[發明專利]一種用于大口徑、大壁厚、高鋼級鋼管端面的加工設備

有效

• 申請號: 201210029140.2
• 申請日: 2012-02-06
• 公開（公告）號: CN102581619A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 張玉華;劉任;郭瑞
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: B23P23/02
• 分類號: B23P23/02;B23Q35/04;B23Q5/40;B23Q5/04
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

【技術領域】

本發明屬于鋼管精加工設備技術領域，特別是一種用于大口徑、大壁厚、高鋼級鋼管端面的加工設備。

【背景技術】

鋼管生產中端面加工通常是指銑頭倒棱加工，高標準鋼管均需進行此項加工，特別是用于石油領域、水煤氣輸送領域等，所采用的鋼管必須要求銑頭倒棱加工，且加工后的質量必須滿足相應標準。近年來，隨著我國基礎建設如西氣東輸、南水北調等工程的實施，市場對高品質鋼管的需求量越來越大，隨著大油田、天然氣田的開發，國際間的能源開發合作，以及能源輸入和輸出的不斷增加，都需要各種優質的鋼管做支撐。因此結合我國經濟發展的需求，盡快開發研制出鋼管新型厚壁鋼管銑頭倒棱機非常重要。

厚壁鋼管銑頭倒棱機設備屬于一種專用機床設備，主要用于對鋼管進行管端倒坡口、平端面、去毛刺加工。目前市場上常用的平頭倒棱的方法是：鋼管夾緊固定，電機傳動刀盤主軸，在刀盤上與鋼管直徑相應的位置上裝有2-4把刀頭，通過刀盤旋轉使刀頭相對鋼管運動，加上使刀盤向鋼管方向的進給運動，實現對鋼管的端面的銑削加工。這種工作方式僅適合管徑、壁厚較小的鋼管，且加工質量差、效率低，設備穩定性差，特別是當鋼管厚壁達到一定程度后很難進行加工。

【發明內容】

本發明是針對上述鋼管端面加工存在的問題，提供一種用于大口徑、大壁厚、高鋼級鋼管端面的加工設備，該設備具有對鋼管口徑、壁厚適應力強，加工質量好，加工效率高，自動化程度高等特點，為高質量鋼管的精加工提供了一種實用、高效專用設備。

本發明的技術方案：

一種用于大口徑、大壁厚、高鋼級鋼管端面的加工設備，包括固定底座、移動底座、中心齒輪傳動支撐裝置、專用動力頭和進給機構，固定底座為鋼板焊接板型結構，下表面安裝在基礎上，上表面安裝有兩根直線導軌；移動底座為鋼板焊接板型結構，下表面安裝有滑塊并與固定底座的直線導軌形成滑動配合；中心輪傳動支撐裝置包括傳動機構、中心齒輪和支承座，傳動機構和中心齒輪分別懸臂安裝在支承座的兩端，傳動機構由電機和減速機組成，減速機輸出軸直接與中心齒輪的主軸相連，中心齒輪的主軸通過兩個軸承安裝在支承座內，中心輪傳動支撐裝置固定于移動底座的上表面；專用動力頭包括龍門機架、大盤、大盤支撐定位機構、大盤旋轉傳動機構、刀盤機構和刀盤傳動隨動齒輪機構，專用動力頭固定于移動底座的上表面，龍門機架為焊接式龍門結構，垂直放置，其底面通過螺栓固定在在移動底座上，大盤為圓桶形結構，桶底垂直安裝，在圓筒的外圓周上有環形導軌和外齒圈，大盤支撐定位機構由四點徑向滾輪支撐裝置和四點側向定位滾輪支撐裝置組成并分別安裝在龍門機架內側，支撐大盤定位于龍門機架上并繞大盤中心旋轉，大盤旋轉傳動機構由伺服電機、減速機和小齒輪構成，伺服電機與減速機直連，小齒輪直接安裝在減速機的輸出軸上并與大盤上的外齒圈嚙合，大盤旋轉傳動機構通過減速機底座安裝于龍門機架上角，刀盤機構包括倒棱刀盤機構和銑平面刀盤機構并固定在大盤底面上且呈180度布置，兩個刀盤機構分別通過底板與大盤平面構成移動配合，由絲杠帶動底板沿大盤徑向移動并實現刀盤公轉半徑調整，倒棱刀盤機構為可調角度的標準動力頭，其倒棱角度調節范圍為0-45°，在倒棱刀盤機構的上方設有仿行機構，倒棱刀盤機構及仿行機構均安裝在過渡板上，過渡板通過兩條導軌安裝在底板上，在兩板之間設有帶阻尼的彈簧裝置及定位裝置，仿行機構由仿行臂、滾輪、連桿及調節絲杠組成，共有8個連桿，其中4個連桿一端通過銷軸鉸接在仿行臂上，另外4個連桿的一端與支承滾輪的銷軸鉸接，連桿中間通過銷軸兩兩鉸接構成相互平行的兩套菱形機構，調節絲杠裝配在連桿中間銷軸上，滾輪壓在鋼管外壁上并隨鋼管外徑的變化移動，銑平面刀盤機構由主軸、軸承、外套、內套及絲杠組成，主軸通過軸承支撐在內套中，內套位于外套內并構成滑動配合，主軸通過滑鍵與刀盤傳動隨動齒輪機構的輸出軸連接，內套和外套通過絲杠實現平面刀盤位置調整，刀盤傳動隨動齒輪機構由固定支架、固定支架軸、懸臂齒輪、固定齒輪、移動支架、移動支架軸、隨動齒輪、過渡齒輪、心軸和連桿組成，固定支架固定在大盤底面內側，固定支架軸通過軸承裝配在固定支架內，固定支架軸上分別裝配有懸臂齒輪和固定齒輪，懸臂齒輪在固定支架的外端，懸臂齒輪與中心輪傳動支撐裝置的中心齒輪嚙合，在大盤旋轉時懸臂齒輪繞中心齒輪轉動并使刀盤在公轉的同時實現自傳，移動支架與刀盤機構的底板固定，移動支架內裝有移動支架軸和隨動齒輪，在固定支架和移動支架之間設有過渡齒輪和心軸，固定過渡齒輪的心軸和兩個支架由連桿形成可旋轉連接，懸臂齒輪、固定齒輪、隨動齒輪和過渡齒輪依次嚙合并將動力和運動傳遞給刀盤，刀盤位置移動時移動支架內的隨動齒輪繞過渡齒輪和固定支架內的懸臂齒輪、固定齒輪擺動，刀盤傳動隨動齒輪機構設有兩套，分別通過傳動軸與倒棱刀盤機構和銑平面刀盤機構連接；進給機構由驅動電機、減速機、滾珠絲杠、滾珠絲杠支座、絲杠螺母和絲杠螺母支座組成，驅動電機與減速機直連，滾珠絲杠通過軸承裝配在滾珠絲杠支座內，減速機和滾珠絲杠支座通過螺栓固定在固定底座上，絲杠螺母與滾珠絲杠匹配，絲杠螺母與絲杠螺母支座固定，絲杠螺母支座固定于移動底座的上表面。