CN108544311A - 一种短管内壁打磨装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种短管内壁打磨装置，涉及打磨工具技术领域，包括：打磨驱动装置、若干旋转打磨部和旋转进给部，打磨驱动装置包括驱动电机、主动锥齿轮和支架装置；若干旋转打磨部均布在以主动锥齿轮中心轴为轴心的圆周上；旋转进给部包括旋转套筒和传动装置，打磨装置可在旋转套筒内旋转，传动装置用于驱动旋转套筒作轴向进给运动；本发明通过打磨驱动装置同时驱动多个旋转打磨部，同时通过增加旋转打磨部的数量，可以提高管件内壁打磨的精度；并且清洁部采用吸尘式结构，有效的防止可能产生的污染，保证工作环境的整洁干净；采用间距调节装置实现了打磨装置可对不同内径的管件进行打磨，控制打磨装置的行进方向，实现高精度打磨。

Description

一种短管内壁打磨装置
技术领域
本发明涉及打磨工具技术领域，尤其是一种短管内壁打磨装置。
背景技术
目前对于管道口内外打磨多数生产企业主要是采用手工打磨，就是工人手拿电动或者气动的打磨机先在管的外壁打磨然后在内壁进行打磨，这样传统落后的加工方式已经落后了，手工打磨效率低，工人劳动强度大、工作环境恶劣；例如在船舶建造以及化工等行业需要铺设大量的管道，当两管道需要连接时，需要在管子两端焊上法兰盘，然后再将两法兰盘用螺栓连接。当管子需要和法兰焊接时，管子的端部内外均需要打磨以保证焊接质量。由于所需管道数目众多大小不一，所以面临着大量管道的打磨问题。
如中国发明专利CN105563264A公开的一种自动化管端内外打磨机械装置，包括工作台、砂轮移动机架、气动卡盘、外砂轮驱动电机、内砂轮驱动电机、外砂轮、内砂轮、挡板；其中：管子内外打磨机包括固工作台，工作台上安装有气动卡盘，砂轮移动机架可相对工作台上左右、前后移动，内打磨系统和外打磨系统均由内外砂轮驱动电机、传动轮、传动皮带和内外砂轮组成，气动卡盘前方安装有气动挡板，用于控制管子伸出长度，气动卡盘为一对，相向设置在工作台上，气动卡盘为由电机驱动自转并且夹持管子定心的卡盘；该发明的一种打磨机械装置不能很好的适应于不同长度管件的打磨，并且在适用于不同管径时，调节装置复杂。
又如中国发明专利CN 103481138B公开的一种管子内外打磨机，包括固定导轨、移动平台、升降台、打磨系统、传动滚轮、固定架和滚轮支撑传动架，固定导轨安装在水平面上；移动平台安装在固定导轨上，升降台安装在移动平台上，打磨系统安装在升降台上，包括外砂轮打磨系统和内砂轮打磨系统，外砂轮打磨系统用于打磨管子外壁，内砂轮打磨系统用于打磨管子内壁；滚轮支撑传动架安装在固定导轨上，传动滚轮安装在滚轮支撑传动架上；固定架安装在滚轮支撑传动架上；该发明的打磨机结构复杂，并且在用于较长管件打磨时，存在不能实现打磨的情况，适用范围不够广。
发明内容
一、要解决的技术问题
本发明要解决的问题是针对现有技术的缺陷，解决打磨装置在短管管件内壁自动化打磨的问题，并且还解决了现有技术中所存在的打磨效率低，打磨精度差的问题；以及现有管件内壁打磨装置体积较大，使用起来不够方便的问题。
二、技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种短管内壁打磨装置，包括：打磨驱动装置、若干旋转打磨部和旋转进给部，打磨驱动装置包括驱动电机、主动锥齿轮和支架装置，驱动电机和主动锥齿轮设置在支架装置上，驱动电机用于驱动主动锥齿轮旋转；
若干旋转打磨部均布在以主动锥齿轮中心轴为轴心的圆周上，旋转打磨部上设有第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮和打磨转轮，第一锥齿轮与主动锥齿轮啮合，第一锥齿轮和第二锥齿轮同轴，第二锥齿轮与第三锥齿轮啮合，第三锥齿轮和打磨转轮同轴，即主动锥齿轮带动第一锥齿轮旋转，使得第二锥齿轮同步旋转，第二锥齿轮带动第三锥齿轮旋转，从而使得打磨转轮旋转；
旋转进给部包括旋转套筒和传动装置，旋转套筒设置在支架装置另一端，打磨装置可在旋转套筒内旋转，传动装置用于驱动旋转套筒作轴向进给运动，旋转套筒带动打磨装置做轴向进给运动，从而实现对短管内壁的打磨。
其中，传动装置包括传动电机、齿轮和齿条，齿条设置在旋转套筒上，传动电机和齿轮设置在底座上，传动电机驱动齿轮旋转，通过齿轮和齿条的啮合配合，从而驱动旋转套筒作轴向进给运动。
其中，短管内壁打磨装置还包括清洁部，清洁部包括旋转风扇和存储装置，旋转风扇可转动设置在支架装置上，驱动电机驱动旋转风扇旋转，存储装置用于将旋转风扇吸入的打磨碎屑收集存储。
其中，旋转打磨部数量为3个，主动锥齿轮同时驱动3个第一锥齿轮旋转，从而带动3个打磨转轮旋转。
其中，同轴的第一锥齿轮和第二锥齿轮之间还设有间距调节装置，间距调节装置用于调节第一锥齿轮和第二锥齿轮之间的间隔距离，从而使得短管内壁打磨装置能适应不同内径的管件。
其中，第一锥齿轮和第二锥齿轮之间的连接件为螺纹配合连接，间距调节装置采用旋拧螺纹的方式调节第一锥齿轮和第二锥齿轮之间的间隔距离。
其中，第一锥齿轮和第二锥齿轮之间的连接件为套筒配合连接，套筒内设有弹簧，弹簧用于将第二锥齿轮向外顶出，通过改变弹簧的压缩量实现对第一锥齿轮和第二锥齿轮之间的间隔距离的调节。
其中，打磨转轮为树脂砂轮。
其中，驱动电机为单相异步电机。
其中，存储装置上设有电磁铁，电磁铁用于吸附打磨碎屑。
三、有益效果
与现有技术相比，本发明提供的一种短管内壁打磨装置，通过打磨驱动装置同时驱动多个旋转打磨部，大大提高了管件内壁打磨的效率，同时通过增加旋转打磨部的数量，可以提高管件内壁打磨的精度；并且清洁部采用吸尘式结构，有效的防止可能产生的污染，保证工作环境的整洁干净，采用电磁铁吸附打磨碎屑，进一步防止打磨碎屑的四处飘散；
采用间距调节装置实现了打磨装置可对不同内径的管件进行打磨；采用树脂砂轮能充分利用其良好的弹性和自锐性；并且本发明驱动电机采用单相异步电机，可频繁的控制电机进行正反转，从而控制打磨装置的行进方向，实现高精度打磨。
附图说明
图1为本发明短管内壁打磨装置的爆炸图；
图2为本发明短管内壁打磨装置的立体图；
图3为本发明短管内壁打磨装置的打磨驱动装置和旋转打磨部部件图；
图中：1为打磨驱动装置；2为旋转打磨部；5为驱动电机；6为主动锥齿轮；7为第一锥齿轮；8为第二锥齿轮；9为第三锥齿轮；10为打磨转轮；11为旋转风扇；12为存储装置；13为旋转套筒；14为传动装置；15为间距调节装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
实施例1：
本发明实施例的一种短管内壁打磨装置，如图1、图2和图3所示，包括：打磨驱动装置1、若干旋转打磨部2和旋转进给部，打磨驱动装置1包括驱动电机5、主动锥齿轮6和支架装置，驱动电机5和主动锥齿轮6设置在支架装置上，驱动电机5用于驱动主动锥齿轮6旋转；在本发明中，具体应用过程中，设有3个旋转打磨部2，3个旋转打磨部2均布在以主动锥齿轮6中心轴为轴心的圆周上；
如图3所示，在旋转打磨部2上设有第一锥齿轮7、第二锥齿轮8、第三锥齿轮9和打磨转轮10，第一锥齿轮7与主动锥齿轮6啮合，第一锥齿轮7和第二锥齿轮8同轴，第二锥齿轮8与第三锥齿轮9啮合，第三锥齿轮9和打磨转轮10同轴，即主动锥齿轮6带动第一锥齿轮7旋转，使得第二锥齿轮8同步旋转，第二锥齿轮8带动第三锥齿轮9旋转，从而使得打磨转轮10旋转；具体而言，主动锥齿轮6同时与3个第一锥齿轮7啮合，3个第一锥齿轮7的转轴心与主动锥齿轮6的转轴心互相平行设置，主动锥齿轮6同时驱动3个第一锥齿轮7旋转，从而带动3个打磨转轮10旋转；此时，3个打磨转轮10旋转方向一致。
如图2所示，旋转进给部包括旋转套筒13和传动装置14，旋转套筒13设置在支架装置另一端，打磨装置可在旋转套筒13上旋转，传动装置14用于驱动旋转套筒13作轴向进给运动，旋转套筒13带动打磨装置做轴向进给运动，从而实现对短管内壁的打磨；其中，传动装置14包括传动电机、齿轮和齿条，齿条设置在旋转套筒13上，传动电机和齿轮设置在底座上，旋转套筒13可在底座上对应旋转套筒13设置的滑轨上滑动，传动电机驱动齿轮旋转，通过齿轮和齿条的啮合配合，从而驱动旋转套筒13作轴向进给运动，采用齿轮齿条的啮合关系进行轴向驱动具有快速的反应能力，有助于实现高精度打磨的效果，可以通过电机控制装置对电机进行自动化控制，从而实现对旋转套筒13的轴向运动进行自动化控制。
并且在短管内壁打磨装置还包括清洁部，清洁部包括旋转风扇11和存储装置12，旋转风扇11可转动设置在支架装置上，驱动电机5驱动旋转风扇11旋转，存储装置12用于将旋转风扇11吸入的打磨碎屑收集存储；避免了在打磨过程中，由于打磨碎屑所产生的污染，保证工作环境的整洁干净，同时旋转风扇11直接通过驱动电机5进行驱动，更加简单方便。
为了适应于不同管径的管件内壁打磨工作，在同轴的第一锥齿轮7和第二锥齿轮8之间还设有间距调节装置15，间距调节装置15用于调节第一锥齿轮7和第二锥齿轮8之间的间隔距离，从而使得短管内壁打磨装置能适应不同内径的管件；整个旋转打磨部2通过锥齿轮系统进行转速调节以及力的传递方向改变，从而实现打磨转轮10对管件内壁的打磨工作，在应用3个旋转打磨部2时，使得打磨装置整体具有更好的支撑，能够保持更好的稳定状态，同时还能使得管件内壁在打磨过程中不会出现遗漏没有打磨到的现象。
具体实施中，如图3所示，间距调节装置15通过在第一锥齿轮7和第二锥齿轮8之间采用螺纹配合连接的连接件实现，间距调节装置15采用旋拧螺纹的方式调节第一锥齿轮7和第二锥齿轮8之间的间隔距离，通过旋拧螺纹，然后通过紧固螺母进行位置固定，从而完成第一锥齿轮7和第二锥齿轮8之间的间隔调节，即实现打磨转轮10的旋转半径的调节，使得打磨装置适用范围更广。
打磨转轮10为树脂砂轮，采用树脂做成的砂轮，强度高，具有一定的弹性，自锐性好，制作简便，工艺周期短。
驱动电机5为单相异步电机，可频繁的控制电机进行正反转，从而控制打磨装置的行进方向，实现高精度打磨。
在存储装置12上设有电磁铁，电磁铁用于吸附打磨碎屑，进一步防止打磨碎屑的四处飘散。
实施例2：
实施例2相较于实施例1来说，其区别在于，第一锥齿轮7和第二锥齿轮8之间的连接件为套筒配合连接，套筒内设有弹簧，弹簧用于将第二锥齿轮8向外顶出，通过改变弹簧的压缩量实现对第一锥齿轮7和第二锥齿轮8之间的间隔距离的调节，通过弹簧压缩产生的弹力，能为第二锥齿轮8、第三锥齿轮9和打磨转轮10整体产生径向的弹力，将打磨转轮10与待打磨管件内壁之间有一定挤压，更有利于提高打磨效果，提高打磨精度，同时该结构能使得打磨装置具有自适应能力，无需人工进行调节，自动化程度更高。
实施例3：
实施例3相较于实施例1来说，其区别在于，将旋转打磨部2设置为4个，即4个旋转打磨部2均布在以主动锥齿轮6中心轴为轴心的圆周上，4个旋转打磨部2同时对待打磨管件内壁进行打磨，此时可以采用更高转速的传动电机，提高打磨过程中打磨装置的行进速度，并且不会影响打磨效果，效率更高。
本发明在具体使用过程中，在将待打磨管件固定在工作台上后，将打磨装置与待打磨管件配合设置，通过电机控制装置控制驱动电机5的转速用以控制打磨精度，通过电机控制装置控制传动电机，从而控制所述打磨装置的轴向作进给运动的速度，启动驱动电机5，使得打磨转轮10开始旋转，进行打磨工作；在打磨转轮10与待打磨管件内壁的摩擦力的驱动下，打磨装置绕旋转套筒13旋转，实现对待打磨管件内壁的全方位打磨，无需对待打磨管件进行位置的调整，此时，配合旋转进给部的轴向进给运动，实现对待打磨管件内壁的高精度打磨。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种短管内壁打磨装置，其特征在于，所述短管内壁打磨装置包括：打磨驱动装置(1)、若干旋转打磨部(2)和旋转进给部，所述打磨驱动装置(1)包括驱动电机(5)、主动锥齿轮(6)和支架装置，所述驱动电机(5)和主动锥齿轮(6)设置在所述支架装置一端，所述驱动电机(5)用于驱动所述主动锥齿轮(6)旋转；
若干所述旋转打磨部(2)设置在以所述主动锥齿轮(6)中心轴为轴心的圆周上，所述旋转打磨部(2)上设有第一锥齿轮(7)、第二锥齿轮(8)、第三锥齿轮(9)和打磨转轮(10)，所述第一锥齿轮(7)与所述主动锥齿轮(6)啮合，所述第一锥齿轮(7)和所述第二锥齿轮(8)同轴，所述第二锥齿轮(8)与所述第三锥齿轮(9)啮合，所述第三锥齿轮(9)和所述打磨转轮(10)同轴，即所述主动锥齿轮(6)带动所述第一锥齿轮(7)旋转，使得所述第二锥齿轮(8)同步旋转，所述第二锥齿轮(8)带动所述第三锥齿轮(9)旋转，从而使得所述打磨转轮(10)旋转；
所述旋转进给部包括旋转套筒(13)和传动装置(14)，所述旋转套筒(13)设置在所述支架装置另一端，打磨装置可在所述旋转套筒(13)上旋转，所述传动装置(14)用于驱动所述旋转套筒(13)作轴向进给运动，所述旋转套筒(13)带动打磨装置做轴向进给运动，从而实现对短管内壁的打磨。
2.如权利要求1所述的短管内壁打磨装置，其特征在于，所述传动装置(14)包括传动电机、齿轮和齿条，所述齿条设置在所述旋转套筒(13)上，所述传动电机和所述齿轮设置在底座上，所述传动电机驱动所述齿轮旋转，通过齿轮和齿条的啮合配合，从而驱动旋转套筒(13)作轴向进给运动。
3.如权利要求1所述的短管内壁打磨装置，其特征在于，所述短管内壁打磨装置还包括清洁部，所述清洁部包括旋转风扇(11)和存储装置(12)，所述旋转风扇(11)可转动设置在所述支架装置上，所述驱动电机(5)驱动所述旋转风扇(11)旋转，所述存储装置(12)用于将所述旋转风扇(11)吸入的打磨碎屑收集存储。
4.如权利要求1所述的短管内壁打磨装置，其特征在于，所述旋转打磨部(2)数量为3个，所述主动锥齿轮(6)同时驱动3个第一锥齿轮(7)旋转，从而带动3个打磨转轮(10)旋转。
5.如权利要求1所述的短管内壁打磨装置，其特征在于，同轴的所述第一锥齿轮(7)和所述第二锥齿轮(8)之间还设有间距调节装置(15)，所述间距调节装置(15)用于调节所述第一锥齿轮(7)和所述第二锥齿轮(8)之间的间隔距离，从而使得所述短管内壁打磨装置能适应不同内径的管件。
6.如权利要求5所述的短管内壁打磨装置，其特征在于，所述第一锥齿轮(7)和所述第二锥齿轮(8)之间的连接件为螺纹配合连接，所述间距调节装置(15)采用旋拧螺纹的方式调节所述第一锥齿轮(7)和所述第二锥齿轮(8)之间的间隔距离。
7.如权利要求5所述的短管内壁打磨装置，其特征在于，所述所述第一锥齿轮(7)和所述第二锥齿轮(8)之间的连接件为套筒配合连接，所述套筒内设有弹簧，所述弹簧用于将所述第二锥齿轮(8)向外顶出，通过改变所述弹簧的压缩量实现对所述第一锥齿轮(7)和所述第二锥齿轮(8)之间的间隔距离的调节。
8.如权利要求2所述的短管内壁打磨装置，其特征在于，所述传动电机为单相异步电机。
9.如权利要求1所述的短管内壁打磨装置，其特征在于，所述打磨转轮(10)为树脂砂轮。
10.如权利要求3所述的短管内壁打磨装置，其特征在于，所述存储装置(12)上设有电磁铁，所述电磁铁用于吸附打磨碎屑。
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