CN105127162B - 一种铝管内铝屑吹扫装置 - Google Patents
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Abstract
一种铝管内铝屑吹扫装置，包括中空的吹扫头结构，所述吹扫头结构具有吹气孔和进气孔，其特征在于：还包括前车结构和后车结构，所述前车结构的前端与吹扫头结构的后端连接，前车结构的后端与后车结构的前端连接；环绕所述前车结构的外周设有至少两条前支撑臂，前支撑臂的一端连接于前车结构且另一端设有前安装座，所述前安装座内转动安装有前转轮，前安装座设置有前控向机构，所述前控向机构驱使前转轮只能向着吹扫头结构前进而不能后退；后车结构包括能正反转交替的丝杠电机，所述丝杠电机的丝杠与前车结构驱动连接；环绕所述后车结构的外周设有至少两条后支撑臂，后支撑臂的安装及结构如同前支撑臂。本吹扫装置能有效清扫较长的铝管内的铝屑。
Description
技术领域
本发明涉及一种除屑装置，尤其涉及一种铝管内铝屑吹扫装置。
背景技术
轧管是无缝管的一种生产工艺，它具有精度高，综合性能优良，节省材料等优点。但是管子需要切割成合适的长度后进行淬火，然后进行下一次轧管。在切割的时候会有铝屑进入铝管内壁，并且在淬火的时候粘在铝管上。这就严重影响了后续的加工及产品的最终质量。
专利号为ZL201120219668.7的中国实用新型专利《一种用于铸坯内壁铜屑吹扫装置》(授权公告号为CN202263911U)公开了一种除屑装置，该吹扫装置的吹扫头结构内部中空，在吹扫头的壁上有吹气孔，当用于吹扫时，吹扫装置的吹扫头结构伸进铸坯内部，压缩气体从吹扫装置内部通入，从吹气孔吹出，从而吹扫掉铸坯内部的铜屑。在吹扫铸坯内壁的铜屑时，需要将吹扫装置的吹扫头结构伸入铸坯内部。但是如果遇到长度较长的管件，如轧管时，因吹扫头结构的长度有限，只能吹扫端部的金属屑，而不能吹扫轧管内部的金属屑。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种结构简单、合理，能快速、有效吹扫铝管内铝屑的吹扫装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种铝管内铝屑吹扫装置，包括中空的吹扫头结构，所述吹扫头结构具有吹气孔和进气孔，其特征在于：还包括前车结构和后车结构，所述前车结构的前端与吹扫头结构的后端连接，所述前车结构的后端与后车结构的前端连接；环绕所述前车结构的外周设有至少两条前支撑臂，所述前支撑臂的一端连接于前车结构且另一端设有前安装座，所述前安装座内转动安装有前转轮，所述前安装座设置有前控向机构，所述前控向机构驱使前转轮只能向着吹扫头结构前进而不能后退；
所述后车结构包括能正反转交替的丝杠电机，所述丝杠电机的丝杠与前车结构驱动连接；环绕所述后车结构的外周设有至少两条后支撑臂，所述后支撑臂的一端连接于后车结构且另一端设有后安装座，所述后安装座内转动安装有后转轮，所述后安装座上设有后控向机构，所述后控向机构驱使后转轮只能向着吹扫头结构前进而不能后退。
优选的，所述前控向机构为前棘轮机构，所述前棘轮机构包括前棘轮和前棘爪，所述前棘轮与前转轮连接，所述前棘轮的棘齿背向吹扫头结构延伸，所述前棘爪的一端与前棘轮相啮合，所述前棘爪的另一端转动安装于前安装座；
所述后控向机构为后棘轮机构，所述后棘轮机构包括后棘轮和后棘爪，所述后棘轮与后转轮连接，所述后棘轮的棘齿背向吹扫头结构延伸，所述后棘爪的一端与后棘轮相啮合，所述后棘爪的另一端转动安装于后安装座。
优选的，所述前支撑臂与前车结构转动连接，所述后支撑臂与后车结构转动连接；所述前支撑臂的数目与后支撑臂的数目相同，每条所述前支撑臂与后支撑臂之间连接有导向杆；所述后支撑臂与后车结构之间设有角度调节机构，所述角度调节机构能调整后支撑臂与后车结构之间的角度，所述后支撑臂通过导向杆将前支撑臂调整至相同的角度。
优选的，所述后车结构还包括电机支架和后连接块，所述电机支架的前端安装有所述的丝杠电机，所述后连接块套置在电机支架的外周，所述后支撑臂的端部与后连接块转动连接。
优选的，所述角度调节机构包括弹性体、调节螺杆、安装基座和连接支杆，所述调节螺杆依次穿过安装基座、弹性体后与电机支架的后端螺纹连接，所述弹性体支撑在后连接块与安装基座之间，所述连接支杆的数目与后支撑臂的数目相同，每条所述连接支杆的一端与安装基座转动连接并另一端与后支撑臂转动连接。
优选的，所述前车结构包括连接件和前连接块，所述连接件的前端与吹扫头结构连接，所述连接件的后端与丝杠电机驱动连接，所述前连接块套置在连接件的外周，所述前支撑臂的端部与前连接块转动连接。
优选的，所述前车结构还包括压紧螺母，所述连接件的后端部缩径形成柱状的连接杆，缩径处形成一挡台，所述压紧螺母与连接杆螺纹连接并将前连接块限位在压紧螺母与挡台之间。
优选的，所述吹扫头结构、前车结构、后车结构通过连接机构连接，所述连接机构包括端盖、第一连接板、第二连接板和贯穿杆，所述端盖套置在吹扫头结构的外周并具有环形凸部，所述前车结构环周设有环形凸台，所述第一连接板套置于丝杠电机的丝杠上，所述第二连接板套置在后车结构的外周；
所述贯穿杆的一端紧固设置于端盖的环形凸部，所述贯穿杆的另一端依次穿过环形凸台、第一连接板后与第二连接板紧固连接。
优选的，所述吹扫头结构包括中空的工作体和工作电机，所述工作体包括工作本体及与工作本体的后端相通连接的中空杆，所述中空杆的端部为封闭结构，所述中空杆的侧壁开设有与吹气孔相通的通气孔，所述吹气孔开设于工作本体，所述中空杆与工作电机驱动连接，所述工作电机内设有轴承，所述工作电机能驱动工作体旋转；所述端盖密封地套置在中空杆上并未与工作本体与工作电机之间，所述进气孔开设于端盖的侧壁并与通气孔相通。
优选的，所述工作电机具有轴承，所述中空杆通过轴承与工作电机驱动连接，所述端盖内壁与中空杆外壁之间、所述中空杆与轴承之间分别设有密封圈。
优选的，所述工作本体的外壁设有毛刷。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本铝管内铝屑吹扫装置包括前车结构和后车结构，其中前车结构和后车结构上分别设置了前支撑臂和后支撑臂，且前支撑臂与后支撑臂的端部分别设置了前转轮和后转轮，另外，因前转轮和后转轮上分别设置了棘轮机构，使得转轮只能前进，不能后退；另外本装置的动力为后车结构的能正反转交替进行的丝杠电机。
当丝杠电机转动时(例如正转)，前车结构具有远离后车结构的趋势，此时后车结构受到向后的力，有向后运动的趋势；同时前车结构受到向前的推力，有向前运动的趋势。由于棘轮机构的存在，使得转轮只能前进，不能后退，即只能单向转动；因此，有后退驱使的后车结构被后棘轮机构及时刹车，定在原地，并推动前车结构向前运动执行吹扫铝屑的任务。而当丝杠电机反向转动时(例如反转)，丝杠电机的丝杠将前车结构拉向后车结构，此时前车结构受到向后的拉力，而后车结构受到向前的拉力，此时与前述过程相反，前车结构定在原地，而后车结构向前运动。重复上述过程，本装置可逐步伸入铝管的内部以执行吹扫铝屑的任务，因此，本装置适用于吹扫长度较长的铝管内的铝屑。
附图说明
图1为实施例铝管内铝屑吹扫装置的结构示意图；
图2为图1拆掉车轮、棘轮机构后的的分解示意图；
图3为图2中部件B的放大示意图；
图4为图2中部件C的放大示意图；
图5为图2中部件D的放大示意图；
图6为吹扫头结构的结构示意图；
图7为图6的纵向剖视图；
图8为工作体的结构示意图；
图9为图1中部件A的放大示意图。
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。
本实施例中所述的方位名词前、后是以吹扫头结构吹扫铝屑的方向为基准，即铝屑未吹扫的铝管位于前方，已吹扫过铝屑的铝管为后方。对于本铝屑吹扫装置，吹扫头结构位于前方，而后车结构则位于后方。
本实施例的铝管内铝屑吹扫装置，如图1至图9所示，包括中空的吹扫头结构，吹扫头结构具有吹气孔1和进气孔3。本实施例的铝屑吹扫装置还包括前车结构和后车结构。
其中，吹扫头结构包括中空的工作体和工作电机6，工作体包括工作本体2及与工作本体2的后端相通连接的中空杆25，中空杆25的端部为封闭结构，中空杆25的侧壁开设有与吹气孔1相通的通气孔32，吹气孔1开设于工作本体2，即工作体内有一中空的气体通道，外接的压缩气体从中空杆25的通气孔32进入，而后从吹气孔1出来以吹扫铝屑。因铝管为管状结构，为了能吹扫铝管内壁的铝屑，吹气孔1可以环周设置在工作本体2的外壁，但是这样因分流气体而致使吹出的气体压力不足。为了既保证吹出气体的压力，又能充分吹扫铝屑，吹扫头结构设置了工作电机6，其中中空杆25与工作电机6驱动连接，工作电机6内设有轴承26，工作电机6能驱动工作体旋转；端盖4密封地套置在中空杆25上并位于工作本体2与工作电机6之间，进气孔3开设于端盖4的侧壁并与通气孔32相通。
本实施例中，端盖4的截面呈T型，即主体为设有通孔的圆柱体，另外，圆柱体一端的端面设有环形凸部5，环形凸部5与主体可一体成型，也可分开设置，即在主体的端部紧固安装有一环状件。在组装时，环形凸部5所在的端部远离工作本体2，为了保证安装的密封性，端盖4内壁与中空杆25外壁间设有密封垫31，同时中空杆25与轴承26之间也设有密封垫31。
前车结构包括连接件8、前连接块10和压紧螺母11，连接件8的前端用于安装工作电机6，后端与后车结构的丝杠电机14驱动连接；其中，连接件8的前端面设有环形凸台7，连接件8的端部缩径形成柱状的连接杆15，缩径处形成一挡台27，压紧螺母11与连接杆15螺纹连接并将前连接块10固定在压紧螺母11与挡台27之间。为了防止前连接块10在连接杆15上旋转，前连接块10的内壁设有若干卡槽，相应的，连接杆15的外周设有能卡入卡槽内的卡凸。
前连接块10上环周设有至少两条前支撑臂9，本实施例具体为三条，并且三条前支撑臂9呈120°分布，能给前车结构很好地定心。每条前支撑臂9的一端与前连接块10转动连接，而另一端设有前安装座28，前安装座28内转动安装有前转轮35，例如前转轮35通过转轴安装与前安装座28内，前安装座28设置有前控向机构——前棘轮34机构，前棘轮34机构包括前棘轮34和前棘爪33，前棘轮34与前转轮35连接，前棘轮34的棘齿背向吹扫头结构延伸，前棘爪33的一端与前棘轮34相啮合，前棘爪33的另一端转动安装于前安装座28；因前棘轮34的棘齿延伸方向背向吹扫头结构，即向后延伸，使得前控向机构驱使前转轮35只能向着吹扫头结构前进而不能后退。
前支撑臂9与前连接块10的安装方式为：前连接块10为环形件，其外周均匀开设有三个安装槽，每个安装槽内通过转轴转动安装有一条前支撑臂9。
后车结构包括能正反转交替转动的丝杠电机14、用于安装丝杠电机14的电机支架17和后连接块18，丝杠电机14的丝杠与前车结构驱动连接，具体是与连接杆15驱动连接；环绕后连接块18的外周均设有呈120°分布的三条后支撑臂20，其中一条后支撑臂20与一条前支撑臂9位于同一平面，即其他的两条的后支撑臂20中的一条也分布与其他的两条前支撑臂9中的一条位于同一平面。
后支撑臂20的一端转动连接于后车结构且另一端设有后安装座29，后安装座29内转动安装有后转轮，例如后转轮通过转轴安装与后安装座29内，后安装座29上设有后控向机构——后棘轮机构，后棘轮机构包括后棘轮和后棘爪，后棘轮与后转轮连接，后棘轮的棘齿背向吹扫头结构延伸，后棘爪的一端与后棘轮相啮合，后棘爪的另一端转动安装于后安装座29。由于后棘轮的棘齿向着后方延伸，使得后控向机构驱使后转轮只能向着吹扫头结构前进而不能后退。
后支撑臂20与后连接块18的安装方式为：后连接块18为环形件，其外周均匀开设有三个安装槽，每个安装槽内通过转轴转动安装有一条后支撑臂20。
为了同时调整前支撑臂9与后支撑臂20的张开角度，并张开相同的角度，位于同一平面的前支撑臂9与后支撑臂20之间连接有导向杆12，导向杆12可以为一条，也可以为两条，其中一条与前支撑臂9连接，另一条与后支撑臂20连接，这两条的端部相互连接。调整后连接臂的张开角度时，导向杆12在后支撑臂20的带动下带动前支撑臂9张开相同的角度，当张开的角度与呆清扫的铝管的内径相匹配时，需要将后支撑臂20、前支撑臂9固定在该角度。
前支撑臂9、后支撑臂20的固定方式可采用常规的转动限位方式，例如前支撑臂9、后支撑臂20上分别设有配重块，又例如前支撑臂9与前连接块10采用过盈连接。在本实施例中，后支撑臂20与后车结构之间设有角度调节机构，角度调节机构能调整后支撑臂20与后车结构之间的角度，后支撑臂20通过导向杆12将前支撑臂9调整至相同的角度。角度调节机构包括弹性体19、调节螺杆23、安装基座22和连接支杆21，调节螺杆23依次穿过安装基座22、弹性体19后与电机支架17的后端螺纹连接，安装基座22的外周均匀设有三条连接支杆21，即连接支杆21呈120°分布，每条连接支杆21的一端与安装基座22转动连接并另一端与后支撑臂20转动连接。角度调节机构安装完成后，弹性体19支撑在后连接块18与安装基座22之间。
连接支杆21与安装基座22的安装方式为：安装基座22为环形件，其外周均匀开设有三个安装槽，每个安装槽内通过转轴转动安装有一条连接支杆21。本实施的弹性件具体为弹簧。
通过调整调节螺杆23旋入电机支架17的深度，可以调节后支撑臂20、前支撑臂9张开的角度，操作方便。
吹扫头结构、前车结构、后车结构通过连接机构连接，连接机构包括上述的端盖4、第一连接板16、第二连接板24和三根贯穿杆13，第一连接板16设于电机支架17的前端面并具有供丝杠电机14的丝杠伸出的穿孔，第二连接板24套置在电机支架17的外周；贯穿杆13的一端紧固设置于端盖4的环形凸部5，另一端依次穿过连接件8的环形凸台7、第一连接板16后与第二连接板24紧固连接。
另外，吹扫头结构的工作本体2外周还分布有硬质毛刷，具体安装在开设于工作本体2表面的毛刷孔30内，可以对残留在管壁上的铝屑进行强力扫除。
此外，前转轮35、后转轮的轮子外缘分布有一圈橡胶，能够增大车体与管壁的摩擦力，不容易打滑。本实施例前转轮35、前棘轮34机构的安装如图9所示，后转轮、后棘轮奇机构的结构及其安装如同图9。
本实施例吹扫装置的运动情况说明如下：先通过角度调节机构调整前支撑臂9、后支撑臂20的张开角度至与铝管的内壁相适配，然后将本装置放入铝管内；然后由电气部分控制丝杠电机14正反转交替进行，连接件8上也带有丝杠与丝杠电机14配合；假定丝杠电机14正转时，丝杠推动连接件8远离丝杠电机14，此时后车结构受到向后的力，有向后运动的趋势，前车结构受到向前的推力，有向前运动的趋势，由于棘轮机构(即前棘轮34机构和后棘轮机构)的存在，使得轮子(即前转轮35和后转轮)只能前进，而不能后退(单向转动)，因此有后退趋势的后车结构被后棘轮机构及时刹车，定在原地，并推动前车结构向前运动执行吹扫铝屑的任务；当前车结构前进了预设的距离后丝杠电机14反转，丝杠会把连接件8拉向丝杠电机14，前车结构受到向后的拉力，而后车结构受到向前的拉力，此时与前述过程相反，前车结构定在原地，而后车结构向前运动，这个过程可以设定电机转速要高于前述过程。
吹扫头结构随着车体而前进，外接的压缩空气可以将吸附在内壁上不太牢靠的铝屑吹走，而那些没被吹走的铝屑也会由后部的硬质毛刷刷掉、清走。
本实施例的吹扫装置设有可调节的支撑臂(即前支撑臂9和后支撑臂20)，因此可以适应不同管径的铝管，范围约80～150mm；撑臂(即前支撑臂9和后支撑臂20)上的轮子(即前转轮35和后转轮)外缘有一圈橡胶，能够增大车体与管壁的摩擦力，不容易打滑；三根支撑臂(即前支撑臂9或后支撑臂20)呈120°分布，能很好的给车体定心。本吹扫装置主要包含前车结构和后车结构两部分，这两部分由三根贯穿杆13相连，前进动力由丝杠电机14提供，工作时，外接高压空气会通过气室的通风孔进入工作体风道，最后分为三股对律协进行吹扫；当整车向前移动时工作体由另一个工作电机6带动旋转，工作体上的硬质毛刷(安装在毛刷孔30里，图中未示)对残留在管壁上的铝屑进行强力扫除。本吹扫装置的优点是能够快速的清除较小管径内的杂物，并且可以调节适用管径。
Claims (5)
1.一种铝管内铝屑吹扫装置，包括中空的吹扫头结构，所述吹扫头结构具有吹气孔(1)和进气孔(3)，其特征在于：还包括前车结构和后车结构，所述前车结构的前端与吹扫头结构的后端连接，所述前车结构的后端与后车结构的前端连接；环绕所述前车结构的外周设有至少两条前支撑臂(9)，所述前支撑臂(9)的一端连接于前车结构且另一端设有前安装座(28)，所述前安装座(28)内转动安装有前转轮(35)，所述前安装座(28)设置有前控向机构，所述前控向机构驱使前转轮(35)只能向着吹扫头结构前进而不能后退；
所述后车结构包括能正反转交替的丝杠电机(14)，所述丝杠电机(14)的丝杠与前车结构驱动连接；环绕所述后车结构的外周设有至少两条后支撑臂(20)，所述后支撑臂(20)的一端连接于后车结构且另一端设有后安装座(29)，所述后安装座(29)内转动安装有后转轮，所述后安装座(29)上设有后控向机构，所述后控向机构驱使后转轮只能向着吹扫头结构前进而不能后退；
所述前支撑臂(9)与前车结构转动连接，所述后支撑臂(20)与后车结构转动连接；所述前支撑臂(9)的数目与后支撑臂(20)的数目相同，每条所述前支撑臂(9)与相应的一条后支撑臂(20)之间连接有导向杆(12)；所述后支撑臂(20)与后车结构之间设有角度调节机构，所述角度调节机构能调整后支撑臂(20)与后车结构之间的角度，所述后支撑臂(20)通过导向杆(12)将前支撑臂(9)调整至相同的角度；
所述后车结构还包括电机支架(17)和后连接块(18)，所述电机支架(17)的前端安装有所述的丝杠电机(14)，所述后连接块(18)限位套置在电机支架(17)的外周，所述后支撑臂(20)的端部与后连接块(18)转动连接；
所述角度调节机构包括弹性体(19)、调节螺杆(23)、安装基座(22)和连接支杆(21)，所述调节螺杆(23)依次穿过安装基座(22)、弹性体(19)后与电机支架(17)的后端螺纹连接，所述弹性体(19)支撑在后连接块(18)与安装基座(22)之间，所述连接支杆(21)的数目与后支撑臂(20)的数目相同，每条所述连接支杆(21)的一端与安装基座(22)转动连接并另一端与后支撑臂(20)转动连接；
所述吹扫头结构、前车结构、后车结构通过连接机构连接，所述连接机构包括端盖(4)、第一连接板(16)、第二连接板(24)和贯穿杆(13)，所述端盖(4)套置在吹扫头结构的外周并具有环形凸部(5)，所述前车结构环周设有环形凸台(7)，所述第一连接板(16)套置于丝杠电机(14)的丝杠上，所述第二连接板(24)套置在后车结构的外周；
所述贯穿杆(13)的一端紧固设置于端盖(4)的环形凸部(5)，所述贯穿杆(13)的另一端依次穿过环形凸台(7)、第一连接板(16)后与第二连接板(24)紧固连接；
所述吹扫头结构包括中空的工作体和工作电机(6)，所述工作体包括工作本体(2)及与工作本体(2)的后端相通连接的中空杆(25)，所述中空杆(25)的端部为封闭结构，所述中空杆(25)的侧壁开设有与吹气孔(1)相通的通气孔(32)，所述吹气孔(1)开设于工作本体(2)，所述中空杆(25)与工作电机(6)驱动连接，所述工作电机(6)内设有轴承(26)，所述工作电机(6)能驱动工作体旋转；所述端盖(4)密封地套置在中空杆(25)上并位于工作本体(2)与工作电机(6)之间，所述进气孔(3)开设于端盖(4)的侧壁并与通气孔(32)相通。
2.根据权利要求1所述的铝管内铝屑吹扫装置，其特征在于：所述前控向机构为前棘轮(34)机构，所述前棘轮(34)机构包括前棘轮(34)和前棘爪(33)，所述前棘轮(34)与前转轮(35)连接，所述前棘轮(34)的棘齿背向吹扫头结构延伸，所述前棘爪(33)的一端与前棘轮(34)相啮合，所述前棘爪(33)的另一端转动安装于前安装座(28)；
所述后控向机构为后棘轮机构，所述后棘轮机构包括后棘轮和后棘爪，所述后棘轮与后转轮连接，所述后棘轮的棘齿背向吹扫头结构延伸，所述后棘爪的一端与后棘轮相啮合，所述后棘爪的另一端转动安装于后安装座(29)。
3.根据权利要求1所述的铝管内铝屑吹扫装置，其特征在于：所述前车结构包括连接件(8)和前连接块(10)，所述连接件(8)的前端与吹扫头结构连接，所述连接件(8)的后端与丝杠电机(14)驱动连接，所述前连接块(10)限位套置在连接件(8)的外周，所述前支撑臂(9)的端部与前连接块(10)转动连接。
4.根据权利要求3所述的铝管内铝屑吹扫装置，其特征在于：所述前车结构还包括压紧螺母(11)，所述连接件(8)的后端部缩径形成柱状的连接杆(15)，缩径处形成一挡台(27)，所述压紧螺母(11)与连接杆(15)螺纹连接并将前连接块(10)限位在压紧螺母(11)与挡台(27)之间。
5.根据权利要求1所述的铝管内铝屑吹扫装置，其特征在于：所述工作本体(2)的外壁设有毛刷。
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