CN203751055U - 锚杆矫直的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于管棒线材矫直技术领域，涉及一种锚杆矫直的设备。提出的锚杆的矫直设备，包括有进口导套（1）、粗矫装置（2）、反弯装置（3）、精矫装置（4）、出口导套（5）和传动***；粗矫装置（2）包含固定在底座（9）上的粗矫模具座（10）和通过组合轴承Ⅰ（11）支撑在粗矫模具座（10）内的粗矫模具（12）；反弯装置（3）包含固定在底座（9）上的反弯模具座（14）、安装有偏心套（20）的回转筒（16）和反弯模具（21）；精矫装置（4）和粗矫装置（2）的主体结构相同。本实用新型使锚杆矫直生产效率得以大幅提高，并具有工艺简单，矫直精度可控可调整的特点。

Description

锚杆矫直的设备

技术领域

本实用新型属于管棒线材矫直技术领域，主要涉及的是一种锚杆矫直的设备，适用于锚杆和其它带外螺旋纹的管棒线材的矫直生产。

背景技术

锚杆在边坡及隧道支护中用量很大，在锚杆的使用中，对其直线度有一定要求；但是在生产锚杆和使用锚杆时，发现有一部分锚杆因弯曲度过大而不能使用，需要重新返回专门的厂家进行矫直，造成时间和成本浪费，工程造价提高。因此快速便捷解决锚杆的矫直问题，提供专用的矫直设备，显的非常有意义。

锚杆目前的加工方式有两种，一种是用冷拔冷轧无缝钢管进行等直径的轧制锚杆，由于采用冷拔冷轧无缝钢管做为原料，成本非常之高。另外一种是低成本热轧减径一次成型的锚杆技术。其原材料一般是用比锚杆外径大5mm一25mm的热轧钢管进行减径轧制，成本很低。两种加工方式中都存在锚杆弯曲，等直径轧制锚杆时，出现弯曲是因为由于加工后需要进行热处理，因此在热处理的过程中，由于加工的残余应力的作用，锚杆会产生局部弯曲。

由于锚杆的外表面是螺纹，为了保护螺纹不受损，不划伤，因此不能用钢管矫直机进行矫直。目前处理这种弯曲的工艺和设备是使用压力矫直机对锚杆弯曲部位施加反向压力进行矫直。具体工艺过程为：操作者要首先判断钢管的弯曲位置，然后将锚杆放入压力矫直机的底座上，调整弯曲的位置，夹紧锚杆，然后调整压力和压下速度，在锚杆弯曲处加上半圆形护套，对弯曲处局部施加反向压力进行矫直。压力矫直设备目前的吨位很大，生产效率低，矫直一根锚杆需要几分钟时间。在目前最新的低成本一次热轧减径轧制锚杆技术中，锚杆弯曲现象较等直径轧制时严重，主要原因为轧制速度高，轧制速度是等直径轧制速度的6倍，轧制时间约为30秒。同时还有钢管减径和轧制锚杆在一个轧辊上完成，变形量大，金属变形过程复杂，局部受力不均，轧机调整不当，轧制时残留的残余应力以及由于沿管子截面和长度上轧制温度和冷却不均匀等多方面原因。因此压力矫直的生产效率已经不能满足高速轧制的要求。

同时在运输过程中也会发生装货不当，造成锚杆批量弯曲。用压力矫直的方法耗时长，成本高。

同时的压力矫直设备并不是矫直锚杆的专用配套设备，其设备吨位一般在20吨以上，设备投资大，生产效率低，操作起来可控性不强，通过操作者寻找弯曲点，进而矫直，无法进行批量和生产高精度的锚杆和其它要求直线度较高的带外螺纹的产品。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术设备存在的不足和缺陷，提供一种锚杆的矫直设备，使锚杆矫直生产效率得以大幅提高，并使其具有工艺简单，矫直精度可控可调整的特点。

本实用新型实现上述发明目的采用的技术方案是：

一种锚杆的矫直设备，所述的矫直设备包括有进口导套、粗矫装置、反弯装置、精矫装置和出口导套；所述的进口导套和出口导套固定在底座上，进口导套和出口导套均为复合结构，包括有外部钢套和尼龙材料制成的内衬，用以限制锚杆在矫直过程中的甩动幅度；所述的粗矫装置包含固定在底座上的粗矫模具座，粗矫模具座内部固定有用以承受轴向和径向力的两套组合轴承Ⅰ，组合轴承Ⅰ的内圈固定有粗矫模具，所述的粗矫模具为圆形筒体，具有不等直径的中空通腔，粗矫模具的所述中空通腔由渐缩径的表面光滑的入口段、渐缩径的内壁带有螺纹的咬入段、比锚杆底径大1mm的等直径内壁带有螺纹的粗矫段、渐扩径的表面光滑的出口段四部分组成；对应所述的粗矫模具设置有使粗矫模具转动的传动机构Ⅰ；所述反弯装置包含固定在底座上的反弯模具座，反弯模具座内部固定有两套用以承受轴向和径向力组合轴承Ⅱ，组合轴承Ⅱ的内圈固定有安装偏心套的回转筒，所述偏心套固定在回转筒内部且偏心套的偏心量为可调整的结构；所述偏心套内安装有两套组合轴承Ⅲ，组合轴承Ⅲ的内圈固定有反弯模具，反弯模具为可自由转动的结构；对应所述的回转筒设置有使回转筒高速转动的传动机构Ⅱ；所述的反弯模具具有不等直径的中空通腔，反弯模具的所述中空通腔由渐缩径的表面光滑的入口段、渐缩径的内壁带有螺纹的咬入段、比锚杆底径大0.5mm的等直径内壁带有螺纹的反弯段、渐扩径的表面光滑的出口段四部分组成；所述精矫装置的主体结构与所述的粗矫装置相同，包含固定在底座上的精矫模具座，精矫模具座内部固定有用以承受轴向和径向力的两套组合轴承，组合轴承的内圈固定精矫模具，精矫模具为圆形筒体，具有不等直径的圆形中空通腔，精矫模具的所述中空通腔由渐缩径的表面光滑的入口段、渐缩径的内壁带有螺纹的咬入段、比锚杆底径大0.2mm的等直径内壁带有螺纹的精矫段、渐扩径的表面光滑的出口段四部分组成；对应所述的精矫模具设置有使精矫模具转动的传动机构Ⅲ。

所述偏心套的外部固定有两个调整偏心的调整螺柱，两个所述调整螺柱穿过回转筒并在调整螺柱上设置调整螺母，两个所述调整螺柱沿回转筒偏心量调整方向对称布置；通过调整螺母调节偏心套在回转筒内的中心位置，控制偏心套与回转筒之间的偏心量。

所述设备实施的工艺方法为：先进行粗矫，然后施加高频次的反复弯曲变形，最后进行精矫，三道工序在一个设备一次连续完成。

本实用新型与现有的技术相比，具有以下有益效果：

本实用新型通过在出入口导套内加装塑料内衬，防止了矫直锚杆时甩动造成锚杆外表面的划伤，通过对锚杆整根进行从前至后连续矫直，实现锚杆矫直生产效率得以大幅提高。通过根据锚杆的尺寸更换不同的模具，利用螺纹副传动的原理，使锚杆的外表面和模具的内表面相吻合，增大接触面积，使锚杆外表面不仅不会被划伤，还能起到均整锚杆外形的作用。通过对偏心量的调整和利用调速装置控制各个电机的转速，进行精密的无极调整，从而粗矫模具和精矫模具之间形成微小拉力，拉力和弯曲结合的方式，改变了金属的应力状态，使锚杆更容易发生塑性变形。在整个矫直过程，通过分布矫直，粗矫，精矫分开，有利于矫直大弯曲锚杆，并且可以实现整根锚杆矫直，不会出现普通辊式矫直机不能矫头尾的缺点，从而提高了成材率。工艺简单，矫直精度可控可调整，是通过调整反弯模具的偏心量及转速从而改变反弯量及反弯频次，即可得到不同的矫直精度。反弯量与转速调整完成后，对于一批锚杆即可批量生产。从而使得锚杆矫直生产效率得以大幅提高，设备操作简单，投资少，并且作为锚杆矫直的专用设备，占地面积小。

附图说明

图1是本实用新型整体布置示意图。

图2是本实用新型结构示意图。

图3是图2中A-A剖视图。

图中：1、进口导套，2、粗矫装置，3、反弯装置，4、精矫装置，5、出口导套，6、传动机构Ⅰ，7、钢套，8、内衬，9、底座，10、粗矫模具座，11、组合轴承Ⅰ，12、粗矫模具，13、齿轮Ⅰ，14、反弯模具座，15、组合轴承Ⅱ，16、回转筒，17、齿轮Ⅱ，18、组合轴承Ⅲ，19、调整螺母，20、偏心套，21、反弯模具，22、精矫模具，23、传动电机Ⅰ，24、齿轮Ⅱ，25、调速器Ⅰ，26、高速电机，27、齿轮Ⅲ，28、调速器Ⅱ，29、调整螺柱，30、传动机构Ⅱ，31、传动机构Ⅲ。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明，但是，本实用新型并不局限于这些实施例：

如图1、图2、图3所示，本实用新型提出的锚杆矫直设备，包括有进口导套1、粗矫装置2、反弯装置3、精矫装置4和出口导套5；所述的进口导套1和出口导套5均为复合结构，外部为钢套7，内衬8为尼龙材料制成，进口导套1和出口导套5固定在底座9上，能调整高度，根据矫直规格不一样可更换；钢套7的外部结构为圆形，内部有一个带台阶的圆形空腔，台阶用来阻挡内衬8向出口方向移动，内衬8的外部结构为圆形，内部有一个与钢套7的圆形空腔直径相同的圆形空腔，进口导套1和出口导套5的作用是限制锚杆在矫直过程中的甩动幅度；其中进口导套1和出口导套5的内衬8均为尼龙材料制成，其质地较软，进口导套1和出口导套5具有的内衬结构可以有效的防止钢管甩动时，锚杆外表面螺纹损伤。所述的粗矫装置2包含固定在底座9上的粗矫模具座10，粗矫模具座10内部固定有两套组合轴承Ⅰ11，用以承受轴向和径向力，组合轴承Ⅰ11的内圈固定有粗矫模具12，所述的粗矫模具12为圆形筒体，具有一定壁厚，具有不等直径的圆形中空通腔，粗矫模具12的中空通腔由渐缩径的表面光滑的入口段、渐缩径的内壁带有螺纹的咬入段、比锚杆底径大1mm的等直径内壁带螺纹的粗矫段、渐扩径的表面光滑的出口段四部分组成，其中咬入段和粗矫段的螺纹形状与锚杆的螺纹形状一致，锚杆通过入口段进入粗矫模具的咬入段，为锚杆进入粗矫段提供前进的动力，锚杆带着大弯曲度从咬入段进入粗矫段，将大的弯曲在粗矫段内径限制的作用下矫直为弯曲度小1mm的小弯，同时粗矫段主要为锚杆提供动力，锚杆从粗矫段矫直完成后，经过出口段进入反弯模具21中；对应所述的粗矫模具12设置有使粗矫模具转动的传动机构Ⅰ6；所述反弯装置3包含固定在底座9上的反弯模具座14，反弯模具座14内部固定有两套组合轴承Ⅱ15，用来承受轴向和径向力，组合轴承Ⅱ15的内圈固定有安装偏心套20的回转筒16，所述回转筒16内部固定有可调偏心的偏心套20；偏心套20外固定有两个调整螺柱29，两个调整螺柱29穿过回转筒16，通过调整螺母19调节偏心套20在回转筒16内的中心位置，控制偏心套20与回转筒16之间的偏心量，偏心套20内安装有两套组合轴承Ⅲ18，用来承受轴向和径向力；组合轴承Ⅲ18的内圈固定有反弯模具21，反弯模具21可自由转动；对应所述的回转筒16设置有使回转筒高速转动的传动机构Ⅱ30；所述的反弯模具21，外形结构为圆形，外表面的两端加工有螺纹，通过与圆螺母的螺纹连接固定装在两套组合轴承Ⅲ18的内圈，反弯模具21为圆形筒体，具有一定壁厚，具有不等直径的圆形中空通腔，反弯模具21的所述中空通腔由渐缩径的表面光滑的入口段、渐缩径的内壁带有螺纹的咬入段、比锚杆底径大0.5mm的等直径内壁带螺纹的反弯段、渐扩径的表面光滑的出口段四部分组成；其中咬入段和反弯段的螺纹形状与锚杆的螺纹形状一致，锚杆通过入口段进入反弯模具的咬入段，为使锚杆顺利进入反弯段提供导向作用，锚杆带着小曲度从咬入段进入反弯段，将小的弯曲在反弯段内径限制的作用下矫直为弯曲度小0.5mm的合格锚杆，锚杆从反弯段矫直完成后，经过出口段进入精矫模具22中，在反弯模具的的矫直过程中，反弯模具21随着锚杆转动而转动，转速由锚杆的转速决定，反弯模具21外的回转筒16提供高频次的反弯力，使锚杆的金属进入屈服状态进而被矫直；精矫装置4和粗矫装置2的主体结构一样，包含固定在底座9上的精矫模具座，精矫模具座内部固定有用以承受轴向和径向力的两套组合轴承，组合轴承的内圈固定矫精模具22，所述的精矫模具22为圆形筒体，矫精模具22的中空通腔由渐缩径的表面光滑的入口段、渐缩径的内壁带有螺纹的咬入段、比锚杆底径大0.2mm的等直径内壁带螺纹的精矫段、渐扩径的表面光滑的出口段四部分组成，其中咬入段和精矫段的螺纹形状与锚杆的螺纹形状一致，锚杆通过入口段进入精矫模具的咬入段，为使锚杆顺利进入精矫段提供导向和动力作用，锚杆带着小曲度从咬入段进入精矫段，将小的弯曲在精矫段内径限制的作用下矫直为弯曲度小于0.2mm，外表面被均整后的高精锚杆，锚杆从精矫段矫直均整完成后，经过出口段进入出口导套5中。

粗矫模具12的所述传动机构Ⅰ6包括传动电机Ⅰ23、齿轮Ⅰ13、齿轮Ⅰ24和调速器Ⅰ25；回转筒16的所述传动机构Ⅱ30具有高速电机26、齿轮Ⅲ27和调速器Ⅱ28；矫精模具22的传动机构Ⅲ31与粗矫模具12的传动机构Ⅰ6结构相同；三个装置的传动机构独立传动，其中反弯模具21被动传动，反弯装置3中的回转筒16高速回转，形成偏心套20内的反弯模具21对锚杆进行高频次的弯曲。设备实施的工艺方法为：先进行粗矫，然后施加高频次的反复弯曲变形，最后进行精矫，三道工序在一个设备一次连续完成。

本实用新型实施例在矫直锚杆时的工艺过程是：先将要矫直的锚杆放入入口导套1内，推动锚杆前进，等锚杆被粗矫模具12咬住后，粗矫模具12通过螺纹带动锚杆向前移动，先将大的弯曲矫直为小的弯曲，粗矫完成后，锚杆头部将自动进入偏心套20内的反弯模具21中进行高频的反复弯曲后，锚杆进入精矫模具22进行矫直，整根锚杆通过此工艺完成矫直；在矫直时反弯模具随锚杆转动，为被动转动，同时由回转筒16通过偏心套20施加给反弯模具21一个主动偏心高速回转运动，完成高频次的反复弯曲。

Claims (2)

1.一种锚杆的矫直设备，其特征在于：所述的矫直设备包括有进口导套（1）、粗矫装置（2）、反弯装置（3）、精矫装置（4）、出口导套（5）和传动***；所述的进口导套（1）和出口导套（5）固定在底座（9）上，进口导套（1）和出口导套（5）均为复合结构，包括有外部钢套（7）和尼龙材料制成的内衬（8）；所述的粗矫装置（2）包含固定在底座（9）上的粗矫模具座（10），粗矫模具座（10）内部固定有用以承受轴向和径向力的两套组合轴承Ⅰ（11），组合轴承Ⅰ（11）的内圈固定有粗矫模具（12），所述的粗矫模具（12）为圆形筒体，具有不等直径的中空通腔，粗矫模具（12）的所述中空通腔由渐缩径的表面光滑的入口段、渐缩径的内壁带有螺纹的咬入段、比锚杆底径大1mm的等直径内壁带有螺纹的粗矫段、渐扩径的表面光滑的出口段四部分组成；对应所述的粗矫模具（12）设置有使粗矫模具转动的传动机构Ⅰ（6）；所述反弯装置（3）包含固定在底座（9）上的反弯模具座（14），反弯模具座（14）内部固定有两套用以承受轴向和径向力组合轴承Ⅱ（15），，组合轴承Ⅱ（15）的内圈固定有安装偏心套（20）的回转筒（16），所述偏心套（20）固定在回转筒（16）内部且偏心套（20）的偏心量为可调整的结构；所述偏心套（20）内安装有两套组合轴承Ⅲ（18），组合轴承Ⅲ（18）的内圈固定有反弯模具（21），反弯模具（21）为可自由转动的结构；所述的反弯模具（21）具有不等直径的中空通腔，反弯模具（21）的所述中空通腔由渐缩径的表面光滑的入口段、渐缩径的内壁带有螺纹的咬入段、比锚杆底径大0.5mm的等直径内壁带有螺纹的反弯段、渐扩径的表面光滑的出口段四部分组成；对应所述的回转筒（16）设置有使回转筒高速转动的传动机构Ⅱ（30）；所述精矫装置（4）的主体结构与所述的粗矫装置（2）相同，包含固定在底座（9）上的精矫模具座，精矫模具座内部固定有用以承受轴向和径向力的两套组合轴承，组合轴承的内圈固定精矫模具（22），精矫模具（22）为圆形筒体，具有不等直径的圆形中空通腔，精矫模具（22）的所述中空通腔由渐缩径的表面光滑的入口段、渐缩径的内壁带有螺纹的咬入段、比锚杆底径大0.2mm的等直径内壁带有螺纹的精矫段、渐扩径的表面光滑的出口段四部分组成；对应所述的精矫模具（22）设置有使精矫模具转动的传动机构Ⅲ（31）。

2.如权利要求1所述的锚杆的矫直设备，其特征在于：所述偏心套（20）的外部固定有两个调整偏心的调整螺柱（29），两个所述调整螺柱（29）穿过回转筒（16）并在调整螺柱（29）上设置调整螺母（19），两个所述调整螺柱（29）沿回转筒（16）的偏心量调整方向对称布置。