一种立式结构不锈钢包覆立柱再制造修复设备的制作方法

本实用新型属于立柱再制造技术领域，特别是涉及一种立式结构不锈钢包覆立柱再制造修复设备。

背景技术：

立柱作为核心部件应用于多种工程领域的设备中，且大多承担着较大的载荷，因立柱长期处在恶劣的工作环境，如潮湿、煤尘、高硫氟及酸碱性等特殊的工况条件，会造成立柱腐蚀，并缩短立柱的连续使用周期。为此，技术人员会采用不锈钢对立柱进行包覆，则可以实现立柱的再制造，而不用更换立柱，不但延长了立柱的使用寿命，还节约了成本。

目前，立柱采用不锈钢包覆层进行再制造时，首先需要将不锈钢包覆层进行加热，然后在装配到立柱上，待不锈钢包覆层冷却以后，则会产生过盈配合，从而使不锈钢包覆层与立柱本体固定在一起。

但是，现有的不锈钢包覆层装配技术需要分步进行，需要先采用中频炉对不锈钢包覆层进行加热，再将加热膨胀后的不锈钢包覆层从中频炉中移出，然后快速将立柱装配到不锈钢包覆层中，直到不锈钢包覆层冷却收缩，才算完成装配。上述装配过程全程都需要人工参与，其装配过程繁琐且装配效率及精度低，而且中频炉尺寸是固定的，对立柱尺寸的适用范围较小。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种立式结构不锈钢包覆立柱再制造修复设备，实现立柱与不锈钢包覆层的自动装配，大幅度提高了装配效率和装配精度，且立柱尺寸的适用范围广。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种立式结构不锈钢包覆立柱再制造修复设备，包括底座、立式框架、自动上料机构、不锈钢包覆层加热机构、不锈钢包覆层定位机构及立柱定位与运送机构；所述立式框架、自动上料机构及不锈钢包覆层定位机构均设置在底座上，所述不锈钢包覆层加热机构及立柱定位与运送机构均安装在立式框架上。

所述自动上料机构包括立式支架、升降臂、双头夹持器及夹持器安装板；所述立式支架竖直固装在底座上，在立式支架顶端安装有升降驱动电机，且升降驱动电机的电机轴朝下设置；在所述立式支架上竖直设有升降驱动丝杠，且升降驱动丝杠顶端与升降驱动电机的电机轴相固连；在所述升降驱动丝杠上安装有升降驱动丝母，所述升降臂水平固装在升降驱动丝母上；在所述升降驱动丝杠左右两侧的立式支架上固装有升降臂导向滑轨，在升降臂导向滑轨上设置有升降臂导向滑块，升降臂导向滑块与升降臂相固连；在所述升降臂一端安装有平移驱动电机，且平移驱动电机的电机轴水平设置；在所述升降臂上水平设有平移驱动丝杠，且平移驱动丝杠端部与平移驱动电机的电机轴相固连；在所述平移驱动丝杠上安装有平移驱动丝母，所述夹持器安装板固装在平移驱动丝母上；在所述平移驱动丝杠上下两侧的升降臂上固装有安装板导向滑轨，在安装板导向滑轨上设置有安装板导向滑块，安装板导向滑块与夹持器安装板相固连；所述双头夹持器竖直固装在夹持器安装板上，双头夹持器的上侧夹头用于夹持待修复立柱，双头夹持器的下侧夹头用于夹持不锈钢包覆层；在所述升降臂下方的底座上安装有不锈钢包覆层上料基座。

所述不锈钢包覆层加热机构包括中频加热管、中频加热管转接架、转接架导向滑轨及转接架电动导向滑块；所述转接架导向滑轨竖直固装在立式框架上，所述转接架电动导向滑块安装在转接架导向滑轨上，转接架电动导向滑块可沿转接架导向滑轨上下移动；所述中频加热管通过中频加热管转接架与转接架电动导向滑块相固连，中频加热管的中轴线与转接架导向滑轨相平行。

所述不锈钢包覆层定位机构包括不锈钢包覆层定位基础座、不锈钢包覆层径向定位夹头及不锈钢包覆层径向定位驱动缸；所述不锈钢包覆层定位基础座竖直固装在底座上，且不锈钢包覆层定位基础座的中轴线与中频加热管的中轴线相重合；所述不锈钢包覆层径向定位驱动缸水平固装在不锈钢包覆层定位基础座上方的立式框架上，不锈钢包覆层径向定位驱动缸的缸筒端与立式框架相固连，不锈钢包覆层径向定位夹头固连在不锈钢包覆层径向定位驱动缸的活塞杆端部；所述不锈钢包覆层径向定位夹头采用弧形板结构，且弧形板的中轴线与不锈钢包覆层定位基础座的中轴线相平行。

所述立柱定位与运送机构包括立柱定位夹持器、立柱运送驱动缸、立柱运送杠杆、固定横梁、移动横梁及移动横梁导向杆；所述立柱运送驱动缸通过固定横梁与立式框架相连，立柱运送驱动缸的活塞杆端部与立柱运送杠杆一端相铰接，所述立柱运送杠杆另一端铰接在移动横梁上；所述移动横梁导向杆竖直安装在立式框架上，移动横梁通过其上导向孔与移动横梁导向杆滑动连接；所述立柱定位夹持器固定吊装在移动横梁下表面，立柱定位夹持器的夹头端朝下。

在所述立式框架上加装有不锈钢包覆层扩口机构，且不锈钢包覆层扩口机构采用电动升降式结构与立式框架相连；所述不锈钢包覆层扩口机构包括电动回转台、扩口胀块及悬臂梁，电动回转台通过电动升降式结构与立式框架相连，所述悬臂梁一端固连在电动回转台上，所述扩口胀块固装在悬臂梁另一端；所述扩口胀块采用圆锥台形结构，扩口胀块的小径端朝下；所述电动升降式结构采用丝杠丝母升降结构或齿条齿轮升降结构。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的立式结构不锈钢包覆立柱再制造修复设备，实现立柱与不锈钢包覆层的自动装配，大幅度提高了装配效率和装配精度，且立柱尺寸的适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型的一种立式结构不锈钢包覆立柱再制造修复设备的结构示意图；

图2为本实用新型的一种立式结构不锈钢包覆立柱再制造修复设备(自动上料机构未示出)的结构示意图；

图3为自动上料机构的结构示意图；

图4为不锈钢包覆层扩口机构的结构示意图；

图5为本实用新型的一种立式结构不锈钢包覆立柱再制造修复设备(地坑式安装状态)的结构示意图；

图中，1—底座，2—立式框架，3—立式支架，4—升降臂，5—双头夹持器，6—夹持器安装板，7—升降驱动电机，8—升降驱动丝杠，9—升降臂导向滑轨，10—平移驱动电机，11—平移驱动丝杠，12—安装板导向滑轨，13—待修复立柱，14—不锈钢包覆层，15—锈钢包覆层上料基座，16—中频加热管，17—中频加热管转接架，18—转接架导向滑轨，19—转接架电动导向滑块，20—不锈钢包覆层定位基础座，21—不锈钢包覆层径向定位夹头，22—不锈钢包覆层径向定位驱动缸，23—立柱定位夹持器，24—立柱运送驱动缸，25—立柱运送杠杆，26—固定横梁，27—移动横梁，28—移动横梁导向杆，29—不锈钢包覆层扩口机构，30—电动回转台，31—扩口胀块，32—悬臂梁，33—升降平台，34—电控箱，35—液压站，36—地坑。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1～5所示，一种立式结构不锈钢包覆立柱再制造修复设备，包括底座1、立式框架2、自动上料机构、不锈钢包覆层加热机构、不锈钢包覆层定位机构及立柱定位与运送机构；所述立式框架2、自动上料机构及不锈钢包覆层定位机构均设置在底座1上，所述不锈钢包覆层加热机构及立柱定位与运送机构均安装在立式框架2上。

所述自动上料机构包括立式支架3、升降臂4、双头夹持器5及夹持器安装板6；所述立式支架3竖直固装在底座1上，在立式支架3顶端安装有升降驱动电机7，且升降驱动电机7的电机轴朝下设置；在所述立式支架3上竖直设有升降驱动丝杠8，且升降驱动丝杠8顶端与升降驱动电机7的电机轴相固连；在所述升降驱动丝杠8上安装有升降驱动丝母，所述升降臂4水平固装在升降驱动丝母上；在所述升降驱动丝杠8左右两侧的立式支架3上固装有升降臂导向滑轨9，在升降臂导向滑轨9上设置有升降臂导向滑块，升降臂导向滑块与升降臂4相固连；在所述升降臂4一端安装有平移驱动电机10，且平移驱动电机10的电机轴水平设置；在所述升降臂4上水平设有平移驱动丝杠11，且平移驱动丝杠11端部与平移驱动电机10的电机轴相固连；在所述平移驱动丝杠11上安装有平移驱动丝母，所述夹持器安装板6固装在平移驱动丝母上；在所述平移驱动丝杠11上下两侧的升降臂4上固装有安装板导向滑轨12，在安装板导向滑轨12上设置有安装板导向滑块，安装板导向滑块与夹持器安装板6相固连；所述双头夹持器5竖直固装在夹持器安装板6上，双头夹持器5的上侧夹头用于夹持待修复立柱13，双头夹持器5的下侧夹头用于夹持不锈钢包覆层14；在所述升降臂4下方的底座1上安装有不锈钢包覆层上料基座15。

所述不锈钢包覆层加热机构包括中频加热管16、中频加热管转接架17、转接架导向滑轨18及转接架电动导向滑块19；所述转接架导向滑轨18竖直固装在立式框架2上，所述转接架电动导向滑块19安装在转接架导向滑轨18上，转接架电动导向滑块19可沿转接架导向滑轨18上下移动；所述中频加热管16通过中频加热管转接架17与转接架电动导向滑块19相固连，中频加热管16的中轴线与转接架导向滑轨18相平行。

所述不锈钢包覆层定位机构包括不锈钢包覆层定位基础座20、不锈钢包覆层径向定位夹头21及不锈钢包覆层径向定位驱动缸22；所述不锈钢包覆层定位基础座20竖直固装在底座1上，且不锈钢包覆层定位基础座20的中轴线与中频加热管16的中轴线相重合；所述不锈钢包覆层径向定位驱动缸22水平固装在不锈钢包覆层定位基础座20上方的立式框架2上，不锈钢包覆层径向定位驱动缸22的缸筒端与立式框架2相固连，不锈钢包覆层径向定位夹头21固连在不锈钢包覆层径向定位驱动缸22的活塞杆端部；所述不锈钢包覆层径向定位夹头21采用弧形板结构，且弧形板的中轴线与不锈钢包覆层定位基础座20的中轴线相平行。

所述立柱定位与运送机构包括立柱定位夹持器23、立柱运送驱动缸24、立柱运送杠杆25、固定横梁26、移动横梁27及移动横梁导向杆28；所述立柱运送驱动缸24通过固定横梁26与立式框架2相连，立柱运送驱动缸24的活塞杆端部与立柱运送杠杆25一端相铰接，所述立柱运送杠杆25另一端铰接在移动横梁27上；所述移动横梁导向杆28竖直安装在立式框架2上，移动横梁27通过其上导向孔与移动横梁导向杆28滑动连接；所述立柱定位夹持器23固定吊装在移动横梁27下表面，立柱定位夹持器23的夹头端朝下。

为了保证待修复立柱13能够顺利被送入加热膨胀的不锈钢包覆层14中，在所述立式框架2上加装有不锈钢包覆层扩口机构29，且不锈钢包覆层扩口机构29采用电动升降式结构与立式框架2相连；所述不锈钢包覆层扩口机构29包括电动回转台30、扩口胀块31及悬臂梁32，电动回转台30通过电动升降式结构与立式框架2相连，所述悬臂梁32一端固连在电动回转台30上，所述扩口胀块31固装在悬臂梁32另一端；所述扩口胀块31采用圆锥台形结构，扩口胀块31的小径端朝下；所述电动升降式结构采用丝杠丝母升降结构或齿条齿轮升降结构。

如果设备在安装场地受到安装高度的限制，则可以采用如图5所示的地坑式安装方式，以此来降低设备的整体安装高度。在底座1上还配装了升降平台33，方便设备的维护和维修。设备的电控箱34直接安装在立式框架2上，设备的液压站35与立式框架2相邻安装即可。

下面结合附图说明本实用新型的一次使用过程：

首先通过自动上料机构的双头夹持器5将不锈钢包覆层上料基座15上的不锈钢包覆层14夹起，再将不锈钢包覆层14夹持移动到不锈钢包覆层定位基础座20正上方，然后控制双头夹持器5下移，直到不锈钢包覆层14准确落入不锈钢包覆层定位基础座20上，然后解除双头夹持器5对不锈钢包覆层14的夹持。

控制双头夹持器5移动到呈吊装状态的待修复立柱13正下方，然后控制双头夹持器5上移，直到待修复立柱13下端准确进入双头夹持器5的上侧夹头内，再控制双头夹持器5夹紧待修复立柱13，然后解除待修复立柱13的吊装，此时的待修复立柱13完全由双头夹持器5夹持支撑。

继续控制双头夹持器5移动，直到待修复立柱13移动到立柱定位夹持器23正下方，然后控制双头夹持器5上移，直到待修复立柱13上端准确进入立柱定位夹持器23的夹头内，再控制立柱定位夹持器23夹紧待修复立柱13，然后解除双头夹持器5对待修复立柱13的夹持，此时待修复立柱13完全由立柱定位夹持器23夹持吊装。

将双头夹持器5移动回初始位置，然后启动不锈钢包覆层加热机构内的中频加热管16对不锈钢包覆层14进行加热，先将中频加热管16上移到加热位置，当加热结束后，再将中频加热管16下移回初始位置。在本实施例中，中频加热管16共设置有三套，且三套中频加热管16彼此独立运行，可根据不锈钢包覆层14的实际长度，选择相应套数的中频加热管16对不锈钢包覆层14进行加热。

当不锈钢包覆层14加热到设定的膨胀量时，迅速撤去中频加热管16使其退回原位，然后迅速启动不锈钢包覆层径向定位驱动缸22，利用不锈钢包覆层径向定位夹头21对不锈钢包覆层14进行径向定位，再快速启动不锈钢包覆层扩口机构29对不锈钢包覆层14的上端管口进行扩张，管口扩张结束后再迅速将不锈钢包覆层扩口机构29退回原位。

接下来，启动立柱定位与运送机构立柱运送驱动缸24，使立柱运送驱动缸24的活塞杆上伸，在立柱运送杠杆25的作用下使移动横梁27同步下移，进而带动立柱定位夹持器23及其上待修复立柱13下移，直到待修复立柱13落入不锈钢包覆层14内，然后等待不锈钢包覆层14自然冷却，冷却收缩后的不锈钢包覆层14将过盈套装在待修复立柱13外表面，此时待修复立柱13与不锈钢包覆层14的装配结束。

实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。