CN110170689B - 坡口加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种坡口加工设备，它包括固定部件、旋转部件、与所述旋转部件相连以驱动所述旋转部件旋转的旋转驱动部件和连接于所述旋转部件上的坡口加工部件；所述旋转部件以坡口所在支管孔的轴中心线为旋转中心旋转连接于所述固定部件上；所述坡口加工部件包括移动座、安装于所述移动座上的坡口铣刀组件和移动座精调机构；所述坡口铣刀组件包括铣刀和与所述铣刀相连以驱动所述铣刀旋转的铣刀旋转驱动组件。本发明能够在管状体的外壁上加工出支管孔坡口，并能够适用于不同直径的支管孔的坡口的加工，使用方便，提高了劳动生产效率，显著改善作业卫生环境，并能精确保证坡口的技术要求。

Description

坡口加工设备

技术领域

本发明涉及一种坡口加工设备。

背景技术

目前，在压力容器、锅炉等生产过程中，很多场合需要在集管10上连接支管20，如图1所示，先在集管10上开支管孔，插入支管后进行焊接。为了确保这种T型接头焊透，需要在集管10开好的支管孔上开坡口20a，如图2所示。

由于集管10上开支管孔后形成相贯线圆弧曲面，无法用常规的机械加工方式开坡口，只能采用手工打磨的方式进行，这种方式劳动效率低、作业粉尘环境危害健康、坡口精度难以控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种坡口加工设备，它能够在管状体的外壁上加工出支管孔坡口，并能够适用于不同直径的支管孔的坡口的加工，使用方便，提高了劳动生产效率，显著改善作业卫生环境，并能精确保证坡口的技术要求。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种坡口加工设备，它包括：

固定部件；

旋转部件，所述旋转部件以坡口所在支管孔的轴中心线为旋转中心旋转连接于所述固定部件上；

与所述旋转部件相连以驱动所述旋转部件旋转的旋转驱动部件；

连接于所述旋转部件上的坡口加工部件；其中，

所述坡口加工部件包括：

移动座；

安装于所述移动座上的坡口铣刀组件，所述坡口铣刀组件包括铣刀和与所述铣刀相连以驱动所述铣刀旋转的铣刀旋转驱动组件，在移动座上的所述坡口铣刀组件适于被调节或安装至所述铣刀的旋转中心与所述旋转部件的旋转中心之间的夹角α等于待加工的坡口的坡口面角度；

移动座精调机构，所述移动座精调机构安装于所述旋转部件上，并随所述旋转部件一起旋转，所述移动座精调机构与所述移动座相连，以移动所述移动座从而调节所述铣刀与所述支管孔的轴中心线之间的相对位置。

进一步，所述旋转部件包括：

主轴，所述主轴旋转连接于所述固定部件上；

锥柄，所述锥柄通过一锁紧组件与所述主轴相连，并且所述锥柄与所述主轴的轴线重合；

座体，所述座体与所述锥柄固定连接，所述坡口加工部件安装在所述座体上。

进一步，所述锥柄部分地插入所述主轴内；

所述锥柄上设有径向贯通的锁紧孔；

所述锁紧组件包括锁块、压块和至少一个锁紧螺钉，所述锁块与所述锥柄的锁紧孔的壁面相抵，所述压块与所述主轴相抵，所述锁紧螺钉连接所述锁块和所述压块，以将部分插入主轴内的锥柄锁紧于主轴上。

进一步，所述固定部件包括固定架组件和定轴；其中，

所述固定架组件上设有定轴套组，所述定轴套组抱住并夹紧所述定轴，并且所述定轴和所述定轴套组之间具有一定的夹紧弹性余量；

所述主轴旋转连接于所述定轴上，并且所述主轴旋转支承于所述固定架组件上。

进一步，所述旋转驱动部件包括：

与所述旋转部件相连的蜗轮；

与所述蜗轮啮合连接的蜗杆；

与所述蜗杆相连以驱动所述蜗杆旋转的蜗杆旋转驱动源。

进一步，在移动座上的所述坡口铣刀组件适于被安装至所述铣刀的旋转中心与所述旋转部件的旋转中心之间的夹角α等于待加工的坡口的坡口面角度；

所述移动座上设有一具有支撑斜面的斜支撑架，所述坡口铣刀组件固定连接在支撑斜面上；其中，

所述支撑斜面和所述铣刀的旋转中心垂直设置。

进一步，所述旋转部件包括支承架；

所述移动座精调机构包括：

螺杆，所述螺杆旋转连接于所述支承架上，所述移动座与所述螺杆通过螺纹连接；

精调手柄，所述精调手柄与所述螺杆相连。

进一步，所述精调手柄上设有用于了解所述螺杆移动距离的刻度。

进一步，所述旋转部件包括支承架；

所述支承架上设有一适于紧压在坡口外端端面的滚动体。

进一步，所述滚动体通过一滚动体连接组件连接于所述支承架上，所述滚动体连接组件上设有设于所述滚动体和所述支承架之间的滚动体定距套。

进一步，所述固定部件适于被驱动在坡口所在支管孔的轴中心线的轴向移动。

采用了上述技术方案后，集管和支管的相贯线圆弧曲面尽管不在一个平面上，但其曲面上的每个点都相对支管孔轴线180度对称，因此每个切削点只要以其对面的曲面点为定位基准，就能精确定位这个切削点的切削位置。当切削点沿支管孔轴线回转一周，就完成了整个支管孔坡口的切削工作；在本发明中，本发明的移动座能够使铣刀能在支管孔上切削出所需的坡口角度，滚动体在设备重力的作用下，紧压在相贯线圆弧曲面上，此时通过移动座精调机构调节移动座的位置，将其对面的铣刀位置调整至能切削出所需的坡口尺寸，当设备绕支管孔轴线回转时，铣刀即能连续切削出支管孔的坡口。

附图说明

图1为集管上焊接支管的结构示意图；

图2为集管的结构示意图；

图3为本发明的坡口加工设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图3所示，一种坡口加工设备，用于在管状体（即为集管10）的支管孔（即为焊接支管20的孔）上加工出坡口20a，它包括：

固定部件；

旋转部件，所述旋转部件以坡口20a所在支管孔的轴中心线为旋转中心旋转连接于所述固定部件上；

与所述旋转部件相连以驱动所述旋转部件旋转的旋转驱动部件；

连接于所述旋转部件上的坡口加工部件；其中，

所述坡口加工部件包括：

移动座1；

安装于所述移动座1上的坡口铣刀组件，所述坡口铣刀组件包括铣刀21和与所述铣刀21相连以驱动所述铣刀21旋转的铣刀旋转驱动组件，在移动座1上的所述坡口铣刀组件适于被调节或安装至所述铣刀21的旋转中心与所述旋转部件的旋转中心之间的夹角α等于待加工的坡口20a的坡口面角度β；

移动座精调机构，所述移动座精调机构安装于所述旋转部件上，并随所述旋转部件一起旋转，所述移动座精调机构与所述移动座1相连，以移动所述移动座1从而调节所述铣刀21与所述支管孔的轴中心线之间的相对位置。

铣刀旋转驱动组件例如但不限于铣刀电机21a。

在本发明实施例中，本发明实施例的移动座1能够使铣刀21能在支管孔上切削出所需的坡口角度，通过移动座精调机构调节移动座1的位置，将其对面的铣刀21位置调整至能切削出所需的坡口尺寸，当设备绕支管孔轴线回转时，铣刀21即能连续切削出支管孔的坡口。

如图1所示，所述旋转部件例如但不限于以下结构，其包括：

主轴31，所述主轴31旋转连接于所述固定部件上；

锥柄32，所述锥柄32通过一锁紧组件与所述主轴31相连，并且所述锥柄32与所述主轴31的轴线重合；本实施例中的锥柄32为标准莫氏锥柄；

座体33，所述座体33与所述锥柄32固定连接，所述坡口加工部件安装在所述座体33上。

所述锥柄32部分地插入所述主轴31内；

所述锥柄32上设有径向贯通的锁紧孔32a；

具体地，所述锁紧组件包括锁块34a、压块34b和至少一个锁紧螺钉34c，所述锁块34a与所述锥柄32的锁紧孔32a的壁面相抵，所述压块34b与所述主轴31相抵，所述锁紧螺钉34c连接所述锁块34a和所述压块34b，以将部分插入主轴31内的锥柄32锁紧于主轴31上。

具体地，主轴31设有一锥柄连接锥孔，将锥柄沿其轴向部分地插入锥柄连接锥孔中，再通过锁紧组件锁紧。

在本实施例中，锁紧螺钉34c不局限于设置一个，也可以多个。

具体地，所述固定部件例如但不限于以下结构，其包括固定架组件41和定轴42；其中，

所述固定架组件41上设有定轴套组41a，所述定轴套组41a抱住并夹紧所述定轴42，并且所述定轴42和所述定轴套组41a之间具有一定的夹紧弹性余量；

所述主轴31旋转连接于所述定轴42上，并且所述主轴31旋转支承于所述固定架组件41上。

在本实施例中，定轴套组41a的上半部分沿轴线切割成对半开口结构，将定轴42插入定轴套组41a中，通过定轴锁紧螺钉41b将定轴42夹紧在定轴套组41a内；

另外，固定架组件41还包括连接法兰41c，连接法兰41c与所述定轴套组41a固定连接，所述主轴31通过一定位轴承41d支承在连接法兰41c上，以增加设备的刚性。

如图1所示，所述旋转驱动部件例如但不限于以下结构，其包括：

与所述旋转部件相连的蜗轮51；

与所述蜗轮啮合连接的蜗杆52；

与所述蜗杆52相连以驱动所述蜗杆52旋转的蜗杆旋转驱动源53。

在本实施例中，蜗杆旋转驱动源53可以为电机，电机驱动所述蜗杆52旋转，从而带动蜗轮51旋转，进而带动旋转部件旋转。

为了安全考虑，驱动蜗杆52旋转的电机和铣刀电机21a都使用24V低压电机。

具体地，本实施例中的蜗轮51与锥柄32固定连接。

如图1所示，在本实施例中，在移动座1上的所述坡口铣刀组件适于被安装至所述铣刀21的旋转中心与所述旋转部件的旋转中心之间的夹角α等于待加工的坡口20a的坡口面角度；

如图1所示，所述移动座1上设有一具有支撑斜面的斜支撑架11，所述坡口铣刀组件固定连接在支撑斜面上；其中，

所述支撑斜面和所述铣刀21的旋转中心垂直设置，这样的设置就使得铣刀21在旋转时，其端面能够适配坡口面，满足坡口面角度的要求。

如图1所示，具体地，所述旋转部件包括支承架35；

所述移动座精调机构包括：

螺杆61，所述螺杆61旋转连接于所述支承架35上，所述移动座1与所述螺杆61通过螺纹连接；

精调手柄62，所述精调手柄62与所述螺杆61相连。

所述精调手柄62上设有用于了解所述螺杆61移动距离的刻度62a。

通过旋转精调手柄62旋转螺杆61，所述移动座1与所述螺杆61通过螺纹连接，从而能够将螺杆61的旋转运动转变为移动座1的直线移动，进而带动坡口铣刀组件及其铣刀移动，以能够加工不同直径的支管孔上的坡口20a。

优选地，所述移动座1和所述支承架35之间设有移动座导向、锁紧机构，以防止在螺杆61的旋转过程中，限定移动座1直接移动，防止移动座1的旋转运动，并在移动座1调整到位后锁紧，以使移动座1固定连接在支承架35上。

具体地，本实施例中的移动座1可滑动支承于支承架35上。

如图1所示，所述旋转部件包括支承架35；

所述支承架35上设有一适于紧压在坡口外端端面（即为相贯线圆弧曲面）的滚动体7。

在本实施例中，所述滚动体7为滚轮轴承，滚轮轴承安装在一短轴71上，短轴71连接在支承架35上，并通过滚轮吊紧螺钉72拧紧。

所述滚动体7通过一滚动体连接组件连接于所述支承架35上，所述滚动体连接组件上设有设于所述滚动体7和所述支承架35之间的滚动体定距套81。具体地，滚动体定距套81套于所述短轴71上，短轴71和滚轮吊紧螺钉72组成滚动体连接组件。

本实施例中的滚轮轴承实际使用过程中，在设备重力的作用下，紧压在相贯线圆弧曲面上。

所述固定部件适于被驱动在坡口20a所在支管孔的轴中心线的轴向移动，图1中为垂直方向；在本实施例中，移动固定部件的动作部件为现有技术，对其结构不做具体的赘述，其可以是立式钻床上的结构部件。

使用本实施例的坡口加工设备后，能过机械切削加工的方式开坡口中，可以提高劳动生产效率，显著改善作业卫生环境，并能精确保证坡口的技术要求。

本实施例的坡口加工设备借用普通立钻为床身，也可以制作成一个独立的简易支架。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (9)

1.一种坡口加工设备，用于在管状体的支管孔上加工出坡口（20a），其特征在于，它包括：

固定部件；

旋转部件，所述旋转部件以坡口（20a）所在支管孔的轴中心线为旋转中心旋转连接于所述固定部件上；

与所述旋转部件相连以驱动所述旋转部件旋转的旋转驱动部件；

连接于所述旋转部件上的坡口加工部件；其中，

所述坡口加工部件包括：

移动座（1）；

安装于所述移动座（1）上的坡口铣刀组件，所述坡口铣刀组件包括铣刀（21）和与所述铣刀（21）相连以驱动所述铣刀（21）旋转的铣刀旋转驱动组件，在移动座（1）上的所述坡口铣刀组件适于被调节或安装至所述铣刀（21）的旋转中心与所述旋转部件的旋转中心之间的夹角α等于待加工的坡口（20a）的坡口面角度β；

移动座精调机构，所述移动座精调机构安装于所述旋转部件上，并随所述旋转部件一起旋转，所述移动座精调机构与所述移动座（1）相连，以移动所述移动座（1）从而调节所述铣刀（21）与所述支管孔的轴中心线之间的相对位置；

在移动座（1）上的所述坡口铣刀组件适于被安装至所述铣刀（21）的旋转中心与所述旋转部件的旋转中心之间的夹角α等于待加工的坡口（20a）的坡口面角度；

所述移动座（1）上设有一具有支撑斜面的斜支撑架（11），所述坡口铣刀组件固定连接在支撑斜面上；其中，

所述支撑斜面和所述铣刀（21）的旋转中心垂直设置；

所述旋转部件包括支承架（35）；

所述移动座精调机构包括：

螺杆（61），所述螺杆（61）旋转连接于所述支承架（35）上，所述移动座（1）与所述螺杆（61）通过螺纹连接；

精调手柄（62），所述精调手柄（62）与所述螺杆（61）相连。

2.根据权利要求1所述的坡口加工设备，其特征在于，所述旋转部件包括：

主轴（31），所述主轴（31）旋转连接于所述固定部件上；

锥柄（32），所述锥柄（32）通过一锁紧组件与所述主轴（31）相连，并且所述锥柄（32）与所述主轴（31）的轴线重合；

座体（33），所述座体（33）与所述锥柄（32）固定连接，所述坡口加工部件安装在所述座体（33）上。

3.根据权利要求2所述的坡口加工设备，其特征在于，

所述锥柄（32）部分地插入所述主轴（31）内；

所述锥柄（32）上设有径向贯通的锁紧孔（32a）；

所述锁紧组件包括锁块（34a）、压块（34b）和至少一个锁紧螺钉（34c），所述锁块（34a）与所述锥柄（32）的锁紧孔（32a）的壁面相抵，所述压块（34b）与所述主轴（31）相抵，所述锁紧螺钉（34c）连接所述锁块（34a）和所述压块（34b），以将部分插入主轴（31）内的锥柄（32）锁紧于主轴（31）上。

4.根据权利要求2所述的坡口加工设备，其特征在于，

所述固定部件包括固定架组件（41）和定轴（42）；其中，

所述固定架组件（41）上设有定轴套组（41a），所述定轴套组（41a）抱住并夹紧所述定轴（42），并且所述定轴（42）和所述定轴套组（41a）之间具有一定的夹紧弹性余量；

所述主轴（31）旋转连接于所述定轴（42）上，并且所述主轴（31）旋转支承于所述固定架组件（41）上。

5.根据权利要求1所述的坡口加工设备，其特征在于，

所述旋转驱动部件包括：

与所述旋转部件相连的蜗轮（51）；

与所述蜗轮啮合连接的蜗杆（52）；

与所述蜗杆（52）相连以驱动所述蜗杆（52）旋转的蜗杆旋转驱动源（53）。

6.根据权利要求1所述的坡口加工设备，其特征在于，

所述精调手柄（62）上设有用于了解所述螺杆（61）移动距离的刻度（62a）。

7.根据权利要求1所述的坡口加工设备，其特征在于，

所述旋转部件包括支承架（35）；

所述支承架（35）上设有一适于紧压在坡口外端端面的滚动体（7）。

8.根据权利要求7所述的坡口加工设备，其特征在于，

所述滚动体（7）通过一滚动体连接组件连接于所述支承架（35）上，所述滚动体连接组件上设有设于所述滚动体（7）和所述支承架（35）之间的滚动体定距套（81）。

9.根据权利要求1所述的坡口加工设备，其特征在于，

所述固定部件适于被驱动在坡口（20a）所在支管孔的轴中心线的轴向移动。