CN110090970A - 一种坡口机 - Google Patents

Abstract

公开了一种坡口机，包括：轨道本体，适于固定于待切割工件上，所述轨道本体上设置有轨道；导辊，所述导辊的第一端适于沿所述轨道运动；切割装置，其连接在所述导辊的第二端以切割工件；导辊支撑架，其上具有导辊支撑孔，导辊支撑于所述导辊支撑孔中；驱动装置，用于驱动导辊支撑架转动，使得导辊支撑架带动所述导辊沿所述轨道运动。本发明的坡口机可用于工件局部切割，避免了现有坡口机只能整体切割造成的材料浪费等敝端。

Description

一种坡口机

技术领域

本发明的实施例涉及焊接加工技术领域，特别涉及一种对工件例如管道的局部缺陷进行焊接修复用的坡口机。

背景技术

在电力、化工等行业中需要使用各种大口径厚壁工业管道、集箱等。这些大口径厚壁工业管道、集箱的焊缝及母材内部如果存在局部缺陷，需要进行现场焊接修复。修复时，需先对缺陷部位进行打磨、挖除，并形成坡口，以便进行后续焊接作业。

现场局部缺陷的挖除和开坡口一般采用氧乙炔割刀局部火焰切割、电焊大电流烧除、砂轮机局部打磨、坡口机整圈切割等几种方式。氧乙炔火焰切割和电焊烧除缺陷后需要进行二次打磨形成坡口，同时火焰切割和电焊烧除是高热量输入的缺陷去除方法，适用于低合金、碳钢等材质的管道，不适用于高合金材质的管道，以避免形成淬硬组织，影响管道质量。砂轮打磨适用于硬度较低的低合金钢、碳钢材质的管道的少量打磨，对硬度较高、难以打磨的高合金钢和较大缺陷的打磨，难以实施。

现有坡口机的整圈切割适用于不同材质的管道切割和开坡口，尤其适合焊缝上多处存在缺陷需要去除的作业，但是对高合金材质的局部缺陷的去除，有以下不足：现有坡口机只能对焊缝或母材进行圆周方向的整圈切除，不仅要把存在缺陷的局部缺陷进行挖除，还需要对其他质量完好的部分进行切除后重新进行焊接修复，难以实现局部切除修复。相应地，存在工作量大，效率低，成本高，过返修的问题；同时高合金材质焊接性较差，大量的返修工作可能产生新的缺陷不利于保证管道整体质量安全。并且，现有的只能实施整圈切割的坡口机不适合在无端管道上进行加工作业。

发明内容

本发明旨在提供一种坡口机，至少解决现有坡口机只能对管道整圈切割带来的诸多缺陷。

根据本发明构思的坡口机，包括：轨道本体，适于固定于待切割工件上，所述轨道本体上设置有轨道；导辊，所述导辊的第一端适于沿所述轨道运动；切割装置，其连接在所述导辊的第二端以切割工件；导辊支撑架，其上具有导辊支撑孔，导辊支撑于所述导辊支撑孔中；驱动装置，用于驱动导辊支撑架转动，使得导辊支撑架带动所述导辊沿所述轨道运动。

根据本发明的一个示例性的实施例，上述的坡口机中，所述轨道呈圆形，且所述导辊支撑孔为圆孔，所导辊连接于所述导辊支撑孔中并随导辊支撑架转动。

根据本发明的一个示例性的实施例，上述的坡口机中，所述轨道呈椭圆形，且所述导辊支撑孔为长方形孔，所述导辊连接于所述导辊支撑孔中，并随着导辊支撑架的转动在所述导辊支撑孔中往复滑动。

根据本发明的一个示例性的实施例，上述的坡口机中，所述轨道本体为板状，所述轨道是在板状轨道本体上凹陷而形成的轨道槽。

根据本发明的一个示例性的实施例，上述的坡口机中，所述导辊为圆柱状，其第一端具有直径增大的凸出部；且所述轨道槽的顶部边缘处设置有止挡部，所述止挡部与所述凸出部配合，防止导辊脱出轨道槽。

根据本发明的一个示例性的实施例，上述的坡口机中，所述导轨的第二端具有刀架固定装置，用于固定切割装置的刀架。

根据本发明的一个示例性的实施例，上述的坡口机中，所述刀架固定装置通过螺纹连接于所述导辊的外周。

根据本发明的一个示例性的实施例，上述的坡口机中，所述轨道本体包括底座，所述底座上设置有连接机构以便将轨道本体固定于待切割工件上。

根据本发明的一个示例性的实施例，上述的坡口机中，所述底座为连接至所述轨道本体的单独部件。

根据本发明的一个示例性的实施例，上述的坡口机中，所述底座和所述轨道本体形成一体结构。

本发明实施例的坡口机，可以对工件的局部缺陷进行挖除并形成坡口，避免了现有坡口机只能用于管道整圈切割造成的工作量大、效率低、成本高、过返修、易于产生新的焊接缺陷、不能在无端管道上进行加工作业等一系列问题；同时克服了氧乙炔火焰、电焊烧除等对管道质量的不利影响，解决了砂轮难以打磨高合金材质大口径厚壁管的困难，能够实现高合金大口径厚壁管焊缝、母材局部缺陷的挖除并形成坡口，具有效率高、质量可靠的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是为了便于说明本发明的构思，而非对本发明的限制。

在附图中示出了根据本发明的实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种部件的形状以及它们之间的相对大小仅是示例性的，本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小的部件。

图1是根据本发明的一个实施例的坡口机的使用状态的侧视结构示意图；

图2是图1所示的坡口机的使用状态的透视结构示意图；

图3是根据本发明的一个示例实施例的坡口机的局部结构的示意结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

以下结合附图本发明的一些示例性的实施例的坡口机进行详细说明。

图1是根据本发明的一个实施例的坡口机的使用状态的侧视结构示意图。图2是图1所示的坡口机的使用状态的透视结构示意图。

如图1和图2所示，坡口机100安装在管道200上，用于对管道200上的局部缺陷进行挖除并开焊接坡口。图中以管道为例来说明本发明的坡口机的应用，应当理解，本发明的坡口机也可以用于其它类型工件的切割和开坡口作业。坡口机100包括轨道本体10，轨道本体10固定于管道200上，在轨道本体10上设置有轨道11。轨道本体10是坡口机的主要结构部件，用以装配和承载驱动电机、导辊、导辊支撑架、刀架、车刀等(后面说明)。轨道本体10可用钢铁类、合金类材质制作，具有一定的长宽厚尺寸和刚性，以便在其上面开挖轨道。

在图1所示的实施例中，轨道本体10包括底座12，在底座12上设置有连接机构以便将轨道本体10固定于管道200上。为便于固定到管道上，底座12的底面可设置成凹弧形。图中示出了通过两条锁链300将轨道本体10固定于管道200上，以保证作业过程稳定牢靠。相应地，底座12上可设置有用于连接锁链300的钩扣等连接机构，以便于进行固定。本领域技术人员可以设想其它的固定装置来代替锁链300，并相应地在底座12上形成其它连接机构以实现固定。

可选地，底座12和轨道本体10为相互独立的部件，并通过例如焊接现场连接固定在一起。这样便于减轻轨道本体10重量和体积，便于储存和运输等。另外，底座12和轨道本体10也可以形成一体结构，以减少安装等工作量。当然，轨道本体10也可以不设置底座而直接固定在管道200上。

坡口机100还包括导辊20，导辊20的第一端可沿着轨道本体10的轨道11运动，导辊20的第二端连接切割装置30，切割装置30可包括刀架31和安装在刀架31上的车刀32用于对管道200上的局部缺陷进行切割和开坡口作业。刀架31和车刀32可根据需要选用现有的各种类型的刀架和车刀。刀架31优选可调整车刀32进刀量，以便于开坡口作业。

导辊20支撑在导辊支撑架40上。具体地，导辊支撑架40上具有导辊支撑孔41，导辊20可转动地支撑于导辊支撑孔41中，并穿过导辊支撑孔41延伸至轨道11。导辊支撑架40可用一定刚度和强度的扁铁、钢条等加工。导辊支撑孔41的尺寸与导轨20可设置为互相配合，以有效顺畅牵引导轨20运动，又不致使导轨20轻易从轨道11和导辊支撑架40中脱落。

坡口机100还包括驱动装置50，例如电动机，用于驱动导辊支撑架40转动，使得导辊支撑架40带动导辊20沿轨道12运动。驱动装置50的旋转轴51可穿过轨道本体10上的开孔连接至导辊支撑架40。导辊支撑架40作为驱动装置50与导辊20之间的连接部件，将驱动装置50的动力传导给导棍20。导辊支撑架40的一端固定在驱动电机的旋转轴51上，一端可围绕旋转轴51进行圆周运动。可以提供附加的支架结构来支撑驱动装置。

根据一个示例的实施例，在坡口机100中，轨道本体10为厚板状，轨道11是在板状轨道本体上凹陷而形成的轨道槽。轨道槽具有与导辊20匹配的尺寸和一定的深度，以方便导辊20在导辊支撑架40的牵引下，沿着轨道槽旋转移动。优选轨道槽的内壁面经过光滑处理减小阻力，从而便于导辊20滑动。

如图2所示，轨道本体10上的轨道11呈椭圆形；对应地，导辊支撑架40上的导辊支撑孔41为长方形孔。长方形孔的宽度与导轨能互相配合，能有效顺畅牵引导轨运动，又不致使导轨从导轨、连杆上脱落导辊20活动连接于导辊支撑孔41中，以随着导辊支撑架40的转动在导辊支撑孔41中往复滑动，从而，导辊20相对于旋转轴51的距离可以改变，因而能够沿着椭圆形的轨道11运动。

虽然图1和图2中示出了轨道11为椭圆形，但是，作为一种替代的实施例，轨道11可以为圆形，相应地，导辊支撑孔41形成为圆孔并与导辊20的直径对应。圆孔导辊支撑孔41有利于更稳定地驱动导辊20。导辊20支撑连接于圆形导辊支撑孔41中并随导辊支撑架40转动，这样，导辊20相对于旋转轴51的距离恒定，从而沿着圆形的轨道11运动。

考虑到管道焊缝需要切削的长度或深度不一样，相比于圆形轨道，采用椭圆形轨道的优点如下：椭圆形轨道具有长轴和短轴，当其放置位置不同时，轨道底端与管道表面的距离不同。当其竖直布置时，即，长轴垂直于管道表面，则其底端距管道表面较近，且可切割长度较短；当其水平布置时，即，长轴平行于管道表面，则其底端距管道表面较远，可切割长度较长。如此，采用椭圆形轨道，可满足切削焊缝长度或深度不同的需求。当需要切削长度较短或者深度较深的焊缝时，可将椭圆形导轨竖放，反之则横放。

图3是根据本发明的一个示例实施例的坡口机的局部结构的示意结构图。如图3所示，导辊20为圆柱状，其第一端具有直径增大的凸出部25。相应地，轨道11的轨道槽的顶部边缘处设置有止挡部15，止挡部15与凸出部25配合，可防止导辊20脱出轨道槽。止挡部15可通过螺丝固定连接于轨道槽的上边缘处。安装时，可先将导辊20下端凸出部25放入导轨槽，接着止挡部安装在导轨槽侧壁，之后将导辊20套入导辊支撑架40。

可选地，可以不设置止挡部15和凸出部25，而是在导辊支撑架40的下方设置定位凸台24，将定位凸台24套设于导辊20上，也可起到防止导辊向上滑动的作用。进一步可选地，也可以在导辊支撑架40的上下方向均设置定位凸台，以更好地定位导辊20。

另外，导轨20的第二端连接有刀架固定装置22，用于固定切割装置的刀架31。导辊支撑架40、导棍20及刀架固定装置22组合在一起，将驱动电机动力传导到刀架31，使车刀32进行切削做功，以在管道上形成坡口。

在图3所示的示例中，刀架固定装置22通过螺纹连接于导辊20上部的外周。但本发明不限于此，刀架固定装置22也可通过例如焊接的其它连接方式固定连接于导辊上。或者，刀架固定装置22可与导辊20形成为一个整体部件。可选地，刀架固定装置22的尺寸大于导辊支撑架40的导辊支撑孔的尺寸，这样刀架固定装置22可同时可起到防止导辊20滑出导辊支撑架40的作用。

根据本发明实施例的坡口机100的轨道本体、轨道、导辊、导辊支撑架以及底座、可根据待切削管道的规格尺寸，进行加工定制。刀架、车刀、电机、管道固定装置等均可在市面上直接采购使用。刀架可以焊接或以其它方式固定在导辊或导辊上的刀架固定装置上。在安装刀架时，将刀刃口直接抵达管道表面，然后再固定刀架上螺栓。

本发明实施例的坡口机的操作过程简述如下：

工作时，将坡口机的底座，通过锁链固定***，固定锁紧在需要加工切削的管道表面；

通过刀架上的进位螺栓，调整刀架进刀量，使得车刀抵近管道待切削表面，进行试刀；

启动电机，进行车削，并在车削过程中通过调整刀架上进刀量完成局部缺陷的切削和坡口加工。

本发明实施例的坡口机具有下述优点：

1.克服氧乙炔火焰、电焊烧除等对管道质量影响；

2.解决砂轮打磨难以打磨的动的困难；

3.解决普通坡口机只能整体切除不能局部精准切除的弊端；

4.能够实现对高合金大口径厚壁管焊缝、母材局部缺陷的精准挖除并形成坡口，具有效率高、质量可靠的特点。

5.适用性广，可用于无端管道现场坡口加工缺陷挖除。

本发明构思的坡口机尤其适合高合金材质的大口径厚壁管现场局部焊接修复时进行缺陷挖除和坡口加工，例如电力、化工等行业的大口径厚壁工业管道、集箱的现场焊接修复。也可用于低合金钢管道。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种坡口机，包括：

轨道本体，适于固定于待切割工件上，所述轨道本体上设置有轨道；

导辊，所述导辊的第一端适于沿所述轨道运动；

切割装置，其连接在所述导辊的第二端以切割工件；

导辊支撑架，其上具有导辊支撑孔，导辊支撑于所述导辊支撑孔中；

驱动装置，用于驱动导辊支撑架转动，使得导辊支撑架带动所述导辊沿所述轨道运动。

2.根据权利要求1所述的坡口机，其特征在于，

所述轨道呈圆形，且

所述导辊支撑孔为圆孔，所导辊连接于所述导辊支撑孔中并随导辊支撑架转动。

3.根据权利要求1所述的坡口机，其特征在于，

所述轨道呈椭圆形，且

所述导辊支撑孔为长方形孔，所述导辊连接于所述导辊支撑孔中，并随着导辊支撑架的转动在所述导辊支撑孔中往复滑动。

4.根据权利要求1所述的坡口机，其特征在于，所述轨道本体为板状，所述轨道是在板状轨道本体上凹陷而形成的轨道槽。

5.根据权利要求4所述的坡口机，其特征在于，所述导辊为圆柱状，其第一端具有直径增大的凸出部；且

所述轨道槽的顶部边缘处设置有止挡部，所述止挡部与所述凸出部配合，防止导辊脱出轨道槽。

6.根据权利要求1所述的坡口机，其特征在于，所述导轨的第二端具有刀架固定装置，用于固定切割装置的刀架。

7.根据权利要求6所述的坡口机，其特征在于，所述刀架固定装置通过螺纹连接于所述导辊的外周。

8.根据权利要求1-7任一项所述的坡口机，其特征在于，

所述轨道本体包括底座，所述底座上设置有连接机构以便将轨道本体固定于待切割工件上。

9.根据权利要求8所述的坡口机，其特征在于，所述底座为连接至所述轨道本体的单独部件。

10.根据权利要求8所述的坡口机，其特征在于，所述底座和所述轨道本体形成一体结构。