CN102672412B - 一种螺旋槽管加工刀具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种螺旋槽管加工刀具，包括转动安装有滚压刀的刀架，刀架转动配装在能带动其前后滑动的滚压刀偏转调节箱体的背面，该滚压刀偏转调节箱体中纵向安装有蜗杆，蜗杆与刀架上固定安装的蜗轮相啮合，滚压刀偏转调节箱体上设置有用于定位锁紧蜗轮的锁位装置，该锁位装置和蜗杆以及刀架上的蜗轮一起组成了滚压刀偏转调节定位机构，滚压刀偏转调节定位机构以蜗杆蜗轮传动方式转动刀架实现滚压刀偏转角度的调节，滚压刀偏转调节箱体的前后滑动实现了滚压刀滚压螺旋槽深浅度的调节。该加工刀具具有调节方便，加工精度高的特点，能满足各种槽形螺旋槽管的加工需要。

Description

一种螺旋槽管加工刀具
技术领域
本发明涉及滚压加工刀具，特别是一种螺旋槽管加工刀具。 
背景技术
螺旋槽管是一种管壁上具有外凹内凸的螺旋形槽的异形管，属于一种高效热交换元件，它广泛适应于石油、化工、海水淡化、锅炉等行业的热交换设备上。螺旋槽管比普通光管的换热面积大，具有使管内外流体沿管壁螺旋运动的趋势。管内凸起部分对流体的周期性扰动可减薄管内的传热边界层，加强湍流运动，强化流体传热。螺旋槽管一般采用滚压原理制作，利用安装在机床上的滚压加工刀具的平动和被加工管的旋转运动实现滚压成型。不同的热交换需要要求螺旋槽管的螺旋槽深浅以及螺旋的偏转角度具有不同，因而具有调控方便的滚压加工刀具不仅能提高螺旋槽管生产效率，而且还能提升螺旋槽管的加工精度。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供结构简洁、调节容易且能加工出多种螺旋槽形以及满足不同螺旋偏转角需求的一种螺旋槽管加工刀具。该加工刀具具有加工精度和生产效率高的特点，并能保证正确的槽底和筋形。 
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种螺旋槽管加工刀具，包括转动安装有滚压刀的刀架，刀架转动配装在能带动其前后滑动的滚压刀偏转调节箱体的背面，该滚压刀偏转调节箱体中纵向安装有蜗杆，蜗杆与刀架上固定安装的蜗轮相啮合，滚压刀偏转调节箱体上设置有用于定位锁紧蜗轮的锁位装置，该锁位装置和蜗杆以及刀架上的蜗轮一起组成了滚压刀偏转调节定位机构，滚压刀偏转调节定位机构以蜗杆蜗轮传动方式转动刀架实现滚压刀偏转角度的调节，滚压刀偏转调节箱体的前后滑动实现了滚压刀滚压螺旋槽深浅度的调节。 
为优化上述技术方案，采取的措施还包括： 
上述的锁位装置为定位螺钉，该定位螺钉螺旋配装在滚压刀偏转调节箱体的背面，并且定位螺钉的前端与蜗轮制有的定位槽坑螺旋顶接配合定位。
上述的刀架由刀架头和与刀架头固定相连的刀架轴组成；滚压刀经滚压刀轴转动配装在刀架头中，刀架轴与滚压刀偏转调节箱体转动支撑相穿配，蜗轮位于滚压刀偏转调节箱体中并经连接键固定套装在刀架轴上。 
上述的滚压刀固定套装在滚压刀轴上，该滚压刀轴制有与滚压刀右端面限位顶接的限位凸台，滚压刀的左端面顶接有套装在滚压刀轴上的滚压刀轴套，滚压刀轴的两端安装有与刀架头转动支撑相配合的角接触轴承。 
上述的刀架头为一端是封闭端两边为支撑背的框架式结构，刀架轴连接在刀架头的封闭端，刀架头的两支撑背上同轴制有安装角接触轴承的轴承安装孔，两轴承安装孔的外侧面均配装有密封端盖。 
上述的刀架轴上套装有刀架轴套，该刀架轴套的一端与蜗轮滑动相接触，其另一端与滚压刀偏转调节箱体的前板内表面转动式顶接配合。 
上述的滚压刀的周面上具有凸起的刀具头，该刀具头的截面形状为矩形、梯形、圆弧形或三角形中的任意一种。 
上述的刀架轴的中心轴线和滚压刀轴的轴心线垂直相交在同一平面内，并且滚压刀的中心点与中心轴线和轴心线的相交点相重合。 
上述的蜗杆的上部延伸出滚压刀偏转调节箱体的上表面，并且蜗杆的顶端安装有用于手动旋转该蜗杆的轮盘。 
上述的滚压刀偏转调节箱体的底部具有呈锥形体的滑座体，滑座体的底面制有前后延伸的滑槽。 
与现有技术相比，本发明加工刀具的刀架连接在滚压刀偏转调节箱体上，利用滚压刀偏转调节箱体安装的蜗杆和刀架上固定的蜗轮构成的蜗杆蜗轮传动机构调节滚压刀的偏转角度，并能通过滚压刀偏转调节箱体上安装的锁位装置实现滚压刀的定位锁紧。本发明结构简单，操作容易，具有生产效率高，加工精度高的特点，能通过更换不同形状刀具头的滚压刀实现不同形状螺旋槽的滚制。 
附图说明
图1是本发明实施例的正视结构示意图； 
图2是图1中C向的剖视结构示意图；
图3是图2中刀架的结构示意图；
图4是图1的俯视图；
图5是图1的左视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。 
图1至5所示为本发明的结构示意图。 
其中的附图标记为：中心轴线L1、轴心线L2、相交点A、滚压刀1、刀具头11、刀架2、刀架头21、封闭端211、支撑背212、轴承安装孔212a、刀架轴22、刀架轴套221、密封端盖23、滚压刀偏转调节箱体3、滑座体31、滑槽31a、蜗杆4、蜗轮5、连接键51、定位螺钉6、滚压刀轴7、限位凸台71、滚压刀轴套72、角接触轴承8、轮盘9。 
如图1至图5所示，本发明的一种螺旋槽管加工刀具，包括转动安装有滚压刀1的刀架2，刀架2转动配装在能带动其前后滑动的滚压刀偏转调节箱体3的背面，该滚压刀偏转调节箱体3中纵向安装有蜗杆4，蜗杆4与上述刀架2上固定安装的蜗轮5相啮合，滚压刀偏转调节箱体3上设置有用于定位锁紧蜗轮5的锁位装置，该锁位装置和蜗杆4以及刀架2上的蜗轮5一起组成了滚压刀偏转调节定位机构，滚压刀偏转调节定位机构以蜗杆蜗轮传动方式转动刀架2实现滚压刀1偏转角度的调节，滚压刀偏转调节箱体3的前后滑动实现了滚压刀1滚压螺旋槽深浅度的调节。与现有技术相比本发明利用滚压刀偏转调节定位机构的蜗轮、蜗杆结构紧凑的传动方式调节滚压刀1的偏转角度，在滚压刀1调节到位后能通过锁位装置将滚压刀1定位锁死，从而保证了滚压刀1与被加工管轴线的偏转角，保证了加工出的螺旋槽管具有正确的槽底和筋形。本发明加工精度高，调节方便，能通过更换滚压刀的方式满足不同形状槽形的螺旋槽管的滚压加工。 
实施例中，如图2所示，本发明的锁位装置优选为定位螺钉6，定位螺钉6可以采用标准件的螺栓，采用标准件的优点是成本低廉且更换方便。定位螺钉6螺旋配装在滚压刀偏转调节箱体3背面制有的定位螺孔中，定位螺钉6的前端与蜗轮5制有的定位槽坑螺旋顶接配合定位。定位螺钉6通过旋紧或旋松来达到对蜗轮5锁紧或松脱，实现对滚压刀1偏转角度的定位调节。 
如图2、图3所示，刀架2由刀架头21和与刀架头21固定相连的刀架轴22组成；滚压刀1经滚压刀轴7转动配装在刀架头21中，刀架轴22与滚压刀偏转调节箱体3转动支撑相穿配，蜗轮5位于滚压刀偏转调节箱体3中并经连接键51固定套装在刀架轴22上。 
本发明的滚压刀1固定套装在滚压刀轴7上，滚压刀轴7制有与滚压刀1右端面限位顶接的限位凸台71，滚压刀1的左端面顶接有套装在滚压刀轴7上的滚压刀轴套72，滚压刀轴7的两端安装有与刀架头21转动支撑相配合的角接触轴承8。角接触球轴承8能同时承受滚压刀1工作时带来的径向负荷和轴向负荷，能在较高的转速下工作。 
实施例中，从图3中可以看出刀架头21为一端是封闭端211两边为支撑背212的框架式结构，刀架轴22连接在刀架头21的封闭端211，刀架头21的两支撑背212上同轴制有安装角接触轴承8的轴承安装孔212a，两轴承安装孔212a的外侧面均配装有密封端盖23。密封端盖23主要起保护作用，用于防止灰尘进入角接触轴承8，影响轴承的使用寿命。 
实施例中，上述的刀架轴22上套装有刀架轴套221，该刀架轴套221的一端与蜗轮5滑动相接触，其另一端与滚压刀偏转调节箱体3的前板内表面转动式顶接配合。 
本发明的滚压刀1的周面上具有凸起的刀具头11，该刀具头11的截面形状为矩形、梯形、圆弧形或三角形中的任意一种。本发明具有多种截面形状刀具头11的滚压刀1，在实际工作中人们能根据需要通过更换滚压刀1达到加工出相应截面形状螺旋槽的螺旋槽管的目的。 
本发明的刀架轴21的中心轴线L1和滚压刀轴7的轴心线L2垂直相交在同一平面内，并且滚压刀1的中心点与中心轴线L1和轴心线L2的相交点A相重合。 
本发明的蜗杆4的上部延伸出滚压刀偏转调节箱体3的上表面，并且蜗杆4的顶端安装有用于手动旋转该蜗杆4的轮盘9。 
本发明的滚压刀偏转调节箱体3的底部具有呈锥形体的滑座体31，滑座体31的底面制有前后延伸的滑槽31a。 
本发明通过滚压刀偏转调节箱体滑动座设在机床上，通过滑槽31a与机床滑轨的配合保证正确的运动导向。在加工螺旋槽管时，首先根据待加工管壁厚和槽形的需要选择具有相应形状刀具头的滚压刀安装好后，再旋转轮盘通过滚压刀偏转调节定位机构的蜗杆蜗轮传动调整好滚压刀与待加工管轴线的偏转角度，调整好后再通过定位螺钉将蜗轮锁死定位固定好滚压刀的偏转角，最后滚压刀在滚压刀偏转调节箱体的带动下挤压待加工管，机床开启后本发明在机床的引领下平动，待加工管在机床的带动下作旋转运动，滚压刀则在平动和待加工管旋转的作用下做滚压动作。 
本发明的最大优点是加工精度高，调节方便，能满足螺旋槽管的加工需求。 

Claims (1)

1.一种螺旋槽管加工刀具，包括转动安装有滚压刀(1)的刀架(2)，其特征是：所述的刀架(2)转动配装在能带动其前后滑动的滚压刀偏转调节箱体(3)的背面，该滚压刀偏转调节箱体(3)中纵向安装有蜗杆(4)，所述的蜗杆(4)与上述刀架(2)上固定安装的蜗轮(5)相啮合，所述滚压刀偏转调节箱体(3)上设置有用于定位锁紧蜗轮(5)的锁位装置，该锁位装置和蜗杆(4)以及刀架(2)上的蜗轮(5)一起组成了滚压刀偏转调节定位机构，所述的滚压刀偏转调节定位机构以蜗杆蜗轮传动方式转动刀架(2)能对滚压刀(1)偏转角度进行调节，所述滚压刀偏转调节箱体(3)的前后滑动能对滚压刀(1)滚压螺旋槽深浅度进行调节；所述的刀架(2)由刀架头(21)和与刀架头(21)固定相连的刀架轴(22)组成；所述的滚压刀(1)经滚压刀轴(7)转动配装在刀架头(21)中，所述的刀架轴(22)与上述的滚压刀偏转调节箱体(3)转动支撑相穿配，所述的蜗轮(5)位于滚压刀偏转调节箱体(3)中并经连接键(51)固定套装在所述的刀架轴(22)上；所述的滚压刀(1)固定套装在上述的滚压刀轴(7)上，该滚压刀轴(7)制有与滚压刀(1)右端面限位顶接的限位凸台(71)，滚压刀(1)的左端面顶接有套装在滚压刀轴(7)上的滚压刀轴套(72)，所述滚压刀轴(7)的两端安装有与所述的刀架头(21)转动支撑相配合的角接触轴承(8)；所述的刀架头(21)为一端是封闭端(211)两边为支撑背(212)的框架式结构，所述的刀架轴(22)连接在刀架头(21)的封闭端(211)，所述刀架头(21)的两支撑背(212)上同轴制有安装上述角接触轴承(8)的轴承安装孔(212a)，所述两轴承安装孔(212a)的外侧面均配装有密封端盖(23)；所述的刀架轴(22)上套装有刀架轴套(221)，该刀架轴套(221)的一端与蜗轮(5)滑动相接触，其另一端与滚压刀偏转调节箱体(3)的前板内表面转动式顶接配合；所述的滚压刀(1)的周面上具有凸起的刀具头(11)，该刀具头(11)的截面形状为矩形、梯形、圆弧形或三角形中的任意一种；所述的刀架轴(22)的中心轴线(L1)和滚压刀轴(7)的轴心线(L2)垂直相交在同一平面内，并且所述的滚压刀(1)的中心点与中心轴线(L1)和轴心线(L2)的相交点(A)相重合；所述的蜗杆(4)的上部延伸出滚压刀偏转调节箱体(3)的上表面，并且蜗杆(4)的顶端安装有用于手动旋转该蜗杆(4)的轮盘(9)；所述的滚压刀偏转调节箱体(3)的底部具有呈锥形体的滑座体(31)，所述的滑座体(31)的底面制有前后延伸的滑槽(31a)；滚压刀偏转调节箱体滑动座设在机床上，通过滑槽(31a)与机床滑轨的配合保证正确的运动导向；所述的锁位装置为定位螺钉(6)，该定位螺钉(6)螺旋配装在滚压刀偏转调节箱体(3)的背面，并且定位螺钉(6)的前端与所述的蜗轮(5)制有的定位槽坑螺旋顶接配合定位；定位螺钉(6)通过旋紧或旋松来达到对蜗轮(5)锁紧或松脱。
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