12与第二链轮14相连接，第一链轮11和第二链轮14均为双排链轮，链条12为双排链条，第一链轮11的齿数与第二链轮14的齿数相同；链条12与张紧机构13相连接。滑动轴承15上套装有耳板20，耳板20与第二链轮12固定连接。

轴承座16与基座17固定连接，基座17朝向定位套26的侧壁上固接有连接板18，连接板18通过调节机构21与耳板20相连接，调节机构21由连接头23、拉杆25和调解螺母24组成，调节机构21通过连接销22与耳板20固定连接。

设备运行前通过调节螺母24和拉杆25调节第二链轮14的起始位置，以保证取料板10的开口始终向上。启动电机1，电机1通过减速机3和联轴器驱动主动轴旋转，主动轴通过轴套26带动旋转臂8作圆周运动，钢管被V形的取料板10平稳地托起并水平移动；由于第二链轮14被调节机构21固定，使得第二链轮14不能绕主动轴转动，同时第二链轮14与第一链轮11的链齿数相同，使得第一链轮11的绝对角速度为零，这样就保证了在旋转臂8转动过程中，取料板10的开口方向始终保持竖直位置，取料板10的平动得以保证。步进旋转器6工作过程中，设主动连接轴5转速为w1，第一链轮11相对于旋转臂8的角速度为w2，则第一链轮11的绝对角速度w=w1+w2。旋转臂8托起轧件转过一定角度，再把轧件放在另一工作位置上，就完成了一个工作行程。

旋转臂8和主动连接轴5刚性联接，第二链轮14空套在主动连接轴上被拉杆25所固定，通过调解螺母24可以微调取料板10的相位，使取料板10处于竖直位置。调节机构21的作用是微调取料板10，以避免取料板10发生倾斜。通过调节拉杆25在连接头23中的旋入长度，可以使两个销轴间的距离发生改变。因为调节拉杆25调节范围较小，当取料板10倾斜较大时，应拆卸链条12，将取料板10的位置调节到正确位置时再装配链条12。由固定在杠杆臂上的张紧机构13张紧链条12。

为了保证电机输出轴和减速机输入轴的安装同心度，三件安装在同一只钢制底座上，安装基准面为机加工表面，且在安装调试时用薄垫片调整，同心度误差保证在0.05mm以内；制动器2安装在电机输出轴端，用于设备运行过程中的停车以及一个工作循环完成的停止制动；整个设备动力系统设计为两套，可大大增加钢管移运能力。如果移运的钢管长度超过30米，可考虑在再增加一套动力，以保证过长输入连接轴在运转过程中的扭转角偏差。整个设备沿钢管取料的轴线方向设置了8～12只步进旋转臂，一般设计考虑钢管刚性及管长每隔2.5～3.5米设置一套步进旋转器6；每两套步进旋转臂安装在一条主动连接轴5上，主动连接轴5靠两端支撑位置安装的轴承座16来定位，每只轴承座16固定在地基基座17上，整个设备安装时，地基基座17的安装精度，对整套设备的运行影响很大，必须保证4～6只主动连接轴5安装的同心度；减速机输出轴同与其相接的主动连接轴5通过带中间套的联轴器4连接，通过中间套调整安装距离；动力部分的动力从减速机输出轴输出通过联轴器4传递给与其相接的主动连接轴5；4～6根主动连接轴5之间靠齿式联轴器7直接连接，将所有主动连接轴5串成主动轴，主动轴轴线与生产线钢管中轴线平行，且保证所有主动连接轴5同速度、同角度旋转；两台动力系统的配合靠PLC 控制，相互补充动力，自动供给。通过配重块19来保证钢管移运过程中的负重平衡，增加设备运行的平稳性，也大大减小了整个设备运行过程中的动力配备。

本实用新型单工位步进移管装置工作过程中，安装在旋转臂8上的链条12保证了取料板10的开口方向始终向上。通过控制转速的手段，使得取料和移运时低速运行，实现无冲击移运。链传动装置绝对转速为零，所以可以克服噪声大的缺点。并且其结构简单，易于维护，整套设备通过PLC控制，配合现场安装的接近开关，实现全自动化运行。

本装置能够产生较大钢管落差移送，对超长超重钢管更有优势，长距离悬臂移运同步性非常好，主要针对长度在20米以上，直径在200mm以上的钢管、钢棒料等生产线。整个装置在管端两头都安装了电机减速动力系统，通过多个联轴器，连接轴，将动力传递给多组安装在连接轴上的步进旋转臂，步进旋转臂绕轴旋转完成生产线上整根长钢管取料、移运、送料工作；本装置运行速度可调、并配套有制动，运行过程中可使步进旋转臂停在任意位置；且本结构能适应各种规格管径，设备安装简单，基本不需要任何维护，工作平稳噪音小。

Claims

1.一种单工位步进移管装置，其特征在于，包括并排设置的至少两台动力驱动机构，所有动力驱动机构的动力输出轴均与主动轴相连接，主动轴由依次相连接的多根主动连接轴（5）组成，每根主动连接轴（5）上均套装有两套步进旋转器（6），用于平移钢管，所有的步进旋转器（6）同向设置。

2.如权利要求1所述的单工位步进移管装置，其特征在于，所述的步进旋转器（6）包括依次套装于主动连接轴（5）上的轴承座（16）和步进旋转臂，轴承座（16）与步进旋转臂之间的主动连接轴（5）上空套有第二链轮（14）；步进旋转臂的上端安装有轴线与主动连接轴（5）轴线相平行的链轮轴（9），链轮轴（9）上固定连接有V形的取料板（10），链轮轴（9）朝向轴承座（16）的一端套装有第一链轮（11），第一链轮（11）通过链条（12）与第二链轮（14）相连接，第一链轮（11）的齿数与第二链轮（14）的齿数相同；主动连接轴（5）上还套装有耳板（20），耳板（20）与第二链轮（12）固定连接；耳板（20）通过调节机构（21）与轴承座（16）相连接。

3.如权利要求2所述的单工位步进移管装置，其特征在于，所述的步进旋转臂包括依次固接的摇臂、定位套（26）和配重块（19），定位套（26）套装在主动连接轴（5）上，并与主动连接轴（5）固定连接，摇臂由两块板状的旋转臂（8）组成，旋转臂（8）远离定位套（26）的一端设有链轮轴（9），链轮轴（9）上固定连接有取料板（10），取料板（10）位于两块旋转臂（8）之间。