CN113977907B - 一种管材牵引装置及牵引方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管材生产技术领域，具体公开了一种管材牵引装置及牵引方法，管材牵引装置包括机架和机架上的牵引机构，牵引机构包括至少两个拉拔组件，每个拉拔组件均包括驱动器和用于夹紧或松开牵引管的夹紧器，驱动器用于带动夹紧器沿管材轴向移动，不同拉拔组件交替夹紧牵引管以带动牵引管匀速移动；牵引管包括多段管节，相邻管节之间能够可拆卸连接；利用牵引装置对管材进行牵引拉拔以解决现有技术中对管材牵引存在的操作难度大、耗时费力且占用空间大的问题。

Description

一种管材牵引装置及牵引方法

技术领域

本发明涉及管材生产技术领域，具体是一种管材牵引装置及牵引方法。

背景技术

现有技术中管材生产时，管材先从成型设备生产出来后，因管材温度较高，需要经过冷却器对管材进行冷却，管材冷却完成后还需要利用切割器将源源不断生产出来的管材切成段。在管材刚从成型设备中生产出来后，因管材温度较高并未定型，管材自身并不能够自动准确移动到冷却器中进行冷却，而是需要借助牵引管来实现，高温管材生产出来后，软质的管材熔接在牵引管上，由牵引管带动管材进行牵引，使得管材能够顺利进入冷却器并到达切割器。

而牵引管在对管材从成型设备牵引前，牵引管自身需要从切割器进入并贯穿冷却器到达成型设备的输出端，然而对于中大型口径的管材，牵引管需要的尺寸也更大，冷却器冷却的长度也更长，使得整个牵引管需要的长度也更长，比如口径在400-900mm的管材，牵引管长度约为30米，牵引管在送入到与管材熔接前，需要2-3个工人配合才能将牵引管推送到切割器和冷却器中，而在将管材牵引出来时也需要人工缓慢拉拔牵引管，直至管材到达切割器，整个过程操作难度大、耗费人力成本高且占用空间大。

发明内容

本发明意在提供一种管材牵引装置，以解决现有技术中对管材牵引存在的操作难度大、耗时费力且占用空间大的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：

一种管材牵引装置，包括机架和机架上的牵引机构，牵引机构包括至少两个拉拔组件，每个拉拔组件均包括驱动器和用于夹紧或松开牵引管的夹紧器，驱动器用于带动夹紧器沿管材轴向移动，不同拉拔组件交替夹紧牵引管以带动牵引管匀速移动；牵引管包括多段管节，相邻管节之间能够可拆卸连接。

相比于现有技术的有益效果：采用本方案时，通过牵引机构的拉拔组件对牵引管的交替拉拔，实现牵引管的匀速运动，具体为当其中一个拉拔组件的夹紧器卡紧牵引管后，由对应的驱动器带动夹紧器和牵引管沿轴向移动一定距离，接着该拉拔组件的夹紧器松开对牵引管的夹紧与此同时另一个拉拔组件的夹紧器卡紧牵引管，与另一个拉拔组件的夹紧器对应的驱动器继续带动牵引管沿轴向移动，如此通过不同拉拔组件对牵引管的交替夹紧和移动实现了牵引管的匀速移动；在牵引管被送往管材成型设备时，牵引机构将牵引管送往成型设备方向，而在牵引管牵引上管材后，牵引机构带动牵引管反方向匀速移动(也即远离成型设备)；相比现有技术，本方案不需要人工推送和拉拔牵引管，故而极大降低了操作难度同时解决了人工作业耗时费力的问题。

此外，采用本方案时，因牵引管由多段管节组成，则在拉拔组件将牵引管送往管材成型设备时，可以采用人工或其他方式不断将新的管节连接到牵引管上，以加长牵引管的长度，方便牵引管后续对管材的牵引；而在管材被逐渐牵引出来的过程中，可以采用人工或其他方式不断将管节从牵引管上一节节拆卸下来，进而逐渐减少牵引管的长度；相比现有技术，本方案的牵引管根据使用需求进行加长或减短，故而占用的空间少。

进一步，相邻所述管节之间能够螺纹连接，还包括松紧机构，松紧机构包括旋转器和用于夹紧或松开牵引管管节的抓紧器，旋转器用于带动抓紧器正转或反转，旋转器能够沿管材轴向移动，抓紧器与夹紧器同轴。

有益效果：采用本方案时，因牵引管被拉拔组件的夹紧器所夹紧，在抓紧器抓紧管节并通过旋转器带动抓紧器和管节实现正转和反转时，管节将实现旋转，故而实现牵引管的管节增多或管节减少的动作，以达到增加牵引管的管节数量(也即加长牵引管)或将牵引管的管节逐渐拆卸(也即减短牵引管)的目的。相比于现有技术，本方案的牵引管包括多个管节，避免了现有技术中因牵引管长度过长而产生的占用空间过大的问题；此外，松紧机构的存在方便了管节的连接或拆卸，提高管材牵引装置的自动化程度。

进一步，所述机架与松紧机构之间设有推拉器，推拉器用于推动松紧机构沿管材轴向移动。

有益效果：在进行增加管节时，通过推拉器带动松紧单元靠近拉拔组件，以使得增加的管节在松紧单元的作用下保持旋转而在推拉器的作用下相对牵引管移动，以便于管节增加到牵引管上；而在需要将管节从牵引管上拆卸下来时，通过推拉器推动松紧单元远离拉拔组件，以使得管节能够快速拆卸。

进一步，所述机架包括支架和升降架，升降架能够沿支架进行升降，牵引机构设置在升降架上。

有益效果：在管材正常生产中，管材被切割器切割后，切断后的管材段直接落在输送线上而被输送线直接送往下一工序，为使得在管材牵引完成后快速实现管材的量产，可以通过下降升降架，使得升降架上的牵引机构向下移动，进而方便后续管材直接跨过牵引装置而落在输送线上进行连续生产，避免因为移动牵引装置而暂停成型设备带来的管材成型缺陷。

进一步，还包括牵引接头，牵引管与牵引接头可拆卸连接，牵引接头用于与管材连接。

有益效果：通过牵引接头的设置，使得在对不同口径的管材进行牵引时，仅仅只需更换牵引接头即可，而牵引管在兼顾成本、使用寿命和操作方便的前提下将尺寸做的更小，本方案提高了实用性的同时进一步降低牵引成本。

进一步，所述牵引接头包括接头本体、拉杆头、连接柱、连接座、防脱板和锁定器，连接柱、连接座均与接头本体固定连接，拉杆头一端与牵引管可拆卸连接，拉杆头另一端扣接在连接座上设有的扣接槽内，防脱板位于扣接槽开口一侧且防脱板能够通过锁定器抵紧连接座，防脱板既能在连接柱上转动又能沿着连接柱移动，锁定器用于限制防脱板的转动和移动。

有益效果：采用本方案时，将拉杆头与牵引管固定连接头，将拉杆头扣接在扣接槽内，再利用防脱板和锁定器将防脱板抵紧在连接座上，保证了牵引接头与牵引管的快速拆装且使得拆装过程简单方便。

管材牵引装置的牵引方法，包括如下步骤：S1、加长牵引管并推送牵引管：通过将管节连接到牵引管上以加长牵引管的长度，牵引管被送到牵引机构上后，通过牵引机构的拉拔组件对牵引管的交替推送实现牵引管向成型设备一侧的移动，直至牵引管移动至管材成型设备的输出端；S2、牵引管材并拆卸管节：牵引管与管材连接后，通过牵引机构的拉拔组件对牵引管的交替拉动实现牵引管带动管材远离成型设备，在该过程中将管节从牵引管上拆卸下来以减少牵引管长度。

有益效果：采用本方法时，通过牵引机构对牵引管的交替拉拔或推移，使得牵引管能够自动向管材成型设备远离或靠近，相比现有技术中人工拉拔和推送相比，降低了人力物力，提高了工作效率；此外，因牵引管包括若干管节，故而使得采用本方法时占用的面积小。

进一步，相邻所述管节之间能够螺纹连接，还包括松紧机构，松紧机构包括旋转器和用于夹紧或松开牵引管管节的抓紧器，旋转器用于带动抓紧器正转或反转，旋转器能够沿管材轴向移动，抓紧器与夹紧器同轴；所述步骤S1和S2中，通过松紧机构与牵引机构的配合，实现牵引管在推送或拉动过程中的自动实现增加牵引管的管节数量或将牵引管的管节逐渐拆卸的动作。

有益效果：本方案能够进一步提高牵引管材的工作效率且进一步降低人工成本。

进一步，所述机架包括支架和升降架，升降架能够沿支架进行升降，牵引机构设置在升降架上；所述牵引方法还包括如下步骤：S3、降低管材牵引装置高度：当步骤S2完成后，通过升降架下降升降架，使得升降架上的牵引机构向下移动，为管材的正常生产提供移动空间。

进一步，所述升降架上设有移动轮；所述步骤S3在降低管材牵引装置的升降架直至移动轮与地面接触后，通过移动轮将管材牵引装置推移走。

附图说明

图1为本发明实施例三维图；

图2为本发明实施例在另一角度下的三维图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明实施例中松紧机构的三维图；

图5为本发明实施例中机架的三维图；

图6为图5的左视图；

图7为本发明实施例中牵引接头的三维图；

图8为图7的左视图；

图9为本发明实施例中支撑机构的三维图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、导杆11、支架12、升降架13、安装架131、直线模组132、移动轮133、拉拔组件2、驱动器21、夹紧器22、卡盘221、拉板222、松紧机构3、安装板31、旋转器32、抓紧器33、推拉器34、牵引接头4、接头本体41、拉杆头42、连接柱43、连接座44、防脱板45、锁定器46、锁定块461、定位杆462、第二弹性件463、第一弹性件47、档杆48、移动器5、滚轮6。

实施例

实施例基本如附图1至图9所示，一种管材牵引装置，包括机架1和机架1上的牵引机构、松紧机构3，牵引机构包括至少两个拉拔组件2，每个拉拔组件2均包括驱动器21和用于夹紧或松开牵引管的夹紧器22，驱动器21用于带动夹紧器22沿管材轴向移动，不同拉拔组件2交替夹紧牵引管以带动牵引管匀速移动；夹紧器22包括卡盘221和拉板222，卡盘221固定连接在拉板222上，卡盘221用于夹紧或松开牵引管，拉板222沿管材轴向滑动连接在机架1上，驱动器21带动拉板222轴向移动；本实施例中拉拔组件2的数量为两个，驱动器21采用滚珠丝杆结构，卡盘221采用液压卡盘221。

牵引管包括多段管节，相邻管节之间能够螺纹连接。

松紧机构3包括安装板31、旋转器32和用于夹紧或松开牵引管管节的抓紧器33，安装板31固定连接在机架1上，旋转器32固定连接在安装板31上，旋转器32用于带动抓紧器33正转或反转，旋转器32能够随安装板31一起沿管材轴向移动，抓紧器33与夹紧器22同轴；机架1与松紧机构3之间设有推拉器34，推拉器34用于推动松紧机构3沿管材轴向移动，本实施例中，推拉器34采用气缸，推拉器34的缸体固定在机架1上，推拉器34的活塞杆与松紧机构3的安装板31固定连接；本实施例中，抓紧器33采用液压爪盘，机架1上固定连接有导向座，导向座上固定有导杆11，导杆11贯穿导向座，安装板31通过滑动轴承滑动连接在导杆11上。

结合图5和图6，机架1包括支架12和升降架13，升降架13能够沿支架12进行升降，牵引机构和松紧机构3安装在升降架13上；升降架13包括安装架131和固定设置在安装架131上的直线模组132，直线模组132的输出端与支架12固定连接，直线模组132的输出端能够竖向移动，直线模组132由伺服电机驱动，该伺服电机与牵引机构位于安装架131的上下两侧，以对安装架131下方空间进行合理利用；支架12的数量为两个，两个支架12从两侧对安装架131进行支撑，直线模组132采用滚珠丝杆结构；安装架131上固定连接有承重柱，承重柱竖向滑动连接在支架12上，以使得直线模组132的输出端能够更加稳定地上下升降。安装架131上安装有移动轮133。

管材牵引装置还包括牵引接头4，结合图7和图8，牵引接头4包括接头本体41、拉杆头42、连接柱43、连接座44、防脱板45和锁定器46，连接柱43、连接座44均与接头本体41固定连接，接头本体41用于与管材连接，拉杆头42一端与牵引管可拆卸连接(如螺纹连接)，拉杆头42另一端扣接在连接座44上开有的扣接槽内，防脱板45位于扣接槽开口一侧且防脱板45能够通过锁定器46抵紧连接座44，防脱板45既能在连接柱43上转动又能沿着连接柱43移动，锁定器46用于限制防脱板45的转动和移动。具体地，连接柱43顶部与防脱板45之间套有第一弹性件47，第一弹性件47采用弹簧，通过第一弹性件47使得防脱板45能够自动抵紧在连接座44上；为了进一步限定防脱板45，在接头本体41上可拆卸连接有两个档杆48，档杆48用于限制防脱板45绕连接柱43转动；锁定器46包括锁定块461、定位杆462和套在定位杆462上的第二弹性件463，第二弹性件463也采用弹簧，定位杆462固定连接在接头本体41上，锁定块461滑动连接在定位杆462上，第二弹性件463用于限制锁定块461在定位杆462上的轴向移动，锁定块461用于与扣住防脱板45。

在使用时，当需要将牵引管与牵引接头4连接时，先将牵引管的端部与拉杆头42螺纹固定连接，然后移动锁定块461，使得防脱板45可以在挤压第一弹性件47并脱离档杆48的限定后进行转动，防脱板45转动至连接座44的扣接槽露出以方便拉杆头42扣接到扣接槽上；拉杆头42扣接完成后，再次操作防脱板45，使得防脱板45在第一弹性件47的作用下抵压在连接座44上，同时档杆48对防脱板45形成限位，最后锁定块461也在第二弹性件463的作用下移动到将防脱板45扣紧。

为使得整个管材牵引装置牵引过程更加快速，且避免牵引管因长度过长而变形，故而在牵引机构与管材成型设备之间增设支撑机构，结合图9，支撑机构包括移动器5和滚轮6，移动器5的输出端上转动连接着滚轮6，移动器5用于带动滚轮6远离或靠近牵引管，滚轮6能够支撑牵引管，滚轮6的转动中轴线与牵引管的轴向垂直；本实施例中移动器5采用气缸，移动器5和滚轮6的数量均有两个，移动器5和滚轮6相对管材轴向对称设置。

利用上述牵引装置进行的牵引方法如下：

S1、加长牵引管并推送牵引管：牵引管被送到牵引机构上后，通过牵引机构的拉拔组件2对牵引管的交替推送实现牵引管向成型设备一侧的移动，直至牵引管移动至管材成型设备的输出端；与此同时，通过松紧机构3与牵引机构的配合，实现牵引管在推送程中自动实现增加牵引管的管节数量。

具体地，当牵引机构推动牵引管移动时，先将需要连接的管节与牵引管形成初步连接(如旋拧两圈形成连接)，然后控制抓紧器33抓住需要连接的管节，同时控制推拉器34通过推动安装板31进而使得整个松紧机构3逐渐靠近卡盘221，接着启动松紧机构3的旋转器32，使得旋转器32通过齿轮啮合带动抓紧器33正向旋转，也即此时管节能够一边向拉拔组件2一侧移动一边旋转，进而将管节与牵引管完全拧紧，管节被拧紧后，松开抓紧器33并反向启动推动器，使得推送器带动松紧机构3复位以为下一个管节的安装做准备，而被加长的牵引管随着牵引机构的继续推动而逐渐送往管材成型设备。

在牵引管靠近管材成型设备的一端上通过拉头杆与牵引管进行螺纹连接，连接完成后，将拉头杆扣接到连接座44上，再将防脱板45通过锁定器46抵紧在连接座44上，实现牵引管与牵引接头4的连接，在管材牵引时，通过将接头本体41与管材的熔接以方便进行后续的管材牵引工作。

S2、牵引管材并拆卸管节：牵引管与管材连接后，通过牵引机构的拉拔组件2对牵引管的交替拉动实现牵引管带动管材远离成型设备；与此同时，通过松紧机构3与牵引机构的配合，实现牵引管在拉动程中自动实现将管节从牵引管上拆卸下的动作。

具体地，当牵引机构拉动牵引管移动时，需要拆卸的管节也同时被抓紧器33抓住，同时控制推拉器34通过推动安装板31进而使得整个松紧机构3逐渐远离卡盘221，接着启动松紧机构3的旋转器32，使得旋转器32通过齿轮啮合带动抓紧器33反向旋转，也即此时管节能够一边远离拉拔组件2一边旋转，进而将管节从牵引管上旋拧下来，管节被拧下后，松开抓紧器33并再次启动推动器，使得推送器带动松紧机构3复位以为下一个管节的拆卸做准备。

S3、降低管材牵引装置高度并将管材牵引装置移走：步骤S2的所有管节完成拆卸后，管材牵引完成，此时启动直线模组132，通过直线模组132的输出端使得升降架13相对支架12进行下降，当升降架13上的移动轮133与地面接触后，停止直线模组132，并利用移动轮133将管材牵引装置推移走，为管材的正常生产腾出空间。

本实施例在对管材牵引的整个过程自动化程度高，既降低了管材牵引的操作难度同时又解决了人工作业耗时费力的问题，此外，还使得整个牵引过程占用空间小，

除此之外，通过对牵引接头4与牵引管的连接设置，使得在对不同口径的管材进行牵引时，仅仅只需更换牵引接头4即可，而牵引管在兼顾成本、使用寿命和操作方便的前提下将尺寸做的更小，故而本实施例提高了实用性的同时进一步降低牵引成本。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种管材牵引装置，包括机架和机架上的牵引机构，其特征在于：牵引机构包括至少两个拉拔组件，每个拉拔组件均包括驱动器和用于夹紧或松开牵引管的夹紧器，驱动器用于带动夹紧器沿管材轴向移动，不同拉拔组件交替夹紧牵引管以带动牵引管匀速移动；牵引管包括多段管节，相邻管节之间能够可拆卸连接；

相邻所述管节之间能够螺纹连接，还包括松紧机构，松紧机构包括旋转器和用于夹紧或松开牵引管管节的抓紧器，旋转器用于带动抓紧器正转或反转，旋转器能够沿管材轴向移动，抓紧器与夹紧器同轴；

夹紧器包括卡盘和拉板，卡盘固定连接在拉板上，卡盘用于夹紧或松开牵引管，拉板沿管材轴向滑动连接在机架上；

还包括牵引接头，牵引管与牵引接头可拆卸连接，牵引接头用于与管材连接；牵引接头包括接头本体、拉杆头、连接柱、连接座、防脱板和锁定器，连接柱、连接座均与接头本体固定连接，拉杆头一端与牵引管可拆卸连接，拉杆头另一端扣接在连接座上设有的扣接槽内，防脱板位于扣接槽开口一侧且防脱板能够通过锁定器抵紧连接座，防脱板既能在连接柱上转动又能沿着连接柱移动，锁定器用于限制防脱板的转动和移动。

2.根据权利要求1所述的管材牵引装置，其特征在于：所述机架与松紧机构之间设有推拉器，推拉器用于推动松紧机构沿管材轴向移动。

3.根据权利要求1所述的管材牵引装置，其特征在于：所述机架包括支架和升降架，升降架能够沿支架进行升降，牵引机构设置在升降架上。

4.根据权利要求1所述的管材牵引装置的牵引方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、加长牵引管并推送牵引管：通过将管节连接到牵引管上以加长牵引管的长度，牵引管被送到牵引机构上后，通过牵引机构的拉拔组件对牵引管的交替推送实现牵引管向成型设备一侧的移动，直至牵引管移动至管材成型设备的输出端；

S2、牵引管材并拆卸管节：牵引管与管材连接后，通过牵引机构的拉拔组件对牵引管的交替拉动实现牵引管带动管材远离成型设备，在该过程中将管节从牵引管上拆卸下来以减少牵引管长度。

5.根据权利要求4所述的管材牵引装置的牵引方法，其特征在于，相邻所述管节之间能够螺纹连接，还包括松紧机构，松紧机构包括旋转器和用于夹紧或松开牵引管管节的抓紧器，旋转器用于带动抓紧器正转或反转，旋转器能够沿管材轴向移动，抓紧器与夹紧器同轴；

所述步骤S1和S2中，通过松紧机构与牵引机构的配合，实现牵引管在推送或拉动过程中的自动实现增加牵引管的管节数量或将牵引管管节逐渐拆卸的动作。

6.根据权利要求5所述的管材牵引装置的牵引方法，其特征在于，所述机架包括支架和升降架，升降架能够沿支架进行升降，牵引机构设置在升降架上；所述牵引方法还包括如下步骤：

S3、降低管材牵引装置高度：当步骤S2完成后，通过升降架下降升降架，使得升降架上的牵引机构向下移动，为管材的正常生产提供移动空间。

7.根据权利要求6所述的管材牵引装置的牵引方法，其特征在于，所述升降架上设有移动轮；所述步骤S3在降低管材牵引装置的升降架直至移动轮与地面接触后，通过移动轮将管材牵引装置推移走。