CN115972005A - 一种超长管内壁修复工位专用修磨器具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超长管内壁修复工位专用修磨器具，它包括：电机、变速箱、移动与升降平台、修磨头杆、修磨头、导轨、主动旋转托轮、支撑平台、被动旋转托轮、中心架、移动平台，修磨头杆采用双层结构，外层圆筒支撑修磨头，在修磨头旋转过程中，内层软轴以超长管内壁为基准，自动调整径向误差，保证修磨头与超长管内壁实时同心，消除摇摆跳动，解决了修磨头杆过长时，因挠度产生的修磨头摇摆跳动技术问题，解决了超长管内壁修复工位的行业难题，且修磨效率高、生产平稳，极大保证了一线工人人身安全，经济效益可观。

Description

一种超长管内壁修复工位专用修磨器具

技术领域

本发明涉及超长管内壁修复技术，特别涉及一种超长管内壁修复工位专用修磨器具。

背景技术

热轧无缝钢管在热轧制生产过程中，因原材料钢质、生产工艺、生产工具影响，造成热轧无缝钢管内表面产生气泡、内折、划伤、压坑等缺陷，其中不良品率占总数约10％。使用时，成品热轧无缝钢管长度一般都大于6米，由于超长热轧无缝钢管内表面缺陷不能及时发现，在使用过程中，内表面缺陷会脱落，严重影响输气、输水等工程质量，已经成为制约行业发展的难题。现有超长热轧无缝钢管内壁修复技术采用老式专用非标工装，在超长管内孔壁内，用砂轮磨头进行磨削修复，但由于成品热轧无缝钢管长度大于6米，砂轮磨头杆悬臂过长，在砂轮磨头杆重力作用下，导致砂轮磨头杆挠度大，启动后，砂轮磨头摇摆划龙，沙轮片经常被碰碎，飞出造成废品、成本高、工作效率低，且严重威胁操作人员安全。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，创造性构思了一种超长管内壁修复工位专用修磨器具，修磨头杆采用双层结构，外层圆筒支撑修磨头，在修磨头旋转过程中，内层软轴以超长管内壁为基准，自动调整径向误差，保证修磨头与超长管内壁实时同心，消除摇摆跳动、运行平稳安全、保质提速。

实现本发明采用的技术方案是：一种超长管内壁修复工位专用修磨器具，它包括：电机1、变速箱2、移动与升降平台3、修磨头杆4、修磨头5、导轨6、主动旋转托轮7、支撑平台9、被动旋转托轮10、移动平台12，其特征是，在所述的支撑平台9上设置移动平台12，所述的移动平台12与支撑平台9可拆卸连接，在所述移动平台12上自前向后依次设置一对主动旋转托轮7和一对被动旋转托轮10，所述的主动旋转托轮7与被动旋转托轮10与移动平台12固连，在所述支撑平台9的前端头设置两条相同平行的导轨6，所述的导轨6与支撑平台9固连，在所述的两条相同平行的导轨6上设置移动与升降平台3，在所述移动与升降平台3的底部设置四个相同的滚轮11，所述的四个相同的滚轮11分别于导轨6滚动连接，在所述移动与升降平台3的顶部设置变速箱2，所述的变速箱2与移动与升降平台3固连，所述变速箱2前端输出轴与修磨头杆4固连，所述变速箱2后端输入轴与电机1固连，在所述的修磨头杆4前端设置修磨头5，所述的修磨头5与修磨头杆4可拆卸链接，所述一对主动旋转托轮7和一对被动旋转托轮10的中心与修磨头杆4中心重合。

进一步，它还包括：中心架13，在所述的移动与升降平台3与支撑平台9间的导轨6上设置中心架13，所述的中心架13与导轨6固定连接，所述修磨头杆4与中心架13滑动配合连接。

进一步，所述的中心架13包括：固定底座13.1、T型丝杠13.2、支撑座13.3、橡胶垫13.4、第一轴承座13.5、第一支撑轴承13.6、第二支撑轴承13.7、第二轴承座13.8，在所述的固定底座13.1上设置T型丝孔，所述的T型丝杠13.2与固定底座13.1的T型丝孔连接，所述的T型丝杠13.2上端与支撑座13.3固定连接，在所述的支撑座13.3上并列设置第一轴承座13.5和第二轴承座13.8，在所述的第一轴承座13.5和第二轴承座13.8与支撑座13.3间设置橡胶垫13.4，在所述的第一轴承座13.8上设置第一支撑轴承13.6，所述第一支撑轴承13.6与第一轴承座13.8滑动配合连接，在所述的第二轴承座13.8上设置第二支撑轴承13.7，所述的第二支撑轴承13.7与第二轴承座13.8滑动配合连接。

进一步，所述的修磨头杆4包括：从动齿轮连接轴4.2、修磨头连接轴4.3、圆筒4.4、软轴4.5、前透盖4.6、前端轴承4.7、前端连接销轴4.8、调心轴承4.9、尼龙套4.10、后端连接销轴4.12、后端轴承4.13、后透盖4.14，在所述圆筒4.4的前、后端内分别设置前端轴承4.7和后端轴承4.13，所述的前端轴承4.7和后端轴承4.13的外环分别与圆筒4.4内孔配合连接，在所述圆筒4.4前端头设置前透盖4.6，所述前透盖4.6的内表面与前端轴承4.7外环的外端面连接，在所述前端轴承4.7内设置修磨头连接轴4.3，所述的修磨头连接轴4.3与前端轴承4.7的内环间隙配合连接，在所述前透盖4.6的中心设置通孔，所述的修磨头连接轴4.3穿过前透盖4.6的中心通孔，所述的前透盖4.6与圆筒4.4可拆卸连接，在所述圆筒4.4后端头设置后透盖4.14，所述后透盖4.14的内表面与后端轴承4.13外环的外端面连接，在所述后端轴承4.13内设置从动齿轮连接轴4.2，所述地从动齿轮连接轴4.2与后端轴承4.13的内环配合连接，在所述后透盖4.14的中心设置通孔，所述的从动齿轮连接轴4.2穿过后透盖4.14的中心通孔，所述的后透盖4.14与圆筒4.4可拆卸连接，在所述的圆筒4.4内设置一组尼龙套4.10，在一组所述的尼龙套4.10内分别设置调心轴承4.9，所述的圆筒4.4与尼龙套4.10间隙配合连接，所述的尼龙套4.10与调心轴承4.9过盈配合连接，在一组所述的调心轴承4.9内设置软轴4.5，一组所述的调心轴承4.9与软轴4.5间隙配合连接，所述的软轴4.5前轴头与修磨头连接轴4.3通过前端连接销轴4.8连接，所述的软轴4.5后轴头与从动齿轮连接轴4.2通过后端连接销轴4.12连接。

进一步，所述的修磨头5为砂轮片或钢丝刷。

进一步，还包括：定位套11，在所述软轴4.5上设置定位套11，所述的调心轴承4.9前后各设置一个定位套11，所述的定位套11与软轴4.5间隙配合连接。

进一步，所述的软轴4.5材质为ABS、尼龙或聚四氟乙烯。

进一步，所述的电机1为变频调速电机。

本发明一种超长管内壁修复工位专用修磨器具的有益效果体现在：

1、一种超长管内壁修复工位专用修磨器具，其修磨头杆采用双层结构，修磨头在超长管内旋转运动以超长管内径为基准，连接修磨头的软轴可依据受力情况自由蠕动，保证了修磨头与超长管内壁实时同心，解决了修磨头杆过长时，因挠度产生的修磨头摇摆跳动技术问题，解决了超长管内壁修复工位的行业难题，且修磨效率高、生产平稳，极大保证了一线工人人身安全；

2、一种超长管内壁修复工位专用修磨器具，在实际工作中实践修复验证，经超长管内壁修复工位专用修磨器具修复的超长管内壁100％合格，满足输气、输水等工程质量，年降低成本约3仟5百万元。

附图说明

图1是一种超长管内壁修复工位专用修磨器具的主视图；

图2是一种超长管内壁修复工位专用修磨器具的俯视图；

图3是图1中件4的示意图；

图4是图3中的A-A剖视图；

图5是图1中件13的示意图；

图中：1.电机，2.变速箱，3.移动与升降平台，4.修磨头杆，4.1.从动齿轮，4.2.从动齿轮连接轴，4.3.修磨头连接轴，4.4.圆筒，4.5.软轴，4.6.前透盖，4.7.前端轴承，4.8.前端连接销轴，4.9.调心轴承，4.10.尼龙套，4.11.定位套，4.12.后端连接销轴，4.13.后端轴承，4.14.后透盖，4.15.后端连接螺钉，4.16.定位片，5.修磨头，5.1.修磨头连接螺钉，6.导轨，7.主动旋转托轮，8.超长管工件，9.支撑平台，10.被动旋转托轮，11.滚轮，12.移动平台，13.中心架，13.1.固定底座，13.2.T型丝杠，13.3.支撑座，13.4.橡胶垫，13.5.第一轴承座，13.6.第一支撑轴承，13.7.第二支撑轴承，13.8.第二轴承座，14.钢丝绳，15.第一钢丝绳卷筒及电机，16.第二钢丝绳卷筒及电机。

具体实施方式

以下结合附图1-附图4和具体实施例对本发明作进一步详细说明，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。

如附图1-4所示，一种超长管内壁修复工位专用修磨器具，它包括：电机1、变速箱2、移动与升降平台3、修磨头杆4、修磨头5、导轨6、主动旋转托轮7、支撑平台9、被动旋转托轮10、移动平台12、中心架13，所述的修磨头杆4包括：从动齿轮连接轴4.2、修磨头连接轴4.3、圆筒4.4、软轴4.5、前透盖4.6、前端轴承4.7、前端连接销轴4.8、调心轴承4.9、尼龙套4.10、定位套11、后端连接销轴4.12、后端轴承4.13、后透盖4.14，在所述圆筒4.4的前、后端内分别设置前端轴承4.7和后端轴承4.13，所述的前端轴承4.7和后端轴承4.13的外环分别与圆筒4.4内孔配合连接，在所述圆筒4.4前端头设置前透盖4.6，所述前透盖4.6的内表面与前端轴承4.7外环的外端面连接，在所述前端轴承4.7内设置修磨头连接轴4.3，所述的修磨头连接轴4.3与前端轴承4.7的内环间隙配合连接，在所述前透盖4.6的中心设置通孔，所述的修磨头连接轴4.3穿过前透盖4.6的中心通孔，所述的前透盖4.6与圆筒4.4可拆卸连接，在所述圆筒4.4后端头设置后透盖4.14，所述后透盖4.14的内表面与后端轴承4.13外环的外端面连接，在所述后端轴承4.13内设置从动齿轮连接轴4.2，所述地从动齿轮连接轴4.2与后端轴承4.13的内环配合连接，在所述后透盖4.14的中心设置通孔，所述的从动齿轮连接轴4.2穿过后透盖4.14的中心通孔，所述的后透盖4.14与圆筒4.4可拆卸连接，在所述的圆筒4.4内设置一组尼龙套4.10，在一组所述的尼龙套4.10内分别设置调心轴承4.9，所述的圆筒4.4与尼龙套4.10间隙配合连接，所述的尼龙套4.10与调心轴承4.9过盈配合连接，在一组所述的调心轴承4.9内设置软轴4.5，一组所述的调心轴承4.9与软轴4.5间隙配合连接，在所述软轴4.5上设置定位套11，所述的调心轴承4.9前后各设置一个定位套11，所述的定位套11与软轴4.5间隙配合连接，所述的软轴4.5前轴头与修磨头连接轴4.3通过前端连接销轴4.8连接，所述的软轴4.5后轴头与从动齿轮连接轴4.2通过后端连接销轴4.12连接，在所述的支撑平台9上设置移动平台12，所述的移动平台12与支撑平台9可拆卸连接，在所述的移动与升降平台3与支撑平台9间的导轨6上设置中心架13，所述的中心架13包括：固定底座13.1、T型丝杠13.2、支撑座13.3、橡胶垫13.4、第一轴承座13.5、第一支撑轴承13.6、第二支撑轴承13.7、第二轴承座13.8，在所述的固定底座13.1上设置T型丝孔，所述的T型丝杠13.2与固定底座13.1的T型丝孔连接，所述的T型丝杠13.2上端与支撑座13.3固定连接，在所述的支撑座13.3上并列设置第一轴承座13.5和第二轴承座13.8，在所述的第一轴承座13.5和第二轴承座13.8与支撑座13.3间设置橡胶垫13.4，在所述的第一轴承座13.8上设置第一支撑轴承13.6，所述第一支撑轴承13.6与第一轴承座13.8滑动配合连接，在所述的第二轴承座13.8上设置第二支撑轴承13.7，所述的第二支撑轴承13.7与第二轴承座13.8滑动配合连接，所述的中心架13的固定底座13.1与导轨6固定连接，所述修磨头杆4与中心架13的第一支撑轴承13.6、第二支撑轴承13.7滑动配合连接，在所述移动平台12上自前向后依次设置一对主动旋转托轮7和一对被动旋转托轮10，所述的主动旋转托轮7与被动旋转托轮10与移动平台12固连，在所述支撑平台9的前端头设置两条相同平行的导轨6，所述的导轨6与支撑平台9固连，在所述的两条相同平行的导轨6上设置移动与升降平台3，在所述移动与升降平台3的底部设置四个相同的滚轮11，所述的四个相同的滚轮11分别于导轨6滚动连接，在所述移动与升降平台3的顶部设置变速箱2，所述的变速箱2与移动与升降平台3固连，所述变速箱2前端输出轴与修磨头杆4固连，所述变速箱2后端输入轴与电机1固连，在所述的修磨头杆4前端设置修磨头5，所述的修磨头5与修磨头杆4可拆卸链接，所述一对主动旋转托轮7和一对被动旋转托轮10的中心与修磨头杆4中心重合，所述的软轴4.5材质为尼龙或聚四氟乙烯，所述的修磨头5为砂轮片或钢丝刷，所述移动与升降平台3由钢丝绳14连接，钢丝绳14分别连接第一钢丝绳卷筒及电机15和第二钢丝绳卷筒及电机16，由第一钢丝绳卷筒及电机15和第二钢丝绳卷筒及电机16提供动力，带动移动与升降平台3在导轨6上往复运动。

一种超长管内壁修复工位专用修磨器具工作过程：

如附图1所示，将超长管工件8放置于一对主动旋转托轮7和一对被动旋转托轮10间，超长管工件8分别于主动旋转托轮7和被动旋转托轮10接触，一对主动旋转托轮7和一对被动旋转托轮10托起超长管工件8，调整移动与升降平台3高度，保证超长管工件8与修磨头杆4同轴，修磨头5为砂轮片或钢丝刷，启动主动旋转托轮7旋转，超长管工件8在一对主动旋转托轮7和一对被动旋转托轮10上匀速旋转，然后启动电机1，变速箱2的输出齿轮轴带动从动齿轮4.1，修磨头杆4匀速旋转，启动移动与升降平台3，移动与升降平台3的的滚轮11沿着导轨6往复直线运动，修磨头5与超长管工件8的内壁接触，去除内壁含有的气泡、内折、划伤、压坑等缺陷，随着修磨头杆4在超长管工件8内深入，磨头杆4在重力作用下，导致磨头杆4挠度大，此时，软轴4.5因塑性变形较大，在修磨头5与超长管工件8的内壁相互作用下，修磨头连接轴4.3作用软轴4.5，软轴4.5塑性变形，修磨头连接轴4.3可浮动，所以，修磨头5与超长管工件8的内壁保证实时同心，完成超长管内壁修复后，依次关闭启动移动与升降平台3、电机1和主动旋转托轮7，最后，卸下超长管工件8。

本发明为组合式发明，所用电器元件及机械零部件均为市售产品，综合采用现有技术进行有机的组合和创新，通过现有技术的各要素：电机、变速箱、移动与升降平台、修磨头杆、修磨头、导轨、主动旋转托轮、支撑平台、被动旋转托轮、中心架、移动平台组合，来实现本发明的目的和效果，确保去除超长管内壁含有的气泡、内折、划伤、压坑等缺陷，本发明的计算机程序编制依据自动控制、信号通讯传输、计算等技术为本领域所熟悉的技术。

以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种超长管内壁修复工位专用修磨器具，它包括：电机(1)、变速箱(2)、移动与升降平台(3)、修磨头杆(4)、修磨头(5)、导轨(6)、主动旋转托轮(7)、支撑平台(9)、被动旋转托轮(10)、移动平台(12)，其特征是，在所述的支撑平台(9)上设置移动平台(12)，所述的移动平台(12)与支撑平台(9)可拆卸连接，在所述移动平台(12)上自前向后依次设置一对主动旋转托轮(7)和一对被动旋转托轮(10)，所述的主动旋转托轮(7)与被动旋转托轮(10)与移动平台(12)固连，在所述支撑平台(9)的前端头设置两条相同平行的导轨(6)，所述的导轨(6)与支撑平台(9)固连，在所述的两条相同平行的导轨(6)上设置移动与升降平台(3)，在所述移动与升降平台(3)的底部设置四个相同的滚轮(11)，所述的四个相同的滚轮(11)分别于导轨(6)滚动连接，在所述移动与升降平台(3)的顶部设置变速箱(2)，所述的变速箱(2)与移动与升降平台(3)固连，所述变速箱(2)前端输出轴与修磨头杆(4)固连，所述变速箱(2)后端输入轴与电机(1)固连，在所述的修磨头杆(4)前端设置修磨头(5)，所述的修磨头(5)与修磨头杆(4)可拆卸链接，所述一对主动旋转托轮(7)和一对被动旋转托轮(10)的中心与修磨头杆(4)中心重合。

2.根据权利要求1所述的一种超长管内壁修复工位专用修磨器具，其特征是，它还包括：中心架(13)，在所述的移动与升降平台(3)与支撑平台(9)间的导轨(6)上设置中心架(13)，所述的中心架(13)与导轨(6)固定连接，所述的中心架(13)与修磨头杆(4)滑动配合连接。

3.根据权利要求2所述的一种超长管内壁修复工位专用修磨器具，其特征是，所述的中心架(13)包括：固定底座(13.1)、T型丝杠(13.2)、支撑座(13.3)、橡胶垫(13.4)、第一轴承座(13.5)、第一支撑轴承(13.6)、第二支撑轴承(13.7)、第二轴承座(13.8)，在所述的固定底座(13.1)上设置T型丝孔，所述的T型丝杠(13.2)与固定底座(13.1)的T型丝孔连接，所述的T型丝杠(13.2)上端与支撑座(13.3)固定连接，在所述的支撑座(13.3)上并列设置第一轴承座(13.5)和第二轴承座(13.8)，在所述的第一轴承座(13.5)和第二轴承座(13.8)与支撑座(13.3)间设置橡胶垫(13.4)，在所述的第一轴承座(13.8)上设置第一支撑轴承(13.6)，所述第一支撑轴承(13.6)与第一轴承座(13.8)滑动配合连接，在所述的第二轴承座(13.8)上设置第二支撑轴承(13.7)，所述的第二支撑轴承(13.7)与第二轴承座(13.8)滑动配合连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种超长管内壁修复工位专用修磨器具，其特征是，所述的修磨头杆(4)包括：从动齿轮连接轴(4.2)、修磨头连接轴(4.3)、圆筒(4.4)、软轴(4.5)、前透盖(4.6)、前端轴承(4.7)、前端连接销轴(4.8)、调心轴承(4.9)、尼龙套(4.10)、后端连接销轴(4.12)、后端轴承(4.13)、后透盖(4.14)，在所述圆筒(4.4)的前、后端内分别设置前端轴承(4.7)和后端轴承(4.13)，所述的前端轴承(4.7)和后端轴承(4.13)的外环分别与圆筒(4.4)内孔配合连接，在所述圆筒(4.4)前端头设置前透盖(4.6)，所述前透盖(4.6)的内表面与前端轴承(4.7)外环的外端面连接，在所述前端轴承(4.7)内设置修磨头连接轴(4.3)，所述的修磨头连接轴(4.3)与前端轴承(4.7)的内环间隙配合连接，在所述前透盖(4.6)的中心设置通孔，所述的修磨头连接轴(4.3)穿过前透盖(4.6)的中心通孔，所述的前透盖(4.6)与圆筒(4.4)可拆卸连接，在所述圆筒(4.4)后端头设置后透盖(4.14)，所述后透盖(4.14)的内表面与后端轴承(4.13)外环的外端面连接，在所述后端轴承(4.13)内设置从动齿轮连接轴(4.2)，所述地从动齿轮连接轴(4.2)与后端轴承(4.13)的内环配合连接，在所述后透盖(4.14)的中心设置通孔，所述的从动齿轮连接轴(4.2)穿过后透盖(4.14)的中心通孔，所述的后透盖(4.14)与圆筒(4.4)可拆卸连接，在所述的圆筒(4.4)内设置一组尼龙套(4.10),在一组所述的尼龙套(4.10)内分别设置调心轴承(4.9)，所述的圆筒(4.4)与尼龙套(4.10)间隙配合连接，所述的尼龙套(4.10)与调心轴承(4.9)过盈配合连接，在一组所述的调心轴承(4.9)内设置软轴(4.5)，一组所述的调心轴承(4.9)与软轴(4.5)间隙配合连接，所述的软轴(4.5)前轴头与修磨头连接轴(4.3)通过前端连接销轴(4.8)连接，所述的软轴(4.5)后轴头与从动齿轮连接轴(4.2)通过后端连接销轴(4.12)连接。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种超长管内壁修复工位专用修磨器具，其特征是，所述的修磨头(5)为砂轮片或钢丝刷。

6.根据权利要求4所述的一种超长管内壁修复工位专用修磨器具，其特征是，它还包括：定位套(11)，在所述软轴(4.5)上设置定位套(11)，所述的调心轴承(4.9)前后各设置一个定位套(11)，所述的定位套(11)与软轴(4.5)间隙配合连接。

7.根据权利要求4或6所述的一种超长管内壁修复工位专用修磨器具，其特征是，所述的软轴(4.5)材质为ABS、尼龙或聚四氟乙烯。

8.根据权利要求1所述的一种超长管内壁修复工位专用修磨器具，其特征是，所述的电机(1)为变频调速电机。

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