发明内容

本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种高效上料的钻杆生产用上料装置。

本发明的目的是这样实现的：一种钻杆生产用上料装置，包括钻杆箱和阶梯式上料机构，钻杆箱存储原料，阶梯式上料机构将钻杆箱内的原料向上抬升进行上料。钻杆箱朝向阶梯式上料机构倾斜设置，使钻杆箱的内原料能够在重力作用下朝向阶梯式上料机构自行滚动，钻杆箱内设有第一活动板与第二活动板，第一活动板可置于倒数第二根原料与倒数第三根原料之间，第二活动板可置于倒数第二根原料与最后一根原料之间，使原料能够被第一活动板与第二活动板临时阻挡，使原料在滚轮至阶梯式上料机构时能够保证顺序，从而保证上料效率。

本技术方案中，上料单元包括支撑架和驱动装置，支撑架由高低设置的第一机架和第二机架构成，第一机架与第二机架均包括相对设置的第一固定框架和第二固定框架，第一固定框架与第二固定框架之间设置导向框架，导向框架上设置承载原料钢管的支撑板。驱动装置驱动第二链轮和第四链轮的转动，第二链轮驱动第一传动链条移动，第四链轮驱动第二传动链条移动，第一传动链条与第二传动链条通过连接器连接支撑板，从而带动支撑板的移动，通过改变第二链轮和第四链轮的旋转方向能够使支撑板上下移动。

进一步的，驱动电机连接减速机，减速机连接曲轴，曲轴包括第一连接轴颈和第二连杆轴颈，第一连杆轴颈与第二连杆轴颈错位对称，使第一连杆轴颈和第二连杆轴颈旋转角度相差180°，第一连杆轴颈连接第一连杆，第二连杆轴颈连接第二连杆，第一连杆连接第一导向杆，第二连杆连接第二导向杆。曲轴旋转时由于第一连杆轴颈和第二连杆轴颈旋转角度相差180°，当第一连杆后拉时第二连杆前推，使第一导向杆回缩而第二导向杆伸出，第一导向杆连接第一齿条，第二导向杆连接第二齿条，使第一齿条与第二齿条作方向相反的往复直线运动，从而使第一机架上的支撑板与第二机架上的支撑板运动方向相反。

进一步的，导向架上设置第一导向槽与第二导向槽，第一导向杆设置在第一导向槽内，第二导向杆设置在第二导向槽内，能够保证导向杆的移动方向，防止导向杆移动发生偏差，防止齿条与齿轮磨损的加剧，保证使用寿命。

本技术方案中，第一摆臂的一端连接第一转轴并延伸有第一张紧架，使第一摆臂与第一张紧架构成“V”字形结构，第一张紧架上设置与第一传动链条啮合的第一张紧轮，通过第一摆臂的转动能够调节第一传动链条的张紧度。第二摆臂的一端连接第二转轴并延伸有第二张紧架，使第二摆臂与第二张紧架构成“V”字形结构，第二张紧架上设置与第二传动链条啮合的第二张紧轮，通过第二摆臂的转动能够调节第二传动链条的张紧度。第一摆臂与第二摆臂的另一端共同连接有第三转轴，导向框架上设置有调节架，第三转轴连接有螺杆，螺杆通过螺母固定在调节架上，通过螺杆的移动带动第三转轴的移动，从而使第一摆臂与第二摆臂同步移动，使第一传动链条与第二传动链条的张紧度保持一致，保证链条运行的稳定。

本技术方案中，导向框架对支撑架的移动起到引导作用，防止支撑板的移动发生偏差。导向框架内设置嵌入腔，嵌入腔内设置固定杆，支撑板上设置滑动套设在固定杆上的滑动套，通过固定杆与滑动套的配合能够保证支撑板移动方向，同时对支撑板起到支撑作用，减小第一传动链条与第二传动链条的负担。滑动套的两侧设置阻尼齿条，嵌入腔内设置与阻尼齿轮配合的阻尼齿轮，能够减缓支撑板移动时的振动，缓冲支撑板移动方向改变时对结构的冲击，保证整体结构的稳定性。阻尼齿轮包括环形外轮和设置在环形外轮中间的花键轴构成，环形外轮的上端设置上密封盖，下端设置下密封盖，在上密封盖与下密封盖构成的腔室内填充铅体，能够保证阻尼齿轮的阻尼性能。

进一步的，缓冲装置包括置于滑动体内侧的第一轨道与置于固定杆外侧的第二轨道，第一轨道上设有第一滑道，第一滑道上设有第一限位件，第一限位件连接有第一缓冲件，第一限位件包括可转动连接的第一前限位件与第一后限位件，第一滑道的一端设有第一弯道，第一弯道的一侧设有第一限位柱，第一前限位件上设有可与第一限位柱卡位的第一卡勾，第二轨道上设有第二限位件，第二限位件连接有第二缓冲件，第二限位件包括可转动连接的第二前限位件与第二后限位件，第二滑道的一端设有第二弯道，第二弯道的一侧设有第二限位柱，第二前限位件上设有可与第二限位柱卡位的第二卡勾，第一前限位件与第一后限位件错位设置，第二前限位件与第二后限位件错位设置，使第一前限位件与第二后限位件可相互卡位，第二前限位件与第一后限位件相互卡位。

本技术方案中，上料单元包括第一上料单元与第二上料单元，第二上料单元置于第一上料单元的后方，且第二上料单元的高度大于第一上料单元的高度，使第一上料单元第二机架的支撑架上升至最高时与第二上料单元第一机架的支撑架下降至最低时平齐。同时为更长更高距离的输送，也可将更多的上料单元进行组合，组合方式与前述的相同即前一上料单元第二机架的支撑架上升至最高处时与后一上料单元第一机架的支撑架下降至最低处时平齐。第一上料单元第一机架上的支撑板上设置第一压力传感器，第二上料单元第一机架上设置第二压力传感器，通过第一压力传感器与第二传感器向控制单元输送信号从而控制第一上料单元的驱动电机以及第二上料单元的驱动电机，能够方便对第一上料单元与第二上料单元的控制，在没有原料输送时驱动装置能够及时停止，减少耗能，减低成本。

本发明还提供一种钻杆生产用上料装置的上料方法，包括以下步骤：

S1：将钢管放入钻杆箱内；

S2：第一上料单元处于初始状态，第一上料单元的第一机架顶部与钻杆箱平齐，使第一上料单元第一机架的支撑板与钻杆箱平齐，钻杆箱的内钢管移动至第一上料单元第一机架的支撑板上；

S3：第一压力传感器受到压力向控制单元输出信号，控制单元接收到第一压力传感器的信号后控制第一上料单元的驱动电机启动；

S4：第一上料单元的驱动电机驱动第一上料单元第一机架的支撑板向上移动，同时使第一上料单元第二机架的支撑板向下移动，当第一上料单元第一机架的支撑板和第一上料单元第二机架的支撑板处于同一高度的位置时，钢管从第一上料单元的第一机架移动至第一上料单元的第二机架；

S5：钢管不在对第一压力装置进行压迫，第一压力传感器不在向控制单元输出信号，控制单元控制第一上料单元的驱动电机使第一上料单元复位至初始位置，同时第二压力传感器受到钢管的压力向控制单元输出信号；

S6：控制单元接收到第二压力传感器信号后控制第二上料单元的驱动电击器启动，第二上料单元的驱动电机驱动第二上料单元第一机架的支撑板向上移动，第二上料单元第二机架的支撑板向下移动，当第二上料单元第一机架和的支撑板与第二上料单元第二机架的支撑板处于同一高度时，钢管从第二上料单元的第一机架移动至第二上料单元的第二机架；

S7：钢管从第二上料单元的第一机架移动至第二上料单元的第二机架后不在对第二压力传感器施加压力，第二压力传感器停止向控制单元输出信号，第二控制单元控制第二上料单元的驱动电机使第二上料单元复位至初始状态。

本发明的有益效果是：

1.钻杆箱内设置第一活动板与第二活动板，第一活动板与第二活动板均可伸缩。第一活动板可伸入倒数第二根原料与倒数第三根原料之间，第二活动板可伸入倒数第二根原料与最后一根原料之间，能够对拥挤的原料进行临时阻挡，保证上料的顺畅。

2.单个上料单元包括第一机架与第二机架，在初始状态下第二机架的高度高于第一机架的高度。两个机架上驱动支撑板的结构相同，均包括两个相对设置的支撑框架和在中间的导向框架，支撑框架上设置链轮和链条，链条连接支撑板，链轮驱动链条从而使支撑板上下移动，通过第一机架上支撑板与第二机架上支撑板的上下移动，能够将钻杆箱内的原料钢管逐级向上抬升，从而完成整个上料过程。

3.支撑框架上的链轮链条传动中需要设置张紧装置以保持链条的张紧度，以防止链条出现链条跳齿的现象，同时由于是双链条传动，为防止两侧链条张紧度不一致而导致支撑架发生倾斜，影响支撑架的正常升降，本发明中张紧装置由第一摆臂与第二摆臂构成，第一摆臂通过第一转轴连接有第一张紧架，第一张紧架上设置第一张紧轮，第二摆臂通过第二转轴连接有第二张紧架，第二张紧架上设置第二张紧轮，通过第一摆臂与第二摆臂通过连接第三转轴，第三转轴可在调节架上移动，通过第一摆臂与第二摆臂的共同转动能够同步调节第一传动链条与第二传动链条的张紧度，能够保证连接器两侧高度的一致性，防止支撑架出现倾斜，保证支撑架上下移动时的稳定。

4.驱动装置包括驱动电机和减速机，减速机连接曲轴，曲轴包括第一连杆轴颈和第二连杆轴颈，第一连杆轴颈与第二连杆轴颈错位且对称设置，第一连杆轴颈连接第一连杆，第二连杆轴颈连接第二连杆，第一连杆连接第一导向杆，第二连杆连接第二导向杆，使电机的圆周运动转换成第一导向杆与第二导向杆的往复直线运动，且第一导向杆与第二导向杆的运动方向相反，第一导向杆连接第一齿条，第二导向杆连接第二齿条，第一齿条驱动第一机架上支撑板的移动，第二齿条驱动第二机架上支撑板的移动，使第一机架上支撑板的运动方向与第二机架上支撑板的运动方向相反，从而使上料装置能够有双倍的行程，有效减小设备的体积，提高上料效率。

5.设置导向架，导向架上设置导向槽，第一导向杆与第二导向杆均设置在导向槽内，能够保证导向杆的移动方向，防止导向杆移动发生偏差，防止齿条与齿轮磨损的加剧，保证使用寿命。

6.导向框架内设置嵌入腔，嵌入腔内设置固定杆，支撑板上设置套设在固定杆且可在固定杆上滑动的滑动套，滑动套包括上盖与下盖，上盖与下盖之间设置阻尼齿条，嵌入腔内设置与阻尼条啮合的阻尼齿轮，能够有效增加支撑杆上下移动时的阻尼，减小移动时的振动，同时缓冲转换移动方向时的冲击，保证结构的稳定性。

7.滑动套在固定杆上移动时会产生摩擦与振动，同时在支撑架频繁的上下移动时，滑动套也会在固定杆上频繁的改变移动方向，会对整体结构产生较大的冲击，增加结构间的磨损，影响整体结构的安全性，为此本发明中滑动套与固定杆之间设置缓冲装置，缓冲装置通过设置在第一轨道内的第一缓冲件与设置在第二轨道内的第二缓冲件进行缓冲，第一缓冲件与第二缓冲件均为弹簧，通过弹簧的拉伸能够吸收滑动套移动时的振动能量，进一步缓冲支撑架转换移动方向时的冲击，减少结构间的磨损，保证结构的安全与稳定。

8.上料单元包括第一上料单元与第二上料单元，第一上料单元第一机架上的支撑板上设置第一压力传感器，第二上料单元第一机架上设置第二压力传感器，通过第一压力传感器与第二传感器向控制单元输送信号从而控制第一上料单元的驱动电机以及第二上料单元的驱动电机，能够方便对第一上料单元与第二上料单元的控制，提高上料效率。