CN113997158A - 一种螺纹法兰密封面打磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及螺纹法兰加工技术领域，更具体地说，是一种螺纹法兰密封面打磨装置，包括底座、顶座以及加工箱，所述顶座和底座之间通过若干个伸缩元件连接，加工箱设置在底座上，还包括：定位模块，设置在加工箱内，用于固定螺纹法兰的位置；动力元件，设置在顶座上，所述动力元件上设有控制器；打磨执行组件，设置在动力元件的一侧且与动力元件的输出端连接，用于执行对螺纹法兰的打磨工作；以及清理模块，设置在打磨执行组件和动力元件之间，用于清理螺纹法兰表面的切屑；利用打磨头与螺纹法兰加工面的摩擦阻力的变化规律，实时调节步进电机的转速，实现低速粗加工和高速精加工之间的自动切换工作，进一步提高了加工精度。

Description

一种螺纹法兰密封面打磨装置

技术领域

本发明涉及螺纹法兰加工技术领域，更具体地说，是一种螺纹法兰密封面打磨装置。

背景技术

螺纹法兰是指采用螺纹与管道连接的一种法兰，设计时，可按松式法兰处理，优点是不需要焊接，法兰变形时对筒体或管道产生的附加力矩很小，螺纹法兰在使用过程中可能因为内部压力和外部的挤压导致螺纹松动，使得管道的密封性降低。

在螺纹法兰生产过程中需要经理一系列的工序，其中，对螺纹法兰的密封面进行打磨加工时其中最重要的工序之一，需要利用相关的打磨装置实现打磨工作。

现有的打磨装置多通过电机直接驱动一体式打磨盘来对螺纹法兰的密封面进行打磨工作，但是，一体化打磨盘在打磨过程中产生的切屑不易排出，导致切屑存留在打磨盘和加工面之间，影响最终的加工精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺纹法兰密封面打磨装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种螺纹法兰密封面打磨装置，包括底座、顶座以及加工箱，所述顶座和底座之间通过若干个伸缩元件连接，加工箱设置在底座上，还包括：

定位模块，设置在加工箱内，用于固定螺纹法兰的位置；

动力元件，设置在顶座上，所述动力元件上设有控制器；

打磨执行组件，设置在动力元件的一侧且与动力元件的输出端连接，用于执行对螺纹法兰的打磨工作；以及

清理模块，设置在打磨执行组件和动力元件之间，用于清理螺纹法兰表面的切屑；其中

所述打磨执行组件包括：

环座，设置在加工箱和动力元件之间，动力元件的输出端设有与环座连接的驱动轴；

安装叶片，数量为若干个且均设置在驱动轴和环座之间；

打磨头，数量为若干组，每组打磨头活动设置在安装叶片且两者弹性连接，每组相邻打磨头之间通过铰接杆活动连接，每组打磨头的一端设有抵触头；以及

驱动盘，固定安装在动力元件上且与动力元件的输出端滑动配合，驱动盘上设有若干个与抵触头抵触配合的凸起部。

本申请更进一步的技术方案：所述定位模块包括定位座以及弹性件，所述定位座的数量为若干个且均活动设置在加工箱内，相邻定位座之间通过弹性件连接。

本申请更进一步的技术方案：所述安装叶片的一端和驱动轴铰接，环座上设有导槽，导槽内滑动安装有滑动座且两者弹性连接，滑动座和安装叶片的另一端活动连接，并且，打磨执行组件还包括调速单元，所述调速单元设置在滑动座和环座之间，调速单元可根据滑动座的移动距离调节动力元件的实际工作功率。

本申请更进一步的技术方案：所述调速单元包括导电片以及电阻条；

所述导电片和电阻条分别设置在滑动座和环座上，电阻条和导电片滑动配合，电阻条、导电片、动力元件以及控制器之间电性连接。

本申请又进一步的技术方案：所述清理模块包括：

清理单元，设置在动力元件的外壳上；以及

传动单元，设置在清理单元和动力元件的输出端之间，动力元件的输出端工作时可通过传动单元控制清理单元同步工作。

本申请又进一步的技术方案：所述清理单元包括套环以及风扇，套环固定安装在动力元件的外壳上，风扇活动设置在套环上且与传动单元连接。

本申请又进一步的技术方案：所述传动单元包括随动盘、升降台以及抵触杆；

所述随动盘套设在动力元件的输出端上，抵触杆设置在随动盘上，升降台活动设置在动力元件的外壳上且设有与抵触杆滑动配合的倾斜面，升降台和动力元件的外壳弹性连接，升降台一端插设在风扇内，风扇内设有螺旋槽，升降台上设有与螺旋槽滑动配合的滚珠。

采用本发明实施例提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明实施例通过设置多组打磨头，并且通过铰接杆将相邻的打磨头之间活动连接使得打磨头之间具有间隔，同时通过抵触头和驱动盘之间的配合，在保证方便打磨过程中产生的切屑顺利排出避免遗留在螺纹法兰加工面的同时，还能实现对加工面的充分打磨工作，避免出现打磨死角，同时还利用打磨头与螺纹法兰加工面的摩擦阻力的变化规律，实时调节步进电机的转速，实现低速粗加工和高速精加工之间的自动切换工作，进一步提高了加工精度。

附图说明

图1为本发明实施例中螺纹法兰密封面打磨装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中螺纹法兰密封面打磨装置中打磨执行组件的结构示意图；

图3为本发明实施例中螺纹法兰密封面打磨装置中A处放大的结构示意图；

图4为本发明实施例中螺纹法兰密封面打磨装置中B处放大的结构示意图；

图5为本发明实施例中螺纹法兰密封面打磨装置中C处放大的结构示意图；

图6为本发明实施例中螺纹法兰密封面打磨装置中环座的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1-底座、2-液压缸、3-顶座、4-步进电机、5-控制器、6-加工箱、7-定位座、8-弹簧、9-环座、10-安装叶片、11-打磨头、12-驱动轴、13-驱动盘、14-铰接杆、15-抵触头、16-滑动座、17-导槽、18-导电片、19-电阻条、20-套环、21-风扇、22-螺旋槽、23-滚珠、24-升降台、25-抵触杆、26-随动盘。

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，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

请参阅图1-6，本申请的一个实施例中，一种螺纹法兰密封面打磨装置，包括底座1、顶座3以及加工箱6，所述顶座3和底座1之间通过若干个伸缩元件连接，加工箱6设置在底座1上，还包括：

定位模块，设置在加工箱6内，用于固定螺纹法兰的位置；

动力元件，设置在顶座3上，所述动力元件上设有控制器5；

打磨执行组件，设置在动力元件的一侧且与动力元件的输出端连接，用于执行对螺纹法兰的打磨工作；以及

清理模块，设置在打磨执行组件和动力元件之间，用于清理螺纹法兰表面的切屑；其中

所述打磨执行组件包括：

环座9，设置在加工箱6和动力元件之间，动力元件的输出端设有与环座9连接的驱动轴12；

安装叶片10，数量为若干个且均设置在驱动轴12和环座9之间；

打磨头11，数量为若干组，每组打磨头11活动设置在安装叶片10且两者弹性连接，每组相邻打磨头11之间通过铰接杆14活动连接，每组打磨头11的一端设有抵触头15；以及

驱动盘13，固定安装在动力元件上且与动力元件的输出端滑动配合，驱动盘13上设有若干个与抵触头15抵触配合的凸起部。

需要特别说明的是，所述伸缩元件可以为气缸、电缸或者线性电机，在本实施例中，所述伸缩元件优选为液压缸2，所述液压缸2设置在顶座3和底座1之间，如图1所示，至于液压缸2的具体型号，在此不做具体限定。

另外，所述动力元件可以为步进电机4或者伺服电机，在本实施例中，所述动力元件优选为步进电机4，所述步进电机4设置在顶座3上且其输出端和驱动轴12连接。

在本实施例中示例性的，所述定位模块包括定位座7以及弹性件，所述定位座7的数量为若干个且均活动设置在加工箱6内，相邻定位座7之间通过弹性件连接。

需要特别说明的是，所述弹性件可以为弹簧8、弹片或者弹性钢板结构等方式代替，在本实施例中，所述弹性件优选为弹簧8，所述弹簧8连接在相邻的定位座7之间。

在实际应用时，将螺纹法兰放置在加工箱6内，通过定位座7和弹簧8之间的配合将螺纹法兰的位置进行固定，通过液压缸2收缩带动顶座3以及环座9如图1所示方向下移，直到打磨头11与螺纹法兰的密封面贴合，通过控制器5控制步进电机4转动，带动驱动轴12以及环座9转动，在环座9转动时，通过打磨头11与螺纹法兰密封面之间的摩擦实现打磨工作，由于驱动盘13固定安装在步进电机4上，在环座9转动时，抵触头15相继与不同位置的凸起部接触，从而带动打磨头11相对安装叶片10的位置往复运动，从而能够对螺纹法兰密封面的不同位置进行充分打磨工作，避免了加工死角，而且相对于传统的一体化的打磨盘进行打磨的方式，本装置采用多个间隔布设的打磨头11，通过打磨头11之间的间隔能够将打磨过程中产生的切屑顺利排出，避免切屑夹杂在加工面上影响正常的打磨工作，提高了打磨精度，在步进电机4工作的同时，还带动清理模块工作，对螺纹法兰加工面的切屑吹散。

请参阅图1、图2、图3、图4以及图6，作为本申请另一个优选的实施例，所述安装叶片10的一端和驱动轴12铰接，环座9上设有导槽17，导槽17内滑动安装有滑动座16且两者弹性连接，滑动座16和安装叶片10的另一端活动连接，并且，打磨执行组件还包括调速单元，所述调速单元设置在滑动座16和环座9之间，调速单元可根据滑动座16的移动距离调节动力元件的实际工作功率。

在本实施例中示例性的，所述调速单元包括导电片18以及电阻条19；

所述导电片18和电阻条19分别设置在滑动座16和环座9上，电阻条19和导电片18滑动配合，电阻条19、导电片18、动力元件以及控制器5之间电性连接。

非限制性的，所述调速单元并非局限于上述一种机械替换结构，还可以采用红外线测距传感器或者激光测距传感器直接测量滑动座16沿导槽17的移动距离，在此不做一一列举。

在步进电机4带动环座9以及安装叶片10转动进行螺纹法兰密封面的打磨工作时，在加工面和打磨头11之间的摩擦阻力作用下，使得安装叶片10带动滑动座16沿着导槽17移动一定距离，并且加工初期的摩擦阻力最大，造成滑动座16移动距离最大，此时导电片18处于图4所示的电阻条19的最右端，此时步进电机4所处电路的电阻值最大，使得步进电机4的转速最小，从而对粗糙度较大的加工面进行低速粗加工，由于螺纹法兰的密封面的粗糙程度随打磨过程逐渐降低，使得导电片18逐渐从图4的电阻条19的最右端向最左端移动，从而使得不及你单机所处电路的电阻值逐渐减小，步进电机4的速度逐渐增大，进行高速精加工，进而能够根据加工面的粗糙程度，实现对步进电机4的转速的实时调节，自动化程度较高且不容易对打磨头11造成伤害，延长了打磨头11的使用寿命。

请参阅图1和图5，作为本申请另一个优选的实施例，所述清理模块包括：

清理单元，设置在动力元件的外壳上；以及

传动单元，设置在清理单元和动力元件的输出端之间，动力元件的输出端工作时可通过传动单元控制清理单元同步工作。

在本实施例的一个具体情况中，所述清理单元包括套环20以及风扇21，套环20固定安装在动力元件的外壳上，风扇21活动设置在套环20上且与传动单元连接。

在本实施例的另一个具体情况中，所述传动单元包括随动盘26、升降台24以及抵触杆25；

所述随动盘26套设在动力元件的输出端上，抵触杆25设置在随动盘26上，升降台24活动设置在动力元件的外壳上且设有与抵触杆25滑动配合的倾斜面，升降台24和动力元件的外壳弹性连接，升降台24一端插设在风扇21内，风扇21内设有螺旋槽22，升降台24上设有与螺旋槽22滑动配合的滚珠23。

需要特别说明的是，本实施例中的并非局限于上述风扇21一种机械替换结构，还可以采用风机或者气泵直接清理切屑的方式，在此不做一一列举。

在步进电机4的输出端带动驱动轴12转动时还带动随动盘26以及抵触杆25同步转动，通过抵触杆25与升降台24上的倾斜面的不同位置接触，从而带动升降台24如图5所述方向上下往复运动，在滚珠23和螺旋槽22之间的滑动配合作用下，带动风扇21在套环20上转动，从而将打磨过程中遗留在螺纹法兰密封面的切屑吹散，避免切屑影响加工过程而造成法兰密封面光滑度较低的现象。

本申请的工作原理：

将螺纹法兰放置在加工箱6内，通过定位座7和弹簧8之间的配合将螺纹法兰的位置进行固定，通过液压缸2收缩带动顶座3以及环座9如图1所示方向下移，直到打磨头11与螺纹法兰的密封面贴合，通过控制器5控制步进电机4转动，带动驱动轴12以及环座9转动，在环座9转动时，通过打磨头11与螺纹法兰密封面之间的摩擦实现打磨工作，由于驱动盘13固定安装在步进电机4上，在环座9转动时，抵触头15相继与不同位置的凸起部接触，从而带动打磨头11相对安装叶片10的位置往复运动，从而能够对螺纹法兰密封面的不同位置进行充分打磨工作，避免了加工死角，而且相对于传统的一体化的打磨盘进行打磨的方式，本装置采用多个间隔布设的打磨头11，通过打磨头11之间的间隔能够将打磨过程中产生的切屑顺利排出，避免切屑夹杂在加工面上影响正常的打磨工作，提高了打磨精度，在步进电机4带动环座9以及安装叶片10转动进行螺纹法兰密封面的打磨工作时，在加工面和打磨头11之间的摩擦阻力作用下，使得安装叶片10带动滑动座16沿着导槽17移动一定距离，并且加工初期的摩擦阻力最大，造成滑动座16移动距离最大，此时导电片18处于图4所示的电阻条19的最右端，此时步进电机4所处电路的电阻值最大，使得步进电机4的转速最小，从而对粗糙度较大的加工面进行低速粗加工，由于螺纹法兰的密封面的粗糙程度随打磨过程逐渐降低，使得导电片18逐渐从图4的电阻条19的最右端向最左端移动，从而使得不及你单机所处电路的电阻值逐渐减小，步进电机4的速度逐渐增大，进行高速精加工，进而能够根据加工面的粗糙程度，实现对步进电机4的转速的实时调节，自动化程度较高且不容易对打磨头11造成伤害，延长了打磨头11的使用寿命，另外，在步进电机4的输出端带动驱动轴12转动时还带动随动盘26以及抵触杆25同步转动，通过抵触杆25与升降台24上的倾斜面的不同位置接触，从而带动升降台24如图5所述方向上下往复运动，在滚珠23和螺旋槽22之间的滑动配合作用下，带动风扇21在套环20上转动，从而将打磨过程中遗留在螺纹法兰密封面的切屑吹散，避免切屑影响加工过程而造成法兰密封面光滑度较低的现象。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种螺纹法兰密封面打磨装置，包括底座、顶座以及加工箱，所述顶座和底座之间通过若干个伸缩元件连接，加工箱设置在底座上，其特征在于，还包括：

定位模块，设置在加工箱内，用于固定螺纹法兰的位置；

动力元件，设置在顶座上，所述动力元件上设有控制器；

打磨执行组件，设置在动力元件的一侧且与动力元件的输出端连接，用于执行对螺纹法兰的打磨工作；以及

清理模块，设置在打磨执行组件和动力元件之间，用于清理螺纹法兰表面的切屑；其中

所述打磨执行组件包括：

环座，设置在加工箱和动力元件之间，动力元件的输出端设有与环座连接的驱动轴；

安装叶片，数量为若干个且均设置在驱动轴和环座之间；

打磨头，数量为若干组，每组打磨头活动设置在安装叶片且两者弹性连接，每组相邻打磨头之间通过铰接杆活动连接，每组打磨头的一端设有抵触头；以及

驱动盘，固定安装在动力元件上且与动力元件的输出端滑动配合，驱动盘上设有若干个与抵触头抵触配合的凸起部。

2.根据权利要求1所述的螺纹法兰密封面打磨装置，其特征在于，所述定位模块包括定位座以及弹性件，所述定位座的数量为若干个且均活动设置在加工箱内，相邻定位座之间通过弹性件连接。

3.根据权利要求1所述的螺纹法兰密封面打磨装置，其特征在于，所述安装叶片的一端和驱动轴铰接，环座上设有导槽，导槽内滑动安装有滑动座且两者弹性连接，滑动座和安装叶片的另一端活动连接，并且，打磨执行组件还包括调速单元，所述调速单元设置在滑动座和环座之间，调速单元可根据滑动座的移动距离调节动力元件的实际工作功率。

4.根据权利要求3所述的螺纹法兰密封面打磨装置，其特征在于，所述调速单元包括导电片以及电阻条；

所述导电片和电阻条分别设置在滑动座和环座上，电阻条和导电片滑动配合，电阻条、导电片、动力元件以及控制器之间电性连接。

5.根据权利要求1所述的螺纹法兰密封面打磨装置，其特征在于，所述清理模块包括：

清理单元，设置在动力元件的外壳上；以及

传动单元，设置在清理单元和动力元件的输出端之间，动力元件的输出端工作时可通过传动单元控制清理单元同步工作。

6.根据权利要求5所述的螺纹法兰密封面打磨装置，其特征在于，所述清理单元包括套环以及风扇，套环固定安装在动力元件的外壳上，风扇活动设置在套环上且与传动单元连接。

7.根据权利要求6所述的螺纹法兰密封面打磨装置，其特征在于，所述传动单元包括随动盘、升降台以及抵触杆；

所述随动盘套设在动力元件的输出端上，抵触杆设置在随动盘上，升降台活动设置在动力元件的外壳上且设有与抵触杆滑动配合的倾斜面，升降台和动力元件的外壳弹性连接，升降台一端插设在风扇内，风扇内设有螺旋槽，升降台上设有与螺旋槽滑动配合的滚珠。

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