CN103521803B - 一种管道圆弧弯曲内孔加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道加工领域，特指一种管道圆弧弯曲内孔加工装置，包括镗刀机构，移动支撑机构，固定支撑机构，导轨，基座，工件托架；工件托架上固定有工件，所述导轨的构型与工件一致，导轨的一端安装在基座上，另一端设置有固定支撑机构，镗刀机构和移动支撑机构可在导轨上滑移。采用上述方案后，能够有效的对管道内壁进行加工。

Description

一种管道圆弧弯曲内孔加工装置

技术领域

本发明涉及管道加工领域，特指一种管道圆弧弯曲内孔加工装置。

背景技术

核电主管道是连接反应堆压力容器、主泵和蒸汽发生器的大型厚壁承压管，被称为核电站“主动脉”，所以主管道的质量尤为重要，为了能够镗削加工出符合需求的主管道，本发明人对此做进一步研究，研发出一种管道圆弧弯曲内孔加工装置，本案由此产生。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种管道圆弧弯曲内孔加工装置，包括镗刀机构，移动支撑机构，固定支撑机构，导轨，基座，工件托架；工件托架上固定有工件，所述导轨的构型与工件一致，导轨的一端安装在基座上，另一端设置有固定支撑机构，镗刀机构和移动支撑机构可在导轨上滑移。

进一步，所述镗刀机构包括外刀座，内刀座，紧固装置，滚轮装置A，齿轮A；所述外刀座为环形结构，套设在内刀座外，外刀座外侧开设有若干柱孔，所述柱孔中安装有紧固装置，当镗刀放入柱孔中后，通过紧固装置将镗刀固定在柱孔中；所述滚轮装置A和齿轮A设置在内刀座中，内刀座中心开设有可容导轨穿过的矩形通道，所述齿轮A设置在矩形通道上，与导轨一侧的齿条啮合，所述滚轮装置A设置在对应齿轮的另一侧的矩形通道上，所述齿轮A与伺服电机联动连接。

进一步，所述外刀座通过内齿轮和外齿轮与一个伺服电机联动连接，所述内齿轮固定在外刀座内侧，所述外齿轮设置在伺服电机的输出轴上；所述外刀座与内刀座之间还设置有轴承，当外刀座转动时，内刀座不会受到外刀座的影响。

进一步，所述移动支撑机构包括支撑架A，支撑块A，油腔室，滚轮装置B，齿轮B，所述支撑架A为Y型结构，所述支撑块A设置在支撑架A的三个端部，支撑块A下为油腔室，所述油腔室与液压油缸连接，所述油腔室外还设置有复位弹簧；所述支撑架A中心开设有可容导轨穿过的矩形通道，所述齿轮B设置在矩形通道上，与导轨一侧的齿条啮合，齿轮B与伺服电机联动连接，所述滚轮装置B设置在导轨对应齿轮另一侧的矩形通道上。

进一步，所述固定支撑机构包括支撑架B，所述支撑架B呈十字型结构，十字型的端部内各设置有支撑块B，支撑块B下皆设置有紧固装置；所述支撑架B的中心开设有可容导轨穿过的矩形通道，所述矩形通道的四壁上也设置有紧固装置。

进一步，所述支撑架B下还设置有一对滚轮，所述滚轮可沿管道内壁滚动。

进一步，所述滚轮装置A和滚轮装置B上皆设置有蝶形弹簧。

进一步，以上所述的紧固装置皆包括两个锥形块，一个锥形座，所述锥形块顶端小于底端，两个锥形块以顶端为中心通过螺栓对称连接，所述锥形座为中心向两端倾斜结构，锥形座的中心凸起与连接后的两个锥形块形成的凹陷相匹配。

进一步，所述固定支撑机构上还设置有行程开关。

采用上述方案后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

采用滚滑复合形式，其中导轨上下采用滑动方式，以提高镗削的稳定性；两侧采用滚轮形式，可同时满足镗刀机构和移动支撑机构在直线及圆弧导轨上的移动，通过碟形弹簧预紧装置对滚轮装置施加一定的预紧力，因此显著提高滚轮装置与导轨接触的钢度，蝶形弹簧具有缓冲及吸振作用，进一步提高了整套***加工的平稳性，移动支撑机构和固定支撑机构可防止由于导轨自身的重量而引起变形，进一步提高整套***的稳定性。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是镗刀机构的剖视图之一；

图4是镗刀机构的剖视图之二；

图5是镗刀机构的剖视图之三；

图6是移动支撑机构剖视图之一；

图7是移动支撑机构剖视图之二；

图8是固定支撑机构的剖视图之一；

图9是固定支撑机构的剖视图之二；

图10是紧固装置的结构示意图。

标号说明

镗刀机构1，

外刀座11，内齿轮111，外齿轮112，

内刀座12，滚轮装置A121，齿轮A122，轴承13，镗刀14，

移动支撑机构2，

支撑架A21，支撑块A22，油腔室23，复位弹簧24，

滚轮装置B25，齿轮B26，

固定支撑机构3，

支撑架B31，支撑块B32，行程开关33，

紧固装置4，锥形座41，锥形块42，螺栓43，滚轮44，

蝶形弹簧5，导轨6，基座7，工件托架8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图所示，本发明揭示的一种管道圆弧弯曲内孔加工装置，包括镗刀机构1，移动支撑机构2，固定支撑机构3，导轨6，基座7，工件托架8；工件托架8上固定有工件，所述导轨6的构型与工件一致，导轨6的一端安装在基座7上，另一端设置有固定支撑机构3，镗刀机构1和移动支撑机构2可在导轨6上滑移。

其中，镗刀机构1包括外刀座11，内刀座12，紧固装置4，滚轮装置A121，齿轮A122；所述外刀座11为环形结构，套设在内刀座12外，外刀座11上设置有两个伺服电机，外刀座11与伺服电机之间通过内齿轮111和外齿轮112联动连接，内齿轮111固定在外刀座11内侧，外齿轮112设置在伺服电机的输出轴上，当伺服电机运作时，能够带动外刀座11环绕内刀座12转动，外刀座11和内刀座12之间还设有轴承13，当外刀座11转动时，不会影响内刀座12。

外刀座11外侧开设有若干柱孔，柱孔中安装有紧固装置4，所述紧固装置4包括两个锥形块42，一个锥形座41，锥形块42的顶端小于其底端，两个锥形块42以顶端为中心通过螺栓43对称连接，所述锥形座41为中心向两端倾斜结构，锥形座41的中心凸起与连接后的两个锥形块42形成的凹陷相匹配。

当镗刀14放入柱孔中后，拧紧螺栓43，通过将两个锥形块42相向靠拢，压迫锥形座41横向运动，挤压镗刀14，从而将镗刀14固定在柱孔中。此种结构可以单独更换各个镗刀14，且简单方便，更可精确调整镗刀14的切削度。

所述滚轮装置A121和齿轮A122设置在内刀座12中，内刀座12中心开设有可容导轨6穿过的矩形通道，齿轮A122设置在矩形通道上，与导轨6一侧的齿条啮合，齿轮A122通过蜗轮蜗杆与伺服电机联动连接，当伺服电机转动时，带动齿轮A122在导轨6上行进。

所述滚轮装置A121设置在对应齿轮A122的另一侧的矩形通道上，滚轮装置A121上还设置有蝶形弹簧5，蝶形弹簧5能将滚轮装置A121压在导轨6上，当齿轮A122由伺服电机驱动沿着导轨6运动时，滚轮装置A121作为从动轮一起转动。

所述移动支撑机构2包括支撑架A21，支撑块A22，油腔室23，滚轮装置B25，齿轮B26，所述支撑架A21为Y型结构，所述支撑块A22设置在支撑架A21的三个端部，与工件的内壁接触。

支撑块A22下为油腔室23，油腔室23与液压油缸连通，油腔室23作用等同于活塞杆，可随着液压油的进入向外推进。

油腔室23外还设置有复位弹簧24，当油腔室23无油时，复位弹簧24恢复形变，通过对油腔室23施力从而使得固定在油腔室23上的支撑块松动。

支撑架A21中心开设有可容导轨6穿过的矩形通道，设置在矩形通道上的齿轮B26与导轨6一侧上的齿条啮合，齿轮B26通过蜗轮蜗杆与伺服电机联动连接（和上述结构一致），所述滚轮装置B25设置在导轨6对应齿轮B26的另一侧的矩形通道上，滚轮装置B25上还设置有蝶形弹簧5，用于将滚轮装置B25压紧在导轨6上。

工作时，通过伺服电机驱动齿轮B26在导轨6齿条上运动，配合滚轮装置B25，移动支撑机构2可根据镗刀机构1在导轨6上的滑动距离进行跟进。通过液压油腔将支撑块A22紧固在工件管道内壁上，从而对导轨6起到支撑作用。

所述固定支撑机构3包括支撑架B31，所述支撑架B31呈十字型结构，十字型的端部内各设置有支撑块B32，支撑块B32下皆设置有紧固装置4，支撑架B31的中心开设有可容导轨6穿过的矩形通道，所述矩形通道的四壁上也设置有紧固装置4，上述紧固装置4的结构与前述紧固装置4的结构一致，通过拧紧螺栓43或将支撑块B32抵住工件内壁，或使得支撑架B31夹紧导轨6；其中支撑架B31下还设置有一对滚轮44，滚轮44可沿管道内壁滚动。

固定支撑机构3上还设置有行程开关33，当移动支撑机构2运行过来时，触碰到形成开关既会触发行程开关33，防止镗刀机构1运行过量。

将镗刀机构1，移动支撑机构2，固定支撑机构3设置在导轨6上后，通过工件托架8将工件旋转至导轨6处，由于固定支撑机构3设置在导轨6的端部，在工件的端口可通过手动调节的方式拧紧紧固装置4，将固定支撑机构3固定在工件内。

整套***配置西门子802D SL数控***，通过编程实现对各坐标轴的控制，一次加工循环可通过编程自动完成，主要用于对核电主管道圆弧弯曲内孔的精加工。

上述仅为本发明的具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (4)

1.一种管道圆弧弯曲内孔加工装置，其特征在于：包括镗刀机构，移动支撑机构，固定支撑机构，导轨，基座，工件托架；工件托架上固定有工件，所述导轨的构型与工件一致，导轨的一端安装在基座上，另一端设置有固定支撑机构，镗刀机构和移动支撑机构可在导轨上滑移；所述镗刀机构包括外刀座，内刀座，紧固装置，滚轮装置A，齿轮A；所述外刀座为环形结构，套设在内刀座外，外刀座外侧开设有若干柱孔，所述柱孔中安装有紧固装置，当镗刀放入柱孔中后，通过紧固装置将镗刀固定在柱孔中；所述滚轮装置A和齿轮A设置在内刀座中，内刀座中心开设有可容导轨穿过的矩形通道，所述齿轮A设置在矩形通道上，与导轨一侧的齿条啮合，所述滚轮装置A设置在对应齿轮的另一侧的矩形通道上，且滚轮装置A上皆设置有蝶形弹簧；所述齿轮A与伺服电机联动连接；所述移动支撑机构包括支撑架A，支撑块A，油腔室，滚轮装置B，齿轮B，所述支撑架A为Y型结构，所述支撑块A设置在支撑架A的三个端部，支撑块A下为油腔室，所述油腔室与液压油缸连接，所述油腔室外还设置有复位弹簧；所述支撑架A中心开设有可容导轨穿过的矩形通道，所述齿轮B设置在矩形通道上，与导轨一侧的齿条啮合，齿轮B与伺服电机联动连接，所述滚轮装置B设置在导轨对应齿轮另一侧的矩形通道上，且滚轮装置B上皆设置有蝶形弹簧；所述外刀座通过内齿轮和外齿轮与一个伺服电机联动连接，所述内齿轮固定在外刀座内侧，所述外齿轮设置在伺服电机的输出轴上；所述外刀座与内刀座之间还设置有轴承，当外刀座转动时，内刀座不会受到外刀座的影响；所述固定支撑机构包括支撑架B，所述支撑架B呈十字型结构，十字型的端部内各设置有支撑块B，支撑块B下皆设置有紧固装置；所述支撑架B的中心开设有可容导轨穿过的矩形通道，所述矩形通道的四壁上也设置有紧固装置。

2.根据权利要求1所述的一种管道圆弧弯曲内孔加工装置，其特征在于：所述支撑架B下还设置有一对滚轮，所述滚轮可沿管道内壁滚动。

3.根据权利要求1或2所述的一种管道圆弧弯曲内孔加工装置，其特征在于：所述的紧固装置包括两个锥形块，一个锥形座，所述锥形块顶端小于底端，两个锥形块以顶端为中心通过螺栓对称连接，所述锥形座为中心向两端倾斜结构，锥形座的中心凸起与连接后的两个锥形块形成的凹陷相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种管道圆弧弯曲内孔加工装置，其特征在于：所述固定支撑机构上还设置有行程开关。