CN212705135U - 环形坡口加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种环形坡口加工装置，属于管材焊口加工技术领域，包括车体、旋转机构、切割机构和支撑机构，车体可移动；旋转机构设于车体上，用于驱动管体转动；切割机构设于管体上方，用于在管体外壁上切割环形坡口，切割机构在管体轴向上的切割坡口角度可调，切割机构可绕平行于管体轴向的方向上转动；支撑机构设于车体上，用于支撑切割机构，支撑机构的支撑高度和对切割机构的水平支撑位置可调。本实用新型提供的环形坡口加工装置，具有采用机械制备管体环形坡口，可代替手工操作，切割精度高，可调节对坡口的切割大小和角度，坡口制备速度快，也不影响坡口焊接质量的技术效果。

Description

环形坡口加工装置

技术领域

本实用新型属于管材焊口加工技术领域，更具体地说，是涉及一种环形坡口加工装置。

背景技术

在电力、供热、钢铁、化工等行业的碳钢管焊口制备坡口的加工中，生产上经常遇到管材的短接焊接，而对于管体上焊接坡口的制备往往都是手工切割或手工磨制坡口，这样得到的坡口质量就不能保证整齐度，制备速度慢、坡口质量低，对于焊接工人来说，由于坡口制备质量低，在对坡口进行焊接时，容易影响焊接质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种环形坡口加工装置，旨在解决手工制备焊接坡口质量低，速度慢的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种环形坡口加工装置，包括车体、旋转机构、切割机构和支撑机构，车体可移动；旋转机构设于所述车体上，用于驱动管体转动；切割机构设于管体上方，用于在管体外壁上切割环形坡口，所述切割机构在管体轴向上的切割坡口角度可调，所述切割机构可绕平行于管体轴向的方向上转动；支撑机构设于所述车体上，用于支撑所述切割机构，所述支撑机构的支撑高度和对所述切割机构的水平支撑位置可调。

作为本申请另一实施例，环形坡口加工装置还包括设于车体上端且用于承托管体转动的承托机构。

作为本申请另一实施例，所述切割机构包括支撑板、第一齿轮、第二齿轮、切割机和驱动器，支撑板水平设置，其一端与所述支撑机构的端部转动连接、另一端为悬臂，所述支撑板可绕平行于管体轴向的方向上转动；第一齿轮转动设于所述支撑板的悬臂端，可绕垂直于管体轴向的方向上转动；第二齿轮转动设于所述支撑板上端，与所述第一齿轮啮合传动连接；切割机竖向设置，所述切割机的切割头朝向管体上待切割环形坡口处，所述切割机上远离切割头的一端与所述第一齿轮端部固结，所述切割机借助于所述第一齿轮在管体轴向上调节对坡口的切割角度，所述切割机借助于所述支撑板绕平行于管体轴向的方向上转动；驱动器设于所述支撑板上，用于驱动所述第二齿轮转动。

作为本申请另一实施例，所述支撑机构包括伸缩柱、套筒和调节杆，伸缩柱竖直设置在所述车体上，在竖直方向上可伸缩，所述切割机构的高度借助于所述伸缩柱调节；套筒固设在所述伸缩柱的推顶端，所述套筒的高度借助于所述伸缩柱调节；调节杆插接在所述套筒内且水平设置，所述调节杆的一端与所述支撑板的一端转动连接，所述支撑板的水平位置借助于所述调节杆调节。

作为本申请另一实施例，所述旋转机构包括电动旋转台和卡盘，电动旋转台固设于所述车体上端，绕管体轴向转动，所述电动旋转台的转速可调；卡盘的一端与所述电动旋转台的动力输出端连接、另一端用于夹持管体的一端，所述卡盘的夹持范围可调。

作为本申请另一实施例，所述承托机构包括托架和托辊，托架置于管体下方；托辊为多个，均转动设于所述托架上端，所述托辊长度方向与管体长度方向平行，多个所述托辊形成与管体外圆弧相适配的弧形面，所述托辊用于承托管体旋转。

作为本申请另一实施例，所述切割机与所述第二齿轮之间设有伸缩长度可调的伸缩杆，所述切割机在竖向上的高度也可借助于所述伸缩杆调节。

作为本申请另一实施例，所述支撑板相对于所述支撑机构的转动角度可调，且所述支撑板可限位在所述支撑机构上。

作为本申请另一实施例，所述第一齿轮和所述第二齿轮均为半齿轮，所述支撑板的悬臂端设有转轴，所述第一齿轮套接在所述转轴上。

作为本申请另一实施例，所述驱动器包括驱动电机以及连接在所述驱动电机动力输出端的减速器，所述减速器的动力输出端通过传动链连接所述第二齿轮。

本实用新型提供的一种环形坡口加工装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型环形坡口加工装置，将车体放置在需要对碳钢管焊口制备坡口的位置，将管体放置在旋转机构上，使切割机构置于管体上方，通过支撑机构调节对切割机构的支撑位置和高度，调节好切割机构的切割坡口角度，进而可对管体切割环形坡口，解决了手工制备焊接坡口质量低，速度慢的技术问题，具有采用机械制备管体环形坡口，可代替手工操作，切割精度高，可调节对坡口的切割大小和角度，坡口制备速度快，也不影响坡口焊接质量的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的环形坡口加工装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的环形坡口加工装置的切割机构和支撑机构俯视图；

图3为本实用新型实施例提供的环形坡口加工装置的承托机构侧视图；

图4为图1中的A处放大图。

图中：1、车体；11、支腿；12、行走轮；13、手推把手；2、旋转机构；21、电动旋转台；22、卡盘；3、切割机构；31、支撑板；311、轴承；312、限位件；313、转轴；32、第一齿轮；33、第二齿轮；34、切割机；35、驱动器；351、驱动电机；352、减速器；36、伸缩杆；4、支撑机构；41、伸缩柱；42、套筒；43、调节杆；44、顶丝；5、承托机构；51、托架；52、托辊。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图4，现对本实用新型提供的环形坡口加工装置进行说明。所述环形坡口加工装置，包括车体1、旋转机构2、切割机构3和支撑机构4，车体1可移动；旋转机构2设于车体1上，用于驱动管体转动；切割机构3设于管体上方，用于在管体外壁上切割环形坡口，切割机构3在管体轴向上的切割坡口角度可调，切割机构3可绕平行于管体轴向的方向上转动；支撑机构4设于车体1上，用于支撑切割机构3，支撑机构4的支撑高度和对切割机构3的水平支撑位置可调。

本实用新型提供的环形坡口加工装置，与现有技术相比，将车体1放置在需要对碳钢管焊口制备坡口的位置，将管体放置在旋转机构2上，使切割机构3置于管体上方，通过支撑机构4调节对切割机构3的支撑位置和高度，调节好切割机构3的切割坡口角度，进而可对管体切割环形坡口，解决了手工制备焊接坡口质量低，速度慢的技术问题，具有采用机械制备管体环形坡口，可代替手工操作，切割精度高，可调节对坡口的切割大小和角度，坡口制备速度快，也不影响坡口焊接质量的技术效果。

在一个具体实施例中，还可在车体1上设置控制机构，使控制机构分别与旋转机构2和切割机构3电性连接，通过控制机构可以控制管体的旋转、控制切割机构3对坡口的切割动作(如切割时间、切割速度等参数)，从而本实用新型实现了对管体环形坡口切割额的自动化控制。省去了人工作业，只需要单人操作和控制控制机构就可以进行加工，操作方式比较简单。

具体的，车体1的自身高度是可以调节的，在车体1的底部设有多个支腿11，支腿11的底端设有行走轮12，优选的，支腿11为可伸缩式支腿11，从而可以调节车体1的支撑高度。在车体1的一端设有手推把手13，可以人工推顶车体1，移动车体1至需要进行切割环形坡口的位置。

为了使管体在被旋转机构2驱动旋转的过程中保持稳定，即管体与水平面平行设置，则只是通过旋转机构2难以维持平衡，因此作为本实用新型提供的环形坡口加工装置的一种具体实施方式，请参阅图1和图3，环形坡口加工装置还包括设于车体1上端且用于承托管体转动的承托机构5，在旋转机构2的一侧，即管体的底端设置承托机构5，能将管体在旋转过程中承托起一定高度，便于切割机构3在切割过程中能够很精准的切割加工坡口。

为了达到使切割机构3能够准确的切割环形坡口，则需要对切割机构3进行具体优化，作为本实用新型提供的环形坡口加工装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，切割机构3包括支撑板31、第一齿轮32、第二齿轮33、切割机34和驱动器35，支撑板31水平设置，其一端与支撑机构4的端部转动连接、另一端为悬臂，支撑板31可绕平行于管体轴向的方向上转动；第一齿轮32转动设于支撑板31的悬臂端，可绕垂直于管体轴向的方向上转动；第二齿轮33转动设于支撑板31上端，与第一齿轮32啮合传动连接；切割机34竖向设置，切割机34的切割头朝向管体上待切割环形坡口处，切割机34上远离切割头的一端与第一齿轮32端部固结，切割机34借助于第一齿轮32在管体轴向上调节对坡口的切割角度，切割机34借助于支撑板31绕平行于管体轴向的方向上转动；驱动器35设于支撑板31上，用于驱动第二齿轮33转动。通过第二齿轮33驱动第一齿轮32转动，则带动切割机34转动，进而可以在管体轴向上调节对坡口的切割角度。

具体的，切割机构3的动作路径为：驱动器35→第二齿轮33→第一齿轮32→切割机34，切割机34旋转后，可以对管体外壁进行环形坡口的加工或制备，其中切割机34采用现有技术中的一种切割机34，可选用管道火焰坡口切割机、激光切割机、光纤激光切割机或激光坡口切割头等的一种切割机34，以上切割机34已属于现有技术，操作原理故不在此赘述。

作为本实用新型提供的环形坡口加工装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，支撑机构4包括伸缩柱41、套筒42和调节杆43，伸缩柱41竖直设置在车体1上，在竖直方向上可伸缩，切割机构3的高度借助于伸缩柱41调节；套筒42固设在伸缩柱41的推顶端，套筒42的高度借助于伸缩柱41调节；调节杆43插接在套筒42内且水平设置，调节杆43的一端与支撑板31的一端转动连接，支撑板31的水平位置借助于调节杆43调节，且调节杆43在套筒42内的位置可调节。通过调节伸缩柱41的高度，可以调节切割机34的高度，从而满足对不同高度的环形坡口的切割操作，调节较方便。

具体的，伸缩柱41的伸缩高度可调，且能够限定其伸缩长度，伸缩柱41的伸缩长度大于对普通管体的切割高度，即一般情况下的管体的坡口切割，本伸缩柱41的伸缩范围能够满足使用。套筒42是横向放置在伸缩柱41的推顶端，套筒42为中空结构，便于调节杆43穿过，而且调节杆43的水平位置可以调节，可根据实际加工需要，合理的调节切割机构3对管体切割坡口的水平位置，当调节完成后，因为在套筒42上设有顶丝44，进而可将调节杆43限定在套筒42内，进而对切割机构3的水平位置得到限位。

作为本实用新型提供的环形坡口加工装置的一种具体实施方式，请参阅图1，旋转机构2包括电动旋转台21和卡盘22，电动旋转台21固设于车体1上端，绕管体轴向转动，电动旋转台21的转速可调；卡盘22的一端与电动旋转台21的动力输出端连接、另一端用于夹持管体的一端，卡盘22的夹持范围可调。由于管体的直径不一，又由于电动旋转台21的直径为固定的，在一些情况下，电动旋转台21是不能夹持管体，并驱动管体旋转；则本实用新型中在电动旋转台21上设置卡盘22，由于卡盘22的卡接或夹持的范围可调，则可满足对不同直径的管体的夹持操作，进而通过电动旋转台21的旋转，可以带动卡盘22旋转，进而驱动管体旋转。

具体的，管体的旋转速度受控于电动旋转台21，由上文所述，可通过控制机构控制电动旋转台21的旋转速度等参数，使电动旋转台21与切割机34两者的动作参数相互适配，在管体旋转过程中，切割机34可持续的切割坡口，最后在管体圆周方向上形成环形坡口，这样能够实现对环形坡口切割的自动化和机械化操作。卡盘22可选用现有技术中的三爪卡盘或四爪卡盘，使卡盘22的一端固定在电动旋转台21的旋转端面上。

为了使旋转机构2在驱动管体旋转过程中稳定运行，则设置承托机构5，能够承托管体的旋转，使管体在旋转过程中保持稳定转动，因此，作为本实用新型提供的环形坡口加工装置的一种具体实施方式，请参阅图1和图3，承托机构5包括托架51和托辊52，托架51置于管体下方；托辊52为多个，均转动设于托架51上端，托辊52长度方向与管体长度方向平行，多个托辊52形成与管体外圆弧相适配的弧形面，托辊52用于承托管体旋转。多个托辊52均与管体外壁抵接，且分别独立转动，托辊52的转动是通过接收管体旋转所产生的摩擦力而转动的，则在管体旋转过程中，能够承托管体，多个托辊52围成圆弧形，保证对管体的切割精准度。

作为本实用新型提供的环形坡口加工装置的一种具体实施方式，请参阅图1，切割机34与第二齿轮33之间设有伸缩长度可调的伸缩杆36，切割机34在竖向上的高度也可借助于伸缩杆36调节。当调节机构的调节受限制时，还可以通过调节伸缩杆36的长度，也可以调节切割机34的切割高度，伸缩杆36可采用电动推杆或其它形式的电动伸缩杆，伸缩杆36的长度可调和可限位。

作为本实用新型提供的环形坡口加工装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，支撑板31相对于支撑机构4的转动角度可调，且支撑板31可限位在支撑机构4上。支撑板31的转动调节，就是切割机34对管体径向上的切割坡口的深度或切割角度的调节。通过合理的调节切割机34的切割角度和切割深度，就可以满足对不同形式的坡口的切割操作。

具体的，请参阅图4，在支撑板31的一端设有轴承311，调节杆43的一端与轴承311转动连接，在支撑板31上设有限位件312，限位件312穿过支撑板31的一端并可推顶在调节杆43上，这样可以通过限位件312的旋拧，使支撑板31相对于调节杆43的转动可被固定。要注意，在具体使用时，可通过限位件312将支撑板31固定在调节杆43上；需要进行调节支撑板31的转动角度时，则松开锁紧件即可，调节完成后，再次锁紧限位件312。

作为本实用新型提供的环形坡口加工装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，第一齿轮32和第二齿轮33均为半齿轮，即是整个齿轮的一半的齿轮，支撑板31的悬臂端设有转轴313，第一齿轮32套接在转轴313上。因为在实际应用中，切割机34的调节角度一般很小，或小于45°，则也不需要设置全齿轮，设置能够转动45°的齿轮即可，这样也能够节省成本，半齿轮的安装也相对比较容易。

作为本实用新型提供的环形坡口加工装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图2，驱动器35包括驱动电机351以及连接在驱动电机351动力输出端的减速器352，减速器352的动力输出端通过传动链连接第二齿轮33。减速器352可采用多种形式，如二级减速器或三级减速器等，总之能够将驱动电机351的转速降低下来，使在调节切割机34的切割角度时，能够稳定、精确的调节。第一齿轮32和第二齿轮33可采用精密齿轮，这样能够很精确的调节对管体坡口切割的角度。

本实用新型的优点是：1)设备操作简单，简易灵活，经济实用；2)制作坡口质量高、精度高，比手动切割和手工磨制精度高；3)减轻劳动强度2-6倍；4)工作效率提高80％以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.环形坡口加工装置，其特征在于，包括：

车体，可移动；

旋转机构，设于所述车体上，用于驱动管体转动；

切割机构，设于管体上方，用于在管体外壁上切割环形坡口，所述切割机构在管体轴向上的切割坡口角度可调，所述切割机构可绕平行于管体轴向的方向上转动；以及

支撑机构，设于所述车体上，用于支撑所述切割机构，所述支撑机构的支撑高度和对所述切割机构的水平支撑位置可调。

2.如权利要求1所述的环形坡口加工装置，其特征在于，还包括设于车体上端且用于承托管体转动的承托机构。

3.如权利要求1所述的环形坡口加工装置，其特征在于，所述切割机构包括：

支撑板，水平设置，一端与所述支撑机构的端部转动连接、另一端为悬臂，所述支撑板可绕平行于管体轴向的方向上转动；

第一齿轮，转动设于所述支撑板的悬臂端，可绕垂直于管体轴向的方向上转动；

第二齿轮，转动设于所述支撑板上端，与所述第一齿轮啮合传动连接；

切割机，竖向设置，所述切割机的切割头朝向管体上待切割环形坡口处，所述切割机上远离切割头的一端与所述第一齿轮端部固结，所述切割机借助于所述第一齿轮在管体轴向上调节对坡口的切割角度，所述切割机借助于所述支撑板绕平行于管体轴向的方向上转动；以及

驱动器，设于所述支撑板上，用于驱动所述第二齿轮转动。

4.如权利要求3所述的环形坡口加工装置，其特征在于，所述支撑机构包括：

伸缩柱，竖直设置在所述车体上，在竖直方向上可伸缩，所述切割机构的高度借助于所述伸缩柱调节；

套筒，固设在所述伸缩柱的推顶端，所述套筒的高度借助于所述伸缩柱调节；以及

调节杆，插接在所述套筒内且水平设置，所述调节杆的一端与所述支撑板的一端转动连接，所述支撑板的水平位置借助于所述调节杆调节。

5.如权利要求1所述的环形坡口加工装置，其特征在于，所述旋转机构包括：

电动旋转台，固设于所述车体上端，绕管体轴向转动，所述电动旋转台的转速可调；以及

卡盘，一端与所述电动旋转台的动力输出端连接、另一端用于夹持管体的一端，所述卡盘的夹持范围可调。

6.如权利要求2所述的环形坡口加工装置，其特征在于，所述承托机构包括：

托架，置于管体下方；以及

托辊，为多个，均转动设于所述托架上端，所述托辊长度方向与管体长度方向平行，多个所述托辊形成与管体外圆弧相适配的弧形面，所述托辊用于承托管体旋转。

7.如权利要求3所述的环形坡口加工装置，其特征在于，所述切割机与所述第二齿轮之间设有伸缩长度可调的伸缩杆，所述切割机在竖向上的高度也可借助于所述伸缩杆调节。

8.如权利要求3所述的环形坡口加工装置，其特征在于，所述支撑板相对于所述支撑机构的转动角度可调，且所述支撑板可限位在所述支撑机构上。

9.如权利要求3所述的环形坡口加工装置，其特征在于，所述第一齿轮和所述第二齿轮均为半齿轮，所述支撑板的悬臂端设有转轴，所述第一齿轮套接在所述转轴上。

10.如权利要求3所述的环形坡口加工装置，其特征在于，所述驱动器包括驱动电机以及连接在所述驱动电机动力输出端的减速器，所述减速器的动力输出端通过传动链连接所述第二齿轮。

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