一种地脚螺栓T形头的制作装置

技术领域

本发明涉及一种采用熔化后再冷却成形的方式制造T形头地脚螺栓中的Ｔ形头的装置。属于金属加工技术领域。

背景技术

轧机、平整机、光整机等大型成套设备常使用T形头地脚螺栓对机架进行固定，T形头地脚螺栓的外形可参看“T形头地脚螺栓 JB/ZQ4362-2006”。目前T形头地脚螺栓的制造方法有两种，一种是通过整体锻造的方式获得T形头地脚螺栓的毛坯，再加工成成品。另一种方法是先制造T形头并在T形头中间加工螺纹孔，再在圆钢头加工螺纹，将圆钢通过螺纹连接紧固在T形头上，最后将T形头与圆钢焊接成为一体。前一种方法产品质量好，但是成本极高。另外，不同规格的T形头需要制作不同的锻模，局限性大。后一种方法目前使用的较多，但是其产品的机械强度较差，在设备安装调试及使用过程中，经常出现T形头与圆钢连接处断裂的情况，导致安全事故频发。

鉴于上述两种制造T形头地脚螺栓方法存在的缺陷，十分有必要对现有的T形头地脚螺栓制造方法进行改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种地脚螺栓T形头的制作装置，在保证T形头地脚螺栓质量的同时，降低其生产成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种地脚螺栓T形头的制作装置，包括底座、耐高温模具、模具盖、两个石墨电极和圆钢升降机构，所述底座通过多个底座螺栓支撑固定在地基上，所述耐高温模具固定在底座上部，耐高温模具的上表面中部设有与地脚螺栓的T形头相匹配的塑形凹槽，所述模具盖盖在塑形凹槽上，两个石墨电极绝缘穿过底座和耐高温模具，石墨电极的上端位于塑形凹槽内，下端与电源连接，所述圆钢升降机构固定在底座上，将制作T形头地脚螺栓的圆钢通过模具盖的中心孔竖直插入塑形凹槽内。

上述地脚螺栓T形头的制作装置，每个石墨电极通过陶瓷弯板、陶瓷套和弹簧安装在底座上，所述陶瓷弯板固定在底座的底部，所述陶瓷套穿过底座和耐高温模具上的竖直通孔，陶瓷套与耐高温模具间隙配合，与底座过盈配合，所述石墨电极滑动穿过陶瓷套，所述弹簧套装在石墨电极上，弹簧的上端与石墨电极连接，下端与陶瓷弯板连接。

上述地脚螺栓T形头的制作装置，所述模具盖上安装有液面传感器，所述液面传感器的感应端与耐高温模具上的塑形凹槽相对。

上述地脚螺栓T形头的制作装置，所述模具盖由左右两体拼接而成，左右两体之间通过双头螺柱连接。

上述地脚螺栓T形头的制作装置，所述模具盖的中心孔上安装有与制作T形头地脚螺栓的圆钢相匹配的导向瓦。

上述地脚螺栓T形头的制作装置，所述圆钢升降机构包括四个导向柱、顶板、滑板、送料液压缸、两个夹紧液压缸和两个夹紧块，四个导向柱的下端分别固定在底座的四个角上，上端分别与顶板的四个角固定连接，所述滑板与四个导向柱滑动连接，所述送料液压缸的上端与滑板连接，下端与底座连接，两个夹紧液压缸对称安装在滑板的两端且二者的活塞杆相对，两个夹紧块分别安装在两个夹紧液压缸的活塞杆上，二者之间夹持制作T形头地脚螺栓的圆钢，顶板和滑板上均设有制作T形头地脚螺栓的圆钢自由通过的中心孔。

上述地脚螺栓T形头的制作装置，所述送料液压缸设置两个，二者对称安装在滑板和底座的两端。

上述地脚螺栓T形头的制作装置，所述滑板包括上滑板、下滑板和四个导向套，所述上滑板位于下滑板的上方，四个导向套分别滑动套装在四个导向柱上，四个导向柱分别穿过上滑板和下滑板的四个角上的通孔，上滑板和下滑板夹紧四个导向套并通过紧固螺栓连接在一起，所述夹紧液压缸位于上滑板与下滑板之间，夹紧液压缸的两侧通过安装轴和轴套与上滑板和下滑板连接，上滑板和下滑板上均设有制作T形头地脚螺栓的圆钢自由通过的中心孔。

上述地脚螺栓T形头的制作装置，所述顶板的中心孔为长方孔。

上述地脚螺栓T形头的制作装置，所述送料液压缸的两端通过销轴和开口销与底座和滑板连接。

本发明采用熔化后再冷却成形的方式制造地脚螺栓中的Ｔ形头，不仅降低了T形头地脚螺栓的制造成本，而且T形头与圆钢是整体式结构，使用过程中不会出现断裂的情况，可保证T形头地脚螺栓的产品质量，避免发生安全事故。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的A-A剖视图；

图4是顶板结构示意图，其中图4（a）是主视图，图4（b）是左视图，图4（c）是俯视图；

图5是上滑板结构示意图，其中图5（a）是主视图，图5（b）是左视图，图5（c）是俯视图；

图6是下滑板结构示意图，其中图6（a）是主视图，图6（b）是左视图，图6（c）是俯视图；

图7是模具盖结构示意图，其中图7（a）是主视图，图7（b）是左视图；

图8是底座结构示意图，其中图8（a）是主视图，图8（b）是左视图，图8（c）是俯视图；

图9是夹紧块结构示意图，其中图9（a）是主视图，图9（b）是俯视图。

图中各标号如下：１、导向柱，２、底座螺栓，3、顶板，4、上滑板，5、下滑板，6、导向瓦，7、模具盖，8、耐高温模具，9、底座，10、陶瓷弯板，11、石墨电极，12、弹簧，13、送料液压缸，14、连接螺栓，15、陶瓷套，16、导向套，17、紧固螺栓，18、夹紧液压缸，19、夹紧块，20、轴套，21、液面传感器，22、双头螺柱，23、圆钢，24、对接缝，25、塑形凹槽。

具体实施方式

本发明提供了一种地脚螺栓T形头的制作装置，该装置可以获得T形头与圆钢一体的螺栓，再经过热处理调质后能够保证螺栓根部的力学性能，对比采用锻造方式制造T形头螺栓毛坯，其优势是节约成本和工期；对比T形头和圆钢两体通过螺纹连接再焊接的制造方法，该装置提高了产品质量，可保证机械设备安全运行。

参看图1-图9，本发明主要包括导向柱１、顶板3、滑板（包括上滑板4和下滑板5）、导向瓦6、模具盖7、耐高温模具8、底座9、陶瓷弯板10、石墨电极11、弹簧12、送料液压缸13、陶瓷套15、导向套16、夹紧液压缸18、夹紧块19、轴套20和液面传感器21。

图中显示，底座9上有安装孔，底座螺栓２穿过底座9上的安装孔与地基连接，将底座9固定在地基上。底座9中部镶嵌耐高温模具８，耐高温模具８的上表面中部设有塑形凹槽25，塑形凹槽25的内腔大小取决于T形头的规格。底座9的四个角上有连接孔，导向柱１下端有螺纹，导向柱1下端穿过底座9上的连接孔与螺母连接，将导向柱1固定在底座9上，地基上要预留底座9下面导向柱1与螺母2的位置。底座9两端上部的耳板上有安装孔与送料液压缸13上的安装孔相对，销轴先后穿过耳板上的安装孔与送料液压缸13上的安装孔，将底座9与送料液压缸13连接在一起。销轴上有销孔，开口销穿过销轴上的销孔，将销轴固定。陶瓷弯板10两端有安装孔，与底座9上的螺纹孔相对，连接螺栓穿过陶瓷弯板10上的安装孔，将陶瓷弯板10与底座9连接。耐高温模具8上有安装孔与底座9上的安装孔相对，陶瓷套15分别与耐高温模具8和底座9上的安装孔进行间隙和过盈配合。石墨电极11通过陶瓷套15导向，与陶瓷套15是间隙配合，弹簧12下端安装在陶瓷弯板10上，上端与石墨电极11连接，起到支撑石墨电极11的作用。

图中显示，夹紧液压缸18两侧有安装轴，上滑板4和下滑板５上有半圆形安装孔，轴套20与夹紧液压缸18上的安装轴过度配合后安装在上滑板4和下滑板５的半圆形安装孔上。夹紧液压缸18上有安装孔与夹紧块19上的安装孔相对，销轴先后穿过夹紧块19上的安装孔与夹紧液压缸18上的安装孔，将夹紧块19与夹紧液压缸18连接。销轴上有销孔，开口销穿过销轴上的销孔，将销轴固定。下滑板５的四个角上有安装孔，与导向柱1相对，下滑板５底部的耳板是还有安装孔与送料液压缸13上的安装孔相对，下滑板５套过导向柱1后，销轴先后穿过下滑板５底部耳板上的安装孔与送料液压缸13上的安装孔将下滑板５与送料液压缸13连接，销轴上有销孔，开口销穿过销轴上的销孔，将销轴固定。导向套16与下滑板5安装在一起，

上滑板4四个角上有安装孔与导向柱1相对，上滑板4套过导向柱1与导向套16安装在一起，上滑板4有安装孔与下滑板５上的螺纹孔相对，紧固螺栓17穿过上滑板4的安装孔与下滑板５上的螺纹孔连接，将上滑板4与下滑板５紧固，并将导向套16夹紧。

图中显示，顶板3四个角上的安装孔与导向柱1相对，导向柱1穿过安装孔后旋入螺母，将顶板3紧固在四个导向柱1上。

图中显示，模具盖7为分体式结构，分成左右两体并安装在底座9上，模具盖7的左右两体上都有安装孔并相对，双头螺柱22穿过模具盖7两体上的安装孔后旋入螺母，将模具盖7的两部分连接在一起，模具盖7上有传感器安装孔，用于安装液面传感器21。

本发明的工作过程如下：

装置安装完成后，吸盘吊吸住圆钢23（原材料）的一端，使圆钢竖起，并使圆钢另一端，放进顶板3中心长方孔，圆钢与长方孔中心大致同心后，将圆钢下放，依次穿过顶板3、上滑板4、下滑板5、模具盖7后停止下放，安装导向瓦6，此时下滑板5上的两个夹紧液压缸18开始工作，夹紧液压缸18活塞杆推出，分别推动两个夹紧块19将圆钢夹紧。石墨电极11开始接通高压电，下滑板5等部件通过送料液压缸13控制，带着圆钢缓慢下移，当圆钢端面与石墨电极正负两个电极接触后，局部产生足以熔化圆钢的电流，使圆钢端部温度急剧上升，当达到钢的熔点后，圆钢端部开始熔化成钢水，在逐渐熔化的过程中，圆钢继续下移，直到钢水将底座9中的耐高温模具8上部的塑形凹槽25填满，液面传感器报警，石墨电极断电。冷却后，螺栓T型头成型，打开模具盖7，控制送料液压缸13将下滑板5及圆钢提升，使T型头与耐高温模具８分离，提升到一定高度后，用吸盘吊吸住圆钢，控制夹紧液压缸18，活塞杆缩回，使两个夹紧块19退回原位，将圆钢松开，旋转T型头，使之与固定横梁3中心长方孔一致，将T型头螺栓吊出装置，地脚螺栓的T形头制造完毕。再经过热处理调质后，可以进行后续加工。

本发明适用于大型成套设备的地脚螺栓，圆钢规格一般≥φ72。这些规格较大的地脚螺栓因受成本与加工设备限制，T形头不能通过选用更大规格的圆钢进行加工。

本发明的导向瓦和耐高温模具都是可替换的，可以根据圆钢和T形头规格的不同进行调整，以适应不同规格的地脚螺栓T形头的制造。另外本装置还可以应用于其它类似产品的制造。

本发明的一个实施例如下：

导向柱１的直径为φ40mm,长度为1940 mm；

顶板3的长度为1000mm,宽度为400mm,高度为130mm；

上滑板4的长度为1000mm,宽度为400mm,高度为70mm；

下滑板5的长度为1000mm,宽度为400mm,高度为70mm；

导向瓦6的直径为φ240mm,长度为140 mm；

模具盖7的长度为605mm,宽度为490mm,高度为200mm，中心孔直径φ200 mm；

耐高温模具8的长度为475mm,宽度为360mm,高度为200 mm；

底座9的长度为1000mm,宽度为760mm,高度为250 mm；

陶瓷弯板10的长度为375mm,宽度为100mm,高度为60mm；

石墨电极11的直径为φ20mm,长度为214mm；

弹簧12的规格为2X30X50；

送料液压缸13的尺寸为缸径76mm，行程150mm；

导向套16的外径为φ60mm,内径为φ40mm,长度为110mm；

紧固螺栓17规格为 M16X100；

夹紧液压缸18的尺寸为缸径76mm，行程600mm；

夹紧块19的长度为162.3mm,宽度为100mm,高度为100mm；

轴套20的外径为φ40mm,内径为φ30mm,长度为45mm；

液面传感器21的直径为φ8mm,长度为180mm；

双头螺柱22的规格为 M20X1100；

陶瓷套15的外径为φ40mm,内径为φ20mm,长度为100mm；

连接螺栓14的规格为M16X50；

地脚底座螺栓2的规格为M36X1000。