CN215280195U - 一种旋转支撑装置及数控管螺纹车床加工系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转支撑装置及数控管螺纹车床加工系统，包括箱体、拉杆、伸缩油缸和撑管组件；所述拉杆位于箱体内；所述撑管组件包括连接体、连接于连接体一端的涨紧套，所述伸缩油缸的缸体和连接体分别转动连接于箱体的两端，伸缩油缸的活塞杆与所述拉杆一端固定连接，拉杆另一端与涨紧套连接；当所述伸缩油缸伸缩时，所述涨紧套能够扩张或者收缩；且当所述涨紧套扩张时，涨紧套能够沿轴向密封工件并沿径向挤压工件内孔。本实用新型解决了数控管螺纹车床在加工薄壁长管类零件时出现的震刀和冷却液外流问题，从而保证零件的加工质量和避免现场工作环境被污染。

Description

一种旋转支撑装置及数控管螺纹车床加工系统

技术领域

本实用新型涉及车床加工技术领域，尤其涉及一种旋转支撑装置及数控管螺纹车床加工系统。

背景技术

数控管螺纹车床主要是用于加工石油行业各种管类、接头类及接箍类零件的各种形式的螺纹。其中有一种薄壁长管类（油管、套管、管线管）零件，长度可达十几米，这类零件的特点是壁薄，加工工艺性差，加工时经常会发生震刀，导致加工零件不合格。同时零件在加工时，另一端悬升于机床之外，这样冷却液就会从零件内孔流出来造成对场地的污染。

发明内容

为了解决现有技术中壁薄类工件加工时会发生震刀，且由于一端悬空、易发生冷却液外流现象的技术问题，本实用新型提供了一种旋转支撑装置及数控管螺纹车床加工系统来解决上述问题。

本实用新型提出一种旋转支撑装置，包括箱体、拉杆、伸缩油缸和撑管组件；所述拉杆位于箱体内；所述撑管组件包括连接体和连接于连接体一端的涨紧套，所述伸缩油缸的缸体和连接体分别转动连接于箱体的两端，伸缩油缸的活塞杆与所述拉杆一端固定连接，拉杆另一端与涨紧套连接；当所述伸缩油缸伸缩时，所述涨紧套能够扩张或者收缩；且当所述涨紧套扩张时，涨紧套能够沿轴向密封工件并沿径向挤压工件内孔。

进一步的，所述涨紧套包括沿轴向贯穿所述连接体的拉杆轴以及内外套接的内压部和外撑部，所述内压部与连接体固定连接且采用刚性材质制成，所述外撑部为环形结构且采用韧性材质制成；所述内压部与外撑部之间留有朝向前端开口的插接间隙；所述拉杆轴的后端与拉杆连接、拉杆轴的前端固定有适于插入所述插接间隙的锥套；所述锥套与所述外撑部的接触面为由前至后内径逐渐减小的锥形面，所述锥套与所述内压部的接触面为等径圆柱面。

进一步的，所述箱体内转动连接有主轴，主轴的中心具有适于拉杆穿过的通孔；所述伸缩油缸的缸体和连接体分别固定于主轴的轴向两端。

进一步的，所述撑管组件上朝向主轴的一端还设有与连接体固定连接的固定法兰，所述固定法兰与所述主轴的端面固定，且固定法兰和箱体转动配合。

进一步的，所述固定法兰和箱体通过沿周向延伸呈环形结构的环形卡槽和环形卡勾转动配合；所述环形卡勾插入环形卡槽内，以使所述固定法兰和箱体轴向相对固定。

进一步的，所述固定法兰的端面具有向主轴方向凸起的凸台，且所述凸台的直径小于所述箱体的内径，所述箱体与所述凸台的径向间隙之间设置有回转密封圈。

进一步的，所述主轴通过靠近主轴前后两端设置的前轴承和后轴承与所述箱体转动连接。

所述主轴的一端具有适于抵在前轴承前端的凸肩，主轴的另一端螺纹连接有锁紧螺母，所述锁紧螺母与后轴承的后端面抵接。

进一步的，所述涨紧套包括内外套接的内压部和外撑部，所述内压部采用刚性材质制成，所述外撑部采用韧性材质制成，且

进一步的，所述箱体的后端固定有法兰盘，所述法兰盘位于所述锁紧螺母的外周。

进一步的，所述箱体的后端还连接有防护罩，所述伸缩油缸位于所述防护罩内。

本实用新型还提出一种数控管螺纹车床加工系统，包括车床本体和以上所述的旋转支撑装置，车床本体上具有适于装夹工件轴向一端的车床夹具；所述旋转支撑装置顶压于工件的轴向另一端，所述车床夹具适于驱动工件旋转。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型在机床上增加了旋转支撑装置，通过车床夹具与伸缩油缸的配合为撑管组件提供安装基础以及旋转和轴向往复运动功能，结构简单，易于组装，解决了数控管螺纹车床在加工薄壁长管类零件时出现的震刀和冷却液外流问题，保证零件的加工质量和避免现场工作环境被污染。

（2）本实用新型中，所述撑管组件中的涨紧套扩张时能够支撑工件，同时能够沿轴向密封，从而避免冷却液外流。

（3）本实用新型中，涨紧套通过内压部和外撑部形成插接间隙，通过与拉杆轴连接的锥套在插接间隙内的前后位置调整实现外撑部的张开或者收缩。

（4）本实用新型中，箱体的一端与固定法兰转动连接，箱体的另一端固定有法兰盘，从而使箱体两端近似封闭，避免灰尘进入，且提供运动部件的稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1 是本实用新型所述的旋转支撑装置的具体实施方式的主视图；

图2 是图1的A-A向剖视图；

图3 是图2中a处放大图；

图4 是图2中b处放大图。

图中，1、箱体，101、限位轴，2、主轴，201、凸肩，3、拉杆，4、伸缩油缸，5、撑管组件，501、连接体，502、涨紧套，5021、内压部，5022、外撑部，50221、扩张段，503、拉杆轴，504、插接间隙，505、锥套，506、锥形面，507、等径圆柱面，508、锁紧螺钉，509、固定法兰，5091、凸台，510、环形卡槽，511、环形卡勾，512、定位盘，513、键轴，6、前轴承，7、后轴承，8、回转密封圈，9、锁紧螺母，10、防护罩，11、法兰盘。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中以与工件连接的一端为前方，以远离工件的一端为后方。

实施例一

如图1-图4所示，一种旋转支撑装置，包括箱体1、拉杆3、伸缩油缸4和撑管组件5；拉杆3位于箱体1内；撑管组件5包括连接体501和连接于连接体501一端的涨紧套502，伸缩油缸4的缸体和连接体501分别转动连接于箱体1的两端，伸缩油缸4的活塞杆与拉杆3一端固定连接，拉杆3另一端与涨紧套502连接；当伸缩油缸4伸缩时，涨紧套502能够扩张或者收缩。且当涨紧套502扩张时，涨紧套502能够沿轴向密封工件并沿径向挤压工件内孔。

使用时，伸缩油缸4带动涨紧套502扩张并顶在工件悬空端的内孔，从而将工件的悬空端支撑，避免振动，同时涨紧套502将工件的悬空端封闭，当工件加工过程中，冷却液不会通过工件内孔从悬空端流出。

拉杆3可以在伸缩油缸4作用下伸缩，同时又可以在工件的带动下旋转，伸缩油缸4也可以替换为气缸，油缸和气缸都可以市购。

为了避免拉杆3在箱体1内晃动，作为优选的，箱体1内转动连接有主轴2，主轴2的中心具有适于拉杆3穿过的通孔；伸缩油缸4的缸体和连接体501分别固定于主轴2的轴向两端。

主轴2与箱体1的转动连接通常通过如下结构实现：主轴2通过靠近主轴2前后两端设置的前轴承6和后轴承7与箱体1转动连接。前轴承6和后轴承7的内圈与主轴2固定连接，前轴承6和后轴承7的外圈与箱体1固定连接，可以通过过盈配合方式固定。如图2所示，前轴承6和后轴承7均为圆锥滚子轴承，为了防止轴承轴向窜动，可以通过主轴2和箱体1对前轴承6和后轴承7进行轴向限位。如图2所示，箱体1的内周具有径向向内凸起的限位轴101，限位轴101的前端抵在前轴承6的外圈后端面上，限位轴101的后端抵在后轴承7的外圈前端面上，主轴2的前端具有适于抵在前轴承6的内圈前端的凸肩201，主轴2的后端螺纹连接有锁紧螺母9，锁紧螺母9与后轴承7的内圈后端面抵接。锁紧螺母9用于与主轴2固定连接，两者可拆卸固定，便于拆装。

涨紧套502可以但不仅限于采用如下结构：涨紧套502包括沿轴向贯穿所述连接体501的拉杆轴503以及内外套接的内压部5021和外撑部5022，内压部5021与连接体501固定连接、且采用刚性材质制成，不会产生变形，外撑部5022为环形结构采用韧性材质制成，环形结构的外撑部5022扩张后仍然为连续的圆周面，从而可以形成密封端面，堵住冷却液；

内压部5021与外撑部5022之间留有朝向前端开口的插接间隙504；拉杆轴503的后端与拉杆3连接、拉杆轴503的前端固定有适于插入插接间隙504的锥套505；锥套505与外撑部5022的接触面为由前至后内径逐渐减小的锥形面506，锥套505与内压部5021的接触面为等径圆柱面507。外撑部5022为与工件接触的涨紧部位，如图4所示，内压部5021的后端与连接体501固定，内压部5021的前端为环状柱体，外撑部5022的后端与内压部5021固定，同时外撑部5022的后端通过向外扩张的扩张段50221使外撑部5022与内压部5021之间留有间隙，锥形面506位于外撑部5022的前端。锥套505由前向后延伸，锥套505的后端与拉杆轴503固定连接，锥套505的后端插入插接间隙504，当拉杆轴503向前运动时，锥套505插入插接间隙504的轴向尺寸减少，因内压部5021为刚性结构，不易变形，因此外撑部5022逐渐向内收缩，此时工件可以退出，当拉杆轴503向后运动时，锥套505插入插接间隙504的轴向尺寸增加，外撑部5022逐渐外胀，此时工件被夹紧。锥套505可以通过锁紧螺钉508与拉杆轴503固定，便于拆装，如图4所示，锥套505的前端具有螺钉孔，锁紧螺钉508穿过螺钉孔与拉杆轴503的前端固定。锥套505可以一体制作成型，也可以采用分体制作，附图中所示锥套505为分体式结构。作为优选的，外撑部5022可以采用树脂材质制成，在锥套505往复运动过程中，涨紧套502始终夹紧锥套505。

实施例二

在实施例一中，主轴2、撑管组件5和伸缩油缸4三个运动部件仅通过主轴2与箱体1接触支撑，当工件旋转时，整体结构稳定性较差，为此，本实施例作如下改进：撑管组件5上朝向主轴2的一端还设有与连接体501固定连接的固定法兰509，固定法兰509与主轴2的端面固定，且固定法兰509和箱体1通过沿周向延伸呈环形结构的环形卡槽510和环形卡勾511转动配合。如图2所示，固定法兰509与主轴2和连接体501分别通过螺钉固定连接，固定法兰509的中心贯通，使拉杆轴503能够穿过固定法兰509与拉杆3连接。可以将环形卡槽510设置在固定法兰509上，环形卡勾511设置在箱体1上，也可以将环形卡槽510设置在箱体1上，环形卡勾511设置在固定法兰509上，本实施例采用前者，如图3所示，固定法兰509的后端设有环形卡槽510，环形卡勾511插入环形卡槽510内，环形卡槽510与环形卡勾511的接触面截面可以为简单的U形截面，也可以在环形卡槽510的开口端设置折弯的勾部与环形卡勾511扣接，环形卡槽510与环形卡勾511之间为间隙配合，由于环形卡槽510与环形卡勾511的接触面为环形，因此箱体1与固定法兰509之间不存在周向限位，当固定法兰509旋转时，箱体1可以保持固定，箱体1可以对固定法兰509起到一定的支撑作用，同时固定法兰509可以密封箱体1。

作为优选的，如图3所示，固定法兰509的端面具有向主轴2方向凸起的凸台5091，且凸台5091的直径小于箱体1的内径，箱体1与凸台5091的径向间隙之间设置有回转密封圈8，回转密封圈8可以提高密封效果，同时不会限制固定法兰509与箱体1的周向相对运动。

固定法兰509与主轴2的固定端面与连接体501的后端面之间留有空隙，在该空隙内设置定位盘512，定位盘512套在拉杆轴503的外周并与拉杆轴503通过键轴513连接固定，定位盘512与连接体501固定连接，定位盘512可以对拉杆轴503进行中心定位，保证拉杆轴503与工件的同心度。

箱体1的后端则通过法兰盘11盖合，法兰盘11的中心也具有通孔，用于供主轴2穿过与伸缩油缸4固定，本实施例中，法兰盘11位于锁紧螺母9的外周。

为进一步提高密封效果，箱体1的后端还连接有防护罩10，伸缩油缸4位于防护罩10内。如图1和图2所示，防护罩10和箱体1将大部分的驱动结构包围，起到保护作用，避免灰尘和冷却液进入。

一种数控管螺纹车床加工系统，包括车床本体和以上所述的旋转支撑装置，车床本体上具有适于装夹工件轴向一端的车床夹具；所述旋转支撑装置顶压于工件的轴向另一端，所述车床夹具适于驱动工件旋转。

车床夹具先夹紧工件一端，涨紧套502伸入工件的另一端内孔，当涨紧套502扩张时，涨紧套502涨紧工件，一方面起到工件端部的支撑作用，另一方面可以避免漏液，工件加工时由车床夹具带动工件旋转，撑管组件5和伸缩油缸4随工件同步旋转，加工完成后，伸缩油缸4的活塞杆反向运动，使涨紧套502收缩，松开工件。

本实用新型在车床上增加了旋转支撑装置，通过车床夹具与伸缩油缸4的配合为撑管组件5提供安装基础以及旋转和轴向往复运动功能，结构简单，易于组装。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种旋转支撑装置，其特征在于：包括箱体（1）、拉杆（3）、伸缩油缸（4）和撑管组件（5）；所述拉杆（3）位于箱体（1）内；

所述撑管组件（5）包括连接体（501）和连接于连接体（501）一端的涨紧套（502），所述伸缩油缸（4）的缸体和连接体（501）分别转动连接于箱体（1）的两端，伸缩油缸（4）的活塞杆与所述拉杆（3）一端固定连接，拉杆（3）另一端与涨紧套（502）连接；当所述伸缩油缸（4）伸缩时，所述涨紧套（502）能够扩张或者收缩；

且当所述涨紧套（502）扩张时，涨紧套（502）能够沿轴向密封工件并沿径向挤压工件内孔。

2.根据权利要求1所述的旋转支撑装置，其特征在于：所述涨紧套（502）包括沿轴向贯穿所述连接体（501）的拉杆轴（503）以及内外套接的内压部（5021）和外撑部（5022），所述内压部（5021）与连接体（501）固定连接且采用刚性材质制成，所述外撑部（5022）为环形结构且采用韧性材质制成；

所述内压部（5021）与外撑部（5022）之间留有朝向前端开口的插接间隙（504）；所述拉杆轴（503）的后端与拉杆（3）连接、拉杆轴（503）的前端固定有适于插入所述插接间隙（504）的锥套（505）；所述锥套（505）与所述外撑部（5022）的接触面为由前至后内径逐渐减小的锥形面（506），所述锥套（505）与所述内压部（5021）的接触面为等径圆柱面（507）。

3.根据权利要求1所述的旋转支撑装置，其特征在于：所述箱体（1）内转动连接有主轴（2），主轴（2）的中心具有适于拉杆（3）穿过的通孔；所述伸缩油缸（4）的缸体和连接体（501）分别固定于主轴（2）的轴向两端。

4.根据权利要求3所述的旋转支撑装置，其特征在于：所述撑管组件（5）上朝向主轴（2）的一端还设有与连接体（501）固定连接的固定法兰（509），所述固定法兰（509）与所述主轴（2）的端面固定，且固定法兰（509）和箱体（1）转动配合。

5.根据权利要求4所述的旋转支撑装置，其特征在于：所述固定法兰（509）和箱体（1）通过沿周向延伸呈环形结构的环形卡槽（510）和环形卡勾（511）转动配合；所述环形卡勾（511）插入环形卡槽（510）内，以使所述固定法兰（509）和箱体（1）轴向相对固定。

6.根据权利要求4所述的旋转支撑装置，其特征在于：所述固定法兰（509）的端面具有向主轴（2）方向凸起的凸台（5091），且所述凸台（5091）的直径小于所述箱体（1）的内径，所述箱体（1）与所述凸台（5091）的径向间隙之间设置有回转密封圈（8）。

7.根据权利要求3所述的旋转支撑装置，其特征在于：所述主轴（2）通过靠近主轴（2）前后两端设置的前轴承（6）和后轴承（7）与所述箱体（1）转动连接；

所述主轴（2）的一端具有适于抵在前轴承（6）前端的凸肩（201），主轴（2）的另一端螺纹连接有锁紧螺母（9），所述锁紧螺母（9）与后轴承（7）的后端面抵接。

8.根据权利要求7所述的旋转支撑装置，其特征在于：所述箱体（1）的后端固定有法兰盘（11），所述法兰盘（11）位于所述锁紧螺母（9）的外周。

9.根据权利要求1所述的旋转支撑装置，其特征在于：所述箱体（1）的后端还连接有防护罩（10），所述伸缩油缸（4）位于所述防护罩（10）内。

10.一种数控管螺纹车床加工系统，其特征在于：包括车床本体和权利要求1-9任一项所述的旋转支撑装置，车床本体上具有适于装夹工件轴向一端的车床夹具；所述旋转支撑装置顶压于工件的轴向另一端，所述车床夹具适于驱动工件旋转。

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