CN219337156U - 一种异种钢管接头根部打磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种异种钢管接头根部打磨装置，涉及钢管打磨领域，包括装夹机构、打磨机构、支架、动力输出机构和底座，装夹机构能够快速实现异种钢管接头装夹功能，通过动力输出机构，配合使用打磨机构，实现快速打磨异种钢管接头根部焊疤的目的，打磨装置结构简单，制造成本较低，打磨方法简单高效，使用便捷，实现了工艺突破创新，在保证产品质量的同时，显著缩短了产品制造周期，相比于车削，成本显著降低；另外，能够通过换装对应尺寸的橡胶圈、砂轮环实现对不同口径的异种钢管接头根部进行打磨，因此，本实用新型装置具有很高的通用性、实用性，便于生产车间大规模投入使用。

Description

一种异种钢管接头根部打磨装置

技术领域

本实用新型属于钢管打磨领域，尤其涉及一种异种钢管接头根部打磨装置。

背景技术

目前，锅炉集箱上多设计有一种如图1所示的异种钢管接头0，其普遍采用合金钢管0-2与不锈钢管0-1对接焊接方法进行连接固定，对接环缝设为0-3。异种钢管接头0中不锈钢管0-1长度设为L1；合金钢管0-2长度设为L2。异种钢管接头0长度设为L，L＝L1+L2。不锈钢管0-1与合金钢管0-2内径相同，尺寸均设为Φ1。

合金钢管0-2与不锈钢管0-1对接环缝焊接完成之后，异种钢管接头0根部，对应对接环缝0-3处会有一个突起焊疤(焊接过程中最薄的地方受热向内凹陷形成)，该焊疤后续需要去除，通常采用车床机加工去除，或通过人为手工方式打磨去除；但是，车削和磨削是不同的工序，属于不同的加工方式，当去除材料比较多且对产品品质要求高时通常采用车削，异种钢管接头0根部的焊疤厚度很小，所以不至于采用车削去除焊疤，而且车削需要设置程序，方法较为复杂，另外车削一般车的是管子的外缘和管子的内孔，所以需要增加零件管接头的壁厚，这会增加制造成本；手工打磨焊疤效率较低，会导致管接头制造周期延长，不利于车间生产制造；除此之外，为了防止焊疤对产品使用产生的不利影响，在对合金钢管0-2与不锈钢管0-1进行对接焊接前，也可采用在异种钢管接头0内部增加台阶的加工方式制造异种钢管接头0，要求台阶深度大于焊疤深度，这种零件加工方式难度较大，同样也会增加采购成本和人工成本。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种异种钢管接头根部打磨装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种异种钢管接头根部打磨装置，包括装夹机构、打磨机构、动力输出机构和底座；所述装夹机构安装在所述底座上，用于对异种钢管接头进行装夹，所述打磨机构包括中心杆和套装在中心杆上的第二橡胶圈、砂轮环和第一橡胶圈，所述第一橡胶圈、第二橡胶圈分别位于所述砂轮环的两侧，所述动力输出机构包括夹头、马达、滑移平台和升降装置，所述马达通过所述夹头与所述中心杆连接，所述马达能够滑移地安装在所述滑移平台上，所述滑移平台通过所述升降装置安装在所述底座上，所述动力输出机构带动所述砂轮环进入所述异种钢管接头内部，实现对异种钢管接头根部焊疤的打磨。

进一步地，所述装夹机构包括芯棒、第一挡圈、第三橡胶圈、端板、螺母和轴承，所述芯棒呈阶梯轴状，所述第三橡胶圈能够旋转地套装在所述芯棒上，两个所述第一挡圈安装在所述芯棒上，且分别位于所述第三橡胶圈的两侧，所述第一挡圈用于限制所述第三橡胶圈在所述芯棒上的轴向移动，所述端板安装在所述底座上，所述端板上开设有腰圆孔，所述芯棒的一端插入所述端板上的腰圆孔中，通过所述螺母将所述芯棒固定在所述端板上，所述芯棒的中心与所述底座之间的距离通过腰圆孔可以实现高、低调节，所述轴承位于所述芯棒的下方，通过支座安装在所述底座上，所述轴承的外圈能够转动，两个所述轴承分别位于所述芯棒的两侧。

进一步地，所述打磨机构还包括套环、限位杆、螺钉、第二挡圈和开口销，所述套环套设在所述中心杆上，所述套环上开设有螺纹孔，通过将所述螺钉插入所述套环上的螺纹孔中实现将所述套环固定在所述中心杆上，所述限位杆安装在所述套环上，所述第二橡胶圈、砂轮环和第一橡胶圈能够旋转地依次套设在所述中心杆的一端，所述第二挡圈安装在所述中心杆上，所述开口销安装在所述中心杆的一端端口处，所述开口销和所述第二挡圈用于限制所述第二橡胶圈、砂轮环和第一橡胶圈在所述中心杆上的轴向移动。

进一步地，打磨装置还包括支架，所述支架安装在所述底座上，所述支架位于所述套环和所述夹头之间，所述支架上开设有Y型槽口，所述中心杆贯穿插在所述支架的Y型槽口中，所述中心杆与所述支架为滑动摩擦接触。

进一步地，所述第二橡胶圈、砂轮环、第一橡胶圈、套环和第三橡胶圈均呈圆管状，所述第三橡胶圈的外径与所述异种钢管接头的内径相同，所述第二橡胶圈、砂轮环和第一橡胶圈的外径相同，设为Φ2，所述第二橡胶圈、砂轮环和第一橡胶圈的外径Φ2小于所述异种钢管接头的内径Φ1。

进一步地，若干所述限位杆周向均匀地安装在所述套环上，所述限位杆的数量为三个、四个、五个、六个或八个。

限位杆有两个作用，一个是限位，其次，均匀设置在套环上使得打磨过程中更加平稳。

本申请提供一种对异种钢管接头根部进行打磨的方法，利用上述的异种钢管接头根部打磨装置，具体步骤如下：

步骤一：装配打磨装置；

步骤二：放置异种钢管接头，异种钢管接头放置在轴承上并且套设在第三橡胶圈上；

步骤三：启动马达，马达带动中心杆转动，中心杆转动带动第二橡胶圈、砂轮环和第一橡胶圈转动；

步骤四：马达向前滑动，使得第二橡胶圈、砂轮环和第一橡胶圈移动至异种钢管接头的内部；

步骤五：通过升降装置降低滑移平台，使得转动的砂轮环与焊疤接触从而对焊疤进行打磨；

步骤六：打磨完成后，通过升降装置抬高滑移平台；

步骤七：马达向后滑动，使得第二橡胶圈、砂轮环和第一橡胶圈退出异种钢管接头；

步骤八：更换异种钢管接头，直至打磨完所有异种钢管接头。

进一步地，步骤一具体为：芯棒的中心相对于底座底部之间的距离设为H1，升降装置能够上升或下降的距离设为H2，将马达安装在滑移平台上，通过升降装置将滑移平台上升H2的距离，此时马达的位置为初始位置，马达能够向前滑移的最大距离设为L5，(马达朝向装夹机构运动的方向为前向)马达能够向后滑移的最大距离设为L4，马达在初始位置时中心杆的中心相对于底座底部之间的距离设为H1′，芯棒的中心相对于底座底部之间的距离H1等于马达在初始位置时中心杆的中心相对于底座底部之间的距离H1′；

步骤二具体为：放置异种钢管接头，异种钢管接头放置在轴承上并且套设在第三橡胶圈上，异种钢管接头的一端端部与端板贴合，砂轮环沿中心杆轴向的平分横截面相对于限位杆的距离设为L1′，调整套环的位置，使得远离端板处的不锈钢管或合金钢管的长度与砂轮环沿中心杆轴向的平分横截面相对于限位杆的距离L1′相等；异种钢管接头远离端板的一端端口与限位杆之间的距离设为L3，L3大于砂轮环沿中心杆轴向的平分横截面相对于限位杆的距离L1′；

步骤四具体为：马达向前滑动L3的距离，使得第二橡胶圈、砂轮环和第一橡胶圈移动至异种钢管接头的内部，砂轮环在异种钢管接头中单边间隙设为H2′，H2′等于升降装置能够上升或下降的距离H2；

步骤五具体为：升降装置下降H2的距离，转动的砂轮环对焊疤进行打磨，第二橡胶圈和第一橡胶圈与异种钢管接头内壁接触产生摩擦，从而带动异种钢管接头转动，直至完成所有焊疤的打磨；

步骤六具体为：升降装置上升H2的距离；

步骤七具体为：马达向后滑动L3的距离，使得第二橡胶圈、砂轮环和第一橡胶圈退出异种钢管接头。

进一步地，马达在初始位置时，马达能够向前滑移的最大距离L5大于异种钢管接头远离端板的一端端口与限位杆之间的距离L3。

有益效果：

本实用新型提供的一种异种钢管接头根部打磨装置，包括装夹机构、打磨机构、支架、动力输出机构和底座，装夹机构能够快速实现异种钢管接头装夹功能，通过动力输出机构，配合使用打磨机构，实现快速打磨异种钢管接头根部焊疤的目的，打磨装置结构简单，制造成本较低，打磨方法简单高效，使用便捷，实现了工艺突破创新，在保证产品质量的同时，显著缩短了产品制造周期，相比于车削，成本显著降低。

另外，能够通过换装对应尺寸的橡胶圈、砂轮环实现对不同口径的异种钢管接头根部进行打磨，因此，本实用新型装置具有很高的通用性、实用性，便于生产车间大规模投入使用。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1为异种钢管接头的结构示意图；

图2为一种异种钢管接头根部打磨装置的结构示意图；

图3和图4为装夹机构的结构示意图；

图5为打磨机构的结构示意图；

图6为打磨机构和动力输出机构的连接关系示意图；

图7为图6中A-A向示意图；

图8为马达在初始位置时(步骤二)的示意图；

图9为步骤四的示意图；

图10为步骤五的示意图；

附图标记如下：

0、异种钢管接头；0-1、不锈钢管；0-2、合金钢管；0-3、对接环缝；1、装夹机构；1-1、芯棒；1-2、第一挡圈；1-3、第三橡胶圈；1-4、端板；1-5、螺母；1-6、轴承；2、打磨机构；2-1、中心杆；2-2、套环；2-3、限位杆；2-4、螺钉；2-5、第二挡圈；2-6、第一橡胶圈；2-7、砂轮环；2-8、第二橡胶圈；2-9、开口销；3、支架；4、动力输出机构；4-1、夹头；4-2、马达；4-3、滑移平台；4-4、升降装置；5、底座。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

实施例：

本实施例对以下结构的异种钢管接头0的焊疤进行打磨，其采用合金钢管0-2与不锈钢管0-1对接焊接方法进行连接固定，对接环缝设为0-3，异种钢管接头0中不锈钢管0-1长度设为L1，L1长度范围设为60～100mm；合金钢管0-2长度设为L2，L2长度范围设为50～80mm，异种钢管接头0长度设为L，L＝L1+L2，不锈钢管0-1与合金钢管0-2内径相同，尺寸均设为Φ1，Φ1数值范围设为20～75mm。

如图1～10所示，在一个较佳的实施例中，提供一种异种钢管接头根部打磨装置，包括装夹机构1、打磨机构2、支架3、动力输出机构4和底座5；

装夹机构1安装在底座5上，用于对异种钢管接头0进行装夹，装夹机构1包括芯棒1-1、第一挡圈1-2、第三橡胶圈1-3、端板1-4、螺母1-5和轴承1-6，芯棒1-1呈阶梯轴状，第三橡胶圈1-3能够旋转地套装在芯棒1-1上，两个第一挡圈1-2安装在芯棒1-1上，且分别位于第三橡胶圈1-3的两侧，第一挡圈1-2用于限制第三橡胶圈1-3在芯棒1-1上的轴向移动，端板1-4焊接固定安装在底座5上，端板1-4上开设有腰圆孔，芯棒1-1的一端插入端板1-4上的腰圆孔中，通过螺母1-5将芯棒1-1固定在端板1-4上，芯棒1-1的中心与底座5之间的距离通过腰圆孔可以实现高、低调节，轴承1-6位于芯棒1-1的下方，通过支座安装在底座5上，轴承1-6的外圈能够转动，两个轴承1-6分别位于芯棒1-1的两侧，轴承1-6选用滚针轴承。

打磨机构2包括套环2-2、限位杆2-3、螺钉2-4、第二挡圈2-5、开口销2-9、中心杆2-1和套装在中心杆2-1上的第二橡胶圈2-8、砂轮环2-7和第一橡胶圈2-6，第二橡胶圈2-8、砂轮环2-7和第一橡胶圈2-6能够旋转地依次套设在中心杆2-1的一端，即过渡配合安装，第一橡胶圈2-6位于砂轮环2-7的右侧，第二橡胶圈2-8位于砂轮环2-7的左侧，第一橡胶圈2-6的厚度大于第二橡胶圈2-8的厚度，第二挡圈2-5安装在中心杆2-1上，开口销2-9安装在中心杆2-1的左端端口处，开口销2-9和第二挡圈2-5用于限制第二橡胶圈2-8、砂轮环2-7和第一橡胶圈2-6在中心杆2-1上的轴向移动，套环2-2套设在中心杆2-1上，套环2-2上开设有螺纹孔，通过将螺钉2-4插入套环2-2上的螺纹孔中实现将套环2-2固定在中心杆2-1上，若干限位杆2-3周向均匀地焊接安装在套环2-2上，限位杆2-3的数量为4个，限位杆有两个作用，一个是限位，其次，均匀设置在套环2-2上使得打磨过程中更加平稳。

动力输出机构4包括夹头4-1、马达4-2、滑移平台4-3和升降装置4-4，马达4-2为风动马达，马达4-2头部安装夹头4-1，马达4-2通过夹头4-1与中心杆2-1连接，马达4-2能够滑移地安装在滑移平台4-3上，滑移平台4-3通过升降装置4-4安装在底座5上，使得滑移平台4-3相对于底座5能够实现升降功能。

支架3焊接安装在底座5上，支架3位于套环2-2和夹头4-1之间，支架3上开设有Y型槽口，中心杆2-1贯穿插在支架3的Y型槽口中，中心杆2-1与支架3为滑动摩擦接触。

第二橡胶圈2-8、砂轮环2-7、第一橡胶圈2-6、套环2-2和第三橡胶圈1-3均呈圆管状，横截面均为圆环状，第三橡胶圈1-3的外径设为Φ1′，第三橡胶圈1-3的外径Φ1′与异种钢管接头0的内径Φ1相同，第二橡胶圈2-8、砂轮环2-7和第一橡胶圈2-6的外径相同，设为Φ2，第二橡胶圈2-8、砂轮环2-7和第一橡胶圈2-6的外径Φ2小于异种钢管接头0的内径Φ1。

动力输出机构4带动砂轮环2-7进入异种钢管接头0内部，实现对异种钢管接头0根部焊疤的打磨。

本申请提供一种对异种钢管接头根部进行打磨的方法，利用上述的异种钢管接头根部打磨装置，具体步骤如下：

步骤一：如图8，装配打磨装置，根据异种钢接管头0内径尺寸，选择相应规格尺寸的第三橡胶圈1-3，选择外径小于异种钢接管头内径的第二橡胶圈2-8、砂轮环2-7和第一橡胶圈2-6，芯棒1-1的中心相对于底座5底部之间的距离设为H1，升降装置4-4能够上升或下降的距离设为H2，将马达4-2安装在滑移平台4-3上，通过升降装置4-4将滑移平台4-3上升H2的距离，此时马达4-2的位置为初始位置，马达4-2能够向前滑移的最大距离设为L5，(马达朝向装夹机构运动的方向为前向)马达4-2能够向后滑移的最大距离设为L4，马达4-2在初始位置时中心杆2-1的中心相对于底座5底部之间的距离设为H1′，芯棒1-1的中心相对于底座5底部之间的距离H1等于马达4-2在初始位置时中心杆2-1的中心相对于底座5底部之间的距离H1′；

步骤二：如图8，放置异种钢管接头0，异种钢管接头0放置在轴承1-6上并且套设在第三橡胶圈1-3上，零件之间有一定的摩擦力，异种钢管接头0能够相对芯棒1-1实现定轴自由旋转，保证异种钢接管头0也能够快速从第三橡胶圈1-3中取出，实现异种钢接管头0与装夹机构1快速分离操作，合金钢管0-2的一端端部与端板1-4贴合，砂轮环2-7沿中心杆2-1轴向的平分横截面相对于限位杆2-3的距离设为L1′，调整套环2-2的位置，使得远离端板1-4处的不锈钢管0-1的长度L1与砂轮环2-7沿中心杆2-1轴向的平分横截面相对于限位杆2-3的距离L1′相等；异种钢管接头0远离端板1-4的右端端口与限位杆2-3之间的距离设为L3，L3大于砂轮环2-7沿中心杆2-1轴向的平分横截面相对于限位杆2-3的距离L1′，保证异种钢接管头0也能够快速从第三橡胶圈1-3中取出，实现异种钢接管头0与装夹机构1快速分离操作，马达4-2在初始位置时，马达4-2能够向前滑移的最大距离L5大于异种钢管接头0远离端板1-4的一端端口与限位杆2-3之间的距离L3，方便后续砂轮环2-7的进入和退出；

步骤三：启动马达4-2，马达4-2带动中心杆2-1转动，中心杆2--1转动带动第二橡胶圈2-8、砂轮环2-7和第一橡胶圈2-6转动；

步骤四：如图9，马达4-2向前滑动L3的距离，使得第二橡胶圈2-8、砂轮环2-7和第一橡胶圈2-6移动至异种钢管接头0的内部，砂轮环2-7深入焊疤位置处，砂轮环2-7在异种钢管接头0中单边间隙设为H2′，H2′等于升降装置4-4能够上升或下降的距离H2，H2′＝(Φ1-Φ2)/2；

步骤五：如图10，升降装置4-4下降H2的距离，滑移平台4-3下降，此时，中心杆2-1的中心相对于底座5底部之间的距离为H1-H2，转动的砂轮环2-7与焊疤接触对焊疤进行打磨，之后，第二橡胶圈2-8和第一橡胶圈2-6与异种钢管接头0内壁(具体为被打磨掉的焊疤位置的两侧的异种钢管接头0内壁)接触产生摩擦，从而带动异种钢管接头0转动，以此往复，直至完成整圈异种钢管接头0内壁所有焊疤的打磨，此时马达4-2能够向后滑移的最大距离大于中心杆2-1左端顶部与限位杆2-3之间的距离L3，从而方便后续砂轮环2-7的退出；

步骤六：单根异种钢管接头0打磨完成后，通过升降装置4-4抬高滑移平台4-3，升降装置4-4上升H2的距离；

步骤七：马达4-2向后滑动L3的距离，使得第二橡胶圈2-8、砂轮环2-7和第一橡胶圈2-6退出异种钢管接头0，第一橡胶圈2-6的厚度大于第二橡胶圈2-8的厚度，这样可以缩短L3退出行程，方便退出；

步骤八：更换异种钢管接头0，直至打磨完所有异种钢管接头0。

Claims (6)

1.一种异种钢管接头根部打磨装置，其特征在于，包括装夹机构(1)、打磨机构(2)、动力输出机构(4)和底座(5)；所述装夹机构(1)安装在所述底座(5)上，用于对异种钢管接头(0)进行装夹，所述打磨机构(2)包括中心杆(2-1)和套装在中心杆(2-1)上的第二橡胶圈(2-8)、砂轮环(2-7)和第一橡胶圈(2-6)，所述第一橡胶圈(2-6)、第二橡胶圈(2-8)分别位于所述砂轮环(2-7)的两侧，所述动力输出机构(4)包括夹头(4-1)、马达(4-2)、滑移平台(4-3)和升降装置(4-4)，所述马达(4-2)通过所述夹头(4-1)与所述中心杆(2-1)连接，所述马达(4-2)能够滑移地安装在所述滑移平台(4-3)，所述滑移平台(4-3)通过所述升降装置(4-4)安装在所述底座(5)上，所述动力输出机构(4)带动所述砂轮环(2-7)进入所述异种钢管接头(0)内部，实现对异种钢管接头(0)根部焊疤的打磨。

2.如权利要求1所述的异种钢管接头根部打磨装置，其特征在于，所述装夹机构(1)包括芯棒(1-1)、第一挡圈(1-2)、第三橡胶圈(1-3)、端板(1-4)、螺母(1-5)和轴承(1-6)，所述芯棒(1-1)呈阶梯轴状，所述第三橡胶圈(1-3)能够旋转地套装在所述芯棒(1-1)上，两个所述第一挡圈(1-2)安装在所述芯棒(1-1)上，且分别位于所述第三橡胶圈(1-3)的两侧，所述第一挡圈(1-2)用于限制所述第三橡胶圈(1-3)在所述芯棒(1-1)上的轴向移动，所述端板(1-4)安装在所述底座(5)上，所述端板(1-4)上开设有腰圆孔，所述芯棒(1-1)的一端插入所述端板(1-4)上的腰圆孔中，通过所述螺母(1-5)将所述芯棒(1-1)固定在所述端板(1-4)上，所述轴承(1-6)位于所述芯棒(1-1)的下方，通过支座安装在所述底座(5)上，所述轴承(1-6)的外圈能够转动，两个所述轴承(1-6)分别位于所述芯棒(1-1)的两侧。

3.如权利要求1或2所述的异种钢管接头根部打磨装置，其特征在于，所述打磨机构(2)还包括套环(2-2)、限位杆(2-3)、螺钉(2-4)、第二挡圈(2-5)和开口销(2-9)，所述套环(2-2)套设在所述中心杆(2-1)上，所述套环(2-2)上开设有螺纹孔，通过将所述螺钉(2-4)插入所述套环(2-2)的螺纹孔中实现将所述套环(2-2)固定在所述中心杆(2-1)上，所述限位杆(2-3)安装在所述套环(2-2)上，所述第二橡胶圈(2-8)、砂轮环(2-7)和第一橡胶圈(2-6)能够旋转地依次套设在所述中心杆(2-1)的一端，所述第二挡圈(2-5)安装在所述中心杆(2-1)上，所述开口销(2-9)安装在所述中心杆(2-1)的一端端口处，所述开口销(2-9)和所述第二挡圈(2-5)用于限制所述第二橡胶圈(2-8)、砂轮环(2-7)和第一橡胶圈(2-6)在所述中心杆(2-1)上的轴向移动。

4.如权利要求3所述的异种钢管接头根部打磨装置，其特征在于，打磨装置还包括支架(3)，所述支架(3)安装在所述底座(5)上，所述支架(3)位于所述套环(2-2)和所述夹头(4-1)之间，所述支架(3)上开设有Y型槽口，所述中心杆(2-1)贯穿插在所述支架(3)的Y型槽口中。

5.如权利要求4所述的异种钢管接头根部打磨装置，其特征在于，所述第二橡胶圈(2-8)、砂轮环(2-7)、第一橡胶圈(2-6)、套环(2-2)和第三橡胶圈(1-3)均呈圆管状，所述第三橡胶圈(1-3)的外径与所述异种钢管接头(0)的内径相同，所述第二橡胶圈(2-8)、砂轮环(2-7)和第一橡胶圈(2-6)的外径相同，设为Φ2，所述第二橡胶圈(2-8)、砂轮环(2-7)和第一橡胶圈(2-6)的外径Φ2小于所述异种钢管接头(0)的内径Φ1。

6.如权利要求5所述的异种钢管接头根部打磨装置，其特征在于，若干所述限位杆(2-3)周向均匀地安装在所述套环(2-2)上，所述限位杆(2-3)的数量为三个、四个、五个、六个或八个。

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