CN101323100A - 对头焊缝自动修磨装置 - Google Patents

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Abstract

一种对头焊缝自动修磨装置，其特征在于，该对头焊缝自动修磨装置通过一个支架安装在钢板对头焊机上，与钢板对头焊机的水平导轨和水平传动丝杆活动联接，在支架上，主传动砂带轮和下砂带轮共同张紧砂带并将其适度压迫在对头焊缝上，主传动砂带轮旋转带动砂带修磨对头焊缝。通过这个改进，可以有效利用原钢板对头焊机的组成部件，将焊缝修磨装置方便地安装在原钢板对头焊机上，从而可以在原钢板对头焊机的自动焊接工作台上，实现对对头焊缝的自动修磨作业。

Description

对头焊缝自动修磨装置
技术领域
本发明涉及一种焊缝修磨装置，尤其是一种螺旋钢管生产过程中板材对头焊缝的自动修磨装置。
背景技术
螺旋钢管生产过程中，需采用焊接的方式对前一个钢卷的尾端和后一个钢卷的前端进行对接焊合，因此形成直线型对头焊缝。对头焊缝相对于前后钢卷的板材有一定的余高，通常在2.5至4.0毫米之间。如果不对该对头焊缝进行必要的修磨处理，将对后续的生产造成负面影响甚至影响产品质量。传统的修磨处理方式是，人工使用角向磨光机进行修磨。由于人工操作，修磨质量不易控制，工人操作稍有不当，砂轮就会伤及板材，影响钢管产品质量。同时，修磨作业的劳动强度较大，操作人员易疲劳，并且粉尘和噪音较大，影响操作人员的身心健康，对操作人员存在相当大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直接安装在钢板对头焊机上的对头焊缝自动修磨装置。
本发明的目的通过如下技术方案实现：其特征在于，该对头焊缝自动修磨装置通过一个支架安装在钢板对头焊机上，与钢板对头焊机的水平导轨和水平传动丝杆活动联接，在支架上，主传动砂带轮和下砂带轮共同张紧砂带并将其适度压迫在对头焊缝上，主传动砂带轮旋转带动砂带修磨对头焊缝。
通过这个改进，可以有效利用原钢板对头焊机的组成部件，将焊缝修磨装置方便地安装在原钢板对头焊机上，从而可以在原钢板对头焊机的自动焊接工作台上，实现对对头焊缝的自动修磨作业。
作为对本技术方案的改进，所述支架总体上呈L形，支架纵臂直接地或通过螺栓固定联接一个滑块间接地与钢板对头焊机上的水平导轨及传动丝杆活动联接，支架横臂承载该对头焊缝自动修磨装置的其他部件。
作为对本技术方案的进一步改进，上述对头焊缝自动修磨装置的其他部件包括上述主传动砂带轮、砂带和下砂带轮等，其中，主传动砂带轮与从传动轮同轴固定联接，从传动轮通过传动带与主传动轮联动，主传动轮与电动机输出轴固定联接；主传动砂带轮通过轴承转动联接于其主传动砂带轮支架，主传动砂带轮支架和电动机均固定联接在上层底板上。上层底板通过一销轴与下层底板转动联接。下砂带轮与主传动砂带轮通过砂带联系在一起，当处于上方的主传动砂带轮旋转时，张紧在该主传动砂带轮圆周轮面和下砂带轮圆周轮面上的砂带带动下砂带轮转动。下砂带轮通过轴承转动联接于其下砂带轮支架，下砂带轮支架固定联接在下层底板。下层底板通过一销轴与前述L形支架的横臂转动联接。该下层底板同时活动联接着升降气缸或油缸的活塞杆外端。通过升降气缸或油缸活塞杆的伸缩，经杠杆作用，可以控制位于下层底板另一端的下砂带轮的高低位置，使下砂带轮上的砂带能够始终适度压紧于对头焊缝上，保持砂带对焊缝适度的磨削压力。
在上层底板和下层底板之间，还设有砂带张紧调节螺杆，用以配合前述上层底板和下层底板之间的销轴结构调整和固定上层底板和下层底板之间的位置关系，对于本技术方案而言，控制上层底板和下层底板之间的位置关系事实上就是调整和固定砂带张紧于主传动砂带轮和下砂带轮轮面上的程度，这样，既能保证砂带的寿命，又能达到较好的磨削效果。
为了让砂带更紧密地绷在主传动砂带轮和下砂带轮轮面上，作为更进一步的改进，所述砂带轮，包括主传动砂带轮和下砂带轮都具备一定程度的径向弹性。
为了避免砂带在磨削作业时因为受力不均而跑偏，作为一种改进，所述主传动砂带轮和下砂带轮轮面在其厚度方向呈微弱的弧形。而且，考虑到砂带本身也具有一定程度的弹性，所述微弱弧度也可以仅设置于轮面厚度方向上的中部，也就是说在砂带轮轮面的边缘部分，可以设置较大的弧度或直接倒角。这样，砂带能够很好地包覆在砂带轮的轮面上，以更有效地防止砂带脱落。
为了更好地控制对焊缝的磨削深度，在上述下层底板上还可以安装一个跟踪轮，该跟踪轮相对于下层底板的高低位置可以通过跟踪轮调节手柄进行调节，调节的标准通过在考虑了下砂带轮的弹性因素之后对下砂带轮轮面最低点和跟踪轮轮面最低点之间高度差的掌握来设定。
为了让砂带磨削对头焊缝后磨屑立即离开焊缝，同时让砂带表面得到均匀的使用，作为一种改进，可以将主传动砂带轮和下砂带轮共同组成的纵向垂直平面调整安装在与对头焊缝所在垂直纵向平面呈一定交叉角度的位置。这样，不仅可以改善焊缝的磨削质量，而且可以延长砂带的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的平面结构示意图；
图3为砂带轮轮面结构及砂带与焊缝夹角关系俯视示意图。
在所有附图中，各零部件的编号如下：1-机架，11-导轨，12-传动丝杆，2-支架，21-滑块，22-加强筋，23-下层底板支架，24-下层底板销轴，25-升降气缸，26-活塞杆销轴，3-下层底板，31-活塞杆联接支架，32-下砂带轮支架，33-下砂带轮中心轴，34-下砂带轮，35-张紧调节螺杆支架，36-张紧调节螺杆销轴，37-上层底板支架，38-上层底板销轴，39-跟踪轮，391-跟踪轮调节手柄，4-上层底板，41-主传动轮，42-电动机，43-主传动砂带轮，44-主传动砂带轮支架，45-传动带，46-张紧调节螺杆，47-锁紧螺母，5-砂带，6-弧形轮面部分，7-倒角轮面部分，8-钢板工件，81-对头焊缝
具体实施方式
如图1和图2所示，钢板对头焊机的机架1上有水平导轨11和穿过导轨11的传动丝杠12，在水平导轨11上设置有滑块21，滑块21可以在传动丝杠12的驱动下沿水平导轨11滑动。对头焊缝自动修磨装置的支架2总体上呈L形，其纵臂用螺栓与滑块21固定联接，其横臂承载该对头焊缝自动修磨装置的其他部件，这样，自动修磨装置就能随滑块21沿着对头焊机上的导轨11来回运动，实现对放置在原钢板对头焊机自动焊接工作台上的钢板工件8进行自动修磨作业。当然，支架2也可以与滑块21是一体的，或者支架2直接滑动联接在导轨11上，省去滑块21。另外，为了增加支架2的强度，在其纵臂上可以设置加强筋22，加强筋22可以竖直地设置1-3条。
该自动修磨装置的其他部件大部分装在其上层底板4与下层底板3上面。上层底板4一端的中部固定有电动机42，另一端的两侧分别固定有主传动砂带轮支架44和从传动轮支架，电动机42输出轴固定联接主传动轮41，从传动轮与主传动轮41通过传动带45联动，从传动轮通过转动联接在主传动砂带轮支架44中的轴固定联接主传动砂带轮43，这样，主传动砂带轮43就能通过从传动轮和传动带45与主传动轮41进行联动。上层底板4在靠主传动砂带轮支架44和从传动轮支架一端，开有一个缺口，在该缺口正下方的下层底板3上相应位置也开有一个缺口，一根砂带张紧调节螺杆46下端转动联接在其位于下层地板上的张紧调节螺杆支架35孔中，张紧调节螺杆46向上穿过下层底板3和上层底板4的缺口，最后在其上端由锁紧螺母47实现与上层底板4的固定，通过调节锁紧螺母47可以在一定范围内设定上层底板4与下层底板3在这一侧的高度差，从而在总体上控制砂带5在主传动砂带轮43和下砂带轮34轮面上的张紧程度，这样，既能保证砂带5较长的使用寿命，又能达到较好的磨削效果。
如图1所示，主传动砂带轮支架44的正下方、下层底板3向下的一面设置有下砂带轮支架32，下砂带轮34通过下砂带轮中心轴33联接在下砂带轮支架32上，砂带5扣在主传动砂带轮43和下砂带轮34的轮面上，当电动机42转动时，主传动轮41通过传动带45带动从传动轮转动，从传动轮带动同轴的主传动砂带轮43转动，主传动砂带轮43通过砂带5带动下砂带轮34转动，下砂带轮34最底端处的砂带5与对头焊缝81接触，实现对对头焊缝81的磨削。
如图2所示，在支架2的横臂上相对靠近主传动砂带轮43和下砂带轮34的设置有下层底板支架23，下层底板3通过下层底板销轴24与下层底板支架23转动联接。在下层底板3上对应电动机42重心位置设置上层底板支架37，上层底板4通过上层底板销轴38与上层底板支架37转动联接。这样，下层底板3和上层底板4经张紧调节螺杆46和锁紧螺母47的作用，可以固定联接成一个整体，这个整体可以绕下层底板销轴24转动。上层底板支架37设置在下层底板3上对应电动机42重心的位置，可以使电动机42的重量基本落在上层底板销轴38上，保证砂带张紧调节螺杆46和锁紧螺母47更好地发挥其作用。
在本实施例中，下层底板3在相对于下砂带轮34的另一端呈台阶形，在台阶的下方设置活塞杆联接支架31，一个升降气缸25的活塞杆通过活塞杆销轴26与活塞杆联接支架31转动联接，升降气缸25通过销轴转动联接在支架2横臂上相对远离下层底板支架23的位置。通过升降气缸25活塞杆的伸缩，经杠杆作用，可以控制位于下层底板3另一端的下砂带轮34的高低位置，使下砂带轮34上的砂带5能够始终适度压紧于对头焊缝81上，保持砂带5对焊缝适度的磨削压力。
如图3所示，下砂带轮34与主传动砂带轮43轮面的中间部分具有较小的弧度，成为弧形轮面部分6，而在两边部分则有明显的倒角，成为倒角轮面部分7。而且，下砂带轮34与主传动砂带轮43构成轮面的部分使用了具有一定弹性的合成塑料材料，砂带5也具有一定弹性。轮面采用上述结构，加之下砂带轮34、主传动砂带轮43与砂带5的弹性设计，使得砂带5能够很好地包覆在砂带轮的轮面上，防止砂带跑偏甚至脱落。当然，下砂带轮34与主传动砂带轮43轮面也可加工成中间平直、两边倒角的结构。这样，虽然砂带5跑偏的可能性增大，但砂带5的磨损程度会比较接近，这意味着砂带5的使用寿命会比较长，而且对焊缝中间部分和两边部分的磨削深度会比较均匀。另外，下砂带轮34与主传动砂带轮43共同组成的纵向平面在钢板工件8上的投影与对头焊缝81之间呈30°交叉，这样不仅能使砂带5表面磨料得到均匀使用，而且能使磨屑飞离已经磨削且依然高温的对头焊缝81，保证焊缝的光洁和良好的理化性能。值得注意的是，虽然图3局部剖视的是主传动砂带轮43的轮面结构，因为在本实施例中主传动砂带轮43和下砂带轮34俯视投影重叠，所以该俯视示意图可以反映砂带轮轮面结构、砂带5包覆砂带轮轮面的状况，以及由下砂带轮34与主传动砂带轮43共同组成的纵向平面在钢板工件8上的投影与对头焊缝81之间30°夹角关系。
作为本发明的进一步改进，如图1、2所示，在上述下层底板3上还可以安装一个跟踪轮39，跟踪轮39设置在靠近下砂带轮34的位置，轮体可以绕其中心轴灵活转动，其中心轴固定安装在一个轮叉中，该轮叉通过螺纹结构与跟踪轮调节手柄391联接。该跟踪轮39相对于下层底板3的高低位置可以通过跟踪轮调节手柄391进行调节。通过转动跟踪轮调节手柄391，可以微量抬高或降低下层底板3在联接下砂带轮支架32一端的位置，实际上就是调节下砂带轮34轮面最低点的高度，或者有时仅仅是下砂带轮34及其上砂带5抵压对头焊缝81的压力大小，从而精确控制砂带5对对头焊缝81的磨削深度。
为了提高磨削效果，在本实施例中选用费米级陶瓷磨料砂带5，具有良好的塑性和导热性，因此使用寿命也较长。
上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其做出种种变化。例如，在上述实施例中，升降气缸25也可以是一个升降油缸，该升降气缸25或升降油缸也可以与上层底板4活动联接。同样，跟踪轮39也可以设置在上层底板4上。

Claims (13)

1.一种对头焊缝自动修磨装置，其特征在于，该对头焊缝自动修磨装置通过一个支架(2)安装在钢板对头焊机上，与钢板对头焊机的水平导轨(11)和水平传动丝杆(12)活动联接，在支架(2)上，主传动砂带轮(43)和下砂带轮(34)共同张紧砂带(5)并将其适度压迫在对头焊缝(81)上，主传动砂带轮(43)旋转带动砂带(5)修磨对头焊缝(81)。
2.如权利要求1所述的对头焊缝自动修磨装置，其特征在于：所述支架(2)总体上呈L形，支架(2)纵臂直接地或通过螺栓固定联接一个滑块(21)间接地与钢板对头焊机上的水平导轨(11)及传动丝杆(12)活动联接，支架(2)横臂承载该对头焊缝自动修磨装置的其他部件。
3.如权利要求2所述的对头焊缝自动修磨装置，其特征在于：所述其他部件至少包括主传动砂带轮(43)、砂带(5)和下砂带轮(34)。
4.如权利要求3所述的对头焊缝自动修磨装置，其特征在于：所述主传动砂带轮(43)与从传动轮同轴固定联接，从传动轮通过传动带(45)与主传动轮(41)联动，主传动轮(41)与电动机(42)输出轴固定联接；主传动砂带轮(43)通过轴承转动联接于主传动砂带轮支架(44)，主传动砂带轮支架(44)和电动机(42)均固定联接在上层底板(4)上；上层底板(4)通过上层底板销轴(38)与下层底板(3)转动联接；下砂带轮(34)与主传动砂带轮(43)通过张紧在它们轮面上的砂带(5)联动；下砂带轮(34)通过轴承转动联接于下砂带轮支架(32)，下砂带轮支架(32)固定联接在下层底板(3)上面。下层底板(3)通过下层底板销轴(24)与支架(2)横臂转动联接，下层底板(3)同时通过活塞杆联接支架(31)和活塞杆销轴(26)活动联接着升降气缸(25)的活塞杆。
5.如权利要求4所述的对头焊缝自动修磨装置，其特征在于：在上层底板(4)和下层底板(3)之间，设有砂带张紧调节螺杆(46)。
6.如权利要求1所述的对头焊缝自动修磨装置，其特征在于：所述主传动砂带轮(43)和下砂带轮(34)都具备径向弹性。
7.如权利要求1所述的对头焊缝自动修磨装置，其特征在于：所述主传动砂带轮(43)和下砂带轮(34)轮面在其厚度方向至少部分呈弧形。
8.如权利要求7所述的对头焊缝自动修磨装置，其特征在于：所述主传动砂带轮(43)和下砂带轮(34)轮面在其厚度方向的中部呈弧形。
9.如权利要求1所述的对头焊缝自动修磨装置，其特征在于：所述主传动砂带轮(43)和下砂带轮(34)轮面在其厚度方向中部平直。
10.如权利要求1所述的对头焊缝自动修磨装置，其特征在于：所述砂带(5)具有弹性。
11.如权利要求10所述的对头焊缝自动修磨装置，其特征在于：所述砂带(5)使用费米级陶瓷磨料。
12.如权利要求3所述的对头焊缝自动修磨装置，其特征在于：在所述下砂带轮(34)边上安装一个跟踪轮(39)，该跟踪轮(39)相对于下砂带轮(34)的高低位置可调。
13.如权利要求3所述的对头焊缝自动修磨装置，其特征在于：所述主传动砂带轮(43)和下砂带轮(34)共同组成的纵向垂直平面在钢板工件(8)上的投影与对头焊缝(81)之间有一定夹角。
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