用于管子坡口機(jī)的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管子加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于管子坡口機(jī)的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]管子在加工過(guò)程中，為適應(yīng)碳鋼、不銹鋼、合金鋼、鑄鐵等不同材質(zhì)管子焊接時(shí)所需的坡口，現(xiàn)在一般采用車床車削加工或氧割及手輪磨砂磨削加工作業(yè)。但是，車床車削加工設(shè)備體積龐大、重量大，僅適合在固定場(chǎng)地加工，對(duì)大直徑的鋼管來(lái)說(shuō)，運(yùn)輸及裝夾等都很不方便。氧割及手動(dòng)砂輪磨削加工雖說(shuō)能在現(xiàn)場(chǎng)加工，但其加工的表面質(zhì)量較差、效率低，而且被加工工件在受熱后金屬晶格容易發(fā)生變化，相應(yīng)材質(zhì)內(nèi)部質(zhì)量發(fā)生變化，如此引起被加工工件耐溫、耐壓性能降低。
[0003]此外，于2013年10月9日公開(kāi)的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)第CN103341773A號(hào)公開(kāi)了一種用于坡口機(jī)的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)，其主要通過(guò)凸輪盤上的凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)坡刀的進(jìn)退移動(dòng)。因?yàn)樵摲N凸輪結(jié)構(gòu)的進(jìn)退刀方式的行程限制，使得該種進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)僅適用于管壁相對(duì)較薄的管子坡口，不能適用在管壁較厚的管子坡口工作上。
[0004]因此，有必要提供一種可適用于進(jìn)行較厚管壁的管子坡口操作的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)以克服上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種可適用于進(jìn)行較厚管壁的管子坡口操作的用于管子坡口機(jī)的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種用于管子坡口機(jī)的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)，所述管子坡口機(jī)的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)包括有電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及刀盤組件；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)及傳動(dòng)齒輪；所述絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有與所述傳動(dòng)齒輪相配合固定的絲杠螺母、與絲杠螺母相配合并可沿軸向方向滑動(dòng)的絲杠以及固定在絲杠遠(yuǎn)離絲杠螺母一端的推盤，所述絲杠與所述傳動(dòng)齒輪相固定；所述軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與所述推盤滾動(dòng)配合的滾輪軸承、與所述滾輪軸承相固定的軸向齒條，所述軸向齒條突伸入刀盤組件內(nèi)；所述刀盤組件包括刀盤、滑動(dòng)連接在刀盤上的刀座、與所述軸向齒條嚙合設(shè)置的共軛齒輪以及與共軛齒輪另一側(cè)相嚙合且垂直軸向齒條設(shè)置的徑向齒條，所述徑向齒條與刀座相互固定連接。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)齒輪包括固定在伺服電機(jī)輸出端的主動(dòng)齒輪、與所述主動(dòng)齒輪相嚙合的過(guò)渡齒輪以及與所述過(guò)渡齒輪相嚙合的若干個(gè)從動(dòng)齒輪，所述從動(dòng)齒輪與所述絲杠相固定。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述推盤呈圓環(huán)狀并且在圓周上自外表面向圓心凹陷形成凹槽，所述軸向齒條遠(yuǎn)離所述共軛齒輪的一側(cè)貫穿設(shè)置有穿孔，所述滾輪軸承設(shè)有固定于穿孔內(nèi)的固定部以及可在凹槽內(nèi)滾動(dòng)的滾動(dòng)部。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述刀盤內(nèi)固定有齒輪固定座，所述齒輪固定座上固定有所述共軛齒輪且設(shè)置有供軸向齒條滑動(dòng)的滑槽。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述齒輪固定座在軸向齒條背離共軛齒輪的一側(cè)還固定有一滾輪，所述滾輪抵持所述軸向齒條。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述刀盤組件還包括有一拉簧，所述拉簧與徑向齒條和刀座平行設(shè)置，且拉簧的一端固定在所述刀盤上，另一端固定在所述刀座上。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述徑向齒條呈矩形框狀設(shè)置，并在其中間形成可供軸向齒條伸入的讓位槽，所述徑向齒條朝向推盤的一側(cè)整體形成與所述共軛齒輪相嚙合的嚙合部。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述刀盤組件還包括有與刀盤相固定的刀盤齒輪以及驅(qū)動(dòng)刀盤齒輪旋轉(zhuǎn)的切削驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述切削驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與所述刀盤齒輪相嚙合。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述刀盤上設(shè)置有沿刀盤齒輪徑向延伸設(shè)置的導(dǎo)軌，所述刀座可在所述導(dǎo)軌內(nèi)滑動(dòng)，所述徑向齒條固定于所述刀座朝向共軛齒輪的一側(cè)。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)還包括有用于夾緊待坡管子的復(fù)合卡盤以及驅(qū)動(dòng)所述復(fù)合卡盤的液壓馬達(dá)夾緊機(jī)構(gòu)和手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明中的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)通過(guò)若干絲杠及推盤的配合，保證了推盤運(yùn)動(dòng)的一致性；并且通過(guò)推盤、滾輪軸承和軸向齒條的配合，使得軸向齒條能穩(wěn)定給進(jìn)；另外，通過(guò)軸向齒條和徑向齒條的傳動(dòng)設(shè)計(jì)可有效增加刀座的移動(dòng)進(jìn)程，進(jìn)而使得本發(fā)明中的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)可適應(yīng)管壁較厚的管子的坡口操作；最后，由于采用軸向齒條、共軛齒輪和徑向齒條的配合傳動(dòng)，可使得移動(dòng)進(jìn)程得以更精確的控制，進(jìn)而提高管子坡口精度及質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)的移動(dòng)頭架的立體圖。
[0018]圖2為圖1中圓圈A的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3為圖1中圓圈B的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)的移動(dòng)頭架的另一方向的立體圖。
[0021]圖5為圖4中的主視圖。
[0022]圖6為圖5中移動(dòng)頭架的A-A'方向的剖視圖。
[0023]圖7為圖6中圓圈部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8為本發(fā)明進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)的部分分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖9為刀盤組件及軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的部分分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖10為絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)部分分解結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下將結(jié)合附圖所示的各實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0028]如圖1至10，本發(fā)明一種用于管子坡口機(jī)的進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)2主要適用于一管子坡口機(jī)的移動(dòng)頭架100中，以對(duì)管子進(jìn)行坡口操作。所述移動(dòng)頭架100包括固定箱體1、設(shè)置在固定箱體I內(nèi)的所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)2、以及固定在固定箱體I內(nèi)并支撐所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)2的固定架3。
[0029]所述固定箱體I設(shè)有沿軸向貫穿以收容待坡管子的收容腔10，待坡管子可自收容腔10內(nèi)穿過(guò)。所述收容腔10的軸向和徑向分別與待坡管子的軸向和徑向相對(duì)應(yīng)。
[0030]所述進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)2包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)21、絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22、軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)23、刀盤組件24以及管子夾緊機(jī)構(gòu)25。所述收容腔10沿待坡管子軸向貫穿所述刀盤組件24和管子夾緊機(jī)構(gòu)25，并屬于所述刀盤組件24和管子夾緊機(jī)構(gòu)25的一部分。所述刀盤組件24和管子夾緊機(jī)構(gòu)25均可沿徑向運(yùn)動(dòng)并伸入所述收容腔10內(nèi)。
[0031 ] 如圖6所示，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)21包括伺服電機(jī)211和傳動(dòng)齒輪212，所述伺服電機(jī)211暴露在所述固定箱體I外側(cè)的一端。所述傳動(dòng)齒輪212包括固定在伺服電機(jī)211輸出端的主動(dòng)齒輪2121、與所述主動(dòng)齒輪2121相嚙合的過(guò)渡齒輪2122以及與所述過(guò)渡齒輪2122相嚙合的若干從動(dòng)齒輪2123。在本實(shí)施例中，所述從動(dòng)齒輪2123有四個(gè)。由此，伺服電機(jī)211驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪2121帶動(dòng)四個(gè)從動(dòng)齒輪2123旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)211控制了整個(gè)進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)2的精準(zhǔn)度，并且，在一個(gè)主動(dòng)齒輪2121的帶動(dòng)下，四個(gè)從動(dòng)齒輪2123同時(shí)同向旋轉(zhuǎn)，保證了旋轉(zhuǎn)的同步性。
[0032]所述絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)22包括與所述傳動(dòng)齒輪212相配合固定的絲杠螺母(未標(biāo)號(hào))、與絲杠螺母相配合并可沿軸向方向滑動(dòng)的絲桿221以及固定在絲杠221遠(yuǎn)離絲杠螺母一端的推盤222。所述絲杠221沿所述收容腔10的軸向設(shè)置并平行于所述收容腔10。所述絲杠螺母設(shè)有四個(gè)，且與上述四個(gè)所述從動(dòng)齒輪2123 —一對(duì)應(yīng)且相互配合固定。因此，所述伺服電機(jī)211驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪2121帶動(dòng)四個(gè)從動(dòng)齒輪2123旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，所述從動(dòng)齒輪2123帶動(dòng)絲杠螺母旋轉(zhuǎn)，所述絲杠螺母與絲杠221相配合，使得所述絲杠221也可相應(yīng)的進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并可沿軸向作直線運(yùn)動(dòng)。由此，所述伺服電機(jī)211的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)即可轉(zhuǎn)換成絲杠221的軸向直線運(yùn)動(dòng)。
[0033]如圖10所示，所述推盤222與上述四根絲杠221均固定連接。所述推盤222呈圓環(huán)狀，所述收容腔10自所述推盤222圓心部分穿過(guò)。所述推盤222在圓周上自外表面向圓心凹陷形成凹槽2221。四個(gè)所述絲杠221在推盤222的圓周上均勻間隔分布，由此，所述絲杠221作軸向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)推盤222在固定架3上做軸向直線移動(dòng)，并且所述推盤222的受力更均勻。
[0034]如圖7和9所示，所述軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)23包括與所述推盤222滾動(dòng)配合的滾輪軸承231、與所述滾輪軸承231相固定的軸向齒條232，所述軸向齒條232可突伸入刀盤組件24內(nèi)。所述滾輪軸承231包括固定部2311以及可在固定部2311 —端并圍繞所述固定部2311旋轉(zhuǎn)的滾動(dòng)部2312。所述軸向齒條232的一端貫穿設(shè)置有穿孔2321，所述固定部2311可固定于所述穿孔2321內(nèi)，所述滾動(dòng)部2312可在上述所述推盤222的凹槽2221內(nèi)滾動(dòng)。所述軸向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)23設(shè)置有四個(gè)且在圓周上均勻間隔分布。由此，所述推盤222可帶動(dòng)軸向齒條232軸向直線運(yùn)動(dòng)。
[0035]所述刀盤組件24包括刀盤241、滑動(dòng)連接在刀盤241上的刀座242、固定在刀盤241內(nèi)的齒輪固定座243、與所述刀盤241相固定連接的刀盤齒輪244、與所述軸向齒條232嚙合設(shè)置的共軛齒輪245以及與所述共軛齒輪245另一側(cè)相嚙合且垂直軸向齒條232設(shè)置的徑向齒條246，所述徑向齒條246設(shè)置在軸向齒條232遠(yuǎn)離所述穿孔2321的一端。所述刀座242上可固定相應(yīng)的對(duì)管子進(jìn)行坡口操作的坡刀。
[0036]如圖9所示，所述齒輪固定座243上固定有所述共軛齒輪245，并設(shè)置有供所述軸向齒條232滑動(dòng)的滑槽2431。如圖7所示，所述齒輪固定座243在軸向齒條232背離共軛齒輪245的一側(cè)還固定有一滾輪2432，所述滾輪2432抵持所述軸向齒條232，使得軸向齒條232和共軛齒輪245嚙合更緊密。上述推盤222帶動(dòng)所述軸向齒條232在滑槽2431內(nèi)作軸向直線運(yùn)動(dòng)，并可通過(guò)共軛齒輪245，將軸向齒條232的軸向直線移動(dòng)轉(zhuǎn)化為徑向齒條246的徑向直線移動(dòng)。所述徑向齒條246固定在所述刀座242朝向共軛齒輪245的一側(cè)，由此徑向齒條246的徑向直線移動(dòng)可帶動(dòng)所述刀座242徑向直線移動(dòng)。所述徑向齒條246呈矩形框狀設(shè)計(jì)，其中間形成供軸向齒條232伸入的讓位槽2461，所述徑向齒條朝向推盤的一側(cè)整體形成與共軛齒輪245相嚙合的嚙合部2462，由此給軸向齒條232提供了充分的移動(dòng)空間。
[003