摘要：钢管内壁喷丸清理机设备的上下料方式对清理效率
、设备成本等有较大影响。改进设计了一种 步进式上下料机构，上下料时托板上下移动，托板形状有特殊要求
，钢管在阶梯斜面移位，逐件‘链续”上 下料，可同时在线处理４～６根钢管
，并且可与外壁清理
、喷涂等后续工序并线连接使用。使用该上下料 机构


。设备具有自动化程度高、占地面积小，造价低等优点。
关键词：钢管：内壁；清理；步进式
；上下料
为了去除钢管内壁表面氧化皮，提高耐腐蚀性和疲劳强度，通常采用喷丸工艺来处理钢管内壁 表面，即将喷枪插入到钢管内孔中

，利用压缩空气作为动力，将弹丸加速产生一定的动能
，喷打钢 管内壁
。钢管本身自转
，喷枪沿钢管轴线方向往复移动
，实现对钢管内壁全方位喷丸清理
。在钢管 喷丸清理中，钢管上下料方式对清理效率、设备成本
、环境保护等影响较大。目前，单管、双管内 壁喷砂设备通常采用人工上下料
，即工人用运管小车将钢管推至喷砂设备旁边，用起吊装置将钢管 放置到转动机构上，使管子转动
，由喷枪喷砂清理，喷砂清理完成后，再由单臂吊卸料机构卸料。 这种方法劳动强度大、效率低
、设备密封困难污染环境。对于清理三管及以上的多管清理设备，则 多采用平移小车来自动上下料，平移小车需要专用轨道


，每次上下料需将所有工件移出喷射区，设 备占地面积大
、造价高

，无法实现连续处理，很难与后续钢管外壁清理
、喷涂等工序并线连接使用。 步进式上下料机构已经很成熟，广泛应用于轧钢加热炉，使用专用的步进机构

，在炉内做矩形运动 来移送圆钢，圆钢之间可以留出空隙
，出炉圆钢由托出装置送出，具有结构简单、动作可靠等优点

。 钢管内壁清理机处理工件是钢管，工件形状与轧钢加热炉的圆钢相同
，因此该步进式上下料机构可 以借用到钢管内壁清理设备上
。
１步进式上下料机构原理
图１为步进式上下料机构工作流程。图1（ａ）为工作状态，此时钢管２～７放置在多个转动托 辊之上
，输入动力使各托辊转动并带动钢管２～７自转；为了便于换位时钢管滚动和保持位置不混乱ｊ 还设有带有“Ｖ’’形缺口的保持架
，作为辅助定位元件分隔工件；上下料托板作用是“平移”工件
，该零 件可沿其导轨上下移动，由液压缸推动
，共有上下２个工位
，处于上工位时应能抬起所有工件
，要 求上下料托板的上斜面高于保持架上对应斜面，上工位位置由死档铁控制；处于下工位时
，工件在 喷丸位置
，此时将喷枪插入钢管２～７内部
，即可进行喷砂清理。钢管１是等待上料的工件
， 管７为第一个待下料钢管。需要上下料时（图ｌｂ）停止喷砂，将喷枪从各钢管中抽出，自动提升系统将上下料托板抬起至上工位，钢管１～７随上下料托板一同抬起，钢管１～６沿上下料托板的斜面 自动向前滚动
，到达斜面底部阻挡面时停止
，钢管７可移至下料平台上，等待下料输出装置动作。 当上下料托板再移至下工位（图ｌｃ），钢管１～６沿保持架相应斜面滚动至工作位置，此时钢管位置 与图（ａ）中完全一致，只是向前移动一个工位
，由于钢管位置准确
，喷枪只需沿钢管轴线方向移动 一个自由度，简化设备结构。此时钢管ｌ被送到工作区
，而钢管７从工作区离开。重复以上工序可 完成所有工件顺序更换，实际上是将上下料托板的垂直运动转变为工件的“平移”。 需要强调的是上下料托板形状有特殊要求
，各斜面斜度要与提升速度相协调，如果斜度太大或 提升速度过高
，钢管沿斜面滚动加速度过大，会造成钢管脱离正确位置或者产生较大冲击
。钢管较 长需有多个上下料托板
，且其运动必须同步，可采用机械联动装置，保持其瞬时速度位移完全一样
图1步进式上下料机构工作流程
２结论

将应用于轧钢加热炉的步进式上下料机构改进设计，可用于钢管内壁喷砂设备的上下料
。该上 下料方式使钢管逐件“连续”位移，可同时在线处理４～６根钢管，有效改善工人操作环境，减轻工人 劳动强度
。该机构可以与后续钢管外壁抛丸清理、表面喷涂等工序并线使用，提高喷丸设备的自动 化程度。具有占地面积小，设备造价低等优点。