CN211889015U - 一种改进型毛坯管件内壁氧化皮清理机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机加工前序工步处理技术领域，尤其是一种改进型毛坯管件内壁氧化皮清理机构，包括一传动轴，所述传动轴的内端伸至固定设置的待加工的毛坯管件内腔内，在所述传动轴的内端的外侧壁上分别对称固定安装有用于清理毛坯管件内壁上的氧化皮的旋转刀具组件，所述旋转刀具组件包括一焊接固连在所述传动轴外侧璧上且与其相互垂直的安装螺管，在所述安装螺管的端部旋合安装有空心刀柄，在所述空心刀柄的外端部安装有自调节刀具。本机构可以通过手持操作柄操作，作为手持件，也可通过连接座与外部伸缩设备的运动端配合使用；通过设置的旋转刀具组件置于管件内壁内能够有效的实现对管件内壁处的氧化皮的快速的车削清理，保证氧化皮清理效果。

Description

一种改进型毛坯管件内壁氧化皮清理机构

技术领域

本实用新型涉及机加工前序工步处理技术领域，特别涉及能够快速高效清理现有毛坯管件内壁氧化皮的机械结构，尤其是一种改进型毛坯管件内壁氧化皮清理机构。

背景技术

无缝钢管在机加工领域用途很广泛，一般用途的无缝钢管由普通的碳素结构钢、低合金结构钢或合金结构钢轧制，产量多，主要用作输送流体的管道或结构零件，另外，其在机加车间内经过定长截断后可作为诸多导向管件、螺纹连接类管接头的毛坯件使用。

无缝钢管在制造的过程中，由于需要经过热处理工艺，加热炉空气中的氧气、水和二氧化碳与钢管内壁表面层的铁元素发生氧化化合反应，因此成型的钢管在内外表面均会形成氧化铁层。另外，无缝钢管在经过长期的放置受潮后也会形成氧化层。

而钢管表面的氧化层在后续机加工过程中作为毛坯件使用时会影响毛坯表面的加工质量、增加机加难度，因此，行业机加车间内通常要求在截断后的中、短长度尺寸的毛坯管件进行后续的车、铣、磨、钻等机加工序前对管件毛坯表面的氧化皮提前清理，从而保证后续机加工的质量。

现有技术中，以我校金工实习车间内的管件毛坯件的氧化皮处理方式为例：目前主流的去除氧化皮的方式有两种：其一，化学方法：主要用酸洗工艺、高压水除鳞工艺，酸洗工艺这种化学方式对操作人员身体有伤害，产生的废液和废气也具有污染性，受到国家环保部门的限制也越来越严格，同时，化学方式去除氧化皮需要对时间、洗涤液进行较为精准的控制，操作难度较大，否则就会容易出现清理效果不达标的情况；其二，物理方法：主要是采用物理力学的方式实现对表面氧化皮的快速清理，现有的物理方法的清理器械大多能对管件毛坯件的外表面起到较好的效果，例如，采用砂轮打磨、抛丸等方式，但是现有的器械与设备在对管件毛坯件的内壁氧化皮进行清理时通常清理操作难度较大、清理效果较差。

例如，在专利号为CN201020205455.4的专利文献中就公开了一种钢管除锈机，其主要结构是：包括基座(1)，在基座上横向固定有空心轴(2)，空心轴由电动机(81)通过传动带(80)带动转动，空心轴的内侧壁上装有钢刷(3)，钢管(9)从空心轴中穿过，所述空心轴上设有调节钢刷定位位置的调节结构，在基座前方设有前压轮机，在基座后方设有与前压轮机的结构相同的后压轮机，所述前压轮机的辊轮对称中心线、后压轮机的辊轮对称中心线和空心轴的轴线重合。虽然能够去除钢管表面的铁锈和氧化层，但其整体结构较为繁琐、复杂，且无法有效地实现对钢管内壁氧化皮的清理，因此并不能有效的针对本申请中的中、短长度尺寸的毛坯管件的内壁氧化皮进行快速的清理、去除。

综上可知，现有技术中对管件毛坯件的外币氧化皮的清理在现有工序以及设备中都可较好的实现，故发明人在我校实习生产车间内经过研发与设计，设计出了一款专用针对钢管毛坯件内壁除锈操作的一种改进型毛坯管件内壁氧化皮清理机构。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：一种改进型毛坯管件内壁氧化皮清理机构，包括一传动轴，所述传动轴的内端伸至固定设置的待加工的毛坯管件内腔内，在所述传动轴的内端的外侧壁上分别对称固定安装有用于清理毛坯管件内壁上的氧化皮的旋转刀具组件，所述旋转刀具组件包括一焊接固连在所述传动轴外侧璧上且与其相互垂直的安装螺管，在所述安装螺管的端部旋合安装有空心刀柄，在所述空心刀柄的外端部安装有自调节刀具，所述传动轴的外端与一驱动传动组件相连后并由所述驱动传动组件实现对所述传动轴的驱动旋转，在所述驱动传动组件的一侧固定安装有操作柄。

优选地，所述自调节刀具包括一合金刀头，在所述合金刀头的尾部中段固定连接有一多棱柱状的刀座，所述刀座的端部插装在所述空心刀柄端部的多棱柱腔内，在所述空心刀柄的内端固定安装有一环形端盖，在所述环形端盖与所述刀座的端面之间的所述空心刀柄的多棱柱腔内安装有自调弹簧，所述自调弹簧的两端分别固定安装在对应位置处的所述环形端盖与所述刀座的端面上。

优选地，所述驱动传动组件包括一锥齿轮传动件，所述锥齿轮传动件包括锥齿轮箱体，在所述锥齿轮箱体内安装有两相互啮合的传动锥齿轮轴、从动锥齿轮轴，所述传动锥齿轮轴的轴段伸出所述锥齿轮箱体并与一伺服电机的电机轴相配合连接，所述伺服电机的电机壳与所述锥齿轮箱体固连，所述从动锥齿轮轴的下端阶梯轴段活动穿出所述锥齿轮箱体下端的下阶梯孔并与所述传动轴的外端相固连、上端活动插装并抵接在所述锥齿轮箱体的顶盖的上阶梯通孔的下段，所述上阶梯通孔的上段与外部相连通。

优选地，所述传动轴、各所述自调节刀具的所述合金刀头、所述刀座均为空心设置且其两端均贯通内外部，在所述传动轴的内端部安装有封堵端盖，所述传动轴的空腔与各所述安装螺管的内腔、各所述空心刀柄的内部空腔以及各所述自调节刀具的中心的空腔依次连通设置，所述从动锥齿轮轴的轴体为两端贯通的空心结构，所述传动轴的外端空腔端口处与所述从动锥齿轮轴的轴体的空腔相连通。

优选地，在所述上阶梯通孔的上段内安装有一连接管接头，所述连接管接头通过管路与外部冷却液的流出口相连。

优选地，在所述锥齿轮箱体的顶部安装有连接座，所述连接座用于与外部伸缩设备的运动端连接实现跟随伸缩的运动。

本实用新型的有益效果体现在：本机构可以通过手持操作柄操作，作为手持件，也可通过连接座与外部伸缩设备的运动端配合使用；通过设置的旋转刀具组件置于管件内壁内能够有效的实现对管件内壁处的氧化皮的快速的车削清理，保证氧化皮清理效果，针对不同内径的管件可以预先调节各旋转刀具组件实现适应性的调节抵接，从而实现对不同内径管件内壁的清理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的实施例1的结构展示示意图。

图2为本实用新型的实施例1的局部剖视结构示意图。

图3为本实用新型的实施例2的局部剖视结构示意图。

图4为本实用新型的实施例3的局部剖视结构示意图。

图5为本实用新型的实施例4的局部剖视结构示意图。

图6为本实用新型的使用状态结构示意图。

图7为本实用新型的驱动传动组件的局部放大剖视结构示意图。

图8为本实用新型的旋转刀具组件的局部使用状态放大结构示意图。

图中，1、传动轴；101、封堵端盖； 2、毛坯管件；201、氧化皮；3、旋转刀具组件；31、安装螺管；32、空心刀柄；33、自调节刀具；331、合金刀头；332、刀座；333、多棱柱腔；334、环形端盖；335、自调弹簧； 4、驱动传动组件；41、锥齿轮箱体；42、传动锥齿轮轴；43、从动锥齿轮轴；44、伺服电机；45、下阶梯孔；46、上阶梯通孔；47、连接管接头； 5、操作柄；6、连接座；7、现有固定夹具。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。如图1-8中所示：

实施例1：

一种改进型毛坯管件内壁氧化皮清理机构，包括一传动轴1，所述传动轴1的内端伸至固定设置的待加工的毛坯管件2内腔内，在所述传动轴1的内端的外侧壁上分别对称固定安装有用于清理毛坯管件2内壁上的氧化皮201的旋转刀具组件3，所述旋转刀具组件3包括一焊接固连在所述传动轴1外侧璧上且与其相互垂直的安装螺管31，在所述安装螺管31的端部旋合安装有空心刀柄32，在所述空心刀柄32的外端部安装有自调节刀具33，所述传动轴1的外端与一驱动传动组件4相连后并由所述驱动传动组件4实现对所述传动轴1的驱动旋转，在所述驱动传动组件4的一侧固定安装有操作柄5。

本机构采用手持式的结构，能够实现对中、短长度的管件2毛坯内壁上的氧化皮201进行磨削或车削实现清除，首先通过现有固定夹具7将待清理的管件2毛坯件的外壁进行夹紧定位固定。

操作时预先根据当前需要清理的管件2内壁的大小来旋合两空心刀柄32在对应的安装螺管31内的旋出长度，使得两自调节刀具33刚好可以与对应内壁内径匹配并稍微大于内径3-5mm，调节完毕后将所述传动轴1的内端插在管件2毛坯件的空腔端部，此时相外旋合两空心刀柄32，使得两自调节刀具33的端部均抵紧管件2内壁上的氧化皮201，直至使得对应位置处的自调弹簧335呈压缩状为止，即完成安装调节；接通驱动传动组件4的电源使得驱动传动组件4带动传动轴1旋转，从而带动两自调节刀具33对内壁上的氧化皮201进行旋转车削，当在一处车削一定时间后并将该处的氧化皮201清理后，可以手持本机构沿着管件2的长度方向实现运动，依次完成整个管件2内壁上的氧化皮201的清理；当管件2内壁的氧化皮201的厚度较厚时，需要分初步粗清理与后续精细清理，只需要后续依次少量的扩大两自调节刀具33向外伸出的长度即可。

每次微小切削量的调节可以通过旋合两空心刀柄32在螺管外的长度实现调节，保证切削的顺利，同时保证刀具与氧化皮201的抵紧切削。

优选地，所述自调节刀具33包括一合金刀头331，在所述合金刀头331的尾部中段固定连接有一多棱柱状的刀座332，所述刀座332的端部插装在所述空心刀柄32端部的多棱柱腔333内，在所述空心刀柄32的内端固定安装有一环形端盖334，在所述环形端盖334与所述刀座332的端面之间的所述空心刀柄32的多棱柱腔333内安装有自调弹簧335，所述自调弹簧335的两端分别固定安装在对应位置处的所述环形端盖334与所述刀座332的端面上。

在此设置的多棱柱状的刀座332与多棱柱腔333配合的主要目的是对合金刀头331实现自身在刀柄内部的旋转，保证合金刀头331在进行氧化皮201清理时沿着传动轴1旋转时的稳定性。

实施例2：

与实施例1相比，进一步的优化改进之处在于：

优选地，所述驱动传动组件4包括一锥齿轮传动件，所述锥齿轮传动件包括锥齿轮箱体41，在所述锥齿轮箱体41内安装有两相互啮合的传动锥齿轮轴42、从动锥齿轮轴43，所述传动锥齿轮轴42的轴段伸出所述锥齿轮箱体41并与一伺服电机44的电机轴相配合连接，所述伺服电机44的电机壳与所述锥齿轮箱体41固连，所述从动锥齿轮轴43的下端阶梯轴段活动穿出所述锥齿轮箱体41下端的下阶梯孔45并与所述传动轴1的外端相固连、上端活动插装并抵接在所述锥齿轮箱体41的顶盖的上阶梯通孔46的下段，所述上阶梯通孔46的上段与外部相连通。

在此设置的锥齿轮传动件的作用主要是为了实现换向传动，换向驱动后能够有效地实现将传动轴1与从动锥齿轮轴43的轴体空腔连通，保证后续在进行氧化皮201清理的过程中能够实现向其切削部位实现通入气流进行吹出废屑或通入冷却液实现切削部位的冷却，该种设计可以在实现上述作用的前提下避免运动干涉，保证运行的安全性。

优选地，所述传动轴1、各所述自调节刀具33的所述合金刀头331、所述刀座332均为空心设置且其两端均贯通内外部，在所述传动轴1的内端部安装有封堵端盖101，所述传动轴1的空腔与各所述安装螺管31的内腔、各所述空心刀柄32的内部空腔以及各所述自调节刀具33的中心的空腔依次连通设置，所述从动锥齿轮轴43的轴体为两端贯通的空心结构，所述传动轴1的外端空腔端口处与所述从动锥齿轮轴43的轴体的空腔相连通。

将传动轴1以及内部与其相连的各组件设置为空心连通的结构，在保证结构强度的前提下，可以有效的考虑到实际切削加工的过程中便于对废屑进行清理，同时对切削部位进行冷却保护。

实施例3：

与实施例2相比，进一步的优化改进之处在于：

优选地，在所述上阶梯通孔46的上段内安装有一连接管接头47，所述连接管接头47通过管路与外部冷却液的流出口相连。

通过设置连接管接头47主要是便于将外部的冷却液精确引流至两个合金刀头331的工作切削部位，从而实现对刀具以及固定设置的待加工的管件2内壁的冷却，保证加工过程的稳定性与安全性，降低刀具因高温损坏的风险。

实施例4：

与实施例3相比，进一步的优化改进之处在于：

优选地，在所述锥齿轮箱体41的顶部安装有连接座6，所述连接座6用于与外部伸缩设备的运动端连接实现跟随伸缩的运动。

整个装置的结构相对小巧，当然，为了后续操作的便利性，可以将本装置通过连接座6与现有的外部伸缩设备（例如伸缩油缸或丝杠、电缸等可控制伸缩量的设备）栓接固连后配套使用，从而保证后续沿管件2长度方向进给的准确性与自动化操作。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种改进型毛坯管件内壁氧化皮清理机构，其特征在于：包括一传动轴，所述传动轴的内端伸至固定设置的待加工的毛坯管件内腔内，在所述传动轴的内端的外侧壁上分别对称固定安装有用于清理毛坯管件内壁上的氧化皮的旋转刀具组件，所述旋转刀具组件包括一焊接固连在所述传动轴外侧壁上且与其相互垂直的安装螺管，在所述安装螺管的端部旋合安装有空心刀柄，在所述空心刀柄的外端部安装有自调节刀具，所述传动轴的外端与一驱动传动组件相连后并由所述驱动传动组件实现对所述传动轴的驱动旋转，在所述驱动传动组件的一侧固定安装有操作柄。

2.根据权利要求1所述的一种改进型毛坯管件内壁氧化皮清理机构，其特征在于：所述自调节刀具包括一合金刀头，在所述合金刀头的尾部中段固定连接有一多棱柱状的刀座，所述刀座的端部插装在所述空心刀柄端部的多棱柱腔内，在所述空心刀柄的内端固定安装有一环形端盖，在所述环形端盖与所述刀座的端面之间的所述空心刀柄的多棱柱腔内安装有自调弹簧，所述自调弹簧的两端分别固定安装在对应位置处的所述环形端盖与所述刀座的端面上。

3.根据权利要求2所述的一种改进型毛坯管件内壁氧化皮清理机构，其特征在于：所述驱动传动组件包括一锥齿轮传动件，所述锥齿轮传动件包括锥齿轮箱体，在所述锥齿轮箱体内安装有两相互啮合的传动锥齿轮轴、从动锥齿轮轴，所述传动锥齿轮轴的轴段伸出所述锥齿轮箱体并与一伺服电机的电机轴相配合连接，所述伺服电机的电机壳与所述锥齿轮箱体固连，所述从动锥齿轮轴的下端阶梯轴段活动穿出所述锥齿轮箱体下端的下阶梯孔并与所述传动轴的外端相固连、上端活动插装并抵接在所述锥齿轮箱体的顶盖的上阶梯通孔的下段，所述上阶梯通孔的上段与外部相连通。

4.根据权利要求3所述的一种改进型毛坯管件内壁氧化皮清理机构，其特征在于：所述传动轴、各所述自调节刀具的所述合金刀头、所述刀座均为空心设置且其两端均贯通内外部，在所述传动轴的内端部安装有封堵端盖，所述传动轴的空腔与各所述安装螺管的内腔、各所述空心刀柄的内部空腔以及各所述自调节刀具的中心的空腔依次连通设置，所述从动锥齿轮轴的轴体为两端贯通的空心结构，所述传动轴的外端空腔端口处与所述从动锥齿轮轴的轴体的空腔相连通。

5.根据权利要求4所述的一种改进型毛坯管件内壁氧化皮清理机构，其特征在于：在所述上阶梯通孔的上段内安装有一连接管接头，所述连接管接头通过管路与外部冷却液的流出口相连。

6.根据权利要求5所述的一种改进型毛坯管件内壁氧化皮清理机构，其特征在于：在所述锥齿轮箱体的顶部安装有连接座，所述连接座用于与外部伸缩设备的运动端连接实现跟随伸缩的运动。

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