CN109128461B - 一种钢管坡口加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钢管坡口加工装置，包括底座、安装座、切割枪和调整机构，安装座与底座之间设置有行走机构，安装座的上设置有活动座，活动座的底部设置有顶轮，安装座上设有气动组件；调整机构包括纵向滑动座、横向滑动座和转动座，纵向滑动座固定在活动座上，横向滑动座滑动安装在纵向滑动座上，转动座转动安装在横向滑动座上，切割枪安装在转动座上。本发明采用齿轮与圆周齿圈合传动，行走平稳，行走位置便于精确控制；切割枪可在范围内调整成任意切割位置和角度；切割枪与被切割钢管的表面的径向距离相同，消除了钢管相对位置误差和钢管本身变形造成的影响，保证坡口的切割质量。
Description
技术领域
本发明涉及坡口切割设技术领域，特别涉及一种钢管坡口加工装置。
背景技术
大口径厚壁钢管为了提高施工现场钢管对焊效率、缩短焊接时间、降低焊接施工难度，某些工程运用中，对钢管的管端设计成半圆周内、外坡口形式，即180°圆周为外坡口、另外180°圆周为内坡口形式，结构如申请号为201610758204.0的中国发明专利公开的一种大型钢管新式焊接坡口。
目前常规的平头倒棱设备用车削的方式进行倒棱，无法实现半圆周的加工，无法加工此类管端坡口形式。申请号为201621069684.1的中国实用新型专利公开了一种钢管坡口切割装置，包括半自动切割机与导向机构，半自动切割机包括车体和割枪，在车体上设有横梁，横梁的端部装有角度调节装置，用于固定割枪并调节割枪进行坡口切割的角度；导向机构包括基座、顶升装置和圆环，其中顶升装置安装在基座上并用于调节圆环的竖直高度，在圆环的上开设有环形的导向槽；所述车体的底部装有电磁铁，车体的顶部装有导向杆，导向杆的头端设有与导向槽相匹配的滚动轴承，其缺点在于，由于在切割坡口钢管温度急剧升高，一旦超过居里温度时电磁铁便无法吸附在钢管上，因此车体与枪口保持一定的安全距离，而距离过大，受钢管的直线度和圆跳动度影响，枪口与钢管表面的径向距离在转动过程中发生变化，影响坡口的加工质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢管坡口加工装置，实现内、外坡口加工状态的切换，保证坡口的加工质量。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种钢管坡口加工装置，包括具有圆形通孔的底座、沿圆形通孔圆周运动的安装座、切割枪和调整机构，所述安装座与所述底座之间设置有行走机构，所述安装座的上设置有活动座，所述活动座的底部设置有顶轮，所述安装座上设有推动所述活动座移动、使顶轮顶住钢管表面的气动组件；所述调整机构包括纵向滑动座、横向滑动座和转动座，所述纵向滑动座固定在所述活动座上，所述横向滑动座滑动安装在所述纵向滑动座上，所述转动座转动安装在所述横向滑动座上，所述切割枪安装在所述转动座上，通过转动所述转动座来调节切割枪的喷射方向与钢管的轴线的夹角大小。
本发明通过设置可转动的切割枪，调节切割枪的喷射角度来实现内、外坡口的加工，并设置了气动组件，在转动切割时顶轮始终与钢管表面接触，保证切割枪在切割半圆周的外坡口或内坡口时，枪口到钢管表面的径向距离始终保持不变，消除了钢管相对位置误差和钢管本身变形造成的影响，保证同一类型的坡口的切割质量。
作为优选，所述行走机构包括固设于底座上的圆周齿圈、设置在齿圈外侧的主动轮、设置在齿圈内侧的定位轮以及驱动主动轮转动的电机，所述电机固装在安装座上，所述主动轮设置在电机的轴端并与所述齿圈啮合，所述定位轮转动安装在所述安装座上。
作为优选，所述定位轮的数量为两个，所述主动轮与两个定位轮呈等腰三角形分布。
作为优选，所述定位轮上设有轴向限位的限位挡边，所述限位挡边与所述齿圈的端面贴合。
作为优选，所述定位轮通过滑块滑动安装在所述安装座上，所述安装座与所述滑块之间设置有推动所述定位轮向齿圈径向方向移动的压紧弹簧。
作为优选，所述纵向滑动座上设置有滑槽，所述滑槽为沿钢管轴向方向延伸的长槽，所述横向滑动座上设置有第一定位件，所述第一定位件滑动安装在所述滑槽内。
作为优选，所述转动座通过转轴安装在所述横向滑动座上，所述横向滑动座上设置有以转轴为中心的弧形槽，所述转动座上设置有第二定位件，所述第二定位件滑动安装在所述弧形槽内。
本发明的有益效果：
1、行走机构采用齿轮与圆周齿圈合传动，切割枪整体行走平稳，行走位置便于精确控制；
2、在气动组件的作用下顶轮始终作用于钢管外表面，保证切割枪与被切割钢管的表面的径向距离相同，消除了钢管相对位置误差和钢管本身变形造成的影响，保证坡口的切割质量；
3、切割枪通过纵向滑动座、横向滑动座及转动座的相互配合调整，可将其在范围内调整成任意切割位置和角度。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1中A-A处的剖视图；
图中：1-底座，2-安装座，3-活动座，4-纵向滑动座，401-滑槽，5-横向滑动座，501-弧形槽，6-转动座，7-切割枪，8-齿圈，9-主动轮，10-电机，11-定位轮，12-气动组件，13-顶轮，14-待切割钢管。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步的详细说明。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后，可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例：如图1和图2所示，一种钢管坡口加工装置，包括底座1、安装座2和切割枪7，安装座2与底座1之间设置有行走机构，切割枪7随安装座2沿圆形通孔圆周运动。行走机构包括固设于底座1上的圆周齿圈8、设置在齿圈8外侧的主动轮9、设置在齿圈8内侧的定位轮11以及驱动主动轮9转动的电机10，电机10固装在安装座2上。主动轮9为齿轮，设置在电机10的轴端并与齿圈8啮合，定位轮11转动安装在安装座2上。定位轮11的数量为两个，主动轮9与两个定位轮11呈等腰三角形分布，齿圈8被夹持在主动轮9与两个定位轮11之间。定位轮11上设有轴向限位的限位挡边，所述限位挡边与所述齿圈8的端面贴合。
定位轮11通过螺栓固定在安装座2。优选地，定位轮11通过滑块滑动安装在安装座2上，安装座2与所述滑块之间设置有推动定位轮11向齿圈8径向方向移动的压紧弹簧。
安装座2的上设置有活动座3，活动座3的底部设置有顶轮13，顶轮13为钢轮。安装座2上设有气动组件12，活动座3滑动安装在安装座2上，气动组件12推动活动座3沿待切割钢管14径向方向移动，使顶轮13始终顶住待切割钢管14表面，其中气动组件12优选为气缸。活动座3和切割枪7随在安装座2移动，其中切割枪7采用等离子切割枪，热量集中，对钢管影响小，可以尽可能减小枪口与顶轮13的距离。
活动座3与切割枪7之间设有调整切割枪7角度的调整机构，调整机构包括纵向滑动座4、横向滑动座5和转动座6，纵向滑动座4固定在活动座3上，横向滑动座5滑动安装在所述纵向滑动座4上，所述转动座6转动安装在所述横向滑动座5上，切割枪7安装在所述转动座6上，通过转动所述转动座6来调节切割枪7的喷射方向与钢管的轴线的夹角大小。其中转动座6的转动中心到顶轮13的中心的轴向距离为转动座6的转动中心到顶轮13的中心的径向距离的0.5-1.5倍，以尽可能地减小切割枪7的枪口到顶轮13的轴向距离，提高坡口切割精度，防止切割枪7的枪口到顶轮13的轴向距离过大，而受钢管直线度影响，导致切割枪7在沿钢管转动时切割枪7的枪口到钢管表面的距离偏差过大而影响坡口切割精度。
纵向滑动座4上设置有滑槽401，所述滑槽401为沿钢管轴向方向延伸的长槽，所述横向滑动座5上设置有第一定位件，所述第一定位件滑动安装在所述滑槽401内。转动座6通过转轴安装在所述横向滑动座5上，所述横向滑动座5上设置有以转轴为中心的弧形槽501，所述转动座6上设置有第二定位件，所述第二定位件滑动安装在所述弧形槽501内。
本发明的操作过程如下：
1、将待切割钢管14放置在底座1的圆形通孔内，调整底座1的位置，使钢管与圆形通孔同心。
2、调整切割枪7的角度，使切割枪7的喷射方向与待切割钢管14的轴线形成45°夹角，然后轴向移动切割枪7，使切割枪7朝外对准待切割钢管14的端部，同时顶轮13顶住待切割钢管14表面。
3、切割枪7和行走机构运行，在待切割钢管14的端部切割180°的外坡口。
4、调整切割枪7的角度，使切割枪7的喷射方向与待切割钢管14的轴线形成135°夹角，然后轴向移动切割枪7，使切割枪7朝内对准待切割钢管14的端部。
5、切割枪7和行走机构运行，在待切割钢管14的端部切割180°的内坡口。
Claims (1)
1.一种钢管坡口加工装置，包括具有圆形通孔的底座（1）、沿圆形通孔圆周运动的安装座（2）、切割枪（7）和调整机构，所述安装座（2）与所述底座（1）之间设置有行走机构，其特征在于：所述安装座（2）的上设置有活动座（3），所述活动座（3）的底部设置有顶轮（13），所述安装座（2）上设有推动所述活动座（3）移动、使顶轮（13）顶住钢管表面的气动组件（12）；所述调整机构包括纵向滑动座（4）、横向滑动座（5）和转动座（6），所述纵向滑动座（4）固定在所述活动座（3）上，所述横向滑动座（5）滑动安装在所述纵向滑动座（4）上，所述转动座（6）转动安装在所述横向滑动座（5）上，所述切割枪（7）安装在所述转动座（6）上，通过转动所述转动座（6）来调节切割枪（7）的喷射方向与钢管的轴线的夹角大小；
所述行走机构包括固设于底座（1）上的齿圈（8）、设置在齿圈（8）外侧的主动轮（9）、设置在齿圈（8）内侧的定位轮（11）以及驱动主动轮（9）转动的电机（10），所述电机（10）固装在安装座（2）上，所述主动轮（9）设置在电机（10）的轴端并与所述齿圈（8）啮合，所述定位轮（11）转动安装在所述安装座（2）上；
所述纵向滑动座（4）上设置有滑槽（401），所述滑槽（401）为沿钢管轴向方向延伸的长槽，所述横向滑动座（5）上设置有第一定位件，所述第一定位件滑动安装在所述滑槽（401）内；
所述转动座（6）通过转轴安装在所述横向滑动座（5）上，所述横向滑动座（5）上设置有以转轴为中心的弧形槽（501），所述转动座（6）上设置有第二定位件，所述第二定位件滑动安装在所述弧形槽（501）内；
所述转动座（6）的转动中心到所述顶轮（13）的中心的轴向距离为所述转动座（6）的转动中心到所述顶轮（13）的中心的径向距离的0.5-1.5倍；
所述定位轮（11）的数量为两个，所述主动轮（9）与两个定位轮（11）呈等腰三角形分布；
所述定位轮（11）上设有轴向限位的限位挡边，所述限位挡边与所述齿圈（8）的端面贴合；
所述定位轮（11）通过滑块滑动安装在所述安装座（2）上，所述安装座（2）与所述滑块之间设置有推动所述定位轮（11）向齿圈（8）径向方向移动的压紧弹簧。
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