专利名称：管道切断坡口机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及切坡机械加工设备，尤其涉及一种能对大直径钢管进行内、外坡口加工及切断的环状管道切断坡口机。
背景技术：
目前，钢管切割坡口的方法一般采用车床车削加工或氧割及手动砂轮磨削加工，前者设备体积庞大，重量重，仅适合在固定地点加工，对于大直径钢管来说，运输、装夹很不方便；后者虽说能在现场加工，但它加工的表面质量差，功效低，而且被加工工件受热后金属晶格会发生变化，相应材质内部质量发生变化，引起工件耐温、耐压性能降低。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种结构简单，工作效率高，加工表面质量好，能方便在线安装加工的状管道切断坡口机，使其能对大直径钢管进行内、外坡口加工及切断。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案管道切断坡口机，由驱动机构、刀架机构和夹紧机构组成，其特征是所述夹紧机构由环状本体和夹紧丝杆构成，夹紧丝杆均匀设置在本体的圆周方向；所述驱动机构由大齿轮、导轨、滚珠、电机和减速箱构成，导轨由固定于大齿轮上的外导轨和固定于本体上的内导轨构成，滚珠位于内导轨和外导轨之间，大齿轮位于本体内腔中的内导轨与本体内端面之间；电机和减速箱固定在本体上，减速箱的输出齿轮与大齿轮相啮合；所述刀架机构包括刀架座、刀盒，所述刀盒与水平进刀机构和垂直进刀机构相连，刀架座固定在大齿轮上。
所述外导轨和内导轨可以是横断面为V形的弧形导轨，内导轨由两部分构成，一部分为固定在本体上的固定环，另一部分为调整环，调整环与固定环之间设置有可调节厚度的垫片，它们之间用螺栓紧固。更换不同厚度的垫片，可以调节滚珠在内外导轨中的预应力。本实用新型在使用时要求滚珠具有一定的预应力，使滚珠进行有阻尼的转动，保证刀具切削时稳定，深度切削时不抖动。
所述本体、大齿轮、导轨可以是由两半圆周部分拼接的环状体，便于在线装夹。
所述外导轨可固定于大齿轮内表面，固定于本体上的内导轨沿径向对应于外导轨，在大齿轮颈部外表面与本体内端面之间设置有间隙密封带。
在所述外导轨和大齿轮内可以设置有滚珠双循环或滚珠多循环导轨，该循环导轨中设置有滚珠。所述滚珠双循环或滚珠多循环结构是滚动摩擦中典型结构，它能够解决在工作中不掉珠的问题，其滚珠双循环或滚珠多循环导轨与内、外导轨相连。
在大齿轮上表面与大齿轮中心对称位置可以两个刀架机构，使每个刀架机构中刀具的刀口朝向大齿轮中心。本实用新型采用这种双刀相对切削方式，使切削力平衡，减少设备的功率消耗。
在上述方案中，所述刀架机构可以为用于安装加工外坡口刀具或切断刀具的外坡口刀架机构，其中的水平进刀机构由套装在刀架座上的水平进刀丝杆和水平燕尾导轨构成，水平燕尾导轨由固定于刀架座上的水平公燕尾槽和与其相配的位于十字燕尾块的水平母燕尾槽构成，水平进刀丝杆与固定于于十字燕尾块中的螺母相配；所述刀架机构中的垂直进刀机构由套装在十字燕尾块顶部的垂直进刀丝杆和垂直燕尾导轨构成，垂直燕尾导轨由位于刀盒上的母燕尾槽和与其相配的位于十字燕尾块的垂直公燕尾槽构成，垂直进刀丝杆与固定于刀盒中的螺母相配。
所述水平进刀丝杆的头部与拨轮相连，在与拨轮相对应的位置处设置有与本体相连的拨杆。刀具每旋转一圈，拨杆拨动拨轮转动一个角度，同时带动丝杆转动，使刀架带动刀具作脉动水平进给运动。
在上述方案中，所述刀架机构还可以为内坡口刀架机构，该内坡口刀架机构是在外坡口刀架机构的基础上添加一套内坡口刀杆机构构成，内坡口刀杆机构由安装刀具的刀杆、刀杆套、内坡口进刀丝杆和连接块构成，连接块一头与外坡口刀架机构中的刀盒固定相连，另一头由销轴与刀杆套相连，刀杆套与连接块之间设有旋转限位装置，刀杆位于刀杆套的轴向滑孔中，内坡口进刀丝杆套装在刀杆套顶部，沿刀杆轴向与位于刀杆中的螺母相配。
分别固定有外坡口刀架机构和内坡口刀架机构可以分别固定在大齿轮上表面与大齿轮中心对称位置处。
本实用新型工作时，是将两个半圆形本体现场拼装在需加工的管道工件上，用压紧螺杆将工件夹紧，调整好刀具，然后启动电机，通过减速箱的输出齿轮带动大齿轮转动，使刀具作圆周切削运动，大齿轮每转动一圈，刀具自动进给一个进刀量。外坡口刀架机构可以完成管道的坡外口、切断工作；内坡口刀架机构可以完成管道的坡内口工作。本实用新型结构简单，输出功率大，整机总量轻，安装操作方便，可以在线安装、加工，一次装夹可完成切割和坡口两种类型的工作，加工方式为冷切削方式，工作效率高，加工表面质量好。采用外环定位夹紧，可调预应力滚珠滚动摩擦的方案，使切削力平衡，切削稳定，振动小。本实用新型特别适合于大直径的管道现场施工，可以坡切￠219mm-￠711mm的管件，管壁厚度可达100mm，同时可加工不易装上机床加工的大直径长轴切断及部分外壁整形的工作。
图1是本实用新型的主视图。
图2是本实用新型的俯视图。
图3是本实用新型的右视图。
图4是水平燕尾导轨的主视图。
图5是图4的左视图。
图6是十字燕尾块的主视图。
图7是图6的俯视图。
图8是图6的左视图。
图9是刀盒的A-A剖视图。
图10是图9的俯视图。
图11是图9的左视图。
具体实施方式
参见图1至图3。本实用新型由驱动机构1、刀架机构2和夹紧机构3组成。其中，所述夹紧机构3由环状本体31和夹紧丝杆32构成，夹紧丝杆32均匀设置在本体31圆周方向的螺孔中。
所述驱动机构1由电机11、减速箱12、大齿轮13、外导轨14、内导轨15和滚珠16构成，其中，外导轨14固定于大齿轮13内表面，内导轨15固定于本体31上，所述外导轨14和内导轨15是V形导轨，内导轨15由两部分构成，一部分为固定在本体31上的固定环17，另一部分为调整环18，调整环18与固定环17之间设置有可调节厚度的垫片(图中未表示)，它们之间用螺栓紧固。在大齿轮13颈部外表面与本体31内端面之间设置有间隙密封带(图中未表示)。滚珠16位于内导轨15和外导轨14之间，大齿轮13位于本体内腔中的内导轨15与本体内端面之间。在外导轨14和大齿轮13对应处设置有滚珠双循环导轨，滚珠双循环导轨与内、外导轨相连。所述减速箱12的输出齿轮与大齿轮13相啮合，减速箱12的输入齿轮通过与其相啮合的锥齿轮与电机11的输出轴相连。
所述刀架机构由外坡口刀架机构和内坡口刀架机构组成，它们分别固定在大齿轮上表面与大齿轮中心对称位置处。所述外坡口刀架机构包括刀架座21、刀盒22，所述刀盒22与水平进刀机构23和垂直进刀机构24相连，刀架座21固定在大齿轮13上。其中，水平进刀机构23由套装在刀架座上的水平进刀丝杆231和水平燕尾导轨232构成，水平进刀丝杆231头部的光轴穿过刀架座21中的轴向定位孔，该轴向定位孔对水平进刀丝杆231进行轴向定位。水平燕尾导轨232由固定于刀架座21上的水平公燕尾槽233和与其相配的位于十字燕尾块25的水平母燕尾槽234构成，水平进刀丝杆231与固定于于十字燕尾块25中的螺母相配；垂直进刀机构24由套装在十字燕尾块25顶部的垂直进刀丝杆241和垂直燕尾导轨242构成，垂直进刀丝杆241头部的光轴穿过十字燕尾块25顶部中的轴向定位孔，该轴向定位孔对垂直进刀丝杆241进行轴向定位，垂直燕尾导轨242由位于刀盒22上的母燕尾槽243和与其相配的位于十字燕尾块25的垂直公燕尾槽244构成，垂直进刀丝杆241与固定于刀盒22中的螺母相配。
水平进刀丝杆231的头部通过传动齿轮付235与拨轮236相连，在与拨轮236相对应的位置处设置有与本体相连的撞块237。撞块237的位置能使外坡口刀具4在作水平进刀运动时保证撞块237与拨轮236碰撞，使大齿轮13每转动一圈，外坡口刀具4自动进给一个进刀量。
所述内坡口刀架机构是在外坡口刀架机构的基础上添加一套内坡口刀杆机构构成，内坡口刀杆机构由安装内坡口刀具5的刀杆26、刀杆套27、内坡口进刀丝杆28和连接块29构成，连接块29一头与外坡口刀架机构中的刀盒22固定相连，另一头由销轴与刀杆套27相连，刀杆套27与连接块29之间设有旋转限位装置，该旋转限位装置由设置在刀杆套27上的螺栓271和与其相配的置于连接块29上的弧形槽291构成。刀杆26位于刀杆套的轴向滑孔中，内坡口进刀丝杆28套装在刀杆套27顶部，沿刀杆26轴向与位于刀杆中的螺母相配。内坡口进刀丝杆28头部的光轴穿过刀杆套27顶部中的轴向定位孔，该轴向定位孔对内坡口进刀丝杆28进行轴向定位，本实用新型还可以在大齿轮13上表面上两个与大齿轮中心对称位置分别固定两个外坡口刀架机构，也可以在大齿轮13上表面安装一个外坡口刀架机构或一个内坡口刀架机构。
尽管实施例对本实用新型作出了详尽的描述，但人们还可对其作出不偏离其中心思想的修改，这些修改都应属于本实用新型的保护范围之内，本实用新型的保护范围应以权利要求书为准。
权利要求1.管道切断坡口机，由驱动机构、刀架机构和夹紧机构组成，其特征是所述夹紧机构由环状本体和夹紧丝杆构成，夹紧丝杆均匀设置在本体的圆周方向；所述驱动机构由大齿轮、导轨、滚珠、电机和减速箱构成，导轨由固定于大齿轮上的外导轨和固定于本体上的内导轨构成，滚珠位于内导轨和外导轨之间，大齿轮位于本体内腔中的内导轨与本体内端面之间；电机和减速箱固定在本体上，减速箱的输出齿轮与大齿轮相啮合；所述刀架机构包括刀架座、刀盒，所述刀盒与水平进刀机构和垂直进刀机构相连，刀架座固定在大齿轮上。
2.按照权利要求1所述管道切断坡口机，其特征是所述外导轨和内导轨的横断面是V形的弧形导轨，内导轨由两部分构成，一部分为固定在本体上的固定环，另一部分为调整环，调整环与固定环之间设置有可调节厚度的垫片，它们之间用螺栓紧固。
3.按照权利要求1所述管道切断坡口机，其特征是所述本体、大齿轮、导轨是由两半圆周部分拼接的环状体。
4.照权利要求1所述管道切断坡口机，其特征是在所述外导轨和大齿轮内设置有滚珠双循环或滚珠多循环导轨，该导轨中设置有滚珠。
5.照权利要求1所述管道切断坡口机，其特征是在大齿轮上表面与大齿轮中心对称位置分别固定有两个刀架机构。
6.按照权利要求1至5所述任意一种管道切断坡口机，其特征是所述刀架机构为外坡口刀架机构，其中的水平进刀机构由套装在刀架座上的水平进刀丝杆和水平燕尾导轨构成，水平燕尾导轨由固定于刀架座上的水平公燕尾槽和与其相配的位于十字燕尾块的水平母燕尾槽构成，水平进刀丝杆与固定于于十字燕尾块中的螺母相配；所述刀架机构中的垂直进刀机构由套装在十字燕尾块顶部的垂直进刀丝杆和垂直燕尾导轨构成，垂直燕尾导轨由位于刀盒上的母燕尾槽和与其相配的位于十字燕尾块的垂直公燕尾槽构成，垂直进刀丝杆与固定于刀盒中的螺母相配。
7.按照权利要求6所述管道切断坡口机，其特征是在水平进刀丝杆的头部与拨轮相连，在与拨轮相对应的位置处设置有与本体相连的拨杆。
8.按照权利要求6所述管道切断坡口机，其特征是所述刀架机构为内坡口刀架机构，该内坡口刀架机构是在外坡口刀架机构的基础上添加一套内坡口刀杆机构构成，内坡口刀杆机构由安装刀具的刀杆、刀杆套、内坡口进刀丝杆和连接块构成，连接块一头与外坡口刀架机构中的刀盒固定相连，另一头由销轴与刀杆套相连，刀杆套与连接块之间设有旋转限位装置，刀杆位于刀杆套的轴向滑孔中，内坡口进刀丝杆套装在刀杆套顶部，沿刀杆轴向与位于刀杆中的螺母相配。
9.按照权利要求5所述管道切断坡口机，其特征是在大齿轮上表面与大齿轮中心对称位置分别固定有外坡口刀架机构和内坡口刀架机构，所述内坡口刀架机构是在外坡口刀架机构的基础上添加一套内坡口刀杆机构构成，内坡口刀杆机构由安装刀具的刀杆、刀杆套、内坡口进刀丝杆和连接块构成，连接块一头与外坡口刀架机构中的刀盒固定相连，另一头由销轴与刀杆套相连，刀杆套与连接块之间设有旋转限位装置，刀杆位于刀杆套的轴向滑孔中，内坡口进刀丝杆套装在刀杆套顶部，沿刀杆轴向与位于刀杆中的螺母相配。
专利摘要本实用新型涉及管道切断坡口机，由驱动机构、刀架机构和夹紧机构组成，其特征是所述夹紧机构由环状本体和夹紧丝杆构成，夹紧丝杆均匀设置在本体的圆周方向；所述驱动机构由大齿轮、导轨、滚珠、电机和减速箱构成，导轨由固定于大齿轮上的外导轨和固定于本体上的内导轨构成，滚珠位于内导轨和外导轨之间；电机和减速箱固定在本体上，减速箱的输出齿轮与大齿轮相啮合；所述刀架机构包括刀架座、刀盒，所述刀盒与水平进刀机构和垂直进刀机构相连，刀架座固定在大齿轮上。本实用新型结构简单，安装操作方便，可以在线安装、加工，一次装夹可完成切割、坡内口和坡外口的工作，工作效率高，加工表面质量好，特别适合于大直径的管道现场施工。
文档编号B23B5/16GK2825167SQ20052009822
公开日2006年10月11日 申请日期2005年9月29日 优先权日2005年9月29日
发明者于关泉 申请人:武汉市高雄科技发展有限责任公司