CN103722249A - 一种旋转切削刀具 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种旋转切削刀具，用于切削防砂筛管内筛孔处的毛刺，其包括：定位圆盘，其圆心处设有外接接头；两个刀盒，所述刀盒设有刀槽，所述的两个刀盒对称设置在所述定位圆盘的远离所述外接接头的一侧，且所述的两个刀盒的刀槽错位、所述刀槽的开口朝向相反；两个刀头，所述刀头位于所述刀槽内，所述刀头在离心力的作用下部分甩出所述刀槽；本发明提供的旋转切削刀，在切削毛刺时，受力柔和，降低了刀头对刀盒产生的破坏了，延长了刀具的使用寿命，并且切削时产生的噪音明显降低、切削稳定性提高，综合工作效率可提高30%以上，由于旋转切削时能产生径向分力，减缓了冲击，刀具及马达维修费用降低50%以上。

Description

一种旋转切削刀具

技术领域

本发明涉及一种旋转切削刀具，特别是涉及一种用于切削毛刺的旋转切削刀具。

背景技术

在防砂筛管的生产中需要在基管（油管或套管）上钻孔。这些孔是原油从防砂筛管外向防砂筛管内流动的导流孔。基管钻孔后，会在孔内附着毛刺，若毛刺去除不干净会对采油设备造成较大的影响，因此，去毛刺工序在筛管生产中非常重要。毛刺的去除方法分为手工去除和旋转机械去除。

目前，旋转机械去除一般采用垂直离心式旋转切削刀具切削毛刺，所述的旋转切削刀具包括刀盒、第一刀头及第二刀头。所述刀盒为长方体结构，所述刀盒的两端各设有一个刀槽，两个刀槽开口相背，且轴线与所述刀盒的轴线重合，所述刀盒的中部设有外接接口，用于外接驱动马达，所述第一刀头位于一端的所述刀槽中并与所述刀盒紧密配合，所述第二刀头位于另一端的所述刀槽中并与所述第二刀盒紧密配合，所述刀头在离心力的作用下能够甩出其所在刀槽的槽口。

切削毛刺时，先通过所述外接接口将旋转切削刀具与驱动马达连接，然后将刀具从筛管的管口处下放到筛管内待切削位置，开动驱动马达，带动旋转切削刀具旋转，刀头沿筛管直径方向在离心力的作用下被甩出，使其刀头压紧基管内壁，在刀头旋转的同时实现对毛刺的切削。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下缺点：

一是当切削面切削阻力过大时，刀头容易被卡住，造成闷车或对刀头、马达造成损坏；二是当切削完毕需取出刀具时，在重力作用下，部分刀头仍位于刀盒外，将刀具从基管中将取出时容易对基管丝扣造成伤害，严重时造成基管的报废。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种新型结构的旋转切削刀具，所要解决的技术问题是使其能够进行柔性切削，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种旋转切削刀具，用于切削防砂筛管内筛孔处的毛刺，其包括:定位圆盘，其圆心处设有外接接头；两个刀盒，所述刀盒设有刀槽，所述的两个刀盒对称设置在所述定位圆盘的远离所述外接接头的一侧，且所述的两个刀盒的刀槽错位、所述刀槽的开口朝向相反；两个刀头，所述刀头位于所述刀槽内，所述刀头在离心力的作用下部分甩出所述刀槽。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的旋转切削刀具，其中所述的刀槽，槽底处设有磁铁；所述的刀头，由与所述磁铁相吸的金属制成。

优选的，前述的旋转切削刀具，其中所述的刀头，其切削面为弧面，所述弧面的直径为80-230mm。

优选的，前述的旋转切削刀具，其中所述的刀槽，其远离开口端的槽壁上对称设有两个凹陷处；所述的刀头，其远离所述开口端的侧壁上设有两个凸起；所述的两个凸起，位于所述的两个凹陷处。

优选的，前述的旋转切削刀具，其中所述的刀槽，其轴线与所述圆心的距离为20-30mm。

优选的，前述的旋转切削刀具，其中所述的定位圆盘，其直径为77.5-228.5mm。

优选的，前述的旋转切削刀具，其中所述的刀盒，包括：侧框，通过一体成型工艺制成；下底板，与所述侧框的一端连接，与所述侧框一同围成所述刀槽。

优选的，前述的旋转切削刀具，其中所述的下底板，通过螺栓与所述侧框连接。

借由上述技术方案，本发明旋转切削刀具至少具有下列优点：

本发明提供的旋转切削刀，通过将刀槽偏心设计，改变了刀头移动方向，从而改变了刀头切削力的方向，同时利用刀头受阻力后产生的沿刀头轴向的分力，避免了刀头切削面切削阻力过大时，刀头被卡造成的刀头及马达损坏。该旋转刀具在切削毛刺时，由于受力柔和，降低了刀头对刀盒产生的破坏，延长了刀具的使用寿命，并且切削时产生的噪音明显降低、切削稳定性提高，综合工作效率可提高30%以上，由于旋转切削时能产生径向分力，减缓了冲击，刀具及马达维修费用降低50%以上。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的实施例提出的一种旋转切削刀具侧视局部剖面图；

图2是本发明的实施例提出的一种旋转切削刀具另一方向侧视局部剖面图；

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的旋转切削刀具其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1和图2所示，本发明的一个实施例提出的一种旋转切削刀具，用于切削防砂筛管内筛孔处的毛刺，其包括定位圆盘1、第一刀盒2、第二刀盒3、第一刀头5和第二刀头6。定位圆盘1用于限定刀具位置，其圆心处设有外接接头4，本实施例中外接接头4为一带内螺纹孔的圆柱体结构，使用时通过螺纹与驱动马达的转轴连接，定位圆盘1的尺寸小于待切削的防砂筛管内径；第一刀盒2和第二刀盒3结构相同，均设有一刀槽，所述刀槽为一端开口的长条状凹槽，其横截面可以为正方形、长方形或圆形等几何形状，第一刀盒2和第二刀盒3对称设置在定位圆盘1的远离所述外接接头4的一侧，并且以盒身不探出定位圆盘1的边缘为宜，第一刀盒2的第一刀槽21与第二刀盒3的第二刀槽（图中未示出）错位设置，并且，以图1所示方向，第一刀槽21开口朝上，所述第二刀槽开口朝下，二者朝向相反；第一刀头5和第二刀头6结构相同，均为柱形结构或类似柱形的结构，第一刀头5位于第一刀槽21内，其轮廓尺寸与第一刀槽21尺寸匹配，从而与第一刀盒2紧密配合，在足够大的离心力的作用下第一刀头5靠近第一刀槽21开口端的部分能够被甩出第一刀槽21，同理，第二刀头6位于第二刀盒3的刀槽内，并与第二刀盒3紧密配合，在足够大的离心力的作用下第二刀头6靠近所述第二刀槽的开口端的部分能够被甩出所述第二刀槽。

在使用本发明实施例提供的旋转切削刀，切削防砂筛管内筛孔处的毛刺时，先通过外接接口将旋转切削刀具与驱动马达连接，然后将刀具从防砂筛管的管口处下放到防砂筛管内待切削位置，根据定位圆盘确定刀具对称设置在管内，开动驱动马达，带动旋转切削刀具旋转，当转速达到一定程度时，第一刀头在离心力的作用下部分被甩出第一刀槽，第二刀头在离心力的作用下部分被甩出第二刀槽，使刀头压紧防砂筛管的基管内壁，随着刀头旋转，毛刺被刀头切削面切削。如图1所示，由于第一刀盒与第二刀盒错位设置，其各自的刀槽与离心力的圆心，即定位圆盘的圆心之间存在一定距离，因而第一刀头及第二刀头在以速度V甩出时的位移方向与切削点A的切线的夹角α变成非直角，使其不仅受到离心力的作用，还受到一沿刀头位移方向向内的分力，当切削阻力大时，该分力也大，当该分力大于离心力时，刀头沿移动方向向内移动，避免了闷车现象，从而解决了由闷车导致的刀头及马达损坏的问题。

本发明实施例提供的旋转切削刀具通过将刀槽偏心设计，改变了刀头移动方向，从而改变了刀头切削力的方向，同时利用刀头受阻力后产生的沿刀头轴向的分力，避免了刀头切削面切削阻力过大时，刀头被卡造成的刀头及马达损坏。该旋转刀具在切削毛刺时，由于受力柔和，降低了刀头对刀盒产生的破坏，延长了刀具的使用寿命，并且切削时产生的噪音明显降低、切削稳定性提高，综合工作效率可提高30%以上，由于降低了闷车等事故的发生率，刀具及马达等设备的维修费用降低50%以上。

较佳的，第一刀槽21的槽底处及所述第二刀槽的槽底处各固定有一磁铁7，优选强力钕铁硼，第一刀头5及第二刀头6均由与所述磁铁相吸的金属制成，本实施例中刀头优选含铁量较高的不锈钢材质。

工作前，先将刀具放入基管内，此时刀头位于刀槽内，避免了放入时刀头与丝扣发生碰撞造成丝扣的损坏；刀具放到位后，开启马达，刀具在马达的带动下转速逐渐提高，刀头受到的离心力逐渐增加，当离心力大于磁铁的吸引力及刀头与所述刀盒的摩擦力等阻力时，刀头靠近刀槽开口端的部分被甩出，抵达基管表面开始切削；当切削工作结束时，关闭马达，刀具的转速逐渐减慢，刀头受到的离心力逐渐减小，当离心力及其他阻力之和小于磁铁的吸引力时，刀头在磁铁的吸引下收回刀槽内。

通过在刀槽底部设置磁铁，避免了刀头进出基管时造成基管丝扣的损坏，减少了作业风险。

较佳的，第一刀头5的切削面50及第二刀头6的切削面（图中未示出）均为弧面，所述弧面的弧度与带切削基管的内径匹配，使第一刀头5与所述第二刀头甩出后能够与基管内壁更好的贴合，所述的弧面即为基管的内径，基管内径一般为80-230mm，因此，所述弧面的直径为80-230mm。

较佳的，参见图1，第一刀槽21远离开口端的槽壁上对称设有两个凹陷处211，第一刀头5远离其刀槽开口端的侧壁上设有两个凸起51，两个凸起51分别位于所述的两个凹陷211处，且与第一刀盒2紧密配合；同样，所述第二刀槽远离开口端的槽壁上也对称设有两个凹陷处，第二刀头6远离其所在刀槽开口端的侧壁上也设有两个凸起，所述的两个凸起分别位于所述的两个凹陷处，且与第二刀盒3紧密配合。

刀头在切削时会产生磨损，当刀头磨损到一定程度时，其长度较短、重量较低，容易被整体甩出刀槽，从而导致意外发生，通过将刀槽及刀头设计成相互匹配的凸型结构，切削时，当刀头磨损到一定程度后，其受力甩出时，刀盒卡住刀头的末端，使其无法完全甩出刀槽，此时，当刀头的切削面无法触及基管内壁时，更换刀头，不但避免了由刀头过度损耗导致的意外发生，而且也提高的刀头的使用周期和寿命。

较佳的，所述的刀槽，其轴线与所述圆心的距离L为20-30mm。所述刀槽轴线与所述圆心的距离可以根据基管直径选择，小直径基管L取相对较小的值，大直径基管L取相对较大的值。

较佳的，定位圆盘1的直径由基管的内径决定。定位圆盘1的直径过大时，无法顺利将刀具下放到基管内，且不便于刀头切削；定位圆盘1的直径过小时，很难将刀具下放至管内正中位置，不便于定位，也不利于切削，当定位圆盘的直径比基管内径小1.5-2.5mm时，既方便定位又便于刀头甩出进行切削，由于基管内径一般为80-230mm，因此，定位圆盘1的直径为77.5-228.5mm。

较佳的，参见图1，第一刀盒2包括第一侧框22及第一下底板23，侧框22采用一体成型工艺制成，第一下底板23与第一侧框22的底部连接，与第一侧框22一同围成第一刀槽21；同样，第二刀盒3包括第二侧框31及第二下底板32，第二侧框31采用一体成型工艺制成，第二下底板32与第二侧框31的底部连接，与第二侧框31一同围成所述第二刀槽。

由于刀头在切削时，沿刀槽甩出，会给刀盒造成一定的冲击，通过将刀盒的侧框一体成型，增加了其整体性及强度，延长了刀盒的使用寿命。

较佳的，第一侧框22的底端及第一下底板23上设有配套的螺孔，通过将螺栓24拧入螺孔，以连接第一侧框22及第一下底板23；以同样的方式连接第二侧框31及第二下底板32。螺纹连接方式便于拆装，通过螺纹连接侧框及下底板，便于更换刀头。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种旋转切削刀具，用于切削防砂筛管内筛孔处的毛刺，其特征在于,其包括:

定位圆盘，其圆心处设有外接接头；

两个刀盒，所述刀盒设有刀槽，所述的两个刀盒对称设置在所述定位圆盘的远离所述外接接头的一侧，且所述的两个刀盒的刀槽错位、所述刀槽的开口朝向相反；

两个刀头，所述刀头位于所述刀槽内，所述刀头在离心力的作用下部分甩出所述刀槽。

2.根据权利要求1所述的旋转切削刀具，其特征在于：

所述的刀槽，槽底处设有磁铁；

所述的刀头，由与所述磁铁相吸的金属制成。

3.根据权利要求1或2所述的旋转切削刀具，其特征在于：

所述的刀头，其切削面为弧面，所述弧面的直径为80-230mm。

4.根据权利要求1或2所述的旋转切削刀具，其特征在于：

所述的刀槽，其远离开口端的槽壁上对称设有两个凹陷处；

所述的刀头，其远离所述开口端的侧壁上设有两个凸起；

所述的两个凸起，位于所述的两个凹陷处。

5.根据权利要求1或2所述的旋转切削刀具，其特征在于：

所述的刀槽，其轴线与所述圆心的距离为20-30mm。

6.根据权利要求1或2所述的旋转切削刀具，其特征在于：

所述的定位圆盘，其直径为77.5-228.5mm。

7.根据权利要求1或2所述的旋转切削刀具，其特征在于，所述的刀盒，包括：

侧框，通过一体成型工艺制成；

下底板，与所述侧框的一端连接，与所述侧框一同围成所述刀槽。

8.根据权利要求7所述的旋转切削刀具，其特征在于：

所述的下底板，通过螺栓与所述侧框连接。

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