CN114074256A - 一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置，包括主轴，主轴连接驱动组件，驱动组件能驱动主轴旋转，在主轴上套设加工组件，在主轴与加工组件之间还设置丝杆组件，丝杆组件能驱动加工组件沿主轴方向进行往复移动，并在往复移动的过程中，加工组件的加工刀能对圆管内壁进行加工，在主轴上还设置支撑组件，支撑组件能使主轴位于圆管的轴心方向。实现了对圆管内壁的加工，为圆管的加工提供了方便，也保证了加工的质量，弥补了传统车床工作母机于自身设计上的局限性对于在大型工件设备上的加工能力的缺陷与不足，本设备的优点在于结构简单，容易操作，而且不受场地限制，加工设备本身是在管内或孔内操作。
Description
技术领域
本发明涉及大型圆管的加工领域，尤其涉及一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置。
背景技术
圆管内部加工是工厂中常见的加工工序。但是针对大型圆管、大内径、超长度工件的内径加工时，采用卧式车床与立式车床，二者均因自身结构设计无法进行加工作业。
因此本发明专利的发明人，针对这一问题，旨在发明一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置，包括主轴，所述主轴连接驱动组件，所述驱动组件能驱动主轴旋转，在所述主轴上套设加工组件，且在主轴与加工组件之间还设置丝杆组件，所述丝杆组件能驱动加工组件沿主轴方向进行往复移动，并在往复移动的过程中，所述加工组件的加工刀能对圆管内壁进行加工，同时在所述主轴上还设置支撑组件，所述支撑组件能使主轴位于圆管的轴心方向。
优选地，所述主轴上设置导轨，且所述导轨设置两个，对称位于主轴的两侧，所述导轨上套设滑块，且所述滑块与加工组件连接。即保证加工组件沿主轴方向进行移动时的稳定。
优选地，所述加工组件包括加工架，所述加工架为星型四刀座，且加工架的圆周方向均匀分布四个加工刀，且所述加工刀与加工架通过锁刀座连接，同时锁刀座上设置进刀调节螺杆，所述进刀调节螺杆能调节加工刀的露出长度。四个加工刀分别通过进刀调节螺杆调节进刀长度，继而通过主轴旋转进行联动，可以实现加工刀对圆管内壁的加工。
优选地，所述丝杆组件包括滚珠丝杆，所述滚珠丝杆设置在主轴上，且所述滚珠丝杆与主轴平行设置，所述滚珠丝杆上套设滚珠螺母，所述滚珠螺母与加工组件的加工架连接，同时所述滚珠丝杆上连接丝杆电机。滚珠丝杆可以通过两个安装座，转动设置在主轴上，安装座与主轴连接，主轴转动设置在安装座内，主轴与滚珠丝杆平行，通过丝杆电机驱动滚珠丝杆，滚珠螺母会沿滚珠丝杆方向进行移动，滚珠丝杆与主轴的轴线是平行的，所以会带动加工架也沿主轴的轴线方向进行移动，继而实现了对圆管内壁的连续加工。
优选地，所述驱动组件包括油压马达，所述油压马达连接减速机，所述油压马达通过联轴器连接主轴。即通过驱动组件实现对主轴的驱动。
优选地，所述支撑组件包括支撑固定架，所述支撑固定架通过轴承套设在主轴上，所述支撑固定架上设置多个活动支撑爪，且多个所述活动支撑爪沿圆管的内径方向设置。即通过八个活动支撑爪进行长度延长，保证了对圆管的内壁的支撑，保证了大型圆管的大内径的加工时的稳定。活动支撑爪可以为类似千斤顶结构，千斤顶呈径向设置，在千斤顶的端部设置顶紧块，类似压花块，保证对大型圆管的内部的稳定支撑。而且支撑固定座通过轴承发生旋转，当主轴发生旋转时，轴承的内圈旋转，外圈和支撑固定架相对固定，保证了对圆管内侧的稳定支撑，而且轴承的内圈与主轴的设置可以为滑动的，即在轴承的内圈设置滑槽，滑槽套设在主轴的导轨上，当圆管内部的一部分加工完成后，通过加工组件的加工架的移动，迫使支撑组件发生位移，再进行对之前支撑部分的加工；如果将轴承的内圈与主轴设置为固定的，需要整体移动加工装置，才能对之前的支撑位置进行加工，因此，根据实际需求，选择合适的设置方式。
优选地，所述主轴上设置三组支撑组件，在主轴的左右两端和中部分别设置一组，同时所述主轴上设置两组加工组件，且两组所述加工组件分别位于相邻的两组支撑组件之间。即通过支撑组件对圆管的内部进行支撑，继而在支撑稳定的空间内，通过加工组件进行加工(加工时，两侧的两组加工组件同时向中部的支撑组件方向移动，实现同时加工)，保证了加工的顺利进行，特别是针对大型的大直径的超长度的圆管加工时，这种方案的效果更为显著。
主轴直径为850MM，主轴长度为10-12米，动力传动由一大型减速机带变频电机控制，丝杆组件的进给结构采用双边双螺杆双步进电机作同步进给运动，加工刀的加工架采用高强度铝合金4刀同进方式，支撑组件采用深沟球轴承，由以上部件来构成一套类似车床和镗铣加工的内孔加工工艺技术，市面上尚无同类型产品所以无法做比较。
本发明一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置的有益效果是，通过驱动组件、加工组件、丝杆组件和加工组件的互相配合，实现了对圆管内壁的加工，为大型的、大直径、超长度的圆管的加工提供了方便，也保证了加工的质量，弥补了传统车床工作母机于自身设计上的局限性对于在大型工件设备上的加工能力的缺陷与不足，因为传统工作母机在结构设计上本身就已经限制了它的加工能力，本设备设计的理念是针对大型而且长度特长的工件需要做内孔加工而设计的专用加工设备，本设备的优点在于结构简单，容易操作，而且不受场地限制，最主要还是因为加工设备本身是在管内或孔内操作。
附图说明
图1为用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置的结构示意图。
图2为支撑组件的示意图。
图3为加工装置在圆管内部的加工示意图。
图4为图3的B-B向的示意图。
图中：
1、主轴，2、驱动组件，3、加工组件，4、丝杆组件，5、支撑组件，6、导轨，7、滑块，
21、油压马达，22、减速机，23、联轴器，
31、加工刀，32、加工架，33、锁刀座，34、进刀调节螺杆，
41、滚珠丝杆，42、滚珠螺母，
51、支撑固定架，52、轴承，53、活动支撑爪。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1-4所示，本实施例中的一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置，包括主轴1，主轴1连接驱动组件2，驱动组件2能驱动主轴1旋转，在主轴1上套设加工组件3，且在主轴1与加工组件3之间还设置丝杆组件4，丝杆组件4能驱动加工组件3沿主轴1方向进行往复移动，并在往复移动的过程中，加工组件3的加工刀31能对圆管内壁进行加工，同时在主轴1上还设置支撑组件5，支撑组件5能使主轴1位于圆管的轴心方向。
主轴1上设置导轨6，且导轨6设置两个，对称位于主轴1的两侧，导轨6上套设滑块7，且滑块7与加工组件3连接。即保证加工组件3沿主轴1方向进行移动时的稳定。
加工组件3包括加工架32，加工架32为星型四刀座，且加工架32的圆周方向均匀分布四个加工刀31，且加工刀31与加工架32通过锁刀座33连接，同时锁刀座33上设置进刀调节螺杆34，进刀调节螺杆34能调节加工刀31的露出长度。四个加工刀31分别通过进刀调节螺杆34调节进刀长度，继而通过主轴1旋转进行联动，可以实现加工刀31对圆管内壁的加工。
丝杆组件4包括滚珠丝杆41，滚珠丝杆41设置在主轴1上，且滚珠丝杆41与主轴1平行设置，滚珠丝杆41上套设滚珠螺母42，滚珠螺母42与加工组件3的加工架32连接，同时滚珠丝杆41上连接丝杆电机。滚珠丝杆41可以通过两个安装座，转动设置在主轴1上，安装座与主轴1连接，主轴1转动设置在安装座内，主轴1与滚珠丝杆41平行，通过丝杆电机驱动滚珠丝杆41，滚珠螺母42会沿滚珠丝杆41方向进行移动，滚珠丝杆41与主轴1的轴线是平行的，所以会带动加工架32也沿主轴1的轴线方向进行移动，继而实现了对圆管内壁的连续加工。
驱动组件2包括油压马达21，油压马达21连接减速机22，油压马达21通过联轴器23连接主轴1。即通过驱动组件2实现对主轴1的驱动。
支撑组件5包括支撑固定架51，支撑固定架51通过轴承52套设在主轴1上，支撑固定架51上设置多个活动支撑爪53，且多个活动支撑爪53沿圆管的内径方向设置。即通过八个活动支撑爪53进行长度延长，保证了对圆管的内壁的支撑，保证了大型圆管的大内径的加工时的稳定。活动支撑爪53可以为千斤顶结构，千斤顶呈径向设置，在千斤顶的端部设置顶紧块，保证对大型圆管的内部的稳定支撑。而且支撑固定座通过轴承52发生旋转，当主轴1发生旋转时，轴承52的内圈旋转，外圈和支撑固定架51相对固定，保证了对圆管内侧的稳定支撑，而且轴承52的内圈与主轴1的设置可以为滑动的，即在轴承52的内圈设置滑槽，滑槽套设在主轴1的导轨6上，当圆管内部的一部分加工完成后，通过加工组件3的加工架32的移动，迫使支撑组件5发生位移，再进行对之前支撑部分的加工；如果将轴承52的内圈与主轴1设置为固定的，需要整体移动加工装置，才能对之前的支撑位置进行加工，因此，根据实际需求，选择合适的设置方式。
主轴1上设置三组支撑组件5，在主轴1的左右两端和中部分别设置一组，同时主轴1上设置两组加工组件3，且两组加工组件3分别位于相邻的两组支撑组件5之间。即通过支撑组件5对圆管的内部进行支撑，继而在支撑稳定的空间内，通过加工组件3进行加工(加工时，两侧的两组加工组件3同时向中部的支撑组件5方向移动，实现同时加工)，保证了加工的顺利进行，特别是针对大型的大直径的超长度的圆管加工时，这种方案的效果更为显著。
主轴1直径为850MM，主轴1长度为10-12米，动力传动由一大型减速机22带变频电机控制，丝杆组件4的进给结构采用双边双螺杆双步进电机作同步进给运动，加工刀31的加工架32采用高强度铝合金4刀同进方式，支撑组件5采用深沟球轴承52，由以上部件来构成一套类似车床和镗铣加工的内孔加工工艺技术，市面上尚无同类型产品所以无法做比较。
一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置的有益效果是，通过驱动组件2、加工组件3、丝杆组件4和加工组件3的互相配合，实现了对圆管内壁的加工，为大型的、大直径、超长度的圆管的加工提供了方便，也保证了加工的质量，弥补了传统车床工作母机于自身设计上的局限性对于在大型工件设备上的加工能力的缺陷与不足，因为传统工作母机在结构设计上本身就已经限制了它的加工能力，本设备设计的理念是针对大型而且长度特长的工件需要做内孔加工而设计的专用加工设备，本设备的优点在于结构简单，容易操作，而且不受场地限制，最主要还是因为加工设备本身是在管内或孔内操作。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置，其特征在于：包括主轴，所述主轴连接驱动组件，所述驱动组件能驱动主轴旋转，在所述主轴上套设加工组件，且在主轴与加工组件之间还设置丝杆组件，所述丝杆组件能驱动加工组件沿主轴方向进行往复移动，并在往复移动的过程中，所述加工组件的加工刀能对圆管内壁进行加工，同时在所述主轴上还设置支撑组件，所述支撑组件能使主轴位于圆管的轴心方向。
2.根据权利要求1所述的一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置，其特征在于：所述主轴上设置导轨，且所述导轨设置两个，对称位于主轴的两侧，所述导轨上套设滑块，且所述滑块与加工组件连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置，其特征在于：所述加工组件包括加工架，所述加工架为星型四刀座，且加工架的圆周方向均匀分布四个加工刀，且所述加工刀与加工架通过锁刀座连接，同时锁刀座上设置进刀调节螺杆，所述进刀调节螺杆能调节加工刀的露出长度。
4.根据权利要求1所述的一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置，其特征在于：所述丝杆组件包括滚珠丝杆，所述滚珠丝杆设置在主轴上，且所述滚珠丝杆与主轴平行设置，所述滚珠丝杆上套设滚珠螺母，所述滚珠螺母与加工组件的加工架连接，同时所述滚珠丝杆上连接丝杆电机。
5.根据权利要求1所述的一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置，其特征在于：所述驱动组件包括油压马达，所述油压马达连接减速机，所述油压马达通过联轴器连接主轴。
6.根据权利要求1所述的一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置，其特征在于：所述支撑组件包括支撑固定架，所述支撑固定架通过轴承套设在主轴上，所述支撑固定架上设置多个活动支撑爪，且多个所述活动支撑爪沿圆管的内径方向设置。
7.根据权利要求1所述的一种用于大型圆管的超长度工件的大内径加工装置，其特征在于：所述主轴上设置三组支撑组件，在主轴的左右两端和中部分别设置一组，同时所述主轴上设置两组加工组件，且两组所述加工组件分别位于相邻的两组支撑组件之间。
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