CN115042075A - 一种弯曲管道外表面抛光设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于抛光装置技术领域，特别是涉及一种弯曲管道外表面抛光设备。本发明的弯曲管道外表面抛光设备包括架体、抛光机构、升降机构和扶正机构，抛光机构包括支撑盘、驱动转盘和抛光组件，抛光组件包括抛光转盘、弹性杆组件和抛光杆，抛光转盘内部设置有环形液压腔，弹性杆组件的第一端和抛光杆的第一端伸入环形液压腔中，弹性杆组件和抛光杆的第二端伸入弯管通道中以顶压在弯曲管道上，驱动转盘用于带动抛光转盘转动，弹性杆组件可发生弹性形变，具有锁定状态和解锁状态。在使用时，抛光杆会向环形液压腔中缩入一段距离，弹性杆组件会被压缩，从而自动适应对倾斜段的加工，不需调整加工参数，加工效率较高。

Description

一种弯曲管道外表面抛光设备

技术领域

本发明属于抛光装置技术领域，特别是涉及一种弯曲管道外表面抛光设备。

背景技术

在智能制造装备产业，抛光装置是较为常用的一种对管道进行打磨抛光加工的装置，现有技术中，如中国专利CN111390666A公开了一种用于汽车管道内外壁的抛光装置及其抛光方法，该抛光装置能够对管道进行打磨抛光。

然而，在航空航天、汽车和其他机械领域，为使空间得到合理利用，因此常采用弯曲管道进行油气的输导。

但是由于弯曲管道形状不规则，包含有直的圆柱形外表面和倾斜的圆柱形外表面，这导致在利用现有技术中的抛光装置对弯曲管道进行打磨加工时难度较高，需要根据倾斜段的形状频繁调整抛光装置的加工参数，加工工程较为不便，加工效率不高。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术所存在的问题，提供一种弯曲管道外表面抛光设备，以解决现有技术中的抛光装置在对弯曲管道进行加工时加工效率不高的问题。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种弯曲管道外表面抛光设备，包括：

架体；

抛光机构，包括支撑盘、驱动转盘和抛光组件，抛光组件包括抛光转盘、弹性杆组件和抛光杆，弹性杆组件和抛光杆组件的数量为偶数，支撑盘、驱动转盘和抛光转盘上均设置有供弯曲管道穿过的弯管通道，抛光转盘内部设置有环形液压腔，驱动转盘中设置有液压腔室，弹性杆组件的第一端和抛光杆的第一端伸入环形液压腔中，弹性杆组件的第二端和抛光杆的第二端伸入弯管通道中以顶压在弯曲管道上，抛光杆的第二端用于对弯曲管道进行抛光，抛光杆的第一端能够在环形液压腔中浮动，驱动转盘和抛光组件设置在支撑盘中，驱动转盘用于带动抛光转盘转动，弹性杆组件可发生弹性形变，具有锁定状态和解锁状态，在锁定状态时，弹性杆组件的第一端在水平方向上被固定，环形液压腔和液压腔室连通，在解锁状态时，弹性杆组件的第一端能够在环形液压腔中浮动，环形液压腔被封闭；

升降机构，设置在架体上，用于带动抛光机构在竖直方向上移动；

扶正机构，设置在架体上，使弯曲管道保持直立状态并能够在水平方向上平移。

进一步地，驱动转盘上固定设置有驱动弧板，抛光转盘上设置有弧形插孔，驱动弧板用于插入弧形插孔中，驱动转盘能够通过驱动弧板带动抛光转盘转动。

进一步地，弧形插孔与环形液压腔连通，驱动弧板能够在弧形插孔中滑动，弹性杆组件上设置有供驱动弧板卡接的卡槽，驱动弧板卡接在卡槽中时，弹性杆组件处于锁定状态，驱动转盘转动时驱动弧板在弧形插孔中滑动并脱离卡槽，使弹性杆组件处于解锁状态。

进一步地，弹性杆组件包括杆套、夹紧弹簧和推杆，推杆的第一端插入杆套中，第二端用于顶压弯曲管道，夹紧弹簧用于使推杆弹性浮动插接在杆套中，卡槽设置在杆套的第一端上，杆套的第一端伸入环形液压腔中。

进一步地，推杆包括杆体和滚动设置在杆体的端部的滚珠，滚珠用于顶压在弯曲管道上。

进一步地，升降机构包括滚珠丝杠机构和升降电机，滚珠丝杠机构包括升降丝杠和升降螺母，升降螺母与支撑盘固定连接，升降电机用于驱动丝杠转动。

进一步地，抛光机构还包括驱动机构，驱动电机设置在支撑盘上，用于带动驱动转盘转动。

进一步地，驱动电机的电机轴上固定有第一齿轮，驱动转盘的外周面上设置有与第一齿轮啮合的外齿面。

进一步地，扶正机构包括伸缩杆和定位环组件，伸缩杆有四组，绕定位环组件的周向均匀间隔布置，伸缩杆可伸缩，伸缩杆的第一端与定位环组件固定连接，伸缩杆的第二端与架体固定连接，定位环组件用于使弯曲管道保持直立状态。

进一步地，定位环组件包括扶正环和多个绕扶正环的周向均布的扶正顶杆，扶正环与伸缩杆的第一端固定连接，扶正顶杆包括螺纹连接在一起的固定套和螺旋段，固定套与扶正环固定连接，螺旋段螺旋穿装在固定套中，螺旋段的一端用于顶压在弯曲管道的竖直段上。

本发明的有益效果是：本发明的弯曲管道外表面抛光设备在使用时，把弯曲管道穿过扶正机构和抛光机构，利于扶正机构使弯曲管道保持竖直状态，使其能够在水平方向上移动，然后利于升降机构带动抛光机构移动，然后使驱动转盘转动，驱动转盘转动能够带动抛光转盘转动，使抛光组件从锁定状态切换位解锁状态，抛光转盘带动抛光杆对弯曲管道进行抛光，当弯曲管道的倾斜段进入抛光转盘中时，由于弹性杆组件和抛光杆组件能够在环形液压腔中浮动，因此抛光杆会向环形液压腔中缩入一段距离，弹性杆组件会被压缩，从而自动适应对弯曲管道的倾斜段的加工，还能够适应对不同尺寸的弯曲管道的加工，不需调整加工参数，加工效率较高。此外，弹性杆组件被压缩后反作用在环形液压腔中的液压油上，液压油的压强增大，从而抛光杆对弯曲管道的倾斜段的压力增大，提高了抛光效果。

附图说明

图1为本发明的弯曲管道外表面抛光设备的实施例1的结构示意图；

图2为图1的A处的局部放大图；

图3为图1中的抛光机构的结构示意图；

图4为图3中的抛光组件的结构示意图；

图5为图4中的抛光组件的剖视图；

图6为图5中的B处的局部放大图；

图7为图3中的驱动转盘的结构示意图；

其中：

100、架体；110、水平柱；120、竖直柱；

210、伸缩杆；222、扶正环；224、扶正顶杆；225、固定套；226、螺旋段；

310、升降丝杆；320、升降螺母；

410、支撑盘；412、连接耳；414、支撑部；

420、驱动转盘；422、驱动弧板；424、第一液压孔；

430、抛光转盘；432、环形液压腔；434、弧形插孔；436、第二液压孔；

440、弹性杆组件；442、杆套；443、卡槽；445、夹紧弹簧；447、推杆；448、滚珠；

450、抛光杆；452、止转凸条；

460、驱动电机；462、第一齿轮；

500、弯曲管道；510、竖直段；520、倾斜段。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，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。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，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。

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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合说明书附图及具体实施方式，对本发明的弯曲管道外表面抛光设备进行说明。

本发明的弯曲管道外表面抛光设备的实施例1：

如图1至图7所示，本实施例的弯曲管道外表面抛光设备包括架体100、扶正机构、升降机构和抛光机构。架体100为长方体结构，包括多根固定连接的水平柱110和竖直柱120，抛光机构、升降机构和扶正机构均设置在架体100中。

扶正机构有两个，分别设置在架体100的上端和下端，两个扶正机构分别用于对弯曲管道500的上竖直段510和下竖直段510进行约束，使弯曲管道500保持直立状态并能够在水平方向上平移。具体地，扶正机构包括伸缩杆210和定位环组件，伸缩杆210有四组且与架体100上侧的四个水平柱110一一对应，绕定位环组件的周向均匀间隔布置，伸缩杆210可伸缩，伸缩杆210的第一端与定位环组件固定连接，伸缩杆210的第二端与架体100的水平柱110固定连接。定位环组件包括扶正环222和多个绕扶正环222的周向均布的扶正顶杆224，扶正环222与伸缩杆210的第一端固定连接，扶正顶杆224包括螺纹连接在一起的固定套225和螺旋段226，固定套225与扶正环222固定连接，螺旋段226螺旋穿装在固定套225中，螺旋段226的一端用于顶压在弯曲管道500的竖直段510上，通过旋拧螺旋段226，能够适应不同尺寸的弯曲管道500，扶正顶杆224和扶正环222配合能够使弯曲管道500保持直立状态，又因为伸缩杆210可伸缩，因此弯曲管道500的竖直段510能够进行平移。

升降机构包括滚珠448丝杠机构和升降电机，滚珠448丝杠机构包括升降丝杠和升降螺母320，升降电机固定在架体100的水平柱110上（说明书附图中未显示升降电机），用于驱动丝杠转动，升降机构共有两组，分别设置在架体100的两侧。

抛光机构包括支撑盘410、驱动转盘420和抛光组件，支撑盘410包括支撑部414和两个连接耳412，两个连接耳412分别位于支撑部414的两侧，两个升降机构的升降螺母320分别与两个连接耳412对应固定连接，升降电机驱动升降丝杆310转动，升降丝杆310能够通过升降螺母320，带动支撑盘410在上下方向上移动。

抛光组件包括抛光转盘430、弹性杆组件440和抛光杆450，本实施例中，弹性杆组件440和抛光杆450均设置有四个，且沿抛光转盘430的周向交替均匀间隔布置，支撑盘410、驱动转盘420和抛光转盘430上均设置有供弯曲管道500穿过的弯管通道，驱动转盘420用于带动抛光转盘430转动。支撑转盘上设置有容纳沉槽，抛光转盘430位于容纳沉槽中，容纳沉槽的槽底对抛光转盘430进行支撑。

抛光转盘430内部设置有环形液压腔432，弹性杆组件440包括杆套442、夹紧弹簧445和推杆447，推杆447的第一端插入杆套442中，第二端用于顶压弯曲管道500，抛光转盘430在周向上均匀间隔设置有八个连通环形液压腔432和弯管通道的插接孔，插接孔用于安装弹性杆组件440和抛光杆450，杆套442的第一端导向滑动插入插接孔中且能够伸入环形液压腔432中，为了防止液压油泄露，杆套442和抛光杆450均与插接孔的内壁面滑动密封，杆套442的第一端和第二端上均设置有挡沿，插接孔中设置有与挡沿配合以防止杆套442脱出的挡块，推杆447上也设置有挡沿，夹紧弹簧445套设在推杆447上，用于使推杆447弹性浮动插接在杆套442中，推杆447包括杆体和滚动设置在杆体的端部的滚珠448，滚珠448用于顶压在弯曲管道500上，当抛光组件上下移动时，滚珠448与弯曲管道500滚动接触，不容易损坏弯曲管道500的表面。抛光杆450用于对弯曲管道500的表面进行抛光，为了防止抛光杆450在插接孔中转动，抛光杆450上设置有止转凸条452，对应的插接孔中设置有用于供止转凸条452插入的止转插槽。

驱动转盘420位于抛光转盘430的上方，驱动转盘420的下端面上均匀间隔固定设置有四个驱动弧板422，抛光转盘430的上端面上对应设置有四个弧形插孔434，驱动弧板422插入弧形插孔434中。驱动转盘420中设置有液压腔室，驱动转盘420的下端面上设置有第一液压孔424，抛光转盘430的上端面上设置有第二液压孔436，驱动转盘420转动时，能够通过驱动弧板422带动抛光转盘430转动。弧形插孔434与环形液压腔432连通，且弧形插孔434在周向上的长度大于驱动弧板422在周向上的长度，使得驱动弧板422能够在弧形插孔434中滑动，杆套442的第一端上设置有供驱动弧板422卡接的卡槽443，当驱动弧板422卡接在卡槽443中时，弹性杆组件440处于锁定状态，杆套442不能在插接孔中移动，此时第一液压孔424和第二液压孔436对齐，环形液压腔432和液压腔室连通，驱动转盘420转动时，驱动弧板422在弧形插孔434中滑动并脱离卡槽443，驱动转盘420相对抛光转盘430转动，弹性杆组件440处于解锁状态，第一液压孔424和第二液压孔436错位，第二液压孔436被驱动转盘420的下端面封堵，环形液压腔432封闭。

抛光机构还包括驱动电机460，驱动电机460设置在支撑盘410上，驱动电机460的电机轴上固定有第一齿轮462，驱动转盘420的外周面上设置有与第一齿轮462啮合的外齿面，驱动电机460转动时，能够带动第一齿轮462转动，第一齿轮462能够带动驱动转盘420转动。

本实施例的弯曲管道外表面抛光设备的使用过程如下：

在使用时，先把弯曲管道500放置在架体100上，使弯曲管道500穿过定位环、驱动转盘420、抛光转盘430和支撑盘410，且弯曲管道500的上端的竖直段510和下端的竖直段510分别插入对应的定位环中，利用扶正顶杆224把竖直段510固定在定位环中。

在初始位置，抛光机构套在下方的竖直段510上，抛光杆450和推杆447顶压在弯曲管道500的外周面上，驱动转盘420下方的驱动弧板422插入杆套442上的卡槽443中，此时弹性杆组件440处于锁定状态，杆套442不能在插接孔中移动，第一液压孔424和第二液压孔436连通，环形液压腔432和液压腔室连通，环形液压腔432中充满液压油，液压腔室中的液压油未充满液压腔室，在没有外界压力的情况下，环形液压腔432中液压油的压强为零。

启动驱动电机460和升降电机，升降电机带动丝杠转动，升降螺母320带动支撑盘410上升，同时，驱动电机460带动驱动转盘420转动，由于弧形插孔434在周向上的长度大于驱动弧板422在周向上的长度，因此驱动转盘420先相对抛光转盘430发生转动，驱动弧板422从杆套442的卡槽443中脱出，弹性杆组件440处于解锁状态，第一液压孔424和第二液压孔436错位，环形液压腔432封闭，然后驱动转盘420通过驱动弧板422带动抛光转盘430转动，抛光转盘430上的抛光杆450对弯曲管道500的外周面进行抛光。

随着支撑盘410的上升，抛光杆450和推杆447顶压在弯曲管道500的倾斜段520，在此过程中，由于支撑盘410的在水平方向上是固定的，与扶正环222固定连接的伸缩杆210可伸缩，因此抛光杆450和推杆447会推动弯曲管道500，使弯曲管道500的被夹持部分始终位于支撑盘410的中心，伸缩杆210自动伸缩以适应弯曲管道500的上下两侧的竖直段510的移动。

由于环形液压腔432是封闭的且液压油不可压缩，倾斜段520的横截面为椭圆形，椭圆形的长轴大于竖直段510的直径，椭圆形的短轴与竖直段510的直径相同，因此倾斜段520的外周面会推动对应的抛光杆450适应性回缩一段距离，又因为弹性杆组件440可伸缩，因此被解除约束后的杆套442会向远离环形液压腔432的方向挤压夹紧弹簧445，同时对应的杆套442中的推杆447在倾斜段520的推动下也会挤压夹紧弹簧445，由于力的作用是相互的，因此杆套442也会受到夹紧弹簧445的推力，从而对液压油施加压力，液压油中的压强增大，抛光杆450受到的液压油的压力增大，进而对倾斜段520的压力增大，抛光杆450对弯曲管道500的抛光压力增大，提高了抛光效果。由于能够自动适应对倾斜段520的加工，因此不需调整加工参数，加工效率较高。

本实施例的弯曲管道外表面抛光设备能够适应同直径弯曲管道500的不同倾斜角度的倾斜段520，通过增加抛光压力抛光杆450对弯曲管道500的抛光压力来提高抛光效果，且压力增加量能够大致适配弯曲管道500的倾斜造成的抛光增加量。

此外，由于弹性杆组件440可伸缩，抛光杆450能够适应性回缩，因此本实施例的弯曲管道外表面抛光设备还能够加工不同尺寸的弯曲管道500，适应性较强。

在其它实施例中，弹性杆组件和抛光杆组件的数量均为六个，对应的，驱动转盘上的驱动弧板的数量也为六个。当然，弹性杆组件、抛光杆组件和驱动弧板的数量也可以是其它偶数，这样能够使弯曲管道的不同截面的形心始终位于抛光转盘的轴心上，使抛光杆的位置稳定在允许移动的最小范围。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种弯曲管道外表面抛光设备，其特征在于，包括：

架体；

抛光机构，包括支撑盘、驱动转盘和抛光组件，抛光组件包括抛光转盘、弹性杆组件和抛光杆，弹性杆组件和抛光杆组件的数量为偶数，支撑盘、驱动转盘和抛光转盘上均设置有供弯曲管道穿过的弯管通道，抛光转盘内部设置有环形液压腔，驱动转盘中设置有液压腔室，弹性杆组件的第一端和抛光杆的第一端伸入环形液压腔中，弹性杆组件的第二端和抛光杆的第二端伸入弯管通道中以顶压在弯曲管道上，抛光杆的第二端用于对弯曲管道进行抛光，抛光杆的第一端能够在环形液压腔中浮动，驱动转盘和抛光组件设置在支撑盘中，驱动转盘用于带动抛光转盘转动，弹性杆组件可发生弹性形变，具有锁定状态和解锁状态，在锁定状态时，弹性杆组件的第一端在水平方向上被固定，环形液压腔和液压腔室连通，在解锁状态时，弹性杆组件的第一端能够在环形液压腔中浮动，环形液压腔被封闭；

升降机构，设置在架体上，用于带动抛光机构在竖直方向上移动；

扶正机构，设置在架体上，使弯曲管道保持直立状态并能够在水平方向上平移。

2.根据权利要求1所述的弯曲管道外表面抛光设备，其特征在于，驱动转盘上固定设置有驱动弧板，抛光转盘上设置有弧形插孔，驱动弧板用于插入弧形插孔中，驱动转盘能够通过驱动弧板带动抛光转盘转动。

3.根据权利要求2所述的弯曲管道外表面抛光设备，其特征在于，弧形插孔与环形液压腔连通，驱动弧板能够在弧形插孔中滑动，弹性杆组件上设置有供驱动弧板卡接的卡槽，驱动弧板卡接在卡槽中时，弹性杆组件处于锁定状态，驱动转盘转动时驱动弧板在弧形插孔中滑动并脱离卡槽，使弹性杆组件处于解锁状态。

4.根据权利要求3所述的弯曲管道外表面抛光设备，其特征在于，弹性杆组件包括杆套、夹紧弹簧和推杆，推杆的第一端插入杆套中，第二端用于顶压弯曲管道，夹紧弹簧用于使推杆弹性浮动插接在杆套中，卡槽设置在杆套的第一端上，杆套的第一端伸入环形液压腔中。

5.根据权利要求4所述的弯曲管道外表面抛光设备，其特征在于，推杆包括杆体和滚动设置在杆体的端部的滚珠，滚珠用于顶压在弯曲管道上。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的弯曲管道外表面抛光设备，其特征在于，升降机构包括滚珠丝杠机构和升降电机，滚珠丝杠机构包括升降丝杠和升降螺母，升降螺母与支撑盘固定连接，升降电机用于驱动丝杠转动。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的弯曲管道外表面抛光设备，其特征在于，抛光机构还包括驱动机构，驱动电机设置在支撑盘上，用于带动驱动转盘转动。

8.根据权利要求7所述的弯曲管道外表面抛光设备，其特征在于，驱动电机的电机轴上固定有第一齿轮，驱动转盘的外周面上设置有与第一齿轮啮合的外齿面。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的弯曲管道外表面抛光设备，其特征在于，扶正机构包括伸缩杆和定位环组件，伸缩杆有四组，绕定位环组件的周向均匀间隔布置，伸缩杆可伸缩，伸缩杆的第一端与定位环组件固定连接，伸缩杆的第二端与架体固定连接，定位环组件用于使弯曲管道保持直立状态。

10.根据权利要求9所述的弯曲管道外表面抛光设备，其特征在于，定位环组件包括扶正环和多个绕扶正环的周向均布的扶正顶杆，扶正环与伸缩杆的第一端固定连接，扶正顶杆包括螺纹连接在一起的固定套和螺旋段，固定套与扶正环固定连接，螺旋段螺旋穿装在固定套中，螺旋段的一端用于顶压在弯曲管道的竖直段上。

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