CN114986285A - 一种钢管磨削装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢管磨削装置，上行程气缸和夹具气缸通过气管与空气压缩机相连接并设置有开关，控制上行程气缸和夹具气缸的开启和关闭；工作时接通电源，打开空气压缩机，将所要磨削的钢管放置于下夹具的圆弧槽内，扣回上夹具并打开夹具气缸的开关，夹具气缸的轴伸出将上夹具压紧；然后打开上行程气缸的开关，上行程气缸的伸缩轴带动纵向滑轨及纵向滑轨上的电机和磨削砂轮上下往复运动，通过磨削砂轮与钢管端面的接触，就能将钢管的端面磨削成与磨削砂轮相同的圆弧形状；在需要磨削不同尺寸的钢管时，可以通过更换不同直径的夹具实现钢管的夹紧，并且在需要磨削成型不同直径的圆弧时，可以通过砂轮修正装置将磨削砂轮修正成想要的圆弧尺寸。

Description

一种钢管磨削装置
技术领域
本发明涉及一种钢管磨削装置，属于机械工程技术领域。
背景技术
钢管广泛应用于工业生产和生活中，例如石油工业中的导管架平台和生活中的门窗围栏等。在钢管的应用过程中，常需要将不同规格大小的钢管连接，比如焊接，这就往往需要将圆管的端面与另一根钢管外圆弧接触。因此，在将钢管焊接连接前，需要将钢管的端部进行打磨处理，从而便于拼接后再进行焊接。
在现有技术中，普遍采用人工手持砂轮的方式对钢管进行加工处理。然而，钢管端部的形状普遍为圆弧状，采用手工角磨机进行处理往往不规整，造成焊接不均匀或焊接后缝隙很大，容易出现进水后导致腐蚀等情况。在手工打磨过程中，需要人手持角磨机作业，对作业工人造成一定体力负担。随着经济的快速发展，钢管焊接量越来越大，需要进行磨削的工作量也逐渐增加，因此有必要研制钢管磨削装置。
发明内容
本发明的目的在于：提出一种钢管磨削装置，用于对不同规格尺寸的钢管进行磨削从而便于连接。
本发明采用的技术方案是：
一种钢管磨削装置，包括立轨、上行程气缸、固定螺钉、大皮带轮、纵向滑轨、电机、磨削砂轮、小皮带轮、砂轮轴、砂轮轴承座、横向托板、横向导轨、支架台、纵向托板、砂轮修正装置、钢管夹具和气缸支架，其特征在于，所述立轨的下端焊接于支架台上，所述上行程气缸安装于立轨的上端，所述上行程气缸内设有伸缩轴，所述伸缩轴与纵向滑轨的上端固定，所述电机通过固定螺钉固定于纵向滑轨的上端，在电机向外伸出的主轴上安装大皮带轮，电机与大皮带轮通过传动键配合，所述砂轮轴承座通过固定螺钉固定于纵向滑轨的下端，所述磨削砂轮固定连接有砂轮轴，所述砂轮轴穿过砂轮轴承座，在所述砂轮轴与砂轮轴承座间设有径向轴承使得磨削砂轮及砂轮轴可相对砂轮轴承座旋转，所述砂轮轴的一端与磨削砂轮连接且另一端与小皮带轮连接，所述大皮带轮与小皮带轮间设有驱动皮带，在所述砂轮轴承座的两端均设有砂轮轴承座端盖用于限制砂轮轴相对于砂轮轴承座的轴向移动，在砂轮轴上设有砂轮固定板用于将磨削砂轮固定于砂轮轴上，在所述磨削砂轮的外部设有固定于纵向滑轨上的砂轮防护盖，所述横向导轨通过固定螺钉固定于支架台上，所述横向导轨上设有横向导轨燕尾凸台，所述横向托板上设有横向滑轨，所述横向滑轨上设有横向滑轨燕尾凹槽和横向滑轨燕尾凸台，横向滑轨燕尾凹槽与横向导轨燕尾凸台配合，所述纵向托板上设有纵向托板燕尾凹槽，纵向托板燕尾凹槽与横向滑轨燕尾凸台配合，所述砂轮修正装置、钢管夹具和气缸支架均固定于纵向托板上，所述气缸支架内设有夹具气缸。
所述上行程气缸外部设有固定于立轨上的气缸固定板，用于通过固定螺钉将上行程气缸固定于立轨上，所述固定螺钉下方均设有垫片。
所述立轨上设有立轨螺钉孔、立轨挡板、立轨肋板和立轨工形导轨，所述立轨螺钉孔用于安装固定螺钉从而将上行程气缸固定于立轨上，所述立轨挡板用于支撑上行程气缸，所述立轨挡板中间设有开口通孔用于伸缩轴穿过，所述立轨肋板设于立轨的背部用于加强立轨的抗弯强度与刚度；所述纵向滑轨上设有滑轨平板和滑轨安装槽，所述电机和砂轮轴承座通过固定螺钉安装固定于滑轨平板上，所述滑轨安装槽与立轨工形导轨配合使纵向滑轨可沿立轨上下滑动。
所述横向托板还包括手柄锁紧螺母、手柄端盖螺钉、手柄轴承、滑轨端盖、托板手柄、手柄端盖、内六角螺钉和进动螺杆，所述横向导轨还包括横向导轨螺杆孔，所述进动螺杆与横向导轨螺杆孔配合，当旋转托板手柄时横向托板可沿横向导轨的横向导轨燕尾凸台滑动。
所述横向滑轨还包括横向滑轨螺杆孔，所述纵向托板上的螺杆在横向滑轨螺杆孔内运动从而驱动纵向托板沿横向滑轨燕尾凸台滑动。
所述钢管夹具包括上夹具、下夹具、支撑块、夹具底板和被动压紧块，所述下夹具和支撑块焊接于夹具底板上，所述上夹具套装在下夹具上，所述上夹具和下夹具配合将钢管包裹住，所述被动压紧块设于上夹具上。
所述夹具气缸还包括主动压紧块，在所述上夹具与下夹具合拢后，主动压紧块将被动压紧块压紧，从而使上夹具保持合拢状态。
所述砂轮修正装置包括修正底板、修正旋转轴、金刚石棒、旋转立杆和修正手柄，所述修正底板焊接在纵向托板上，所述修正旋转轴和旋转立杆固定连接，所述金刚石棒安装于旋转立杆上，所述修正旋转轴套装在修正底板上且能绕修正底板的芯轴旋转，所述修正手柄安装于旋转立杆上，通过转动修正手柄，金刚石棒可绕修正底板的芯轴旋转，通过调节金刚石棒的伸出长度可改变金刚石棒端部圆弧轨迹的大小。
所述上行程气缸和夹具气缸上设有进气口，所述电机上设有接线端口。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：(1)可对不同规格尺寸的钢管进行修正，从而便于将这些钢管拼接后焊接；(2)装置上设有砂轮修正装置，可用于对砂轮进行修正，从而保持砂轮工艺所需的轮廓以及锋利程度。
附图说明
图1为本发明一种钢管磨削装置的结构示意图；
图2为本发明一种钢管磨削装置的另一结构示意图；
图3为本发明中立轨的结构示意图；
图4为本发明中纵向滑轨的结构示意图；
图5为本发明中砂轮轴承座的结构示意图；
图6为本发明中横向托板的结构示意图；
图7为本发明中横向托板的滑轨端盖的结构示意图；
图8为本发明中横向托板的进动螺杆的结构示意图；
图9为本发明中横向托板的横向滑轨的结构示意图；
图10为本发明中横向导轨的结构示意图；
图11为本发明中横向托板与横向导轨配合的结构示意图；
图12为本发明中纵向托板的结构示意图；
图13为本发明中纵向托板的纵向托板燕尾凹槽的结构示意图；
图14为本发明中砂轮修正装置的结构示意图；
图15为本发明中钢管夹具的结构示意图；
图16为本发明中钢管夹具的下夹具的结构示意图；
图17为本发明中钢管夹具的上夹具的结构示意图；
图18为本发明中气缸支架的结构示意图；
图19为本发明中夹具气缸的结构示意图；
图20为采用本发明装置磨削后的钢管的结构示意图；
图中：1-立轨，1a-立轨螺钉孔，1b-立轨挡板，1c-立轨肋板，1d-立轨工形导轨，2-上行程气缸，3-垫片，4-气缸固定板，5-固定螺钉，6-大皮带轮，7-纵向滑轨，7a-滑轨平板，7b-滑轨安装槽，8-传动键，9-驱动皮带，10-电机，11-砂轮防护盖，12-砂轮固定板，13-磨削砂轮，14-小皮带轮，15-砂轮轴承座端盖，16-砂轮轴，17-砂轮轴承座，18-横向托板，18a-手柄锁紧螺母，18b-手柄端盖螺钉，18c-手柄轴承，18d-滑轨端盖，18e-托板手柄，18f-手柄端盖，18g-内六角螺钉，18h-进动螺杆，18i-横向滑轨，18i1-横向滑轨燕尾凹槽，18i2-横向滑轨燕尾凸台，18i3-横向滑轨螺杆孔，19-横向导轨，19a-横向导轨燕尾凸台，19b-横向导轨螺杆孔，20-支架台，21-纵向托板，21a-纵向托板燕尾凹槽，22-砂轮修正装置，22a-修正底板，22b-修正旋转轴，22c-金刚石棒，22d-旋转立杆，22e-修正手柄，23-钢管夹具，23a-上夹具，23b-下夹具，23c-支撑块，23d-夹具底板，23e-被动压紧块，24-气缸支架，25-夹具气缸，25a-主动压紧块，26-钢管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1-18所示，一种钢管磨削装置，包括立轨1、上行程气缸2、固定螺钉5、大皮带轮6、纵向滑轨7、电机10、磨削砂轮13、小皮带轮14、砂轮轴16、砂轮轴承座17、横向托板18、横向导轨19、支架台20、纵向托板21、砂轮修正装置22、钢管夹具23和气缸支架24，其特征在于，所述立轨1的下端焊接于支架台20上，所述上行程气缸2安装于立轨1的上端，所述上行程气缸2内设有伸缩轴2a，所述伸缩轴2a与纵向滑轨7的上端固定，所述电机10通过固定螺钉5固定于纵向滑轨7的上端，在电机10向外伸出的主轴上安装大皮带轮6，电机10与大皮带轮6通过传动键8配合，所述砂轮轴承座17通过固定螺钉5固定于纵向滑轨7的下端，所述磨削砂轮13固定连接有砂轮轴16，所述砂轮轴16穿过砂轮轴承座17，在所述砂轮轴16与砂轮轴承座17间设有径向轴承使得磨削砂轮13及砂轮轴16可相对砂轮轴承座17旋转，所述砂轮轴16的一端与磨削砂轮13连接且另一端与小皮带轮14连接，所述大皮带轮6与小皮带轮14间设有驱动皮带9，在所述砂轮轴承座17的两端均设有砂轮轴承座端盖15用于限制砂轮轴16相对于砂轮轴承座17的轴向移动，在砂轮轴16上设有砂轮固定板12用于将磨削砂轮13固定于砂轮轴16上，在所述磨削砂轮13的外部设有固定于纵向滑轨7上的砂轮防护盖11，所述横向导轨19通过固定螺钉5固定于支架台20上，所述横向导轨19上设有横向导轨燕尾凸台19a，所述横向托板18上设有横向滑轨18i，所述横向滑轨18i上设有横向滑轨燕尾凹槽18i1和横向滑轨燕尾凸台18i2，横向滑轨燕尾凹槽18i1与横向导轨燕尾凸台19a配合，所述纵向托板21上设有纵向托板燕尾凹槽21a，纵向托板燕尾凹槽21a与横向滑轨燕尾凸台18i2配合，所述砂轮修正装置22、钢管夹具23和气缸支架24均固定于纵向托板上，所述气缸支架24内设有夹具气缸25。
所述上行程气缸2外部设有固定于立轨1上的气缸固定板4，用于通过固定螺钉5将上行程气缸2固定于立轨1上，所述固定螺钉5下方均设有垫片3。
所述立轨1上设有立轨螺钉孔1a、立轨挡板1b、立轨肋板1c和立轨工形导轨1d，所述立轨螺钉孔1a用于安装固定螺钉5从而将上行程气缸2固定于立轨1上，所述立轨挡板1b用于支撑上行程气缸2，所述立轨挡板1b中间设有开口通孔用于伸缩轴2a穿过，所述立轨肋板1c设于立轨1的背部用于加强立轨1的抗弯强度与刚度；所述纵向滑轨7上设有滑轨平板7a和滑轨安装槽7b，所述电机10和砂轮轴承座17通过固定螺钉5安装固定于滑轨平板7a上，所述滑轨安装槽7b与立轨工形导轨1d配合使纵向滑轨7可沿立轨1上下滑动。
所述横向托板18还包括手柄锁紧螺母18a、手柄端盖螺钉18b、手柄轴承18c、滑轨端盖18d、托板手柄18e、手柄端盖18f、内六角螺钉18g和进动螺杆18h，所述横向导轨19还包括横向导轨螺杆孔19b，所述进动螺杆18h与横向导轨螺杆孔19b配合，当旋转托板手柄18e时横向托板18可沿横向导轨19的横向导轨燕尾凸台19a滑动。
所述横向滑轨18i还包括横向滑轨螺杆孔18i3，所述纵向托板21上的螺杆在横向滑轨螺杆孔18i3内运动从而驱动纵向托板21沿横向滑轨燕尾凸台18i2滑动。
所述钢管夹具23包括上夹具23a、下夹具23b、支撑块23c、夹具底板23d和被动压紧块23e，所述下夹具23b和支撑块23c焊接于夹具底板23d上，所述上夹具23a套装在下夹具23b上，所述上夹具23a和下夹具23b配合将钢管26包裹住，所述被动压紧块23e设于上夹具23a上。
如图19所示，所述夹具气缸25还包括主动压紧块25a，在所述上夹具23a与下夹具23b合拢后，主动压紧块25a将被动压紧块23e压紧，从而使上夹具23a保持合拢状态。
所述砂轮修正装置22包括修正底板22a、修正旋转轴22b、金刚石棒22c、旋转立杆22d和修正手柄22e，所述修正底板22a焊接在纵向托板21上，所述修正旋转轴22b和旋转立杆22d固定连接，所述金刚石棒22c安装于旋转立杆22d上，所述修正旋转轴22b套装在修正底板22a上且能绕修正底板22a的芯轴旋转，所述修正手柄22e安装于旋转立杆22d上，通过转动修正手柄22e，金刚石棒22c可绕修正底板22a的芯轴旋转，通过调节金刚石棒22c的伸出长度可改变金刚石棒22c端部圆弧轨迹的大小。
所述上行程气缸2和夹具气缸25上设有进气口J，所述电机10上设有接线端口G。
如图1、图2和图20所示，所述上行程气缸2和夹具气缸25通过气管与空气压缩机相连接，并设置有开关，控制上行程气缸2和夹具气缸25的开启和关闭；工作时，接通电源，打开空气压缩机，将所要磨削的钢管26放置于下夹具23b的圆弧槽内，扣回上夹具23a并打开夹具气缸25的开关，夹具气缸25的轴伸出将上夹具23a压紧；然后打开上行程气缸2的开关，上行程气缸2的伸缩轴带动纵向滑轨7及纵向滑轨7上的电机10和磨削砂轮13上下往复运动，通过磨削砂轮13与钢管26端面的接触，就能将钢管26的端面磨削成与磨削砂轮13相同的圆弧形状；在需要磨削不同尺寸的钢管26时，可以通过更换不同直径的夹具23实现钢管26的夹紧，并且在需要磨削成型不同直径的圆弧时，可以通过砂轮修正装置22将磨削砂轮13修正成想要的圆弧尺寸。
以上所述具体实施方式用于说明本发明而非限制本发明的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明的构思和原则前提下所做出的等同变化与修改，均属于本发明系统的保护范围。

Claims (9)

1.一种钢管磨削装置，包括立轨(1)、上行程气缸(2)、固定螺钉(5)、大皮带轮(6)、纵向滑轨(7)、电机(10)、磨削砂轮(13)、小皮带轮(14)、砂轮轴(16)、砂轮轴承座(17)、横向托板(18)、横向导轨(19)、支架台(20)、纵向托板(21)、砂轮修正装置(22)、钢管夹具(23)和气缸支架(24)，其特征在于，所述立轨(1)的下端焊接于支架台(20)上，所述上行程气缸(2)安装于立轨(1)的上端，所述上行程气缸(2)内设有伸缩轴(2a)，所述伸缩轴(2a)与纵向滑轨(7)的上端固定，所述电机(10)通过固定螺钉(5)固定于纵向滑轨(7)的上端，在电机(10)向外伸出的主轴上安装大皮带轮(6)，电机(10)与大皮带轮(6)通过传动键(8)配合，所述砂轮轴承座(17)通过固定螺钉(5)固定于纵向滑轨(7)的下端，所述磨削砂轮(13)固定连接有砂轮轴(16)，所述砂轮轴(16)穿过砂轮轴承座(17)，在所述砂轮轴(16)与砂轮轴承座(17)间设有径向轴承使得磨削砂轮(13)及砂轮轴(16)可相对砂轮轴承座(17)旋转，所述砂轮轴(16)的一端与磨削砂轮(13)连接且另一端与小皮带轮(14)连接，所述大皮带轮(6)与小皮带轮(14)间设有驱动皮带(9)，在所述砂轮轴承座(17)的两端均设有砂轮轴承座端盖(15)用于限制砂轮轴(16)相对于砂轮轴承座(17)的轴向移动，在砂轮轴(16)上设有砂轮固定板(12)用于将磨削砂轮(13)固定于砂轮轴(16)上，在所述磨削砂轮(13)的外部设有固定于纵向滑轨(7)上的砂轮防护盖(11)，所述横向导轨(19)通过固定螺钉(5)固定于支架台(20)上，所述横向导轨(19)上设有横向导轨燕尾凸台(19a)，所述横向托板(18)上设有横向滑轨(18i)，所述横向滑轨(18i)上设有横向滑轨燕尾凹槽(18i1)和横向滑轨燕尾凸台(18i2)，横向滑轨燕尾凹槽(18i1)与横向导轨燕尾凸台(19a)配合，所述纵向托板(21)上设有纵向托板燕尾凹槽(21a)，纵向托板燕尾凹槽(21a)与横向滑轨燕尾凸台(18i2)配合，所述砂轮修正装置(22)、钢管夹具(23)和气缸支架(24)均固定于纵向托板上，所述气缸支架(24)内设有夹具气缸(25)。
2.根据权利要求1所述的一种钢管磨削装置，其特征在于，所述上行程气缸(2)外部设有固定于立轨(1)上的气缸固定板(4)，用于通过固定螺钉(5)将上行程气缸(2)固定于立轨(1)上，所述固定螺钉(5)下方均设有垫片(3)。
3.根据权利要求1所述的一种钢管磨削装置，其特征在于，所述立轨(1)上设有立轨螺钉孔(1a)、立轨挡板(1b)、立轨肋板(1c)和立轨工形导轨(1d)，所述立轨螺钉孔(1a)用于安装固定螺钉(5)从而将上行程气缸(2)固定于立轨(1)上，所述立轨挡板(1b)用于支撑上行程气缸(2)，所述立轨挡板(1b)中间设有开口通孔用于伸缩轴(2a)穿过，所述立轨肋板(1c)设于立轨(1)的背部用于加强立轨(1)的抗弯强度与刚度；所述纵向滑轨(7)上设有滑轨平板(7a)和滑轨安装槽(7b)，所述电机(10)和砂轮轴承座(17)通过固定螺钉(5)安装固定于滑轨平板(7a)上，所述滑轨安装槽(7b)与立轨工形导轨(1d)配合使纵向滑轨(7)可沿立轨(1)上下滑动。
4.根据权利要求1所述的一种钢管磨削装置，其特征在于，所述横向托板(18)还包括手柄锁紧螺母(18a)、手柄端盖螺钉(18b)、手柄轴承(18c)、滑轨端盖(18d)、托板手柄(18e)、手柄端盖(18f)、内六角螺钉(18g)和进动螺杆(18h)，所述横向导轨(19)还包括横向导轨螺杆孔(19b)，所述进动螺杆(18h)与横向导轨螺杆孔(19b)配合，当旋转托板手柄(18e)时横向托板(18)可沿横向导轨(19)的横向导轨燕尾凸台(19a)滑动。
5.根据权利要求1所述的一种钢管磨削装置，其特征在于，所述横向滑轨(18i)还包括横向滑轨螺杆孔(18i3)，所述纵向托板(21)上的螺杆在横向滑轨螺杆孔(18i3)内运动从而驱动纵向托板(21)沿横向滑轨燕尾凸台(18i2)滑动。
6.根据权利要求1所述的一种钢管磨削装置，其特征在于，所述钢管夹具(23)包括上夹具(23a)、下夹具(23b)、支撑块(23c)、夹具底板(23d)和被动压紧块(23e)，所述下夹具(23b)和支撑块(23c)焊接于夹具底板(23d)上，所述上夹具(23a)套装在下夹具(23b)上，所述上夹具(23a)和下夹具(23b)配合将钢管(26)包裹住，所述被动压紧块(23e)设于上夹具(23a)上。
7.根据权利要求1所述的一种钢管磨削装置，其特征在于，所述夹具气缸(25)还包括主动压紧块(25a)，在所述上夹具(23a)与下夹具(23b)合拢后，主动压紧块(25a)将被动压紧块(23e)压紧，从而使上夹具(23a)保持合拢状态。
8.根据权利要求1所述的一种钢管磨削装置，其特征在于，所述砂轮修正装置(22)包括修正底板(22a)、修正旋转轴(22b)、金刚石棒(22c)、旋转立杆(22d)和修正手柄(22e)，所述修正底板(22a)焊接在纵向托板(21)上，所述修正旋转轴(22b)和旋转立杆(22d)固定连接，所述金刚石棒(22c)安装于旋转立杆(22d)上，所述修正旋转轴(22b)套装在修正底板(22a)上且能绕修正底板(22a)的芯轴旋转，所述修正手柄(22e)安装于旋转立杆(22d)上，通过转动修正手柄(22e)，金刚石棒(22c)可绕修正底板(22a)的芯轴旋转，通过调节金刚石棒(22c)的伸出长度可改变金刚石棒(22c)端部圆弧轨迹的大小。
9.根据权利要求1所述的一种钢管磨削装置，其特征在于，所述上行程气缸(2)和夹具气缸(25)上设有进气口J，所述电机(10)上设有接线端口G。
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