一種管件的除銹方法及所用的管件除銹設備與流程

本發明涉及一種管件的除銹方法及所用的管件除銹設備，屬于管件除銹技術領域。

背景技術：

現有鐵路貨車用帶法蘭接頭體的直管件除銹工作，主要還是依靠人工用鋼絲刷或砂布進行除銹，現有的這種管件除銹方式不僅存在著勞動強度大、除銹效率和除銹質量特別低的問題，而且還存在著會對工作環境造成粉塵飛揚、嚴重污染環境等問題。因此，現有的管件除銹方式很不理想，不能滿足生產和環境保護的需要。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供一種管件的除銹方法及所用的管件除銹設備，以代替手工除銹，減輕工人的勞動強度，改善工作環境，保護工人的身體健康，同時提高除銹效率及質量，從而克服現有技術的不足。

本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明的一種管件的除銹方法為，該方法中待除銹管件依次通過除銹前輸送裝置、除銹裝置和除銹后輸送裝置實現管件表面的除銹過程；除銹前輸送裝置和除銹后輸送裝置通過品字形排列的主動輪、從動輪和壓輪帶動管件徑向旋轉；主動輪和從動輪安裝在托輪搖臂上，壓輪安裝在壓輪搖臂上，通過托輪搖臂與壓輪搖臂之間的夾角在管件上產生螺旋力帶動管件一邊旋轉一邊沿管件的軸向移動；除銹裝置在管件兩側設置鋼絲刷輪，通過高速旋轉的鋼絲刷輪除去管件表面的銹斑；除銹裝置中包括除銹總成，除銹總成通過高度調節氣動閥調整高度，從而確保鋼絲刷輪以最佳高度適應不同管徑管件的除銹；鋼絲刷輪外設有防塵罩，通過除塵裝置吸收除塵過程中產生的粉塵。

前述方法中，所述除銹前輸送裝置和除銹后輸送裝置中托輪搖臂與壓輪搖臂通過氣動閥實現夾持和放開管件的功能；在夾持位置設置壓力傳感器，當檢測到管件端部有接頭時，托輪搖臂和壓輪搖臂同時張開，以確保管件端部的接頭能夠順利通過夾持位置；由于在夾持和放開管件的過程中主動輪的軸線位置不斷變化，主動輪通過可伸縮十字萬向聯軸器與輸送電機柔性連接，以確保動力的可靠傳遞。

前述方法中，所述除銹前輸送裝置、除銹裝置和除銹后輸送裝置均由plc電控系統控制；除銹的整個過程中，在管件的通過路徑不同位置設有紅外傳感器，通過plc電控系統控制主動輪的旋轉速度、托輪搖臂和壓輪搖臂的夾持力度和打開時間、及除銹過程結束后自動停機，實現除銹過程的自動化運轉。

用于上述方法的本發明的一種管件除銹設備為，該管件除銹設備包括除銹裝置、除銹裝置的輸入端設有除銹前輸送裝置，除銹裝置的輸出端設有除銹后輸送裝置；除銹裝置包括除銹總成和除塵裝置；除銹總成底部經一組高度調節氣動閥與除銹機架連接；除銹裝置、除銹前輸送裝置和除銹后輸送裝置均與plc電控箱電氣連接。

前述管件除銹設備中，所述除銹總成包括總成框架，總成框架上安裝有一對對稱設置的鋼絲刷輪，鋼絲刷輪的轉軸經皮帶輪傳動裝置與安裝在總成框架底部的除銹電機連接；總成框架底部經一組高度調節氣動閥與除銹機架連接。

前述管件除銹設備中，所述除塵裝置包括安裝在除銹機架上的收塵箱和吸塵器，以及安裝在鋼絲刷輪外的防塵罩；防塵罩兩側設有管件穿過孔，防塵罩底部設有排渣口；吸塵器的吸氣口經軟管與位于管件穿過孔附近的吸頭和位于防塵罩底部的排渣口連接；吸塵器的排塵口經軟管與收塵箱連接。

前述管件除銹設備中，所述除銹前輸送裝置和除銹后輸送裝置均包括輸送機架，輸送機架上設有托輪立柱和壓輪立柱，托輪立柱上鉸接有托輪搖臂，托輪搖臂前端經托輪氣動閥與輸送機架連接；托輪搖臂上設有主動輪和從動輪；壓輪立柱上鉸接有壓輪搖臂，壓輪搖臂尾端經壓輪氣動閥與輸送機架連接；壓輪搖臂上設有壓輪；主動輪經萬向活節和連軸器與輸送電機連接。

前述管件除銹設備中，所述托輪搖臂與壓輪搖臂之間設有夾角；主動輪、從動輪和壓輪成品字形設置。

前述管件除銹設備中，所述除銹前輸送裝置上的主動輪與從動輪之間的輸送機架上設有壓力傳感器，壓力傳感器的感應頭位于待除銹管件下方。

前述管件除銹設備中，所述除銹后輸送裝置上的托輪搖臂上設有紅外傳感器。

由于采用了上述技術方案，本發明與現有技術相比，采用本發明能將工人從繁重的體力勞動和惡劣的工作環境中解放出來，可確保工人的身體健康。同時本發明也大大的提高了除銹工作的效率，確保了除銹質量。在本發明的裝置中，管件輸送裝置通過兩個活動支架互成角度，支架上的滾輪在電機帶動下旋轉形成螺旋力，使得管件向前傳輸；管件輸送裝置設有壓力傳感器，使得兩個活動支架能夠自動打開，解決了管系端部由于存在接頭體造成的管系不能通過的問題；管件通過的路徑上設有紅外傳感器，使活動支架上的滾輪能夠自動壓緊；除銹裝置采用電機帶動皮帶輪從而使鋼絲刷輪旋轉的方式除銹；本發明設有吸塵裝置收集銹塵，避免了環境污染；除銹裝置出口設有紅外傳感器，控制整個除銹過程的結束；同時設置的變頻器可控制管系傳送速度，plc電控系統實現了整個設備的自動化運轉。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2除銹裝置的示意圖；

圖3是安裝有高度調節氣動閥的除銹機架示意圖；

圖4是除銹總成的結構示意圖；

圖5是除銹前輸送裝置的結構示意圖；

圖6是除銹后輸送裝置的結構示意圖。

圖中的標記為：10—除銹裝置，11—高度調節氣動閥，12—除銹機架，20—除銹前輸送裝置，21—輸送機架，22—托輪立柱，23—托輪搖臂，24—托輪氣動閥，25—主動輪，26—從動輪，27—連軸器，28—輸送電機，29—萬向活節，30—除銹后輸送裝置，31—紅外傳感器，32—壓輪立柱，33—壓輪搖臂，34—壓輪氣動閥，35—壓輪，36—壓力傳感器，40—除銹總成，41—總成框架，42—鋼絲刷輪，43—轉軸，44—皮帶輪傳動裝置，45—除銹電機，50—除塵裝置，51—收塵箱，52—吸塵器，53—軟管，54—吸頭，55—防塵罩，56—管件穿過孔，60—plc電控箱。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明，但不作為對本發明的任何限制。

本發明的一種管件的除銹方法，如圖1所示：該方法中待除銹管件依次通過除銹前輸送裝置20、除銹裝置10和除銹后輸送裝置30實現管件表面的除銹過程；除銹前輸送裝置20和除銹后輸送裝置30通過品字形排列的主動輪25、從動輪26和壓輪35帶動管件徑向旋轉；主動輪25和從動輪26安裝在托輪搖臂23上，壓輪35安裝在壓輪搖臂33上，通過托輪搖臂23與壓輪搖臂33之間的夾角在管件上產生螺旋力帶動管件一邊旋轉一邊沿管件的軸向移動；除銹裝置10在管件兩側設置鋼絲刷輪42，通過高速旋轉的鋼絲刷輪42除去管件表面的銹斑；除銹裝置10中包括除銹總成40，除銹總成40通過高度調節氣動閥11調整高度，從而確保鋼絲刷輪42以最佳高度適應不同管徑管件的除銹；鋼絲刷輪42外設有防塵罩55，通過除塵裝置50吸收除塵過程中產生的粉塵。如圖5和6所示，除銹前輸送裝置20和除銹后輸送裝置20中托輪搖臂23與壓輪搖臂33分別通過托輪氣動閥24和壓輪氣動閥34實現夾持和放開管件的功能；在夾持位置設置壓力傳感器36，當檢測到管件端部有接頭時，托輪搖臂23和壓輪搖臂33同時張開，以確保管件端部的接頭能夠順利通過夾持位置；由于在夾持和放開管件的過程中主動輪25的軸線位置不斷變化，主動輪25通過可伸縮十字萬向聯軸器與輸送電機28柔性連接，以確保動力的可靠傳遞。如圖1所示，除銹前輸送裝置20、除銹裝置10和除銹后輸送裝置30均由plc電控系統60控制；除銹的整個過程中，在管件的通過路徑不同位置設有紅外傳感器31，通過plc電控系統60控制主動輪25的旋轉速度、托輪搖臂23和壓輪搖臂33的夾持力度和打開時間、及除銹過程結束后自動停機，實現除銹過程的自動化運轉。

用于上述方法的本發明的一種管件除銹設備，如圖1所示：該管件除銹設備包括除銹裝置10、除銹裝置10的輸入端設有除銹前輸送裝置20，除銹裝置10的輸出端設有除銹后輸送裝置30；除銹裝置10包括除銹總成40和除塵裝置50；除銹總成40底部經一組高度調節氣動閥11與除銹機架12連接；除銹裝置10、除銹前輸送裝置20和除銹后輸送裝置30均與plc電控箱60電氣連接。除銹總成40包括總成框架41，總成框架41上安裝有一對對稱設置的鋼絲刷輪42，鋼絲刷輪的轉軸43經皮帶輪傳動裝置44與安裝在總成框架41底部的除銹電機45連接；總成框架41底部經一組高度調節氣動閥11與除銹機架12連接。除塵裝置50包括安裝在除銹機架12上的收塵箱51和吸塵器52，以及安裝在鋼絲刷輪42外的防塵罩55；防塵罩55兩側設有管件穿過孔56，防塵罩55底部設有排渣口；吸塵器52的吸氣口經軟管53與位于管件穿過孔56附近的吸頭54和位于防塵罩55底部的排渣口連接；吸塵器52的排塵口經軟管53與收塵箱51連接。除銹前輸送裝置20和除銹后輸送裝置30均包括輸送機架21，輸送機架21上設有托輪立柱22和壓輪立柱32，托輪立柱22上鉸接有托輪搖臂23，托輪搖臂23前端經托輪氣動閥24與輸送機架21連接；托輪搖臂23上設有主動輪25和從動輪26；壓輪立柱32上鉸接有壓輪搖臂33，壓輪搖臂33尾端經壓輪氣動閥34與輸送機架21連接；壓輪搖臂33上設有壓輪35；主動輪25經萬向活節29和連軸器27與輸送電機28連接。托輪搖臂23與壓輪搖臂33之間設有夾角；主動輪25、從動輪26和壓輪35成品字形設置。除銹前輸送裝置20上的主動輪25與從動輪26之間的輸送機架21上設有壓力傳感器36，壓力傳感器36的感應頭位于待除銹管件下方。除銹后輸送裝置30上的托輪搖臂23上設有紅外傳感器31。

實施例

如圖1所示，本例包括管件輸送裝置、除銹裝置10和plc電控系統60幾個主要部分。管件輸送裝置分為除銹前輸送裝置20和除銹后輸送裝置30兩部分，管件除銹時，管件通過除銹前輸送裝置20送入除銹裝置10，除銹完畢的管件通過除銹后輸送裝置30輸出。整個除銹過程由plc電控系統60控制。plc電控系統控制可控制管件的輸送速度和管件的旋轉速度。當管件端部有直徑大于管徑的接頭無法通過夾持段時，可通過壓力傳感器36將信號輸送至plc電控系統60，plc電控系統60再通過托輪氣動閥24和壓輪氣動閥34打開夾持，讓管件端部通過夾持段后，再夾緊管件。為了適應不同管徑的管件，本例中將整個除銹部分設計成一個整體的除銹總成40，除銹總成40通過四個高度調節氣動閥11，可以調整鋼絲刷輪42與管件的相對位置，以獲得最佳除銹效果。

具體實施時，可分為以下幾個實施步驟：

一、設計制作管件輸送裝置

設計制作如圖5和6所示，圖5除銹前輸送裝置的結構示意圖，圖6是除銹后輸送裝置的結構示意圖。管件輸送裝置的功能主要是帶動管件一邊旋轉一邊沿軸向移動。使管件依次通過除銹裝置，達到除銹的目的。管件輸送裝置結構如下：

1、具體實施時可設置若干個管件輸送裝置，包括除銹前輸送裝置20和除銹后輸送裝置30。管件輸送裝置包括一個托輪搖臂23和一個壓輪搖臂33構成，托輪搖臂23上安裝有一個主動輪25和一個從動輪26，壓輪搖臂33上安裝有一個壓輪35，兩個滾輪排列成品字形；托輪搖臂23一端與托輪立柱22鉸接，另一端與托輪氣動閥24鉸接，形成杠桿，當托輪氣動閥24的伸縮桿伸出時，處于夾緊狀態，反之處于打開狀態；壓輪搖臂33中間與壓輪立柱32鉸接，未安裝壓輪35的一端與壓輪氣動閥34鉸接，當壓輪氣動閥34的伸縮桿伸出時，處于夾緊狀態，反之處于打開狀態；托輪搖臂23與壓輪搖臂33之間互成角度。當夾緊管件旋轉時，在管件上形成螺旋力，帶動管件一邊旋轉一邊沿軸向移動，實現管件輸送的目的。

除銹前輸送裝置20與除銹后輸送裝置30的結構基本相同，其區別是：除銹前輸送裝置20上設有一個壓力傳感器36，未設置紅外傳感器31；而除銹后輸送裝置30上設有一個紅外傳感器31，未設置壓力傳感器36；壓力傳感器36主要用于檢測管件頭部有無直徑較大的接頭；壓力傳感器36安裝在主動輪25與從動輪26之間的下部輸送機架21上。紅外傳感器31主要用于檢測管件是否除銹完畢，紅外傳感器31安裝在托輪搖臂23上。

2、設置管件的驅動裝置。每個主動輪25均通過連軸器27與輸送電機28連接。由于主動輪25是傾斜安裝的，另外主動輪25在夾緊與打開過程中軸線位置是變化的，因此處采用可伸縮十字萬向聯軸器柔性連接，通過輸送電機28帶動主動輪25旋轉，為管件提供輸送動力。

3、設置輸送機架。輸送機架用于安裝管件輸送裝置各部件。每個輸送機架上均單獨安裝一個紅外傳感器，用于檢測除銹是否完成。

二、設計制作管件除銹裝置

管件除銹裝置安裝于除銹機架12上，位于除銹前輸送裝置20與除銹后輸送裝置30之間。由總成框架41、除銹電機45、皮帶輪傳動裝置44、鋼絲刷輪42、高度調節氣動閥11和紅外傳感器組成。除銹機架12用于安裝整個除銹裝置的各部件；除銹電機45與兩個轉動軸間采用皮帶輪傳動裝置44連接，提供除銹動力；兩個轉動軸上安裝有鋼絲刷輪42，用于除銹；高度調節氣動閥11支撐總成框架41，通過高度調節氣動閥11可調整管件與鋼絲刷輪42鋼接觸位置；位于管件出口位置處設置有一個紅外傳感器，用于檢測除銹是否完成。

三、設計制作除塵裝置

除塵裝置用于除銹過程中的灰塵、銹蝕、漆皮等雜物的收集，避免造成環境污染。其結構如下：

設置除塵裝置。收塵箱51安裝于除銹機架12上，由收塵箱51、吸塵器52、軟管53、吸頭54和防塵罩55組成。吸頭54有兩個，一個安裝在防塵罩55的管件進口處，另一個安裝在防塵罩55底部。兩處的吸頭54均用軟管53與吸塵器52連接，吸塵器52的排塵口經軟管53與收塵箱51連接。吸塵器52可安裝在收塵箱51外側，也可安裝在不影響管件運行的任意合適位置。

四、設計制作plc電控系統

plc電控系統60用于整個設備的運轉，有手動模式及自動模式。同時設置有變頻器，用于控制電機的轉速，以便控制管件傳送速度。

本發明的工作過程及原理

本發明可以包括多個上述的除銹前輸送裝置20、除銹裝置10和除銹后輸送裝置30形成一條流水線。具體工作時按以下步驟操作：

1、將管件置于幾組管件輸送裝置的托輪搖臂23與壓輪搖臂33之間，將管件夾持在由三個滾輪構成的品字形之間，啟動氣動閥，壓緊管件。此時管件與壓力傳感器接觸。

2、啟動輸送電機28，主動輪25轉動，由于托輪搖臂23與壓輪搖臂33互成角度，托輪搖臂23上的兩個滾輪與壓輪搖臂33上的壓輪35也互成角度，產生的螺旋力帶動管件向前傳送。傳送速度可由變頻器控制。

3、管件向前傳送過程中，若管件后端離開壓力傳感器36則氣動閥關閉，滾輪打開。

4、管件進入除銹裝置10完成除銹，在此過程中除塵裝置50收集銹塵。

5、管件繼續向前傳送，到達除銹后輸送裝置30時，紅外傳感器31感應，使氣動閥啟動，壓緊管件。

6、除銹完成后，除銹裝置出口處的紅外傳感器感應，停止整個設備運行。