CN110405261A - 内环槽铣切装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内环槽铣切装置，包括铣切装置主机和气动张紧装置，气动张紧装置套装在铣切装置主机外围；铣切装置主机包括主驱动单元、转子单元和转动刀架单元转子单元置于主驱动单元内部，转动刀架单元与转子单元连接；气动张紧装置包括圆筒、薄壁圆筒面、两块环形侧封板和一个气管接口，圆筒、薄壁圆筒面和两块环形侧封板围成一个环形充气腔，气管接口装在环形侧封板上且连通环形充气腔。优点，本内环槽铣切装置，对不便于搬运移动的较大直径的管道进行内部切槽，或用于不方便由管道外部进行切断作业的场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属管道从内部进行切槽或者割断用设备，具体地说是一种内环槽铣切装置，属于机械加工技术领域。
背景技术
管道内部的环形槽的加工一般可以在车床或镗床等设备上进行，这就必须将管道搬移到车间内架设到机床设备上才能进行，如果管道太长不便于搬运，或者是野外作业，切割内环槽还是比较困难的，因此设计便携式的可以切割管道内环槽的设备有一定的实用价值。
发明内容
本发明针对背景技术中提出的管道太长切割内环槽较困难的技术问题，提出一种内环槽铣切装置。
本发明所采取的技术方案是：
一种内环槽铣切装置，包括铣切装置主机和气动张紧装置，气动张紧装置套装在铣切装置主机外围；
铣切装置主机包括主驱动单元、转子单元和转动刀架单元，转子单元置于主驱动单元内部，转动刀架单元与转子单元连接；
主驱动单元包括机壳、两个提手、主驱动电机、圆周进给电机和主动齿轮，机壳由圆盘形机壳端板和圆筒形壳身构成的倒圆桶形，两个提手间隔设置在圆盘形机壳端板上且位于圆盘形机壳端板外端面上，主驱动电机和圆周进给电机都竖直设置在圆盘形机壳端板上，主驱动电机和圆周进给电机的电机轴都伸入到机壳内部，主动齿轮安装在圆周进给电机的电机轴上，主动齿轮啮合转子单元；
转子单元包括中心转轴轴套组和转子壳体组，转子壳体组与中心转轴轴套组同轴安装，主动齿轮与转子壳体组啮合，中心转轴轴套组连接转动刀架单元；
转子壳体组包括圆柱筒、端板、套筒和圆周进给从动齿轮，端板套在圆柱筒上且位于圆柱筒下端边沿处，圆周进给从动齿轮套在圆柱筒上且位于圆柱筒上端边沿处，圆周进给从动齿轮与主动齿轮外啮合；圆柱筒内孔自上而下为二阶台阶孔，套筒从圆柱筒内孔上端插入，套筒下端面与一阶台阶孔孔口端面之间形成环槽，端板上在圆柱筒周围设置转动连接转动刀架单元的第三轴承座，第三轴承座上开设轴承孔；
中心转轴轴套组包括中心转轴、第二齿轮和轴套，轴套插入圆柱筒内，轴套上端与圆盘形机壳端板固联，轴套外表面设置一圈凸环，凸环限位在环槽内用于转子壳体组的轴向限位；中心转轴通过两个轴承与轴套的内孔转动连接，中心转轴上端通过联轴器连接主驱动电机电机轴，第二齿轮设置在中心转轴的下端，在轴套上对应第二齿轮处开设缺口，第二齿轮通过缺口啮合转动刀架单元；
转动刀架单元包括刀架板、第三齿轮、第四齿轮、立轴、锥齿轮组、水平轴、夹头、铣刀、刀架板方向调整电机和第一齿轮，
刀架板方向调整电机安装在端板上，第一齿轮装在刀架板方向调整电机的电机轴上，第三齿轮水平固定在刀架板的正面上，刀架板上开设中心板孔，第三齿轮与刀架板的中心板孔同心，立轴上部通过两个轴承转动设置在第三轴承座的轴承孔内，立轴下部贯穿第三齿轮和刀架板的中心板孔，立轴下部与第三齿轮和刀架板的中心板孔之间通过轴承转动连接，第三齿轮外啮合第一齿轮，第四齿轮装在立轴上端且外啮合第二齿轮，刀架板的背面通过第一轴承座和第二轴承座转动设置水平轴，立轴下端与水平轴之间通过锥齿轮组连接，夹头装在水平轴一端端部，铣刀插入夹头；
气动张紧装置包括圆筒、薄壁圆筒面、两块环形侧封板和一个气管接口，圆筒、薄壁圆筒面和两块环形侧封板围成一个环形充气腔，气管接口装在环形侧封板上且连通环形充气腔。
对本发明技术方案的优选，锥齿轮组包括第一锥齿轮和第二锥齿轮。
本发明的有益效果是：
1、本内环槽铣切装置，对不便于搬运移动的较大直径的管道进行内部切槽，或用于不方便由管道外部进行切断作业的场合。
2、本内环槽铣切装置，利用偏置的转动刀架的角度调整来控制切槽的深度，刀具本身不需做轴向移动，控制方便。
3、本内环槽铣切装置，利用气动张紧装置将铣切装置主机与管道内壁固定，结构简单紧凑，压力均匀，操作方便。
附图说明
图1是内环槽铣切装置的总图。
图2是铣切装置主机的示意图。
图3是图2的机壳剖切后的视图。
图4是主驱动单元的示意图(图中机壳剖切)。
图5是转子单元和转动刀架单元的安装位置示意图(图中为铣刀伸出最大位置的状态并且图中剖切了转子单元)。
图6是图5中铣刀收回的状态图。
图7是转子壳体组和刀架板方向调整电机的装配剖切图。
图8是中心转轴轴套组的示意图(图中剖切了轴套)。
图9是转动刀架单元的示意图。
图10是气动张紧装置的结构剖切图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图10和具体实施方式做进一步的描述。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，本实施例中内环槽铣切装置，包括铣切装置主机1000和气动张紧装置2000，气动张紧装置2000套装在铣切装置主机1000外围。
如图10所示，气动张紧装置2000包括圆筒2001、薄壁圆筒面2003、两块环形侧封板2002和一个气管接口2004，圆筒2001、薄壁圆筒面2003和两块环形侧封板2002围成一个环形充气腔，气管接口2004装在环形侧封板2002上且连通环形充气腔。
实施例1的气动张紧装置2000通过圆筒2001与铣切装置主机1000的机壳1110联接。通过气管接口2004向环形充气腔内通入压力空气，薄壁圆筒面2003向外膨胀，直径增大，撑住待铣切的管道01内壁。铣切完整后，释放出压力空气，即可取出铣切装置主机1000。
利用气动张紧装置将铣切装置主机与管道内壁固定，结构简单紧凑，压力均匀，操作方便。
如图2和3所示，铣切装置主机1000包括主驱动单元1100、转子单元1200和转动刀架单元1300，转子单元1200置于主驱动单元1100内部，转动刀架单元1300与转子单元1200连接。
如图4所示，主驱动单元1100包括机壳1110、两个提手1120、主驱动电机1130、圆周进给电机1140和主动齿轮1141。
机壳1110由圆盘形机壳端板1111和圆筒形壳身1112构成的倒圆桶形，两个提手1120间隔设置在圆盘形机壳端板1111上且位于圆盘形机壳端板1111外端面上，主驱动电机1130和圆周进给电机1140都竖直设置在圆盘形机壳端板1111上，主驱动电机1130和圆周进给电机1140的电机轴都伸入到机壳1110内部，主动齿轮1141安装在圆周进给电机1140的电机轴上，主动齿轮1141啮合转子单元1200。
实施例1中主驱动电机1130转动，通过联轴器1212和中心转轴1211驱动第二齿轮1213，再通过第二齿轮1321驱动立轴1322和第二锥齿轮1324、再通过第一锥齿轮1332驱动水平轴1331带动铣刀1334高速旋转做切削主运动。
实施例1中圆周进给电机1140的慢速转动驱动转子做圆周进给以切出完整环槽或切断。
如图5和6所示，转子单元1200包括中心转轴轴套组1210和转子壳体组1220，转子壳体组1220与中心转轴轴套组1210同轴安装，主动齿轮1141与转子壳体组1220啮合，中心转轴轴套组1210连接转动刀架单元1300。
如图7所示，转子壳体组1220包括圆柱筒1221、端板1222、套筒1223和圆周进给从动齿轮1225，端板1222套在圆柱筒1221上且位于圆柱筒1221下端边沿处，圆柱筒1221与端板1222固定成一体。圆周进给从动齿轮1225套在圆柱筒1221上且位于圆柱筒1221上端边沿处，圆周进给从动齿轮1225与圆柱筒1221固定成一体。圆周进给从动齿轮1225与主动齿轮1141外啮合；圆柱筒1221内孔自上而下为二阶台阶孔1226，套筒1223从圆柱筒1221内孔上端插入，套筒1223下端面与一阶台阶孔孔口端面之间形成环槽1224，套筒1223上端面与圆柱筒1221上端面之间通过螺栓固定。端板1222上在圆柱筒1221周围设置转动连接转动刀架单元1300的第三轴承座，第三轴承座上开设轴承孔1227。
如图8所示，中心转轴轴套组1210包括中心转轴1211、第二齿轮1213和轴套1215，轴套1215插入圆柱筒1221内，轴套1215的外壁与转子壳体1220上的圆柱筒1221内壁滑配，轴套1215上端设置端板与圆盘形机壳端板1111固联，轴套1215外表面设置一圈凸环1216，凸环1216限位在环槽1224内用于转子壳体组1220的轴向限位；中心转轴1211通过两个轴承1214与轴套1215的内孔转动连接，中心转轴1211上端通过联轴器1212连接主驱动电机1130电机轴，第二齿轮1213设置在中心转轴1211的下端，在轴套1215上对应第二齿轮1213处开设缺口，第二齿轮1213通过缺口啮合转动刀架单元1300。
如图6和9所示，转动刀架单元1300包括刀架板1310、第三齿轮1314、第四齿轮1321、立轴1322、锥齿轮组、水平轴1331、夹头1333、铣刀1334、刀架板方向调整电机1230和第一齿轮1231。
如图7所示，刀架板方向调整电机1230安装在端板1222上，刀架板方向调整电机1230的电机轴穿过端板1222，第一齿轮1231装在刀架板方向调整电机1230的电机轴上，第一齿轮1231与第三齿轮1314啮合，刀架板方向调整电机1230调整控制转动刀架单元1300内的铣刀1334与转子壳体组1220的相对位置(旋转位置)，以控制铣刀1334相对于转子壳体组1220的旋转中心的伸出长度，(刀具伸出的极限位置见图5和图6)。(因为刀架的旋转中心1227与转子壳体1220的旋转中心1226不同心)。
如图6和9所示，第三齿轮1314水平固定在刀架板1310的正面上，刀架板1310上开设中心板孔，第三齿轮1314与刀架板1310的中心板孔同心，立轴1322上部通过两个轴承1214转动设置在第三轴承座的轴承孔1227内，立轴1322下部贯穿第三齿轮1314和刀架板1310的中心板孔，立轴1322下部与第三齿轮1314和刀架板1310的中心板孔之间通过轴承转动连接，第三齿轮1314外啮合第一齿轮1231，第四齿轮1321装在立轴1322上端且外啮合第二齿轮1213，刀架板1310的背面通过第一轴承座1312和第二轴承座1313转动设置水平轴1331，立轴1322下端与水平轴1331之间通过锥齿轮组连接，夹头1333装在水平轴1331一端端部，铣刀1334插入夹头1333。锥齿轮组包括第一锥齿轮1332和第二锥齿轮1324，第一锥齿轮1332固定在水平轴1331上，第二锥齿轮1324固定立轴1322下端，第一锥齿轮1332和第二锥齿轮1324啮合。
实施例1内环槽铣切装置的工作过程：
将铣切装置主机1000置于待铣切的圆管01内，调整放平并控制好铣切装置主机1000的位置，气动张紧装置2000通过圆筒2001与铣切装置主机1000的机壳1110联接。通过气管接口2004向环形充气腔内通入压力空气，薄壁圆筒面2003向外膨胀，直径增大，撑住待铣切的圆管01内壁，(压紧力均匀，管壁不易变形和破裂。)
主驱动电机1130转动，通过联轴器1212和中心转轴1211驱动第二齿轮1213，再通过第二齿轮1321驱动立轴1322和第二锥齿轮1324、再通过第一锥齿轮1332驱动水平轴1331带动铣刀1334高速旋转做切削主运动。
通过刀架板方向调整电机1230(慢速转动)调整控制转动刀架单元1300内的铣刀1334与转子壳体组1220的相对位置(旋转位置)，以控制铣刀1334相对于转子壳体组1220的旋转中心的伸出长度，，控制环槽的铣切深度，或者对圆管01进行切断。
如果是铣切环形槽，在切槽完成后，需要刀架调整电机1230反向转动，使刀具退回(退出环槽外)，以便取出铣切装置。
铣切完整后，释放出压力空气，取出铣切装置主机1000。
凡本发明说明书中未作特别说明的均为现有技术或者通过现有的技术能够实现，应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (2)
1.一种内环槽铣切装置，其特征在于：包括铣切装置主机(1000)和气动张紧装置(2000)，气动张紧装置(2000)套装在铣切装置主机(1000)外围；
铣切装置主机(1000)包括主驱动单元(1100)、转子单元(1200)和转动刀架单元(1300)，转子单元(1200)置于主驱动单元(1100)内部，转动刀架单元(1300)与转子单元(1200)连接；
主驱动单元(1100)包括机壳(1110)、两个提手(1120)、主驱动电机(1130)、圆周进给电机(1140)和主动齿轮(1141)，机壳(1110)由圆盘形机壳端板(1111)和圆筒形壳身(1112)构成的倒圆桶形，两个提手(1120)间隔设置在圆盘形机壳端板(1111)上且位于圆盘形机壳端板(1111)外端面上，主驱动电机(1130)和圆周进给电机(1140)都竖直设置在圆盘形机壳端板(1111)上，主驱动电机(1130)和圆周进给电机(1140)的电机轴都伸入到机壳(1110)内部，主动齿轮(1141)安装在圆周进给电机(1140)的电机轴上，主动齿轮(1141)啮合转子单元(1200)；
转子单元(1200)包括中心转轴轴套组(1210)和转子壳体组(1220)，转子壳体组(1220)与中心转轴轴套组(1210)同轴安装，主动齿轮(1141)与转子壳体组(1220)啮合，中心转轴轴套组(1210)连接转动刀架单元(1300)；
转子壳体组(1220)包括圆柱筒(1221)、端板(1222)、套筒(1223)和圆周进给从动齿轮(1225)，端板(1222)套在圆柱筒(1221)上且位于圆柱筒(1221)下端边沿处，圆周进给从动齿轮(1225)套在圆柱筒(1221)上且位于圆柱筒(1221)上端边沿处，圆周进给从动齿轮(1225)与主动齿轮(1141)外啮合；圆柱筒(1221)内孔自上而下为二阶台阶孔，套筒(1223)从圆柱筒(1221)内孔上端插入，套筒(1223)下端面与一阶台阶孔孔口端面之间形成环槽(1224)，端板(1222)上在圆柱筒(1221)周围设置转动连接转动刀架单元(1300)的第三轴承座，第三轴承座上开设轴承孔(1227)；
中心转轴轴套组(1210)包括中心转轴(1211)、第二齿轮(1213)和轴套(1215)，轴套(1215)插入圆柱筒(1221)内，轴套(1215)上端与圆盘形机壳端板(1111)固联，轴套(1215)外表面设置一圈凸环(1216)，凸环(1216)限位在环槽(1224)内用于转子壳体组(1220)的轴向限位；中心转轴(1211)通过两个轴承(1214)与轴套(1215)的内孔转动连接，中心转轴(1211)上端通过联轴器(1212)连接主驱动电机(1130)电机轴，第二齿轮(1213)设置在中心转轴(1211)的下端，在轴套(1215)上对应第二齿轮(1213)处开设缺口，第二齿轮(1213)通过缺口啮合转动刀架单元(1300)；
转动刀架单元(1300)包括刀架板(1310)、第三齿轮(1314)、第四齿轮(1321)、立轴(1322)、锥齿轮组、水平轴(1331)、夹头(1333)、铣刀(1334)、刀架板方向调整电机(1230)和第一齿轮(1231)，
刀架板方向调整电机(1230)安装在端板(1222)上，第一齿轮(1231)装在刀架板方向调整电机(1230)的电机轴上，第三齿轮(1314)水平固定在刀架板(1310)的正面上，刀架板(1310)上开设中心板孔，第三齿轮(1314)与刀架板(1310)的中心板孔同心，立轴(1322)上部通过两个轴承(1214)转动设置在第三轴承座的轴承孔(1227)内，立轴(1322)下部贯穿第三齿轮(1314)和刀架板(1310)的中心板孔，立轴(1322)下部与第三齿轮(1314)和刀架板(1310)的中心板孔之间通过轴承转动连接，第三齿轮(1314)外啮合第一齿轮(1231)，第四齿轮(1321)装在立轴(1322)上端且外啮合第二齿轮(1213)，刀架板(1310)的背面通过第一轴承座(1312)和第二轴承座(1313)转动设置水平轴(1331)，立轴(1322)下端与水平轴(1331)之间通过锥齿轮组连接，夹头(1333)装在水平轴(1331)一端端部，铣刀(1334)插入夹头(1333)；
气动张紧装置(2000)包括圆筒(2001)、薄壁圆筒面(2003)、两块环形侧封板(2002)和一个气管接口(2004)，圆筒(2001)、薄壁圆筒面(2003)和两块环形侧封板(2002)围成一个环形充气腔，气管接口(2004)装在环形侧封板(2002)上且连通环形充气腔。
2.根据权利要求1所述的内环槽铣切装置，其特征在于，锥齿轮组包括第一锥齿轮(1332)和第二锥齿轮(1324)。
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