浅析全自动铸铁管插口水泥内倒角装置

摘 要：文章结合作者工作实际，对全自动铸铁管插口水泥内倒角装置进行了简单的介绍并对其组成部分进行了比较细致的描述，给出了详细的参数，为全自动铸铁管插口水泥内倒角装置的推广使用提供一定的信息介绍。

关键词：插口水泥内倒角装置；全自动；铸铁管

一、全自动铸铁管插口水泥内倒角装置概况

全自动铸铁管插口水泥内倒角装置是一种通过自动水平移动、摆动及磨头的自动旋转，实现对内壁衬水泥层铸铁管倒角功能的一种设备，其可广泛用于生产球墨化铸铁管的精整线中。其主要由平移机构、摆动机构、磨削机构、除尘系统、电控系统和气动控制等部分组成。

二、结构框架及工作原理

全自动铸铁管插口水泥内倒角装置实现了自动给水泥衬层铸铁管的插口进行内倒角的功能。其主要结构框架如下：此设备底部为水泥预埋钢板，底座为槽钢焊接的框架，两槽钢水平平行布置，作为导轨使用。底座尾部布置一行程水平平移气缸（带两个磁性限位开关），气缸中部为可摆动的铰支点，通过气缸支座连接到底座上。气缸头通过铰耳连接到移动小车上。小车左右两端各布置两个铸钢钢轮，钢轮在底座槽钢内滚动平移，小车上端由前往后分别布置着摆动气缸支座及磨削底板铰支座。摆动气缸头部通过铰耳连接到磨削底板的下面，底板的后面直接通过销轴连接到小车的摆动铰支座上。底板的下前端有连接配重块的螺栓杆，底板的上面左右分别布置电机及磨杆支座，磨杆前端连接着砂轮，砂轮采用高密度金刚砂轮，其具有更好的磨削精度及耐磨性。在磨头的正下方布置一除尘盒子，盒子侧面通过软管连接到地下风机处。

其主要工作原理如下：首先，全自动铸铁管插口水泥内倒角装置接收上一工位的过管信号，确定已有新管到达本工位并通过托辊旋转定位管子承口端。然后，电气控制系统先给磨头电机信号，使电机工作，继而带动磨头旋转。同时电气控制系统按照PLC编程程序给平移气缸的电磁阀信号，使气缸水平前进运动。通过推动移动小车到达指定工位位置。其最终位置确定可在底座上加一机械限位实现，平移动作时间可根据电气设定延时实现。当平移气缸延时程序完成后，通过执行下一条程序，给摆动气缸电磁阀信号，让摆动气缸运动回拉，带动磨头摆动下落进行磨削，其动作时间也通过延时执行。当加工完成后，摆动气缸将磨头抬后，平移气缸将小车拉回初始位置。

三、全自动铸铁管插口水泥内倒角装置各组成部分的描述及技术参数

（一）概述

此全自动铸铁管插口水泥内倒角装置主要由平移机构、摆动机构、磨削机构、除尘管系统、电控系统和气动控制等部分组成。该套系统能够实现自动循环对衬层水泥铸铁管的内壁倒角功能。

（二）各部分组成及功能

1.平移机构。其主要由槽钢底座、平移气缸、移动小车部分组成。槽钢底座平行布置的两根槽钢作为导轨使用，内部焊接扁钢条，控制间隙，防止与车轮间隙大出现小车卡阻现象；平移气缸通过支座连接到底座尾部，气缸头与小车相连；小车两端各布置两个车轮实现平移；同时底座焊接机械限位，用来定位小车。此运动机构的特点在于结构简单，便于生产加工制造，且价格低廉，运动平稳快速，综合性价比高。

2.摆动机构。主要由磨削底板、气缸及配重组成。摆动气缸通过气缸支座连接到小车上，其头部通过铰耳连接到磨削底板的下面，底板的后面直接通过销轴连接到小车的摆动铰支座上。底板的下前端有配重块与其相连接。通过摆动气缸杆的伸缩实现整体的摆动功能，通过调整配重，减小摆动气缸的拉力，实现平稳运动。

3.磨削机构。主要有变频电机、磨轴、磨轴支座、砂轮等组成。电机及磨轴支座分别连接在磨削底板左右两端，通过V带相连。磨轴通过滚动轴承，在磨轴支座内可实现高速旋转。磨轴最前端连接高密度金刚砂轮，其通过电机带动磨轴旋转，进而实现磨削主运动功能。

4.除尘系统。其主要由除尘盒子，软管及地下风机组成。其机构的主要作用是能将磨削中产生的尘埃排除到厂房外面，避免污染厂房的工作环境，影响车间工人的身体健康。

5.电控系统。由电控柜，控制面板等组成，精确实现电气自动化功能。

6.气动控制。主要由气源、手滑阀、过滤减压阀、电磁换向阀等组成。气源由车间提供，通过对气源过滤、减压、控制，进而实现气缸的动作。其特点结构简单、价格低廉、控制速度范围较广且因气体可压缩性具有缓冲功能。

（三）设备更主要技术参数

（1）磨头旋转电机功率5.5kw，4級变频电机；（2）电机轴与磨削轴通过V带连接，皮带轮减速比1：1；（3）平移气缸缸径φ63行程1000；（4）摆动气缸缸径φ63行程85；（5）外形尺寸：2600×990×1000；（6）重量：约800Kg。

四、结语

此全自动铸铁管插口水泥内倒角装置的特点在于：通过电气编程控制动作，实现了此工位全自动化生产要求，代替以往人工磨削，提高的整体的生产效率，增强磨削合格率和统一性，降低了人工费用；其具有运行平稳，响应快速的特点，充分反应了全自动化的优势；同时能在多种环境下使用，使用要求更为广泛；其具有的除尘功能可以将磨削中产生的尘埃排除到厂房外面，避免污染厂房的工作环境，影响车间工人的身体健康，是一个功能全面的全自动铸铁管插口水泥内倒角装置。

参考文献

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[2] 李耀南，周静.发动机零部件的铸造工艺分析及工序控制[J].热加工工艺，2014（12）.

[3] 成大先.机械设计手册[M].化学工业出版社，2007（11）.

作者简介：孙晓光，大连万恒基工业制造有限公司。