CN208991548U - 一种管件滚槽机的沟槽加工深度控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种管件滚槽机的沟槽加工深度控制装置。该管件滚槽机包括滚槽加工组件和压轮动力部件；其特征在于：该滚槽加工组件包括主轴、电机、滚花轮、压轮轴、压轮架、压轮，该主轴的下端连接电机的动力输出端、该主轴的上端设置滚花轮；位于滚花轮的一侧则设置压轮，该压轮通过压轮轴连接在一压轮架上，该压轮架通过压轮动力部件驱动；该沟槽加工深度控制装置包括磁尺和磁头；该磁尺设置在压轮架上端，该压轮架的上方进一步设置一压轮架盖板，在该压轮架盖板上对应于磁尺位置处设置磁头，该磁头的信号输出端进一步连接到PLC。通过本实用新型可以有效控制沟槽加工深度，特别适合于弯头等异形管件端部的滚槽加工。

Description

一种管件滚槽机的沟槽加工深度控制装置

技术领域

本实用新型涉及金属管状制品上加工槽的装置，特别是一种管件滚槽机的沟槽加工深度控制装置。

背景技术

目前，管道(如：钢管)铺设过程中，在需要改变管道通路时经常使用三通弯头等管件，这些管件需要通过卡箍连接，卡箍连接需要在管件端部上滚槽。虽然在直管上滚槽目前技术较成熟，但在三通弯头等管件上滚槽，现有技术还不完善，如图1所示：通常遇到的问题有宽度B的沟槽到管件端部的距离A变动量大，以及加工时管件的端部容易擦伤等问题。特别是，加工过程中，滚槽的深度控制难于做到精准。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种管件滚槽机的沟槽加工深度控制装置，主要解决现有管件滚槽加工设备和在三通弯头等管件上滚槽时，滚槽深度难于精准控制的技术问题；通过本实用新型可以有效控制沟槽加工深度，特别适合于弯头等异形管件端部的滚槽加工。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种管件滚槽机的沟槽加工深度控制装置，该管件滚槽机包括滚槽加工组件和压轮动力部件；其特征在于：该滚槽加工组件包括主轴、电机、滚花轮、压轮轴、压轮架、压轮，该主轴的下端连接电机的动力输出端、该主轴的上端设置滚花轮；位于滚花轮的一侧则设置压轮，该压轮通过压轮轴连接在一压轮架上，该压轮架通过压轮动力部件驱动；该沟槽加工深度控制装置包括磁尺和磁头；该磁尺设置在压轮架上端，该压轮架的上方进一步设置一压轮架盖板，在该压轮架盖板上对应于磁尺位置处设置磁头，该磁头的信号输出端进一步连接到PLC。

所述的管件滚槽机的沟槽加工深度控制装置，其特征在于：该压轮架盖板上进一步设置磁栅读数器和读数器防护罩。

所述的管件滚槽机的沟槽加工深度控制装置，其特征在于：该PLC的控制端连接压轮动力部件的控制端。

采用上述结构后，本实用新型和现有技术相比所具有的优点是：

1、本实用新型通过采用磁栅尺技术准确控制每个管件的沟槽深度。

附图说明

图1是管件端部滚槽的结构示意图。

图2是本实用新型管件滚槽机的正面结构示意图。

图3是本实用新型管件滚槽机中滚槽加工组件的工作原理图。

图4是本实用新型管件滚槽机中滚槽加工组件的结构示意图。

图5是本实用新型滚槽加工工艺点压操作后管件结构示意图。

图6是本实用新型管件滚槽机中摩擦盘的结构示意图。

图7是本实用新型实用新型管件滚槽机中摩擦盘配合滚槽加工组件的结构示意图。

图8是本实用新型管件滚槽机中触摸屏旋转收放机构的正面结构示意图。

图9是图8的右侧视图。

图10是本实用新型管件滚槽机的沟槽加工深度控制装置的结构示意图(即图4的俯视图)。

图11是本实用新型管件滚槽机的液压油流量和压力控制机构的结构原理图。

图12是本实用新型管件滚槽机的油缸的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种管件滚槽机。请参阅图2，它是本实用新型管件滚槽机一较佳实施例的正面结构示意图。如图所示：它包括滚槽加工组件1、液压组件2、机架3、油缸4、触摸屏组件5和摩擦盘6。该机架3具有操作平台和位于操作平台下方支撑部，操作平台下方的支撑部之间具有容纳空间。其中，该摩擦盘6主要设置在操作平台上；该触摸屏组件5在使用时设置在操作平台上，使用后可以收纳到容纳空间内；该油缸4可以设置在操作平台上；该液压组件4主要设置在容纳空间内；该滚槽加工组件1的滚槽加工部分(如：压轮、压轮轴、压轮支架、压轮轴承、滚花轮、挡板)主要设置在操作平台上，动力部分(如：电机、主轴、主轴轴承)主要设置在容纳空间内。因此，本实用新型的功能组件布局比较合理，一些部件(如：触摸屏组件)在不使用的情况下，易于收纳和保护，电气部件则主要设置在容纳空间内，该容纳空间可以采用封闭或半封闭结构，对电气部件是一种较好的保护。

以下进一步结合附图介绍本实用新型各个功能组件及其创新技术。

请参阅图3、4，它是本实用新型管件滚槽机中滚槽加工组件1的结构示意图。如图所示：它由主轴11、电机12、主轴轴承13、挡板14、滚花轮15、压轮轴16、压轮轴承17、压轮架18、压轮19所构成，并进一步结合油缸4可实现用于加工管件端部滚槽的功能。其中：该主轴11通常为竖直设置，主轴11的下端连接电机12的动力输出端并可以通过电机12输出旋转动力；该主轴11的上端固定连接挡板14，该挡板14的作用主要是承托待加工滚槽的管件W端部；该挡板14上进一步设置滚花轮15，当主轴11通过电机12驱动转动时，该挡板14和滚花轮15也同步旋转。另，该主轴11外设置有轴套，主轴11与轴套之间设置有主轴轴承13以确保主轴11平稳转动并降低噪音。在具体布置时，该电机12、主轴轴承13、轴套和主轴1均设置在机架3的操作平台下方的容纳空间内，而挡板14和滚花轮15则设置在操作平台上方。该操作平台上方的位于挡板14和滚花轮15的一侧则设置压轮19，该压轮19通过压轮轴承17连接在压轮轴16上，该压轮轴16进一步连接在一压轮架18上，该压轮架18通过其所连接的油缸4驱动，以使压轮19靠近或远离滚花轮15。

作为本实用新型的另一种实施例，该油缸4也可以采用其它压轮动力部件(如：气缸)来替换。

作为本实用新型的另一种实施例，该挡板14也可以采用滚花轮15上一体设置的承托结构来替代，即这种滚花轮本身具有工件管端的承托部。

本实用新型主要通过上述结构，即可实现一种管件端部的滚槽加工工艺，该滚槽加工工艺称之为点压工艺，具体操作步骤是：把管件W放在主轴11上端的滚花轮15上，此时，管件W的端部支撑在挡板14上；如图5所示：在主轴11不转的情况下，通过油缸4驱动压轮架18和压轮19靠近滚花轮15，并使压轮19在管件W表面相隔一定距离D形成一定深度H和宽度B的沟槽；然后把经过点压处理的管件W在本机上进行滚槽，从而获得沟槽到管件端部距离A变动量较小的管件。同时克服了原有加工工艺容易跑管(即：管件脱离滚花轮)的问题。

点压后滚槽的具体操作方式主要还是通过油缸4控制压轮19靠近滚花轮15，此时电机12也启动并带动主轴11旋转，滚花轮15和靠近的压轮19共同夹紧管件4的端部后在点压定位后的沟槽位置再进行滚槽加工，以获得沟槽到管件端部距离A变动量较小的管件。

通过上述结构和加工工艺方法，特别适用于在异形管件的端部附近加工沟槽，同时还可以有效控制沟槽到管件端部的距离的变动量，提高加工质量。但是在实际加工过程中，发现在加工大口径管件时，由于管件的端部不能够全部被旋转主轴11的挡板14所承托，未被承托的管件的端部往往容易与机器面板相碰，造成端面擦伤。

为了解决端部擦伤的问题，本实用新型进一步提供了一种管件滚槽机的管端部防擦伤装置，即图1中所显示的摩擦盘6。其作用是，在滚槽加工组件1的挡板14承托管件W的一部分端部的情况下，通过摩擦盘6进一步承托管件W的另一部分端部，以使管件W的端部均在保护范围之内，防止管件W的端部被擦伤，同时确保管件W的端部在加工时处于水平状态，有利于提升滚槽加工的品质。

请结合图1进一步参阅图6，该摩擦盘6包括旋转支承盘61、轴承座62、摩擦盘安装轴63、摩擦盘轴承64、轴承座固定件65、旋转支承盘固定件66、注油口67。其中：该旋转支承盘61通过旋转支承盘固定件66固定在摩擦盘安装轴63的上端，该摩擦盘安装轴63穿设在轴承座62内并在二者之间设置摩擦盘轴承64；该轴承座62通过轴承座固定件65将摩擦盘6固定在机架3的操作平台上。安装后，该旋转支承盘的上端面略高于操作平台的上端面。使用时，如图7所示：当加工大口径管件时，由旋转支承盘61和滚槽加工组件1的挡板14共同承托和保护管件W，且确保管件W端部可以处以水平加工位置。另外，在轴承座62上位于摩擦盘轴承64的位置处设置有注油口67，可以根据需要向摩擦盘轴承64注油以确保摩擦盘安装轴63的顺畅平稳旋转。由于该旋转支承盘的上端面略高于操作平台的上端面，因此操作平台不易被管件端部碰伤。

本实用新型管件滚槽机中，滚槽加工的参数设置以及整个电气部件的控制中心主要设置在触摸屏，也就是说，触摸屏就是本实用新型的电气控制箱(包含PLC)。如图1所示，该触摸屏组件5在使用时设置在操作平台上。考虑到对电气控制箱的保护和减小操作平台上的占用空间，使用后最好将触摸屏组件5收纳到容纳空间内。为此，本实用新型进一步设计了一种管件滚槽机触摸屏旋转收放机构。如图8、9所示：它包括带有触摸屏的电气控制箱51、悬臂52、旋转连接件53、转轴54、固定板55、转轴档件56、固定板连接件57。其中：该悬臂52可由多个管件和转角部件连接后形成，悬臂52的一端连接带有触摸屏的电气控制箱51、另一端则连接一旋转连接件53，该旋转连接件53上连接转轴54，该转轴54两端穿出旋转连接件53；还设置有一对固定板55，该固定板55通过固定板连接件57连接在操作平台下方，且一对固定板55之间保持一距离，该距离可以确保旋转连接件53穿入二固定板55之间；该转轴54至少在其两端穿出的部分具有至少两个结合平面，在二固定板55的对应位置上设置有供转轴54穿过的定位孔，该定位孔也具有对应于转轴54结合平面的定位孔结合平面，也就是说，转轴结合平面可以与定位孔结合平面结合后定位至少两个支撑位置以定位悬臂52的角度。在二固定板55的定位孔附近均进一步设置一旋转孔，该旋转孔与定位孔是连通的，且旋转孔的孔径必须确保转轴54移动到旋转孔后可以自由转动。比如：该转轴54为是个圆柱体两侧铣扁方平面形状的构件，二固定板55的定位孔是对应于圆柱体构件两侧扁方平面间距的方孔或类似方孔的形状(如：胶囊形状孔)，而与定位孔连通的旋转孔是直径大于圆柱体构件的圆孔。当管件滚槽机需要使用时，将悬臂52定位在支撑于操作平台上方的位置。当使用完毕需要收纳触摸屏组件5时，先将转轴54旋转到旋转孔内，然后将悬臂52旋转到向下角度后转轴54再移动到定位孔，实现悬臂52向下稳固定位，此时，悬臂52一端所连接的带有触摸屏的电气控制箱51已经位于操作平台下方的容纳空间内。另外，为了确保转轴54不会轴向窜动，在转轴54两端穿出二固定板55的位置上分别连接转轴档件56。需要注意是，该触摸屏组件5的悬臂52、旋转连接件53、转轴54、固定板55的结合位置可以设置在操作平台的边缘，若设置在操作平台偏中间位置，则需要在操作平台上设置可以供悬臂52通过的缺口。最后最佳的实施方式，在带有触摸屏的电气控制箱51收入容纳空间并定位后，旋转连接件53的下端面(此时翻转朝上)与操作平台平面平齐并覆盖缺口。

另外，本实用新型的主轴11可采用变频调速电机转速从8-30转无级可调，用户可根据管件实际情况调整转速，提高就滚槽质量和效率。

考虑到现有的管件滚槽机，在调试沟槽深度过程中要手动慢慢调节油缸行程限位螺母位置來进行调整，调整麻烦，容易出现报废的情况。本实用新型进一步设计了一种管件滚槽机的沟槽加工深度控制装置。该沟槽加工深度控制装置主要采用磁栅尺配合电气控制箱内的PLC的结构。磁栅尺的工作原理：非接触式扫描磁场，并将模拟测量值转换为绝对或增量输出信号。磁栅尺分成磁尺和磁头，磁尺上录制有等距离的NS信号(N极和S极相间变化)，磁头读取磁尺上的信号，并将这个信号细分成AB信号经处理后输出到PLC。充磁的材料上等距充磁，用磁头随位移读取所充磁条转变为电信号，可测量位移。如图10所示：本实用新型中将磁尺71设置在压轮架18上端，该压轮架18的上方进一步设置一压轮架盖板181，在该压轮架盖板181上对应于磁尺71位置处设置磁头，该磁头的信号输出端进一步连接到PLC。该压轮架盖板181上进一步设置磁栅读数器72和读数器防护罩73。使用时，先将管件滚槽深度值输入PLC，PLC控制油缸4推动压轮架18，当油缸4(压轮架18)行程走到设定值时，磁头读取磁尺71上的信号，把这个信号反馈给PLC，PLC发指令使得油缸4停止运动，那么管件滚槽深度就是设定值(如：2.5mm)。当然，使用者也可以通过压轮架盖板181上的磁栅读数器72随时读取滚槽深度值。通过上述结构，本实用新型很方便和准确实现了滚槽深度的设定和沟槽加工深度的有效控制。由于PLC可以设置在带有触摸屏的电气控制箱51，因此沟槽的实时加工深度和加工情况也可以通过触摸屏进行反馈。

请参阅图11，本实用新型进一步设计了一种管件滚槽机的液压油流量和压力控制机构。它包括油缸4和液压组件2，该油缸4的缸体内由活塞分隔为容积可相应变化的第一腔和第二腔。如图11所示：该液压组件2包括油泵21、高压过滤器22、第一液压表23、比例减压阀24、比例流量阀25、第二液压表26、冷却器27、手动溢流阀28和电磁阀29。其中：该油泵21通过管路连接高压过滤器22的输入端，该高压过滤器22的输出端通过管路连接手动溢流阀28的输入端，该手动溢流阀28的输出端通过管路连接比例减压阀24的输入端，该手动溢流阀28与比例减压阀24之间的管路上设置第一液压表23；该比例减压阀24通过管路连接比例流量阀25的输入端，该比例流量阀25的输出端进一步通过设置有电磁阀29的管路分别连接到油缸4的第一腔(如：上腔41)和第二腔(如：下腔42)，电磁阀29连接第二腔(如：下腔42)的管路上设置还有第二液压表26。该手动溢流阀28的回流口通过管路连接冷却器27。

上述结构的工作步骤是：

1、启动油泵21。

2、液压油经过手动溢流阀28调压依次输进第一液压表23、比例减压阀24、再经过电磁阀29控制进入油缸4的下腔42，此时油缸4所控制的压轮19为后退状态。

3、当启动滚槽加工指令时，液压油经过手动溢流阀28调压依次输进第一液压表23、比例减压阀24、液压油经电磁阀29控制进入油缸4的上腔41，油缸4推动压轮19靠近管件W。

4、当第二液压表26感应液压达到预设压力时(即压轮19已经接触到管件W)，通过PLC改变比例减压阀24压力和比例流量阀25的流量进行滚槽。

5、当滚槽结束(即前述磁栅尺结构告知PLC已达到预设滚槽深度)，压轮19控制在原位不能后退，必须由操作人员(或通过触摸屏手动点击)控制PLC控制电磁阀29将液压油导入油缸4的下腔42，此时油缸4所控制的压轮19为后退状态并松开管件W。

如上所述，本实用新型中油缸的动作要领是：空载油缸快进，负载油缸慢进，滚槽结束油缸停在原位不退，手动快退油缸。空载油缸快进，目的是提高生产效率，负载油缸慢进，目的是提高滚槽质量。当压轮19接触管件W时，压力到预设值传感器发讯给PLC，PLC把新的压力流量指令发給比例流量阀8，比例减压阀，油缸以设定压力和流量稳定工作。

本实用新型的管件滚槽机的液压油流量和压力控制机构中采用了比例流量阀、比例减压阀，即电液比例阀。其优点在于：当设备机构在工作过程中要求对液压系统的压力、流量参数进行调节或连续控制(例如：要求工作台在工作进给时按慢、快、慢连续变化的速度实现进给，或按一定精度模拟某个最佳控制曲线实现压力控制)，普通液压阀则实现不了。这时可以用电液比例阀对液压系统进行控制。

请参阅图12，为了配合本实用新型的管件滚槽机的液压油流量和压力控制机构，本实用新型中的油缸4包括缸体43，该缸体43上下两端分别通过上端盖45和底座46进行封闭，一活塞44设置在缸体43内将缸体内部区隔为上腔41和下腔42，该活塞44的活塞杆穿出底座连接压轮架18。该上端盖45具有连接上液压管47的上端盖通路，上液压管47通过上端盖通路与上腔41内连通；该底座46具有连接下液压管48的底座通路，下液压管48通过底座通路与下腔42连通。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种管件滚槽机的沟槽加工深度控制装置，该管件滚槽机包括滚槽加工组件和压轮动力部件；其特征在于：该滚槽加工组件包括主轴、电机、滚花轮、压轮轴、压轮架、压轮，该主轴的下端连接电机的动力输出端、该主轴的上端设置滚花轮；位于滚花轮的一侧则设置压轮，该压轮通过压轮轴连接在一压轮架上，该压轮架通过压轮动力部件驱动；该沟槽加工深度控制装置包括磁尺和磁头；该磁尺设置在压轮架上端，该压轮架的上方进一步设置一压轮架盖板，在该压轮架盖板上对应于磁尺位置处设置磁头，该磁头的信号输出端进一步连接到PLC。

2.根据权利要求1所述的管件滚槽机的沟槽加工深度控制装置，其特征在于：该压轮架盖板上进一步设置磁栅读数器和读数器防护罩。

3.根据权利要求1或2所述的管件滚槽机的沟槽加工深度控制装置，其特征在于：该PLC的控制端连接压轮动力部件的控制端。