用于鋼管內壁清理機的步進式上下料機構

摘要：鋼管內壁噴丸清理機設備的上下料方式對清理效率、設備成本等有較大影響。改進設計了一種 步進式上下料機構，上下料時托板上下移動，托板形狀有特殊要求，鋼管在階梯斜面移位，逐件‘鏈續(xù)”上 下料，可同時在線處理４～６根鋼管，并且可與外壁清理、噴涂等后續(xù)工序并線連接使用。使用該上下料 機構。設備具有自動化程度高、占地面積小，造價低等優(yōu)點。
關鍵詞：鋼管：內壁；清理；步進式；上下料
為了去除鋼管內壁表面氧化皮，提高耐腐蝕性和疲勞強度，通常采用噴丸工藝來處理鋼管內壁 表面，即將噴槍插入到鋼管內孔中，利用壓縮空氣作為動力，將彈丸加速產(chǎn)生一定的動能，噴打鋼 管內壁。鋼管本身自轉，噴槍沿鋼管軸線方向往復移動，實現(xiàn)對鋼管內壁全方位噴丸清理。在鋼管 噴丸清理中，鋼管上下料方式對清理效率、設備成本、環(huán)境保護等影響較大。目前，單管、雙管內 壁噴砂設備通常采用人工上下料，即工人用運管小車將鋼管推至噴砂設備旁邊，用起吊裝置將鋼管 放置到轉動機構上，使管子轉動，由噴槍噴砂清理，噴砂清理完成后，再由單臂吊卸料機構卸料。 這種方法勞動強度大、效率低、設備密封困難污染環(huán)境。對于清理三管及以上的多管清理設備，則 多采用平移小車來自動上下料，平移小車需要專用軌道，每次上下料需將所有工件移出噴射區(qū)，設 備占地面積大、造價高，無法實現(xiàn)連續(xù)處理，很難與后續(xù)鋼管外壁清理、噴涂等工序并線連接使用。 步進式上下料機構已經(jīng)很成熟，廣泛應用于軋鋼加熱爐，使用專用的步進機構，在爐內做矩形運動 來移送圓鋼，圓鋼之間可以留出空隙，出爐圓鋼由托出裝置送出，具有結構簡單、動作可靠等優(yōu)點。 鋼管內壁清理機處理工件是鋼管，工件形狀與軋鋼加熱爐的圓鋼相同，因此該步進式上下料機構可 以借用到鋼管內壁清理設備上。
１步進式上下料機構原理
圖１為步進式上下料機構工作流程。圖1（ａ）為工作狀態(tài)，此時鋼管２～７放置在多個轉動托 輥之上，輸入動力使各托輥轉動并帶動鋼管２～７自轉；為了便于換位時鋼管滾動和保持位置不混亂ｊ 還設有帶有“Ｖ’’形缺口的保持架，作為輔助定位元件分隔工件；上下料托板作用是“平移”工件，該零 件可沿其導軌上下移動，由液壓缸推動，共有上下２個工位，處于上工位時應能抬起所有工件，要 求上下料托板的上斜面高于保持架上對應斜面，上工位位置由死檔鐵控制；處于下工位時，工件在 噴丸位置，此時將噴槍插入鋼管２～７內部，即可進行噴砂清理。鋼管１是等待上料的工件， 管７為第一個待下料鋼管。需要上下料時（圖ｌｂ）停止噴砂，將噴槍從各鋼管中抽出，自動提升系統(tǒng)將上下料托板抬起至上工位，鋼管１～７隨上下料托板一同抬起，鋼管１～６沿上下料托板的斜面 自動向前滾動，到達斜面底部阻擋面時停止，鋼管７可移至下料平臺上，等待下料輸出裝置動作。 當上下料托板再移至下工位（圖ｌｃ），鋼管１～６沿保持架相應斜面滾動至工作位置，此時鋼管位置 與圖（ａ）中完全一致，只是向前移動一個工位，由于鋼管位置準確，噴槍只需沿鋼管軸線方向移動 一個自由度，簡化設備結構。此時鋼管ｌ被送到工作區(qū)，而鋼管７從工作區(qū)離開。重復以上工序可 完成所有工件順序更換，實際上是將上下料托板的垂直運動轉變?yōu)楣ぜ?ldquo;平移”。 需要強調的是上下料托板形狀有特殊要求，各斜面斜度要與提升速度相協(xié)調，如果斜度太大或 提升速度過高，鋼管沿斜面滾動加速度過大，會造成鋼管脫離正確位置或者產(chǎn)生較大沖擊。鋼管較 長需有多個上下料托板，且其運動必須同步，可采用機械聯(lián)動裝置，保持其瞬時速度位移完全一樣
圖1步進式上下料機構工作流程
２結論

將應用于軋鋼加熱爐的步進式上下料機構改進設計，可用于鋼管內壁噴砂設備的上下料。該上 下料方式使鋼管逐件“連續(xù)”位移，可同時在線處理４～６根鋼管，有效改善工人操作環(huán)境，減輕工人 勞動強度。該機構可以與后續(xù)鋼管外壁拋丸清理、表面噴涂等工序并線使用，提高噴丸設備的自動 化程度。具有占地面積小，設備造價低等優(yōu)點。