T型球墨铸铁管承口打磨机的设计与应用

黄新高

（安钢集团永通球墨铸铁管有限责任公司，河南安阳455000）

T型球墨铸铁管承口打磨机的设计与应用

黄新高

（安钢集团永通球墨铸铁管有限责任公司，河南安阳455000）

针对安钢永通T型球墨铸铁管整理承口人工打磨劳动强度大、岗位工作环境恶劣、生产效率低、表面不平的问题，设计了一种T型球墨铸铁管承口专用打磨机，应用后,实现了机械自动化打磨铸管承口，减轻工人劳动强度，改善了工作环境，产品质量大大提高，取得了良好的效益。

T型球墨铸铁管；承口打磨机；设计；应用

目前，我公司DN80-1200离心铸管机生产的管子承口部位存在着不同程度粘砂、粘铁、毛刺，需人工操作进行整理。随着我公司球墨铸铁管产量增加，客户对管的外观质量要求的提高，原先人工手持砂轮打磨的方法已不能满足生产要求。因为手持砂轮打磨劳动强度大、效率低、工作环境较差、打磨表面不光滑（承口内表面打磨的凸凹不平）。为解决上述问题，公司设计了一种T型球墨铸铁管专用承口打磨机，实现了自动化控制，改善了操作者的工作环境，减轻了操作者的劳动强度，大大提高了生产效率及打磨质量。

1　承口打磨机结构及工作原理

承口打磨机主要由磨削装置、支撑装置、行走装置、举升装置、挡轮、铸管旋转托轮、电控系统等组成，见图1。磨削装置由磨杆电机2、皮带轮3、三角带4、磨杆7、砂轮9组成，负责承口内壁打磨；磨削支撑装置由调整装置1、Z字形车架5、浮动螺杆6组成，作用是：通过调节升降装置丝杆和浮动螺杆来改变Z字形车架的高度，从而达到调整磨杆高度的目的，以满足打磨要求。适当调整浮动螺杆升降可改变砂轮磨削力的大小，控制磨削的质量；行走装置由拖链11、从动行走轮12、限位器13、减速机14、编码器15、车架等组成，是实现砂轮沿轴向行走距离精确定位的关键设备。举升装置是控制磨杆上下运动的；挡轮是铸管承口打磨定位的基准；铸管旋转托轮是驱动铸管匀速旋转并向挡轮方向移动的动力源；电控系统是用来控制和指示打磨机的工作。其工作原理如下：铸管放置于托轮工位后，托轮驱动铸管匀速旋转，产生的轴向力使铸管承口向挡轮方移动，铸管与挡轮接触后，程序PLC控制磨杆举升液压缸快速动作，磨杆抬起，打磨小车带动磨杆以均匀的速度进入铸管承口指定需要打磨位置，旋转编码器发出信号传给PLC，PLC控制举升液压缸下降，开始打磨，打磨行走距离完毕（打磨行走速度可调），举升液压缸上升，小车退回原位，铸管被运到下一个工位。

2　结构设计分析

承口打磨机设计关键是砂轮沿铸管轴向进给定位精度的问题。由于每种管子承口D5面的轴向长度L都不同，要使砂轮沿轴向进给到D5面的端头时能十分准确地停止前进，则需要一套非常精确的运行机构和控制系统来实现。为了确保砂轮定位精度采取措施如下：1）设计挡轮用来铸管定位，见图2.铸管与挡轮接触后，各种规格管子D5面的直端面到挡轮距离都有一长度，通过统计各种规格管子D5面的直端面到挡轮距离输入PLC控制程序内，让程序、旋转编码器控制行走距离。2）设计打磨小车行走装置为实现能准确无误停止进给见图3，考虑行走不打滑、减速机输出转速无误差，将行走装置的主动轴加长装入斜齿轮减速机内孔，并在主动轴中间安装链轮，让链轮与行走轨道架固定的直链条相配，行走过程中，斜齿轮减速机带动车轮直接旋转进给，同时链轮旋转直链条不动；3）把旋转编码器安装在斜齿轮减速机一侧，将砂轮直线运动距离转换为角度运动，通过变频器、PLC控制砂轮行走距离，可使行走距离精确到0.5mm之内。

图1　T型球墨铸铁管承口打磨机结构

图2　挡轮定位

图3　打磨小车行走装置

3　结论

生产实践表明，T型球墨铸铁管承口打磨机在球墨铸铁管生产中可行，该设备既能保证铸管承口打磨质量，又能减轻工人劳动强度，同时又提高了生产效率。

1）承口D5面打磨光滑，避免了人工打磨用力不均导致承口D5面表面出现凸凹不平；

2）减轻了工人的劳动强度，工人在操作台旁边按电钮即可；

3）产量较过去大大提高，例如DN1200管由班产30支/8 h提高到55支/8 h.

［1］范英俊.离心球墨铸铁管工艺及装备［M］.北京；中国科学技术出版社，2000.

Design and Application of Grinding Machine Used for T-type Ductile Iron Pipe Socket HUANG Xin-gao

（Angang Group Yongtong Ductile Cast Iron Pipe CO.LTD.，Anyang Henan 455000，China）

Aiming at problems of high artificial buffing labor intensity，bad working environment，lowproduction efficiency and uneven surface of T-type joint ductile iron pipe produced by Angang group Yongtong company，a socket grindingmachine used for T type ductile iron pipe was designed.It realized automatical grinding,reduced the labor intensity of workers,made the working environmentbetter,improved the quality of product,and achieved good bebefit.

T-type ductile iron pipe，socket grindingmachine，design，application

TG234文献标识吗：A

1674-6694（2015）04-0006-02

10.16666/j.cnki.issn1004-6178.2015.04.003

2015-06-07

黄新高（1986-），男，高级工程师，主要从事铸管设备管理、技术革新及新产品开发。