CN109822434A - 一种便携式玻璃钢管道电动式造锥机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种便携式玻璃钢管道电动式造锥机，包括三相异步电动机、转动软轴装配系统、双光杆滑块进给系统、涨塞固定系统和磨具，三相异步电动机与转动软轴装配系统相连接，转动软轴装配系统与磨具相连接，三相异步电动机通过转动软轴装配系统向磨具提供动力，双光杆滑块进给系统与涨塞固定系统、转动软轴装配系统分别相连接，双光杆滑块进给系统能够带动与转动软轴装配系统相连接的磨具向涨塞固定系统移动，双光杆滑块进给系统以涨塞固定系统为轴旋转，进而对安装在涨塞固定系统上的玻璃钢管道进行磨削。本发明能够选取不同规格的涨塞匹配对应规格玻璃钢管道来制锥，现场搬运方便，对场地的要求不高，可降低工人的劳动强度，经济性能优良。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃钢管道制锥装置，尤其是涉及一种便携式玻璃钢管道电动式造锥机，是用于对玻璃钢管端进行造锥加工的便携式机械设备。
背景技术
玻璃钢管道现场连头插锥施工，需要对管道端口连接部件进行局部磨锥加工。以往由于施工现场没有专用的加工设备，工人们只能用砂轮手工进行磨锥加工，存在使用不方便，操作不灵活，工作效率低，磨制锥面不均匀等缺点。即使把需要磨锥的玻璃钢管道运回造锥加工中心进行数控磨锥，也会造成材料运输费用增加。此外，造锥加工中心的固定式造锥机尚不能加工8吋以下的玻璃钢锥纹。
发明内容
本发明提供了一种便携式玻璃钢管道电动式造锥机，解决了施工现场玻璃钢管磨锥加工中的制作效率低下和适应规格单一的难题，其技术方案如下所述：
一种便携式玻璃钢管道电动式造锥机，其特征在于：包括三相异步电动机、转动软轴装配系统、双光杆滑块进给系统、涨塞固定系统和磨具，三相异步电动机与转动软轴装配系统相连接，转动软轴装配系统与磨具相连接，三相异步电动机通过转动软轴装配系统向磨具提供动力，双光杆滑块进给系统与涨塞固定系统、转动软轴装配系统分别相连接，双光杆滑块进给系统能够带动与转动软轴装配系统相连接的磨具向涨塞固定系统移动，双光杆滑块进给系统以涨塞固定系统为轴围绕玻璃钢管道旋转，进而对安装在涨塞固定系统上的玻璃钢管道进行磨削。
转动软轴装配系统包括转动软轴、联轴块，转动软轴的一端与三相异步电动机相连接，另一端通过联轴块与磨具相连接，联轴块与双光杆滑块进给系统固定连接。
转动软轴包括柔性轴芯和包裹柔性轴芯的导管，导管内层设置有弧型筋，导管外层设置有直丝管，导管外表面依次设置有螺旋带保护层、外保护层。
双光杆滑块进给系统包括连杆块、光杆、进给螺杆、滑块，光杆的一端固定在连杆块上，另一端穿过滑块固定在转动软轴装配系统上；进给螺杆的一端通过平面轴承固定在连杆块上，另一端穿过滑块，进给螺杆与滑块通过螺纹配合，进给螺杆旋转能够通过螺纹带动滑块沿光杆进行直线滑动，滑块与涨塞固定系统相连接。
光杆设置有两根，进给螺杆位于两根光杆的中间，光杆的下端通过锁紧螺栓和转动软轴装配系统的联轴块固定连接。
涨塞固定系统包括涨筒盖、涨筒、橡胶平垫圈和涨紧螺杆，涨筒的两端各设置一个涨筒盖，涨筒与涨筒盖之间加设橡胶平垫圈，涨紧螺杆一端固定到滑块，另一端穿过涨筒和两个涨筒盖后使用螺母固定，预紧螺母后，在涨紧螺杆的预紧力作用下使得橡胶平垫圈径向变形从而与玻璃钢管道内壁紧密接触而固定牢固。
涨紧螺杆和双光杆滑块进给系统中的滑块之间通过转动轴承固定连接，涨紧螺杆的外侧和转动轴承的内环过盈配合，滑块的内侧和转动轴承的外环过盈配合。
联轴块和转动软轴的连接处设置有法兰、支撑轴承、锥形刀盘、花键和导向套，转动软轴的导管和导向套固定连接，导向套和支撑轴承通过轴承连接；联轴块通过紧固螺栓和法兰固定连接，法兰的另一端形成为支撑轴承，支撑轴承是轴向受力推力球轴承，在法兰的内部空间中，锥形刀盘安装在联轴块上，花键的一端与锥形刀盘相连接，另一端与支撑轴承相连接。
磨具采用磨棒，磨棒可拆卸的固定在转动软轴装配系统上。
磨棒的侧面安装有由铁皮煨成半圆弧状的磨棒罩，磨棒罩的底部通过锚固钉固定在联轴块上。
本发明能够选取不同规格的涨塞匹配对应规格玻璃钢管道的制锥，现场搬运方便，对场地的要求不高，降低工人的劳动强度，经济性能优良。
附图说明
图1是所述便携式玻璃钢管道电动式造锥机的整体结构示意图；
图2是转动软轴装配系统的结构示意图；
图3是双光杆滑块进给系统的结构示意图；
图4是涨塞固定系统的结构示意图；
图5是转动软轴的结构示意图；
图6是图2的部分结构放大示意图；
图7是联轴块横截面的示意图；
图8是把手的示意图；
图中，1-三相异步电机，2-防爆开关，3-软轴，4-防爆插头，5-涨紧螺杆，6-滑块，7-平面轴承，8-进给螺杆，9-光杆，10-涨筒，11-玻璃钢管道，12-磨棒，13-锁紧螺栓，14-联轴块，15-磨棒罩，16-连杆块，17-橡胶平垫圈，18-涨筒盖，19-预紧螺母，20-柔性轴芯，21-弧型筋，22-直丝管，23-螺旋带保护层，24-外保护层，25-把手，26-上平面轴承，27-下平面轴承，30-支撑轴承，31-法兰，32-锥形刀盘，33-花键，34-导向套，40-联轴块本体，41-柔性轴芯穿孔，42-本体凸出部；43-第一光杆插孔，44-第二光杆插孔。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明创造进一步说明。下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
如图1所示，所述便携式玻璃钢管道电动式造锥机包括转动软轴装配系统、磨具、双光杆滑块进给系统和涨塞固定系统，以及三相异步电动机1。磨具采用磨棒12。
三相异步电动机1与转动软轴装配系统相连接，转动软轴装配系统与磨棒12相连接，三相异步电动机1通过转动软轴装配系统向磨棒12提供动力；双光杆滑块进给系统和涨塞固定系统、转动软轴装配系统相连接，双光杆滑块进给系统能够带动与转动软轴装配系统相连接的磨棒12向涨塞固定系统移动，并以涨塞固定系统为轴围绕玻璃钢管道11旋转，进而对安装在涨塞固定系统上的玻璃钢管道11进行磨削。
三相异步电动机1连接有防爆插头4，在三相异步电动机1和防爆插头4的电源线上安装有防爆开关2。所述三相异步电动机电动机是把电能转换成机械能的一种设备，它是利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩。电机的输出端与柔性轴芯相连，从而带动磨棒工作。
选用的三相异步电动机电动机型号为Y280S，功率为75KW，现场固定位置通常布置在待制锥管道的正后方2.5m处。
结合图2、图5，所述转动软轴装配系统包括转动软轴3、联轴块14。转动软轴3包含柔性轴芯20和导管，导管包裹住柔性轴芯20，导管的材质为塑料，分为内外两层，导管内层布设有数根弧型筋21，导管外层设置有直丝管22。导管外表面套有螺旋带保护层23，螺旋带保护层23的外表面包裹有外保护层24，外保护层24为塑料层。
所述柔性轴芯20的材质是弹簧钢，由多根多层并股的钢丝绳经两根扁钢带包复压使其整体结实，表面平直、光滑，有良好的弹性、刚性和柔性。柔性轴芯不能承受弯矩，只能传递一定的扭矩。在图5中，柔性轴芯20的截面为圆形，能够在导管内转动。
所述联轴块14由铝制材料制成，上半侧与光杆9相连，下半侧与用于支撑的支撑架固定连接。结合图7，联轴块14的横截面为“凸”字形，包括联轴块本体40和本体凸出部42，联轴块本体40设置有柔性轴芯穿孔41，用于穿过柔性轴芯20，在本体凸出部42上设置有第一光杆插孔43、第二光杆插孔44，分别用于插入两根光杆。这样，光杆9和柔性轴芯20不会形成空间交叉，光杆9的末端在本体凸出部42上固定插入，柔性轴芯20通过联轴块本体40穿过联轴块14。
转动软轴3靠近联轴块14端设置有支撑轴承30、法兰31、锥形刀盘32和花键33、导向套34和紧固螺栓。法兰31的另一端形成为支撑轴承30。如图6所示，法兰31与联轴块14固定相连，法兰31与联轴块14对应设置有螺孔，通过紧固螺栓紧固住法兰31与联轴块14。
在法兰31的内部空间中，锥形刀盘32安装在联轴块14上，花键33的一端与锥形刀盘32相连接，另一端与支撑轴承30相连接。支撑轴承30、花键33、锥形刀盘32都为常见结构，本专利不再赘述。
支撑轴承30和导向套34通过轴承相连接，导向套34和转动软轴3相连接，支撑轴承30是轴向受力推力球轴承，其作用是柔性轴芯20在导管内部自转，导管却不用跟着旋转。通过导向套34固定住转动软轴3的导管，柔性轴芯20经过导向套34、支撑轴承30、花键33、锥形刀盘32后，穿过联轴块14内的柔性轴芯穿孔41连接到磨棒12。
转动软轴3和三相异步电动机1的连接处设置有固定端转动轴承，柔性轴芯20的一端通过联轴块14后与磨棒12相连接，另一端通过固定端转动轴承连接到三相异步电动机1的驱动轴输出端，固定端转动轴承的外端和三相异步电动机1相固定。工作时三相异步电动机1通过转动软轴带动磨棒12旋转。
所述磨棒12的材质为耐磨铸钢，外观呈一头尖状另一头圆形状，在工作状态下自身旋转。磨棒12黏附在柔性轴芯20的表面，磨棒12本身自带角度，磨棒12是刀具，不同的刀具制出来的锥纹是不同的角度，在操作时磨棒是跟着柔性轴芯一起转动的。通过柔性轴芯20带动旋转，使得磨棒转动时径向和周向发力均匀，安全平稳，便于操作。
进一步的，柔性轴芯20与联轴块14连接的地方是六角头，以和锥形刀盘32、花键33相配合。
在磨棒12的侧面设置有磨棒罩15，所述磨棒罩15由铁皮煨成半圆弧状，通过锚固钉固定在联轴块14上。该磨棒罩15正是使用时发挥作用的，防止磨棒12自转时，使得来自切线方向的水向四周飞溅。
结合图3所示，双光杆滑块进给系统包括光杆9、滑块6、连杆块16、平面轴承7、进给螺杆8和锁紧螺栓13。光杆9的一端固定在连杆块16上，另一端穿过滑块6固定在联轴块14上；进给螺杆8的一端通过平面轴承固定在连杆块16上，另一端穿过滑块6，进给螺杆8与滑块6通过螺纹配合，进给螺杆8旋转能够通过螺纹带动滑块6沿光杆9进行直线滑动，滑块6与涨塞固定系统相连接。
平面轴承7安装在进给螺杆8和连杆块16之间，避免进给螺杆8与连杆块16直接接触，减少预紧力，省力便于操作。结合图8所示，平面轴承7设置有上下两个，为上平面轴承26和下平面轴承27，上平面轴承26的下表面与连杆块16密封焊接，下平面轴承27的上表面与连杆块16密封焊接。
所述连杆块16是由铁质材料铸造而成，两端预留两个光杆孔，用于穿过两个光杆9。中间预留圆孔，用于穿过进给螺杆8。
进给螺杆8采用碳钢螺杆，碳钢螺杆的顶端固定安装有把手25，把手25的下方装配有螺母，螺母上表面与横向把手点焊，螺母下表面和上平面轴承26相接触，碳钢螺杆穿过连杆块16，通过平面轴承7使得两者无螺纹间隙配合。
所述滑块6是由铝制材料铸造而成，和联轴块14的形状相似，其横截面呈“凸”字形，包括本体和凸出部位，光杆9通过凸出部位穿过滑块6，与光杆9接触区域的滑块6内壁光滑，间隙配合为0.5mm，滑块6的本体横向设置有涨紧螺杆5，避免了光杆9和涨紧螺杆5在空间交叉。
光杆9穿过滑块6后，其末端插入到联轴块14上，通过锁紧螺栓13固定光杆9和联轴块14。光杆9的上端和连杆块16通过螺栓固定。
转动把手25，把手25带动进给螺杆8旋转，进给螺杆8能够通过螺纹带动滑块6在光杆9上直线运动，并能够精确定位。玻璃钢管道11在放置好后，本发明提供的便携式玻璃钢管道电动式造锥机通过涨塞固定系统固定住玻璃钢管道的一端，涨塞固定系统通过涨紧螺杆5和滑块6固定，涨紧螺杆5和滑块6之间通过转动轴承固定连接，涨紧螺杆5的外侧和转动轴承的内环过盈配合，滑块6的内侧和转动轴承的外环过盈配合。
使用时，切削制锥过程中调节进给螺杆8来使造锥度满足造锥需要。进给螺杆8旋转时，就能够带动联轴块14向滑块移动，使得固定在联轴块14的磨棒12向玻璃钢管道11移动，进行作业。
结合图4所示，所述涨塞固定系统包括涨筒盖18、涨筒10、橡胶平垫圈17和涨紧螺杆5。涨筒的两端各设置1个涨筒盖，涨筒10与涨筒盖18之间加设橡胶平垫圈，预紧螺母19后，在涨紧螺杆5的预紧力作用下使得橡胶平垫圈17径向变形从而与玻璃钢管道11的内壁紧密接触而固定牢固，详见图4中相关标识。
橡胶平垫圈主要成分是聚四氟乙烯，它是以优质的全成橡胶和聚四氟乙烯为原材，使用特殊的工艺从而制成的一种新型的密封材料。有着聚四氟乙烯和橡胶的双重优良特性，使得制成的产品可以耐高温，抗粘，并且无毒耐腐蚀，有着很好的密封性和弹性。涨筒和涨筒盖材质均为不锈钢，在涨紧螺杆5的固定拧紧作用力下，橡胶平垫圈受力压缩膨胀，从而与玻璃钢管道的内壁紧密接触而固定牢固。
本发明的工作原理：滑块6在空间上固定不动，通过人为调节进给螺杆8带动光杆9运动，光杆9的运动从而带动联轴块14和磨棒12的径向移动，从而达到适应不同规格玻璃钢管道外侧制锥的要求。启动防爆开关2，电机输出端转动带动磨棒12自转，同时，通过涨紧螺杆5和滑块6的轴承结构配合，磨棒12以涨塞固定系统的涨紧螺杆5为轴围绕玻璃钢管道11旋转，磨棒12与玻璃钢管道11外侧硬性接触从而实现玻璃钢管端外壁的造锥功能。
本发明通过对称设置有两个导向光杆9，光杆9穿过滑块6，通过进给螺杆8调节磨棒12与玻璃钢管道11的距离，以及通过涨紧螺杆5控制涨塞与玻璃钢管道内壁的连接，该设置能大大地提高工作效率且有效提高运行的稳定性，同时结构更为简单，使用方便，有效节约成本。
工作时，启动三相异步电机1，三相异步电机1转动后能够带动软轴3内的柔性轴芯20旋转，柔性轴芯20的旋转带动磨棒12旋转。磨棒12与玻璃钢管道11外表面接触，磨棒12旋转起到磨削玻璃钢管道作用。
涨筒10插入玻璃钢管道11中，拧紧涨紧螺杆5，涨筒10上面的橡胶平垫圈17会膨胀牢牢撑紧玻璃钢管道内壁，使其保持固定。
本发明整体结构性稳定，密封、拆装、清理方便，减少玻璃钢端部造锥中切削不匀等一些影响到外观质量的施工缺陷，提高玻璃钢管线造锥质量，适合普遍推广，具有良好的社会性和经济性。该便携式电动造锥机可实现2吋至10吋玻璃钢锥纹的加工制作。
尽管己经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种便携式玻璃钢管道电动式造锥机，其特征在于：包括三相异步电动机、转动软轴装配系统、双光杆滑块进给系统、涨塞固定系统和磨具，三相异步电动机与转动软轴装配系统相连接，转动软轴装配系统与磨具相连接，三相异步电动机通过转动软轴装配系统向磨具提供动力，双光杆滑块进给系统与涨塞固定系统、转动软轴装配系统分别相连接，双光杆滑块进给系统能够带动与转动软轴装配系统相连接的磨具向涨塞固定系统移动，双光杆滑块进给系统以涨塞固定系统为轴围绕玻璃钢管道旋转，进而对安装在涨塞固定系统上的玻璃钢管道进行磨削。
2.根据权利要求1所述的便携式玻璃钢管道电动式造锥机，其特征在于：转动软轴装配系统包括转动软轴、联轴块，转动软轴的一端与三相异步电动机相连接，另一端通过联轴块与磨具相连接，联轴块与双光杆滑块进给系统固定连接。
3.根据权利要求2所述的便携式玻璃钢管道电动式造锥机，其特征在于：转动软轴包括柔性轴芯和包裹柔性轴芯的导管，导管内层设置有弧型筋，导管外层设置有直丝管，导管外表面依次设置有螺旋带保护层、外保护层。
4.根据权利要求1所述的便携式玻璃钢管道电动式造锥机，其特征在于：双光杆滑块进给系统包括连杆块、光杆、进给螺杆、滑块，光杆的一端固定在连杆块上，另一端穿过滑块固定在转动软轴装配系统上；进给螺杆的一端通过平面轴承固定在连杆块上，另一端穿过滑块，进给螺杆与滑块通过螺纹配合，进给螺杆旋转能够通过螺纹带动滑块沿光杆进行直线滑动，滑块与涨塞固定系统相连接。
5.根据权利要求4所述的便携式玻璃钢管道电动式造锥机，其特征在于：光杆设置有两根，进给螺杆位于两根光杆的中间，光杆的下端通过锁紧螺栓和转动软轴装配系统的联轴块固定连接。
6.根据权利要求1所述的便携式玻璃钢管道电动式造锥机，其特征在于：涨塞固定系统包括涨筒盖、涨筒、橡胶平垫圈和涨紧螺杆，涨筒的两端各设置一个涨筒盖，涨筒与涨筒盖之间加设橡胶平垫圈，涨紧螺杆一端固定到滑块，另一端穿过涨筒和两个涨筒盖后使用螺母固定，预紧螺母后，在涨紧螺杆的预紧力作用下使得橡胶平垫圈径向变形从而与玻璃钢管道内壁紧密接触而固定牢固。
7.根据权利要求6所述的便携式玻璃钢管道电动式造锥机，其特征在于：涨紧螺杆和双光杆滑块进给系统中的滑块之间通过转动轴承固定连接，涨紧螺杆的外侧和转动轴承的内环过盈配合，滑块的内侧和转动轴承的外环过盈配合。
8.根据权利要求3所述的便携式玻璃钢管道电动式造锥机，其特征在于：联轴块和转动软轴的连接处设置有法兰、支撑轴承、锥形刀盘、花键和导向套，转动软轴的导管和导向套固定连接，导向套和支撑轴承通过轴承连接；联轴块通过紧固螺栓和法兰固定连接，法兰的另一端形成为支撑轴承，支撑轴承是轴向受力推力球轴承，在法兰的内部空间中，锥形刀盘安装在联轴块上，花键的一端与锥形刀盘相连接，另一端与支撑轴承相连接。
9.根据权利要求2所述的便携式玻璃钢管道电动式造锥机，其特征在于：磨具采用磨棒，磨棒可拆卸的固定在转动软轴装配系统上。
10.根据权利要求9所述的便携式玻璃钢管道电动式造锥机，其特征在于：磨棒的侧面安装有由铁皮煨成半圆弧状的磨棒罩，磨棒罩的底部通过锚固钉固定在联轴块上。
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| CN115338731A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-11-15 | 中国石油化工集团有限公司 | 一种玻璃钢管坡口加工装置及方法 |
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