CN214770067U - 一种卡钳式管道驱动变位机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及管道焊接设备，公开了一种卡钳式管道驱动变位机，包括机架、设置于机架上的立架、转动安装于立架上的转盘、设置于立架上且用于驱使转盘旋转的旋转机构、设置于转盘上且用于对管道进行抱持的夹紧机构，所述转盘上设置有用于供管道放入的装夹口，所述立架上设置有用于供管道进入装夹口的放管口。本申请可旋转式的转盘能够带着管道一起旋转，以使管道的焊接缝能够逐渐移动，以方便焊接工人对管道进行焊接。

Description

一种卡钳式管道驱动变位机

技术领域

本申请涉及管道焊接设备的领域，尤其是涉及一种卡钳式管道驱动变位机。

背景技术

在管道焊接加工行业，为了使管道在焊接后的成型质量更好，一般在焊接过程中需要对管道进行夹紧定位，以使两段管道直接能够平整对接。

目前，对于管道焊接加工时的定位，一般借助管道台架、管道夹紧机等进行。针对上述中的相关技术，由于管道焊接时一般需要沿着管道之间的对接缝逐渐焊接，因此操作工人在作业时需要围绕管道移动，对于尺寸、体积较小的管道来说，操作工人能够方便地根据焊接需求对自身位置或管道角度进行调整，但是对于尺寸较大的管道来说，管道本身因体积大而难以移动，操作工人难以顺利对管道进行焊接，因此发明人认为存在有焊接操作不便的缺陷。

发明内容

为了方便管道的焊接，本申请提供一种卡钳式管道驱动变位机。

本申请提供的一种卡钳式管道驱动变位机采用如下的技术方案：

一种卡钳式管道驱动变位机，包括机架、设置于机架上的立架、转动安装于立架上的转盘、设置于立架上且用于驱使转盘旋转的旋转机构、设置于转盘上且用于对管道进行抱持的夹紧机构，所述转盘上设置有用于供管道放入的装夹口，所述立架上设置有用于供管道进入装夹口的放管口。

通过采用上述技术方案，使用时可沿放管口将管道放入装夹口内，并由夹紧机构将管道抱紧定位，在对管道进行焊接的过程中，旋转机构能够驱动转盘旋转，转盘带着管道一起转动，而焊接工人可以保持不动，由于转盘的旋转是通过机械驱动的，因此管道的旋转速度可控，在旋转过程中的位置偏移也少，因此管道的焊接作业能够更加精准、便捷，并且管道焊接后的成型质量更高。

优选的，所述旋转机构包括转动安装于立架上的支撑辊、固定于转盘上且与支撑辊形成插接配合的旋转齿轮、转动安装于立架上的动力齿轮，所述支撑辊之间沿放管口的口沿排列分布，所述转盘通过旋转齿轮转动安装于立架上，且在机架上设置有用于驱使动力齿轮旋转的驱动组件。

通过采用上述技术方案，支撑辊用于支撑转盘，使转盘能够稳定安装于立架上，并使转盘能够旋转，而动力齿轮则接收驱动组件输出的动力，并将动力传递给转盘，以使转盘能够在立架上持续旋转，以使管道在焊接的过程中能够实时调整焊接缝与焊接工人之间的相对位置，进而实现方便管道焊接的目的。

优选的，所述驱动组件包括安装于机架上的驱动电机、联动于驱动电机的输出轴的驱动蜗杆、固定于动力齿轮上的驱动蜗轮，所述驱动蜗杆与驱动蜗轮相啮合。

通过采用上述技术方案，驱动蜗杆和驱动蜗轮的传动方式，令转盘的驱动具备自锁性，使得操作工人在焊接的过程中能够实时锁定管道的位置，以方便对管道进行调整校正，从而进一步提高管道的焊接精度和成型质量。

优选的，所述夹紧机构包括滑移安装于转盘上的卡爪，所述卡爪的运动轨迹相交于装夹口的中心，且在转盘上设置有用于驱使卡爪运动的调节组件。

通过采用上述技术方案，当管道进入装夹口内，调节组件运转，带动卡爪朝向装夹口内靠近，以使卡爪能够对管道形成抱持，从而达到将管道固定于转盘上的目的。

优选的，所述调节组件包括转动安装于转盘上且平行于卡爪的运动方向的调节丝杆、固定于卡爪上且与调节丝杆形成螺纹配合的螺纹块，所述螺纹块上带有一用于供调节丝杆穿过的螺纹孔。

通过采用上述技术方案，调节丝杆和螺纹块的配合使得卡爪的传动具有极高精度，同时丝杆螺母机构还具有自锁性，使得卡爪在移动的过程中能够随时定位，进而使卡爪能够稳定夹持管道。

优选的，所述机架上设置有用于驱使调节丝杆旋转的夹紧组件，所述夹紧组件包括固定于转盘上的承载架、转动连接于承载架上的主动伞齿轮、固定于调节丝杆上的从动伞齿轮，所述主动伞齿轮和从动伞齿轮相啮合，且在机架上设置有用于驱使主动伞齿轮旋转的抱紧组件。

通过采用上述技术方案，抱紧组件输出动力，驱使主动伞齿轮旋转，主动伞齿轮再将动力传递给调节丝杆，使得卡爪能够朝向装夹口内运动，进而实现对管道的抱紧。

优选的，所述抱紧组件包括安装于机架上的抱紧电机、通过齿轮箱与抱紧电机的输出轴联动的抱紧动力轴，所述齿轮箱的输入端与抱紧电机的输出轴相连，所述抱紧动力轴联动于齿轮箱的输出端，且在抱紧动力轴和主动伞齿轮之间设置有用于连接彼此的联结组件。

通过采用上述技术方案，抱紧电机输出旋转力矩，齿轮箱将抱紧电机的旋转力矩传递给抱紧动力轴，以驱使抱紧动力轴旋转，抱紧动力轴再通过联结组件驱使主动伞齿轮旋转，从而使得卡爪能够产生移动。

优选的，所述联结组件包括固定于主动伞齿轮的转动轴上的插接套、设置于抱紧动力轴上的插接头，所述抱紧动力轴穿设于齿轮箱的输出齿轮中心，抱紧动力轴与齿轮箱的输出齿轮之间通过花键和键槽进行结合，花键和键槽的存在使得抱紧动力轴可在齿轮箱上伸缩，所述机架上设置有用于推动抱紧动力轴伸出以控制插接头和插接套配合的伸缩件。

通过采用上述技术方案，连接套和连接头的设置，使得抱紧动力轴和主动伞齿轮之间能够进行脱离，以使转盘能够顺利在立架上进行旋转，同时在转盘转到指定位置后，抱紧动力轴能够向前伸出，与主动伞齿轮形成联动，以驱动卡爪对管道进行夹紧。

优选的，所述伸缩件包括回转气缸，所述回转气缸的活塞轴与抱紧动力轴同轴固定。

通过采用上述技术方案，回转气缸的活塞杆能够进行旋转，使得抱紧动力轴能够在抱紧电机的驱使下产生旋转，进而使得卡爪能够顺利对管道进行抱紧。

优选的，所述卡爪之间设置有同步机构，所述同步机构包括转动安装于转盘上且同时与主动伞齿轮和从动伞齿轮啮合的同步伞齿轮、固定于同步伞齿轮的转动轴上的同步链轮，各卡爪的同步链轮之间通过同步链条进行同步联动。

通过采用上述技术方案，同步机构能够将各个卡爪进行联动，使得抱紧动力轴与其中任意一个卡爪啮合时都能够带动所有的卡爪同步前进，从而使得管道在被夹紧的过程中，能够与转盘的旋转中心保持更高的同心度，进而更好的方便工人对管道进行焊接。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.可旋转式的转盘能够带着管道一起旋转，以使管道的焊接缝能够逐渐移动，以方便焊接工人对管道进行焊接；

2.联动式的卡爪能够在其中任意一个被驱动时带动其他卡爪同步运动，以使管道在被抱夹后与转盘具有更高的同心度，使得管道在跟随转盘旋转的过程中更加平稳，进而使工人对管道的焊接更加方便、精准；

3.伸缩式的抱紧动力轴能够控制抱紧电机与卡爪的联动关系，使得卡爪能够在管道装入的时候对管道形成抱紧，而在管道夹紧后撤去，使得卡爪能够对管道保持稳定的夹持力。

附图说明

图1是本申请所公开的卡钳式管道驱动变位机的整体结构示意图；

图2是图1中位于A处的局部放大图；

图3是本申请所公开的卡钳式管道驱动变位机隐藏转盘之后的结构示意图；

图4是图3中位于B处的局部放大图。

附图标记说明：1、机架；2、立架；21、放管口；3、转盘；31、装夹口；4、旋转机构；41、支撑辊；411、环形圈；42、旋转齿轮；421、环形槽；43、动力齿轮；44、驱动组件；441、驱动电机；442、驱动蜗杆；443、驱动蜗轮；5、夹紧机构；51、卡爪；511、基板；512、夹头；52、调节组件；521、调节丝杆；522、螺纹块；53、夹紧组件；531、承载架；532、主动伞齿轮；533、从动伞齿轮；54、抱紧组件；541、抱紧电机；542、抱紧动力轴；543、键槽；544、花键；55、联结组件；551、插接套；552、插接头；6、齿轮箱；61、输出齿轮；7、同步机构；71、同步伞齿轮；72、同步链轮；73、同步链条；8、伸缩件。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种卡钳式管道驱动变位机，参照图1，包括机架1、立架2、转盘3、旋转机构4、夹紧机构5，机架1作为支撑主体，立架2固定于机架1上，且立架2呈竖向设置。

转盘3呈环状，通过旋转机构4转动安装于立架2上，转盘3上设置有一供管道放入的装夹口31，立架2上端对应设置有放管口21，以使管道能够通过搬运或吊运等方式放到转盘3上。

参照图1和图2，旋转机构4包括支撑辊41、旋转齿轮42、动力齿轮43、驱动组件44，支撑辊41设置有多个，支撑辊41转动安装于立架2上，且沿立架2的口沿依次排列，同时支撑辊41的侧壁上一体设置有环形圈411。旋转齿轮42的形状与转盘3相同，且旋转齿轮42和转盘3相互固定，旋转齿轮42的内圈开设有环形槽421，安装时将环形槽421对准支撑辊41上的环形圈411，并转动旋转齿轮42，使环形圈411插入环形槽421内，以使旋转齿轮42转动安装于立架2上。

动力齿轮43设置有多个，具体的，本申请中设置为两个，两个动力齿轮43均转动安装于立架2上，且分别位于旋转齿轮42的两侧，同时动力齿轮43与旋转齿轮42相啮合。

参照图3，驱动组件44包括驱动电机441、驱动蜗杆442、驱动蜗轮443，驱动电机441固定于机架1上，驱动蜗杆442转动安装于立架2上，在机架1上设置有一减速齿轮箱6，驱动蜗杆442和驱动电机441之间通过减速齿轮箱6进行联动。驱动蜗轮443固定于动力齿轮43的转动轴上，且驱动蜗轮443与驱动蜗杆442相啮合，进而带动旋转齿轮42转动。

参照图3和图4，夹紧机构5包括卡爪51、调节组件52、夹紧组件53、抱紧组件54、联结组件55，卡爪51滑移安装于转盘3上，且各卡爪51的运动轨迹相交于装夹口31的中心。具体的，卡爪51为可拆卸结构，由两块可相互对插的基板511组成，两块基板511之间以螺栓作为紧固件相固定，且其中背离转盘3的基板511上安装由用于抱持管道的夹头512。

调节组件52包括调节丝杆521和螺纹块522，调节丝杆521转动连接于转盘3上，且位于转盘3和旋转齿轮42之间。螺纹块522上带有一螺纹孔，螺纹块522固定于卡爪51上，且螺纹块522与调节丝杆521形成螺纹配合，进而使得调节丝杆521在转动的过程中，能够带动卡爪51运动。

夹紧组件53包括承载架531、主动伞齿轮532、从动伞齿轮533，承载架531固定于转盘3上，主动伞齿轮532转动安装于承载架531上，从动伞齿轮533固定于调节丝杆521上，且主动伞齿轮532和从动伞齿轮533之间通过同步机构7进行联动。

同步机构7包括同步伞齿轮71、同步链轮72和同步链条73，同步伞齿轮71转动安装于转盘3上且两侧同时啮合主动伞齿轮532和从动伞齿轮533，同步链轮72固定于同步伞齿轮71的转动轴上，同步链条73的两端分别与两个卡爪51的同步链轮72相套合，进而使得同步机构7还具有联动各个卡爪51的作用，使得其中任意一个卡爪51被驱动，其余卡爪51同步运动。

抱紧组件54包括抱紧电机541和抱紧动力轴542，抱紧电机541固定于机架1上，在机架1上另设有一输入端与抱紧电机541的输出端联动的齿轮箱6，抱紧动力轴542穿设于该齿轮箱6的输出齿轮61中心，且抱紧动力轴542和该齿轮箱6的输出齿轮61之间通过花键544和键槽543进行结合，以使该齿轮箱6的输出齿轮61能够带动抱紧动力轴542旋转，同时抱紧动力轴542上的键槽543长度大于花键544，使得抱紧动力轴542还能够在该齿轮箱6上伸缩。

联结组件55包括插接套551和插接头552，插接头552一体设置于抱紧动力轴542靠近主动伞齿轮532的一端上，插接套551固定于主动伞齿轮532的转动轴上，插接套551的内腔形状与插接头552相匹配，使得当抱紧动力轴542向上顶起时，插接头552能够插入插接套551内，进而使得抱紧动力轴542的旋转能够传递给调节丝杆521，驱使调节丝杆521旋转，进而带动卡爪51对管道形成抱夹。

为方便控制抱紧动力轴542和主动伞齿轮532之间的接合状态，在机架1上设置有一伸缩件8，具体的，伸缩件8可以选择回转气缸或回转油缸，本实施例选择回转气缸，回转气缸的活塞杆与抱紧动力轴542同轴固定，进而使得该活塞杆伸缩的过程中，能够引起插接头552和插接头551的接合状态变化。

在其他实施例中，伸缩件8可以选择伸缩气缸或伸缩油缸，具体的，在伸缩件8的活塞杆上安装一轴承套，抱紧动力轴542穿设于轴承套内的轴承中心，使得抱紧动力轴542可与伸缩件8之间产生相对转动，进而使得抱紧动力轴542能够在齿轮箱6的带动下产生旋转，同时在抱紧动力轴542旋转的过程中不容易损伤伸缩件8.

本申请实施例一种卡钳式管道驱动变位机的实施原理为：使用时，管道可以通过吊机或搬运机放入装夹口31，通过动力电机，可驱使各卡爪51同时运动，对管道进行夹持，随后伸缩件8回缩，使抱紧动力轴542与主动伞齿轮532脱离联动，此时焊接工人即可对管道进行焊接，同时在焊接的过程中，驱动电机441能够通过驱动蜗杆442带动转盘3旋转，以实现管道焊接缝和焊接工人之间相对位置的调整，进而使得焊接工人能够方便的对管道进行焊接，并且管道自转的方式使得焊接工人无需移动，工人采用手焊方式时能够更加平稳，额外的，自动旋转的管道还能够配合自动化焊机设备，使得管道的焊接加工更加流程化、智能化，从而在方便管道焊接的同时，提高管道焊接的成型质量。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卡钳式管道驱动变位机，其特征在于：包括机架(1)、设置于机架(1)上的立架(2)、转动安装于立架(2)上的转盘(3)、设置于立架(2)上且用于驱使转盘(3)旋转的旋转机构(4)、设置于转盘(3)上且用于对管道进行抱持的夹紧机构(5)，所述转盘(3)上设置有用于供管道放入的装夹口(31)，所述立架(2)上设置有用于供管道进入装夹口(31)的放管口(21)。

2.根据权利要求1所述的卡钳式管道驱动变位机，其特征在于：所述旋转机构(4)包括转动安装于立架(2)上的支撑辊(41)、固定于转盘(3)上且与支撑辊(41)形成插接配合的旋转齿轮(42)、转动安装于立架(2)上的动力齿轮(43)，所述支撑辊(41)之间沿放管口(21)的口沿排列分布，所述转盘(3)通过旋转齿轮(42)转动安装于立架(2)上，且在机架(1)上设置有用于驱使动力齿轮(43)旋转的驱动组件(44)。

3.根据权利要求2所述的卡钳式管道驱动变位机，其特征在于：所述驱动组件(44)包括安装于机架(1)上的驱动电机(441)、联动于驱动电机(441)的输出轴的驱动蜗杆(442)、固定于动力齿轮(43)上的驱动蜗轮(443)，所述驱动蜗杆(442)与驱动蜗轮(443)相啮合。

4.根据权利要求1至3中任一所述的卡钳式管道驱动变位机，其特征在于：所述夹紧机构(5)包括滑移安装于转盘(3)上的卡爪(51)，所述卡爪(51)的运动轨迹相交于装夹口(31)的中心，且在转盘(3)上设置有用于驱使卡爪(51)运动的调节组件(52)。

5.根据权利要求4所述的卡钳式管道驱动变位机，其特征在于：所述调节组件(52)包括转动安装于转盘(3)上且平行于卡爪(51)的运动方向的调节丝杆(521)、固定于卡爪(51)上且与调节丝杆(521)形成螺纹配合的螺纹块(522)，所述螺纹块(522)上带有一用于供调节丝杆(521)穿过的螺纹孔。

6.根据权利要求5所述的卡钳式管道驱动变位机，其特征在于：所述机架(1)上设置有用于驱使调节丝杆(521)旋转的夹紧组件(53)，所述夹紧组件(53)包括固定于转盘(3)上的承载架(531)、转动连接于承载架(531)上的主动伞齿轮(532)、固定于调节丝杆(521)上的从动伞齿轮(533)，所述主动伞齿轮(532)和从动伞齿轮(533)相啮合，且在机架(1)上设置有用于驱使主动伞齿轮(532)旋转的抱紧组件(54)。

7.根据权利要求6所述的卡钳式管道驱动变位机，其特征在于：所述抱紧组件(54)包括安装于机架(1)上的抱紧电机(541)、通过齿轮箱(6)与抱紧电机(541)的输出轴联动的抱紧动力轴(542)，所述齿轮箱(6)的输入端与抱紧电机(541)的输出轴相连，所述抱紧动力轴(542)联动于齿轮箱(6)的输出端，且在抱紧动力轴(542)和主动伞齿轮(532)之间设置有用于连接彼此的联结组件(55)。

8.根据权利要求7所述的卡钳式管道驱动变位机，其特征在于：所述联结组件(55)包括固定于主动伞齿轮(532)的转动轴上的插接套(551)、设置于抱紧动力轴(542)上的插接头(552)，所述抱紧动力轴(542)穿设于齿轮箱(6)的输出齿轮(61)中心，抱紧动力轴(542)与齿轮箱(6)的输出齿轮(61)之间通过花键(544)和键槽(543)进行结合，花键(544)和键槽(543)的存在使得抱紧动力轴(542)可在齿轮箱(6)上伸缩，所述机架(1)上设置有用于推动抱紧动力轴(542)伸出以控制插接头(552)和插接套(551)配合的伸缩件(8)。

9.根据权利要求8所述的卡钳式管道驱动变位机，其特征在于：所述伸缩件(8)包括回转气缸，所述回转气缸的活塞轴与抱紧动力轴(542)同轴固定。

10.根据权利要求6所述的卡钳式管道驱动变位机，其特征在于：所述卡爪(51)之间设置有同步机构(7)，所述同步机构(7)包括转动安装于转盘(3)上且同时与主动伞齿轮(532)和从动伞齿轮(533)啮合的同步伞齿轮(71)、固定于同步伞齿轮(71)的转动轴上的同步链轮(72)，各卡爪(51)的同步链轮(72)之间通过同步链条(73)进行同步联动。

Images