CN103406635B - 管件连接用槽孔加工方法及设备 - Google Patents

Abstract

管件连接用槽孔加工方法及设备。属机械加工方法及设备。加工方法包括如下工序：A、吊装工序；B、定位工序；C、首道切割工序；D、翻转工序；E、后续切割工序；F、吊放工序。加工设备包括数控切割机，其特征是还包括直线导轨，承载架，液压升降装置，承载辊轮组，定位翻转机构；所述数控切割机包括底部滚轮组，切割头；所述定位翻转机构还包括定位孔内的活动圈，活动圈设有的转动结构包括：活动圈外周的凸齿，与凸齿相啮合的齿轮，轴接于齿轮的翻转电机，间隔配置于活动圈上的夹紧装置。经试用，与现有技术相比显示了如下有益效果：既能加工管件两端端口上的插板用槽，又能加工管件中间部位的插板用槽形通孔；提高了投入产出比。

Description

管件连接用槽孔加工方法及设备

技术领域：本发明属于机械加工方法及设备，特别是一种管件连接用槽孔加工方法及设备。

背景技术：在联结结构中，管结构因其结构稳定性好而优于其他结构，管与管之间的连接大多数采用法兰或插板进行连接，插板连接是在管件的两端端口上加工出插板用槽或在管件的中间部位加工出插板用槽形通孔，再利用***槽或槽形通孔中的插板上的紧固件，将管件连接在一起构成管结构。

现有技术文献1中国专利申请公开号CN102873443A《数控火焰等离子钢管开槽机》，公开了一种管件连接用槽孔的加工方法是：“(1)将需要开槽的钢管一端根据开槽数打点。(2)根据钢管规格调整地面定位轨道两端定位移动小车在地面定位导轨上的距离，并通过调整起升装置调整小型数控切割机与钢管的高低。(3)一次吊装3-5根钢管放于地面定位轨道两端定位移动小车的钢管翻转架上，并使钢管的一端与钢管定位装置对点靠齐。(4)分别将所需数据输入两台小型数控切割机，并设定割咀起点。(5)开启小型数控切割机一次切割各钢管，切割完毕后自动退回起点处。(6)通过钢管翻转架旋转各钢管至第二开槽处并对点。(7)继续切割各钢管开槽，至完毕后退出。(8)一次性吊下开槽完毕后的钢管，完成钢管端口开槽工作。”其加工设备是“一种数控火焰等离子钢管开槽机，该开槽机包括地面定位导轨和放置在地面定位导轨两端的定位移动小车，定位移动小车上安装有前后移动起升装置和钢管翻转架，前后移动起升装置安装在定位移动小车的后端，钢管翻转架安装在定位移动小车的前端；前后移动起升装置包括茼后移动装置和安装在前后移动装置上的起升装置，起升装置的顶端安装有小型数控切割机。”

现有技术文献1的管件连接用槽孔加工方法及设备在实际使用中显示了如下不足：

1、只能加工管件两端端口上的插板用槽，而无法加工管件中间连接部位的插板用槽形通孔。在实际管结构中，当管结构使用“米”字型连接结构时，必须在组成管件的中间连接部位加工出插板用槽形通孔，让插板穿过槽形通孔来实现，其结构强度比单纯利用管件两端端口插板用槽分别连接管件来实现更高，而且减少了安装用工时。

2、必须在待加工管件两端分别配备2台数控切割机及与之配套的2套包括定位移动小车及移动起升装置和钢管翻转架等设备，致使投资较大，投入产出比较低。

由此可见，研究并设计一种既能加工管件两端端口上的插板用槽，又能加工管件中间部位的插板用槽形通孔，投入产出比较高的改进了的管件连接用槽孔加工方法及设备是必要的。

发明内容：本发明的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种既能加工管件两端端口上的插板用槽，又能加工管件中间部位的插板用槽形通孔，投入产出比较高的管件连接用槽孔加工方法及设备。

本发明的技术方案是：

一种管件连接用槽孔加工方法，其特征是包括如下工序：

A、吊装工序：使用吊装机械将待加工管件放置于承载架上的承载辊轮组上，使其一端穿过定位翻转机构的定位孔，且穿过定位孔的管件部位位于需要加工的端口插板用槽和插板用槽形通孔之间，并注意不占用管件上需要加工槽和孔的部位；

B、定位工序；启动液压升降装置和定位翻转机构的夹紧电机，使沿承载架的长度方向放置于液压升降装置升降杆顶端的承载辊轮组上，且穿过定位孔的整件待加工管件位于水平位置；

C、首道切割工序：调整靠近承载架且位于水平位置直线导轨上的数控切割机与待加工管件的相互位置，使其用于切割槽或孔用的切割头对准待加工管件上需要加工槽或孔的管件部位，启动数控切割机对第一位置需要加工槽或孔的管件部位依次进行切割加工，使加工成的槽或孔符合技术要求；

D、翻转工序：开启定位翻转机构的翻转电机，旋转夹紧于定位翻转机构的活动圈上的待加工管件到后续位置，使需要进一步加工槽或孔的管件部位对准数控切割机的切割头；

E、后续切割工序：重复步骤C，启动数控切割机对后续第二位置需要加工槽或孔的管件部位依次进行切割加工，使加工成的槽或孔符合技术要求；必要时再重复步骤D、C，对后续第三位置需要加工槽或孔的管件部位进行切割加工，…直至将技术要求需要加工的槽或孔全部切割完成；

F、吊放工序：启动定位翻转机构的夹紧电机反向旋转，松开夹紧装置，以便让完成全部槽或孔加工的管件从定位翻转机构的定位孔中退出，使用吊装机械将加工完成的管件放置于指定堆放地点。

一种管件连接用槽孔加工设备，包括数控切割机，待加工管件，其特征是还包括配合定位数控切割机用的直线导轨，承载待加工管件的承载架，固定于承载架上的液压升降装置，联结于液压升降装置升降杆顶端的承载辊轮组，设计有与待加工管件相配合的定位孔的定位翻转机构；所述数控切割机包括在直线导轨上移动用的底部滚轮组，用于切割槽或孔用的切割头；所述定位翻转机构还包括有活动地嵌接于定位孔内的活动圈，所述活动圈设有转动结构，所述转动结构包括：位于活动圈外周的凸齿，与活动圈外周凸齿相啮合的齿轮，主轴轴接于齿轮中心的翻转电机，相互间隔120°配置于活动圈上的3个夹紧装置。定位翻转机构设计的技术效果是：一方面，配合经液压升降装置调整高度的承载辊轮组，使穿过定位孔活动圈的待加工管件的中心轴处于水平状态，以便让移动于同样处于水平状态的直线导轨上的数控切割机，对待加工管件上需要切割的插板用槽或插板用槽形通孔达到技术要求需要的加工精度，起到精确定位的效果；另一方面，当首道切割工序完成后，需要翻转待加工管件到后续切割工序需要的位置时，启动翻转电机，驱使齿轮转动，从而带动外周具有凸齿的活动圈一起转动，将被3个夹紧装置夹持在活动圈上的待加工管件旋转到技术要求规定的位置，如翻转180°，使加工出的插板用槽或插板用槽形通孔上下相对；显然也可以转过120°，使加工出的插板用槽或插板用槽形通孔成120°间隔分布于待加工管件的管壁上。

本发明的目的还可以采取如下的进一步技术措施来实现：

所述的3个夹紧装置包括固定于活动圈上的夹紧座，穿过活动圈圆周壁上通孔的丝杆，即穿过活动圈圆周壁上孔径比丝杆外径较大的通孔，夹紧座固定有配合于丝杆的活动螺母，主轴轴接于丝杆的夹紧电机。所述3个夹紧装置的3个夹紧电机同步启动或停止。该项设计的技术效果是：同步启动或停止夹紧电机，由于其主轴轴接于丝杆，驱使穿过活动螺母的丝杆向活动圈的中心伸出或后缩，由于3个夹紧装置的丝杆同时向活动圈的中心伸出或后缩，从而实现对穿过定位孔内活动圈的待加工管件外周的夹紧或松开。

所述的定位孔内的活动圈的内径大于待加工管件的外径。该项设计的技术效果是：确保实现待加工管件自由地穿过或退出定位孔上的活动圈。

所述的直线导轨平行于承载架的长度方向设置且位于水平位置。该项设计的技术效果是：让移动于水平状态的直线导轨上的数控切割机的切割头，对同样处于水平位置的整件待加工管件上的需要切割的插板用槽或插板用槽形通孔精确定位，从而保证了对待加工管件上需要加工的槽或孔的加工精度。

本发明实施得到的管连接用槽孔加工方法及设备，经试用，与现有技术相比显示了如下有益效果：

1、既能加工管件两端端口上的插板用槽，又能加工管件中间部位的插板用槽形通孔。本发明采用移动于靠近承载架设置且水平配置的直线导轨上的数控切割机，对待加工管件需要切割成槽或孔的部位精确定位后进行加工，因此不但可以对待加工管件两端需要切割出插板用槽的部位加工，而且同样可以对待加工管件中间部位需要加工出插板用槽形通孔的部位进行加工；而现有技术文献1的方法及设备，2台数控切割机分别处于待加工管件的两端，只能对待加工管件两端需要切割出插板用槽的部位加工，无法对待加工管件需要加工出插板用槽形通孔中间部位进行加工。

2、提高了投入产出比，节约了资源，也为用户减少了生产成本。现有技术文献1的方法及设备必须配置分别处于待加工管件两端的2台数控切割机，和与之配套的2套包括定位移动小车及移动起升装置和钢管翻转架，且只能加工待加工管件两端的插板用槽；而本发明中只需配置1台数控切割机，且既能加工管件两端端口上的插板用槽，又能加工管件中间部位的插板用槽形通孔。显然，与现有技术文献1的方法及设备相比，本发明的投入产生比较高，据初步测算仅购置数控切割机的费用就减少了一半，按现有技术文献1的方法及设备进一步考虑加工管件中间部位的插板用槽形通孔，则需要另外增加购置相关设备的费用。

附图说明：图1是符合本发明中加工设备主题结构的示意图；图2是本发明中加工设备的俯视示意图和加工方法示意图；图3是本发明中加工设备的联结于液压升降装置升降杆顶端的承载辊轮局部结构示意图；图4是图1中A向所示的本发明中加工设备的定位翻转机构结构示意图；图5是图4中所示本发明中加工设备的定位翻转机构的转动结构局部示意图。

具体实施方式：下面结合附图将本发明的加工方法及设备实施细节说明如下：

如图1、2、3、4、5所示，一种管件连接用槽孔加工方法，其特征是包括如下工序：

A、吊装工序：使用吊装机械将待加工管件2放置于承载架4上的承载辊轮组6上，使其一端穿过定位翻转机构7的定位孔71，且穿过定位孔的管件部位位于需要加工的端口插板用槽21和插板用槽形通孔22之间，并注意不占用需要加工槽和孔的管件部位；

B、定位工序；启动液压升降装置5和定位翻转机构的夹紧电机754，使沿承载架的长度方向放置于液压升降装置升降杆顶端的承载辊轮组上且穿过定位孔的整件待加工管件位于水平位置；

C、首道切割工序：调整靠近承载架且位于水平位置直线导轨3上的数控切割机1与待加工管件的相互位置，使其用于切割槽或孔用的切割头12对准待加工管件上需要加工槽21和孔22的管件部位，启动数控切割机对第一位置需要加工槽或孔的管件部位依次进行切割加工，使加工成的槽或孔符合技术要求；

D、翻转工序：开启定位翻转机构的翻转电机74，旋转夹紧于定位翻转机构的活动圈72上的待加工管件到后续第二位置，使需要进一步加工槽或孔的管件部位对准数控切割机的切割头；

E、后续切割工序：重复步骤C，启动数控切割机对后续位置需要加工槽或孔的管件部位进行切割加工，使加工成的槽或孔符合技术要求；必要时再重复步骤D、C，对后续第三位置需要加工槽或孔的管件部位进行切割加工，…直至将技术要求需要加工的槽或孔全部切割完成；

F、吊放工序：启动定位翻转机构的夹紧电机反向旋转，松开夹紧装置，以便让完成全部槽或孔加工的管件从定位翻转机构的定位孔中退出，使用吊装机械将加工完成的管件放置于指定堆放地点。

如图1、2、3、4、5所示，一种管件连接用槽孔加工设备，包括数控切割机1，待加工管件2，其特征是还包括配合定位数控切割机用的直线导轨3，承载待加工管件的承载架4，固定于承载架上的液压升降装置5，联结于液压升降装置升降杆顶端的承载辊轮组6，设计有与待加工管件相配合的定位孔71的定位翻转机构7；所述数控切割机包括在直线导轨移动用的底部滚轮组11，用于切割槽或孔用的切割头12；所述定位翻转机构还包括有活动地嵌接于定位孔内的活动圈72，所述活动圈设有转动结构73，所述转动结构包括：位于活动圈外周的凸齿721，与活动圈外周凸齿相啮合的齿轮731，主轴轴接于齿轮中心的翻转电机74，相互间隔120°配置于活动圈上的3个夹紧装置75。

如图1、2、4所示，所述的3个夹紧装置75包括固定于活动圈上的夹紧座751，穿过活动圈圆周壁上通孔的丝杆752，夹紧座固定有配合于丝杆的活动螺母753，主轴轴接于丝杆的夹紧电机754。

如图4所示，所述3个夹紧装置75的3个夹紧电机754同步启动或停止。所述穿过活动圈72圆周壁上通孔的丝杆752中，活动圈圆周壁上通孔的孔径大于丝杆的外径。

如图1、2、4所示，所述的定位孔内活动圈72的内径大于待加工管件2的外径。

如图1、2所示，所述的直线导轨3平行于承载架4的长度方向设置且位于水平位置。

Claims (6)

1.一种管件连接用槽孔加工方法，其特征是使用管件连接用槽孔加工设备，包括如下工序：

A、吊装工序：使用吊装机械将待加工管件（2）放置于承载架（4）上的承载辊轮组（6）上，使其一端穿过定位翻转机构（7）的定位孔（71），且穿过定位孔的管件部位位于需要加工的端口插板用槽（21）和插板用槽形通孔（22）之间，并注意不占用需要加工槽和孔的管件部位；

B、定位工序：启动液压升降装置（5）和定位翻转机构的夹紧电机（754），使沿承载架的长度方向放置于液压升降装置升降杆顶端的承载辊轮组上，且穿过定位孔的整件待加工管件位于水平位置；

C、首道切割工序：调整靠近承载架且位于水平位置的直线导轨（3）上的数控切割机（1）与待加工管件的相互位置，使其用于切割槽或孔用的切割头（12）对准待加工管件上需要加工槽或孔的管件部位，启动数控切割机对第一位置需要加工槽或孔的管件部位依次进行切割加工，使加工成的槽或孔符合技术要求；

D、翻转工序：开启定位翻转机构的翻转电机（74），旋转夹紧于定位翻转机构的活动圈（72）上的待加工管件到后续第二位置，使需要进一步加工槽或孔的管件部位对准数控切割机的切割头；

E、后续切割工序：重复步骤C，启动数控切割机对后续位置需要加工槽或孔的管件部位进行切割加工，使加工成的槽或孔符合技术要求；必要时再重复步骤D、C，对后续第三位置需要加工槽或孔的管件部位依次进行切割加工，直至将技术要求需要加工的槽或孔全部切割完成；

F、吊放工序：启动定位翻转机构的夹紧电机反向旋转，松开夹紧装置，以便让完成全部槽或孔加工的管件从定位翻转机构的定位孔中退出，使用吊装机械将加工完成的管件放置于指定堆放地点。

2.根据权利要求1所述的一种管件连接用槽孔加工方法中的管件连接用槽孔加工设备，包括数控切割机（1），待加工管件（2），其特征是还包括配合定位数控切割机用的直线导轨（3），承载待加工管件的承载架（4），固定于承载架上的液压升降装置（5），联结于液压升降装置升降杆顶端的承载辊轮组（6），设计有与待加工管件相配合的定位孔（71）的定位翻转机构（7）；所述数控切割机包括在直线导轨上移动用的底部滚轮组（11），用于切割槽或孔用的切割头（12）；所述定位翻转机构还包括有活动地嵌接于定位孔内的活动圈（72），所述活动圈设有转动结构（73），所述转动结构包括：位于活动圈外周的凸齿（721），与活动圈外周凸齿相啮合的齿轮（731），主轴轴接于齿轮中心的翻转电机（74），相互隔120°配置于活动圈上的3个夹紧装置（75）；

所述的3个夹紧装置（75）包括固定于活动圈（72）上的夹紧座（751），穿过活动圈圆周壁上通孔的丝杆（752），夹紧座固定有配合于丝杆的活动螺母（753），主轴轴接于丝杆的夹紧电机（754）。

3.根据权利要求2所述的管件连接用槽孔加工设备，其特征是所述3个夹紧装置（75）的3个夹紧电机（754）同步启动或停止。

4.根据权利要求2所述的管件连接用槽孔加工设备，其特征是所述穿过活动圈（72）圆周壁上通孔的丝杆（752）中，活动圈圆周壁上通孔的孔径大于丝杆的外径。

5.根据权利要求2所述的管件连接用槽孔加工设备，其特征是所述的定位孔内的活动圈（72）的内径大于待加工管件（2）的外径。

6.根据权利要求2所述的管件连接用槽孔加工设备，其特征是所述的直线导轨（3）平行于承载架（4）的长度方向设置且位于水平位置。