CN109940401A - 一种管件内孔加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管件内孔加工设备，包括机架、螺杆、皮带轮、头架组件、中架组件、支撑组件、尾架组件、切削刀片、挤压滚柱、刀杆、滚珠丝杆和进给电机，机架的一侧顶端设置有轴承对螺杆进行转动支承；头架组件包括头架箱体、第一螺母座、第一螺母、进油管、制动转轴、气缸尾销、气缸、关节轴承、制动片和制动臂，中架组件包括中架箱体、液压缸体、液压缸活塞、活塞密封圈、第一油孔、第二油孔、缸体密封圈和缸盖密封圈；头架箱体与液压缸活塞相临的一端均分别对置装设有定位锥套用于夹持钢管；支撑组件包括外圈、内圈、调节压盖，尾架组件包括尾架箱体、第二螺母座，尾架箱体的内部通过轴承贯穿装设有主轴。
Description
技术领域
本发明涉及内孔加工技术领域，具体为一种管件内孔加工设备。
背景技术
随着我国经济的发展，我国的工业越来越发达，在对各种零件的大量需求下，产生出了许许多多的加工设备，在其中就包括长管件内孔加工设备，但传统的加工设备在对管件内孔进行加工时，都是单一的切削加工或内磨加工，一方面加工效率与内孔表面光洁度之间不能得到很好的平衡，装夹时都是采用外夹的形式，对于长管内产品还需要增加中间辅助支撑架，产品与加工旋转中心的同心度调节费时费力；生产效率低，自动化程度低生产成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管件内孔加工设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种管件内孔加工设备，包括机架5、螺杆7、皮带轮6、头架组件3、中架组件2、支撑组件4、尾架组件1、切削刀片10、挤压滚柱11、刀杆12、滚珠丝杆15和进给电机16，所述机架5的一侧顶端设置有轴承对所述螺杆7进行转动支承，所述螺杆7的一端与皮带轮6的内部套接固定连接，所述螺杆7旋合贯穿第一螺母303；
所述头架组件3包括头架箱体301、第一螺母座302、第一螺母303、进油管304、制动转轴305、气缸尾销306、气缸307、关节轴承308、制动片309和制动臂310，所述第一螺母303固定安装在第一螺母座302内，所述第一螺母座302的顶端与头架箱体301的底端固定连接，所述头架箱体301的底端装设有制动转轴305，所述制动转轴305的数目为两个，且相对于所述头架箱体301的底端中心线相互对称，每个所述制动转轴305的下部均与一个制动臂310的中心处套接转动连接，每个所述制动臂310的一端与一个制动片309通过螺栓固定连接，每个所述制动臂310的另一端均与一个关节轴承308的一端固定连接，每个所述关节轴承308的另一端均与一个气缸307的活塞杆端固定连接，每个所述气缸307均通过气缸尾销306活动铰接在所述头架箱体301的底端，所述进油管304通过螺栓固定连接在所述头架箱体301的一端；
通过上述设置，在动力源的驱动下螺杆转动，从而带动头架组件3在机架5上长距离的移动位置，在移到所需要的位置后停止，并通过气缸307使制动臂310上的制动片309紧贴在机架5的内侧进行制动，也就是将头架组件3整体进行牢固的固定机架5上，反之当需要调整头架组件3通过气缸307松开制动片309，然后启动动力源驱动螺杆转动即可以调整移动头架组件3的位置，调节方便，制动固定可靠，调节距离大；
所述中架组件2包括中架箱体209、液压缸体202、液压缸活塞201、活塞密封圈205、第一油孔203、第二油孔204、缸体密封圈206和缸盖密封圈207，所述中架箱体209的底端与机架5的顶端固定连接，所述液压缸体202固定安装在所述中架箱体209内，所述液压缸活塞201活动设置于所述液压缸体202内,且所述液压缸体202一端与所述液压缸活塞201配合处设置有缸体密封圈206，所述缸体密封圈206的数目为三个；所述液压缸活塞201的中部设有活塞密封圈205与所述液压缸体202内壁滑动密封配合，所述活塞密封圈205数目为三个；所述液压缸体202靠近所述尾架组件1的一端设有缸盖401对所述液压缸活塞201进行滑移支承且缸盖401与液压缸活塞201的配合处设置有缸盖密封圈207，所述缸盖密封圈207的数目为三个；所述第一油孔203和所述第二油孔204均穿过所述中架箱体209与液压缸体202的内腔连通且分别位于所述活塞密封圈205的两侧；
所述头架箱体301与所述液压缸活塞201相临的一端均分别对置装设有定位锥套8用于夹持钢管9；
通过以上设置，在头架组件3移动到位后，将钢管9装夹在定位锥套8之间的锥面上，在第二油孔204中通入压力油，推动液压缸活塞201向头架组件3方向前进，也就是使两定位锥套8靠近，从而将钢管9两端夹紧并且自动定心在定位锥套8之间，装夹方便快捷，夹紧定心效果好，适应钢管长度范围大。
所述支撑组件4包括外圈405、内圈404、调节压盖403，所述外圈405的外圆面与所述液压缸活塞201靠近所述尾架组件1的一端内孔固定连接；所述外圈405与所述内圈404之间设置有轴承组406，所述内圈404的外端内孔配置有弹性套402，所述弹性套402与所述内圈404为锥面配合,所述调节压盖403旋合于所述内圈404端部用于调节弹性套402轴向深入所述内圈404深度，所述弹性套402对刀杆12进行回转和滑移支承；
通过以上设置，由弹性套对刀杆12进行回转和滑移支承，防止刀杆12工作产生跳动，并且可以方便的通过调节压盖403来调整弹性套402轴向深入所述内圈404深度,通过弹性套402与内圈404锥面配合作用调节弹性套402内孔孔径大小，以调节弹性套402内孔与刀杆12外径的配合度；并且可以根据刀杆大小更换不同大小的弹性套402,方便加工不同内径规格的钢管；具有刀杆12跳动小，加工精度高的优点，同时加工管径规格范围宽，有利于提高设备的使用效率。
所述尾架组件1包括尾架箱体101、第二螺母座104，所述尾架箱体101的内部通过轴承贯穿装设有主轴102，所述尾架箱体101的底端一侧固定安装有第二螺母座104，所述第二螺母座104的内部设置有第二螺母103，所述尾架箱体101的底端与机架5顶端两侧设置的第一线轨106滑动连接，所述尾架箱体101的顶端安装有主电机14，所述主电机14通过锥齿轮副105与所述主轴102联动，所述第二螺母103与滚珠丝杆15旋合连接，所述滚珠丝杆15的另一端与所述进给电机16的输出端联动；所述主轴102上装设有夹头13,所述夹头13用于夹持安装所述刀杆12,所述刀杆12端部装设有切削刀片10和挤压滚柱11,所述切削刀片10位于所述挤压滚柱11前端。
通过以上设置，由主电机14驱动刀杆12转动，由进给电机16实现刀杆12带动切削刀片10和挤压滚柱11的进给运动，加工时首先由前端的切削刀片10对钢管内壁进行切削加工，再由挤压滚柱11对加工后的钢管内壁进行挤压，具有加工速度快，内孔尺寸精度高及表面粗糙度好的优点，同时通过挤压滚柱11的挤压作用，在钢管内壁形成压应力，有利于提高钢管内壁硬度和使用寿命，并且通过支撑组件4对刀杆的支撑作用，可以延长刀杆12的有效长度，因此加工长度较长的钢管。
进一步的：所述液压缸活塞201为中空结构且一侧开设有出油口208。
通过以上设置，在加工时，由进油管304向头架箱体301内供入润滑液，对切削刀片10和挤压滚柱11进行冷却和润滑保证加工精度，使用后的润滑液由出油口208排出，实现润滑液的单向流动，冷却润滑效果好。
进一步的：所述头架箱体301的底端与机架5顶端两侧设置的第二线轨311滑动连接。
通过以上设置，保证头架箱体301在机架5上移动顺畅阻力小，减少螺杆7的轴向负载，有利于提高螺杆7的使用寿命。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明所提供的一种管件内孔加工设备,具有加工钢管长度规格及直径规格范围大，装夹方便快捷，加工精度高、内孔表面粗糙度好，加工速度快，生产效率高、自动化程度高、螺杆使用寿命长的优点。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是图1中A区域的放大图。
图3是图1中B区域的放大图。
图4是图1中C区域的放大图。
图5是本发明中头架箱体的仰视图。
图6是图1中A-A剖视图。
图7是本发明中外圈的剖视图。
图中：1、尾架组件；2、中架组件；3、头架组件；4、支撑组件；5、机架；6、皮带轮；7、螺杆；8、定位锥套；9、钢管；10、切削刀片；11、挤压滚柱；12、刀杆；13、夹头；14、主电机；15、滚珠丝杆；16、进给电机；101、尾架箱体；102、主轴；103、第二螺母；104、第二螺母座；105、锥齿轮副；106、第一线轨；201、液压缸活塞；202、液压缸体；203、第一油孔；204、第二油孔；205、活塞密封圈；206、缸体密封圈；207、缸盖密封圈；208、出油口；209、中架箱体；301、头架箱体；302、第一螺母座；303、第一螺母；304、进油管；305、制动转轴；306、气缸尾销；307、气缸；308、关节轴承；309、制动片；310、制动臂；311、第二线轨；401、缸盖；402、弹性套；403、调节压盖；404、内圈；405、外圈；406、轴承组。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种管件内孔加工设备，包括机架5、螺杆7、皮带轮6、头架组件3、中架组件2、支撑组件4、尾架组件1、切削刀片10、挤压滚柱11、刀杆12、滚珠丝杆15和进给电机16，机架5的一侧顶端设置有轴承对螺杆7进行转动支承，螺杆7的一端与皮带轮6的内部套接固定连接，螺杆7旋合贯穿第一螺母303；
头架组件3包括头架箱体301、第一螺母座302、第一螺母303、进油管304、制动转轴305、气缸尾销306、气缸307、关节轴承308、制动片309和制动臂310，第一螺母303固定安装在第一螺母座302内，第一螺母座302的顶端与头架箱体301的底端固定连接，头架箱体301的底端装设有制动转轴305，制动转轴305的数目为两个，且相对于头架箱体301的底端中心线相互对称，每个制动转轴305的下部均与一个制动臂310的中心处套接转动连接，每个制动臂310的一端与一个制动片309通过螺栓固定连接，每个制动臂310的另一端均与一个关节轴承308的一端固定连接，每个关节轴承308的另一端均与一个气缸307的活塞杆端固定连接，每个气缸307均通过气缸尾销306活动铰接在头架箱体301的底端，进油管304通过螺栓固定连接在头架箱体301的一端；
通过上述设置，在动力源的驱动下螺杆7转动，从而带动头架组件3在机架5上长距离的移动位置，在移到所需要的位置后停止，并通过气缸307使制动臂310上的制动片309紧贴在机架5的内侧进行制动，也就是将头架组件3整体进行牢固的固定机架5上，反之当需要调整头架组件3通过气缸307松开制动片309，然后启动动力源驱动螺杆转动即可以调整移动头架组件3的位置，调节方便，制动固定可靠，调节距离大；
中架组件2包括中架箱体209、液压缸体202、液压缸活塞201、活塞密封圈205、第一油孔203、第二油孔204、缸体密封圈206和缸盖密封圈207，中架箱体209的底端与机架5的顶端固定连接，液压缸体202固定安装在中架箱体209内，液压缸活塞201活动设置于液压缸体202内,且液压缸体202一端与液压缸活塞201配合处设置有缸体密封圈206，缸体密封圈206的数目为三个；液压缸活塞201的中部设有活塞密封圈205与液压缸体202内壁滑动密封配合，活塞密封圈205数目为三个；液压缸体202靠近尾架组件1的一端设有缸盖401对液压缸活塞201进行滑移支承且缸盖401与液压缸活塞201的配合处设置有缸盖密封圈207，缸盖密封圈207的数目为三个；第一油孔203和第二油孔204均穿过中架箱体209与液压缸体202的内腔连通且分别位于活塞密封圈205的两侧；
头架箱体301与液压缸活塞201相临的一端均分别对置装设有定位锥套8用于夹持钢管9；
通过以上设置，在头架组件3移动到位后，将钢管9装夹在定位锥套8之间的锥面上，在第二油孔204中通入压力油，推动液压缸活塞201向头架组件3方向前进，也就是使两定位锥套8靠近，从而将钢管9两端夹紧并且自动定心在定位锥套8之间，装夹方便快捷，夹紧定心效果好，适应钢管长度范围大。
支撑组件4包括外圈405、内圈404、调节压盖403，外圈405的外圆面与液压缸活塞201靠近尾架组件1的一端内孔固定连接；外圈405与内圈404之间设置有轴承组406，内圈404的外端内孔配置有弹性套402，弹性套402与内圈404为锥面配合,调节压盖403旋合于内圈404端部用于调节弹性套402轴向深入内圈404深度，弹性套402对刀杆12进行回转和滑移支承；
通过以上设置，由弹性套对刀杆12进行回转和滑移支承，防止刀杆12工作产生跳动，并且可以方便的通过调节压盖403来调整弹性套402轴向深入内圈404深度,通过弹性套402与内圈404锥面配合作用调节弹性套402内孔孔径大小，以调节弹性套402内孔与刀杆12外径的配合度；并且可以根据刀杆大小更换不同大小的弹性套402,方便加工不同内径规格的钢管；具有刀杆12跳动小，加工精度高的优点，同时加工管径规格范围宽，有利于提高设备的使用效率。
尾架组件1包括尾架箱体101、第二螺母座104，尾架箱体101的内部通过轴承贯穿装设有主轴102，尾架箱体101的底端一侧固定安装有第二螺母座104，第二螺母座104的内部设置有第二螺母103，尾架箱体101的底端与机架5顶端两侧设置的第一线轨106滑动连接，尾架箱体101的顶端安装有主电机14，主电机14通过锥齿轮副105与主轴102联动，第二螺母103与滚珠丝杆15旋合连接，滚珠丝杆15的另一端与进给电机16的输出端联动；主轴102上装设有夹头13,夹头13用于夹持安装刀杆12,刀杆12端部装设有切削刀片10和挤压滚柱11,切削刀片10位于挤压滚柱11前端。
通过以上设置，由主电机14驱动刀杆12转动，由进给电机16实现刀杆12带动切削刀片10和挤压滚柱11的进给运动，加工时首先由前端的切削刀片10对钢管内壁进行切削加工，再由挤压滚柱11对加工后的钢管内壁进行挤压，具有加工速度快，内孔尺寸精度高及表面粗糙度好的优点，同时通过挤压滚柱11的挤压作用，在钢管内壁形成压应力，有利于提高钢管内壁硬度和使用寿命，并且通过支撑组件4对刀杆的支撑作用，可以延长刀杆12的有效长度，因此加工长度较长的钢管。
优选的：液压缸活塞201为中空结构且一侧开设有出油口208。
通过以上设置，在加工时，由进油管304向头架箱体301内供入润滑液，对切削刀片10和挤压滚柱11进行冷却和润滑保证加工精度，使用后的润滑液由出油口208排出，实现润滑液的单向流动，冷却润滑效果好。
优选的：头架箱体301的底端与机架5顶端两侧设置的第二线轨311滑动连接。
通过以上设置，保证头架箱体301在机架5上移动顺畅阻力小，减少螺杆7的轴向负载，有利于提高螺杆7的使用寿命。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种管件内孔加工设备，包括机架（5）、螺杆（7）、皮带轮（6）、头架组件（3）、中架组件（2）、支撑组件（4）、尾架组件（1）、切削刀片（10）、挤压滚柱（11）、刀杆（12）、滚珠丝杆（15）和进给电机（16），其特征在于：所述机架（5）的一侧顶端设置有轴承对所述螺杆（7）进行转动支承，所述螺杆（7）的一端与皮带轮（6）的内部套接固定连接，所述皮带轮（6）与动力源联动，所述螺杆（7）旋合贯穿第一螺母（303）；
所述头架组件（3）包括头架箱体（301）、第一螺母座（302）、第一螺母（303）、进油管（304）、制动转轴（305）、气缸尾销（306）、气缸（307）、关节轴承（308）、制动片（309）和制动臂（310），所述第一螺母（303）固定安装在第一螺母座（302）内，所述第一螺母座（302）的顶端与头架箱体（301）的底端固定连接，所述头架箱体（301）的底端装设有制动转轴（305），所述制动转轴（305）的数目为两个，且相对于所述头架箱体（301）的底端中心线相互对称，每个所述制动转轴（305）的下部均与一个制动臂（310）的中心处套接转动连接，每个所述制动臂（310）的一端与一个制动片（309）通过螺栓固定连接，每个所述制动臂（310）的另一端均与一个关节轴承（308）的一端固定连接，每个所述关节轴承（308）的另一端均与一个气缸（307）的活塞杆端固定连接，每个所述气缸（307）均通过气缸尾销（306）活动铰接在所述头架箱体（301）的底端，所述进油管（304）通过螺栓固定连接在所述头架箱体（301）的一端；
所述中架组件（2）包括中架箱体（209）、液压缸体（202）、液压缸活塞（201）、活塞密封圈（205）、第一油孔（203）、第二油孔（204）、缸体密封圈（206）和缸盖密封圈（207），所述中架箱体（209）的底端与机架（5）的顶端固定连接，所述液压缸体（202）固定安装在所述中架箱体（209）内，所述液压缸活塞（201）活动设置于所述液压缸体（202）内,且所述液压缸体（202）一端与所述液压缸活塞（201）配合处设置有缸体密封圈（206），所述缸体密封圈（206）的数目为三个；所述液压缸活塞（201）的中部设有活塞密封圈（205）与所述液压缸体（202）内壁滑动密封配合，所述活塞密封圈（205）数目为三个；所述液压缸体（202）靠近所述尾架组件（1）的一端设有缸盖（401）对所述液压缸活塞（201）进行滑移支承且缸盖（401）与液压缸活塞（201）的配合处设置有缸盖密封圈（207），所述缸盖密封圈（207）的数目为三个；所述第一油孔（203）和所述第二油孔（204）均穿过所述中架箱体（209）与液压缸体（202）的内腔连通且分别位于所述活塞密封圈（205）的两侧；
所述头架箱体（301）与所述液压缸活塞（201）相临的一端均分别对置装设有定位锥套（8）用于夹持钢管（9）；
所述支撑组件（4）包括外圈（405）、内圈（404）、调节压盖（403），所述外圈（405）的外圆面与所述液压缸活塞（201）靠近所述尾架组件（1）的一端内孔固定连接；所述外圈（405）与所述内圈（404）之间设置有轴承组（406），所述内圈（404）的外端内孔配置有弹性套（402），所述弹性套（402）与所述内圈（404）为锥面配合，所述调节压盖（403）旋合于所述内圈（404）端部用于调节弹性套（402）轴向深入所述内圈（404）深度，所述弹性套（402）对刀杆（12）进行回转和滑移支承；
所述尾架组件（1）包括尾架箱体（101）、第二螺母座（104），所述尾架箱体（101）的内部通过轴承贯穿装设有主轴（102），所述尾架箱体（101）的底端一侧固定安装有第二螺母座（104），所述第二螺母座（104）的内部设置有第二螺母（103），所述尾架箱体（101）的底端与机架（5）顶端两侧设置的第一线轨（106）滑动连接，所述尾架箱体（101）的顶端安装有主电机（14），所述主电机（14）通过锥齿轮副（105）与所述主轴（102）联动，所述第二螺母（103）与滚珠丝杆（15）旋合连接，所述滚珠丝杆（15）的另一端与所述进给电机（16）的输出端联动；所述主轴（102）上装设有夹头（13）,所述夹头（13）用于夹持安装所述刀杆（12）,所述刀杆（12）端部装设有切削刀片（10）和挤压滚柱（11）,所述切削刀片（10）位于所述挤压滚柱（11）前端。
2.根据权利要求1所述的一种管件内孔加工设备，其特征在于：所述液压缸活塞（201）为中空结构且一侧开设有出油口（208）。
3.根据权利要求1所述的一种管件内孔加工设备，其特征在于：所述头架箱体（301）的底端与机架（5）顶端两侧设置的第二线轨（311）滑动连接。
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