CN103128604A - 非导磁材料内腔直焊缝磁力抛光设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了非导磁材料内腔直焊缝磁力抛光设备，它包含磁场发生器装置、磁性磨具(27)、振动装置、导向支撑、夹紧装置和牵引装置组成；所述的磁场发生器装置设置在磁性磨具(27)的底部，其两侧设有导向支撑，工件(26)放置在导向支撑上并与其滑动配合，放置在工件(26)内的磁性磨具(27)与磁场发生装置中的永磁铁(29)、磁极(6)形成一个封闭的磁回路。本发明通过磁性磨具靠磁力的作用可以在工件或容器内腔行走自如，全面地有效地解决了生产实际中由于零件结构本身的特殊性磨具不能或不便伸入内腔的各种非导磁材料工件或容器内腔焊缝加工难的问题，设备结构简单，成本低，具有较高的使用价值。
Description
技术领域
本发明涉及的是特种焊接加工制造领域，具体涉及的是非导磁材料内腔直焊缝磁力抛光设备。
背景技术
不锈钢管是一种中空的长条圆形钢材，可以分为无缝钢管和焊接钢管(有缝管、焊管)两大类，主要广泛用于石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等。焊接钢管生产工艺简单，生产效率高，品种规格多，设备投资少。近年来由于连铸连轧技术的进步以及各种焊接新技术和无损检测技术的应用，不锈钢焊管的质量不断提高，可以在各使用领域内部分替代不锈钢无缝管，且价格比无缝管约低20％。当前工业应用的不锈钢管中焊管和无缝管各占50％。但不锈钢焊管内外焊缝余高(包括焊缝毛刺)特别是内焊缝余高(包括焊缝毛刺)的去除问题一直困扰着不锈钢焊管生产企业，影响其进一步的推广使用。
目前清除内焊缝的方法有：控制焊接工艺(内壁气托技术)；在线清除(刮削法、铣削法、辊压法、氧化法、电蚀法、振动锤击法等)；线外清除(砂轮磨削法和刨切法等)。控制焊接工艺(内壁气托技术)是将内壁充以一定压力的惰性气体来托住熔融的液滴，不使其下垂，从而不形成焊刺，因此需要一定量的惰性气体和较好的密封条件，且内焊缝余高不易控制；在线清除(刮削法、铣削法、辊压法、氧化法、电蚀法、振动锤击法等)和线外清除(砂轮磨削法和刨切法等)均有细长的刀杆(一般为3m～8m)或刀架，因此在使用过程中存在如下一些问题：更换规格时安装调试比较困难；为适应不同的生产规格，刀杆多由3～4段组装而成，固定比较困难；当焊管较长时，固定点距离切削点较长，刀头部分经常产生较大的摆动和扭动，使内毛刺清除经常出现刮偏、刮深、刮不干净等问题。对于其它形状的非导磁容器，其内焊缝的处理一直没有好的方法，主要靠手工处理。
发明内容
本发明目的是提供一种非导磁材料内腔直焊缝磁力抛光设备，它能有效地解决背景技术中所存在的问题。
为了解决背景技术中所存在的问题，它包含磁场发生器装置、磁性磨具27、振动装置、导向支撑、夹紧装置和牵引装置组成；所述的磁场发生器装置设置在磁性磨具27的底部，其两侧设有导向支撑，工件26放置在导向支撑上并与其滑动配合，放置在工件26内的磁性磨具27与磁场发生装置中的永磁铁29、磁极6形成一个封闭的磁回路，所述的磁场发生装置的底部安装有振动装置，其两侧安装有导轮支架1，该导轮支架1上安装有成品字形布置的导轮组件2，所述振动装置的底部安装有牵引装置，该牵引装置固定有牵引绳，该牵引绳的两端分别经过导轮组件2与固定在工件26两端的夹紧装置相连，所述的导轮支架1内侧设置有行程开关3。
所述的磁场发生器装置包含隔磁振动滑台32，所述隔磁振动滑台32的顶部设有通槽，该通槽的底部设有永磁铁29，所述永磁铁29的上面设有上隔磁板28，所述隔磁板28的两端镜像设有磁极6，其两侧设有隔磁板30，并通过隔磁夹紧螺钉7将隔磁板28、永磁铁29和磁极6固定在通槽内，所述的隔磁振动滑台32的底部设有与偏心轴8插接配合的导向滑槽。
所述的振动装置包含支架20、小带轮组件23、皮带25、大带轮组件31、滑台支架33和偏心轴8；所述支架20的底座上设有安装孔，并通过螺纹紧固件与地基固定，其上顶面安装有振动电机22，该震动电机22的输出轴端穿过支架20的上顶面，小带轮组件23通过键与振动电机22的输出轴端相连，所述滑台支架33整体为矩形的平台，其下端的两侧分别固定有导向支撑腿，该滑台支架33上安装有与小带轮组件23带轮传动配合的大带轮组件31，所述的大带轮组件31上设有偏心轴孔，该偏心轴孔内固定有偏心轴8，所述偏心轴8的另一端插入到隔磁振动滑台32的导向滑槽内，并与其间隙配合。
所述的导向支撑包含导向支架5、可调导向板40和辊子组件41；所述导向支架5的底部通过螺纹紧固件固定在地基上，其上端安装有与其转动配合的棍子组件41，该棍子组件41的两侧镜像设有导向板40，所述导向板40之间的距离贴合工件26的外径。
所述的夹紧装置包含弹性夹头9、斜楔10、夹紧螺母11和拉杆12；所述的夹紧装置卡扣在工件26两端的孔内，所述的弹性夹头9整体是由三个弹性夹爪围成的中空环形结构，该弹性夹头9的外径贴合工件26的内径，其内部设有与其同心的圆锥孔，所述的斜楔10整体为圆锥形结构，该斜楔10与弹性夹头9内的圆锥孔插接配合，所述斜楔10的锥顶端设有与其固定连接的拉杆12，该拉杆12的另一端与夹紧螺母11通过螺纹连接，并与联接套15套接固定，该联接套15另一端的外面套接有拉环14，所述的拉环14通过手柄挡块13与联接套15固定成一体。
所述的牵引装置由减速电机17，联轴器19、滚筒轴36和滚筒架39组成；所述的滚筒架39设置在磁场发生器的底部，该滚筒架39的底部通过螺纹连接件固定在地基上，其上端开设有轴孔，该轴孔内安装有轴承37，所述的滚筒轴36的两端分别固定在轴承37内，该滚筒轴36的外面固定有滚筒38，所述的减速电机17的输出轴经过联轴器19与滚筒轴36的端部固定连接，所述滚筒轴36的另外一端盖有轴承盖35，所述的滚筒38的中部设有一圈法兰，该法兰上镜像设置有法兰孔，该法兰的法兰孔孔内固定有牵引绳16，所述牵拉绳16的两端分别经过导轮组件2与拉环14相连。
由于采用了以上技术方案，本发明具有以下有益效果：由于磁性磨具在工件或容器内表面的运动完全依赖工件或容器外部的磁场发生器产生的磁场，磁性磨具靠磁力的作用可以在工件或容器内腔行走自如，全面地有效地解决了生产实际中由于零件结构本身的特殊性磨具不能或不便伸入内腔的各种非导磁材料工件或容器内腔焊缝加工难的问题，设备结构简单，成本低，具有较高的使用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明，下面将结合附图对实施例作简单的介绍。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的平面结构示意图；
图3是图2中A-A的剖面结构示意图；
图4是图2中B-B的剖面结构示意图；
图5是图2中导轮支架部分的局部结构示意图；
图6是图2中磁场发生器装置、振动装置和牵引装置部分的局部结构示意图；
图7是图2中夹紧装置部分的局部结构示意图；
图8是图3中振动装置部分的局部结构示意图；
图9是图3中牵引装置部分的局部结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参看图1-3，本具体实施方式是采用以下技术方案予以实现，它包含磁场发生器装置、磁性磨具27、振动装置、导向支撑、夹紧装置和牵引装置组成；所述的磁场发生器装置设置在磁性磨具27的底部，其两侧设有导向支撑，工件26放置在导向支撑上并与其滑动配合，放置在工件26内的磁性磨具27与磁场发生装置中的永磁铁29、磁极6形成一个封闭的磁回路，所述的磁场发生装置的底部安装有振动装置，其两侧安装有导轮支架1，该导轮支架1上安装有成品字形布置的导轮组件2，所述振动装置的底部安装有牵引装置，该牵引装置固定有牵引绳，该牵引绳的两端分别经过导轮组件2与固定在工件26两端的夹紧装置相连，所述的导轮支架1内侧设置有行程开关3。
参看图1、图2、图3和图6，所述的磁场发生器装置包含隔磁振动滑台32，所述隔磁振动滑台32的顶部设有通槽，该通槽的底部设有永磁铁29，所述永磁铁29的上面设有上隔磁板28，所述隔磁板28的两端镜像设有磁极6，其两侧设有隔磁板30，并通过隔磁夹紧螺钉7将隔磁板28、永磁铁29和磁极6固定在通槽内，所述的隔磁振动滑台32的底部设有与偏心轴8插接配合的导向滑槽。
参看图1、图2、图3和图8，所述的振动装置包含支架20、小带轮组件23、皮带25、大带轮组件31、滑台支架33和偏心轴8；所述支架20的底座上设有安装孔，并通过螺纹紧固件与地基固定，其上顶面安装有振动电机22，该震动电机22的输出轴端穿过支架20的上顶面，小带轮组件23通过键与振动电机22的输出轴端相连，所述滑台支架33整体为矩形的平台，其下端的两侧分别固定有导向支撑腿，该滑台支架33上安装有与小带轮组件23带轮传动配合的大带轮组件31，所述的大带轮组件31上设有偏心轴孔，该偏心轴孔内固定有偏心轴8，所述偏心轴8的另一端插入到隔磁振动滑台32的导向滑槽内，并与其间隙配合，振动电机22驱动小带轮组件23以带传动的方式带动大带轮组件31转动，大带轮组件31在转动的同时通过偏心轴8带动隔磁振动滑台32振动，并且在可通过改变振动电机22的转速改变隔磁振动滑台的振动频率，满足加工要求。
参看图1、图2和图4，所述的导向支撑包含导向支架5、可调导向板40和辊子组件41；所述导向支架5的底部通过螺纹紧固件固定在地基上，其上端安装有与其转动配合的棍子组件41，该棍子组件41的两侧镜像设有导向板40，所述导向板40之间的距离贴合工件26的外径。
参看图1、图2和图7，所述的夹紧装置包含弹性夹头9、斜楔10、夹紧螺母11和拉杆12；所述的夹紧装置卡扣在工件26两端的孔内，所述的弹性夹头9整体是由三个弹性夹爪围成的中空环形结构，该弹性夹头9的外径贴合工件26的内径，其内部设有与其同心的圆锥孔，所述的斜楔10整体为圆锥形结构，该斜楔10与弹性夹头9内的圆锥孔插接配合，所述斜楔10的锥顶端设有与其固定连接的拉杆12，该拉杆12的另一端与夹紧螺母11通过螺纹连接，并与联接套15套接固定，该联接套15另一端的外面套接有拉环14，所述的拉环14通过手柄挡块13与联接套15固定成一体，并通过手柄挡块13保持拉杆12不转动。
参看图1、图2、图3、图6和图9，所述的牵引装置由减速电机17，联轴器19、滚筒轴36和滚筒架39组成；所述的滚筒架39设置在磁场发生器的底部，该滚筒架39的底部通过螺纹连接件固定在地基上，其上端开设有轴孔，该轴孔内安装有轴承37，所述的滚筒轴36的两端分别固定在轴承37内，该滚筒轴36的外面固定有滚筒38，所述的减速电机17的输出轴经过联轴器19与滚筒轴36的端部固定连接，所述滚筒轴36的另外一端盖有轴承盖35，所述的滚筒38的中部设有一圈法兰，该法兰上镜像设置有法兰孔，该法兰的法兰孔孔内固定有牵引绳16，所述牵拉绳16的两端分别经过导轮组件2与拉环14相连；减速电机17通过联轴器19驱动滚筒38转动，一端固定在滚筒38上的牵引绳16通过导轮组件2、拉环14工件26实现纵向进给并通过行程开关3及手柄挡块13可实现纵向进给的自动循环。
实施例1
用夹紧装置夹紧工件26，将磁性磨具27放入工件26的内腔并使直焊缝及磁性磨具27置于磁极6正上方，然后分别给振动电机22和减速电机17送电，磁性磨具27沿进给方向往复振动，在行程开关3的控制下，工件26实现纵向进给的自动循环。
实施例2
用夹紧装置夹紧工件26，选用80#磁性磨条放入工件26内腔并使直焊缝及80#磁性磨条置于磁极6正上方，进给方向往复振动频率f＝5Hz，振幅A＝20mm，纵向进给速度100mm/min，磨削20分钟后可将焊缝突出部磨平。
实施例3
精磨焊缝：用夹紧装置夹紧工件26，选用120#磁性磨条放入工件26内腔并使直焊缝及120#磁性磨条置于磁极6正上方，进给方向往复振动频率f＝7Hz，振幅A＝25mm，纵向进给速度80mm/min，磨削25分钟后，焊缝光洁度可达Ra1.6μm。
实施例4
抛光焊缝：用夹紧装置夹紧工件26，选用200#松散的磁性磨料放入工件26内腔并使直焊缝及200#松散的磁性磨料置于磁极6正上方，进给方向往复振动频率f＝3Hz，振幅A＝10mm，纵向进给速度50mm/min，磨削20分钟后，焊缝光洁度可达Ra0.4μm。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.非导磁材料内腔直焊缝磁力抛光设备，其特征在于它包含磁场发生器装置、磁性磨具(27)、振动装置、导向支撑、夹紧装置和牵引装置组成；所述的磁场发生器装置设置在磁性磨具(27)的底部，其两侧设有导向支撑，工件(26)放置在导向支撑上并与其滑动配合，放置在工件(26)内的磁性磨具(27)与磁场发生装置中的永磁铁(29)、磁极(6)形成一个封闭的磁回路，所述的磁场发生装置的底部安装有振动装置，其两侧安装有导轮支架(1)，该导轮支架(1)上安装有成品字形布置的导轮组件(2)，所述振动装置的底部安装有牵引装置，该牵引装置固定有牵引绳，该牵引绳的两端分别经过导轮组件(2)与固定在工件(26)两端的夹紧装置相连，所述的导轮支架(1)内侧设置有行程开关(3)。
2.根据权利要求1所述的非导磁材料内腔直焊缝磁力抛光设备，其特征在于所述的磁场发生器装置包含隔磁振动滑台(32)，所述隔磁振动滑台(32)的顶部设有通槽，该通槽的底部设有永磁铁(29)，所述永磁铁(29)的上面设有上隔磁板(28)，所述隔磁板(28)的两端镜像设有磁极(6)，其两侧设有隔磁板(30)，并通过隔磁夹紧螺钉(7)将隔磁板(28)、永磁铁(29)和磁极(6)固定在通槽内，所述的隔磁振动滑台(32)的底部设有与偏心轴(8)插接配合的导向滑槽。
3.根据权利要求1所述的非导磁材料内腔直焊缝磁力抛光设备，其特征在于所述的振动装置包含支架(20)、小带轮组件(23)、皮带(25)、大带轮组件(31)、滑台支架(33)和偏心轴(8)；所述支架(20)的底座上设有安装孔，并通过螺纹紧固件与地基固定，其上顶面安装有振动电机(22)，该震动电机(22)的输出轴端穿过支架(20)的上顶面，小带轮组件(23)通过键与振动电机(22)的输出轴端相连，所述滑台支架(33)整体为矩形的平台，其下端的两侧分别固定有导向支撑腿，该滑台支架(33)上安装有与小带轮组件(23)带轮传动配合的大带轮组件(31)，所述的大带轮组件(31)上设有偏心轴孔，该偏心轴孔内固定有偏心轴(8)，所述偏心轴(8)的另一端插入到隔磁振动滑台(32)的导向滑槽内，并与其间隙配合。
4.根据权利要求1所述的非导磁材料内腔直焊缝磁力抛光设备，其特征在于所述的导向支撑包含导向支架(5)、可调导向板(40)和辊子组件(41)；所述导向支架(5)的底部通过螺纹紧固件固定在地基上，其上端安装有与其转动配合的棍子组件(41)，该棍子组件(41)的两侧镜像设有导向板(40)，所述导向板(40)之间的距离贴合工件(26)的外径。
5.根据权利要求1所述的非导磁材料内腔直焊缝磁力抛光设备，其特征在于所述的夹紧装置包含弹性夹头(9)、斜楔(10)、夹紧螺母(11)和拉杆(12)；所述的夹紧装置卡扣在工件(26)两端的孔内，所述的弹性夹头(9)整体是由三个弹性夹爪围成的中空环形结构，该弹性夹头(9)的外径贴合工件(26)的内径，其内部设有与其同心的圆锥孔，所述的斜楔(10)整体为圆锥形结构，该斜楔(10)与弹性夹头(9)内的圆锥孔插接配合，所述斜楔(10)的锥顶端设有与其固定连接的拉杆(12)，该拉杆(12)的另一端与夹紧螺母(11)通过螺纹连接，并与联接套(15)套接固定，该联接套(15)另一端的外面套接有拉环(14)，所述的拉环(14)通过手柄挡块(13)与联接套(15)固定成一体。
6.根据权利要求1所述的非导磁材料内腔直焊缝磁力抛光设备，其特征在于所述的牵引装置由减速电机(17)，联轴器(19)、滚筒轴(36)和滚筒架(39)组成；所述的滚筒架(39)设置在磁场发生器的底部，该滚筒架(39)的底部通过螺纹连接件固定在地基上，其上端开设有轴孔，该轴孔内安装有轴承(37)，所述的滚筒轴(36)的两端分别固定在轴承(37)内，该滚筒轴(36)的外面固定有滚筒(38)，所述的减速电机(17)的输出轴经过联轴器(19)与滚筒轴(36)的端部固定连接，所述滚筒轴(36)的另外一端盖有轴承盖(35)，所述的滚筒(38)的中部设有一圈法兰，该法兰上镜像设置有法兰孔，该法兰的法兰孔孔内固定有牵引绳(16)，所述牵拉绳(16)的两端分别经过导轮组件(2)与拉环(14)相连。
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