CN205614400U - 一种钢管定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢管定位装置，其特征在于，包括水平相对设置的固定主动支承辊和活动被动支承辊，固定主动支承辊和一个安装在机架上的切割旋转动力电机传动连接并能够靠切割旋转动力电机带动旋转，所述活动被动支承辊可转动地安装在活动被动支承辊安装座上，活动被动支承辊安装座和机架之间还设置有平动控制机构，平动控制机构用于控制活动被动支承辊安装座水平移动，被动支承辊安装座水平移动至和固定主动支承辊安装座最近点时固定主动支承辊和活动被动支承辊之间相对侧上表面形成供钢管落入定位的钢管切割工位。本实用新型具有结构简单，能够方便实现钢管的切割和切割后落料，提高切割质量等优点。

Description

一种钢管定位装置

技术领域

本实用新型涉及钢管成品及管坯端头的切割设备，具体是一种钢管定位装置。

背景技术

钢管的制造工艺繁杂，一般的钢管制造后通常为钢管坯，该钢管坯的两个端头通常都比较粗糙，为使钢管坯的长度、端头平滑度、粗糙度等达到使用的需求，需要进一步对钢管坯进行一系列切头，切尾或按所需长度进行切割处理。以使钢管达到准确的长度要求和端部达到平整、光滑以有利于下道工序的目的，特别是成品管材对端头切割质量要求更高。

现有技术中普遍采用砂轮切割机切割或锯切的方式将冗长的钢管切断至所需的长度，这类切割方式的欠缺在于：切割的钢管坯端面带有切割质量不平整，粗糙度大，有毛刺，尖锐等质量问题，且因为切割中产生高热发红发蓝，容易影响管材端头质量，为了处理砂轮切割机切割或锯切的方式切割的钢管坯切割质量不平整，粗糙度大，有毛刺，尖锐等质量问题一般还需要对其端面实施后续操作。现行的做法是，对钢管切口外壁毛刺在座式砂轮倒角去除毛刺，钢管切口内壁去除毛刺，是将管子以手工方式将钢管坯插到一转轴上，启动刀具旋转并进刀，在内壁进行倒角处理， 然后再从上述转轴上拔下钢管坯和管头， 调转钢管安装方向， 重复上述操作， 实施钢管坯另一端的管头进行处理， 这种方法劳动强度高，且去除毛刺中会使端口管壁变薄，变锋利，容易造成工人伤害，生产效率低下。且也不能实现钢管达准确的长度要求和两个端部平整、光滑以有利于下道工序加工的目的，特别是成品对端头切割质量要求更高。有的成品管壁只有0.5㎜厚，使用砂轮切割机切割或锯切的方式显然更难达到平整，光滑，美观的质量要求。另使用砂轮切割机切割或锯切的方式，砂轮，锯片 缝隙约为 4 ㎜，材料损耗大，造成大量材损，与目前全社会倡导的节约型经济精神相悖；其二，切割效率低下，仍以直径为 30 ㎜的钢管为例，每切割整形好一只管坯所需的时间约为 60秒甚至更长，从而影响生产效率；其三，工作场所环境污染严重，因为在由砂轮，锯片对钢管切断的过程中，不仅砂屑，锯屑飞溅，而且噪声大，从而影响作业人员的健康 ；其四，砂轮、锯片更换频繁，不仅影响连续作业，而且砂轮、锯片耗量大，导致切割成本提高。

鉴于上述钢管端头切割技术的缺陷，申请人考虑设计一种钢管端头切割机，包括机架，安装在机架上并依次顺序衔接的进料部分结构、切割部分结构和出料部分结构，其特点在于，所述切割部分结构包括一个用于实现待切割钢管定位的钢管定位装置和两个钢管端头切割装置，钢管定位装置一侧和进料部分结构的出料端衔接，另一侧和出料部分结构的进料端衔接，钢管端头切割装置包括用于实现钢管端头切割的水切割头，水切割头位于被定位钢管两端待切割部位的上方且出水方向沿被定位钢管的径向正对被定位钢管设置，钢管端头切割装置还包括和水切割头相连的高压水射流发生系统。这样，采用水切割的方式实现钢管端头切割，由于切割时实现切割是依靠水切割头射出的高速水流，其在切断钢管端头的同时，由于水流自身的形变分散性，使其能够将切割部位产生的毛刺冲刷掉，故极大地提高了切割质量，水切割头位于钢管上方且出水方向沿被定位钢管的径向正对被定位钢管设置，可以方便切割的进行且方便切割水回收循环。同时采用水射流切割还具有切割效率，污染低等优点，也间接地降低了切割成本。

但其中，钢管定位装置的结构具体怎样设计，才具有结构简单，能够方便实现钢管的切割和切割后落料，提高切割质量的特点，成为有待考虑的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：怎样提供一种结构简单，能够方便实现钢管的切割和切割后落料，提高切割质量的钢管定位装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种钢管定位装置，其特征在于，包括水平相对设置的固定主动支承辊和活动被动支承辊，固定主动支承辊可转动地安装在固定主动支承辊安装座上，固定主动支承辊安装座固定设置在机架上，固定主动支承辊和一个安装在机架上的切割旋转动力电机传动连接并能够靠切割旋转动力电机带动旋转，所述活动被动支承辊可转动地安装在活动被动支承辊安装座上，活动被动支承辊安装座和机架之间还设置有平动控制机构，平动控制机构用于控制活动被动支承辊安装座水平移动，被动支承辊安装座水平移动至和固定主动支承辊安装座最近点时固定主动支承辊和活动被动支承辊之间相对侧上表面形成供钢管落入定位的钢管切割工位。

这样，活动被动支承辊靠平动控制机构带动伸出至和固定主动支承辊安装座最近点时固定主动支承辊和活动被动支承辊之间相对侧上表面形成供钢管落入定位的钢管切割工位，此时可以供钢管落入定位，然后钢管切割时依靠切割旋转动力电机带动固定主动支承辊旋转，进而带动其上的钢管旋转，实现钢管整个周向上的切割，钢管端头切割完毕后，平动控制机构带动活动被动支承辊缩回，钢管掉落到下方的出料部分结构中。这样，就方便实现钢管的支承切割以及切割完毕后的落料，同时采用控制钢管旋转一周的方式和水切割头配合实现对钢管端头的切割，具有切割可靠，切割质量高的特点。

作为优化，活动被动支承辊安装座下端可滑动地配合在一个水平设置于机架的导轨上，所述平动控制机构包括一个活动被动支承辊控制用流体伸缩缸，所述活动被动支承辊控制用流体伸缩缸的伸缩臂和活动被动支承辊安装座相连并用于控制其实现在导轨上的水平移动。

这样，方便实现对活动被动支承辊安装座的水平滑动控制，具有结构简单，控制可靠等优点。

进一步地，活动被动支承辊控制用流体伸缩缸安装于导轨下方位置且其伸缩臂通过转接头和连接杆和活动被动支承辊安装座相连，这样可以更好地节省空间，使其结构紧凑。进一步地，导轨靠近固定主动支承辊安装座一侧固定设置有竖直向上的挡板，这样可以对活动被动支承辊安装座水平移动极限位置进行更好地进行限位。

作为优化，所述钢管定位装置还包括端部对齐机构，所述端部对齐机构包括一个位于钢管切割工位上被定位钢管长度方向一端的对齐用固定挡板，对齐用固定挡板安装固定在机架上，还包括一个位于钢管切割工位上被定位钢管长度方向另一端的对齐用活动挡板，对齐用活动顶板背离钢管切割工位一侧和一个固定于机架的对齐用推力流体伸缩缸相连。

这样，钢管落入到钢管切割工位上定位后在被切割前，可以靠对齐用推力流体伸缩缸的伸缩臂伸出推动钢管使其另一端抵在对齐用固定挡板上，实现轴向位置的定位对齐，保证钢管切割位置精准可靠，提高端部切割质量。

综上所述，本实用新型具有结构简单，能够方便实现钢管的切割和切割后落料，提高切割质量等优点。

附图说明

图1为一种采用了本实用新型结构的钢管端头切割机的结构示意图。

图2为图1中单独钢管定位装置部分结构的侧视图。

具体实施方式

下面结合一种采用了本实用新型结构的钢管端头切割机及其附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1和图2所示，一种钢管端头切割设备，包括机架1，安装在机架1上并依次顺序衔接的进料部分结构、切割部分结构和出料部分结构，其中，所述切割部分结构包括一个用于实现待切割钢管定位的钢管定位装置和两个钢管端头切割装置，钢管定位装置一侧和进料部分结构的出料端衔接，另一侧和出料部分结构的进料端衔接，钢管端头切割装置包括用于实现钢管端头切割的水切割头2，水切割头2位于被定位钢管两端待切割部位的上方且出水方向沿被定位钢管的径向正对被定位钢管设置，钢管端头切割装置还包括和水切割头相连的高压水射流发生系统3。

这样，采用上述设备能够用水切割的方式实现钢管端头切割，由于切割时实现切割是依靠水切割头射出的高速水流，其在切断钢管端头的同时，由于水流自身的形变分散性，使其能够将切割部位产生的毛刺冲刷掉，故极大地提高了切割质量，水切割头位于钢管上方且出水方向沿被定位钢管的径向正对被定位钢管设置，可以方便切割的进行且方便切割水回收循环。同时采用水射流切割还具有切割效率，污染低等优点，也间接地降低了切割成本。

其中，所述进料部分结构包括一根水平环形设置的进料传送带4，进料传送带4内圈两端靠两个进料张紧辊张紧，其中一个进料张紧辊和进料电机传动连接，进料部分结构还包括一个水平设置的进料通道5，进料传送带4位于进料通道5内腔底部，进料传送带4上表面高度到进料通道5内腔上表面高度距离大于待切割钢管直径小于二倍待切割钢管直径，进料通道5宽度大于待切割钢管长度，进料通道5进料端向上设置有进料漏斗6，进料通道5出料端衔接于钢管定位装置一侧上方位置。

这样，进料时，将钢管堆放入进料漏斗中，靠重力滚落到进料传动带上，然后靠进料传送带运转带动依次进料，漏斗方便一次性放入多根钢管，然后依靠进料传送带能够实现钢管逐一的进料控制，同时靠进料通道保证实现依次进料，这样就保证进料的自动化和有序性，提高上料效率。

其中，所述进料部分结构还包括挡料机构，挡料机构包括一个竖向设置的挡料板7和一个挡料用流体伸缩缸8，挡料用流体伸缩缸8伸缩臂和挡料板7相连且使得挡料板能够随挡料用流体伸缩缸伸缩臂的伸缩而挡住进料通道出料端前方位置。

这样，需要钢管进料到切割部分结构中时，控制挡料板缩回，同时控制进料传送带运转一根钢管的距离，带动前方钢管掉入到切割部分结构的钢管定位装置中，然后停止进料传送带同时控制挡料板伸出挡住进料通道出料端，避免后方钢管在惯性以及自重产生的分力作用下掉入到切割部分结构中，保证了一次切割一根钢管，保证切割可靠性。

其中，挡料用流体伸缩缸8固定安装在进料通道外壳下表面靠近出料端位置，挡料用流体伸缩缸8的伸缩臂向下设置且通过一个转接头和横向连接杆固定连接在挡料板7下方，这样能够更好地节省安装空间，使得整体结构更加紧凑。进一步地，挡料板7侧边部位可上下滑动地限位设置在机架上对应竖向设置的限位槽内；这样，一是靠限位槽起到导向作用，方便挡料板竖直上下移动，二是靠限位槽承受钢管的惯性冲击力，避免挡料板被冲击破坏。进一步地，挡料板前侧还具有一块后端和进料传送带出口端水平衔接，前端斜向下正对钢管定位装置的斜向过渡板，这样方便引导进料部分出料端的钢管滚落入钢管定位装置中，避免撞击损坏钢管定位装置，提高平稳性。进一步地，所述进料传送带4内圈中位于两个进料张紧辊之间的位置还水平间隔设置有若干个进料中间承力辊9，进料中间承力辊9沿进料传送带宽度方向布置且两端可转动地安装在进料通道上，进料中间承力辊上表面和进料传送带上部下表面接触承力。这样可以更好地承受进料传送带上表面的钢管重力，避免进料传送带受力过大而变形损坏。其中更好地选择是，所述进料中间承力辊均匀间隔布置且相邻进料中间承力辊距离和钢管外径一致。这样使得，钢管进入到进料传送带且位于进料通道出料端的钢管被挡料机构挡住时，每个钢管恰好落入到两个相邻进料中间承力辊之间的位置；这样每个钢管前后两侧恰好被两个进料中间承力辊支撑使得两个相邻进料中间承力辊之间的进料传送带受压产生轻微变形，进而对钢管产生一定的接触限位效果，可以缓解进料通道进料端堆积的钢管压力累积传递至出料端形成对挡料机构的推力，提高整个进料过程的平稳性。

其中，所述出料部分结构包括一根水平环形设置的出料传送带10，出料传送带10内圈两端靠两个出料张紧辊张紧，其中一个出料张紧辊和进料电机传动连接，出料部分结构还包括一个水平设置的出料通道11，出料传送带10位于出料通道11内腔底部，出料传送带10上表面高度到出料通道内腔上表面高度距离大于钢管直径小于二倍钢管直径，出料通道11宽度大于切割后钢管长度，出料通道进料端竖直向上设置有落料通道12，落料通道12上端口正对于衔接于钢管定位装置下方，出料通道出料端为出料口。

这样，靠出料传动带带动出料，方便出料控制，靠设置的出料通道可以避免钢管堆积，实现依次排队出料，提高了出料有序性，方便后续转运等操作。

其中，所述落料通道12内壁设置有缓冲挡板13，缓冲挡板13一端可转动地铰接在落料通道一侧侧壁上，缓冲挡板13另一端斜向下设置，缓冲挡板13下侧面和安装缓冲挡板的落料通道该侧侧壁之间设置有缓冲弹簧。

这样，可以靠缓冲挡板缓冲引导钢管掉入到出料传送带中，降低钢管掉落对出料传送带的冲击，提高出料稳定性，延长装置寿命。

其中，缓冲挡板13下端端部位置具有一个上翘的弧形结构，弧形结构弧度和钢管外圆一致。这样，当钢管掉下后解除到缓冲挡板可以滚落到弧形结构中缓冲，更好地带动缓冲挡板下端向下转动泄力，而减缓钢管对落料通道侧壁的撞击，更好地提高落料稳定性。进一步地，所述出料传送带内圈中位于两个出料张紧辊之间的位置还水平间隔设置有若干个出料中间承力辊14，出料中间承力辊14沿出料传送带宽度方向布置且两端可转动地安装在出料通道上，出料中间承力辊14上表面和出料传送带上部下表面接触承力。这样可以更好地承受出料传送带上表面的钢管重力，避免出料传送带受力过大而变形损坏。其中更好地选择是，所述出料中间承力辊均匀间隔布置且相邻出料中间承力辊距离和钢管外径一致。这样使得，钢管进入到出料传送带上出料过程中，每个钢管恰好滚入到两个相邻出料中间承力辊之间的位置；这样每个钢管前后两侧恰好被两个出料中间承力辊支撑使得两个相邻出料中间承力辊之间的出料传送带受压产生轻微变形，进而对钢管产生一定的接触限位效果，可以更好地提高整个出料过程的平稳性。

其中，所述钢管定位装置包括水平相对设置的固定主动支承辊15和活动被动支承辊16，固定主动支承辊15可转动地安装在固定主动支承辊安装座上，固定主动支承辊安装座固定设置在机架1上，固定主动支承辊15和一个安装在机架上的切割旋转动力电机17传动连接并能够靠切割旋转动力电机带动旋转，所述活动被动支承辊16可转动地安装在活动被动支承辊安装座18上，活动被动支承辊安装座18和机架1之间还设置有平动控制机构，平动控制机构用于控制活动被动支承辊安装座水平移动，被动支承辊安装座水平移动至和固定主动支承辊安装座最近点时固定主动支承辊和活动被动支承辊之间相对侧上表面形成供钢管落入定位的钢管切割工位。

这样，活动被动支承辊靠平动控制机构带动伸出至和固定主动支承辊安装座最近点时固定主动支承辊和活动被动支承辊之间相对侧上表面形成供钢管落入定位的钢管切割工位，此时可以供钢管落入定位，然后钢管切割时依靠切割旋转动力电机带动固定主动支承辊旋转，进而带动其上的钢管旋转，实现钢管整个周向上的切割，钢管端头切割完毕后，平动控制机构带动活动被动支承辊缩回，钢管掉落到下方的出料部分结构中。这样，就方便实现钢管的支承切割以及切割完毕后的落料，同时采用控制钢管旋转一周的方式和水切割头配合实现对钢管端头的切割，具有切割可靠，切割质量高的特点。

其中，活动被动支承辊安装座18下端可滑动地配合在一个水平设置于机架的导轨19上，所述平动控制机构包括一个活动被动支承辊控制用流体伸缩缸20，所述活动被动支承辊控制用流体伸缩缸20的伸缩臂和活动被动支承辊安装座18相连并用于控制其实现在导轨上的水平移动。

这样，方便实现对活动被动支承辊安装座的水平滑动控制，具有结构简单，控制可靠等优点。

其中，活动被动支承辊控制用流体伸缩缸20安装于导轨下方位置且其伸缩臂通过转接头和连接杆和活动被动支承辊安装座18相连，这样可以更好地节省空间，使其结构紧凑。进一步地，导轨靠近固定主动支承辊安装座一侧固定设置有竖直向上的挡板，这样可以对活动被动支承辊安装座水平移动极限位置进行更好地进行限位。

其中，所述钢管定位装置还包括端部对齐机构，所述端部对齐机构包括一个位于钢管切割工位上被定位钢管长度方向一端的对齐用固定挡板21，对齐用固定挡板21安装固定在机架上，还包括一个位于钢管切割工位上被定位钢管长度方向另一端的对齐用活动挡板22，对齐用活动顶板22背离钢管切割工位一侧和一个固定于机架的对齐用推力流体伸缩缸23相连。

这样，钢管落入到钢管切割工位上定位后在被切割前，可以靠对齐用推力流体伸缩缸的伸缩臂伸出推动钢管使其另一端抵在对齐用固定挡板上，实现轴向位置的定位对齐，保证钢管切割位置精准可靠，提高端部切割质量。

其中，钢管端头切割装置中位于水切割头上方位置还设置有用于控制水切割头上下运动的水切割头伸缩控制机构。

这样，当未切割时可以控制水切割头向上缩回，以避免干涉影响到钢管的掉入，切割时可以向下伸出至靠近钢管表面位置，保证切割效果和稳定性。

其中，所述水切割头伸缩控制机构包括一个水切割头控制用流体伸缩缸24，水切割头控制用流体伸缩缸24的伸缩臂向下设置并和水切割头固定连接。

这样具有结构简单，控制方便可靠反应灵敏快捷等优点。

其中，钢管端头切割装置中位于水切割头上方位置还设置有用于控制水切割头沿被定位钢管周向转动的水切割头旋转控制机构。这样，当切割较薄的钢管时，为了防止水射流穿过钢管上端管壁后仍然具有较大能量进而冲击到下方管壁造成冲蚀影响最终质量，可以靠水切割头旋转控制机构控制钢管偏转一定角度后斜向进行切割，使其未切割位置能够避开切割后水流的冲击，进而更好地保证最终切割质量，极大地提高了本装置适用范围。

其中，水切割头旋转控制机构包括一个用于安装水切割头控制用流体伸缩缸和水切割头的安装板25，安装板25中部靠一个和被定位钢管轴向平行的转轴可转动地安装在机架上，水切割头旋转控制机构还包括一个设置在安装板侧边的旋转用流体伸缩缸26，旋转用流体伸缩缸26固定在机架上且其伸缩臂前端沿偏离转轴方向铰接相连在安装板25侧边上。这样，安装板以及其上构件的重力靠转轴承受，旋转用流体伸缩缸只需提供较小的转矩即可带动实现旋转控制，具有结构稳定控制可靠等优点。

具体实施时，还可以在钢管切割工位附件的机架上分别对应设置用于检测钢管中部钢管感应探头和用于检测钢管被切割端头的端头感应探头，前者和挡料用流体伸缩缸以及进料电机相连并用于检测到钢管切割掉落后控制进料，后者和钢管端头切割装置中的动力元件相连并用于控制切割的启停，提高自动化控制程度。另外，实施时还可以设置一个控制中心27，将各个部分中的动力元件均和控制中心27相连，方便更好地实现控制。

故上述钢管端头切割机，将水切割原理用于钢管切割并实现自动钢管切割，可显著提高了钢管的切割效率和切割质，改善了作业环境，具有节约材料及避免刀具损耗，降低了工人的劳动强度，提高了工作的安全性。能有效解决精密钢管成品及生产中钢坯切割各端头的切割质量不平整，粗糙度大，有毛刺，尖锐等质量问题，可以在相关行业广泛推广使用。

Claims (5)

1.一种钢管定位装置，其特征在于，包括水平相对设置的固定主动支承辊和活动被动支承辊，固定主动支承辊可转动地安装在固定主动支承辊安装座上，固定主动支承辊安装座固定设置在机架上，固定主动支承辊和一个安装在机架上的切割旋转动力电机传动连接并能够靠切割旋转动力电机带动旋转，所述活动被动支承辊可转动地安装在活动被动支承辊安装座上，活动被动支承辊安装座和机架之间还设置有平动控制机构，平动控制机构用于控制活动被动支承辊安装座水平移动，被动支承辊安装座水平移动至和固定主动支承辊安装座最近点时固定主动支承辊和活动被动支承辊之间相对侧上表面形成供钢管落入定位的钢管切割工位。

2.如权利要求1所述的钢管定位装置，其特征在于，活动被动支承辊安装座下端可滑动地配合在一个水平设置于机架的导轨上，所述平动控制机构包括一个活动被动支承辊控制用流体伸缩缸，所述活动被动支承辊控制用流体伸缩缸的伸缩臂和活动被动支承辊安装座相连并用于控制其实现在导轨上的水平移动。

3.如权利要求2所述的钢管定位装置，其特征在于，活动被动支承辊控制用流体伸缩缸安装于导轨下方位置且其伸缩臂通过转接头和连接杆和活动被动支承辊安装座相连。

4.如权利要求2所述的钢管定位装置，其特征在于，导轨靠近固定主动支承辊安装座一侧固定设置有竖直向上的挡板。

5.如权利要求1所述的钢管定位装置，其特征在于，所述钢管定位装置还包括端部对齐机构，所述端部对齐机构包括一个位于钢管切割工位上被定位钢管长度方向一端的对齐用固定挡板，对齐用固定挡板安装固定在机架上，还包括一个位于钢管切割工位上被定位钢管长度方向另一端的对齐用活动挡板，对齐用活动顶板背离钢管切割工位一侧和一个固定于机架的对齐用推力流体伸缩缸相连。