一种铝合金衬塑管自动化拉拔机的制作方法

本发明涉及铝合金衬塑管生产设备技术领域，尤其是涉及一种铝合金衬塑管自动化拉拔机。

背景技术：

铝合金衬塑管由于其质轻、无毒、不生锈结垢、使用寿命长等优点而广泛应用于建筑业和食品加工行业的输水管道等。铝合金衬塑管目前常用的生产工艺是：先用常规方法制取塑料内管和相应的铝合金管，将塑料内管套入铝合金管内，通过铝合金衬塑管拉拔机强行使最外圈的铝合金管的管壁变薄，管径变小，与塑料内管管壁相互紧密结合形成铝合金衬塑管。但现有的铝合金衬塑管拉拔机存在自动化程度低，工人劳动强度大；现有的铝合金衬塑管拉拔机还存在功率小，拉拔力不足，不能满足大口径铝合金衬塑管的生产需求。当铝合金衬塑管拉拔机完成拉拔作业后，它的夹紧装置不能及时回到拉拔的初始位置，并且需要工人手工卸料，生产效率低下。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种拉拔力量大，拉拔小车回程快，生产效率和自动化程度高，且能自动卸料的铝合金衬塑管自动化拉拔机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种铝合金衬塑管自动化拉拔机，其特征在于：包括机架，所述机架上安装有、拉拔机构、回程机构、卸料机构及用于控制拉拔机构和回程机构动作的自动控制系统；

所述拉拔机构包括拉拔小车、小车轨道、第一驱动机构、主动链轮、被动链轮和链条，所述小车轨道和第一驱动机构均安装在机架上，所述主动链轮安装在第一驱动机构上且由第一驱动机构驱动主动链轮转动，所述第一驱动机构和主动链轮均设置在小车轨道的左端，所述被动链轮设置在小车轨道的右端，所述被动链轮通过第一轴与机架转动连接，所述拉拔小车设置在小车轨道上且能够沿着小车轨道移动，所述主动链轮和被动链轮通过链条连接形成链传动且链条能够带动拉拔小车沿着小车轨道移动，所述链条位于小车轨道的下方；

所述回程机构包括第二驱动机构、钢丝绳、主动绳轮和被动绳轮，所述第二驱动机构安装在机架上，所述主动绳轮通过第二轴与机架转动连接，所述被动绳轮通过第三轴与机架转动连接，所述第二驱动机构和主动绳轮设置在小车轨道的右端，所述被动绳轮设置在小车轨道的左端，所述第二驱动机构与主动绳轮连接且用于驱动主动绳轮转动，所述主动绳轮和被动绳轮通过钢丝绳连接且由钢丝绳带动拉拔小车沿着小车轨道移动；

所述卸料机构包括侧滚板、侧滚板支座和回弹装置，所述侧滚板支座固定在机架的一侧，所述回弹装置安装在侧滚板支座上，所述侧滚板的一端与回弹装置固定连接，所述侧滚板的另一端为自由端，所述侧滚板的自由端伸至机架的另一侧，所述侧滚板的自由端向下倾斜设置，所述侧滚板竖直设置在小车轨道的上方，所述卸料机构的数量为多个，多个所述卸料机构沿机架长度方向间隔设置。

上述的一种铝合金衬塑管自动化拉拔机，其特征在于：所述拉拔小车包括车体、挂钩、夹紧钳、脱钩杆、第一油缸和第二油缸，所述挂钩的尾端铰接在车体的前部，所述第一油缸的一端与车体铰接，所述第一油缸的另一端通过脱钩杆与挂钩的头部铰接且用于带动挂钩绕着脱钩杆转动，所述夹紧钳安装在车体上，所述第二油缸的一端与车体铰接，所述第二油缸的另一端与夹紧钳铰接且能够带动夹紧钳的钳口夹紧和松开。

上述的一种铝合金衬塑管自动化拉拔机，其特征在于：所述第一驱动机构包括第一电机、传动链条、第一减速机、第一联轴器和传动轴，所述第一电机的输出轴上固定安装有第一链轮，所述第一减速机的输入轴上固定安装有第二链轮，所述第一链轮和第二链轮通过传动链条连接形成链传动，所述第一减速机的输出轴通过第一联轴器与传动轴连接，所述主动链轮固定安装在传动轴上，所述传动轴与机架转动连接，所述第一电机和第一减速机均安装在机架上。

上述的一种铝合金衬塑管自动化拉拔机，其特征在于：所述第二驱动机构包括第二电机、第二联轴器、第二减速器和离合器，所述第二电机的输出轴通过第二联轴器与第二减速器的输入轴连接，所述第二减速器的输出轴通过离合器与所述第二轴连接，所述主动绳轮固定安装在所述第二轴上，所述被动绳轮固定安装在所述第二轴上，所述第二电机和第二减速器均固定安装在机架上。

上述的一种铝合金衬塑管自动化拉拔机，其特征在于：所述离合器为电磁离合器。

上述的一种铝合金衬塑管自动化拉拔机，其特征在于：所述回弹装置包括固定套管、回弹杆、配重钢丝绳、定滑轮和配重块，所述回弹杆的一端伸入固定套管内且与固定套管转动连接，所述配重钢丝绳的一端固定在回弹杆上，所述配重钢丝绳的另一端绕过定滑轮后与配重块连接，所述定滑轮转动安装在侧滚板支座上，所述固定套管与侧滚板支座固定连接。

上述的一种铝合金衬塑管自动化拉拔机，其特征在于：所述机架上还安装有斜面脱钩装置、模具座和主控制箱，所述模具座和主控制箱设置在机架的一端，所述斜面脱钩装置设置在机架的另一端，所述斜面脱钩装置包括两块对称设置在小车轨道左右两侧的斜面脱钩板，所述斜面脱钩板竖直设置，所述斜面脱钩板的斜面与脱钩杆相对设置且脱钩杆的两端能够分别沿着两块所述斜面脱钩板的斜面滑行。

上述的一种铝合金衬塑管自动化拉拔机，其特征在于：所述自动控制系统包括主控制器、第一电机控制器、第二电机控制器、第一小车位置传感器、第二小车位置传感器和出料口传感器，所述主控制器、第一电机控制器和第二电机控制器均安装在主控制箱内，所述第一小车位置传感器设置在机架的尾部且用于检测拉拔小车的位置，所述第二小车位置传感器设置在机架的头部且用于检测拉拔小车的位置，所述出料口传感器设置在模具座上的模具出料口处且用于检测模具出料口处是否有待拉拔物，所述第一小车位置传感器、第二小车位置传感器和出料口传感器均与主控制器的输入端相接，所述主控制器的输出端与第一电机控制器和第二电机控制器的输入端相接，所述第一电机控制器的输出端第一电机相接，所述第二电机控制器的输出端与第二电机相接。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明设计合理、使用操作方便，自动化程度和工作效率高。

2、本发明设置卸料机构可实现自动卸料，节省人力的同时提高了生产效率。

3、本发明回程机构采用独立驱动方式，可实现快速回程，回程所需拉力小，可以采用小电机驱动，节省能源损耗的同时也提高了生产效率。

4、本发明通过传动链条的一级减速后，又通过第一减速机的二级减速，带动主动链轮驱动链条提供拉拔动力，其拉拔力量大，能够满足各种口径铝合金衬塑管的生产需求。

5、本发明设置有斜面脱钩装置，在液压控制系统失效或者未能及时脱钩时，可以强制将挂钩从链条中脱离，增加了设备安全性。

6、本发明回弹装置采用配重钢丝绳拖拽方式，其结构简单、可靠性高、方便维修且回弹力量大小，可以通过改变配重块的重量来调整。

下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的俯视图。

图3为本发明回弹装置的结构示意图。

图4为本发明的电路原理框图。

附图标记说明:

1—拉拔小车；1-1—车体；1-2—挂钩；

1-3—夹紧钳；1-4—脱钩杆；1-5—第一油缸；

1-6—第二油缸；2—小车轨道；3—主动链轮；

4—被动链轮；5—链条；6—机架；

6-1—主控制箱；6-2—模具座；6-3—斜面脱钩板；

7—钢丝绳；8—主动绳轮；9—被动绳轮；

10—侧滚板；11—侧滚板支座；21—第一电机；

21-1—第一链轮；22—传动链条；23—第一减速机；

23-1—第二链轮；24—第一联轴器；25—传动轴；

31—第二电机；32—第二联轴器；33—第二减速器；

34—和离合器；41—固定套管；42—回弹杆；

43—配重钢丝绳；44—定滑轮；45—配重块；

51—第一小车位置传感器；52—第二小车位置传感器；

53—出料口传感器；54—第一电机控制器；55—第二电机控制器；

56—主控制器。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明包括机架6，所述机架6上安装有、拉拔机构、回程机构、卸料机构及用于控制拉拔机构和回程机构动作的自动控制系统；

所述拉拔机构包括拉拔小车1、小车轨道2、第一驱动机构、主动链轮3、被动链轮4和链条5，所述小车轨道2和第一驱动机构均安装在机架6上，所述主动链轮3安装在第一驱动机构上且由第一驱动机构驱动主动链轮3转动，所述第一驱动机构和主动链轮3均设置在小车轨道2的左端，所述被动链轮4设置在小车轨道2的右端，所述被动链轮4通过第一轴与机架6转动连接，所述拉拔小车1设置在小车轨道2上且能够沿着小车轨道2移动，所述主动链轮3和被动链轮4通过链条5连接形成链传动且链条5能够带动拉拔小车1沿着小车轨道2移动，所述链条5位于小车轨道2的下方；

所述回程机构包括第二驱动机构、钢丝绳7、主动绳轮8和被动绳轮9，所述第二驱动机构安装在机架6上，所述主动绳轮8通过第二轴与机架6转动连接，所述被动绳轮9通过第三轴与机架6转动连接，所述第二驱动机构和主动绳轮8设置在小车轨道2的右端，所述被动绳轮9设置在小车轨道2的左端，所述第二驱动机构与主动绳轮8连接且用于驱动主动绳轮8转动，所述主动绳轮8和被动绳轮9通过钢丝绳7连接且由钢丝绳7带动拉拔小车1沿着小车轨道2移动；

所述卸料机构包括侧滚板10、侧滚板支座11和回弹装置，所述侧滚板支座11固定在机架6的一侧，所述回弹装置安装在侧滚板支座11上，所述侧滚板10的一端与回弹装置固定连接，所述侧滚板10的另一端为自由端，所述侧滚板10的自由端伸至机架6的另一侧，所述侧滚板10的自由端向下倾斜设置，所述侧滚板10竖直设置在小车轨道2的上方且位于被拉拔物的下方，所述卸料机构的数量为多个，多个所述卸料机构沿机架6长度方向间隔设置。

本发明设置卸料机构可实现自动卸料，节省人力的同时提高了生产效率。

本发明设置回程机构可使拉拔小车1完成拉拔作业后，迅速返回拉拔口，开始下一次拉拔，大大提高了整机的工作效率。由于回程所需拉力小，第二驱动机构可以采用满足驱动需求的小功率电机驱动，以降低整机运行时的平均功率，节约能源提高效率。

如图1和图2所示，所述拉拔小车1包括车体1-1、挂钩1-2、夹紧钳1-3、脱钩杆1-4、第一油缸1-5和第二油缸1-6，所述挂钩1-2的尾端铰接在车体1-1的前部，所述第一油缸1-5的一端与车体1-1铰接，所述第一油缸1-5的另一端通过脱钩杆1-4与挂钩1-2的头部铰接且用于带动挂钩1-2绕着脱钩杆1-4转动而卡在链条5上或从链条5上脱开，所述夹紧钳1-3安装在车体1-1上，所述第二油缸1-6的一端与车体1-1铰接，所述第二油缸1-6的另一端与夹紧钳1-3铰接且能够带动夹紧钳1-3的钳口夹紧和松开。

如图1和图2所示，所述第一驱动机构包括第一电机21、传动链条22、第一减速机23、第一联轴器24和传动轴25，所述第一电机21的输出轴上固定安装有第一链轮21-1，所述第一减速机23的输入轴上固定安装有第二链轮23-1，所述第一链轮21-1和第二链轮23-1通过传动链条22连接形成链传动，所述第一减速机23的输出轴通过第一联轴器24与传动轴25连接，所述主动链轮3固定安装在传动轴25上，所述传动轴25与机架6转动连接，所述第一电机21和第一减速机23均安装在机架6上。

本发明通过传动链条22的一级减速后，又通过第一减速机23的二级减速，带动主动链轮3驱动链条5提供拉拔动力，其拉拔力量大，能够满足各种口径铝合金衬塑管的生产需求。

如图1和图2所示，所述第二驱动机构包括第二电机31、第二联轴器32、第二减速器33和离合器34，所述第二电机31的输出轴通过第二联轴器32与第二减速器33的输入轴连接，所述第二减速器33的输出轴通过离合器34与所述第二轴连接，所述主动绳轮8固定安装在所述第二轴上，所述被动绳轮9固定安装在所述第二轴上，所述第二电机31和第二减速器33均固定安装在机架6上。

本发明回程机构独立驱动，可实现快速回程，回程所需拉力小，采用小电机驱动，节省能源损耗的同时也提高了生产效率。

如图2所示，所述离合器34为电磁离合器。

拔作业时电磁离合器断开第二减速器33和主动绳轮8的连接，回程时电磁离合器吸合第二减速器33带动主动绳轮8转动，完成回程动作。

如图3所示：所述回弹装置包括固定套管41、回弹杆42、配重钢丝绳43、定滑轮44和配重块45，所述回弹杆42的一端伸入固定套管41内且与固定套管41转动连接，所述配重钢丝绳43的一端固定在回弹杆42上，所述配重钢丝绳43的另一端绕过定滑轮44后与配重块45连接，所述定滑轮44转动安装在侧滚板支座11上，所述固定套管41与侧滚板支座11固定连接，所述配重块45通过配重钢丝绳43始终给回弹杆42一个指向定滑轮的力。当侧滚板10带动回弹杆42相对于初始位置转动一定的角度时，配重钢丝绳43会给回弹杆42一个其旋转半径切线方向的分力，促使回弹杆42回到初始位置。

本发明回弹装置采用配重钢丝绳43拖拽的方式，其结构简单、可靠性高、方便维修且回弹力量大小可以通过改变配重块的重量来调整。

如图1和图2所示，所述机架6上还安装有斜面脱钩装置、模具座6-2和主控制箱6-1，所述模具座6-2和主控制箱6-1设置在机架6的一端，所述斜面脱钩装置设置在机架6的另一端，所述斜面脱钩装置包括两块对称设置在小车轨道2左右两侧的斜面脱钩板6-3，所述斜面脱钩板6-3竖直设置，所述斜面脱钩板6-3的斜面与脱钩杆1-4相对设置且脱钩杆1-4的两端能够分别沿着两块所述斜面脱钩板6-3的斜面滑行。

当挂钩1-2没有及时脱钩时，斜面脱钩板6-3可以强制将挂钩1-2从链条5中脱离开来，增加了设备的安全性。

本实施例中，所述自动控制系统包括主控制器56、第一电机控制器54、第二电机控制器55、第一小车位置传感器51、第二小车位置传感器52和出料口传感器53，所述主控制器56、第一电机控制器54和第二电机控制器55均安装在主控制箱6-1内，所述第一小车位置传感器51设置在机架6的尾部且用于检测拉拔小车1的位置，所述第二小车位置传感器52设置在机架6的头部且用于检测拉拔小车1的位置，所述出料口传感器53设置在模具座6-2上的模具出料口处且用于检测模具出料口处是否有待拉拔物，所述第一小车位置传感器51、第二小车位置传感器52和出料口传感器53均与主控制器56的输入端相接，所述主控制器56的输出端与第一电机控制器54和第二电机控制器55的输入端相接，所述第一电机控制器54的输出端第一电机21相接，所述第二电机控制器55的输出端与第二电机31相接。

本发明的工作原理为：在拉拔机开始作业时，首先，将塑料内管套入铝合金管内形成待复合铝合金衬塑管，再将待复合铝合金衬塑管打头(即将其一端切斜角，切斜角为45度，便于夹持)。然后，将打头的那一端，插入模具座6-2上设置的模具中，插入后，人工在待复合铝合金衬塑管的另一端，用大锤敲击，使待复合铝合金衬塑管从模具的出料口穿出。出料口传感器53检测到模具出料口处的待复合铝合金衬塑管后，出料口传感器53传输信号给主控制器56。主控制器56通过第二电机控制器55控制第二电机31转动，主控制器56控制电磁离合器34吸合，第二电机31带动主动绳轮8转动，主动绳轮8通过钢丝绳7带动拉拔小车1回到模具出料口的位置。在回程的过程中主控制器56通过控制电磁换向阀控制第二油缸1-6收缩，夹紧钳1-3的钳口打开。当拉拔小车1回到模具出料口，同时设置在模具出料口位置的第二小车位置传感器52检测到拉拔小车1，第二小车位置传感器52传输信号给主控制器56，主控制器56通过第二电机控制器55控制第二电机31停止转动，主控制器56通过控制电磁换向阀控制第二油缸1-6伸长，夹紧钳1-3的钳口闭合，夹住待复合铝合金衬塑管伸出模具的出料口的一端。随后主控制器56通过控制电磁换向阀控制第一油缸1-5伸长，挂钩1-2绕着它与车体1-1的铰接点向下转动，挂钩1-2的头部挂接在链条5上。主控制器56控制电磁离合器34分开。主控制器56通过第一电机控制器54控制第一电机21转动，第一电机21通过传动链条22带动第一减速机23转动，第一减速机23带动传动轴25转动，传动轴25带动主动链轮3转动，主动链轮3通过链条5带动被动链轮4转动，链条5安装在主动链轮3和被动链轮4上形成链传动，链条5通过挂钩1-2带动整个拉拔小车1在小车轨道2上向拉拔机尾部移动，待复合铝合金衬塑管从模具座6-2上设置的模具中被拉出。模具强行使待复合铝合金衬塑管最外圈的铝合金管的管壁变薄，管径变小，与塑料内管管壁相互紧密结合形成铝合金衬塑管。

当拉拔小车1到达拉拔终点时，第一小车位置传感器51检测到拉拔小车1，第一小车位置传感器51给主控制器56传输一个信号，主控制器56通过控制电磁换向阀控制第二油缸1-6收缩，夹紧钳1-3的钳口打开，铝合金衬塑管从夹紧钳1-3中脱离，顺着侧滚板10滚落，进入下一道工序。

主控制器56通过第二电机控制器55控制第二电机31转动。主控制器56控制电磁离合器34吸合。第二电机带动主动绳轮8转动，主动绳轮8通过钢丝绳7带动拉拔小车1回到起始点，开始下一轮的工作。

在机架6的一侧间隔的设置有卸料机构，卸料机构括侧滚板10、侧滚板支座11和回弹装置，侧滚板10竖直设置在小车轨道2的上方且位于被拉拔物的下方。拉拔小车1经过时，侧滚板10在拉拔小车1的作用下绕着固定套管41转动，给拉拔小车1让出通过的路径。当拉拔小车1经过后，侧滚板10在回弹装置的作用下回到原来的位置，侧滚板10的自由端向下倾斜设置，让拉拔后的铝合金衬塑管外径刚好靠近侧滚板10的斜面上，拉拔完成后顺着侧滚板10的斜面滚落到下一道工序的导轨上。

在小车轨道2的后段两侧都设置有斜面脱钩板6-3，可防止在拉拔作业结束后挂钩1-2不能及时脱离链条时，在拉拔小车1上设置的脱钩杆1-4，可沿着斜面脱钩板6-3的倾斜面向上滑行，使挂钩1-2强行脱离链条5。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。