CN105196146B - 一种气动式钢管外圆打磨抛光机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气动式钢管外圆打磨抛光机，包括固定进给装置、内孔为台阶孔的定子和转子支撑架；定子内偏心设置有可绕自身轴线旋转的圆台筒形的转子，转子直径较大端与定子直径较大端之间形成腔体，转子直径较小端与转子支撑架相连，转子直径较大端均布有多个叶片同时还均布有三个与转子内孔相通的抛光头装置安装孔，叶片可沿转子直径径向往复移动；定子的侧壁上设有与腔体连通的进气口和排气口；抛光头装置安装孔内有可往复移动的抛光头装置。该抛光机能对U形换热管与管板的胀接及焊接部位、较长的石油化工输送管线及其它弯曲状圆管形工件的拼接接头位置除锈及除氧化皮，不损伤工件，适用范围广、成本低、安全可靠、操作方便。

Description

一种气动式钢管外圆打磨抛光机

技术领域

本发明属于钢管磨削抛光加工机械领域，涉及一种圆管状工件外圆的打磨抛光设备，特别涉及一种气动式钢管外圆打磨抛光机，主要用于压力容器换热管、石油化工输送管线及其它圆形管件的打磨除锈及抛光。

背景技术

现有的钢管打磨抛光设备，几乎都是抛光头绕主轴高速旋转，同时钢管也绕轴线旋转，打磨抛光钢管外圆表面。这种设备类型很多，有自动的，也有手动的，有的生产效率还很高。但是，实际生产的很多情况下，现有的设备并不适用，比如：1）U形换热管与管板的胀接及焊接部位需要除锈及氧化皮，且不得损伤换热管，以满足胀接及焊接的要求；2）较长的石油化工输送管线及其它弯曲状圆管形工件的拼接接头位置需要除锈及氧化皮，以满足焊接及无损检测要求。对于上述情况的工件，都有一共同特性，就是工件绕轴线旋转难度较大，所以大多情况下，都采用手工打磨方法，相应的设备是手持砂轮，效率较低，并且产生大量的灰尘，作业条件较差。因此需要有一种装置，工件不需旋转，通过抛光头的旋转来实现工件的打磨抛光，而本发明正好满足这种需求，将会解决这一问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于U形换热管、其它形状的弯曲管及长度较大的管件外圆打磨抛光机。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种气动式钢管外圆打磨抛光机，包括并排依次设置的固定进给装置、基座和转子支撑架基座上安装有内孔为台阶孔的定子，该台阶孔的直径较小孔朝向转子支撑架；定子内套装有圆台筒形的转子，转子直径较大的一端位于定子直径较大的孔内，转子直径较小的一端穿过定子的内孔，伸入转子支撑架中，并与转子支撑架相连接，转子可绕自身轴线旋转，转子直径较大端的外侧壁上均布有多个叶片，叶片可沿转子直径较大端的径向往复移动；转子与定子偏心设置，转子直径较大端与定子直径较大端之间形成腔体，定子的侧壁上设有与该腔体连通的进气口和排气口；转子直径较大端的侧壁上还均布有三个与转子内孔相通的抛光头装置安装孔，抛光头装置安装孔内设有可沿抛光头装置安装孔往复移动的抛光头装置。

本发明打磨抛光设备实现了工件不旋转，抛光头绕工件旋转，对管件外圆进行打磨抛光。同时，抛光头也在绕轴线自转，消除了抛光头的单侧磨损。该设备能对U形换热管与管板的胀接及焊接部位进行除锈及除氧化皮，满足胀接及焊接的要求；能对较长的石油化工输送管线及其它弯曲状圆管形工件的拼接接头位置除锈及除氧化皮，满足焊接及无损检测要求；并且不损伤工件；解决了U形换热管、其它形状的弯曲管及长度较大的钢管不容易绕轴线旋转的问题。

附图说明

图1是本发明外圆打磨抛光机的主视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是本发明外圆打磨抛光机中定子和转子的组装图。

图4是本发明外圆打磨抛光机中抛光头装置的示意图。

图5 是图4中P处的放大图。

图6是本发明外圆打磨抛光机中固定进给装置的主视图。

图7是图6的左视图。

图中：1.工件，2.定子，3.转子，4.转子支撑架，5.固定进给装置，6.抛光头装置，7.叶片，8.抛光头装置安装孔，9.进气口，10.抛光头，11.机座，12.底座，13.弹簧，14.挡圈，15.连杆，16.排气口，17.上手轮，18.上支撑架，19.升降架，20.上轴，21.下轴，22.下支撑架，23.下辊，24.上辊，25.下手轮，26.丝杠。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1和图2所示，本发明外圆打磨抛光机，包括底座12，底座12上并排依次设有固定进给装置5、基座11和转子支撑架4，基座11上安装有筒形的定子2，定子2的内孔为台阶孔，该台阶孔中直径较小的孔朝向转子支撑架4；定子2内套装有筒形的转子3，转子3的外部形状为单台阶阶梯轴，内部为通孔，即圆台筒形；转子3的轴线水平设置，转子3直径较大的一端位于定子2直径较大的孔中，转子3直径较小的一端穿过定子2的内孔，伸入转子支撑架4中，并与转子支撑架4相连接，转子3可绕自身轴线旋转，转子3直径较大端的外侧壁上均布有多个叶片7，叶片7可沿转子3直径较大端的径向往复移动；转子3直径较大端的直径小于定子2直径较大端的直径，转子3与定子2偏心设置，如图3所示，转子3直径较大一端朝向上方的侧壁与定子3直径较大一端朝向上方的内壁相接触，转子3直径较大端与定子3直径较大端之间形成腔体，定子2的侧壁上设有与该腔体连通的进气口9和排气口16，进气口9和排气口16分别位于转子3侧壁与定子2内壁相接触部位的两侧。

转子3直径较大端的侧壁上还均布有三个抛光头装置安装孔8，抛光头装置安装孔8为台阶孔，并与转子3的内孔相通，抛光头装置安装孔8中直径较小孔朝向转子3的内孔，抛光头装置安装孔8内设有“T”形的连杆15，沿朝向转子3内孔的方向、连杆15上依次套装有弹簧13和挡圈14，连杆15外径较大端、弹簧13和挡圈14均位于抛光头装置安装孔8直径较大的孔内，如图4和图5所示，连杆15外径较小端穿过抛光头装置安装孔8伸入转子3的内孔中，连杆15伸入转子3内孔一端的侧壁上安装有抛光头10，抛光头10的安装轴线与转子3的轴线之间的夹角为30°～45°，抛光头10位于转子3的内孔中，连杆15可沿抛光头装置安装孔8轴线往复移动，连杆15、弹簧13、挡圈14和抛光头10组成抛光头装置6。转子3上设有与腔体相通的泄气孔。

如图6和图7所示，本发明外圆打磨抛光机中的固定进给装置5，包括并排设置的上支撑架18和两个下支撑架22，支撑架18位于两个下支撑架22之间，下支撑架22上设有下轴21，下轴21的高度位置可调节，下轴21上安装有下辊23和下手轮25；上支撑架18上设有升降架19，升降架19顶部通过丝杠26与上手轮17相连，丝杠26与上支撑架18螺纹连接，升降架19上水平设置有上轴20，上轴20上套装有上辊24，上辊24可沿自身轴线转动，通过上手轮17可驱动升降架19上下往复移动。上辊24的高度位置高于下辊23的高度位置，上辊24的轴线与下辊23的轴线相平行。

上支撑架18和两个下支撑架22沿转子3的轴线方向设置，且上辊24的轴线和下辊23的轴线均与转子3的轴线相垂直。

使用本发明外圆打磨抛光机时：将进气口9与压缩空气源相连接，将需要打磨抛光外圆表面的工件1放置在两个下辊23上，调整下辊23的高度，使工件1的轴线与转子3的轴线重合，旋转上手轮17，驱动丝杠18转动，使升降架19下降，升降架19带动上辊24向下移动，至下辊24压在工件1上，通过下手轮25驱动下辊23转动，将工件1朝向转子的一端送入转子3的内孔。打开压缩空气源，压缩空气通过进气口9进入腔体内，并向排气口16的方向运行，压缩空气运行过程中向压缩空气运行方向推动叶片7，叶片7带动转子3高速旋转，转子3带动抛光头装置6高速旋转。转子3旋转过程中，有部分压缩空气进入抛光头装置安装孔8内，并推动抛光头装置6向转子3内孔的方向移动，弹簧13被压缩，连杆15深入转子3的内孔，直至抛光头10与工件1紧密接触，抛光头10在转子3带动下在工件1外圆表面高速旋转，对工件1外圆进行打磨抛光，抛光头10绕工件1公转时，也在自转，以避免抛光头10单侧磨损。通过下手轮25驱动下辊24转动，使工件1向转子3的方向移动，而且由于抛光头10的安装轴线与转子3的轴线之间有夹角，所以在转子3带动抛光头10高速旋转的情况下，给工件1一相对较小的轴向力，即实现工件1的轴向进给。打磨抛光工作结束后，关闭压缩空气源，弹簧13回弹，连杆15向远离工件1的方向移动，抛光头10与工件1分离，待转子3停止后，取下打磨抛光后的工件1。

当压缩空气源源不断地通过进气口9进入由定子2和转子3所形成的腔体时，若腔体绝对密闭，势必造成压力持续增高，达到平衡，叶片7两侧的压力相等，将不能带动转子3旋转做功。设置泄气孔的目的是让腔体内有一个相对平衡的气流，在叶片7两侧形成压差。

抛光头10的安装轴线与转子3的轴线之间的夹角为30°～45°，若角度太小，工件1进给所需轴向力较大；若角度太大，抛光头10与工件1的有效接触长度将会减小，降低生产效率。

采用本发明打磨抛光机加工弯曲工件时，根据实际情况，通过固定经装置5调整工件1的高度位置，直至打磨抛光机可以平稳运转，否则打磨抛光机会产生剧烈振动，甚至损坏。

本发明打磨抛光机可对一定范围内不同直径的管件进行打磨抛光；对于同一批工件（直径及形状相同的工件），只需调试一次。

由于打磨抛光过程中会产生大量粉尘，可能会堵塞转子3及抛光头装置6，导致设备不能正常使用，所以要定期清理粉尘，润滑转子3及抛光头装置6，保证其能够灵活转动及伸缩。

Claims (7)

1.一种气动式钢管外圆打磨抛光机，其特征在于，包括并排依次设置的固定进给装置（5）、基座（11）和转子支撑架（4），基座（11）上安装有内孔为台阶孔的定子（2），该台阶孔的直径较小孔朝向转子支撑架（4）；定子（2）内套装有圆台筒形的转子（3），转子（3）直径较大的一端位于定子（2）直径较大的孔内，转子（3）直径较小的一端穿过定子（2）的内孔，伸入转子支撑架（4）中，并与转子支撑架（4）相连接，转子（3）可绕自身轴线旋转，转子（3）直径较大端的外侧壁上均布有多个叶片（7），叶片（7）可沿转子（3）直径较大端的径向往复移动；转子（3）与定子（2）偏心设置，转子（3）直径较大端与定子（2）直径较大端之间形成腔体，定子（2）的侧壁上设有与该腔体连通的进气口（9）和排气口（16）；转子（3）直径较大端的侧壁上还均布有三个与转子（3）内孔相通的抛光头装置安装孔（8），抛光头装置安装孔（8）内设有可沿抛光头装置安装孔（8）往复移动的抛光头装置（6）。

2.根据权利要求1所述的气动式钢管外圆打磨抛光机，其特征在于，转子（3）直径较大一端朝向上方的侧壁与定子（2）直径较大一端朝向上方的内壁相接触，进气口（9）和排气口（16）分别位于转子（3）侧壁与定子（2）内壁相接触部位的两侧。

3.根据权利要求1所述的气动式钢管外圆打磨抛光机，其特征在于，所述的抛光头装置安装孔（8）为台阶孔，抛光头装置安装孔（8）中直径较小孔朝向转子（3）的内孔，抛光头装置安装孔（8）内设有“T”形的连杆（15），沿朝向转子（3）内孔的方向、连杆（15）上依次套装有弹簧（13）和挡圈（14），连杆（15）外径较大端、弹簧（13）和挡圈（14）均位于抛光头装置安装孔（8）直径较大的孔内，连杆（15）外径较小端穿过抛光头装置安装孔（8）伸入转子（3）的内孔中，连杆（15）伸入转子（3）内孔一端的侧壁上安装有抛光头（10），抛光头（10）位于转子（3）的内孔中，连杆（15）可沿抛光头装置安装孔（8）轴线往复移动，连杆（15）、弹簧（13）、挡圈（14）和抛光头（10）组成抛光头装置（6）。

4.根据权利要求3所述的气动式钢管外圆打磨抛光机，其特征在于，所述抛光头（10）安装轴线与转子（3）轴线之间的夹角为30°～45°。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的气动式钢管外圆打磨抛光机，其特征在于，所述的转子（3）上设有与腔体相通的泄气孔。

6.根据权利要求1所述的气动式钢管外圆打磨抛光机，其特征在于，所述的固定进给装置（5）包括并排设置的上支撑架（18）和两个下支撑架（22），上支撑架（18）位于两个下支撑架（22）之间，下支撑架（22）上设有下轴（21），下轴（21）的高度位置可调节，下轴（21）上安装有下辊（23）和下手轮（25）；上支撑架（18）上设有升降架（19），升降架（19）顶部通过丝杠（26）与上手轮（17）相连，丝杠（26）与上支撑架（18）螺纹连接，升降架（19）上水平设置有上轴（20），上轴（20）上套装有上辊（24），上辊（24）可沿自身轴线转动，通过上手轮（17）可驱动升降架（19）上下往复移动，上辊（24）的轴线与下辊（23）的轴线相平行；上支撑架（18）和两个下支撑架（22）沿转子（3）的轴线方向设置，且上辊（24）的轴线和下辊（23）的轴线均与转子（3）的轴线相垂直。

7.根据权利要求6所述的气动式钢管外圆打磨抛光机，其特征在于，所述上辊（24）的高度位置高于下辊（23）的高度位置。