CN114851014A - 一种精准定位的焊缝磨削装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊缝磨削技术领域，具体为一种精准定位的焊缝磨削装置，包括两个进行相对焊接的金属管。该种精准定位的焊缝磨削装置，通过摇把转动蜗杆，蜗杆推动蜗轮齿圈及自转环于环道内进行旋转，跟随自转环同步运动的磁板通过磁力间隔金属管对钢球进行磁吸控制，使得钢球跟随磁板于封闭焊缝区域进行环形滚动，以此利用钢球沿焊缝滚动、摩擦实现对突出部分、毛刺进行磨削，无需操作人员将打磨端递入管内进行磨削，定位更加精准、操作更加便捷轻松、整体设备体型小、结构简单，且正常管壁为平滑的曲面，钢球滚动时不会受到过多摩擦，以此磨削过程中实现良好的针对性，无需电源、无需人工调控，操作困难度低、适应性更好。

Description

一种精准定位的焊缝磨削装置

技术领域

本发明涉及焊缝磨削技术领域，具体为一种精准定位的焊缝磨削装置。

背景技术

金属管是当代制造业以及运输行业中的重要组成部件，在实际使用过程中由于金属管长度的限制以及金属管用途的不同需要对多根金属管进行焊接，使之能够满足相关要求，但是在相互焊接的两根金属管的环焊接处会产生形态各异的内毛刺。

目前针对金属管焊缝内侧的毛刺及赘生物大多是利用电机带动打磨头进行磨削，且需要人工将打磨头递入管内。发明人在针对管内焊缝实际磨削的过程中发现现有技术存在如下问题：将电机驱动的打磨头递入管内磨削较为麻烦，且需要外接电源，针对不同管道长度，还需要延长递入杆等设备。

鉴于此，我们提出一种精准定位的焊缝磨削装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精准定位的焊缝磨削装置，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：一种精准定位的焊缝磨削装置，包括两个进行相对焊接的金属管，所述金属管的内部与外部活动设置有与其焊缝对应的磁控打磨器。

优选的，所述磁控打磨器由磁控球杯、磁约束组件和扣合组件组成，所述磁控球杯的数量为两个，两个所述磁控球杯呈对向设置在金属管内，所述磁约束组件套设在金属管外圈，且磁约束组件与两个金属管之间的焊缝对应。

所述扣合组件固定连接在磁约束组件上并沿金属管外表面进行固定连接。

优选的，所述磁控球杯包括杯体，所述杯体的两端设为开口，且杯体的内部固定安装有锥形杯胆，所述锥形杯胆的窄口与杯体的外端对应，且锥形杯胆的宽口与杯体的内端对应。

所述杯体的外端通过螺钉固定安装有与锥形杯胆相配合的筛屑板。

所述锥形杯胆内端的内壁固定连接有定板，且锥形杯胆内端的内部滑动连接有动板，所述动板表面相对定板一侧固定连接有滑柱，所述滑柱的外端头上活动套接有弹簧，且弹簧通过滑柱推动动板滑动贴合在定板上。

所述动板和定板的表面均开设有导出口，且两组导出口呈相对错位设置，所述锥形杯胆内填注有通过导出口滚出的钢球，所述磁约束组件间隔金属管对钢球进行磁吸控制。

所述杯体内端的端缘开设有环槽，所述环槽的内部滑动连接有活动环，且活动环的表面固定嵌设有磁柱，所述动板的外圈设置有与磁柱相配合的磁圈。

优选的，所述磁约束组件包括套环，所述套环活动套设在金属管表面，所述扣合组件与套环固定连接并沿金属管实现固定安装，且套环与两个金属管的焊缝对应。

所述套环的内圈开设有环道，所述环道内活动连接有自转环，且环道的内侧壁固定连接有环棱，所述自转环的侧表面开设有与环棱适配的嵌槽，且环棱活动嵌合在嵌槽内使自转环沿套环进行转动。

所述自转环的内圈固定连接有磁板，且磁板的数量为两个，两个所述磁板沿自转环呈对向错位设置。

所述套环的侧表面固定连接有边座，所述边座的表面开设有扣槽并以此形成握柄。

所述边座上呈竖向开设有轴槽，所述轴槽与环道连通，且轴槽的内部转动连接有蜗杆，所述自转环的外圈固定连接有蜗轮齿圈，且蜗轮齿圈与蜗杆相互啮合。

优选的，所述扣合组件由两个半边部组成，且两个半边部由套环、自转环、环棱和蜗轮齿圈沿金属管的横向中位线对半分切而成。

两个所述半边部的侧表面均通过支架固定连接有扣箍，两个所述扣箍相对包夹在金属管表面并通过螺栓固定。

优选的，所述环槽的槽口处固定安装有限制活动环滑出的卡边。

优选的，所述钢球的表面沿其球面均匀开设有凹孔。

优选的，所述蜗杆的外端固定连接有摇把，且摇把上的抓握杆设为活动穿插，所述边座的表面开设有与抓握杆适配的插孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，通过摇把转动蜗杆，蜗杆推动蜗轮齿圈及自转环于环道内进行旋转，跟随自转环同步运动的磁板通过磁力间隔金属管对钢球进行磁吸控制，使得钢球跟随磁板于封闭焊缝区域进行环形滚动，以此利用钢球沿焊缝滚动、摩擦实现对突出部分、毛刺进行磨削，无需操作人员将打磨端递入管内进行磨削，定位更加精准、操作更加便捷轻松、整体设备体型小、结构简单，且正常管壁为平滑的曲面，钢球滚动时不会受到过多摩擦，以此磨削过程中实现良好的针对性，无需电源、无需人工调控，操作困难度低、适应性更好。

本发明中，在钢球滚动磨削的过程中，杯体端口的磁柱可利用磁力对钢球进行一定的约束，使钢球尽量与焊缝区域的内壁接触，以此增强钢球与其接触磨削效果。

本发明中，由于左侧磁板内端设为与左侧磁柱相对的S极，右侧磁板内端设为与右侧磁柱相对的N极，自转环转动时左侧磁板可利用同性相斥推动左侧磁柱及对应活动环旋转，且右侧磁板可利用同性相斥推动右侧磁柱及对应活动环旋转，以此在自转环及磁板驱动钢球滚动的过程中，同步驱动活动环转动，并对活动环影响的钢球再次施加辅助控制，一方面从不同方向对钢球施加均匀控制，保证运行稳定，另一方面避免了磁柱定设会反向干扰钢球滚动。

本发明中，通过两侧对设的杯体沿金属管对管内焊缝区域进行封闭，两个杯体上的磁柱因异性相吸拉动对应的两个活动环相对定量位移，以此利用磁力吸附相对约束杯体，保持区域封闭稳固，且沿环槽外滑的活动环利用磁柱吸引磁圈及动板同步位移，使动板和定板相互背离解除导出口封闭，实现以此释放钢球进入封闭的焊缝区域，整体释放过程自动运行，进一步方便使用。

本发明中，通过将两个半边部及对应的扣箍相对扣合在金属管上利用螺栓紧固，两个半边部相互组成成为磁约束组件，通过将磁约束组件等分为两部分，并配合对应的扣箍等固定部件，使得本装置无需从焊接完成的金属管的端部套入，而可以直接沿焊缝进行精准安装，设备的拆装更加便捷，一定程度上可加快焊缝磨削的效率。

本发明中，随着内部焊缝的磨削完成，相对吸附牵引的两个杯体缺少阻挡进行相互合拢，磁吸合拢的两个杯体将中部的钢球及打磨碎块铲拢至两者之间，以此实现钢球的自回收，避免钢球散落，且可对打磨碎块进行整理回收，即能够回收利用，还能避免其散落影响工作环境。

本发明中，将合拢的杯体从金属管内推出后，可通过晃动将内部的磨削碎块从杯体尾部的筛屑板抖出，以此在不取出钢球的情况下，实现磨削碎块与钢球的快速分离，进一步方便了碎块回收和设备整备。

本发明中，通过在钢球表面设置凹孔，可增加钢球与磨削位置接触的摩擦力，用于提高钢球的打磨效率和磨削效果。

附图说明

图1为本发明中金属管和磁控打磨器立体结构示意图；

图2为本发明中磁控打磨器的立体结构示意图；

图3为本发明中磁控球杯的正视角爆炸图；

图4为本发明中磁控球杯的背视角爆炸图；

图5为本发明中磁约束组件的爆炸图；

图6为本发明中钢球的立体结构示意图。

图中：1、金属管；2、磁控打磨器；21、磁控球杯；211、杯体；212、锥形杯胆；213、筛屑板；214、定板；215、动板；216、滑柱；217、弹簧；218、导出口；219、钢球；2110、环槽；2111、活动环；2112、磁柱；2113、磁圈；22、磁约束组件；221、套环；222、环道；223、自转环；224、环棱；225、嵌槽；226、磁板；227、边座；228、握柄；229、轴槽；2210、蜗杆；2211、蜗轮齿圈；23、扣合组件；231、半边部；232、扣箍。

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，本领域普通技术工作人员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至图6，本发明提供一种技术方案：一种精准定位的焊缝磨削装置，包括两个进行相对焊接的金属管1，该金属管1为不与磁吸相互干扰的非磁性金属管1，例如铜管、铝管等，金属管1的内部与外部活动设置有与其焊缝对应的磁控打磨器2。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，磁控打磨器2由磁控球杯21、磁约束组件22和扣合组件23组成，磁控球杯21的数量为两个，两个磁控球杯21呈对向设置在金属管1内，两个磁控球杯21分别从金属管1的两端滑入，需使两个磁控球杯21的导出口218相对，然后利用包括但不限于气推、水推、弹射或推杆等合适的方式将磁控球杯21移动至焊缝位置，磁约束组件22套设在金属管1外圈，且磁约束组件22与两个金属管1之间的焊缝对应；

扣合组件23固定连接在磁约束组件22上并沿金属管1外表面进行固定连接。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，磁控球杯21包括杯体211，杯体211的两端设为开口，且杯体211的内部固定安装有锥形杯胆212，锥形杯胆212的窄口与杯体211的外端对应，且锥形杯胆212的宽口与杯体211的内端对应；

杯体211的外端通过螺钉固定安装有与锥形杯胆212相配合的筛屑板213；

锥形杯胆212内端的内壁固定连接有定板214，且锥形杯胆212内端的内部滑动连接有动板215，动板215表面相对定板214一侧固定连接有滑柱216，滑柱216的外端头上活动套接有弹簧217，且弹簧217通过滑柱216推动动板215滑动贴合在定板214上；

动板215和定板214的表面均开设有导出口218，且两组导出口218呈相对错位设置，锥形杯胆212内填注有通过导出口218滚出的钢球219，磁约束组件22间隔金属管1对钢球219进行磁吸控制；

杯体211内端的端缘开设有环槽2110，环槽2110的内部滑动连接有活动环2111，且活动环2111的表面固定嵌设有磁柱2112，左侧杯体211上磁柱2112的外端设为S极，右侧杯体211上磁柱2112的外端设为N极，两个磁柱2112靠近时异性相吸，动板215的外圈设置有与磁柱2112相配合的磁圈2113。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，磁约束组件22包括套环221，套环221活动套设在金属管1表面，扣合组件23与套环221固定连接并沿金属管1实现固定安装，且套环221与两个金属管1的焊缝对应；

套环221的内圈开设有环道222，环道222内活动连接有自转环223，且环道222的内侧壁固定连接有环棱224，自转环223的侧表面开设有与环棱224适配的嵌槽225，且环棱224活动嵌合在嵌槽225内使自转环223沿套环221进行转动；

自转环223的内圈固定连接有磁板226，且磁板226的数量为两个，两个磁板226沿自转环223呈对向错位设置，左侧磁板226内端设为与左侧磁柱2112相对的S极，右侧磁板226内端设为与右侧磁柱2112相对的N极，自转环223转动时左侧磁板226可利用同性相斥推动左侧磁柱2112及对应活动环2111旋转，且右侧磁板226可利用同性相斥推动右侧磁柱2112及对应活动环2111旋转；

套环221的侧表面固定连接有边座227，边座227的表面开设有扣槽并以此形成握柄228；

边座227上呈竖向开设有轴槽229，轴槽229与环道222连通，且轴槽229的内部转动连接有蜗杆2210，自转环223的外圈固定连接有蜗轮齿圈2211，且蜗轮齿圈2211与蜗杆2210相互啮合。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，扣合组件23由两个半边部231组成，且两个半边部231由套环221、自转环223、环棱224和蜗轮齿圈2211沿金属管1的横向中位线对半分切而成；

两个半边部231的侧表面均通过支架固定连接有扣箍232，两个扣箍232相对包夹在金属管1表面并通过螺栓固定，扣箍232的数量为四个，且四个扣箍232对称设置在两个半边部231的两侧，可以沿两侧金属管1对扣合组成的磁约束组件22进行锁定，相比于单侧固定具有更好的稳定性。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，环槽2110的槽口处固定安装有限制活动环2111滑出的卡边，使得活动环2111只能在环槽2110内进行一定距离的滑动。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，钢球219的表面沿其球面均匀开设有凹孔，该凹孔可增加钢球219与磨削位置接触的摩擦力，用于提高钢球219的打磨效率和磨削效果。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，蜗杆2210的外端固定连接有摇把，且摇把上的抓握杆设为活动穿插，边座227的表面开设有与抓握杆适配的插孔，通过摇把可快速摇动蜗杆2210转动，而将抓握杆与插孔对齐并插入可锁定蜗杆2210及对应的蜗轮齿圈2211、自转环223。

本发明的使用方法和优点：该种精准定位的焊缝磨削装置在工作、使用时，工作过程如下：

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示：

S1、该装置仅适用于不与磁吸相互干扰的非磁性金属管1，例如铜管、铝管等，且磨削前需将焊接完成的金属管1通过管架等设备进行支撑；

S2、将两个磁控球杯21分别从金属管1的两端滑入，需使两个磁控球杯21的导出口218相对，然后利用包括但不限于气推、水推、弹射或推杆等合适的方式将磁控球杯21移动至焊缝位置；

S3、杯体211移动至靠近焊缝时，即会被内壁凸起的焊接赘生物阻挡，两侧对设的杯体211沿金属管1对管内焊缝区域进行封闭，且相对的两个杯体211上的磁柱2112因异性相吸拉动自身及对应的两个活动环2111相对定量位移，以此利用磁力吸附相对约束杯体211，保持区域封闭稳固，且沿环槽2110外滑的活动环2111利用磁柱2112吸引磁圈2113及动板215压缩弹簧217同步位移，此时动板215和定板214相互背离解除对方的导出口218封闭，锥形杯胆212内的钢球219沿其倾斜面滚动，并通过导出口218进入封闭的焊缝区域；

S4、将两个半边部231及对应的扣箍232相对扣合在金属管1上，然后利用螺栓紧固扣箍232，沿金属管1表面对半边部231进行固定安装，此时两个半边部231相互组成成为磁约束组件22，上述安装过程中需使磁约束组件22与焊缝对齐，通过将磁约束组件22等分为两部分，并配合对应的扣箍232等固定部件，使得本装置无需从焊接完成的金属管1的端部套入，而可以直接沿焊缝进行精准安装，设备的拆装更加便捷，一定程度上可加快焊缝磨削的效率；

S5、通过摇把转动蜗杆2210，蜗杆2210推动蜗轮齿圈2211及自转环223于环道222内进行旋转，跟随自转环223同步运动的磁板226通过磁力间隔金属管1对钢球219进行磁吸控制，使得钢球219跟随磁板226于封闭焊缝区域进行环形滚动，以此利用钢球219沿焊缝滚动、摩擦实现对突出部分、赘生物进行磨削，无需操作人员将打磨端递入管内进行磨削，定位更加精准、操作更加便捷轻松、整体设备体型小、结构简单，且正常管壁为平滑的曲面，钢球219滚动时不会受到过多摩擦，以此磨削过程中实现良好的针对性，无需人工调控，操作困难度低、适应性更好；

S6、在钢球219滚动磨削的过程中，杯体211端口的磁柱2112可利用磁力对钢球219进行一定的约束，使钢球219尽量与焊缝区域的内壁接触，以此增强钢球219与其接触磨削效果，同时由于左侧磁板226内端设为与左侧磁柱2112相对的S极，右侧磁板226内端设为与右侧磁柱2112相对的N极，自转环223转动时左侧磁板226可利用同性相斥推动左侧磁柱2112及对应活动环2111旋转，且右侧磁板226可利用同性相斥推动右侧磁柱2112及对应活动环2111旋转，以此在自转环223及磁板226驱动钢球219滚动的过程中，同步驱动活动环2111转动，并对活动环2111影响的钢球219再次施加辅助控制，一方面从不同方向对钢球219施加均匀控制，保证运行稳定，另一方面避免了磁柱2112定设会反向干扰钢球219滚动；

S7、随着内部焊缝的磨削完成，相对吸附牵引的两个杯体211缺少阻挡进行相互合拢，磁吸合拢的两个杯体211将中部的钢球219及打磨碎块铲拢至两者之间，以此实现钢球219的自回收，避免钢球219散落，且可对打磨碎块进行整理回收，即能够回收利用，还能避免其散落影响工作环境，最后将合拢的杯体211从金属管1内推出即可，对于取出的杯体211，使用者可通过晃动，将内部的磨削碎块从杯体211尾部的筛屑板213抖出，以此在不取出钢球219的情况下，实现磨削碎块与钢球219的快速分离，进一步方便了碎块回收和设备整备。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种精准定位的焊缝磨削装置，包括两个进行相对焊接的金属管（1），其特征在于：所述金属管（1）的内部与外部活动设置有与其焊缝对应的磁控打磨器（2）；

所述磁控打磨器（2）由磁控球杯（21）、磁约束组件（22）和扣合组件（23）组成，所述磁控球杯（21）的数量为两个，两个所述磁控球杯（21）呈对向设置在金属管（1）内，所述磁约束组件（22）套设在金属管（1）外圈，且磁约束组件（22）与两个金属管（1）之间的焊缝对应；

所述扣合组件（23）固定连接在磁约束组件（22）上并沿金属管（1）外表面进行固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种精准定位的焊缝磨削装置，其特征在于：所述磁控球杯（21）包括杯体（211），所述杯体（211）的两端设为开口，且杯体（211）的内部固定安装有锥形杯胆（212），所述锥形杯胆（212）的窄口与杯体（211）的外端对应，且锥形杯胆（212）的宽口与杯体（211）的内端对应；

所述杯体（211）的外端通过螺钉固定安装有与锥形杯胆（212）相配合的筛屑板（213）；

所述锥形杯胆（212）内端的内壁固定连接有定板（214），且锥形杯胆（212）内端的内部滑动连接有动板（215），所述动板（215）表面相对定板（214）一侧固定连接有滑柱（216），所述滑柱（216）的外端头上活动套接有弹簧（217），且弹簧（217）通过滑柱（216）推动动板（215）滑动贴合在定板（214）上；

所述动板（215）和定板（214）的表面均开设有导出口（218），且两组导出口（218）呈相对错位设置，所述锥形杯胆（212）内填注有通过导出口（218）滚出的钢球（219），所述磁约束组件（22）间隔金属管（1）对钢球（219）进行磁吸控制；

所述杯体（211）内端的端缘开设有环槽（2110），所述环槽（2110）的内部滑动连接有活动环（2111），且活动环（2111）的表面固定嵌设有磁柱（2112），所述动板（215）的外圈设置有与磁柱（2112）相配合的磁圈（2113）。

3.根据权利要求1所述的一种精准定位的焊缝磨削装置，其特征在于：所述磁约束组件（22）包括套环（221），所述套环（221）活动套设在金属管（1）表面，所述扣合组件（23）与套环（221）固定连接并沿金属管（1）实现固定安装，且套环（221）与两个金属管（1）的焊缝对应；

所述套环（221）的内圈开设有环道（222），所述环道（222）内活动连接有自转环（223），且环道（222）的内侧壁固定连接有环棱（224），所述自转环（223）的侧表面开设有与环棱（224）适配的嵌槽（225），且环棱（224）活动嵌合在嵌槽（225）内使自转环（223）沿套环（221）进行转动；

所述自转环（223）的内圈固定连接有磁板（226），且磁板（226）的数量为两个，两个所述磁板（226）沿自转环（223）呈对向错位设置；

所述套环（221）的侧表面固定连接有边座（227），所述边座（227）的表面开设有扣槽并以此形成握柄（228）；

所述边座（227）上呈竖向开设有轴槽（229），所述轴槽（229）与环道（222）连通，且轴槽（229）的内部转动连接有蜗杆（2210），所述自转环（223）的外圈固定连接有蜗轮齿圈（2211），且蜗轮齿圈（2211）与蜗杆（2210）相互啮合。

4.根据权利要求3所述的一种精准定位的焊缝磨削装置，其特征在于：所述扣合组件（23）由两个半边部（231）组成，且两个半边部（231）由套环（221）、自转环（223）、环棱（224）和蜗轮齿圈（2211）沿金属管（1）的横向中位线对半分切而成；

两个所述半边部（231）的侧表面均通过支架固定连接有扣箍（232），两个所述扣箍（232）相对包夹在金属管（1）表面并通过螺栓固定。

5.根据权利要求2所述的一种精准定位的焊缝磨削装置，其特征在于：所述环槽（2110）的槽口处固定安装有限制活动环（2111）滑出的卡边。

6.根据权利要求2所述的一种精准定位的焊缝磨削装置，其特征在于：所述钢球（219）的表面沿其球面均匀开设有凹孔。

7.根据权利要求3所述的一种精准定位的焊缝磨削装置，其特征在于：所述蜗杆（2210）的外端固定连接有摇把，且摇把上的抓握杆设为活动穿插，所述边座（227）的表面开设有与抓握杆适配的插孔。

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