一种小口径厚壁金属管材高效矫直机组的制作方法

1.本实用新型属于金属矫直机技术领域，具体涉及一种小口径厚壁金属管材高效矫直机组。


背景技术：

2.目前，小口径厚壁管材广泛应用于国民生活中，由于生产过程中存在较大的残余应力，导致管材的椭圆度与直线度较差，极大影响后续的深加工。而传统的生产方式采用多辊式倾斜布置矫直，存在矫直单元多，管材在辊缝中多次发生压扁、弯曲等复杂应变过程，但由于小口径厚壁管材刚度强，极易发生圆度矫直效果不良，并且因为斜辊式辊颈入口部分直径较大、轧辊倾斜角度较小，导致小口径厚壁管材极易在咬入过程中撞上导辊，极易导致管材与轧辊产生损坏，影响产品质量，另外，由于多辊式矫直设备结构复杂，导致设备投入成本较高、矫直过程复杂、维护成本高。因此，市场上急需要一种生产效率高、产品质量高的一种高效、精密的小口径厚壁管材矫直设备。


技术实现要素：

3.本实用新型针对上述问题提供了一种小口径厚壁金属管材高效矫直机组。
4.为达到上述目的本实用新型采用了以下技术方案：
5.一种小口径厚壁金属管材高效矫直机组，包括上料装置、送料装置、入口限位装置、矫直主机、出料装置和收集装置，所述上料装置设置在所述送料装置的一侧，用于将拆捆待矫直管输送至送料装置，所述送料装置，入口限位装置，矫直主机，出料装置依次排列设置，所述送料装置用于向矫直主机输送管材，设置在矫直主机入口处的入口限位装置用于对进入矫直主机的管材进行导向，所述矫直主机用于对管材进行矫直，所述出料装置用于将矫直主机矫直过后的管材移出矫直生产线，所述收集装置设置在出料装置的一侧，用于将矫直过后滑落下来的管材进行收集处理。
6.进一步，所述上料装置包括多个并列设置的支架，所述支架由固定横梁和位于固定横梁下方的支腿组成，所述固定横梁呈倾斜布置，在所述固定横梁的左侧设置有挡料块，所述挡料块固定安装在挡料转轴的上端，所述挡料块偏心设置在所述固定横梁的前侧设置有挡料轴承座，所述挡料转轴可转动的设置在挡料轴承座内，所述挡料转轴的下端与转动杆的一端固定连接，所述转动杆的另一端铰接在摆动拉杆上，在所述摆动拉杆上还铰接有与主动杆，所述主动杆的另一端与一号电机的输出轴固定连接，且所述主动杆与转动杆平行设置，在所述固定横梁的左端铰接有拨料转轴，在所述拨料转轴上剖切有两个对称的平面，在所述拨料转轴上均匀设置有多个拨料块和一个连接杆，所述拨料块和连接杆的左侧设置有与拨料转轴平面对应的豁口，所述拨料块和连接杆通过豁口卡装在拨料转轴上，并通过螺钉实现与拨料转轴的固定，所述拨料块的右边缘为弧形，且所述拨料块的右侧上端为勾状，所述连接杆的右端与一号液压缸的活塞杆铰接，所述一号液压缸设置在连接杆的下方，且所述一号液压缸的缸体铰接在支腿上，在其中一个挡料块的一侧设置有一号红外
感应器，用于在管材从挡料块上方经过时检测来料并发出信号，让送料装置中的活动c形环打开，在其中一个固定横梁中部的一侧设置有二号红外感应器，用于检测固定横梁上是否还有管材，使后序设备运行，所述一号红外感应器和二号红外感应器均与控制台电性连接。
7.再进一步，所述送料装置包括多排均匀设置的一号机座，所述一号机座的横截面呈u型，在所述一号机座的上端设置有固定c形环，在所述固定c形环的左部设置有一号连接耳，在所述一号连接耳上铰接有二号液压缸，所述二号液压缸上的活塞杆端与勾爪的一端铰接，所述勾爪的中部铰接在固定c形环的上端，所述勾爪的另一端固定连接有活动c形环，所述活动c形环和固定c形环组成完整的圆环，在所述固定c形环的入口处固定设置有接料杆，以将上料装置送来的料转送至固定c形环内，在所述一号机座的中部设置有送料机构，所述送料机构包括穿插设置在一号机座中部的安装横梁，在所述安装横梁上均匀设置有多个二号连接耳，所述二号连接耳的上端与“爪”型连接件的一端连接，所述“爪”型连接件的中部铰接在一号机座上，所述“爪”型连接件的另一端与摆动横杆铰接，位于右侧的第一个“爪”型连接件向外延伸并与三号液压缸上的活塞杆铰接，所述三号液压缸的缸体与微调杆的前端铰接，在所述微调杆的后部设置有螺纹，所述微调杆的中部套设有微调蜗轮，所述微调蜗轮啮合连接有微调蜗杆上，所述微调蜗杆安装在安装座上，在所述微调蜗杆上还安装有手调转轮，在所述安装横梁上均匀设置有多个安装台，在所述安装台上可转动的安装有“v”形辊轮，所述“v”形辊轮的转动轴向外延伸安装有链轮，多个链轮之间通过链条传动实现同步传动，在其中一个安装台的一侧固定连接有电机安装架，在所述电机安装架上设置有二号电机，所述二号电机的输出轴通过联轴器带动与其对应的“v”形辊轮的传动轴转动，从而带动“v”形辊轮转动实现送料，在所述送料装置的末端设置有红外检测装置，所述红外检测装置由三个呈120
°
分布的红外探头组成，以记录待矫直管材的尺寸信息，为下一步入口限位装置的调整做准备，所述红外检测装置与控制台电性连接。
8.更进一步，所述入口限位装置包括导卫底座，在所述导卫底座靠近送料装置的一侧，设置有左右对称的两个转动臂，在所述转动臂的上部固定设置有一号导向板，在所述转动臂的下方设置有铰接耳，在两个铰接耳之间设置有液压伸缩杆，在所述导卫底座中部的左右两侧分别设置有轴承座，在两个轴承座内安装有丝杠，在所述丝杠的一侧设置有减速电机，所述减速电机通过联轴器带动丝杆进行转动，所述丝杠左右两侧的螺纹为反向螺纹，在所述丝杠的左右两侧均设置有活动螺母，在所述活动螺母上固定连接有限位柱，在所述导卫底座的上表面设置左右方向的两个滑动槽，在所述导卫底座上设置有前后方向的限位槽，所述限位柱的上部穿过滑动槽设置在限位槽内。
9.更进一步，所述矫直主机包括主机机架，在所述主机机架的上部开设有一号套，在所述一号套的上端设置有端盖，在所述端盖的上方设置有六号液压缸，所述六号液压缸的缸体固定在主机机架上，且所述六号液压缸的活塞杆朝下设置，在所述一号套内部开设置有凹槽，在所述凹槽内设置有蜗轮，所述蜗轮啮合连接有蜗杆，所述蜗轮内孔加工有螺纹，在所述一号套内设置有一号套筒，所述一号套筒上部加工有螺纹，所述一号套筒的顶端与六号液压缸的活塞杆连接，所述一号套筒的上部与蜗轮通过螺纹连接，在所述一号套筒的下部通过键连接有二号套，在所述二号套的外部设置有三号连接块，在三号连接块上铰接有四号液压缸的活塞杆，四号液压缸的活塞杆伸缩运动可驱动二号套带动一号套筒发生旋转，以实现上矫直辊角度调整，在所述二号套的下方设置有三号套，所述三号套通过螺栓固
定在主机机架上，用于将二号套夹紧在三号套与一号套之间，在所述一号套筒的下端固定设置有上辊装配座，在所述上辊装配座上安装有上矫直辊，在所述上矫直辊的下方设置有与上矫直辊交叉设置的下矫直辊，所述下矫直辊安装在下辊装配座上，所述下辊装配座设置在二号套筒的上端，所述二号套筒的下部设置在主机机架底部的四号套内，在所述二号套筒的上部设置有五号套，所述五号套通过螺栓固定安装在主机机架上，在所述二号套筒的中部设置有二号连接块，所述二号连接块与五号液压缸的活塞杆铰接，以实现对二号套筒的角度调节，在所述上矫直辊和下矫直辊之间的开口的两侧均设置有二号导向板，所述二号导向板设置在主机机架上，在所述主机机架的入口处和出口处分别设置有入口导套和出口导套。
10.更进一步，所述出料装置包括多排均匀设置的二号机座，在所述二号机座中部设置有送料机构，在多排二号机座的末端设置有缓冲装置，在所述缓冲装置与末端的二号机座之间设置有三号红外感应器，用于检测来料并发出后序动作指令，所述三号红外感应器与控制台电性连接。
11.更进一步，所述收集装置包括设置在二号机座上端的出料臂台，所述出料臂台的右侧向下倾斜设置，在所述出料臂右端的下方设置有u型料框，在所述u 型料框的左上角固定有牛皮布条的一端，在所述u型料框的右上角设置有滚轮，牛皮布条的另一端绕过滚轮缠绕在连接轴上，所述连接轴通过联轴器与三号电机的输出轴连接，在其中一个滚轮上安装有编码器，用于根据出料管材数量来调整牛皮布条所在u型料框的长度，在其中一个出料臂台的一侧设置有四号红外感应器，以实现出料管材的计数，并控制三号电机旋转。
12.更进一步，所述上矫直辊和下矫直辊为凹凸辊，所述上矫直辊和下矫直辊单辊调节范围为10
°-
15
°
之间，形成的交叉角度为0
°-
20
°
之间。
13.与现有技术相比本实用新型具有以下优点：
14.1、本实用新型采用了单棍矫直单元，结构简单，维护成本低，企业投入成本低；
15.2、本实用新型在矫直过程中上矫直辊与下矫直辊和管材的接触面积较大，可以提高小口径厚壁管材的矫直精度，改善小口径厚壁管材内部的残余应力分布情况；
16.3、本实用新型具有自动上料、矫直、出料、计数以及堆垛等功能，可以实现自动化矫直生产，极大的提高了生产效率。
附图说明
17.图1为本实用新型的主视图；
18.图2为本实用新型的俯视图；
19.图3为本实用新型上料装置和送料装置的主视图；
20.图4为本实用新型上料装置和送料装置的俯视图；
21.图5为本实用新型图4中圈a的局部放大图；
22.图6为本实用新型图4中圈b的局部放大图；
23.图7为本实用新型图3的a向视图；
24.图8为本实用新型图7中圈d的局部放大图；
25.图9为本实用新型图3中框c的局部放大图；
26.图10为本实用新型入口限位装置的主视图；
27.图11为本实用新型图10的a向视图；
28.图12为本实用新型图10的b向视图；
29.图13为本实用新型入口限位装置的俯视图；
30.图14为本实用新型矫直主机的主视图；
31.图15为本实用新型矫直主机的俯视图；
32.图16为本实用新型出料装置和收集装置的主视图；
33.图17为本实用新型出料装置和收集装置的俯视图；
34.图18为本实用新型图16的a向视图；
35.图中上料装置—01、送料装置—02、入口限位装置—03、矫直主机—04、出料装置—05、收集装置—06、固定横梁—1、支腿—2、挡料块—3、挡料转轴—4、挡料轴承座—5、转动杆—6、摆动拉杆—7、主动杆—8、一号电机—9、拨料转轴—10、拨料块—11、连接杆—12、豁口—13、一号液压缸—14、一号红外感应器—15、二号红外感应器—16、一号机座—17、固定c形环—18、一号连接耳—19、二号液压缸—20、勾爪—21、活动c形环—22、接料杆—23、安装横梁—24、二号连接耳—25、三号液压缸—26、微调杆—27、“爪”型连接件—28、安装座—30、手调转轮—31、安装台—32、“v”形辊轮—33、链轮—34、电机安装架—35、二号电机—36、红外检测装置—37、摆动横杆—38、主机机架—46、一号套—47、端盖—48、有六号液压缸—49、蜗轮—51、蜗杆—52、一号套筒—53、二号套—54、三号连接块—55、四号液压缸—56、三号套—57、上辊装配座—58、上矫直辊—59、下矫直辊—60、下辊装配座—61、二号套筒—62、四号套—63、五号套—64、二号连接块—65、五号液压缸—66、二号导向板—67、入口导套—68、出口导套—69、二号机座—70、缓冲装置— 71、三号红外感应器—72、出料臂台—73、u型料框—74、牛皮布条—75、滚轮—76、三号电机—77、编码器—78、四号红外感应器—79、连接轴—80、导卫底座—81、转动臂—82、一号导向板—83、铰接耳—84、液压伸缩杆—85、轴承座—86、丝杠—87、减速电机—88、活动螺母—90、限位柱—91、滑动槽—92、限位槽—93。
具体实施方式
36.为了进一步阐述本实用新型的技术方案，下面通过实施例对本实用新型进行进一步说明。
37.如图1、图2所示，一种小口径厚壁金属管材高效矫直机组，包括上料装置 01、送料装置02、入口限位装置03、矫直主机04、出料装置05和收集装置06，所述上料装置01设置在所述送料装置02的一侧，用于将拆捆待矫直管输送至送料装置02，所述送料装置02，入口限位装置03，矫直主机04，出料装置05 依次排列设置，所述送料装置02用于向矫直主机04输送管材，设置在矫直主机04入口处的入口限位装置03用于对进入矫直主机04的管材进行导向，所述矫直主机04用于对管材进行矫直，所述出料装置05用于将矫直主机04矫直过后的管材移出矫直生产线，所述收集装置06设置在出料装置05的一侧，用于将矫直过后滑落下来的管材进行收集处理。
38.如图3至图8所示，所述上料装置01包括多个并列设置的支架，所述支架由固定横梁1和位于固定横梁1下方的支腿2组成，所述固定横梁1呈倾斜布置，在所述固定横梁1的左侧设置有挡料块3，所述挡料块3固定安装在挡料转轴4的上端，所述挡料块3偏心设置，在所
述固定横梁1的前侧设置有挡料轴承座5，所述挡料转轴4可转动的设置在挡料轴承座5内，所述挡料转轴4的下端与转动杆6的一端固定连接，所述转动杆6的另一端铰接在摆动拉杆7上，在所述摆动拉杆7上还铰接有与主动杆8，所述主动杆8的另一端与一号电机9 的输出轴固定连接，且所述主动杆8与转动杆6平行设置，所述一号电机9通过主动杆8带动摆动拉杆7摆动，转动杆6随摆动拉杆7转动的同时带动挡料转轴4以及挡料转轴4上端的挡料块3转动，最终实现挡料块3不同位置的挡料，以适应不同规格的管材。在所述固定横梁1的左端铰接有拨料转轴10，在所述拨料转轴10上剖切有两个对称的平面，在所述拨料转轴10上均匀设置有多个拨料块11和一个连接杆12，所述拨料块11和连接杆12的左侧设置有与拨料转轴10平面对应的豁口13，所述拨料块11和连接杆12通过豁口13卡装在拨料转轴10上，并通过螺钉实现与拨料转轴10的固定，所述拨料块11的右边缘为弧形，且所述拨料块11的右侧上端为勾状，所述连接杆12的右端与一号液压缸14的活塞杆铰接，所述一号液压缸14设置在连接杆12的下方，且所述一号液压缸14的缸体铰接在支腿2上，通过一号液压缸14活塞杆的伸缩带动连接杆12上下摆动，从而带动拨料转轴10和安装在拨料转轴10上的拨料块11 转动，完成拨料工作。在其中一个挡料块3的一侧设置有一号红外感应器15，用于在管材从挡料块3上方经过时检测来料并发出信号，让送料装置02中的活动c形环22打开，在其中一个固定横梁1中部的一侧设置有二号红外感应器16，用于检测固定横梁1上是否还有管材，使后序设备运行，所述一号红外感应器 15和二号红外感应器16均与控制台电性连接。
39.如图3、图4、图7、图9所示，所述送料装置02包括多排均匀设置的一号机座17，所述一号机座17的横截面呈u型，在所述一号机座17的上端设置有固定c形环18，在所述固定c形环18的左部设置有一号连接耳19，在所述一号连接耳19上铰接有二号液压缸20，所述二号液压缸20上的活塞杆端与勾爪 21的一端铰接，所述勾爪21的中部铰接在固定c形环18的上端，所述勾爪21 的另一端固定连接有活动c形环22，所述活动c形环22和固定c形环18组成完整的圆环，所述活动c形环22通过二号液压缸20的伸缩实现打开和关闭，在所述固定c形环18的入口处固定设置有接料杆23，以将上料装置01送来的料转送至固定c形环18内，在所述一号机座17的中部设置有送料机构，所述送料机构包括穿插设置在一号机座17中部的安装横梁24，在所述安装横梁24 上均匀设置有多个二号连接耳25，所述二号连接耳25的上端与“爪”型连接件 28的一端连接，所述“爪”型连接件28的中部铰接在一号机座17上，所述“爪”型连接件28的另一端与摆动横杆38铰接，以实现多个“爪”型连接件28的同步动作，位于右侧的第一个“爪”型连接件28向外延伸并与三号液压缸26上的活塞杆铰接，通过三号液压缸26的伸缩带动“爪”型连接件28的转动，最终带动安装横梁24进行升降，所述三号液压缸26的缸体与微调杆27的前端铰接，在所述微调杆27的后部设置有螺纹，所述微调杆27的中部套设有微调蜗轮，所述微调蜗轮啮合连接有微调蜗杆上，所述微调蜗杆安装在安装座30上，在所述微调蜗杆上还安装有手调转轮31，以在三号液压缸26伸缩长度不合适时，通过微调杆27进行微调，在所述安装横梁24上均匀设置有多个安装台32，在所述安装台32上可转动的安装有“v”形辊轮33，所述“v”形辊轮33的转动轴向外延伸安装有链轮34，多个链轮34之间通过链条传动实现同步传动，在其中一个安装台32的一侧固定连接有电机安装架35，在所述电机安装架35上设置有二号电机36，所述二号电机36的输出轴通过联轴器带动与其对应的“v”形辊轮33的传动轴转动，从而带动“v”形辊轮33转动实现送料，在所述送料装置02的末端设置有红外检测装置37，所述红外检测装置37由三个呈120
°
分布的红外探头
组成，以记录待矫直管材的尺寸信息，为下一步入口限位装置 03的调整做准备，所述红外检测装置37与控制台电性连接。
40.如图10至图13所示，所述入口限位装置03包括导卫底座81，在所述导卫底座81靠近送料装置02的一侧，设置有左右对称的两个转动臂82，在所述转动臂82的上部固定设置有一号导向板83，在所述转动臂82的下方设置有铰接耳84，在两个铰接耳84之间设置有液压伸缩杆85，在所述导卫底座81中部的左右两侧分别设置有轴承座86，在两个轴承座86内安装有丝杠87，在所述丝杠87的一侧设置有减速电机88，所述减速电机88通过联轴器带动丝杆进行转动，所述丝杠87左右两侧的螺纹为反向螺纹，在所述丝杠87的左右两侧均设置有活动螺母90，在所述活动螺母90上固定连接有限位柱91，在所述导卫底座81的上表面设置左右方向的两个滑动槽92，在所述导卫底座81上设置有前后方向的限位槽93，所述限位柱91的上部穿过滑动槽92设置在限位槽93内，动作为：通过丝杠87的转动带动活动螺母90的移动，从而带动一号导向板83 绕转动臂82打开或缩紧，最终通过液压伸缩杆85实现拉紧两个导向板83，减小矫直过程中管材来回碰撞对丝杠87上螺纹的损坏。
41.如图14、图15所示，所述矫直主机04包括主机机架46，在所述主机机架 46的上部开设有一号套47，在所述一号套47的上端设置有端盖48，在所述端盖48的上方设置有六号液压缸49，所述六号液压缸49的缸体固定在主机机架 46上，且所述六号液压缸49的活塞杆朝下设置，在所述一号套47内部开设置有凹槽，在所述凹槽内设置有蜗轮51，所述蜗轮51啮合连接有蜗杆52，所述蜗轮51内孔加工有螺纹，在所述一号套47内设置有一号套筒53，所述一号套筒53上部加工有螺纹，所述一号套筒53的顶端与六号液压缸49的活塞杆连接，所述一号套筒53的上部与蜗轮51通过螺纹连接，通过蜗轮51的转动实现一号套筒53的上下移动最终实现辊缝的调节，通过六号液压缸49的拉紧，避免矫直过程中对螺纹的损坏，在所述一号套筒53的下部通过键连接有二号套54，在所述二号套54的外部设置有三号连接块55，在三号连接块55上铰接有四号液压缸56的活塞杆，四号液压缸56的活塞杆伸缩运动可驱动二号套54带动一号套筒53发生旋转，以实现上矫直辊59角度调整，在所述二号套54的下方设置有三号套57，所述三号套57通过螺栓固定在主机机架46上，用于将二号套54 夹紧在三号套57与一号套47之间，在所述一号套筒53的下端固定设置有上辊装配座58，在所述上辊装配座58上安装有上矫直辊59，在所述上矫直辊59的下方设置有与上矫直辊59交叉设置的下矫直辊60，所述下矫直辊60安装在下辊装配座61上，所述下辊装配座61设置在二号套筒62的上端，所述二号套筒 62的下部设置在主机机架46底部的四号套63内，在所述二号套筒62的上部设置有五号套64，所述五号套64通过螺栓固定安装在主机机架46上，在所述二号套筒62的中部设置有二号连接块65，所述二号连接块65与五号液压缸66 的活塞杆铰接，以实现对二号套筒62的角度调节，所述上矫直辊59和下矫直辊60为凹凸辊，所述上矫直辊59和下矫直辊60单辊调节范围为10
°-
15
°
之间，形成的交叉角度为0
°-
20
°
之间。在所述上矫直辊59和下矫直辊60之间的开口的两侧均设置有二号导向板67，所述二号导向板67设置在主机机架46 上，在所述主机机架46的入口处和出口处分别设置有入口导套68和出口导套 69。
42.如图16、图17、图18所示，所述出料装置05包括多排均匀设置的二号机座70，在所述二号机座70中部设置有送料机构，在多排二号机座70的末端设置有缓冲装置71，在所述缓冲装置71与末端的二号机座70之间设置有三号红外感应器72，用于检测来料并发出后序动作指令，所述三号红外感应器72与控制台电性连接。
43.如图16、图17、图18所示，所述收集装置06包括设置在二号机座70上端的出料臂台73，所述出料臂台73的右侧向下倾斜设置，在所述出料臂台73 右端的下方设置有u型料框74，在所述u型料框74的左上角固定有牛皮布条 75的一端，在所述u型料框74的右上角设置有滚轮76，牛皮布条75的另一端绕过滚轮76缠绕在连接轴80上，所述连接轴80通过联轴器与三号电机77的输出轴连接，在其中一个滚轮76上安装有编码器78，用于根据出料管材数量来调整牛皮布条75所在u型料框74的长度，在其中一个出料臂台73的一侧设置有四号红外感应器79，以实现出料管材的计数，并控制三号电机77旋转。
44.以上显示和描述了本实用新型的主要特征和优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
45.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。