碾压式切管机送料机构.pdf

SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

课程设计说明书

碾压式切管机送料机构设计

学院：农业工程与食品科学学院

专业：农机1105

学生姓名：张彬

学号：1111034166

指导教师：夏连明

2014年7月

摘要

碾压式切管机的设计是一项技术革新项目。切管机主要用于车辆，工业或建

材生产中的批量下料工作，用于切割3/8in~4in的金属管。它的特点是工作平稳、
连续、效率高、劳动强度低、能保证尺寸精确度的要求，适应于在各种环境下的
连续工作。

碾压式切管机的工用原理是：由电动机经V带传动，蜗轮减速箱、开式齿轮
传动到一对滚子，从而带动（金属管）的旋转，实现切割时的主运动。与此同时，
操纵手轮，通过螺旋传动，将圆盘刀片向下移动进给，并在不断增加刀片对管子
的压力过程中，实现管子的切割工作。
机器必须完成五个动作：1）、送料；2）、一对滚筒旋转；3）、圆盘刀片碾压；
4）、清除切屑；5）、金属管输送。

n
原始数据：滚子的转速为1=70转/分，驱动电动机的型号选择JO2-22-4，

Nn
其额定功率为电=1.5千瓦，满载转速电=1410转/分，切管直径D为

3/8in~4in。
本次设计，主要是针对车辆用金属管材料进行批量加工的送料机构送料箱，
以及送料机构的设计，完成的工作主要是送料箱的结构送，料机构送和送料速度
的设计。为了确定最佳方案，采取了多种方案进行了认真分析、研究和比较。

关键词：切管机；送料机构；结构设计；批量下料；方案

方案的选择与论证

碾压式切管机是应工业需求而设计的一种简单易行的管材切断工艺装备，能
切割不同直径的钢管。针对碾压式切管机进行了两个方案的甄选，最后确定出一
个主方案，现在就对不同方案的主要优缺点进行对比：
方案一：手控送料
手控送料是最原始的一中送料方式，是由工作人员手工进行送料的方式。
手控送料的优点：可调性比较大，由工作人员负责。
手控送料的缺点：不符合机械化生产，大批量生产，大量消耗了劳动生产力，
提高生产成本。
方案二：空气送料机
空气送料机是较早使用的一款送料设备，其原理是以气源做动力，通过气缸
夹住材料，由气缸的伸缩行程来送料，调节送料长度则通过调气缸的行程的长短
来控制的。
空气送料机优点：操作简便，安装方便，价格实惠，能以最低的价格实现自
动化生产的送料设备。实际生产时主要用于对送料要求精度不高。

空气送料机缺点：易损伤材料，O型圈磨损后对送料精度有影响。
方案三：高速滚轮送料机
滚轮送料机是目前运用最广泛的送料设备，其原理是通过连杆与输出轴连
接，由冲压带动其运转，通过调整偏心盘的偏摆幅度来调节送料机的送料长度。
高速滚轮送料机优点：送料精度高，速度快，无须额外供能，故障率极低。
高速滚轮送料机缺点：由于偏心盘的偏摆度有限，故其最大送料长度最大只

能达到300mm，且送料步距调节不便，冲床需要输出轴才可安装。
方案四：NC送料机
其原理是伺服马达和PLC控制系统通过控制同步带带动上下滚轴转动和压
紧放松的，以实现定量送料。

NC送料机优点：按钮和触摸屏双控制模式，操作简便，伺服控制，送料精
度更高，同时可进行多段式送料，设置送料长度方便，最大送料长度可达

9999.99MM，能实现较宽且送料步距长的冲压行业。

NC送料机缺点：气动式NC最大速度为200次/分，机械式NC最大送料速度
为250次/分，且价格略高。
方案五：高速齿轮更换式送料机
是利用凸轮驱动的间歇送料方式。送距的变更是由2~4个齿轮的变换而成。
高速齿轮更换式送料机优点：独特的分割凸轮机构和精密齿轮保证了高精
度、高速送料。不需要调整送料厚度，送距仅靠齿轮变换即可。放松装置为偏心
凸轮，故放松角度可由0°～180°之范围内随意调整。
高速齿轮更换式送料机缺点：适用范围小，且价格较高。
方案六：夹式送料机
是通过凸轮驱动，利用1个弧面凸轮和3个板型凸轮的设计方式，实现了高
速平稳送料。内置式检测机构，能检测材料的堵塞或变形。165度的送料区间角
度，使材料在冲床里的停留时间更长。结合模具导正销，可调整导向时材料的释
放时间。可以输送圆形或方形的线材。
夹式送料机优点：送料速度可实现和加工同步，速度最快可达1200次/分，
其送料精度更高，更稳定，机器更轻更小，适用于超薄材料的送料加工，如连接
器、引线框架、接查件等高精度高速度的冲压。

夹式送料机缺点：一般用于材料在0.1~0.5mm的材料送料，适用范围小，且
价格相对比较高。
主方案：可变口径送料装置
可变口径送料装置是对以上方案，碾压式切割机的工作原理，以及工作要求
的综合考