CN103737084A - 一种管端涂层切削装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管端涂层切削装置，其结构包括安装在两根导轨上并可沿两根所述的导轨平移的机座，所述机座的前部设置有升降机构，所述的升降机构上安装有切削机构，所述机座的底部设置有定位机构。该装置克服了现有技术存在的缺陷或不足，在进行管端涂层的清理加工时，不会产生粉末飞溅的情况，能够控制被去除涂层的深度尺寸，可以保留工艺要求的环氧粉末涂层，不产生高热，也避免了涂层焦糊或开裂等现象的发生。

Description

一种管端涂层切削装置

技术领域

本发明涉及一种对石油管道、供气管道等需要防腐的管道端部涂敷层进行处理加工的装置，更具体的说，本发明涉及一种在管道防腐涂敷生产过程中用于清理去除钢管管端一定尺寸防腐涂敷层的切削装置。

背景技术

管道传输是当今世界上流体运输最普遍的方式之一，管道的保护也因此成为增强其使用寿命的重要手段。无论是陆地埋地管端还是海里的水下管道，甚至是裸露在空气中的管道，都需要进行防腐保护。

目前，比较普遍的防腐方法之一是以3LPE/3LPP（底层环氧粉末+胶粘剂+外层聚乙烯/聚丙烯）的管道涂敷方式在工厂生产线进行单根钢管的防腐涂敷，再运输到铺设管道的现场，将单根钢管的管端焊连接在一起形成管道，并对其连接处进行另外的防腐处理。为了消除焊接热对防腐层的破坏，往往需要去除管端处一定尺寸的防腐层。

图1是现有技术的管端涂层清理装置。

参见图1，该装置的工作过程是：将完成涂敷后的钢管4送入管端涂层清理工位并使其旋转，启动钢丝刷7使其旋转并沿所述钢管4需要清除的涂层42的长度往复移动，从而打掉一定厚度的涂层42。这种去除涂层的方式存在以下缺点：

（1）涂层清理过程中涂层粉末飞溅，须设置收集棚和收集图层粉末的构件；

（2）工艺要求所述钢管4端部的外露部分保留环氧粉末涂层，但所述钢丝刷7的清理尺寸难以控制，往往将涂层全部打掉，甚至损坏钢管本体41；

（3）所述的钢丝刷7在去除涂层42的过程中会产生很高的热量，从而导致被打掉的聚丙烯粉末软化并重新粘接在涂层42的表面，对后序的连接处防腐工作造成影响，另外，过高的热量也会导致涂层焦糊或开裂等现象发生。

发明内容

本发明所要解决的问题，就是克服上述现有装置存在的缺陷或不足，并为此提供一种新型的管端涂层切削装置，利用该装置进行管端涂层的清理，不会产生粉末飞溅的情况，能够控制被去除涂层的深度尺寸，可以保留工艺要求的环氧粉末涂层，不产生高热，也避免了涂层焦糊或开裂等现象的发生。

为了实现上述技术目的，本发明提供的技术方案如下：

一种管端涂层切削装置，包括安装在两根导轨上并可沿两根所述的导轨平移的机座，所述机座的前部设置有升降机构，所述的升降机构上安装有切削机构，所述机座的底部设置有定位机构；

所述的机座包括底座，所述的底座上设置有机架和平移驱动机构，所述底座的下部四角分别设置有导轨轮，所述底座下部的前方两侧分别设置有制动闸；

所述的升降机构包括两个固定架，两个所述的固定架分别设置在所述机架前部的上、下两端，所述固定架的前部两侧对称设置两个主导轨，所述主导轨的外侧分别对称设置焊接在所述机架上的两个副导轨，两个所述的固定架之间设置有两个螺母座，两个所述的螺母座与两个所述的主导轨构成升降移动副，两个所述固定架的中间位置设置有与其垂直的丝杠，所述的丝杠与两个所述的螺母座构成升降旋移副，所述丝杠的顶部位置设置有升降驱动机构；

所述的定位机构包括定位支架，所述的定位支架设置在所述机座下部的固定架上，所述的定位支架上设置有动支架，所述动支架的底部通过可转动圆钢柱设置有定位轮，所述的动支架连接气缸结构中的气缸缸杆并与小导轨构成滑移副；

所述的切削机构包括切削固定架，所述的切削固定架设置在所述的升降机构上，所述的切削固定架内通过纵向导轨安装切削动支架，所述的切削动支架连接切削气缸结构中的气缸缸杆，所述的切削动支架上分别安装横向导轨、丝杆、压辊和切削驱动机构，所述的横向导轨和丝杆上安装有刀架，所述刀架的一侧安装有定位尺，所述刀架的另一侧安装有压刀机构，所述的定位尺和压刀机构之间安装有粗调刀架，所述粗调刀架长度方向的两侧分别设置有两个安装长槽，两个所述的安装长槽之间设置有导向长槽，所述的导向长槽内安装有精调螺杆，所述的精调螺杆上安装有与其构成移动副的精调刀架；所述精调刀架底部的一侧安装有切深定位轮，所述精调刀架的中间方孔内安装有切刀，所述切深定位轮的轴线与所述切刀的中线相垂直。

所述丝杠的螺纹为梯形螺纹。

所述的压辊为外层包覆软材料的可转动圆柱体。

附图说明

图1是现有技术的管端涂层清理装置；

图2是本发明的工作状态示意图；

图3是本发明正视图；

图4是本发明俯视图；

图5是本发明右视图；

图6是本发明中的机座及升降机构示意图；

图7是本发明中的定位机构示意图；

图8是本发明中的切削机构示意图；

图9是图8另一方向的示意图；

图10是图8的局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，以下结合附图以及实施例对本发明的技术方案作以详细说明。

参见图2、图3、图4、图5，本发明的管端涂层切削装置，包括一个机座1、两根导轨2、一个定位机构3、一个切削机构5和一个升降机构6。

所述的机座1安装在两根导轨2上并可沿两根所述的导轨2平移，用于将需要加工的钢管4送达管端涂层切削工位；所述的导轨2为安装于生产车间地基上的通用铁路钢轨，用于为所述的机座1提供支撑；所述的定位机构3位于所述机座1的底部，用于对被加工的钢管4端部进行定位；所述的切削机构5安装在所述的升降机构6上，用于压紧钢管4并对所述钢管4管端的涂敷层进行切削；所述的升降机构6安装在所述机座1的前部，用于带动所述的切削机构5上下移动。

参见图6并参照图2、图3、图4、图5，所述的机座1包括一个机架11、一个底座12、4个导轨轮13、两套制动闸14和一个平移驱动机构15。

所述的机架11由方管和钢板焊接而成并固定安装在所述的底座12上；所述的底座12由方管和钢板焊接而成并为机架11提供安装基础；4个所述的导轨轮13分别安装在所述底座12的下部四角并与所述的导轨2相接触；两套所述的制动闸14安装在所述底座12下部的前方两侧，用于为所述机座1的平移到位提供夹紧所述导轨2的制动；所述的平移驱动机构15安装在所述的底座12上，用于将电机的驱动力传动给所述的导轨轮13并使其转动，从而带动所述的机座1在所述的导轨2上前后移动。

所述的升降机构6包括两个固定架61、两个主导轨62、两个副导轨63、两个螺母座64、一根梯形螺纹的丝杠65和一个升降驱动机构66。

两个所述的固定架61由钢板焊接而成，并通过螺钉分别固定在所述机架11前部的上、下两端；两个主导轨62分别用螺钉对称固定在所述固定架61的前部两侧；两个副导轨63分别对称焊接在所述的机架11上且位于所述主导轨62的外侧；两个所述的螺母座64分别安装在两个所述的固定架61之间且与两个所述的主导轨62构成升降移动副；所述的丝杠65安装在与两个所述的固定架61相垂直的中间位置且与两个所述的螺母座64构成升降旋移副；所述的升降驱动机构66安装在所述丝杠65的顶部位置，用于将电机的驱动力传动给所述的丝杠65并使其转动，从而驱动所述的螺母座64上升或下降，并带动安装在所述螺母座64上的切削机构5沿所述的主导轨62和副导轨63上下移动。

参见图7并参照图2、图3、图4、图5，所述的定位机构3由一个定位支架31、一个定位轮32、一个动支架33、一对小导轨34和一个气缸结构35组成。

所述的定位支架31使用钢板焊接而成并通过螺钉固定在所述机座1的固定架61上；所述动支架33安装所述的定位支架31上；所述的定位轮32安装在所述动支架33底部的可转动圆钢柱上；所述的动支架33和小导轨34构成滑移副；所述气缸结构35中的气缸通过其缸杆连接所述的动支架33。当对所述钢管4管端的涂敷层进行切削时，所述气缸结构35中的缸杆动作并推动所述的动支架33沿所述的小导轨34移动，从而带动所述的定位轮32顶在被加工钢管4的端面上予以轴向定位。

参见图8、图9、图10并参照图2、图3、图4、图5，所述的切削机构5由一个切削固定架51、一个切削动支架52、一个切削气缸结构53、一对纵向导轨副54、一对横向导轨副55、一个丝杆56、一个压辊57、一个刀架58、一个定位尺59、一个粗调刀架5a、一个精调螺杆5b、一个精调刀架5c、一个切深定位轮5d、一个切刀5e、一个压刀机构5f和一个切削驱动机构5g组成。

所述的切削固定架51由钢板焊接并加工制成，用于将所述的切削机构5安装在所述的升降机构6上；所述的切削动支架52安装在所述的纵向导轨54上并通过与切削气缸结构53中的缸杆连接获得升降的动力；所述的横向导轨55、丝杆56和压辊57均安装在所述的切削动支架52上；所述的压辊57是外层包覆软材料的可转动圆柱体，用于在所述的切削动支架52下降时压住转动中的钢管4，以控制所述钢管4的径向跳动对切削涂层42的影响；所述的刀架58由钢板焊接并加工而成并安装在所述的横向导轨55和丝杆56上，从而获得横向移动的导向和驱动力；所述的定位尺59以异形钢件焊接而成且安装在所述刀架58的一侧，用于对钢管4进行涂层切削时初始位置的定位，该定位尺59是可转动设置，能够在完成定位后转动180度予以定位锁紧；所述的压刀机构5f包括转动部分和手柄部分，其转动部分安装在所述刀架58的另一侧，与其连接的手柄部分可以控制所述压刀机构5f的转动；所述的粗调刀架5a安装在所述定位尺59和压刀机构5f之间，其长度方向的两侧分别设置有用于调整切削深度的两个安装长槽，两个所述的安装长槽之间设置有导向长槽；所述的精调螺杆5b安装在所述的导向长槽内；所述的精调刀架5c安装在所述的精调螺杆5b上并与所述的精调螺杆5b构成移动副，从而通过所述精调螺杆5b的转动使所述的精调刀架5c在所述的导向长槽内上下移动，由于所述精调螺杆5b的螺距很小，可使与其配合的精调刀架5c获得微小移动，因此，可以对涂层切削的深度进行精微的调整；所述的切刀5e安装在所述精调刀架5c中间的方孔内并使用螺钉加以固定；所述的切深定位轮5d安装在所述精调刀架5c底部的一侧且其轴线垂直于所述切刀5e的中线，用于通过精调其与所述切刀5e的距离来确定需要切除的涂层深度，从而克服现有技术无法控制切削深度的缺陷，既能保证切除掉所述钢管4上的需要切除的聚乙烯/聚丙烯涂层，又可以很好的保留不需切除的环氧粉末层，而且还保护了所述钢管4的本体41不被破坏；所述的切削驱动机构5g安装在所述的切削动支架52上，用于对所述刀架58的横向移动提供驱动力。

本发明的工作过程是：

（1）将完成涂敷后的钢管4送入加工台架；

（2）启动所述机座1上的平移驱动机构15，使所述的导轨轮13转动，带动所述的机座1沿两根导轨2向前移动，至接近所述钢管4的管端时停止，由所述的制动闸14将其锁紧在导轨2上；

（3）启动所述定位机构3中的气缸结构35，推动所述的动支架33沿小导轨34移动，使其底部的定位轮32顶紧所述钢管4的轴向端面；

（4）所述的升降机构6带动所述的切削机构5下降，至接近所述钢管4时停止；

（5）启动所述切削机构5中的切削气缸结构53，带动所述的切削动支架52下降并使安装其上的压辊57压紧所述的钢管4；

（6）放下所述的定位尺59，启动所述的切削驱动机构5g，驱动安装在所述刀架58上的定位尺59、粗调刀架5a、精调螺杆5b、精调刀架5c、切深定位轮5d、切刀5e、压刀机构5f等横向移动，至所述的定位尺59靠紧所述钢管4的管端时停止移动，抬起定位尺59，对涂层切削的初始位置进行定位并予以锁紧；

（7）下压所述压刀机构5f中的手柄，使所述的切深定位轮5d压紧所述钢管4的涂层42；

（8）粗调、精调所述切刀5e的深度，并转动所述的钢管4进行试切，试切时随时检查切深的适合度，同时据其偏差精调切深，直到切深正好切除掉涂层42中的聚乙烯/聚丙烯部分并保留环氧粉末部分为止；

（9）转动所述的钢管4，下压所述的切刀5e，开始涂层切削加工，直至完成，抬起所述的切刀5e；

（10）所述切削机构5中的压辊57升起，使所述定位机构3中的定位轮32退出，同时松开锁紧在所述导轨2上制动闸14，使所述的导轨轮13转动并带动所述的机座1退出；

（11）移出完成管端涂层切削的钢管4，开始下一个钢管4的加工过程。

在本发明的加工过程中，所述定位尺59与切削初始位置的距离是系统尺寸，所以，只要在控制程序里输入需要切削的深度尺寸，切削的终点位置就确定了，当切削深度到达预定尺寸时，切削将自动停止。

在前述第（11）步骤中，开始下一个钢管4的加工时，由于之前已经完成对所述切刀5e切深的粗调、精调，故不必再对其切深进行调整。

所述的切刀5e为普通车刀并磨出相应的角度，故切削管端涂层时产生的切屑是连续的条状，不会产生飞溅的粉末；而修磨尖利的切刀5e对涂层的切除类似剥离方式，也不会产生很高的摩擦热，从而避免如现有技术那样因为高热使涂层切屑软化并重新粘接在涂层表面或使涂层焦糊或开裂等现象的发生。

本发明结构合理，设置紧凑，克服了现有技术的诸多缺陷，具有很好的实用性。为了更利于提高生产效率，通常情况下，可以在被加工钢管的两端各放置一套管端涂层切削装置，同时对所述钢管的两个端部进行涂层切削加工。

以上结合附图和实施例对本发明的技术方案进行了示意性描述，该描述没有限制性。本领域的技术人员应能理解，在实际应用中，本发明中各部件的构成方式以及各部件之间的连接方式均可能根据具体情况发生某些改变，而在本发明的启示下，其他人员也可能做出与本发明相似的设计。特别需要指出的是，只要不脱离本发明的设计宗旨，所有显而易见的改变以及具有等同替换的相似设计，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种管端涂层切削装置，包括安装在两根导轨上并可沿两根所述的导轨平移的机座，其特征是：

所述机座的前部设置有升降机构，所述的升降机构上安装有切削机构，所述机座的底部设置有定位机构；

所述的机座包括底座，所述的底座上设置有机架和平移驱动机构，所述底座的下部四角分别设置有导轨轮，所述底座下部的前方两侧分别设置有制动闸；

所述的升降机构包括两个固定架，两个所述的固定架分别设置在所述机架前部的上、下两端，所述固定架的前部两侧对称设置两个主导轨，所述主导轨的外侧分别对称设置焊接在所述机架上的两个副导轨，两个所述的固定架之间设置有两个螺母座，两个所述的螺母座与两个所述的主导轨构成升降移动副，两个所述固定架的中间位置设置有与其垂直的丝杠，所述的丝杠与两个所述的螺母座构成升降旋移副，所述丝杠的顶部位置设置有升降驱动机构；

所述的定位机构包括定位支架，所述的定位支架设置在所述机座下部的固定架上，所述的定位支架上设置有动支架，所述动支架的底部通过可转动圆钢柱设置有定位轮，所述的动支架连接气缸结构中的气缸缸杆并与小导轨构成滑移副；

所述的切削机构包括切削固定架，所述的切削固定架设置在所述的升降机构上，所述的切削固定架内通过纵向导轨安装切削动支架，所述的切削动支架连接切削气缸结构中的气缸缸杆，所述的切削动支架上分别安装横向导轨、丝杆、压辊和切削驱动机构，所述的横向导轨和丝杆上安装有刀架，所述刀架的一侧安装有定位尺，所述刀架的另一侧安装有压刀机构，所述的定位尺和压刀机构之间安装有粗调刀架，所述粗调刀架长度方向的两侧分别设置有两个安装长槽，两个所述的安装长槽之间设置有导向长槽，所述的导向长槽内安装有精调螺杆，所述的精调螺杆上安装有与其构成移动副的精调刀架；所述精调刀架底部的一侧安装有切深定位轮，所述精调刀架的中间方孔内安装有切刀，所述切深定位轮的轴线与所述切刀的中线相垂直。

2.根据权利要求1所述的管端涂层切削装置，其特征是，所述丝杠的螺纹为梯形螺纹。

3.根据权利要求1所述的管端涂层切削装置，其特征是，所述的压辊为外层包覆软材料的可转动圆柱体。

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