鋼管拋丸機自動上料裝置設計

摘要：本文設計了一種鋼管拋丸機專用自動上料裝置，它主要由上料架、撥料盤、送料輥道及動力系統等組成，回轉式撥料盤將上料架上的1根鋼管抬起，鋼管沿撥料盤斜面滾動，被準確地放置到送料輥道上并送進拋丸室，撥料盤每轉可將2個鋼管送入輥道。撥料盤采用組合式結構，減小了撥料盤與等待送進鋼管的作用力，降低了振動及噪聲。采用本設計減輕了工人勞動強度，與人工上料相比工作效率提高4倍以上。本文由青島鋼管拋丸機生產廠家青島吉川整理
關鍵詞：拋丸機；鋼管；自動；上料

1前言


作為輸送石油、天燃氣、水、煤氣、蒸氣等流體的管道，鋼管在石油化工、鋼鐵、城市集中供熱、供排水等行業大量使用，另外，與實心鋼材相比，在抗彎、抗扭強度相同的情況下，鋼管重量較輕，所以也廣泛用于制造機械零件和工程構件。為提高鋼管使用壽命，鋼管內外壁表面需要強化、除銹、涂漆等處理，表面拋丸、噴砂處理可強化表面，提高疲勞強度及耐腐蝕性，增大漆面與金屬表面的結合力力。該鋼管拋丸機是我公司生產的一種鋼管外壁自動化處理設備，主要用于直徑不大于76毫米的鋼管表面拋丸處理，同類設備多采用人工上料，工人勞動強度大、上料時間長節拍不好控制，降低拋丸處理效率。本文設計了鋼管拋丸機得專用自動上料裝置，其組成如圖1所示：整個上料裝置由上料架1、撥料盤2、動力系統3以及送料滾動4和5等組成。撥料盤轉動1轉可將2個鋼管送進拋丸室，大大提高生產效率。以下簡要介紹該上料裝置工作原理及典型結構。
1上料架2撥料盤3動力系統4外側送料輥道5內側送料輥道

圖1自動上料裝置原理圖
2自動上料裝置工作原理


圖2為撥料盤工作循環示意圖,其工作原理如下：*先將多根需要拋丸處理的鋼管放在帶斜度的上料架1上，在重力作用下，鋼管排列整齊靠緊在上料架下部擋塊上，此時工件被定位；動力系統（減速機）為撥料盤2提供動力，通過鏈傳動帶動其順時針旋轉，撥料盤轉動可將管子送到送料輥道上，送料棍子的連續旋轉將工件送入拋丸室，進行下工序拋丸處理。撥料盤的工作循環如下：當撥料盤2處于位置Ⅰ時，撥料盤A點圓弧角將上料架上1個鋼管托起，隨著撥料盤2的順時針旋轉，撥料盤上A點向上抬起，B點向下方轉動，在重力作用下，管子沿斜面AB滾動到B點圓弧角，撥料盤2繼續轉動，就將管子放置在內側送料輥道5上，此時完成第一根管子上料；撥料盤2從位置Ⅱ開始繼續轉動，達到位置Ⅲ時，撥料盤另一個工作面上的C點圓弧角將第二根管子抬起，撥料盤重復前半周期的運動，其上D點圓弧角將第二根管子放置在外側送料輥道5上（位置Ⅳ），此時撥料盤旋轉一周，完成2根管子上料。上料時間節拍由動力系統傳動速度控制。
圖2撥料盤工作循環圖
3撥料盤結構設計


本上料機構要實現向2個送料輥道放置鋼管，由于2個輥道相對撥料盤回轉中心距離不同，即撥料盤上B點與D點相對撥料盤回轉中心距離不同（圖2）。撥料盤從位置Ⅰ到位置Ⅱ轉變過程中，AD段輪廓的曲率半徑逐漸增大，因為上料架上會有部分待上料的鋼管，其沿上料架斜面方向的分力會直接作用在AD段上，撥料盤順時針轉動時，需要推動鋼管沿斜面向上移動，大大增大了撥料盤徑向載荷，需加大其機械結構剛度及動力系統功率，也容易引起振動。為解決該問題，將撥料盤設計成組合式，如圖3所示：AD段與BC段為同心圓弧，在D點增加鉸鏈連接的搖臂，當撥料盤由位置Ⅰ向位置Ⅱ過程中，在重力作用下搖臂會逆時針擺動，不會對管子產生壓力；當撥料盤由位置Ⅲ向位置Ⅳ過程中，撥料盤上的鋼管沿CD向下滾動推動搖臂順時針擺動打開，將鋼管放置在外側送料滾道上。
鋼管直徑改變時，應調節上料架底部擋塊位置，同一批處理的鋼管直徑也不要差別太大，保證只有1個鋼管進入撥料盤即可；上料架的斜度一般控制在3°以內，如果斜度太大，鋼管對撥料盤沖擊較大，使工作中振動及噪聲增大。

1搖臂2撥料盤體
圖3撥料盤結構示意圖
4結論


鋼管拋丸機采用自動上料裝置，可協調上料時間節拍，使機器拋丸處理基本時間與上料輔助時間重合起來，機器空運轉時間減少，提高了設備的利用率；自動上料可在1分鐘之內完成，與人工上料相比：降低了勞動強度，效率提高4倍以上。