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摘 要：实际生产中，电力铜管扩口机长度较长，占用的空间较大，成本一般较高且故障源比较多。文中的新型电力铜管扩口机由支架、输料机构、顶料机构、压料定位机构、扩口机构和出料机构组成，不仅能克服如上缺点，利用料管的自身重力，自动滚动送料和出料，而且能有效提升加工效率。
关键词：电力铜管；扩口机；机构
在管料加工技术领域，电力铜管扩口机因其长度较长，占用的空间较大，成本一般较高且故障源比较多，其结构存在急需改进之处。
1 新型电力铜管扩口机结构特征
本新型电力铜管扩口机是利用料管的自身重力，自动滚动送料和出料，从而有效提升加工效率，包括支架、输料机构、顶料机构、压料定位机构、扩口机构和出料机构。图1为新型电力铜管扩口机的立体结构示意图，图2为图1所示管料扩口机在移除支架、出料机构和部分扩口机构后的一种立体结构示意图，图3为图2所示管料扩口机中扩口机构在移除阻挡件后的一种立体结构示意图。
1-支架，2-输料机构，3-后挡料板，4-待扩料管，5-阻挡件，6-压料气缸，7-压料导杆，8-压料定位机构，9-安装板，10-扩口导杆，11-扩口机构，12-扩口气缸，13-扩口气缸活塞，14-扩口冲头，15-已扩料管，16-阻挡件，17-出料机构，18-出料斜板，19-落料板。
1-顶料机构，2-支承件，3-分隔件，4-移料斜面，5-半圆形定位槽，6-压板，7-输料机构，8-前挡料板，9-压料定位机构，10-压料气缸，11-压料导杆，12-铅垂滑孔，13-安装板，14-压料气缸活塞，15-阻挡件，16-已扩料管，17-滑槽，18-出料顶柱，19-顶料气缸，20-顶料气缸活塞，21-送料顶柱，22-顶料透孔，23-第三输料板，24-后挡料板，25-第一输料板，26-第二输料板，27-半圆形支承槽。
1-扩口导杆，2-扩口机构，3-扩口气缸，4-扩口气缸活塞，5-扩口冲头。
1.1 输料机构
输料机构包括第一输料板、第二输料板、第三输料板、前挡料板和后挡料板。第一输料板、第二输料板、第三输料板的截面形状是U型；第一输料板、第二输料板、第三输料板均与水平面成一夹角倾斜设置，并组合形成倾斜的Z字形；前挡料板沿铅垂线设置在第一输料板和第二输料板的前侧，且位于第三输料板之上，第一输料板的前端与前挡料板之间设有一大于单个料管的间隙作为第一下料口，第二输料板的前端则邻接前挡料板设置；后挡料板沿铅垂线设置在第一输料板、第二输料板、第三输料板的后侧，第二输料板的后端与后挡料板之间设有一大于单个料管的间隙作为第二下料口，第三输料板的后端则邻接后挡板设置。这种输料机构的优点在于：在较小的占用地面尺寸下，通过层叠的3个输料板，可以容纳更多的待扩料管，同时通过把3个输料板组合形成倾斜的Z字形，以及设置结构巧妙的第一下料口和第二下料口，可以使得各料管在自身重力下，依次向下滚动，实现自动化送料，其结构较为简化，成本较低。
1.2 顶料机构
顶料机构包括顶壁设有与料管适配的半圆形支承槽的支承件、设置在支承件上的顶料气缸、固定設置在支承件上且与第三输料板前端邻接的分隔件、用于向上顶起第三输料板中与分隔件邻接的一个料管的送料顶柱、用于向上顶起支承件的半圆形支承槽中的料管的出料顶柱；支承件固定设置在支架上，分隔件设置在支承件和第三输料板之间，分隔件的顶壁设有沿着从后到前向下倾斜的移料斜面，该移料斜面的后端高出第三输料板，该移料斜面的前端与支承件的顶壁持平；送料顶柱和出料顶柱固定设置在顶料气缸活塞上；送料顶柱的顶壁是沿着从后到前向下倾斜的送料斜面，第三输料板的前端设有与送料顶柱适配的顶料透孔；支承件的顶壁上设有滑槽，出料顶柱在顶料气缸活塞的带动下沿滑槽作上下移动；出料顶柱的顶壁设有出料面，该出料面包括位于出料顶柱顶壁后端的后斜面、位于出料顶柱顶壁前端的前斜面、以及连接前斜面和后斜面的弧形面；所述后斜面、弧形面和前斜面依次向下倾斜设置，所述弧形面位于支承件半圆形支承槽的后半部分的正下方。在具体实践中，该出料面也可采用从后到前向下倾斜的平直斜面，也是可行的。但是采用弧形面向上斜推位于支撑槽中的已扩料管，与采用平直斜面平推的已扩料管，具有更佳的可靠性与稳定性，因为顶料气缸的顶料动作施加上非常快速，且冲击力很大，如果采用平直斜面可能会造成已扩料管不是向前掉落到前侧的出料机构中，而是被冲击落到后侧的输料机构中。
1.3 压料定位机构
压料定位机构包括安装板、压料气缸、压板和两个压料导杆；安装板固定设置在支架上，安装板设有3个铅垂滑孔；压板的底壁上设有与料管适配的半圆形定位槽；压料气缸固定设置在安装板上，压料气缸活塞的底端和两个压料导杆的底端各自穿过一个铅垂滑孔并固定在压板的顶壁上；压料气缸活塞伸缩时，在压料导杆的导向下带动压板上下移动；顶料机构包括顶壁设有与料管适配的半圆形支承槽的支承件、设置在支承件上的顶料气缸、固定设置在支承件上且与第三输料板前端邻接的分隔件、用于向上顶起第三输料板中与分隔件邻接的一个料管的送料顶柱、用于向上顶起支承件的半圆形支承槽中的料管的出料顶柱；支承件固定设置在支架上，分隔件设置在支承件和第三输料板之间，分隔件的顶壁设有沿着从后到前方向向下倾斜的移料斜面，该移料斜面的后端高出第三输料板，该移料斜面的前端与支承件的顶壁持平；送料顶柱和出料顶柱固定设置在顶料气缸活塞上；送料顶柱的顶壁是沿着从后到前方向向下倾斜的送料斜面，第三输料板的前端设有与送料顶柱适配的顶料透孔；支承件的顶壁上设有滑槽，出料顶柱在顶料气缸活塞的带动下沿滑槽作上下移动；出料顶柱的顶壁设有出料面，该出料面包括位于出料顶柱顶壁后端的后斜面、位于出料顶柱顶壁前端的前斜面、以及连接前斜面和后斜面的弧形面；所述后斜面、弧形面和前斜面依次向下倾斜设置，所述弧形面位于支承件半圆形支承槽的后半部分的正下方。在具体实践中，该出料面也可采用从后到前方向向下倾斜的平直斜面，也是可行的。但是采用弧形面向上斜推位于支撑槽中的已扩料管，与采用平直斜面平推的已扩料管，具有更佳的可靠性与稳定性，因为顶料气缸的顶料动作施加上非常快速，且冲击力很大，如果采用平直斜面可能会造成已扩料管不是向前掉落到前侧的出料机构中，而是被冲击落到后侧的输料机构中。 1.4 扩口机构
扩口机构包括扩口气缸、扩口导杆、固定设置在扩口气缸活塞上的扩口冲头和阻挡件，阻挡件设置在支承件支承槽的右侧，扩口冲头设置在支承件支撑槽的左侧，阻挡件和扩口冲头正对支撑槽设置。该种扩口机构较为简化，利用气缸的冲击力，可以对常见的电力铜管进行快速的扩口处理。
1.5 出料机构
出料机构包括出料斜板和落料板，出料斜板沿着从后往前的方向向下倾斜；落料板沿着左右方向向下倾斜设置，出料斜板的后端低于支承件的顶壁，出料斜板的前端高出落料板。这种出料机构结构较为简化，只是采用两个冲压成型的板材，即可保证出料的自动化进行。
2 新型电力铜管扩口机工作过程
使用者把待扩料管放入第一输料板中，各待扩料管在自身重力下，依次经第一下料口、第二输料板、第二下料口、第三输料板滚动至邻接分隔件的第三输料板的前端，此时该待扩料管位于顶料透孔的正上方。
顶料气缸活塞上行，带动送料顶柱从顶料透孔中向上顶起，把第三输料板中与分隔件邻接的一个料管向上顶起，直至送料斜面的前端高于分隔件移料斜面的后端；顶料气缸活塞在带动送料顶柱向上顶起的同时，还同步带动出料顶柱沿支承件的滑槽向上顶起，且在送料顶柱把料管顶至终位之時，出料顶柱已把支承件半圆形支承槽中的料管顶出；此后被送料顶柱顶至终位的料管在重力作用下经分隔件的移料斜面滚动至支承件的半圆形支承槽中，被出料顶柱从半圆形支承槽中顶出的已扩料管则沿从后往前的方向经出料斜板滚动至落料板上，并沿着落料板的设置方向滑出出料机构。
当支承件的支撑槽中滚入新的待扩料管时，压料气缸活塞下行，带动压板下移，直至压接在支承件上，此时待扩料管位于由支承槽和定位槽组合形成的孔腔中。
扩口气缸活塞带动扩口冲头沿水平方向往右移动；扩口冲头对准待扩料管的待扩端快速冲压，在快速冲压扩口的同时，扩口冲头把待扩料管的另一端冲压至阻挡件上，也即对待扩料管进行定位，从而使得扩口操作稳定可靠地进行。
3 结论
本新型电力铜管扩口机长度较短，占用的空间较小，成本较低且故障率较低，利用料管的自身重力，自动滚动送料和出料，有效提升加工效率，具有较强的推广价值。
参考文献
[1]蒋瑞卿.穿梭换凝汽器铜管[J].华东电力，1985，（11）：95.
[2]李松青.铜管退火机[J].电力机车与城轨车辆，1980，（7）：45.
投稿日期：2015年1月
关键词：电力铜管；扩口机；机构
在管料加工技术领域，电力铜管扩口机因其长度较长，占用的空间较大，成本一般较高且故障源比较多，其结构存在急需改进之处。
1 新型电力铜管扩口机结构特征
本新型电力铜管扩口机是利用料管的自身重力，自动滚动送料和出料，从而有效提升加工效率，包括支架、输料机构、顶料机构、压料定位机构、扩口机构和出料机构。图1为新型电力铜管扩口机的立体结构示意图，图2为图1所示管料扩口机在移除支架、出料机构和部分扩口机构后的一种立体结构示意图，图3为图2所示管料扩口机中扩口机构在移除阻挡件后的一种立体结构示意图。
1-支架，2-输料机构，3-后挡料板，4-待扩料管，5-阻挡件，6-压料气缸，7-压料导杆，8-压料定位机构，9-安装板，10-扩口导杆，11-扩口机构，12-扩口气缸，13-扩口气缸活塞，14-扩口冲头，15-已扩料管，16-阻挡件，17-出料机构，18-出料斜板，19-落料板。
1-顶料机构，2-支承件，3-分隔件，4-移料斜面，5-半圆形定位槽，6-压板，7-输料机构，8-前挡料板，9-压料定位机构，10-压料气缸，11-压料导杆，12-铅垂滑孔，13-安装板，14-压料气缸活塞，15-阻挡件，16-已扩料管，17-滑槽，18-出料顶柱，19-顶料气缸，20-顶料气缸活塞，21-送料顶柱，22-顶料透孔，23-第三输料板，24-后挡料板，25-第一输料板，26-第二输料板，27-半圆形支承槽。
1-扩口导杆，2-扩口机构，3-扩口气缸，4-扩口气缸活塞，5-扩口冲头。
1.1 输料机构
输料机构包括第一输料板、第二输料板、第三输料板、前挡料板和后挡料板。第一输料板、第二输料板、第三输料板的截面形状是U型；第一输料板、第二输料板、第三输料板均与水平面成一夹角倾斜设置，并组合形成倾斜的Z字形；前挡料板沿铅垂线设置在第一输料板和第二输料板的前侧，且位于第三输料板之上，第一输料板的前端与前挡料板之间设有一大于单个料管的间隙作为第一下料口，第二输料板的前端则邻接前挡料板设置；后挡料板沿铅垂线设置在第一输料板、第二输料板、第三输料板的后侧，第二输料板的后端与后挡料板之间设有一大于单个料管的间隙作为第二下料口，第三输料板的后端则邻接后挡板设置。这种输料机构的优点在于：在较小的占用地面尺寸下，通过层叠的3个输料板，可以容纳更多的待扩料管，同时通过把3个输料板组合形成倾斜的Z字形，以及设置结构巧妙的第一下料口和第二下料口，可以使得各料管在自身重力下，依次向下滚动，实现自动化送料，其结构较为简化，成本较低。
1.2 顶料机构
顶料机构包括顶壁设有与料管适配的半圆形支承槽的支承件、设置在支承件上的顶料气缸、固定設置在支承件上且与第三输料板前端邻接的分隔件、用于向上顶起第三输料板中与分隔件邻接的一个料管的送料顶柱、用于向上顶起支承件的半圆形支承槽中的料管的出料顶柱；支承件固定设置在支架上，分隔件设置在支承件和第三输料板之间，分隔件的顶壁设有沿着从后到前向下倾斜的移料斜面，该移料斜面的后端高出第三输料板，该移料斜面的前端与支承件的顶壁持平；送料顶柱和出料顶柱固定设置在顶料气缸活塞上；送料顶柱的顶壁是沿着从后到前向下倾斜的送料斜面，第三输料板的前端设有与送料顶柱适配的顶料透孔；支承件的顶壁上设有滑槽，出料顶柱在顶料气缸活塞的带动下沿滑槽作上下移动；出料顶柱的顶壁设有出料面，该出料面包括位于出料顶柱顶壁后端的后斜面、位于出料顶柱顶壁前端的前斜面、以及连接前斜面和后斜面的弧形面；所述后斜面、弧形面和前斜面依次向下倾斜设置，所述弧形面位于支承件半圆形支承槽的后半部分的正下方。在具体实践中，该出料面也可采用从后到前向下倾斜的平直斜面，也是可行的。但是采用弧形面向上斜推位于支撑槽中的已扩料管，与采用平直斜面平推的已扩料管，具有更佳的可靠性与稳定性，因为顶料气缸的顶料动作施加上非常快速，且冲击力很大，如果采用平直斜面可能会造成已扩料管不是向前掉落到前侧的出料机构中，而是被冲击落到后侧的输料机构中。
1.3 压料定位机构
压料定位机构包括安装板、压料气缸、压板和两个压料导杆；安装板固定设置在支架上，安装板设有3个铅垂滑孔；压板的底壁上设有与料管适配的半圆形定位槽；压料气缸固定设置在安装板上，压料气缸活塞的底端和两个压料导杆的底端各自穿过一个铅垂滑孔并固定在压板的顶壁上；压料气缸活塞伸缩时，在压料导杆的导向下带动压板上下移动；顶料机构包括顶壁设有与料管适配的半圆形支承槽的支承件、设置在支承件上的顶料气缸、固定设置在支承件上且与第三输料板前端邻接的分隔件、用于向上顶起第三输料板中与分隔件邻接的一个料管的送料顶柱、用于向上顶起支承件的半圆形支承槽中的料管的出料顶柱；支承件固定设置在支架上，分隔件设置在支承件和第三输料板之间，分隔件的顶壁设有沿着从后到前方向向下倾斜的移料斜面，该移料斜面的后端高出第三输料板，该移料斜面的前端与支承件的顶壁持平；送料顶柱和出料顶柱固定设置在顶料气缸活塞上；送料顶柱的顶壁是沿着从后到前方向向下倾斜的送料斜面，第三输料板的前端设有与送料顶柱适配的顶料透孔；支承件的顶壁上设有滑槽，出料顶柱在顶料气缸活塞的带动下沿滑槽作上下移动；出料顶柱的顶壁设有出料面，该出料面包括位于出料顶柱顶壁后端的后斜面、位于出料顶柱顶壁前端的前斜面、以及连接前斜面和后斜面的弧形面；所述后斜面、弧形面和前斜面依次向下倾斜设置，所述弧形面位于支承件半圆形支承槽的后半部分的正下方。在具体实践中，该出料面也可采用从后到前方向向下倾斜的平直斜面，也是可行的。但是采用弧形面向上斜推位于支撑槽中的已扩料管，与采用平直斜面平推的已扩料管，具有更佳的可靠性与稳定性，因为顶料气缸的顶料动作施加上非常快速，且冲击力很大，如果采用平直斜面可能会造成已扩料管不是向前掉落到前侧的出料机构中，而是被冲击落到后侧的输料机构中。 1.4 扩口机构
扩口机构包括扩口气缸、扩口导杆、固定设置在扩口气缸活塞上的扩口冲头和阻挡件，阻挡件设置在支承件支承槽的右侧，扩口冲头设置在支承件支撑槽的左侧，阻挡件和扩口冲头正对支撑槽设置。该种扩口机构较为简化，利用气缸的冲击力，可以对常见的电力铜管进行快速的扩口处理。
1.5 出料机构
出料机构包括出料斜板和落料板，出料斜板沿着从后往前的方向向下倾斜；落料板沿着左右方向向下倾斜设置，出料斜板的后端低于支承件的顶壁，出料斜板的前端高出落料板。这种出料机构结构较为简化，只是采用两个冲压成型的板材，即可保证出料的自动化进行。
2 新型电力铜管扩口机工作过程
使用者把待扩料管放入第一输料板中，各待扩料管在自身重力下，依次经第一下料口、第二输料板、第二下料口、第三输料板滚动至邻接分隔件的第三输料板的前端，此时该待扩料管位于顶料透孔的正上方。
顶料气缸活塞上行，带动送料顶柱从顶料透孔中向上顶起，把第三输料板中与分隔件邻接的一个料管向上顶起，直至送料斜面的前端高于分隔件移料斜面的后端；顶料气缸活塞在带动送料顶柱向上顶起的同时，还同步带动出料顶柱沿支承件的滑槽向上顶起，且在送料顶柱把料管顶至终位之時，出料顶柱已把支承件半圆形支承槽中的料管顶出；此后被送料顶柱顶至终位的料管在重力作用下经分隔件的移料斜面滚动至支承件的半圆形支承槽中，被出料顶柱从半圆形支承槽中顶出的已扩料管则沿从后往前的方向经出料斜板滚动至落料板上，并沿着落料板的设置方向滑出出料机构。
当支承件的支撑槽中滚入新的待扩料管时，压料气缸活塞下行，带动压板下移，直至压接在支承件上，此时待扩料管位于由支承槽和定位槽组合形成的孔腔中。
扩口气缸活塞带动扩口冲头沿水平方向往右移动；扩口冲头对准待扩料管的待扩端快速冲压，在快速冲压扩口的同时，扩口冲头把待扩料管的另一端冲压至阻挡件上，也即对待扩料管进行定位，从而使得扩口操作稳定可靠地进行。
3 结论
本新型电力铜管扩口机长度较短，占用的空间较小，成本较低且故障率较低，利用料管的自身重力，自动滚动送料和出料，有效提升加工效率，具有较强的推广价值。
参考文献
[1]蒋瑞卿.穿梭换凝汽器铜管[J].华东电力，1985，（11）：95.
[2]李松青.铜管退火机[J].电力机车与城轨车辆，1980，（7）：45.
投稿日期：2015年1月