CN221289559U - 一种模块化、组合式多功能刀杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及刀具技术领域，公开了一种模块化、组合式多功能刀杆，包括刀杆本体；所述刀杆本体前端开设有安装槽；所述安装槽用于安装可替换的刀头；所述刀杆本体后端为刀柄；所述刀柄用于与石油管接口连接；所述刀柄上设有与石油管接口相适配的连接螺纹；所述安装槽上设有连接孔；所述连接孔为与水平方向呈预设角度的倾斜孔；所述刀头通过连接孔与安装槽配合并与刀杆本体连接；所述预设角度为30°~60°。本实用新型能够用来解决现有的适用于石油管的加工刀具制作复杂、成本高昂的问题，整体刀杆结构简洁，通用性较强，能够有效提升加工效率，降低加工成本。

Description

一种模块化、组合式多功能刀杆

技术领域

本实用新型涉及刀具技术领域，具体涉及一种模块化、组合式多功能刀杆。

背景技术

石油管是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管，常用于油、气井的钻探及油、气的输送等场景中，应用范围广泛。在石油管加工行业中，为达到加工质量要求，需要采用符合国际ISO标准的特殊刀杆，作为加工石油管的工具，其具有耐磨、耐腐蚀和高强度的特点，并且，特殊刀杆的设计结构独特，可以加工如API、GOST、VAM等特殊螺纹及螺纹相关工序，包括镗孔、倒角、车端面、车密封面、去毛刺等。

但是，符合ISO标准刀杆的各类参数十分严格，并且与常规的刀具刀杆的参数设置差距较大。以ISO10889-1-2004中规定的刀杆接口为例，其特点是：（1）与机床连接部分有特定槽型，槽型有槽深、角度、圆弧、槽距等具体尺寸及公差；（2）除槽型外，连接部分的总长、相对位置有详细要求及公差；（3）不同规格的刀柄直径，（2）中的尺寸均不同。由于以上标准限制，此类特殊接口刀杆的制造比较复杂，连接部分需要单独磨制，如果是螺纹刀杆，其制造成本约为普通接口的2倍；如果是数控刀杆，其制造成本约为普通接口的5倍。无论是厂家按照参数自行生产，或者是直接购买这种标准刀杆，成本都十分昂贵，经济性较差。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种模块化、组合式多功能刀杆，用来解决现有的适用于石油管的加工刀具制作复杂、成本高昂的问题，整体刀杆结构简洁，通用性较强，能够有效提升加工效率，降低加工成本。

本实用新型提供的基础方案为：一种模块化、组合式多功能刀杆，包括刀杆本体；所述刀杆本体前端开设有安装槽；所述安装槽用于安装可替换的刀头；所述刀杆本体后端为刀柄；所述刀柄用于与石油管接口连接；所述刀柄上设有与石油管接口相适配的连接螺纹；

所述安装槽上设有连接孔；所述连接孔为与水平方向呈预设角度的倾斜孔；所述刀头通过连接孔与安装槽配合并与刀杆本体连接；所述预设角度为30°~60°。

进一步，所述刀柄为VDI刀柄。

进一步，所述安装槽包括第一安装槽和第二安装槽，分别位于刀杆本体前端的左侧和右侧；所述刀头包括与第一安装槽适配的一号刀头以及与第二安装槽适配的第二刀头。

进一步，所述刀杆本体中设有冷却液通道，所述冷却液通道的轴线与刀杆本体的轴线平行；所述冷却液通道用于向刀头输送冷却液。

进一步，所述刀杆本体前端还开设有卷屑槽，所述卷屑槽设于安装槽上方。

进一步，所述卷屑槽侧壁上设有数个出液排口；所述出液排口与所述冷却液通道相连通。

进一步，所述卷屑槽设有两个且分别与第一安装槽和第二安装槽相对应，所述出液排口对应设有两组，分别开设在卷屑槽侧壁的前端。

进一步，所述刀杆本体的前端与后端之间一体设有一定位平台，所述定位平台上设有贯通的定位孔，所述定位孔用于定位刀杆本体。

进一步，所述第一安装槽和第二安装槽之间间隔一中间体；所述中间体的宽度为15~18cm。

进一步，所述预设角度为45°。

本实用新型的工作原理及优点在于：

第一，本方案结构简洁，能够适配于石油管的加工，且有助于降低其加工成本。本方案中，刀柄结构为VDI刀柄，能够满足石油管加工标准要求。并且，在刀杆本体的前端，设置有安装槽，在安装槽处可以安装不同的刀头来进行加工，通过替换安装的刀头即可完成不同加工功能的切换，能够满足不同的加工工步对于加工刀具的不同需求的同时，保持对刀柄的复用。本方案中一个刀杆本体配合以不同的刀头即可等效与常规的多个整体刀具，集成度更高，并且，通过使用本方案，能够减少多个整体刀具中的多个特殊刀柄的设置成本，经济性更好。此外，相较于常规的分体式刀杆的设置方案，本方案中的一体式的刀杆本体不会与冷却通道、压紧螺钉等其余结构设置造成干涉，运作效果更好，加工更稳定。

第二，本方案能够实现多模块复合，具有较强的功能性和一定的通用性，能够大幅提升加工效率。本方案中，在第一安装槽和第二安装槽处可以同时安装两个刀头，两个刀头上可以再安装不同的刀具模块，使得可以在同一个工位上采用同一把刀体一次性完成两个工步，能够有效节省工位转换的时间，提升整体效率。再通过更换刀具模块或刀头，在不增加刀体本体的情况下，可以实现其他更多工步。并且，相较于常规的那种在刀杆上设置不同的刀片安装平面的复合刀杆，常规方案的刀片安装位置、安装型号相对固定，无法灵活更换，而本方案中刀头可灵活更换，且设有双刀头，复合能力更强，复合方式更灵活，能够自由组配、更换不同类型、不同型号的刀具、刀头。

特别的是，本方案中能够在设置双刀头的同时，保持较小的刀头总体积，能够满足小尺寸工件的加工需求。具体地，本方案中，刀头可配合连接螺钉等，通过连接孔（与水平方向呈预设角度的倾斜孔）与安装槽连接，并且，连接孔的倾斜角度保持为30°~60°。这样设置，能够通过一定程度上的倾斜定位，有效避免同处于一个刀杆本体上的两个刀头上的连接螺钉等部件之间相互干涉，可保证两个刀头之间不相互影响，使得两个刀头模块能够复合使用。其次，通过倾斜定位，能够进一步减少刀头在刀杆本体上的占用空间，进而减少组合体的头部尺寸（配有刀头的刀杆本体前端尺寸），进而实现对小内径的覆盖，使得复合刀头能够满足小尺寸石油管的加工需求。

附图说明

图1为本实用新型一种模块化、组合式多功能刀杆实施例的整体结构第一示意图；

图2为本实用新型一种模块化、组合式多功能刀杆实施例的整体第二结构示意图；

图3为本实用新型一种模块化、组合式多功能刀杆实施例的整体结构前端示意图；

图4为本实用新型一种模块化、组合式多功能刀杆实施例的刀杆本体结构示意图；

图5为本实用新型一种模块化、组合式多功能刀杆实施例的刀杆本体的俯视图；

图6为本实用新型一种模块化、组合式多功能刀杆实施例的刀杆本体的左视图；

图7为本实用新型一种模块化、组合式多功能刀杆实施例的刀杆本体的左视图的剖视图；

图8为本实用新型一种模块化、组合式多功能刀杆实施例的刀杆本体的透视示意图；

图9为本实用新型一种模块化、组合式多功能刀杆实施例的整体结构的局部剖视图；

图10为本实用新型一种模块化、组合式多功能刀杆实施例的第一刀头结构示意图；

图11为本实用新型一种模块化、组合式多功能刀杆实施例的第二刀头结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：刀杆本体1、第一安装槽2、第二安装槽3、中间体4、连接孔5、卷屑槽6、出液排口61、第一刀头7、第一刀片槽701、第一安装孔702、端面倒角模块703、第二刀头8、第二刀片槽801、第二安装孔802、螺纹刀具模块803、冷却液通道9、定位平台10、定位孔101、刀柄11、连接螺纹12。

实施例基本如附图1、图2和图3所示：一种模块化、组合式多功能刀杆，包括刀杆本体1。

如附图4、图5所示，所述刀杆本体1前端开设有安装槽；所述安装槽用于安装可替换的刀头。所述刀杆本体1后端为刀柄11；所述刀柄11用于与石油管接口连接。所述刀杆本体1的前端与后端之间一体设有一定位平台10，所述定位平台10上设有贯通的定位孔101，所述定位孔101用于定位刀杆本体1。

具体地，所述刀柄11为VDI刀柄；刀柄11上设有与石油管接口相适配的连接螺纹12；本实施例中，刀柄11为满足ISO10889-1-2004标准要求的直径为50mm的圆柱柄。在实际应用中，根据不同的加工标准要求，可对应修改刀柄11结构，替换为其他的特定接口刀柄11（不局限于VDI刀柄），以满足与不同的机床的连接需求。

具体地，所述安装槽上设有连接孔5；所述连接孔5为与水平方向呈预设角度的倾斜孔；所述刀头通过连接孔5与安装槽配合并与刀杆本体1连接；所述预设角度为30°~60°。所述安装槽包括第一安装槽2和第二安装槽3，分别位于刀杆本体1前端的左侧和右侧；第一安装槽2和第二安装槽3中均设有一组连接孔5，单组连接孔5包括水平并排设置的两个连接孔5。

需要说明的是，本实施例中，如图3所示，第一安装槽2和第二安装槽3并不是左右相互对称，其中，处于刀杆本体1端部的左侧的第一安装槽2的设置位置相对靠后，而处于右侧的第二安装槽3的设置位置相对靠前。这样设置，安装在第一安装槽2和第二安装槽3中的特定的刀头能够更好的进行实际工作，避免干涉。

所述刀头包括与第一安装槽2适配的一号刀头以及与第二安装槽3适配的第二刀头8。在实际应用中，可以根据需要对刀头进行任意组合，比如第一刀头7为处理石油管倒角的刀头组件，第二刀头8为处理石油管斜面切割的刀头组件，也可以将第一刀头7变更为处理石油管斜面切割的刀头组件，将第二刀头8变更为处理管修整的刀头组件，此处只做举例，不做限制。本方案能够灵活组合成不同的组合加工刀具，以满足加工如API、GOST、VAM等特殊螺纹及螺纹相关工序，包括镗孔、倒角、车端面、车密封面、去毛刺等的不同加工需求，适用性较强。

本实施例中，如附图10和图11所示，第一刀头7为倒角刀头组件，第二刀头8为螺纹刀组件。如图所示，第一刀头7上设有与第一安装槽2处连接孔5的位置尺寸相对应的第一安装孔702，以用于与连接孔5配合，完成第一刀头7的安装。第一刀头7的前端设有第一刀片槽701，在此刀片槽中可安装型号为SNMM190624的端面倒角模块703。同理，第二刀头8上设有与第二安装槽3处连接孔5的位置尺寸相对应的第二安装孔802，以用于与连接孔5配合，完成第二刀头8的安装。第二刀头8的前端设有第二刀片槽803，在此刀片槽中可安装型号为K5BN2-3(2008)的螺纹刀具模块803。如图8所示，在第一刀头7和第二刀头8完成安装，且刀头上均安装刀具后，刀尖相对于各自刀头结构的高度H=25mm，刀尖处于本体圆柱中心处。其中，螺纹刀具模块803加工内螺纹时可采用10°正前角，能够保持刀尖锋利的同时，避免干涉。

本实施例中，所述预设角度优选为45°，如附图8所示。以第一安装槽2和第一刀头7为例，第一刀头7安装到第一安装槽2中，并采用45°双M10×30的连接螺钉通过连接孔5将第一刀头7紧固在第一安装槽2中，进而实现与刀杆本体1的稳固连接，连接可靠。并且，45°的倾斜孔角度设置最优，能够通过一定程度上的倾斜定位，有效避免同处于一个刀杆本体1上的两个刀头上的连接螺钉等部件之间相互干涉，可保证两个刀头之间不相互影响，使得两个刀头模块能够复合使用。其次，通过倾斜定位，能够进一步减少刀头在刀杆本体1上的占用空间，进而减少组合体的头部尺寸(配有刀头的刀杆本体1前端尺寸)，进而实现对小内径的覆盖，使得复合刀头能够满足小尺寸石油管的加工需求。

如附图6、图7和图9所示，所述刀杆本体1中设有冷却液通道9，所述冷却液通道9的轴线与刀杆本体1的轴线平行；所述冷却液通道9用于向刀头输送冷却液。刀杆本体1前端还开设有卷屑槽6，所述卷屑槽6设于安装槽上方。具体地，所述卷屑槽6侧壁上设有数个出液排口61；所述出液排口61与所述冷却液通道9相连通。所述卷屑槽6设有两个且分别与第一安装槽2和第二安装槽3相对应，所述出液排口61对应设有两组，分别开设在卷屑槽6侧壁的前端。本实施例中，单组出液排口61设有4个，能够有效输出冷却液，及时冷却刀头。

所述第一安装槽2和第二安装槽3之间间隔一中间体4；所述中间体4的宽度为15~18cm。本实施例中，中间体4的宽度可优选为16.5mm。在实际应用中，此中间体4宽度条件下，两个刀头上的刀具刀尖距离可缩小至103.2mm，可加工最小内径108mm的内螺纹，可以满足规格4 1/2——13 3/8英寸的API标准BC螺纹加工，并且，中间体4的宽度足够，能够满足冷却管道的排布以达到内冷效果。

在具体应用中，可将刀杆本体1的刀柄11与机床连接，再采用连接螺钉将第一刀头7和第二刀头8通过连接孔5和安装槽固定在刀杆本体1上。并根据加工工序的需要，在第一刀头7和第二刀头8上配置刀具模块，本实施例中预设加工工序为车螺纹——倒角——车端面，则在第一刀头7和第二刀头8上分别配置端面倒角模块703和螺纹刀具模块803；完成刀具对准后启动加工，由螺纹刀具模块803进行螺纹车削，再由端面倒角模块703依次完成倒角——车端面工序。采用一个刀杆，可灵活配备不同的刀头与刀具模块，满足不同工序的需求；并能够在加工中，采用一个刀杆一次性完成多道工序，操作方便高效。

本实施例提供的一种模块化、组合式多功能刀杆，能够用来解决现有的适用于石油管的加工刀具制作复杂、成本高昂的问题，整体刀杆结构简洁，通用性较强，能够有效提升加工效率，降低加工成本。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种模块化、组合式多功能刀杆，其特征在于：包括刀杆本体；所述刀杆本体前端开设有安装槽；所述安装槽用于安装可替换的刀头；所述刀杆本体后端为刀柄；所述刀柄用于与石油管接口连接；所述刀柄上设有与石油管接口相适配的连接螺纹；

所述安装槽上设有连接孔；所述连接孔为与水平方向呈预设角度的倾斜孔；所述刀头通过连接孔与安装槽配合并与刀杆本体连接；所述预设角度为30°~60°。

2.根据权利要求1所述的一种模块化、组合式多功能刀杆，其特征在于：所述刀柄为VDI刀柄。

3.根据权利要求1所述的一种模块化、组合式多功能刀杆，其特征在于：所述安装槽包括第一安装槽和第二安装槽，分别位于刀杆本体前端的左侧和右侧；所述刀头包括与第一安装槽适配的一号刀头以及与第二安装槽适配的第二刀头。

4.根据权利要求3所述的一种模块化、组合式多功能刀杆，其特征在于：所述刀杆本体中设有冷却液通道，所述冷却液通道的轴线与刀杆本体的轴线平行；所述冷却液通道用于向刀头输送冷却液。

5.根据权利要求4所述的一种模块化、组合式多功能刀杆，其特征在于：所述刀杆本体前端还开设有卷屑槽，所述卷屑槽设于安装槽上方。

6.根据权利要求5所述的一种模块化、组合式多功能刀杆，其特征在于：所述卷屑槽侧壁上设有数个出液排口；所述出液排口与所述冷却液通道相连通。

7.根据权利要求6所述的一种模块化、组合式多功能刀杆，其特征在于：所述卷屑槽设有两个且分别与第一安装槽和第二安装槽相对应，所述出液排口对应设有两组，分别开设在卷屑槽侧壁的前端。

8.根据权利要求1所述的一种模块化、组合式多功能刀杆，其特征在于：所述刀杆本体的前端与后端之间一体设有一定位平台，所述定位平台上设有贯通的定位孔，所述定位孔用于定位刀杆本体。

9.根据权利要求3所述的一种模块化、组合式多功能刀杆，其特征在于：所述第一安装槽和第二安装槽之间间隔一中间体；所述中间体的宽度为15~18cm。

10.根据权利要求1所述的一种模块化、组合式多功能刀杆，其特征在于：所述预设角度为45°。