CN101966910A

CN101966910A - 钢管升降托辊装置

Info

Publication number: CN101966910A
Application number: CN 201010280016
Authority: CN
Inventors: 史岳明; 范列朋; 熊信勇; 李俊良
Original assignee: ZHEJIANG LONGKEY GROUP CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG LONGKEY GROUP CO Ltd
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2011-02-09

Abstract

本发明涉及一种钢管升降托辊装置，安装在输送钢管的生产线上，该钢管升降托辊装置包括有承托钢管的第一托辊和第二托辊，该第一托辊和第二托辊分别转动地设置在第一、第二升降体上，所述第一、第二升降体则通过传动机构与第一电机相连。与现有技术相比，本发明能有效解决钢管行进过程中悬空段下沉所造成的钢管无法正常行进的问题，尤其是采用第一、第二摆臂作为升降体，第一、第二油缸作为驱动件以及所配套的液压传动***，使该钢管升降托辊装置在承托住钢管后能自动对钢管进行托升至需要的高度，再利用传感器和限位开关，实现托辊的自动升降，从而大大减少操作人员的操作，提高作业效率，避免了由于钢管的悬空所造成的喷涂质量、安全事故等缺陷，并提高了自动喷涂等生产线的生产效率。

Description

钢管升降托辊装置

技术领域

本发明涉及一种输送大型钢管的承托装置，具体指一种应用于大型钢管自动涂装生产线等场合的钢管升降托辊装置。

背景技术

大型钢管防腐涂层自动涂装生产线包括钢管传送机构、用于去除钢管表面油污及水分的去湿除污机、用来去除钢管表面锈层及氧化层的自动抛丸机和将待喷漆钢管进行预加热的预热烘房，喷漆房、固化房及冷却房。其中所述的钢管传送机构通常采用的是间隔设置在各***之间的多个滚轮架。生产过程中，钢管承托在由这些滚轮架组成的滚轮架组上，通过各滚轮架的输送依次通过上述生产线各***。

现有技术中，所述的滚轮架包括相对设置的两个滚轮，各滚轮在不同电机的驱动下以不同的转速转动，从而使承托其上的钢管以一定的速度前行。

由于大型钢管的直径通常在0.5～2.4米、长度在12～90米，而现在的自动涂装生产线的预热烘房长度大多设计为9～14米，固化烘房的长度为10～13米，喷漆房及冷却房的长度通常为1.5～2.5米，考虑到设备安全及涂层质量问题，一般不会在预热房、固化房、喷漆房及冷却房中设置滚轮架。这样致使钢管在上述各***中行进时必然会有悬空段，这部分悬空的钢管会在重力作用下悬空下沉，致使钢管前端垂直高度低于下游安装在各***之间的滚轮架的高度，造成钢管不能正常的行进在下游的滚轮架上。此外，由于大型钢管长度在12～90米，当其在生产线的滚轮架组上运动时，不可避免的会有偏心运动，造成钢管悬空段会左右摇摆，同样不能安全、平稳地在下游的滚轮架上着陆。显然，上述两种现象会影响钢管喷涂的生产效率和表面的喷涂质量，严重时甚至会发生生产事故。

目前，在大型钢管的其它输送线上，同样存在着上述技术难题。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能根据钢管的具***置调节托辊的高度从而能安全、平稳地承托住悬空段钢管的钢管升降托辊装置。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能根据钢管的具***置调节托辊的高度，并能确保始终承托住悬空段钢管的钢管升降托辊装置。

本发明所要解决的第三个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种根据钢管的具***置能自动地调节托辊的高度，并能始终承托住悬空段钢管的钢管升降托辊装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该钢管升降托辊装置，安装在输送钢管的生产线上，其特征在于：该钢管升降托辊装置包括有承托所述钢管的第一托辊和第二托辊，该第一托辊和第二托辊分别转动地设置在第一、第二升降体上，所述第一、第二升降体则通过传动机构与第一电机相连。

本发明通过第一、第二升降体来改变两个托辊的高度，从而能安全、平稳地承托住悬空段钢管，并托升悬空段钢管使其到达钢管传送机构的承托位置，保证钢管输送的正常进行。

上述升降体可以有多种结构，例如，支承板，第一电机可以通过丝杆、螺母传动带动该支承板上下按需升降。该支承板也可以直接固定于气缸的活塞杆上或液压缸的活塞杆上；或者升降体直接为气缸的活塞杆或液压缸的活塞杆。但较好的方案是，所述第一、第二升降体可以为对向分布的第一摆臂和第二摆臂，该第一摆臂和第二摆臂的相邻端铰接在底座上，该第一、第二摆臂的另一端则分别铰接于第一、第二驱动件上。该结构方便与钢管生产线的已有机构相配合，结构紧凑，传动稳定。

所述第一、第二驱动件可以分别是第一油缸缸体和第二油缸缸体，该第一、第二油缸的活塞杆分别铰接于所述的底座，而所述的传动机构为液压传动***，该液压传动***包括带有所述第一电机的液压泵，该液压泵的出口与三位四通换向阀的压力口相连通，该三位四通换向阀的第一接口与所述第一、第二油缸的无杆腔相连通，所述第一油缸的有杆腔和第二油缸的有杆腔则通过分流集流阀相互连通后再与该三位四通换向阀的第二接口相连。

所述第一、第二驱动件还可以分别是所述第一油缸活塞杆和所述第二油缸活塞杆，该第一、第二油缸的缸体下端分别铰接于所述的底座，而所述的传动机构为液压传动***，该液压传动***包括带有所述第一电机的液压泵，该液压泵的出口与三位四通换向阀的压力口相连通，该三位四通换向阀的第一接口与所述第一、第二油缸的有杆腔相连通，所述第一、第二油缸的无杆腔则通过分流集流阀相互连通后与该三位四通换向阀的第二接口相连通。

较好的，所述的分流集流阀可以有两个，这两个分流集流阀的第一接口并联后连接所述第一油缸的有杆腔，该两个分流集流阀的第二接口并联后连接第二油缸的有杆腔，该两个分流集流阀第三接口(即入口)并联后连于所述三位四通换向阀的第二接口相连。

上述方案中，所述液压泵和所述三位四通换向阀之间还可以连接有溢流阀，以在过载时能对整个液压***起到保护作用。

上述方案中的升降托辊装置可以是根据钢管的行走情况自动运行，也可以是工作人员根据钢管的行走情况手动控制第一电机的启动和关闭。

自动运行的方案，可以在邻近所述底座的上游侧设置有检测钢管位置的传感器，该传感器的输出端连接在所述第一电机的启动回路中，而所述的第一摆臂或第二摆臂上方还安装有与对应摆臂相配合而控制所述第一电机停止转动的限位开关。

所述的传感器可以为光电传感器、红外传感器或激光传感器。

对于手动控制方案，可以是包括有控制所述第一电机停止和启动的手动开关。

上述各方案中的托辊可以靠近钢管生产线上的各传动机构即滚轮架设置，对即将进入该滚轮架的钢管进行托升，以使其安全、平稳的交接。作为上述方案的进一步改进，本发明中的钢管升降托辊装置也可以作为传动机构来使用，即包括有驱动所述的第一托辊转动的第二电机，这样通过两个托辊之间的转速差即可完成钢管的输送任务。当然该第二电机也可以连接驱动所述的第二托辊。

与现有技术相比，本发明所提供的钢管升降托辊装置能有效解决钢管行进过程中悬空段下沉所造成的钢管无法正常行进的问题，尤其是采用第一、第二油缸作为驱动件以及所配套的液压传动***，使该钢管升降托辊装置在承托住钢管后能自动对钢管进行托升至需要的高度，再利用传感器和限位开关，实现托辊的自动升降，从而大大减少操作人员的操作，提高作业效率，避免了由于钢管的悬空所造成的喷涂质量、安全事故等缺陷，并提高了自动喷涂等生产线的生产效率。

附图说明

图1为将本发明的实施例应用到大型防腐钢管涂装生产线上的位置布置示意图；

图2为本发明实施例的平面装配结构示意图；

图3为图2中A部分的局部剖视放大图；

图4为本发明实施例中液压***的原理图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本实施例是结合大型钢管在自动涂装生产线上的运行情况对本钢管自动升降托辊装置做详细的描述。

如图1所示，按照钢管的行走路线，该大型钢管自动涂装生产线依次包括预热房1、喷漆房2和烘房3，传动机构分别设置在预热房的前方、后方和烘房的后方，喷漆房和烘房之间间隔很小，因此两者之间没有设置传动机构。本实施例中的传动机构采用滚轮架组，如图1所示，该生产线上从前至后共设有三组滚轮架组，即第一滚轮架组41、第二滚轮架组42和第三滚轮架组43。

本实施例中钢管5的直径为2米、长50米。经第一滚轮架组41的传送，钢管5首先进入预热房1，随着钢管5的行走，钢管5的悬空部分越来越多，钢管前端距离传送机构4越来越远，在钢管自身重力的作用下，钢管5的悬空部分会下沉，这样当钢管5的前端离开预热房1时，钢管5的前端已经向下偏离第二滚轮架组42的承托高度很多了。这样钢管5很难在前行过程中着陆在第二滚轮架组42上。因此本实施例在第二滚轮架组42的上游设置了钢管升降托辊装置6。

如图2至图4所示，该钢管升降托辊装置6包括：

光电传感器(图中未示出)，包括两个分别位于钢管两侧(相隔3米)的光电探头，用来检测钢管5的位置并发送信号给控制箱，该传感器的输出端连接在下述第一电机641的启动回路中，用来自动控制下述第一电机641的启动。光电探头之间的距离可以根据钢管的直径和生产线的实际情况来具体设置。

控制箱，接收光电传感器发送过来的信号并做出判断，然后将指令发送至下述的第一电机641。控制箱上还设有手动开关，即控制下述第一电机641开始转动的启动按钮和控制下述第一电机641停止转动的停止按钮，以方便现场操作人员根据实际的需要手动操控。下述第一摆臂65的上方还设有与控制箱相连接的限位开关，用于停止第一电机641转动。本实施例中的限位开关位于第一摆臂上方250mm处，这个距离可以根据实际需要做出调整。当然，限位开关也可以设置在第二摆臂的上方。

上述用来控制第一电机工作的传感器、启动按钮、停止按钮和限位开关的电气连接方式，均为常规技术，在此不再详细描述。

底座63，该钢管升降托辊装置中部分零部件的定位基座。

液压传动***64，包括有由第一电机641驱动的液压泵642、三位四通换向阀643、两个分流集流阀644、第一油缸645和第二油缸646。其中，第一油缸645和第二油缸646的无杆腔相连通后，再与三位四通换向阀643的第一接口A相连通；两个分流集流阀644的第一接口并联后连接第一油缸645的有杆腔，两个分流集流阀644的第二接口并联后连接第二油缸646的有杆腔，两个分流集流阀644的入口与三位四通换向阀643的第二接口B相连通；三位四通换向阀643的压力口P连接液压泵642的出口，三位四通换向阀643的回油口T连接油箱649；液压泵642的入口经过滤器648连接油箱649。液压泵642和三位四通换向阀643之间设置有起过载保护作用的溢流阀647。第一、第二油缸645、646的活塞杆铰接在底座63的两端，以第一、第二油缸645、646的缸体为下述摆臂的驱动件；或者也可以将第一、第二油缸645、646缸体铰接在底座上，以活塞杆作为驱动件；本实施例采用前者。

第一摆臂65和第二摆臂66，两者结构相同，对向设置。其中，第一摆臂65和第二摆臂66的相邻端铰接在底座63上，第一、第二摆臂65、66的另一端则通过轴承61分别铰接在第一、第二油缸645、646的缸体上。

第一、第二托辊67、68，分别轴接在两个托辊座62上，用于承托钢管5。两个托辊座62分别固定在第一、第二摆臂65、66上。上述第一、第二摆臂和分别固定其上的第一、第二托辊座构成本实施例的第一、第二升降体。

第二电机7，驱动连接第一托辊67，以使第一托辊67在第二电机7的驱动下能自行转动。当然，第二电机7也可以驱动连接第二托辊68。

在本实施例中，上述光电传感器设置在邻近底座的上游侧，距离底座大约8cm处，当然，也可以按需调整。

这样，在钢管5被传送到第二滚轮架组42的前方时，光电传感器首先检测到钢管5的接近，发送信号给控制箱，控制箱发出指令控制驱动第一电机641转动，从而带动液压泵642工作从油箱649内吸油，此时三位四通换向阀643的阀芯位于右位，液压油依次经过三位四通换向阀643的压力口、三位四通换向阀的第一接口A进入第一油缸645和第二油缸646的无杆腔，同时，第一油缸645和第二油缸646的有杆腔中的液压油经两个分流集流阀644、三位四通换向阀的第二接口B流回油箱。即此时，改变两个油缸中有杆腔和无杆腔之间的压力差，从而使油缸缸体和活塞杆产生相对运动，也说是，第一油缸645和第二油缸646相对于各自的活塞杆向上运动，带动第一摆臂65和第二摆臂66的另一端上升，进而托升承载在第一托辊67和第二托辊68上的钢管5，至第二滚轮架组42能顺利承接钢管5的高度时，即第一摆臂65碰触到限位开关(图中未示出)时，控制箱控制第一电机641停止转动，此时三位四通换向阀643处于中间档位置，两个油缸保持其压力不便，从而使钢管5安全、平稳地输送到第二滚轮架组42上。

钢管5在第一托辊67和第二托辊68上正常行进时，第一摆臂65和第二摆臂66所承受的重力是均等的，两个油缸之间的液压相同。当钢管发生摆动时，会使重心发生偏移，导致两个摆臂承受的钢管重力不等，进而导致左右两个油缸的液压不等。此时，由于两个油缸之间的有杆腔、无杆腔各自对应互通连接，承受重力大的摆臂所连接油缸会下降，而另一个承受重力小的摆臂所连接的油缸则会上升，从而保证了钢管始终与两个托辊的同时接触。在整个行进过程中，第一摆臂和第二摆臂会随钢管的摆动而自动调节，确保了钢管的稳定、安全地传送。

当光电传感器检测到钢管5离开时，控制箱根据光电传感器所发送的信号控制第一电机641工作，此时三位四通换向阀643的阀芯位于左位，即此时，液压油油依次经过三位四通换向阀643的压力口P、三位四通换向阀的第二接口B、两个分流集流阀644的入口、两个分流集流阀644的第一接口和第二接口再进入第一油缸645和第二油缸646的有杆腔，同时，第一油缸645和第二油缸646的无杆腔中的液压油经三位四通换向阀的第一接口A、回流口T流回油箱。这时，第一油缸645和第二油缸646相对于各自的活塞杆向下运动，第一托辊67和第二托辊68在第一、第二油缸缸体的带动下下降到初始位置。

由于本实施例中的第一托辊67还连接驱动该托辊自行转动的第二电机7，因此其与第二托辊68之间具有转速差。利用该转速差，本实施例中的钢管升降托辊装置即可以作为传送机构使用。因此本实施例中在第一滚轮架组41和第二滚轮架组42的下游侧均设置了钢管升降托辊装置6，以输送钢管5以合适的高度进入预热房1和喷漆房2，进一步保证钢管5预热和喷漆的质量。同时在第三滚轮架组43的上游侧也设置了钢管升降托辊装置6，其工作原理相同，在此不再重复叙述。

Claims

1.一种钢管升降托辊装置，安装在输送钢管的生产线上，其特征在于：该钢管升降托辊装置包括有承托所述钢管的第一托辊和第二托辊，该第一托辊和第二托辊分别转动地设置在第一、第二升降体上，所述第一、第二升降体则通过传动机构与第一电机相连。

2.根据权利要求1所述的钢管升降托辊装置，其特征在于：所述第一、第二升降体为对向分布的第一摆臂和第二摆臂，该第一摆臂和第二摆臂的相邻端铰接在底座上，该第一、第二摆臂的另一端则分别铰接于第一、第二驱动件上。

3.根据权利要求2所述的钢管升降托辊装置，其特征在于：所述第一、第二驱动件分别是第一油缸缸体和第二油缸缸体，该第一、第二油缸的活塞杆分别铰接于所述的底座，而所述的传动机构为液压传动***，该液压传动***包括带有所述第一电机的液压泵，该液压泵的出口与三位四通换向阀的压力口相连通，该三位四通换向阀的第一接口与所述第一、第二油缸的无杆腔相连通，所述第一油缸的有杆腔和第二油缸的有杆腔则通过分流集流阀相互连通后再与该三位四通换向阀的第二接口相连。

4.根据权利要求2所述的钢管升降托辊装置，其特征在于：所述第一、第二驱动件分别是所述第一油缸活塞杆和所述第二油缸活塞杆，该第一、第二油缸的缸体下端分别铰接于所述的底座，而所述的传动机构为液压传动***，该液压传动***包括带有所述第一电机的液压泵，该液压泵的出口与三位四通换向阀的压力口相连通，该三位四通换向阀的第一接口与所述第一、第二油缸的有杆腔相连通，所述第一、第二油缸的无杆腔则通过分流集流阀相互连通后与该三位四通换向阀的第二接口相连通。

5.根据权利要求3或4所述的钢管升降托辊装置，其特征在于所述的分流集流阀有两个，该两个分流集流阀的第一接口并联后连接所述第一油缸的有杆腔，该两个分流集流阀的第二接口并联后连接第二油缸的有杆腔，该两个分流集流阀的第三接口并联后连于所述三位四通换向阀的第二接口。

6.根据权利要求3或4所述的钢管升降托辊装置，其特征在于：所述液压泵和所述三位四通换向阀之间还连接有溢流阀。

7.根据权利要求2至4任一权利要求所述的钢管升降托辊装置，其特征在于：在邻近所述底座的上游侧还设置有检测钢管位置的传感器，该传感器的输出端连接在所述第一电机的启动回路中，而所述的第一摆臂或第二摆臂上方还安装有与对应摆臂相配合而控制所述第一电机停止转动的限位开关。

8.根据权利要求7所述的钢管升降托辊装置，其特征在于：所述的传感器为光电传感器、红外传感器或激光传感器。

9.根据权利要求1至4任一权利要求所述的钢管升降托辊装置，其特征在于：还包括有控制所述第一电机停止和启动的手动开关。

10.根据权利要求1至4任一权利要求所述的钢管升降托辊装置，其特征在于：还包括有驱动所述的第一托辊转动的第二电机。