CN212329620U - 一种双金属复合管坯生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于复合管坯生产装置技术领域，具体涉及一种双金属复合管坯生产装置，包括电极夹持装置、加热装置和旋转支撑装置；电极夹持装置包括立柱、横臂、夹持装置和电刷组件，横臂与立柱滑动连接；夹持装置包括辊架以及设置在辊架上一对可转动夹持辊，辊架上铰接有移动架，移动架上转动连接有压辊；电刷组件设置在横臂或辊架上；加热装置包括支撑立柱、加热器和伸缩臂，支撑立柱滑动连接有滑套，支撑立柱与滑套之间设有升降机构，伸缩臂与滑套之间设有伸缩杆；旋转支撑装置，包括机架和移动机构，移动机构设置在机架底部，机架上设有可转动的支撑底座，机架上设有导电板，导电板上设有相应与支撑底座连接的碳刷组件。

Description

一种双金属复合管坯生产装置

技术领域

本实用新型属于复合管坯生产装置技术领域，具体涉及一种双金属复合管坯生产装置。

背景技术

复合管坯是生产复合管的原材料，因此管坯的制作尤为重要。复合管坯由外层空心材料和内层实心材料组成，外层空心材料与内层实心材料之间通过熔铸方法形成复合管坯，主要是在外层空心材料内放入引弧板和电渣料，外层空心材料和内层实心材料需要分别接电，即使用电渣重熔的方式使得内层实心材料（电极）融化与外层空心材料结合形成复合管坯。

使用时，外层空心材料放置在旋转支撑装置上，通过旋转支撑装置对外层空心材料进行支撑并带动其旋转；内层实心材料由电极夹持装置对其进行夹持并可驱动其旋转；通过加热装置对外层空心材料进行加热。

常见的电渣重熔设备，如：如专利申请号为201010614036.0公开的种真空/气体保护电渣重熔连续定向凝固装置；专利申请号为201510888712.6公开了一种高速、低夹杂物的电渣重熔装置及其重熔方法，变压器分别与水箱（外层空心材料）和电极（内层实心材料）连接，内层实心材料处于旋转状态，水箱处于固定状态。但为了提高结合效果，在生产复合管坯时，需要外层空心材料也需要转动，即将外层空心材料放置在旋转支撑装置上，通过旋转装置带动外层空心材料转动，但由于外层空心材料还需要接电，因此还需设置额外的导电设备进行导电，这样不可避免的增加设备的复杂性，而且导电效果也不理想。同时，电极在夹持的同时还要实现旋转、接电，这样就需要多种装置的组合方能实现，从而导致现有技术中的整体结构较为复杂。

在生产过程中需要对外层空心材料进行加热，一般是通过加热器（感应电炉/中频感应炉）的线圈（加热环）套在外层空心材料外。因此，需要根据外层空心材料的位置调整加热环的位置，尽可能的保证两者处于同轴关系，但现有技术中位置调节较为繁琐。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种双金属复合管坯生产装置，该生产装置可以方便实现复合管坯的生产。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种双金属复合管坯生产装置，包括电极夹持装置、加热装置和旋转支撑装置；通过电极夹持装置对电极进行夹持，通过加热装置对外层空心材料进行加热，通过旋转支撑装置对外层空心材料进行支撑并带动其旋转；

所述电极夹持装置包括立柱、横臂、夹持装置和电刷组件，所述横臂与立柱滑动连接，横臂与立柱之间设置有升降机构，通过升降机构驱动横臂沿立柱移动；所述夹持装置包括辊架以及设置在辊架上一对可转动夹持辊，夹持辊连接有相应的驱动机构，通过驱动机构驱动夹持辊转动，所述辊架上铰接有移动架，移动架与辊架之间设有伸缩推杆，所述移动架上转动连接有压辊，通过压辊与两夹持辊的配合实现对电极的夹持；所述电刷组件设置在横臂或辊架上；

所述加热装置包括支撑立柱、加热器和伸缩臂，所述支撑立柱滑动连接有滑套，支撑立柱与滑套之间设有升降机构，通过升降机构驱动滑套沿支撑立柱移动；所述伸缩臂的一端滑套铰接，伸缩臂的另一端与加热器连接，伸缩臂与滑套之间设有伸缩杆，伸缩杆的两端分别与伸缩臂和滑套铰接；

所述旋转支撑装置，包括机架和移动机构，所述移动机构设置在机架底部，通过移动机构驱动机架移动，所述机架上设有可转动的支撑底座，机架上设有导电板，通过导电板为支撑底座导电，导电板上设有相应与支撑底座连接的碳刷组件，碳刷组件中的碳刷与支撑底座弹性接触。

还包括上料机构，通过上料机构将外层空心材料和电极进行转运，所述上料机构包括上料小车和上料夹臂，所述上料小车上设有物料放置槽，所述上料夹臂设有两个，两个上料夹臂相对设置，物料放置槽位于两上料夹臂之间，所述上料夹臂包括横移机构、纵移机构和伸缩臂，所述横移机构设置在上料小车上，纵移机构与横移机构连接，通过横移机构驱动纵移机构横向移动，伸缩臂设置在纵移机构上，通过纵移机构实现伸缩臂的纵向移动，通过两个伸缩臂的配合实现对外层空心材料和/或电极的夹持。

所述伸缩臂包括伸缩件和夹爪，伸缩件的两端分别与纵移机构和夹爪连接，通过伸缩件带动夹爪移动。

所述伸缩臂设有两个。

所述纵移机构包括支撑外架和支撑内架，支撑内架与支撑外架滑动连接，支撑外架与支撑内架之间设有支撑缸，通过支撑缸驱动支撑内架相对于支撑外架滑动。

所述电刷组件包括电刷、连接板和移动机构，所述电刷通过弹性组件与连接板连接，移动机构与连接板连接，所述移动机构固定在横臂或辊架上。

所述滑套或伸缩臂连接有支架，支架上设有可开合的防护套，防护套连接有相应的开合机构，防护套位于加热器的加热环上方并同轴。

所述碳刷组件包括绝缘外壳、弹簧和碳刷，所述绝缘外壳套设在碳刷外，弹簧设置在绝缘外壳内，弹簧的两端分别与绝缘外壳和碳刷连接，绝缘外壳与机架或导电板固定连接，碳刷通过铜辫子与导电板电连接。

所述弹性组件包括弹簧和连接螺栓，所述连接螺栓穿过连接板与电刷螺纹连接，连接板上设有相应的通孔，连接螺栓可以沿通孔滑动；所述弹簧套设在连接螺栓外并位于连接板与电刷之间。

所述电刷的形状为瓦片状，电刷设有螺纹连接孔。

所述弹性组件设有四个。

所述驱动机构包括减速电机和主动齿轮，主动齿轮与减速电机的输出轴连接，两夹持辊上均设有与主动齿轮啮合的传动齿轮。

所述伸缩臂包括外臂、内臂和伸缩缸，外臂与内臂滑动连接，伸缩缸的两端分别与外臂和内臂连接。

所述防护套包括两个相对设置的环形套，两环形套与开合机构连接。

所述防护套的上端为锥形导向口。

所述环形套与支架之间滑动连接。

所述碳刷组件设有若干个，呈环形分布在支撑底座外。

所述机架上设有防护架，防护架包括防护竖架和防护框架，防护框架设置在防护竖架上，防护竖架的下端与机架固定连接。

所述防护框架与防护竖架滑动连接，机架上设有与防护框架连接的驱动机构，通过驱动机构带动防护框架相对于防护竖架滑动。

所述防护框架设有可拆卸的防护板，防护板上设有通孔。

所述移动机构采用麦克纳姆轮移动机构。

所述移动机构与机架底部之间设有伸缩机构。

所述双金属复合管坯生产装置由自动控制系统进行控制，所述自动控制系统包括控制箱、PLC1、PLC2、PLC3、PLC4、驱动器、电机、变频器、电机；所述控制箱电源与断路器连接，并分别通过接触器与电极松紧电机、工件松紧电机、工件上下电机、伺服电机以及各变频器连接；所述控制箱电源连接断路器后还分别通过滤波器和开关电源输出220V交流电源和24V直流电源；所述PLC1为40点PLC，所述PLC1分别输入控制箱输出的直流24V电源和交流220V电源，所述PLC1输入端X0到X27分别连接有各控制按钮及开关，所述PLC1输出端分别连接有中频加热升降驱动器、电极升降驱动器、各变频器以及变压器，所述各驱动器、变频器分别与相应的电机连接；所述24V电源两端还分别连接有PLC2、PLC3、PlC 4、DVS和hMI，所述PLC2为16点数字量控制模块，主要控制旋转台的前进后退、向左向右以及正转反转；所述PLC3为模拟量模块，所述PLV4为以太网模块，所述DVS为5口交换机，所述HMI为显示屏，所述PLC3还连接有电流信号转换模块。

所述控制箱为不规则矩形控制箱，包括位于上端的操作台以及操作台下端的开关门，所述开关门内设置有电源、PLC1、PLC2、PLC3、PLC4、各驱动器、各变频器，所述操作台上设置有各按钮、开关以及显示屏。

本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果是：

移动架上转动连接有压辊，通过压辊与两夹持辊的配合实现对电极的夹持，夹持辊连接有相应的驱动机构，通过驱动机构驱动夹持辊转动；将夹持与旋转驱动部分很好的组合起来，提高整体性并简化原有繁琐的结构设置。

加热器与伸缩臂连接，通过伸缩臂的伸缩可以带动加热器移动；伸缩臂与滑套之间设有伸缩杆，伸缩杆的两端分别与伸缩臂和滑套铰接，通过伸缩杆的伸缩实现伸缩臂角度的变化，即带动加热器也相应的转动；因此，通过上述结构设置可以方便的实现加热器位置的调整。

机架上设有可转动的支撑底座，外层空心材料放置在支撑底座上，通过支撑底座带动外层空心材料转动；通过导电板为支撑底座导电，导电板上设有相应与支撑底座连接的碳刷组件，碳刷组件中的碳刷与支撑底座弹性接触，支撑底座接电后与其接触的外层空心材料也相应接电。通过上述结构设置即可以实现旋转又可以实现导电。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型电极夹持装置的结构示意图；

图3是本实用新型电极夹持装置的使用状态示意图；

图4是图3中B处的局部放大图；

图5是图3中C向的结构示意图；

图6是图5中D处的局部放大图；

图7是电刷组件的结构示意图

图8是本实用新型加热装置的轴测图一；

图9是本实用新型加热装置的轴测图二；

图10是本实用新型加热装置的主视图；

图11是本实用新型加热装置的使用状态示意图；

图12是本实用新型加热装置的另一种结构示意图；

图13是本实用新型防护套的结构示意图；

图14是本实用新型滑槽的结构示意图；

图15是本实用新型加热装置的另一种结构的使用状态示意图；

图16是实用新型旋转支撑装置的结构示意图；

图17是图16中A处的局部放大图；

图18是本实用新型旋转支撑装置的主视图；

图19是本实用新型旋转支撑装置的剖视图；

图20是图19中B处的局部放大图；

图21是本实用新型碳刷组件的半剖结构示意图；

图22是本实用新型防护架的结构示意图；

图23是本实用新型旋转支撑装置的使用状态示意图；

图24是本实用新型上料机构的结构示意图；

图25是本实用新型上料机构的侧视图；

图26是本实用新型上料夹臂的结构示意图；

图27是本实用新型控制箱电源示意图；

图28是本实用新型控制箱电源A部分电路图；

图29是本实用新型控制箱电源B部分电路图；

图30是本实用新型变频器部分原理图电路图；

图31是本实用新型驱动机部分原理图电路图；

图32是本实用新型PLC1连接电路图；

图33是本实用新型PLC1的C部分连接电路图；

图34是本实用新型PLC1的D部分连接电路图；

图35是本实用新型PLC2、PLC3、PLC4、DVS以及HMI的连接电路图；

图36是本实用新型PLC2、PLC3、PLC4、DVS以及HMI连接的E部分电路图；

图37是本实用新型PLC2、PLC3、PLC4、DVS以及HMI连接的F部分电路图；

图38是本实用新型操作台原理电路图；

图39是本实用新型控制箱侧面结构示意图；

其中：1为电极夹持装置，101为立柱，102为横臂，103为夹持装置，104为电刷组件，10400为电刷，10401为连接板，10402为弹性组件，104020为弹簧，104021为连接螺栓，104022为通孔，105为升降机构，10500为螺母，10501为螺杆，106为夹持辊，107为驱动机构，10700为减速电机，10701为主动齿轮，10702为传动齿轮，108为移动架，109为伸缩推杆，1010为压辊，1011为电极，1012为移动机构，1013为辊架，1014为线缆。

2为加热装置，201为支撑立柱，202为加热器，2020为加热环，203为伸缩臂，2030为外臂，2031为内臂，2032为伸缩缸，204为滑套，205为升降机构，2050为螺杆，2051为螺母，206为伸缩杆，207为支架，208为防护套，2080为环形套，209为开合机构，2010为锥形导向口，2011为滑槽，2012为滑轨，2013为外层空心材料，2014为连接板。

3为旋转支撑装置，301为机架，302为移动机构，303为支撑底座，304为旋转台，305为导电板，306为碳刷组件，3060为绝缘外壳，3061为弹簧，3062为碳刷，307为铜辫子，308为防护架，3080为防护竖架，3081为防护框架，309为驱动机构，3010为防护板，3011为伸缩机构，3012为垫片，3013为连接螺栓。

4为上料机构，401为上料小车，402为上料夹臂，4021为横移机构，4022为纵移机构，40221为支撑外架，40222为支撑内架，40223为支撑缸，4023为伸缩臂，40231为伸缩件，40232为夹爪，403为物料放置槽。

5为控制箱。

具体实施方式

下面对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种双金属复合管坯生产装置，包括电极夹持装置、加热装置和旋转支撑装置；通过电极夹持装置对电极进行夹持，通过加热装置对外层空心材料进行加热，通过旋转支撑装置对外层空心材料进行支撑并带动其旋转；

如图2至7所示，电极夹持装置1包括立柱101、横臂102、夹持装置103和电刷组件104，横臂102与立柱101滑动连接，横臂102与立柱101之间设置有升降机构105，通过升降机构105驱动横臂102沿立柱101移动；升降机构105采用现有技术中的螺杆升降机构即可，螺杆升降机的螺杆10501末端与立柱101转动连接，螺杆升降机的壳体固定在立柱101或地面上，螺母10500与横臂102固定连接，通过螺杆10501的转动驱动螺母10500以及横臂102沿立柱101移动。

夹持装置103包括辊架1013以及设置在辊架1013上一对可转动夹持辊106，夹持辊106连接有相应的驱动机构107，通过驱动机构107驱动夹持辊106转动，辊架1013上铰接有移动架108，移动架108与辊架1013之间设有伸缩推杆109，移动架108上转动连接有压辊1010，通过伸缩推杆109的伸缩实现移动架108转动开合，使得压辊1010与两夹持辊106配合实现对电极1011的夹持；电刷组件104设置在横臂102或辊架1013上，电极1011夹持后通过与电刷组件104连接接电。伸缩推杆109可以采用现有技术中的电动缸，电动缸的缸体铰接在辊架1013上，电动缸的杆体（活塞杆）与移动架108铰接。

使用时，伸缩推杆109缩回使得移动架108打开，压辊1010远离两夹持辊106，将电极1011移动至两夹持辊106与压辊1010之间后，伸缩推杆109伸出使得移动架108反向移动闭合，使得压辊1010以及两夹持辊106夹住电极1011，完成对电极1011的夹持固定。通过驱动机构107带动夹持辊106转动，进而带动被夹持的电极1011也相应转动。即通过上述结构可以实现对电极1011的夹持和旋转。

如图8至15所示，加热装置2包括支撑立柱201、加热器202和伸缩臂203，支撑立柱201滑动连接有滑套204，支撑立柱201与滑套204之间设有升降机构205，通过升降机构205驱动滑套204沿支撑立柱201移动；升降机构205采用现有技术中常见的机构即可，如：螺杆升降机，螺杆升降机的壳体固定在地面或者支撑立柱201上，其螺杆2050的末端与支撑立柱201转动连接，支撑立柱201上设有相应的连接板2014，其螺母2051与滑套204固定连接，通过螺杆2050的转动，驱动螺母2051以及滑套204沿着支撑立柱201移动。

伸缩臂203的一端滑套204铰接，伸缩臂203的另一端与加热器202固定连接，伸缩臂203与滑套204之间设有伸缩杆206，伸缩杆206的两端分别与伸缩臂203和滑套204铰接，通过伸缩杆206的转动驱动伸缩臂203转动。伸缩杆206可以采用现有技术中的电动伸缩缸。

使用时，通过调整伸缩臂203的伸出长度，以及通过伸缩杆206调整角度，从而对加热器202的位置进行调整，保证加热器202的加热环2020与外层空心材料2013同轴。滑套204移动时，可以带着加热器202也相应移动，即加热环2020沿外层空心材料2013进行轴向移动。

如图16至23所示，旋转支撑装置3包括机架301和移动机构302，移动机构302设置在机架301底部，通过移动机构302驱动机架301移动，移动机构302可以采用现有技术中轨道轮、连杆式驱动等机构，无论采用何种机构只要可以是实现机架301的移动即可。

机架301上可转动的支撑底座303，可以通过在机架301上设置旋转台304，通过旋转台304驱动支撑底座303旋转，旋转台304的台体固定在机架301上，支撑底座303与旋转台304的旋转部（转台）固定连接，具体可通过螺栓方式连接；当然，支撑底座303还可以通过电机、齿轮机构驱动其转动。同理，无论采用何种机构，只要可以实现其转动即可。

机架301上设有导电板305，通过导电板305为支撑底座303导电，在支撑底座303与旋转台304的旋转部（转台）之间设置有垫片3012。

导电板305上设有相应与支撑底座303连接的碳刷组件306，碳刷组件306中的碳刷3062与支撑底座303弹性接触。供电元件通过导线与导电板305连接，支撑底座303通过导电板305、碳刷组件306实现接电。

生产时，通过转运设备将外层空心材料和内层实心材料放置到相应的设备上，具体的：将内层实心材料（电极1011）转移至电极夹持装置处，通过夹持装置对电极1011夹持固定；将外层空心材料2013放置在支撑底座303上，加热器202的加热环2020套在外层空心材料2013外。变压器的两个线缆分别与电刷组件104和碳刷组件306连接，从而实现外层空心材料和内层实心材料接电并构成相应的回路，通过在外层空心材料内装置引弧板和电渣料即可进行复合管坯的生产。

在转运外层空心材料和内层实心材料时，可以采用现有技术中常见的吊具实现，但吊具吊运过程中不平稳且效率低。因此，需要设置相应的上料机构：通过上料机构将外层空心材料和电极进行转运。

进一步，如图24至25所示，上料机构4包括上料小车401和上料夹臂402，上料小车401上设有物料放置槽403，上料夹臂402设有两个，两个上料夹臂402相对设置，物料放置槽403位于两上料夹臂402之间。物料放置槽403内可以放置外层空心材料和/或内层实心材料。通过上料小车401可以方便实现移动，其可以采用现有技术中的履带式平板车、轮式车或麦克纳姆轮小车。

上料夹臂402包括横移机构4021、纵移机构4022和伸缩臂4023，横移机构4021设置在上料小车401上，纵移机构4022与横移机构4021连接，通过横移机构4021驱动纵移机构4022横向移动，伸缩臂4023设置在纵移机构4022上，通过纵移机构4022实现伸缩臂4023的纵向移动，通过两个伸缩臂4023的配合实现对外层空心材料和/或电极的夹持。

横移机构4021可以采用现有技术中常见的直线电机、电动直线滑台等，以电动直线滑台为例：电动直线滑台的底座固定在上料小车401上，纵移机构4022固定在电动直线滑台的滑台上；两上料夹臂402的电动直线滑台可以采用联轴器连接起来，即通过一个电机进行驱动，当然也可以通过通过两个电机分别进行驱动。

伸缩臂4023包括伸缩件40231和夹爪40232，伸缩件40231的两端分别与纵移机构4022和夹爪40232连接，通过伸缩件40231带动夹爪40232移动。伸缩件40231可以采用现有技术中常见的带有导向的电动缸，电动缸的缸体固定在纵移机构4022上，夹爪40232固定在电动缸的杆上。

使用时，通过两上料夹臂402的横移机构4021将纵移机构4022以及伸缩臂4023移动到物料放置槽403中外层空心材料或内层实心材料处，通过伸缩臂4023的伸缩件40231伸出，两夹爪40232相对移动对外层空心材料或内层实心材料进行夹持；夹持后通过纵移机构4022升起将被夹持物从物料放置槽403中取出；通过横移机构4021带动整体移动，将外层空心材料转移至支撑底座303上，或将内层实心材料转移至夹持装置处由夹持装置进行夹持。

外层空心材料和内层实心材料可以以组合的方式放置在物料放置槽403中，伸缩臂4023设有两个。既可以同时进行外层空心材料和内层实心材料的转移。

进一步，纵移机构4022包括支撑外架40221和支撑内架40222，支撑内架40222与支撑外架40221滑动连接，支撑外架40221与支撑内架40222之间设有支撑缸40223，支撑缸40223（电动缸）的两端分别与支撑外架40221和支撑内架40222铰接或固定连接，通过支撑缸40223的伸缩驱动支撑内架40222相对于支撑外架40221滑动，即实现纵向移动；支撑外架40221与横移机构4021的移动部（滑台）固定连接，伸缩件40231的缸体固定在支撑内架40222上。

进一步，驱动机构107的主要目的使为了实现夹持辊106的转动，其可以采用现有技术中的多种结构实现，无论采用何种结构只要可以实现夹持辊106的转动即可，具体的：驱动机构107包括减速电机10700和主动齿轮10701，减速电机10700的壳体固定在辊架1013或者横臂102上，主动齿轮10701与减速电机10700的输出轴连接，两夹持辊106上均设有与主动齿轮10701啮合的传动齿轮10702，通过主动齿轮10701的转动，从而驱动与其啮合的传动齿轮10702以及夹持辊106相应转动。

进一步，电刷组件104主要是为了与电极1011连接，实现电极1011的接电，因此其可以采用多种结构实现，优选采用以下结构：

电刷组件104包括电刷10400、连接板10401和移动机构1012，电刷10400通过弹性组件10402与连接板10401连接，移动机构1012与连接板10401连接，移动机构1012固定在横臂102或辊架1013上。通过移动机构1012推动连接板10401移动，使得电刷10400也相应移动从而与被夹持的电极1011贴合，从而实现电极1011的接电。通过弹性组件10402是为了保证电刷10400与电极1011之间为弹性接触，并可以确保电刷10400始终与电极1011接触。移动机构1012的主要目的使为了实现连接板10401的移动，故其可以采用现有技术中的直线移动机构，如：直线电机、伸缩电动缸、螺杆升降机等，以伸缩电动缸（带导向）为例：伸缩电动缸的缸体固定在横臂102或辊架1013上，伸缩电动缸的伸缩杆（活塞杆）与连接板10401连接，通过伸缩杆的伸缩进而实现连接板10401的移动。

进一步，弹性组件10402包括弹簧104020和连接螺栓104021，连接螺栓104021穿过连接板10401与电刷10400螺纹连接，连接板10401上设有相应的通孔104022，连接螺栓104021可以沿通孔104022滑动；弹簧104020套设在连接螺栓104021外并位于连接板10401与电刷10400之间。通过移动机构1012使电刷10400与电极1011接触后，弹簧104020处于被压缩状态，连接螺栓104021沿通孔104022滑动，通过弹簧104020释的弹性势能推动电刷10400与电极1011接触。

进一步，电刷10400的形状为瓦片状，采用此种结构设置可以保证电刷10400与电极1011之间有较大的接触面积。电刷10400设有螺纹连接孔，通过螺纹连接孔可以方便与供电设备的线缆1014连接。

进一步，弹性组件10402的数量可以根据实际情况设定，可以设有四个，保证受力更为均匀。

进一步，伸缩臂203可以采用多种结构实现，如其可以采用直线电机等，无论采用何种结构只要可以实现伸缩（移动）即可。

伸缩臂203包括外臂2030、内臂2031和伸缩缸2032，外臂2030为中空结构，外臂2030与内臂2031滑动连接，外臂2030与内臂2031之间形成类似伸缩管的结构，伸缩缸2032的两端分别与外臂2030和内臂2031固定连接或铰接。通过伸缩缸2032的伸缩实现内臂2031相对于外臂2030的移动。

进一步，滑套204或伸缩臂203连接有支架207，支架207上设有可开合的防护套208，防护套208连接有相应的开合机构209，防护套208位于加热器202的加热环2020上方并同轴。生产中，外层空心材料2013需要穿过加热环2020，因此在安装外层空心材料2013时，可能会与加热环2020发生磕碰。通过上述结构设置，外层空心材料需要穿过防护套208，通过防护套208可以避免外层空心材料直接与加热环2020接触，避免由于晃动发生磕碰。根据需要通过开合结构可以实现防护套208的开合。

进一步，防护套208包括两个相对设置的环形套2080，两环形套2080与开合机构209连接。开合机构209可以采用连杆机构或者可以直接采用电动伸缩缸，电动伸缩缸可以采用双出式伸缩缸，当然也可以采用普通的电动缸，即每个环形套2080均连接有一个电动缸，电动缸的缸体固定在支架207上，电动缸的杆体与环形套2080连接，通过电动缸杆体的伸缩实现环形套2080的移动。

进一步，防护套208的上端为锥形导向口2010，可以起到导向作用。

进一步，环形套2080与支架207之间滑动连接，可以提高环形套2080开合移动过程中的平稳性。具体的，可以在每个环形套2080均设置滑槽2011，在支架207上设有相应的滑轨2012，通过滑槽2011与滑轨2012的配合实现滑动连接。

进一步，碳刷组件306包括绝缘外壳3060、弹簧3061和碳刷3062，绝缘外壳3060套设在碳刷3062外，碳刷3062相对于绝缘外壳3060可以轴向移动；弹簧3061设置在绝缘外壳3060内，弹簧3061的两端分别与绝缘外壳3060和碳刷3062连接（固定连接或相抵），绝缘外壳3060与机架301或导电板305固定连接，机架301和导电板305上相应的通孔（插接）或者螺纹孔（螺纹连接）。碳刷3062优选采用合金材质。

碳刷3062通过铜辫子307与导电板305电连接，碳刷3062的上端设有相应的连接螺栓3013，通过连接螺栓3013与铜辫子307连接，碳刷3062的下端伸出绝缘外壳3060外与支撑底座303连接。具体的：绝缘外壳3060为两端开口结构，其上端可设置为缩口结构，可以用于弹簧3061相抵。当碳刷组件306安装后，弹簧3061处于被压缩状态，弹簧3061推动碳刷3062始终与支撑底座303接触，实现导电的目的。

进一步，碳刷组件306设有若干个，具体数量可以根据实际情况设定，并可呈环形分布在支撑底座303外。

进一步，机架301上设有防护架308，防护架308包括防护竖架3080和防护框架3081，防护框架3081设置在防护竖架3080上，防护竖架3080的下端与机架301固定连接。外层空心材料在放置时先穿过防护框架3081然后再置于支撑底座303上，通过防护架308的设置可以起到防护作用，防止外层空心材料意外倾斜跌落，避免不必要的安全隐患。

进一步，防护框架3081可以与防护竖架3080固定连接，但这样在放置外层空心材料时需要将其吊至一定高度后在放下，操作时存在移动的不便。因此：

防护框架3081与防护竖架3080滑动连接，机架301上设有与防护框架3081连接的驱动机构309，通过驱动机构309带动防护框架3081相对于防护竖架3080滑动，实现防护框架3081的位置可调，放置空心材料时可以先将防护框架3081调低，放置后再将其调高。驱动机构309可以采用现有技术中常见的直线升降机构，如：螺杆升降机，螺杆升降机的壳体固定在机架301上，螺杆升降机的螺母与防护框架3081固定连接，通过螺杆升降机的螺杆的旋转，实现螺母以及于其连接的防护竖架3080沿防护竖架3080滑动，实现高低的调节。

进一步，防护框架3081设有可拆卸的防护板3010，防护板3010中部设有通孔。可以根据实际加工外层空心材料的规格，设置多种不同内径通孔的防护板3010，根据实际情况安装相配套的防护板3010。防护板3010具体可以通过螺栓方式与防护框架3081连接，实现可拆卸。

进一步，移动机构302优选采用麦克纳姆轮移动机构。

进一步，移动机构302与机架301底部之间设有伸缩机构3011。通过伸缩机构3011推动机架301纵向移动，实现高度的调节，伸缩机构3011可以采用技术中常见的升降台。升降台的固定部与麦克纳姆轮移动机构302的架体固定连接，其移动部与机架301底部固定连接，通过移动部的移动实现高度的调节。

所述双金属复合管坯生产装置由自动控制系统进行控制，所述自动控制系统包括控制箱5、PLC1、PLC2、PLC3、PLC4、驱动器、电机、变频器、电机；所述控制箱5电源与断路器连接，并分别通过接触器与电极松紧电机、工件松紧电机、工件上下电机、伺服电机以及各变频器连接；所述控制箱5电源连接断路器后还分别通过滤波器和开关电源输出220V交流电源和24V直流电源；所述PLC1为40点PLC，所述PLC1分别输入控制箱5输出的直流24V电源和交流220V电源，所述PLC1输入端X0到X27分别连接有各控制按钮及开关，所述PLC1输出端分别连接有中频加热升降驱动器、电极升降驱动器、各变频器以及变压器，所述各驱动器、变频器分别与相应的电机连接；所述24V电源两端还分别连接有PLC2、PLC3、PlC 4、DVS和hMI，所述PLC2为16点数字量控制模块，主要控制旋转台的前进后退、向左向右以及正转反转；所述PLC3为模拟量模块，所述PLV4为以太网模块，所述DVS为5口交换机，所述HMI为显示屏，所述PLC3还连接有电流信号转换模块。

所述控制箱5为不规则矩形控制箱，包括位于上端的操作台以及操作台下端的开关门，所述开关门内的操作箱内设置有电源、PLC1、PLC2、PLC3、PLC4、各驱动器、各变频器，所述操作台上设置有各按钮、开关以及显示屏。

上面仅对本实用新型的较佳实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双金属复合管坯生产装置，其特征在于：包括电极夹持装置、加热装置和旋转支撑装置；通过电极夹持装置对电极进行夹持，通过加热装置对外层空心材料进行加热，通过旋转支撑装置对外层空心材料进行支撑并带动其旋转；

所述电极夹持装置包括立柱、横臂、夹持装置和电刷组件，所述横臂与立柱滑动连接，横臂与立柱之间设置有升降机构，通过升降机构驱动横臂沿立柱移动；所述夹持装置包括辊架以及设置在辊架上一对可转动夹持辊，夹持辊连接有相应的驱动机构，通过驱动机构驱动夹持辊转动，所述辊架上铰接有移动架，移动架与辊架之间设有伸缩推杆，所述移动架上转动连接有压辊，通过压辊与两夹持辊的配合实现对电极的夹持；所述电刷组件设置在横臂或辊架上；

所述加热装置包括支撑立柱、加热器和伸缩臂，所述支撑立柱滑动连接有滑套，支撑立柱与滑套之间设有升降机构，通过升降机构驱动滑套沿支撑立柱移动；所述伸缩臂的一端滑套铰接，伸缩臂的另一端与加热器连接，伸缩臂与滑套之间设有伸缩杆，伸缩杆的两端分别与伸缩臂和滑套铰接；

所述旋转支撑装置，包括机架和移动机构，所述移动机构设置在机架底部，通过移动机构驱动机架移动，所述机架上设有可转动的支撑底座，机架上设有导电板，通过导电板为支撑底座导电，导电板上设有相应与支撑底座连接的碳刷组件，碳刷组件中的碳刷与支撑底座弹性接触。

2.根据权利要求1所述的一种双金属复合管坯生产装置，其特征在于：还包括上料机构，通过上料机构将外层空心材料和电极进行转运，所述上料机构包括上料小车和上料夹臂，所述上料小车上设有物料放置槽，所述上料夹臂设有两个，两个上料夹臂相对设置，物料放置槽位于两上料夹臂之间，所述上料夹臂包括横移机构、纵移机构和伸缩臂，所述横移机构设置在上料小车上，纵移机构与横移机构连接，通过横移机构驱动纵移机构横向移动，伸缩臂设置在纵移机构上，通过纵移机构实现伸缩臂的纵向移动，通过两个伸缩臂的配合实现对外层空心材料和/或电极的夹持。

3.根据权利要求2所述的一种双金属复合管坯生产装置，其特征在于：所述伸缩臂包括伸缩件和夹爪，伸缩件的两端分别与纵移机构和夹爪连接，通过伸缩件带动夹爪移动。

4.根据权利要求2或3所述的一种双金属复合管坯生产装置，其特征在于：所述伸缩臂设有两个。

5.根据权利要求2或3所述的一种双金属复合管坯生产装置，其特征在于：所述纵移机构包括支撑外架和支撑内架，支撑内架与支撑外架滑动连接，支撑外架与支撑内架之间设有支撑缸，通过支撑缸驱动支撑内架相对于支撑外架滑动。

6.根据权利要求1所述的一种双金属复合管坯生产装置，其特征在于：所述电刷组件包括电刷、连接板和移动机构，所述电刷通过弹性组件与连接板连接，移动机构与连接板连接，所述移动机构固定在横臂或辊架上。

7.根据权利要求1所述的一种双金属复合管坯生产装置，其特征在于：所述滑套或伸缩臂连接有支架，支架上设有可开合的防护套，防护套连接有相应的开合机构，防护套位于加热器的加热环上方并同轴。

8.根据权利要求1所述的一种双金属复合管坯生产装置，其特征在于：所述碳刷组件包括绝缘外壳、弹簧和碳刷，所述绝缘外壳套设在碳刷外，弹簧设置在绝缘外壳内，弹簧的两端分别与绝缘外壳和碳刷连接，绝缘外壳与机架或导电板固定连接，碳刷通过铜辫子与导电板电连接。

9.根据权利要求1所述的一种双金属复合管坯生产装置，其特征在于：所述双金属复合管坯生产装置由自动控制系统进行控制，所述自动控制系统包括控制箱（5）、PLC1、PLC2、PLC3、PLC4、驱动器、电机、变频器、电机；所述控制箱（5）电源与断路器连接，并分别通过接触器与电极松紧电机、工件松紧电机、工件上下电机、伺服电机以及各变频器连接；所述控制箱（5）电源连接断路器后还分别通过滤波器和开关电源输出220V交流电源和24V直流电源；所述PLC1为40点PLC，所述PLC1分别输入控制箱（5）输出的直流24V电源和交流220V电源，所述PLC1输入端X0到X27分别连接有各控制按钮及开关，所述PLC1输出端分别连接有中频加热升降驱动器、电极升降驱动器、各变频器以及变压器，所述各驱动器、变频器分别与相应的电机连接；所述24V电源两端还分别连接有PLC2、PLC3、PLC4、DVS和HMI，所述PLC2为16点数字量控制模块，主要控制旋转台的前进后退、向左向右以及正转反转；所述PLC3为模拟量模块，所述PLV4为以太网模块，所述DVS为5口交换机，所述HMI为显示屏，所述PLC3还连接有电流信号转换模块。

10.根据权利要求9所述的一种双金属复合管坯生产装置，其特征在于：所述控制箱为不规则矩形控制箱（5），包括位于上端的操作台以及操作台下端的开关门，所述开关门内的操作箱内设置有电源、PLC1、PLC2、PLC3、PLC4、各驱动器、各变频器，所述操作台上设置有各按钮、开关以及显示屏。

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