CN108890732A - 一种静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置 - Google Patents

一种静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置 Download PDF

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Abstract

一种静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置，其包括基座模块，夹紧模块以及热加工模块；本发明所述静电导除型聚合物输油管端面周向键槽加工装置，可实现同时驱动三个联动夹紧卡爪以及同时驱动三个热加工刀头的功能，即具有自动定心功能以及同时加工相同深度键槽的特点，从而保证了静电导除型聚合物输油管端面径向键槽的加工精度，同时具有简单可靠、加工效率高、适应性强和良好的现场施工性等优点。

Description

一种静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置
技术领域
本发明属于聚合物输油管技术领域，涉及一种静电导除型聚合物输油管连接用槽孔加工装置，具体地说是一种静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置。
技术背景
聚合物输油管以其质量轻、耐腐蚀、摩擦系数小、安装维修方便和易于泄漏检测等特点，已成为输油管市场上的主流产品而且该产品市场前景十分广阔。采用聚合物输油管输送油品时，会在油管内壁由于摩擦、撞击等原因产生静电荷而存在安全隐患。可见，实现高效、可靠的静电导除是聚合物输油管安全使用的核心关键问题。
目前，市场上已有静电导除型输油管，其一般由外层强度层、内层导电层以及连接内层和外层的中间粘结层组成。这种静电导除型输油管，可实现油品输送过程中的静电导除。然而，现有的输油管接头不具有静电导除功能。针对这一问题，王宏宇等人发明了以止口端面径向键轴向导通实现静电导除（CN106567972A）的输油管接头，为解决油品在聚合物输油管输送过程中的静电导除问题提供了一种很好的思路。如图1所示。其基本原理是，在三层静电导除聚合物输油管端面导电层处开设径向键槽，管接头上具有导电功能的径向键与径向键槽紧密配合，使得在使用管接头连通输油管时输油管路内层导电层可靠连通，从而保证油品输送过程中的静电导除。目前，静电导除聚合物输油管端面径向键槽仅能依靠人工划线等找正位置进行加工，不仅加工效率极低而且精度也得不到保证。
据申请人所知，目前尚未有一种可以在静电导除型聚合物输油管端面加工径向键槽的专用装置，一定程度上限制了静电导除型聚合物输油管的广泛应用。
发明内容
本发明的目的是针对目前尚未有一种可以在静电导除型聚合物输油管端面加工径向键槽专用装置可供使用的问题，发明一种易于现场施工用的具有自定心功能且适用不同管径的静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置。
本发明的技术方案：
一种静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置，其包括基座模块，夹紧模块以及热加工模块；其中，基座模块由壳体19、圆筒外壁17、手持把手27、把手螺钉28以及壳体螺钉18组成，夹紧模块由驱动手轮1、螺杆2、驱动箱体3、夹紧卡爪4、齿轮箱体16、齿轮箱体端盖15、驱动锥齿轮26、从动锥齿轮14、键25、轴承12、套筒13、驱动箱体螺钉24和螺钉11组成，热加工模块由手轮21、螺杆轴20、固定刻度盘23、旋转刻度盘22、锥面滑槽8、固定板9、固定螺钉10、弹簧7、电源29、电源螺钉30、导线31、热加工刀头6和热加工刀座5组成；所述基座模块的壳体19置于圆筒外壁17内侧，并通过壳体19右侧端面三个加强筋上的螺纹孔和壳体螺钉18与圆筒外壁连接，手持把手25置于圆筒外壁17外侧中央位置并通过4个把手螺钉26联接，固定刻度盘23固定于壳体19的右侧；所述驱动手轮1与螺杆2末端的四方孔连接，且螺杆2与夹紧卡爪4通过螺纹连接置于驱动箱体3之内，且螺杆2穿过驱动箱体4与锥齿轮26在齿轮箱体16内相连接，且驱动锥齿轮26与两个完全相同的从动锥齿轮14啮合连接，且从动锥齿轮14与轴承12配合并置于齿轮箱体内，齿轮箱体端盖15通过12颗均布的齿轮箱体端盖螺钉11与齿轮箱体16连接，驱动箱体3右侧连接块置于圆筒外壁17左侧端面均布的凹槽中并通过均布的3个驱动箱体螺钉24连接；所述活动刻度盘22固定于手轮21左侧，螺杆轴20置于壳体19内，其右侧轴端通过手轮21的四方孔并与之配合连接，其左侧轴端置于锥面滑槽8大端面的中心盲孔内，并通过两个固定板9和螺钉10与之连接，热加工刀座5的尾部置于锥面滑槽8的滑槽内，并穿过壳体19的圆孔。
所述静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置的三个夹紧模块与三个热加工模块分别位于与壳体19左侧均布的三个圆孔对应位置处。
所述三个夹紧模块中与手持把手27水平对齐的模块为主动夹紧模块，其他两个为从动夹紧模块，且主动夹紧模块中的螺杆2的螺纹旋向与从动夹紧模块中的螺杆螺纹旋向相反。
所述壳体19是一个带有两组均布加强筋的圆筒结构，其中右侧的加强筋位于圆筒结构外侧且有连接用的螺纹孔，左侧的加强筋位于圆筒结构外侧并置于圆筒外壁17的中央起支撑作用，圆筒结构距离左端面10mm处的壁面上均布有三个用于安放热加工刀座5的圆孔。
所述锥面滑槽8为一个锥形圆台，其锥面上均布有三个可供可加工刀座5滑动的滑槽，锥形圆台大端面中心有一盲孔，用于安置螺杆轴20，盲孔上下两侧分布有对称的两个螺纹连接孔。
所述夹紧卡爪4为一个板状结构，左侧下部开设有V型槽、右侧对称分布有可供在驱动箱体3侧面滑动的两条滑槽以及与螺杆2配合使用的螺孔。
所述热加工刀座5由刀头套5-1和锥面刀底座5-2组成，并且刀头套5-1和锥面底座5-2通过螺纹连接将可更换热加工刀头6封装于刀头套5-1的空腔中，其中锥面底座5-2的内部分布有导线槽。
所述驱动箱体3上下箱盖分布有安置螺杆2的通孔，左侧面分布有可供夹紧卡爪4上下滑动的中央滑槽，右侧面有一与圆筒外壁17连接用的条状连接块。
所述齿轮箱体16为一双层环形筒体，内环和外环一侧端面各均布有6个连接用螺纹孔，而且外壁面上均布有三个凹槽。
所述径向键槽加工装置可通过更换热加工刀头6而加工不同形状的端面键槽，如矩形径向键槽，圆弧形径向键槽，梯形径向键槽，而且可采用遥控方式也可外接开关按钮方式控制电源29的通断。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
本发明的有益效果：
（1）本发明所述静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置，可实现三个联动夹紧卡爪同时移动相同距离的功能即具有自动定心功能，以及驱动热加工刀头同时移动相同距离的功能即同时加工相同深度键槽的特点，从而保证了静电导除型聚合物输油管端面径向键槽的加工精度，同时具有加工效率高的优点。
（2）本发明所述静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置，可用于在不同外径（36mm-160mm）的聚合物输油管端面加工径向键槽，覆盖了现有输油管主流规格，具有较强的适应性。
（3）本发明所述静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置，简单可靠，易于携带，方便安装，具有良好的现场施工可行性。
附图说明
图1是CN106567972A所述聚合物输油管结构及径向键槽位置示意图。
图2是本发明装置结构示意图。，图2（a）为主视图，图2（b）为图2（a）的A-A剖视图，图2（c）为图2（a）的B向视图。
图3是本发明所述壳体19的结构示意图。
图4 是本发明所述锥面滑槽8的结构示意图。
图5是本发明所述夹紧卡爪4的结构示意图。
图6是本发明所述热加工刀座5的结构示意图。
图7是本发明所述驱动箱体3的结构示意图。
图8是本发明所述齿轮箱体16的结构示意图。
图9是本发明所述齿轮运动关系示意图。
图中1、驱动手轮；2、螺杆；3、驱动箱箱体；4、夹紧卡爪；5、热加工刀座；6、热加工刀头；7复位弹簧；8、锥面滑槽；9、固定板；10、螺钉；11、齿轮箱端盖螺钉；12、滚动轴承；13、套筒；14、从动锥齿轮；15、齿轮箱端盖；16、齿轮箱体；17、圆筒外壁；18、壳体螺钉；19、壳体；20、螺杆轴；21、手轮；22、活动刻度盘；23、固定刻度盘；24、驱动箱体螺钉；25、键；26、主动锥齿轮；27、手持把手；28、把手螺钉；29、电源；30、电源螺钉；31、导线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例对本发明做进一步说明。
如图1-9所示
一种静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置（图2），其包括基座模块，夹紧模块以及热加工模块；其中，基座模块由壳体19、圆筒外壁17、手持把手27、把手螺钉28以及壳体螺钉18组成，夹紧模块由驱动手轮1、螺杆2、驱动箱体3、夹紧卡爪4、齿轮箱体16、齿轮箱体端盖15、驱动锥齿轮26、从动锥齿轮14、键25、轴承12、套筒13、驱动箱体螺钉24和螺钉11组成，热加工模块由手轮21、螺杆轴20、固定刻度盘23、旋转刻度盘22、锥面滑槽8、固定板9、固定螺钉10、弹簧7、电源29、电源螺钉30、导线31、热加工刀头6和热加工刀座5组成；所述基座模块的壳体19置于圆筒外壁17内侧，并通过壳体19右侧端面三个加强筋上的螺纹孔和壳体螺钉18与圆筒外壁连接，手持把手25置于圆筒外壁17外侧中央位置并通过4个把手螺钉26联接，固定刻度盘23固定于壳体19的右侧；所述驱动手轮1与螺杆2末端的四方孔连接，且螺杆2与夹紧卡爪4通过螺纹连接置于驱动箱体3之内，且螺杆2穿过驱动箱体4与锥齿轮26在齿轮箱体16内相连接，且驱动锥齿轮26与两个完全相同的从动锥齿轮14啮合连接，且从动锥齿轮14与轴承12配合并置于齿轮箱体内，齿轮箱体端盖15通过12颗均布的齿轮箱体端盖螺钉11与齿轮箱体16连接，驱动箱体3右侧连接块置于圆筒外壁17左侧端面均布的凹槽中并通过均布的3个驱动箱体螺钉24连接；所述活动刻度盘22固定于手轮21左侧，螺杆轴20置于壳体19内，其右侧轴端通过手轮21的四方孔并与之配合连接，其左侧轴端置于锥面滑槽8大端面的中心盲孔内，并通过两个固定板9和螺钉10与之连接，热加工刀座5的尾部置于锥面滑槽8的滑槽内，并穿过壳体19的圆孔。
所述静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置的三个夹紧模块与三个热加工模块分别位于与壳体19左侧均布的三个圆孔对应位置处。所述三个夹紧模块中与手持把手27水平对齐的模块为主动夹紧模块，其他两个为从动夹紧模块，且主动夹紧模块中的螺杆2的螺纹旋向与从动夹紧模块中的螺杆螺纹旋向相反。所述壳体19是一个带有两组均布加强筋的圆筒结构，其中右侧的加强筋位于圆筒结构外侧且有连接用的螺纹孔，左侧的加强筋位于圆筒结构外侧并置于圆筒外壁17的中央起支撑作用，圆筒结构距离左端面10mm处的壁面上均布有三个用于安放热加工刀座5的圆孔，如图3所示。所述锥面滑槽8为一个锥形圆台，其锥面上均布有三个可供可加工刀座5滑动的滑槽，锥形圆台大端面中心有一盲孔，用于安置螺杆轴20，盲孔上下两侧分布有对称的两个螺纹连接孔，如图4所示。所述夹紧卡爪4为一个板状结构，左侧下部开设有V型槽、右侧对称分布有可供在驱动箱体3侧面滑动的两条滑槽以及与螺杆2配合使用的螺孔，如图5所示。所述热加工刀座5由刀头套5-1和锥面刀底座5-2组成，并且刀头套5-1和锥面底座5-2通过螺纹连接将可更换热加工刀头6封装于刀头套5-1的空腔中，其中锥面底座5-2的内部分布有导线槽，如图6所示。所述驱动箱体3上下箱盖分布有安置螺杆2的通孔，左侧面分布有可供夹紧卡爪4上下滑动的中央滑槽，右侧面有一与圆筒外壁17连接用的条状连接块，如图7所示。所述齿轮箱体16为一双层环形筒体，内环和外环一侧端面各均布有6个连接用螺纹孔，而且外壁面上均布有三个凹槽，如图8所示。所述径向键槽加工装置可通过更换热加工刀头6而加工不同形状的端面键槽，如矩形径向键槽，圆弧形径向键槽，梯形径向键槽，而且可采用遥控方式也可外接开关按钮方式控制电源29的通断。
使用本发明所述装置加工径向键槽时，首先，通过手持把手27将本装置有夹紧卡爪4的一侧置于待加工输油管端面，使得三个夹紧卡爪4位于输油管道外侧（此时尚未夹紧）；然后，通过旋转主动夹紧模块中的驱动手轮1从而驱动与之相连的螺杆2旋转，进而带动主动锥齿轮26旋转，同时驱动从动锥齿轮14旋转，从而驱动其他两个从动夹紧模块的螺杆2同时旋转，根据图9的齿轮运动关系可知：其旋向与主动夹紧模块中螺杆2的旋向相反，又由于从动夹紧模块中螺杆2的螺纹旋向与主动夹紧模块中驱动螺杆2的螺纹旋向相反，所以即可使得夹紧模块的中三个夹紧卡爪4同时沿径向运动，从而使得三个夹紧卡爪4同时夹紧输油管道外壁（图9）；再后，当三个夹紧卡爪夹紧输油管道以后接通电源29（可采用遥控方式也可外接开关按钮），旋转手轮21驱动螺杆轴20旋转的同时向左轴向运动，进而推动锥面滑槽8也向左运动，此时即可使得热加工刀座在锥面滑槽8的斜面滑槽推动作用下在壳体19左侧壁面的圆孔内向外运动，当热加工刀头6与输油管靠近端面的内壁接触时，在一定的温度作用下开始在输油管端面加工出键槽，此时需要观测活动刻度盘22和固定刻度盘23的刻度变化以便控制螺杆轴20的移动距离，进而加工出复合要求的径向键槽。最后当加工完成后，逆向旋转手轮21并在复位弹簧7的作用下退出热加工刀头，逆时针旋转驱动手轮1松开夹紧的输油管道，即可完成静电导除型聚合物输油管端面径向键槽的加工。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置，其包括基座模块，夹紧模块以及热加工模块；其中，基座模块主要由壳体（19）、圆筒外壁（17）、手持把手（27）组成，夹紧模块主要由驱动手轮（1）、螺杆（2）、驱动箱体（3）、夹紧卡爪（4）、齿轮箱体（16）、齿轮箱体端盖（15）、驱动锥齿轮（26）、从动锥齿轮（14）、键（25）、轴承（12）和套筒（13）组成，热加工模块主要由手轮（21）、螺杆轴（20）、固定刻度盘（23）、旋转刻度盘（22）、锥面滑槽（8）、固定板（9）、弹簧（7）、电源（29）、热加工刀头（6）和热加工刀座（5）组成；所述基座模块的壳体（19）置于圆筒外壁（17）内侧，并与圆筒外壁端面连接，手持把手（25）安装在圆筒外壁（17）外侧中央位置，固定刻度盘（23）固定于壳体（19）的右侧；所述驱动手轮（1）与螺杆（2）末端连接，且螺杆（2）与夹紧卡爪（4）通过螺纹连接置于驱动箱体（3）之内，且螺杆（2）穿过驱动箱体（4）与锥齿轮（26）在齿轮箱体（16）内相连接，且驱动锥齿轮（26）与两个完全相同的从动锥齿轮（14）啮合连接，从动锥齿轮（14）与轴承（12）配合并置于齿轮箱体内，齿轮箱体端盖（15）与齿轮箱体（16）连接，驱动箱体（3）右侧连接块安装在圆筒外壁（17）左侧端面的凹槽中；所述活动刻度盘（22）固定于手轮（21）左侧，螺杆轴（20）置于壳体（19）内，其右侧轴端通过手轮（21）的方孔并与之配合连接，其左侧轴端置于锥面滑槽（8）大端面的中心盲孔内，并通过两个固定板（9）与之连接，热加工刀座（5）的尾部置于锥面滑槽（8）的滑槽内，并穿过壳体（19）的圆孔。
2.根据权利要求1所述的径向键槽加工装置，其特征在于：所述静电导除型聚合物输油管端面径向键槽加工装置的三个夹紧模块与三个热加工模块分别位于与壳体（19）左侧均布的三个圆孔对应位置处。
3.根据权利要求1所述的径向键槽加工装置，其特征在于：所述三个夹紧模块中与手持把手（27）水平对齐的模块为主动夹紧模块，其他两个为从动夹紧模块，且主动夹紧模块中的螺杆（2）的螺纹旋向与从动夹紧模块中的螺杆螺纹旋向相反。
4.根据权利要求1所述的径向键槽加工装置，其特征在于：所述壳体（19）是一个带有两组均布加强筋的圆筒结构，其中右侧的加强筋位于圆筒结构外侧且有连接用的螺纹孔，左侧的加强筋位于圆筒结构外侧并置于圆筒外壁（17）的中央起支撑作用，圆筒结构距离左端面10mm处的壁面上均布有三个用于安放热加工刀座（5）的圆孔。
5.根据权利要求1所述的径向键槽加工装置，其特征在于：所述锥面滑槽（8）为一个锥形圆台，其锥面上均布有三个可供可加工刀座（5）滑动的滑槽，锥形圆台大端面中心有一盲孔，用于安置螺杆轴（20），盲孔上下两侧分布有对称的两个螺纹连接孔。
6.根据权利要求1所述的径向键槽加工装置，其特征在于：所述夹紧卡爪（4）为一个板状结构，左侧下部开设有V型槽、右侧对称分布有可供在驱动箱体3侧面滑动的两条滑槽以及与螺杆（2）配合使用的螺孔。
7.根据权利要求1所述的径向键槽加工装置，其特征在于：所述热加工刀座（5）由刀头套（5-1）和锥面刀底座（5-2）组成，并且刀头套（5-1）和锥面底座（5-2）通过螺纹连接将可更换热加工刀头（6）封装于刀头套（5-1）的空腔中，其中锥面底座（5-2）的内部分布有导线槽。
8.根据权利要求1所述的径向键槽加工装置，其特征在于：所述驱动箱体（3）上下箱盖分布有安置螺杆（2）的通孔，左侧面分布有可供夹紧卡爪（4）上下滑动的中央滑槽，右侧面有一与圆筒外壁（17）连接用的条状连接块。
9.根据权利要求1所述的径向键槽加工装置，其特征在于：所述齿轮箱体（16）为一双层环形筒体，内环和外环一侧端面各均布有6个连接用螺纹孔，而且外壁面上均布有三个凹槽。
10.根据权利要求1所述的径向键槽加工装置，其特征在于：所述径向键槽加工装置可通过更换热加工刀头（6）而加工不同形状的端面键槽，如矩形径向键槽，圆弧形径向键槽，梯形径向键槽，而且可采用遥控方式也可外接开关按钮方式控制电源（29）的通断。
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