CN104107953A - 便携式管材或棒材的端面加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式管道或棒材的加工装置领域，具体公开了一种便携式管材或棒材的端面加工装置，包括用于承载各组件的本体；设置在本体上、用于夹持管材或棒材的夹持组件；设置在本体上、用于切削管材或棒材端面的切削组件；设置在本体上、驱动切削组件或夹持组件之一转动的第一驱动组件；设置在本体上、驱动切削组件或夹持组件之一使两者相向和相背运动的第二驱动组件，能于切削组件与夹持组件相向运动时、在切削组件与夹持组件之间提供基本稳定的相互作用力的柔性进给单元。本发明通过设置柔性进给单元，延长了切削组件的寿命、提高了加工效率高，并且工件加工后的端面规整，合格率高。

Description

便携式管材或棒材的端面加工装置

技术领域

本发明属于管材或棒材切削加工领域，尤其涉及一种便携式管材或棒材的端面加工装置。

背景技术

液体、气体输送管道广泛应用于石油、化工、发电、制药等工业领域。在生产应用中，管道的前期铺设、中期工艺优化、及后期老化维修过程中常常需要管道再连接。由于输送介质的对生产安全、环境有重要影响，所以管道连接的密封性和可靠性显得尤为重要。为了提高管道的连接性能，通常需要对管道的端面进行切屑或修整，使其达到安装工艺要求。囿于管道的铺设、更换、维修往往是在生产现场，而不是在具有完善的加工机床的机械加工车间，于是技术人员设计了一种便携式管道端面加工装置。便携式管道端面加工装置是通过装置中刀具的旋转和进给实现管道端面加工的，刀具旋转中心与管道同轴、刀具沿着管道的轴向进给，刀具的进给决定了刀具施加管道端面上的力的大小。而刀具的进给是由人工旋转螺母实现的，因此刀具施加在管道端面上的力，不稳定、波动大，而致使实时切削量不稳定；实时切削量的不稳定会造成如下后果：1、当实时切削量过多时，刀具极容易卡死，影响加工效率，更有甚者，损坏刀具；2、实时切削量的宽幅波动导致刀具寿命短；3、实时切削量的宽幅波动还导致刀具相对管道中心轴跳动大，加工后的管道端面不规整、密封性差、合格率低。因此，现有便携式管道端面加工装置需要改进。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种刀具寿命长、加工效率高、管道端面加工规整的便携式管材或棒材的端面加工装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：便携式管材或棒材的端面加工装置，包括用于承载各组件的本体；设置在本体上、用于夹持管材或棒材的夹持组件；设置在本体上、用于切削管材或棒材端面的切削组件；设置在本体上、驱动切削组件或夹持组件之一转动的第一驱动组件；设置在本体上、驱动切削组件或夹持组件之一使两者相向和相背运动的第二驱动组件；还包括，能于切削组件与夹持组件相向运动时、在切削组件与夹持组件之间提供基本稳定的相互作用力的柔性进给单元。

进一步地，所述柔性进给单元是能于切削组件与夹持组件相向运动时、在切削组件与夹持组件之间、相向运动方向上提供基本稳定的相互作用力的单元。

进一步地，所述切削组件设置在第一驱动组件上，第一驱动组件驱动所述切削组件旋转。

进一步地，第二驱动装置连接第一驱动装置，并驱动第一驱动装置相对刀具组件移动。

进一步地，第二驱动装置通过所述柔性进给单元连接第一驱动装置，所述柔性进给单元能在第一驱动装置和第二驱动装置之间提供基本稳定的张力或牵引力。

进一步地，第二驱动装置是螺旋推进元件，该螺旋推进元件螺纹连接在本体上。

进一步地，第一驱动装置通过所述螺旋推进元件限位设置在本体上，第一驱动装置与本体是通过所述螺旋推进元件实现可拆卸的连接结构。螺旋推进元件与本体脱离螺纹连接后，第一驱动装置、切削组件、螺旋推进元件能的从主体的腔体内抽出。

进一步地，第一驱动装置是由驱动器和驱动器驱动旋转的驱动轴构成的，驱动轴包括接收动力的动力输入端、安装所述切削组件的安装端、以及嵌入到所述本体中具有固定和稳定作用的支撑轴；所述螺旋推进元件可活动的嵌套在驱动轴上；所述螺旋推进元件在所述主体上旋转时，通过自身设置的第一推动面推动驱动轴沿自身轴向向切削组件安装端移动、或通过自身设置的第二推动面推动驱动轴沿自身轴向向动力输入端移动。

进一步地，在所述支撑轴上套接有支撑筒，支撑轴通过支撑筒嵌入到所述本体中；支撑筒与支撑轴径向滑动设置，并且滑动地抵顶在驱动轴的切削组件安装端；支撑筒与所述本体轴向、径向均滑动设置；所述柔性进给单元设置在第二推动面与支撑筒的端面之间，第二推动面的力依次通过所述柔性进给单元、所述支撑筒传递到支撑轴上。

进一步地，在支撑筒的至少一端设置有套接在支撑轴上、用于减小旋转摩擦力的轴承。

进一步地，所述支撑轴在切削组件安装端一端还设置有柱形配合部，柱形配合部包括用于承接所述支撑筒上轴向推力的抵顶面、和用于密封支撑轴与本体间隙的柱形配合面，在柱形配合面上设置有清洁环。

本发明提供的管端端面加工装置，其柔性进给单元能于切削组件与夹持组件相向运动时、在切削组件与夹持组件之间、相向运动方向上提供基本稳定的相互作用力。切削加工工件时，柔性经给单元能保证在切削组件进给方向上、以基本稳定的推顶力作用的工件上，这种加工装置刀具寿命长、加工效率高、管道端面加工规整。第一驱动装置与本体可拆卸的连接结构能实现切削组件的快速更换以满足不同端面加工要求，可拆卸的结构、方便装置各部件收纳在工具箱。套接在支撑轴上的轴承能减小第一驱动装置因旋转间接传递给驱动螺旋驱动元件轴向旋转力，从而减小刀具进给波动，提高刀具进给稳定性，再者，轴承的设置使得第一驱动装置驱动切削组件时更省力。清洁环能保证主体的腔体与驱动轴之间的密封，防止切屑进入，提高装置寿命和加工稳定性。

附图说明

图1是本发明具体实施例结构图；

图2是实施例结构放大图；

图3是图2中A处局部放大图；

图4是图2中B处局部放大图；

图5是具体实施例拆卸开示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图对本发明的一个具体实施例子作详细说明。

便携式管材或棒材的端面加工装置，包括用于承载各组件的本体1；设置在本体1上、用于夹持管材或棒材的夹持组件2；设置在本体1上、用于切削管材或棒材端面的切削组件3；设置在本体1上、驱动切削组件3转动的第一驱动组件；设置在本体1上、驱动切削组件3相对夹持组件2相向和相背运动的第二驱动组件，本实施例中，第二驱动装置具体选用螺旋推进元件5，该螺旋推进元件5通过螺纹14螺纹连接在本体1上。能于切削组件3与夹持组件2相向运动时、在切削组件3与夹持组件2之间、相向运动方向上提供基本稳定张力的柔性进给单元；柔性进给单元通常可选用弹性元件，比如气囊、弹簧，本实施例具体选用了形变的碟簧6。本体1上设置有排放切屑的切屑孔12。

第一驱动装置是由驱动器和驱动器驱动旋转的驱动轴构成的，驱动轴包括接收动力的动力输入端41、安装所述切削组件的安装端43、以及嵌入到所述本体中具有固定和稳定作用的支撑轴42；动力输入端41连接驱动器，驱动器可采用电动机、液压气压旋转装置，本实施例中采用驱动手柄40；支撑轴42在切削组件安装端43一端还设置有柱形配合部44，柱形配合部44包括用于承接轴向推力的抵顶面46、和用于密封支撑轴42与本体1腔体11间隙的柱形配合面45，在柱形配合面45上设置有清洁环9。

支撑轴42上滑动的套接有支撑筒7，支撑轴42通过支撑筒7嵌入到主体1的腔体11中；支撑筒7与支撑轴42滑动设置，并且滑动地抵顶在驱动轴的切削组件安装端43；支撑筒7与本体1的腔体11轴向、径向均滑动设置；支撑筒7在本装置中起保证驱动轴轴心稳定、切削组件3平稳的作用，还具有滑动轴承的作用，支撑筒7在轴向、径向均大大减小了摩擦力。

切削组件3进给时，第一驱动装置与第二驱动装置或相互干扰，即因旋转摩擦力导致的被动转动或被动滞动的；为了减小这种干扰，支撑筒7两端抵顶在支撑轴42上套接的推力轴承81、82上。

螺旋推进元件5可活动的嵌套在支撑轴42上；第一驱动装置通过螺旋推进元件5限位设置在本体1上，第一驱动装置与本体1是通过螺旋推进元件5实现可拆卸的连接结构。螺旋推进元件5与本体1脱离螺纹连接后，第一驱动装置、切削组件3、螺旋推进元件5能从主体1的腔体11内抽出。图1、图2是本装置各零部件配合完好、螺旋推进元件将第一驱动装置固定在本体上的状态图。为了展示本发明可拆卸特征，请具体参阅第一驱动组件与本体分离的附图4。

螺旋推进元件5在主体1上顺时针、逆时针旋转时，通过自身设置的第一推动面51推动驱动轴沿自身轴向向切削组件安装端43移动、或通过自身设置的第二推动面52推动驱动轴沿自身轴向向动力输入端42移动。螺旋推进元件5距离驱动手柄40旋转面较近，为了优化螺旋推进元件5的操作空间，驱动轴上还活动的套接有筒形衬套48，螺旋推进元件5上的第二驱动面52上的力通过衬套48传递到驱动轴，该衬套48还具有减小摩擦的功效。螺旋推进元件5顺时针旋转时，第一推动面51产生的推力依次通过套设在支撑轴42上的碟簧51、推力轴承81、支撑筒7、推力轴承82、抵顶面46、传递到驱动轴上，具有弹性张力的碟簧81能在切削组件3进给方向上作用在圆管10上的力大致平稳，既使变化也是平缓的波动；螺旋推进元件5逆时针旋转时，第二推动面52产生的推力通过衬套48传递驱动轴上，使得切削组件3退离圆管10。

夹持组件2包括螺母21和夹持部22，螺母21通过螺纹13螺纹连接在本体1上，通过螺母21的顺时针、逆时针旋接实现夹持部22对圆管10的夹持或松开。

加工工件时，本装置的固定可采用多种方式，比如夹持固定工件10、夹持固定本体1等均可，为了便于夹持，本实施例中还在本体1上设置了用于固定整个装置的固定柄20。

以上实施例是一便携式管材或棒材的端面加工装置，工作原理如下：首先装配装置，根据待加工工件管材10欲加工成的端面选用合适规格形状的切削组件3，并固定在安装端43上，而后将刀具组件43伸入主体1的腔体11中使得支撑筒7与腔体11配合，螺旋推进元件5通过螺纹14螺纹连接在主体1上，完成装置的装配；紧接着夹持固定，通过固定柄20固定整个装置，然后将管材10伸入夹持部22中，调整管材10的使其位置能完成切削，通过21紧锁管材10；最后是切削加工，一只手匀速摇动手柄40使刀具组件3转动，另一只手徐徐旋转螺旋推进元件5使刀具组件3作用在管材10的端面上切削，根据刀具组件3旋转阻力及切屑的大小机动的控制螺旋推进元件5的进给速度和进给量，从而完成管材10的端面加工。

以上实施例是一个具体的案例，以下结构变换或方案调整均为本发明的简单变换，比如：1、第一驱动装置只要能切削组件相对夹持组件相对旋转即可，比如驱动夹持部旋转，而切削组件不动；2、第二驱动装置只要能使切削组件相对夹持组件相向或相背运动即可，比如驱动夹持部轴向运动，而切削组件不动；2、柔性进给单元只要能在切削组件切削时在进给方向上提供平稳的力即可，位置不限于本实施例，力度性质不限于张力，牵引力亦可，材料包括但不限于弹簧、橡胶、气囊等；4、切削组件可以是工具钢、硬质合金、砂轮等，切削组件可设计成与工件预期形状吻合的形状，比如U型、V型、内倒角、外倒角、内锥面、外锥面吻合的形状，切削组件可选用单个刀具、多个刀片组成的组合刀具，通过螺钉、卡簧、销钉等紧固件固定在驱动轴上。

Claims (13)

1.便携式管材或棒材的端面加工装置，包括用于承载各组件的本体；设置在本体上、用于夹持管材或棒材的夹持组件；设置在本体上、用于切削管材或棒材端面的切削组件；设置在本体上、驱动切削组件或夹持组件之一转动的第一驱动组件；设置在本体上、驱动切削组件或夹持组件之一使两者相向和相背运动的第二驱动组件，其特征在于：还包括，能于切削组件与夹持组件相向运动时、在切削组件与夹持组件之间提供基本稳定的相互作用力的柔性进给单元。

2.根据权利要求1所述的便携式管材或棒材的端面加工装置，其特征在于，所述柔性进给单元是能于切削组件与夹持组件相向运动时、在切削组件与夹持组件之间、相向运动方向上提供基本稳定的相互作用力的单元。

3.根据权利要求2所述的便携式管材或棒材的端面加工装置，其特征在于，所述切削组件设置在第一驱动组件上，第一驱动组件驱动所述切削组件旋转。

4.根据权利要求3所述的便携式管材或棒材的端面加工装置，其特征在于，第二驱动装置连接第一驱动装置，并驱动第一驱动装置相对刀具组件移动。

5.根据权利要求4所述的便携式管材或棒材的端面加工装置，其特征在于，第二驱动装置通过所述柔性进给单元连接第一驱动装置，所述柔性进给单元能在第一驱动装置和第二驱动装置之间提供基本稳定的张力或牵引力。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的便携式管材或棒材的端面加工装置，其特征在于，第二驱动装置是螺旋推进元件，该螺旋推进元件螺纹连接在本体上。

7.根据权利要求6所述的便携式管材或棒材的端面加工装置，其特征在于，第一驱动装置通过所述螺旋推进元件限位设置在本体上，第一驱动装置与本体是通过所述螺旋推进元件实现可拆卸的连接结构。

8.根据权利要求7所述的便携式管材或棒材的端面加工装置，其特征在于，第一驱动装置是由驱动器和驱动器驱动旋转的驱动轴构成的，驱动轴包括接收动力的动力输入端、安装所述切削组件的安装端、以及嵌入到所述本体中具有固定和稳定作用的支撑轴；所述螺旋推进元件可活动的嵌套在驱动轴上；所述螺旋推进元件在所述主体上旋转时，通过自身设置的第一推动面推动驱动轴沿自身轴向向切削组件安装端移动、或通过自身设置的第二推动面推动驱动轴沿自身轴向向动力输入端移动。

9.根据权利要求8所述的便携式管材或棒材的端面加工装置，其特征在于，在所述支撑轴上套接有支撑筒，支撑轴通过支撑筒嵌入到所述本体中；支撑筒与支撑轴径向滑动设置，并且滑动地抵顶在驱动轴的切削组件安装端；支撑筒与所述本体轴向、径向均滑动设置；所述柔性进给单元设置在第二推动面与支撑筒的端面之间，第二推动面的力依次通过所述柔性进给单元、所述支撑筒传递到支撑轴上。

10.根据权利要求9所述的便携式管材或棒材的端面加工装置，其特征在于，在所述支撑筒的至少一端设置有套接在所述支撑轴上、用于减小旋转摩擦力的轴承。

11.根据权利要求9所述的便携式管材或棒材的端面加工装置，其特征在于，所述支撑轴在切削组件安装端一端还设置有柱形配合部，柱形配合部包括用于承接所述支撑筒上轴向推力的抵顶面、和用于密封支撑轴与本体间隙的柱形配合面，在柱形配合面上设置有清洁环。

12.根据权利要求1～5任意一项所述的便携式管材或棒材的端面加工装置，其特征在于，所述柔性进给单元是弹性元件。

13.根据权利要求1～3任意一项所述的便携式管材或棒材的端面加工装置，其特征在于，所述夹持组件设置在第二驱动组件上，第一驱动组件驱动所述切削组件旋转。