一种水利工程用无缝钢管切割自动进给装置的制作方法

1.本实用新型涉及水利工程施工技术领域，具体涉及一种水利工程用无缝钢管切割自动进给装置。


背景技术：

2.水利工程施工过程中常采用无缝钢管作为流体输送的管道，为了适应工作场景，需要将无缝钢管进行定长切割。传统钢管切割机自动化水平较低，一般需要人工上料，每上料一次都需要对钢管进行重新定位紧固，降低了钢管切割生产效率的同时，还给操作工人增加了工作任务，费时费力。
3.为了提高钢管切割生产效率，降低劳动强度，市面上出现了能够实现钢管切割作业过程中的自动送料装置，该自动送料装置通过单独设置的气动卡具对钢管进行自动装夹，通过在钢管切割机尾部设置电驱动或气驱动的直线进给机构实现对钢管的精准送料，该自动送料装置解决了传统钢管切割机送料效率低的问题。
4.但是，上述自动送料装置存在一些缺点，直线进给机构和钢管装夹为两套独立的设备，两个设备之间为了实现协同作业，需要增设控制部分，这就增加了设备出现故障的风险，而且采用两个独立的设备协同作业，也增加了设备的生产成本和空间的占用。因此，需要一种同时具备钢管自动进给和装夹功能的装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决现有的钢管切割自动进给装置的直线进给机构和钢管装夹为两套独立的设备，存在生产成本高，占用空间大，易出现设备故障的问题，进而提供一种水利工程用无缝钢管切割自动进给装置。
6.本实用新型的技术方案是：
7.一种水利工程用无缝钢管切割自动进给装置，它包括外安装套筒1、两个底部支承架2和多组支承进给组件3，外安装套筒1水平设置在地面上方，外安装套筒1底部两端分别固定连接有两个底部支承架2，外安装套筒1沿轴线方向由前至后依次安装有多组支承进给组件3，每组支承进给组件3包括顶部支承进给单元31和两个侧部支承进给单元32，顶部支承进给单元31设置在外安装套筒1顶端，两个侧部支承进给单元32分别设置在顶部支承进给单元31的两侧；
8.顶部支承进给单元31包括第一滚轮支承组件33、第一螺旋进给组件34、滚轮驱动机构35和螺杆驱动机构36，第一滚轮支承组件33和滚轮驱动机构35均设置在外安装套筒1内部，滚轮驱动机构35固定安装在第一滚轮支承组件33上，滚轮驱动机构35与第一滚轮支承组件33连接，在滚轮驱动机构35的驱动下带动第一滚轮支承组件33中的橡胶滚轮332转动，外安装套筒1上加工有第一圆形通孔，第一螺旋进给组件34和螺杆驱动机构36均设置在外安装套筒1外部，第一螺旋进给组件34安装在外安装套筒1上，第一螺旋进给组件34顶端与螺杆驱动机构36连接，螺杆驱动机构36安装在外安装套筒1上，第一螺旋进给组件34底端
穿过外安装套筒1的第一圆形通孔并与第一滚轮支承组件33连接，在螺杆驱动机构36的驱动下通过第一螺旋进给组件34带动第一滚轮支承组件33及滚轮驱动机构35整体沿外安装套筒1的径向方向做直线运动；
9.侧部支承进给单元32包括第二滚轮支承组件37、第二螺旋进给组件38和旋拧把手39，第二滚轮支承组件37设置在外安装套筒1内部，外安装套筒1上加工有第二圆形通孔，第二螺旋进给组件38和旋拧把手39均设置在外安装套筒1外部，第二螺旋进给组件38安装在外安装套筒1上，第二螺旋进给组件38顶端连接有旋拧把手39，第二螺旋进给组件38底端穿过外安装套筒1的第二圆形通孔并与第二滚轮支承组件37连接，在沿顺时针或逆时针转动旋拧把手39的同时通过第二螺旋进给组件38带动第二滚轮支承组件37整体沿外安装套筒1的径向方向做直线运动。
10.进一步地，第一滚轮支承组件33和第二滚轮支承组件37结构相同，第一滚轮支承组件33包括u型架331、橡胶滚轮332和轮轴333，橡胶滚轮332置于u型架331的u型槽内，橡胶滚轮332固定套装在轮轴333中部，轮轴333两端分别与u型架331的两侧翼板转动连接。
11.进一步地，第一螺旋进给组件34和第二螺旋进给组件38结构相同，第一螺旋进给组件34包括螺杆341、螺套342和两个导向柱343，螺套342底端外圆加工有带有环形凹槽的限位凸起，螺套342通过环形凹槽可转动安装在外安装套筒1的第一圆形通孔和/或第二圆形通孔内，第一圆形通孔和/或第二圆形通孔两端所在的面加工成平面，螺套342顶端与螺杆驱动机构36连接，螺套342的螺孔内螺旋安装有螺杆341，螺杆341底端与u型架331的腹板上端面中心固定连接，外安装套筒1的第一圆形通孔和/或第二圆形通孔的两侧分别加工有平行设置的两个导向通孔，两个导向柱343底端分别穿过对应的两个导向通孔并与u型架331的腹板固定连接。
12.进一步地，滚轮驱动机构35包括滚轮驱动电机351、圆柱齿轮副352和第一电机安装架353，滚轮驱动电机351通过第一电机安装架353安装在u型架331的腹板上，圆柱齿轮副352的主动圆柱齿轮安装在滚轮驱动电机351的电机轴上并通过平键定位，圆柱齿轮副352的从动圆柱齿轮安装在顶部支承进给单元31的轮轴333上并通过平键定位，主动圆柱齿轮与从动圆柱齿轮相啮合。
13.进一步地，螺杆驱动机构36包括螺套驱动电机361、锥齿轮副362和第二电机安装架363，螺套驱动电机361通过第二电机安装架363固定安装在外安装套筒1上，锥齿轮副362的主动锥齿轮安装在螺套驱动电机361的电机轴上并通过平键定位，锥齿轮副362的从动锥齿轮安装在螺套342顶端并通过平键定位，主动锥齿轮与从动锥齿轮相啮合。
14.进一步地，三个橡胶滚轮332外圆均与无缝钢管4外圆相切，且每相邻两个橡胶滚轮332中线之间的夹角为120
°
。
15.本实用新型与现有技术相比具有以下效果：
16.本实用新型同时具备钢管自动进给和装夹两种功能。该自动进给装置用于实现无缝钢管切割作业时的无缝钢管自动进给，通过在外安装套筒1上沿轴线方向设置多组支承进给组件3，保证该装置能够适应不通长度的无缝钢管4的支承进给，通过将每组支承进给组件3中设计一个具有主动驱动功能的顶部支承进给单元31和两个侧部支承进给单元32来直线对无缝钢管4的支撑限位，其中顶部支承进给单元31中的橡胶滚轮332采用电机+圆柱齿轮副驱动的方式，能够保证橡胶滚轮332转动的平稳性，顶部支承进给单元31中的橡胶滚
轮332在径向方向的移动采用电机+锥齿轮副驱动的方式，解决了由于空间位置不便于操作的问题，节省人力，提高了工作效率。由于侧部支承进给单元32中的橡胶滚轮332为从动滚轮，侧部支承进给单元32中的橡胶滚轮332在径向方向的移动采用人工手动转动旋拧把手的驱动方式，可以尽可能的节约电能，为生产节约成本。
附图说明
17.图1是本实用新型的水利工程用无缝钢管切割自动进给装置的主视图；
18.图2是图1在a-a处的剖视图；
19.图3是图2在b处的局部放大图；
20.图4是图2在c处的局部放大图。
21.图中：1-外安装套筒；2-底部支承架；3-支承进给组件；4-无缝钢管；31-顶部支承进给单元；32-侧部支承进给单元；33-第一滚轮支承组件；34-第一螺旋进给组件；35-滚轮驱动机构；36-螺杆驱动机构；37-第二滚轮支承组件；38-第二螺旋进给组件；39-旋拧把手；331-u型架；332-橡胶滚轮；333-轮轴；341-螺杆；342-螺套；343-导向柱；351-滚轮驱动电机；352-圆柱齿轮副；353-第一电机安装架；361-螺套驱动电机；362-锥齿轮副；363-第二电机安装架。
具体实施方式
22.具体实施方式一：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的一种水利工程用无缝钢管切割自动进给装置，它包括外安装套筒1、两个底部支承架2和多组支承进给组件3，外安装套筒1水平设置在地面上方，外安装套筒1底部两端分别固定连接有两个底部支承架2，外安装套筒1沿轴线方向由前至后依次安装有多组支承进给组件3，每组支承进给组件3包括顶部支承进给单元31和两个侧部支承进给单元32，顶部支承进给单元31设置在外安装套筒1顶端，两个侧部支承进给单元32分别设置在顶部支承进给单元31的两侧；
23.顶部支承进给单元31包括第一滚轮支承组件33、第一螺旋进给组件34、滚轮驱动机构35和螺杆驱动机构36，第一滚轮支承组件33和滚轮驱动机构35均设置在外安装套筒1内部，滚轮驱动机构35固定安装在第一滚轮支承组件33上，滚轮驱动机构35与第一滚轮支承组件33连接，在滚轮驱动机构35的驱动下带动第一滚轮支承组件33中的橡胶滚轮332转动，外安装套筒1上加工有第一圆形通孔，第一螺旋进给组件34和螺杆驱动机构36均设置在外安装套筒1外部，第一螺旋进给组件34安装在外安装套筒1上，第一螺旋进给组件34顶端与螺杆驱动机构36连接，螺杆驱动机构36安装在外安装套筒1上，第一螺旋进给组件34底端穿过外安装套筒1的第一圆形通孔并与第一滚轮支承组件33连接，在螺杆驱动机构36的驱动下通过第一螺旋进给组件34带动第一滚轮支承组件33及滚轮驱动机构35整体沿外安装套筒1的径向方向做直线运动；
24.侧部支承进给单元32包括第二滚轮支承组件37、第二螺旋进给组件38和旋拧把手39，第二滚轮支承组件37设置在外安装套筒1内部，外安装套筒1上加工有第二圆形通孔，第二螺旋进给组件38和旋拧把手39均设置在外安装套筒1外部，第二螺旋进给组件38安装在外安装套筒1上，第二螺旋进给组件38顶端连接有旋拧把手39，第二螺旋进给组件38底端穿过外安装套筒1的第二圆形通孔并与第二滚轮支承组件37连接，在沿顺时针或逆时针转动
旋拧把手39的同时通过第二螺旋进给组件38带动第二滚轮支承组件37整体沿外安装套筒1的径向方向做直线运动。
25.具体实施方式二：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的第一滚轮支承组件33和第二滚轮支承组件37结构相同，第一滚轮支承组件33包括u型架331、橡胶滚轮332和轮轴333，橡胶滚轮332置于u型架331的u型槽内，橡胶滚轮332固定套装在轮轴333中部，轮轴333两端分别与u型架331的两侧翼板转动连接。如此设置，橡胶滚轮332为橡胶材质，可以增加橡胶滚轮332与无缝钢管4之间的摩擦力，进而带动无缝钢管4沿轴向方向移动。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
26.具体实施方式三：结合图4说明本实施方式，本实施方式的第一螺旋进给组件34和第二螺旋进给组件38结构相同，第一螺旋进给组件34包括螺杆341、螺套342和两个导向柱343，螺套342底端外圆加工有带有环形凹槽的限位凸起，螺套342通过环形凹槽可转动安装在外安装套筒1的第一圆形通孔和/或第二圆形通孔内，第一圆形通孔和/或第二圆形通孔两端所在的面加工成平面，螺套342顶端与螺杆驱动机构36连接，螺套342的螺孔内螺旋安装有螺杆341，螺杆341底端与u型架331的腹板上端面中心固定连接，外安装套筒1的第一圆形通孔和/或第二圆形通孔的两侧分别加工有平行设置的两个导向通孔，两个导向柱343底端分别穿过对应的两个导向通孔并与u型架331的腹板固定连接。如此设置，当驱动螺套342转动时，螺套342与外安装套筒1可转动连接，且螺套342通过环形凹槽进行限位，螺杆341底端与u型架331的腹板固定连接，u型架331通过两个导向柱343与安装套筒1进行限位，导致螺杆341不会随着螺套342而转动，使得螺杆341带动u型架331沿径向做直线运动。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
27.具体实施方式四：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式的滚轮驱动机构35包括滚轮驱动电机351、圆柱齿轮副352和第一电机安装架353，滚轮驱动电机351通过第一电机安装架353安装在u型架331的腹板上，圆柱齿轮副352的主动圆柱齿轮安装在滚轮驱动电机351的电机轴上并通过平键定位，圆柱齿轮副352的从动圆柱齿轮安装在顶部支承进给单元31的轮轴333上并通过平键定位，主动圆柱齿轮与从动圆柱齿轮相啮合。如此设置，滚轮驱动电机351通过圆柱齿轮副352带动轮轴333及橡胶滚轮332转动。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
28.具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的螺杆驱动机构36包括螺套驱动电机361、锥齿轮副362和第二电机安装架363，螺套驱动电机361通过第二电机安装架363固定安装在外安装套筒1上，锥齿轮副362的主动锥齿轮安装在螺套驱动电机361的电机轴上并通过平键定位，锥齿轮副362的从动锥齿轮安装在螺套342顶端并通过平键定位，主动锥齿轮与从动锥齿轮相啮合。如此设置，螺套驱动电机361通过锥齿轮副362带动螺套342进行转动。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
29.具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的三个橡胶滚轮332外圆均与无缝钢管4外圆相切，且每相邻两个橡胶滚轮332中线之间的夹角为120
°
。如此设置，保证无缝钢管4在三个橡胶滚轮332的支承下与外安装套筒1同轴设置。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
30.工作原理：
31.结合图1至图4说明本实用新型的水利工程用无缝钢管切割自动进给装置的工作
原理：
32.首先，根据待加工无缝钢管4的外径尺寸调整两个侧部支承进给单元32的橡胶滚轮332在径向上的位置，使得所述两个橡胶滚轮332形成的相切圆直径与无缝钢管4外圆直径相等，所述相切圆直径即外安装套筒1中心到橡胶滚轮332外圆的切线长度。在此过程中，需要操作人员对多组支承进给组件3中的所有侧部支承进给单元32进行调整；
33.然后，调整顶部支承进给单元31的橡胶滚轮332在径向上的位置，使得所述橡胶滚轮332外圆与无缝钢管4相抵，此时三个橡胶滚轮332与无缝钢管4之间形成微压紧状态。在此过程中，通过控制器控制多组支承进给组件3中的所有螺套驱动电机361进行控制，保证顶部支承进给单元31的橡胶滚轮332在径向方向上的移动位移一致；
34.最后，通过控制器控制多组支承进给组件3中的所有滚轮驱动电机351进行控制，保证顶部支承进给单元31的橡胶滚轮332的转速相同，当顶部支承进给单元31橡胶滚轮332在滚轮驱动电机351的带动下进行转动时，由于橡胶滚轮332与无缝钢管4之间为微压紧状态，且橡胶滚轮332与无缝钢管4之间存在摩擦力，在橡胶滚轮332的带动下实现无缝钢管4的轴向移动，以变频器控制滚轮驱动电机351的输出转速，已达到对无缝钢管4轴向移动的控制。
35.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。