專利名稱：一種鋼管外表面磨削系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及磨削裝置，具體地說涉及用于磨削鋼管外表面的系統(tǒng)，屬于鋼管加工處理機械技術領域。
背景技術：
鋼管在制造加工過程中，傳統(tǒng)的方式是將鋼管置于磨床上進行磨削，具體地說，作業(yè)時磨床上配備的磨頭先對鋼管的一端進行磨削，磨削一定距離后退刀，旋轉磨頭使得磨頭對準鋼管的另一端，啟動磨頭再對鋼管另一端進行磨削，經(jīng)過兩次磨削或者多次磨削后結束整個磨削過程。即現(xiàn)有磨床式磨削裝置采用一個磨頭自鋼管的兩端中的一端開始向另一端磨削，由于鋼管是在磨床上被磨削，磨床需要設置得稍長于待磨削的鋼管，這樣對鋼管的長度有一定的限制，不能夠磨削過長的鋼管。另外，如需對鋼管進行深度加工，如粗磨、精磨和拋光，使其外表面磨削程度更高，則要對鋼管外表面進行反復幾次的磨削方能達到預期效果。因此亟待提出一種省時省力、一次能對鋼管外表面進行多種磨削且適于高效率地磨削較長鋼管的磨削裝置。

實用新型內容為解決現(xiàn)有技術中存在的磨削長度受限以及磨削程度不高的問題，根據(jù)本實用新型的方案，提供一種能夠一次對鋼管進行多種磨削的磨削系統(tǒng)，具體實施方案如下一種鋼管外表面磨削系統(tǒng)，包括鋪設在地面上的軌道；設置在所述軌道上、由所述軌道支承并在所述軌道上行走的滑車機構；設置在滑車機構上，支承并帶動鋼管轉動的托輪裝置；以及固定安裝在所述軌道的一側、對鋼管外表面進行磨削的磨削機構，其中，所述磨削機構由多個磨削單元組成，各個所述磨削單元以干磨的方式對鋼管外表面進行磨削。各磨削單元分別包括為磨削提供動力的動力機構，對鋼管外表面進行磨削的磨頭，以及連接動力機構和磨頭且在動力機構的驅動下帶動磨頭轉動的傳動部件，所述磨削單元的數(shù)量為五個，其中三個磨削單元的磨頭為砂輪，兩個磨削單元的磨頭為砂帶，所述五個磨削單元沿軌道延伸方向順序布置在磨削機構的操作平臺之上。根據(jù)本實用新型鋼管外表面磨削系統(tǒng)，利用軌道和滑車機構替代了傳統(tǒng)的磨床，適用于加工包括4-12. 5m在內的各種長度的鋼管。軌道上設置滑車機構，滑車機構上設置承托鋼管的托輪裝置，鋼管的軸線與軌道的延伸方向平行，滑車機構能夠帶動鋼管在軌道上行走。磨削機構設置在軌道的一側，利用三個砂輪磨頭和兩個砂帶磨頭分別對一根鋼管進行粗磨、精磨、拋光等操作。鋼管外表面磨削系統(tǒng)還包括多個壓力調節(jié)裝置，所述多個壓力調節(jié)裝置設置在磨削機構的操作平臺之上，各壓力調節(jié)裝置分別與各磨削單元的傳動部件聯(lián)動。所述壓力調節(jié)裝置包括氣缸和升降機構，所述升降機構設置在所述氣缸和操作平臺之間。所述壓力調節(jié)裝置與可編程控制系統(tǒng)電連接，所述可編程控制系統(tǒng)具有控制面板，在所述可編程控制系統(tǒng)的指令的控制下，所述壓力調節(jié)裝置改變其輸出力的值的大小。鋼管外表面磨削系統(tǒng)還包括感測裝置，所述感測裝置感測鋼管的位置信息并將感測到的信息以電信號的方式發(fā)送到磨削機構。與傳統(tǒng)的磨削裝置相比，根據(jù)本實用新型的鋼管外表面磨削系統(tǒng)配備壓力調節(jié)裝置，所述壓力調節(jié)裝置其主體部分為氣缸，還包括升降機構，氣缸和升降機構均起調節(jié)的作用，其中升降機構起到粗調的作用，通過升降機構來調節(jié)磨頭相對于鋼管的初始位置，而利用氣缸實現(xiàn)壓力微調，使磨頭在磨削過程中能夠改變磨削壓力的大小，具有壓力可調性。壓力調節(jié)裝置的壓力大小可調性主要由氣缸實現(xiàn)，也可以利用可編程控制系統(tǒng)來輔助調節(jié)壓力輸出值。鋼管外表面磨削系統(tǒng)還包括驅動機構，所述驅動機構與滑車機構相連，其驅動滑車機構在軌道上速度可變地行走。所述驅動機構包括沿軌道延伸方向分別設置于所述滑車機構兩側的第一導向部件和第二導向部件，所述驅動機構通過柔性牽引部件與所述滑車機構相連，所述柔性牽引部件繞經(jīng)所述第一導向部件和第二導向部件并穿過所述滑車機構。所述第一導向部件為卷筒，所述驅動機構為電機，其與可編程控制系統(tǒng)電連接，所述可編程控制系統(tǒng)具有控制面板，在所述可編程控制系統(tǒng)的指令的控制下，所述電機帶動卷筒以指定的速度轉動。所述滑車機構配備為兩個，各滑車機構的側部在所述柔性牽引部件穿過的路徑上設置緊固部件，所述緊固部件固定所述柔性牽引部件。根據(jù)本實用新型的鋼管外表面磨削系統(tǒng)，滑車機構可以成對設置在軌道上，驅動機構設置在軌道的一端，通過柔性牽引部件與滑車機構連接，工作時，電機運轉帶動第一導向部件轉動，使繞在第一導向部件上的柔性牽引部件發(fā)生位移，由于柔性牽引部件被緊固部件限定其相對于滑車的位置，因此在柔性牽引部件發(fā)生位移時帶動滑車機構在軌道上行走，且由于緊固部件的限定作用，兩滑車機構之間的距離不變。當更換鋼管時，通過調節(jié)兩滑車機構之間的距離來適應不同長度的鋼管。另外，也可以利用可編程控制系統(tǒng)來輔助調節(jié)滑車機構的行走速度，進而調節(jié)鋼管的進給速度。應當理解，以上的一般性描述和下面的具體描述是示范性和解釋性的，旨在提供對所主張的本實用新型的進一步說明。

通過參照附圖詳細描述本實用新型的示例實施例，本實用新型的以上和其他的特征以及優(yōu)點將變得更加顯然，在附圖中圖1為根據(jù)本實用新型的鋼管外表面磨削系統(tǒng)的整體示意圖；圖2為驅動機構的結構示意圖；圖3為圖1中A部分的放大示意圖；圖4為磨削機構的結構示意圖；圖5為壓力調節(jié)裝置的結構示意圖。[0025]圖中數(shù)字編號所對應的零部件或部位名稱如下100、軌道；101、10廣、滑車；102、102'、托輪裝置；103、磨削機構；104、驅動機構；105、壓力調節(jié)裝置；106、感測裝置；107、可編程控制系統(tǒng)；108、鋼管；109、磨屑收集裝置；110、防濺殼組；111、車輪；112、車架；113、113'、
夾具； 121、托輪架；122、122'托輪；123、托輪電機；130、操作平臺；131、電機；132、傳動部件；133、磨頭；134、第一皮帶輪；135、第二皮帶輪；136、支承座；137、支承板；140、驅動電機；141、聯(lián)軸器；142、傳動軸；143、制動器；144、第一減速器；144/、第二減速器；145卷筒；146、鋼絲繩；147、導向輪；151、氣缸；152、升降機構；153、接頭；154、接觸部件；155、電機；156連接座；171、控制面板；191、擋板；193、側板。
具體實施方式
下面將結合本實用新型優(yōu)選實施例中的附圖，對本實用新型優(yōu)選實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的優(yōu)選實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。說明書中提及的“第一”、“第二”等詞僅用于區(qū)別部件的不同，不作為時間順序、位置關系以及優(yōu)先級高低的判斷，同樣文中的“左”、“右”、等詞所指為相對于附圖中的方位。圖1為根據(jù)本實用新型的鋼管外表面磨削系統(tǒng)的整體示意圖，具體為側視狀態(tài)所顯示的磨削系統(tǒng)的示意圖。鋼管外表面磨削系統(tǒng)包括軌道100，滑車101、10Γ，托輪裝置102、102'，磨削機構103，驅動機構104，壓力調節(jié)裝置105，感測裝置106以及可編程控制系統(tǒng)107?；?01、101'配備為兩個，各滑車上設置一組托輪裝置，為了描述的方便，在下文中，在一般情況下，僅對其中一輛滑車以及其上設置的托輪裝置進行說明。這樣說明是為了使說明書更加簡要，本領域技術人員應當能夠通過本說明書的描述知悉另一輛滑車以及其上配置的托輪裝置所具有的結構和布置。同樣，對于由多個磨削單元構成的磨削機構103，在下文中，在一般情況下，僅對其中一個磨削單元進行說明。如圖1所示，在軌道100上設置有能夠沿著軌道100的延伸方向運動的兩輛滑車101、101'?；?01、101'上分別布置托輪裝置102、102'，托輪裝置102、102'承托鋼管108?；?01、10Γ之間通過鋼絲繩146連接，并在鋼絲繩146的帶動下同向、同步地運動。驅動機構104設置在軌道100的一端，其包括位于軌道100所述一端的卷筒145和位于軌道100另一端的導向輪147，鋼絲繩146經(jīng)由卷筒145和導向輪147導向并穿過兩輛滑車101、101'，從鋼管外表面磨削系統(tǒng)側面看，具有類似閉合環(huán)狀的形狀。磨削機構103固定安裝在軌道100的一側，用于對鋼管108外表面進行磨削。磨削機構103由五個磨削單元組成，其中三個磨削單元依靠砂輪來進行磨削，兩個磨削單元依靠砂帶來進行磨削，五個磨削單元沿軌道100延伸方向順序布置在磨削機構103的操作平臺130之上，利用五個磨削單元分別對一根鋼管進行粗磨、精磨、拋光等操作。各磨削單元以干磨的方式對鋼管108外表面進行磨削。圖2為驅動機構的結構示意圖，具體為俯視狀態(tài)所顯示的驅動機構的示意圖。驅動機構104的主體為驅動電機140，其通過聯(lián)軸器141和傳動軸142依次連接到制動器143和第一減速器144上。為了達到合適的速比，提供相對慢的進給速度，還設置了第二減速器144'，所述第二減速器144' 一端通過聯(lián)軸器與第一減速器144相連，另一端與卷筒145相連。工作時，驅動電機140利用第一減速器144和第二減速器144'調節(jié)速比并控制卷筒145的轉動速度。卷筒145為圓輥，其上繞有鋼絲繩146，卷筒145轉動時帶動鋼絲繩146發(fā)生位移，鋼絲繩146穿過滑車101、101'并在軌道100的另一端通過導向輪147導向。在鋼絲繩146的牽引下，兩輛滑車101、10Γ同向、同步地行走。驅動機構104與可編程控制系統(tǒng)107電連接，在本實施例中，為電機140與可編程控制系統(tǒng)107電連接，所述可編程控制系統(tǒng)107主體為PLC (可編程邏輯控制器)，例如西門子S7-200型系列，在所述可編程控制系統(tǒng)107的指令的控制下，所述驅動機構104驅動滑車101、10Γ在軌道100上速度可變地行走。可編程控制系統(tǒng)107配備控制面板171，操作者能夠通過控制面板171選擇滑車進給速度，諸如每分鐘5cm或10cm，確定后可編程控制系統(tǒng)107向驅動機構104發(fā)送指令，驅動機構104根據(jù)指令控制卷筒145的轉動速度，利用鋼絲繩146帶動滑車101、101'在軌道100上沿鋼絲繩146的牽引方向按照預設的速度行走。盡管在優(yōu)選實施例中采用鋼絲繩146作為牽引部件，但是本領域的技術人員應該能夠理解，還可以采用其他形式的牽引部件，如拖鏈、皮帶等。圖3為圖1中A部分的放大示意圖，所示為右側滑車10Γ，圖中以虛線描繪的接觸部件154和支承板137旨 在表示壓力調節(jié)裝置105的運動軌跡。圖4為磨削機構的結構示意圖，以砂輪磨削單元為例進行說明。如圖3和圖4所示，滑車10Γ至少包括車輪111和車架112，車架112上固定安裝托輪裝置102'。在滑車101'的兩側、在鋼絲繩146穿過的路徑上設置夾具113、113'，夾具113、113^夾緊鋼絲繩146，使得滑車101、10Γ相對于鋼絲繩146是固定的，能夠沿鋼絲繩146的牽引方向行走。另外松開夾具113、113'能夠調節(jié)滑車101和滑車101'之間的距離，適用于不同長度的鋼管。托輪裝置102'至少包括作為托輪裝置102'主體部分的托輪架121、設置在托輪架121上用于承托并帶動鋼管108轉動的一對托輪122、122^以及驅動所述一對托輪122、122f轉動的托輪電機123。托輪裝置102'的作用在于支承鋼管108并在托輪電機123的驅動下使鋼管108繞其軸線自轉，其中鋼管108的軸線與軌道100的延伸方向平行。所述一對托輪122、122'之間的距離可調，以適應不同直徑的鋼管。如圖4所示，磨削單元至少包括電機131、傳動部件132和磨頭133。傳動部件132至少包括第一皮帶輪134和第二皮帶輪135，還可以包括傳送帶。電機131固定安裝于支承板137上，所述支承板137與支承座136鉸接。工作時，電機131帶動第一皮帶輪134轉動，并通過傳送帶帶動第二皮帶輪135和與其連接的磨頭133轉動。在該磨削單元中，選用砂輪作為磨頭133。作為變形，在其他的磨削單元中，可以采用砂帶。采用砂帶時，砂帶繞經(jīng)第一皮帶輪134和第二皮帶輪135，并在電機131的驅動下運轉從而進行磨削操作。支承座136固定安裝在操作平臺130上，支承板137以及其上設置的電機131相對于支承座136位置可變，進而調節(jié)磨頭133的方位。砂輪具有高硬度、優(yōu)良的耐熱性以及韌性，可以采用干磨的方式對鋼管內表面進行磨削，在磨削過程中不需要加水，廢屑易收集，不易造成環(huán)境的污染。砂輪使用一段時間后，摩擦損耗使得其直徑變小，造成磨削誤差的幾率變大，可通過松脫緊固砂輪的螺栓來更換砂輪。圖5為壓力調節(jié)裝置的結構示意圖。如圖4和圖5所示，壓力調節(jié)裝置105布置在傳動部件132的下方且通過其接觸部件154與磨削單元的支承板137相接觸，其主體為氣缸151。壓力調節(jié)裝置105還包括，但不限于，接頭153、升降機構152以及連接座156。其中氣缸151的靠近操作平臺130的一端與升降機構152連接，氣缸151的活塞桿通過接頭153與接觸部件154連接。接觸部件154具有平的表面，其下端與接頭153鉸接，能夠在一定范圍內相對于氣缸151轉動。升降機構152設置在氣缸151和連接座156之間，在本實施例中采用絲桿升降機，由電機155驅動。在磨削前，調節(jié)絲桿升降機的高度，完成對磨頭133高度的粗調。壓力調節(jié)裝置105與可編程控制系統(tǒng)107電連接，操作者能夠通過控制面板171選擇各個磨削單元的磨削程序，諸如精磨或粗磨，或者選擇磨削量，例如2_，從而使不同的磨削單元加工不同的磨削量。確定后可編程控制系統(tǒng)107向各壓力調節(jié)裝置105發(fā)送指令，各壓力調節(jié)裝置105根據(jù)指令控制調節(jié)壓力輸出值。盡管在本實施例中，壓力調節(jié)裝置105和驅動機構104連接到同一可編程控制系統(tǒng)107，但不限于此，所述壓力調節(jié)裝置105和驅動機構104可以分別連接到不同的控制裝置，以提供合適的壓力輸出值和進給速度。根據(jù)本實用新型的鋼管外表面磨削系統(tǒng)，還包括感測裝置106。所述感測裝置106采用設備動作位置傳感器，如圖爾克接近開關。感測裝置106設置在磨削單元的附近，當滑車101、101'帶動鋼管108經(jīng)過感測裝置106時，感測裝置106感測到鋼管108的位置信息并將感測到的信息以電信號的方式發(fā)送到磨削單元，磨削單元控制磨頭133向下壓，進入磨削準備狀態(tài)。所述感測裝置106可以設置多個，以向不同的磨削單元發(fā)送感測信息。根據(jù)本實用新型的鋼管外表面磨削系統(tǒng)，在磨削機構103外圍安裝防濺殼組110，所述防濺殼組110自軌道兩側向上豎起并封閉磨削機構103的頂部空間，使得鋼管108在磨削時產生的磨屑不會飛濺到其他機構上，此外，由于磨削操作在所述防濺殼組110內進行，還可以起到消減噪音的作用。與磨削機構103關于軌道100相對的一側還設置了磨屑收集裝置109。所述磨屑收集裝置109設置在防濺殼組110內，布置成與鋼管108平行，其朝向磨削機構103的一側具有擋板191和側板193。擋板191和側板193之間具有開放的區(qū)域。當磨頭133的砂輪/砂帶回轉磨削所述鋼管108外表面時，磨屑沿鋼管108與砂輪/砂帶接觸面的切線方向飛出，通過上述開放的區(qū)域落入磨屑收集裝置109內。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求1.一種鋼管外表面磨削系統(tǒng),其特征在于,包括鋪設在地面上的軌道；設置在所述軌道上、由所述軌道支承并在所述軌道上行走的滑車機構；設置在所述滑車機構上，支承并帶動鋼管轉動的托輪裝置；以及固定安裝在所述軌道的一側、對鋼管外表面進行磨削的磨削機構，其中所述磨削機構由多個磨削單元組成，各個所述磨削單元以干磨的方式對鋼管外表面進行磨削。
2.如權利要求1所述的鋼管外表面磨削系統(tǒng)，其特征在于，各個所述磨削單元分別包括為磨削提供動力的動力機構、對鋼管外表面進行磨削的磨頭以及連接動力機構和磨頭且在動力機構的驅動下帶動磨頭轉動的傳動部件，所述磨削單元的數(shù)量為五個，其中三個磨削單元的磨頭為砂輪，兩個磨削單元的磨頭為砂帶，所述五個磨削單元沿軌道延伸方向順序布置在磨削機構的操作平臺之上。
3.如權利要求1或2所述的鋼管外表面磨削系統(tǒng)，其特征在于，還包括多個壓力調節(jié)裝置，所述多個壓力調節(jié)裝置設置在磨削機構的操作平臺之上，各壓力調節(jié)裝置分別與各磨削單元的傳動部件聯(lián)動。
4.如權利要求3所述的鋼管外表面磨削系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力調節(jié)裝置包括氣缸和升降機構，所述升降機構設置在所述氣缸和操作平臺之間。
5.如權利要求3所述的鋼管外表面磨削系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力調節(jié)裝置與可編程控制系統(tǒng)電連接，所述可編程控制系統(tǒng)具有控制面板，在所述可編程控制系統(tǒng)的指令的控制下，所述壓力調節(jié)裝置改變其輸出力的值的大小。
6.如權利要求1或2所述的鋼管外表面磨削系統(tǒng)，其特征在于，還包括感測裝置，所述感測裝置感測鋼管的位置信息并將感測到的信息以電信號的方式發(fā)送到磨削機構。
7.如權利要求1所述的鋼管外表面磨削系統(tǒng)，其特征在于，還包括驅動機構，所述驅動機構與滑車機構相連，其驅動滑車機構在軌道上速度可變地行走。
8.如權利要求7所述的鋼管外表面磨削系統(tǒng)，其特征在于，所述驅動機構包括沿軌道延伸方向分別設置于所述滑車機構兩側的第一導向部件和第二導向部件，所述驅動機構通過柔性牽引部件與所述滑車機構相連，所述柔性牽引部件繞經(jīng)所述第一導向部件和第二導向部件并穿過所述滑車機構。
9.如權利要求8所述的鋼管外表面磨削系統(tǒng)，其特征在于，所述第一導向部件為卷筒， 所述驅動機構包括電機，電機與可編程控制系統(tǒng)電連接，所述可編程控制系統(tǒng)具有控制面板，在所述可編程控制系統(tǒng)的指令的控制下，所述電機帶動卷筒以指定的速度轉動。
10.如權利要求8或9所述的鋼管外表面磨削系統(tǒng)，其特征在于，所述滑車機構配備為兩個，各滑車機構的側部在所述柔性牽引部件穿過的路徑上設置緊固部件，所述緊固部件固定所述柔性牽引部件。
專利摘要本實用新型公開了一種鋼管外表面磨削系統(tǒng)，包括鋪設在地面上的軌道；設置在所述軌道上、由所述軌道支承并在所述軌道上行走的滑車機構；設置在滑車機構上，支承并帶動鋼管轉動的托輪裝置；以及固定安裝在所述軌道的一側、對鋼管外表面進行磨削的磨削機構，其中所述磨削機構由多個磨削單元組成，各磨削單元以干磨的方式對鋼管外表面進行磨削。根據(jù)本實用新型的磨削系統(tǒng)，適用于加工長度范圍4-12.5m的鋼管。磨削機構設置在軌道的一側，利用多個磨削單元對一根鋼管進行粗磨、精磨、拋光等操作。
文檔編號B24B47/00GK202878035SQ20122049377
公開日2013年4月17日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權日2012年9月21日
發(fā)明者郝兆慶, 陳松濤 申請人:新鄉(xiāng)市中原起重機械總廠有限公司