專利名稱：管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)。涉及磨削用的工具和管道系統(tǒng) 技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
管道焊接接頭坡口形式設(shè)計是管道施工技術(shù)和施工工藝的一個重要環(huán)節(jié)，包 括坡口形狀、坡口加工和坡口工藝試驗等環(huán)節(jié)。理想的坡口形式不僅能夠保證焊 接質(zhì)量，而且能夠提高施工效率、降低勞動強度和節(jié)省填充材料。隨著鋼管壁厚 的不斷增大，管道焊接施工過程中釆用復(fù)合型坡口的優(yōu)勢也越來越明顯，而通常 采用的機加工方法難以加工出符合要求的復(fù)合坡口 ，工程用坡口機的管徑適應(yīng)范 圍較窄，不能滿足當前焊接工藝評定對坡口加工的需要。
目前，管道施工現(xiàn)場應(yīng)用的管端坡口加工機主要包括擴漲裝置、主軸部件、 刀具裝置和液壓系統(tǒng)四大部分。設(shè)備加工出的坡口質(zhì)量較高。但當管徑變化較大
時，需要重新購買新的設(shè)備；當管徑變化較小時，需要重新調(diào)整刀具的位置和角 度。
現(xiàn)有的機加工釆用固定刀頭，當管圈橢圓度變形較大時，管圈邊緣和吃刀之 間的距離不一致，導(dǎo)致刀具的切削量不一致，主要有以下不足
1) 使機加工出來的坡口鈍邊變化較大；
2) 加工復(fù)合坡口時，坡口角度的拐點變化較大，坡口很不均勻；
3) 復(fù)合坡口拐點處，不能圓滑過渡，容易出現(xiàn)夾角，焊接接頭容易引起未熔合。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是設(shè)計一種適用范圍廣、能加工多種坡口形式、高效、節(jié) 能、高質(zhì)量的管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)。
- 本實用新型是管道坡口機刀頭配套的隨動機構(gòu)，釆用隨動結(jié)構(gòu)解決機加工和 現(xiàn)場用坡口機的一些坡口加工問題。其結(jié)構(gòu)如圖1、圖2和圖3所示，它由滾輪1、 滾輪軸2、刀頭3、刀頭軸5、支撐架4、底托6、支撐塊7和彈簧8組成。其中 支撐架4分為支撐板I4-1、支撐板I14-2、支撐板III4-3三塊。滾輪l內(nèi)裝軸承與滾輪軸2相連，滾輪軸2另 一端穿過刀頭3的小孔后用螺母定位，刀頭3大孔內(nèi) 安裝錐形軸承，刀頭軸5穿過刀頭3的軸承和支撐板I 4-1后用螺母定位，將刀頭 3與支撐板I 4-1連接，支撐板I 4-1與支撐塊7通過焊接連成一體，支撐塊7與 彈簧8相連接；支撐板I4-1與支撐板III4-3垂直安裝，并通過焊接聯(lián)成一體，支 撐板II4-2分別于與支撐板I 4-1和支撐板III4-3成垂直連接，并通過焊接聯(lián)成一 體，對支撐板I 4-1和支撐板I114-3起加固作用；底托6與刀頭3釆用焊接連為一 體，用來連接刀進給機構(gòu)。 糾
滾輪1的形狀如圖4-圖5所示，其外形為陀螺狀，中心為未打穿的四臺階圓坑， 從外到里的坑的第一階上有四個均勻分布的小螺孔；
滾輪軸2的形狀如圖6所示，為一變徑軸，從一頭看，外徑依次為小、大、中、 最??；最小外徑端頭有螺紋；
刀頭3的形狀如圖7-圖9所示，它是一 "N"形平板，在上、下兩端分別有小 孔和大孔，并在孔的上邊有凸塊；
刀頭軸5的形狀如圖16所示，它是一變徑軸，從一頭看，外徑依次為大、中、 小、最??；最小外徑端頭有螺紋；
支撐架4的3種形狀分別是支撐板I 4-1如圖10、圖11所示，它是偏一角有 孔的矩形平板;支撐板II4-2如圖12、圖13所示，它為等邊直角三角形平板；支撐 板1114-3為四個角有圓孔的平板；
底托6的形狀如圖17-圖19所示，它為中心有孔、兩邊有對稱弧形孔的圓板， 弧形孔不等徑，上部弧形直徑稍大，下部直徑較小；
支撐塊7形狀如圖20 -圖21所示，為一方形平板，支撐塊7與彈簧8相連接 用來限制刀頭3的運動。
彈簧8是保證管子與滾輪1緊貼，滾輪l與管圈緊貼，是保證刀與管子間的 距離保持一致；隨著管子橢圓度的變化，由于滾輪l與管子緊貼，滾輪l也隨著 管子橢圓度而變化，滾輪1的變化，帶動刀頭3與刀頭軸5間的軸承和管子橢圓 度一起變化，刀頭3的運動帶動底托6也隨橢圓度而變化，與底托6相連的刀調(diào) 整機構(gòu)一起運動，保證管端的切削位置和切削量一致?！?br> 支撐架4是對刀頭3和滾輪2的支撐固定結(jié)構(gòu)。底座6能夠?qū)Φ毒哌M行旋轉(zhuǎn)， 在管徑變化較小時，通過底座6對刀具進行旋轉(zhuǎn)，直接進行坡口加工。
本管道坡口機刀頭隨動機抅與管道坡口機的連接有兩部分，一是與微調(diào)刀機構(gòu)相連，二是與移動架相連:
釆用螺栓穿過底托6的兩個弧形孔與左右微調(diào)刀機構(gòu)相連接，微調(diào)刀機構(gòu)釆 用螺栓與刀桿相連;支撐塊4與左右調(diào)刀機構(gòu)連接，刀與刀桿相連；
在支撐板III4-3下邊，由4個螺栓與移動架(前后移和左右移)相連，其中 支撐板III4-3直接與能夠左右移動的機構(gòu)相連，左右移動的機構(gòu)與能夠前后的移 動機構(gòu)相連，前后移動機構(gòu)與地面的支撐臺相連。
本管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)與管道坡口機刀頭配套后能夠保證坡口的加工質(zhì) 量，其鈍邊一致，鈍邊并不會由于管子橢圓度較大而出現(xiàn)有的地方鈍邊較厚，有 的地方無鈍邊。通過更換刀具和調(diào)整角度，能夠加工出多種形式的、高質(zhì)量的復(fù) 合坡口。
本坡口機釆用隨動結(jié)構(gòu)解決了機加工和現(xiàn)場用坡口機的 一 些坡口加工問題。 適用范圍廣，能加工多種坡口形式，且高效、節(jié)能、高質(zhì)量。

圖l管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)結(jié)構(gòu)正視圖
圖2管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)結(jié)構(gòu)側(cè)視圖
圖3管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)結(jié)構(gòu)俯視圖
圖4滾輪正剖視圖
圖5滾輪側(cè)視囹
圖6滾輪軸正視圖
圖7刀頭正視圖
圖8刀頭側(cè)視圖
圖9刀頭俯視圖(局部剖視) 圖10支撐板1主試圖
圖11支撐板1左試圖(圖9中A-A剖視圖) 圖12支撐板2主試圖 圖13支撐板2左試圖 圖14支撐板3主試圖
圖15支撐板3左試圖(圖13中A-A剖視圖) 圖16刀頭軸主視圖 圖17底托主視圖18底托左剖視圖
圖19底托下剖視圖(圖16中A-A剖視圖) 圖20支撐塊7主視圖 圖21
糾
1-3-
-刀頭
2-4-
-滾輪軸
徵
4-1一支,
豐1
I
4- 2—支撐板n
5— 刀頭軸 7—支撐塊
4-3—支撐板m
6—底托 8—彈簧
具體實施方式
實施例.本例是一①500 1440mm管徑范圍管道坡口機實驗樣機配套的關(guān)鍵 結(jié)構(gòu)。該①500 1440mm管徑范圍多功能管段坡口機包括動力頭、管徑調(diào)整漲緊 裝置、隨動機構(gòu)和刀進給機構(gòu)。本隨動機構(gòu)構(gòu)成如圖l、圖2和圖3所示。它由 滾輪l、滾輪軸2、刀頭3、刀頭軸5、支撐架4、底托6、支撐塊7和彈簧8組成。 其中支撐架4分為支撐板I 4-1、支撐板I14-2、支撐板III4-3三塊。滾輪1端頭 內(nèi)裝軸承與滾輪軸2相連，滾輪軸2另一端穿過刀頭3的小孔后用螺母定位，刀 頭3大孔內(nèi)安裝錐形軸承，刀頭軸5穿過刀頭3的軸承和支撐板I 4-1后用螺母 定位，將刀頭3與支撐板I 4-1連接，支撐板I 4-1通過焊接一支撐塊7,支撐塊7 與彈簧8相連接用來限制刀頭3的運動。支撐板I 4-1與支撐板III4-3垂直安裝， 并通過焊接聯(lián)成一體，支撐板II4-2分別于與支撐板I 4-1和支撐板III4-3成垂直 連接，并通過焊接聯(lián)成一體，對支撐板I 4-1和支撐板I114-3起加固作用；底托6 與刀頭3釆用焊接連為一體，用來連接刀進給機構(gòu)。
其中
滾輪1的形狀如圖4-圖5所示，其外形為陀螺狀，中心為未打穿的四臺階圓坑, 、到里的坑的第一階上有四個均勻分布的小螺孔；其大端外徑190咖i，小端外徑
70mm,長50mm,大端有15mm長的等徑段；第一階內(nèi)徑170鵬，深6隱；第二階內(nèi)徑 80隱,深20fflm;第三階內(nèi)徑60mm ，深5mm;第四階內(nèi)徑55隱,深13隱;第一階上 的小螺孔為M10mm ，深10mm;
滾輪軸2的形狀如圖6所示，為一變徑軸，從一頭看，外徑依次為小、大、中、最?。惠S長260睡，小外徑端外徑30mm ,長12. 5隱;大外徑端外徑46,，長5翻; 中外徑端外徑40mm,長150mm;最小外徑端外徑32腿,長97. 5隱；最小外徑端頭有 M32mm,長22, 5mm的螺紋；
刀頭3的形狀如圖7-圖9所示，它是一 "N"形平板,在上、下兩端分別有小 孔和大孔，并在孔的上邊有凸塊；板厚85. 5nira,大孔外徑80mm,小孔外徑32mm， 小孔和大孔圓心的垂直距離280mm,水平距離100 mm;
刀頭軸5的形狀如圖14所示，它是一變徑軸，從一頭看，外徑依次為大、中、 小、最??；總長155咖;大外徑的外徑為79. 5隱,長6腿；中外徑的外徑為50mm, 長78 mm ;小外徑的外徑為40隱,長40 mm;最小外徑的外徑為M32mm,長31 mra;
支撐架4的3種形狀分別是支撐板I4-1如圖10、圖ll所示，它是偏一角 有孔的矩形平板；尺寸為220 x 220 x 42mm ;孔徑40mm ，孔的圓心距一邊80mm, 距另一邊60咖；支撐板II4-2如圖12、圖13所示，它為等邊直角三角形平板;尺 寸為兩直角邊長95腿,厚12mm;支撐板III4-3如圖14、圖15所示，它為四個角有 圓孔的平板，尺寸為350 x 300 x 90mm,孔徑為16隱；
底托6的形狀如圖17-圖19所示，它為中心有圓孔、兩邊有對稱弧形孔的圓 板，弧形孔分為上部弧形直徑稍大，下部直徑較??；外大圓直徑195mm,內(nèi)小圓直 徑70. 2mm，弧形中心線直徑155mra,弧形孔上部直徑18mm,下部13mm;
支撐塊7形狀如圖20-圖21所示，為一方形平板；尺寸為50mmx 50腿x 20隱
本例適用于O500 1440mm管徑范圍、能夠加工多種坡口形式的多功能管段 坡口加工機，解決了機加工和工程用坡口機的局限以及管道施工技術(shù)、管道工程 焊接工藝中復(fù)合坡口的加工和坡口試驗等問題。
本例經(jīng)試用，滿足管道工程焊接工藝評定對坡口加工的需要，解決了機加工 和現(xiàn)場用坡口機的一些坡口加工問題；適用范圍廣，能加工多種坡口形式，且高 效、節(jié)能、高質(zhì)量；又能夠節(jié)約資金、減少設(shè)備閑置和浪費。
權(quán)利要求1.一種管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)，其特征是它由滾輪(1)、滾輪軸(2)、刀頭(3)、刀頭軸(5)、支撐架(4)、底托(6)、支撐塊(7)和彈簧(8)組成；其中支撐架(4)分為支撐板I(4-1)、支撐板II(4-2)、支撐板III(4-3)三塊；滾輪(1)內(nèi)裝軸承與滾輪軸(2)相連，滾輪軸(2)另一端穿過刀頭(3)的小孔后用螺母定位，刀頭(3)大孔內(nèi)安裝錐形軸承，刀頭軸(5)穿過刀頭(3)的軸承和支撐板I(4-1)后用螺母定位，將刀頭(3)與支撐板I(4-1)連接，支撐板I(4-1)與支撐塊(7)通過焊接連成一體，支撐塊(7)與彈簧(8)相連接；支撐板I(4-1)與支撐板III(4-3)垂直安裝，并通過焊接聯(lián)成一體，支撐板II(4-2)分別于與支撐板I(4-1)和支撐板III(4-3)成垂直連接并通過焊接聯(lián)成一體，對支撐板I(4-1)和支撐板III(4-3)起加固作用；連接刀進給機構(gòu)的底托(6)與刀頭(3)焊接連為一體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)，其特征是所述滾輪(l) 外形為陀螺狀，中心為未打穿的四臺階圓坑，從外到里的坑的第一階上有四個均 勻分布的小螺孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)，其特征是所述滾輪軸 (2)的形狀為一變徑軸，從一頭看，外徑依次為小、大、中、最?。蛔钚⊥鈴蕉祟^有 螺紋。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)，其特征是所述刀頭(3) 的形狀是一 "N"形平板，在上、下兩端分別有小孔和大孔，并在孔的上邊有凸塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)，其特征是所述刀頭軸(5) 的形狀是一變徑軸，從一頭看，外徑依次為大、中、小、最??；最小外徑端頭有 螺紋。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)，其特征是所述支撐架 (4)的3種形狀分別是:支撐板I (4-l)是偏一角有孔的矩形平板;支撐板II (4-2) 為等邊直角三角形平板；支撐板I11(4-3)為四個角有圓孔的平板。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)，其特征是所述底托(6) 的形狀為中心有孔、兩邊有對稱弧形孔的圓板，弧形孔不等徑，上部弧形直徑稍大， 下部直徑較小。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)，其特征是所述支撐塊 (7)形狀為一方形平板。
專利摘要本實用新型是一種管道坡口機刀頭隨動機構(gòu)。它主要由滾輪(1)、滾輪軸(2)、刀頭(3)、刀頭軸(5)、支撐架(4)、底托(6)組成；其中支撐架(4)分為支撐板I(4-1)、支撐板II(4-2)、支撐板III(4-3)三塊；滾輪(1)內(nèi)裝軸承與滾輪軸(2)相連，滾輪軸(2)另一端穿過刀頭(3)的小孔后用螺母定位，刀頭軸(5)穿過刀頭(3)大孔內(nèi)的軸承和支撐板I(4-1)后用螺母定位，將刀頭(3)與支撐板I(4-1)連接；支撐板I(4-1)與支撐板III(4-3)垂直焊接成一體，支撐板II(4-2)分別于與支撐板I(4-1)和支撐板III(4-3)垂直焊接成一體；連接刀進給機構(gòu)的底托(6)與刀頭(3)焊接為一體。
文檔編號B23B5/08GK201346624SQ20092010516
公開日2009年11月18日 申請日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月21日
發(fā)明者劉文虎, 岳莎莎, 峰 張, 李廣民, 王俊紅, 祁勵春, 袁欣然, 郭靜薇, 臣 閆, 靳海成, 黃志輝, 黃福祥 申請人:中國石油天然氣管道局;中國石油天然氣管道科學(xué)研究院