CN115139162B - 一种用于钢管加工的多功能车床 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于钢管加工的多功能车床，涉及车床领域，其包括机架，所述机架设有用于驱动钢管移动的动力机构，机架上端部设有外磨轮，外磨轮下方设有横轴，横轴固定连接有内磨轮，横轴的两端均设有支撑架，机架设有驱动支撑架升降的升降件及驱动支撑架沿横轴长度方向滑移的滑移件，支撑架上端部转动连接有驱动环，驱动环内壁上转动连接有若干锁紧辊，若干锁紧辊沿驱动环的周向排布，支撑架设有用于控制若干锁紧辊同步沿驱动环径向移动的锁紧件，支撑架设有用于带动驱动环转动的驱动件。本申请利用两个支撑架交替对横轴进行驱动和支撑，可流水式对钢管的内外壁同时加工，具有提高了适用性的效果。

Description

一种用于钢管加工的多功能车床

技术领域

本申请涉及车床领域，尤其是涉及一种用于钢管加工的多功能车床。

背景技术

目前钢管在各行各业应用广泛，目前市面上的钢管有焊接钢管及无缝钢管两种，在部分应用领域中，对钢管外壁或内壁的粗糙度、尺寸公差等具有较高的要求，也有部分领域对钢管内外壁均具有上述要求，目前需要利用抛光机等机床进行钢管内外壁的精加工。

相关技术可参考公开号为CN105415161A的中国专利公开了一种钢管表面抛光机，包括机箱、吸尘器、工作台面和机动箱外壳机箱的内腔分别安装有吸尘器、电源箱和控制主机，机箱的顶部安装有工作台面，工作台面的底部左、右两侧均安装有传送滚轮。该设备使用时，钢管会由送料装置送到工作台面上，然后钢管会在传送带和推进器传送作用下移动，钢管长度方向的不同位置逐渐与抛光动辊接触，电机运作下带动抛光动辊对管材进行抛光，最后还是由传送带送出，钢管逐根移动至抛光动辊附近进行流水加工。

针对上述中的相关技术，为了实现流水加工，上述抛光机需要钢管逐根经过抛光动辊附近，只能对钢管的外壁进行抛光，若所加工的钢管还需要对内壁进行加工，则需要将外壁加工后的钢管再移动至其他机床进行内壁加工，不能对钢管的内外壁均进行加工，适用性较低。

发明内容

为了提高适用性，本申请提供一种用于钢管加工的多功能车床。

本申请提供一种用于钢管加工的多功能车床，采用如下的技术方案：

一种用于钢管加工的多功能车床，包括机架，所述机架设有用于驱动钢管移动的动力机构，机架上端部设有外磨轮，外磨轮下方设有横轴，横轴固定连接有内磨轮，横轴的两端均设有支撑架，机架设有驱动支撑架升降的升降件及驱动支撑架沿横轴长度方向滑移的滑移件，支撑架上端部转动连接有驱动环，驱动环内壁上转动连接有若干锁紧辊，若干锁紧辊沿驱动环的周向排布，支撑架设有用于控制若干锁紧辊同步沿驱动环径向移动的锁紧件，支撑架设有用于带动驱动环转动的驱动件。

通过采用上述技术方案，支撑架升高后，在滑移件的作用下使驱动环套在横轴外，再由锁紧件驱动锁紧辊将横轴锁紧，最后由驱动件带动驱动环转动，即可带动横轴及其上的内磨轮转动。钢管在动力机构作用下逐渐靠近横轴，在钢管即将套在横轴外时，由横轴距钢管较远处的支撑架对横轴进行驱动及支撑；钢管逐渐套在横轴外时，外磨轮对钢管外壁加工的同时，内磨轮对钢管的内壁进行加工；钢管即将脱离横轴时，两个支撑架交替，换由另一个支撑架对横轴进行驱动和支撑，便于钢管顺利脱离横轴。循环上述过程实现流水加工，可对钢管的内外壁同时加工，提高了适用性。

可选的，所述横轴长度方向两端的侧曲面上均开设有若干锁紧槽，锁紧槽均沿横轴的长度方向设置，位于同一端的锁紧槽沿横轴的周向排布，锁紧槽与锁紧辊一一对应。

通过采用上述技术方案，锁紧件驱动锁紧辊沿驱动环径向靠近横轴进而将横轴夹紧时，锁紧辊嵌入锁紧槽内，进而提高对横轴及驱动环相对位置的限定效果，横轴更加不易与驱动环发生相对转动，有利于提高驱动环对横轴传动的稳定性。

可选的，若干所述锁紧辊与驱动环之间均连接有弹性件，弹性件自然状态下，若干锁紧辊内公切圆的直径大于或等于横轴直径。

通过采用上述技术方案，在锁紧件未作用时，弹性件将锁紧辊弹至距横轴较远的位置，便于支撑架向横轴移动时，驱动环顺利套在横轴外，结构简单效果好。

可选的，所述锁紧件包括套筒，套筒靠近锁紧辊一端的内径沿靠近锁紧辊的方向逐渐变大，弹性件自然状态下，若干锁紧辊的外公切圆直径大于套筒最小内径且小于套筒最大内径。

通过采用上述技术方案，套筒逐渐变化的内径可对锁紧辊起到导向作用，进而向靠近横轴的方向挤压锁紧辊，使锁紧辊进入锁紧槽内，结构简单控制方便。

可选的，所述横轴长度方向的两端均设有限位台，限位台与横轴直径相同，且位于两个锁紧槽相互背离的一侧。

通过采用上述技术方案，在支撑台远离横轴时，锁紧辊的一端与限位台抵接，便于锁紧辊与锁紧件发生相对移动，进而顺利脱离锁紧件的限位，保障支撑架回到初始状态，便于下一次顺利对横轴进行夹持，有利于提高流水加工的稳定性。

可选的，所述滑移件包括滑移板和伸缩气缸，滑移板沿横轴长度方向与机架滑动连接，滑移板、伸缩气缸均与支撑架一一对应，支撑架沿竖直方向与对应的滑移板滑动连接，伸缩气缸的缸体均与机架连接，伸缩气缸的输出端与对应的滑移板固定连接。

通过采用上述技术方案，伸缩气缸的输出端伸缩即可控制滑移板带动对应的支撑架沿横轴的长度方向滑动，同时可保障支撑架在滑移板上顺利升降，结构简单控制方便。

可选的，所述升降件包括与支撑架一一对应的升降台，升降台位于对应的滑移板下方且与对应的滑移板平行设置，支撑架的下端部与对应升降台的上端面抵接，两个升降台相互远离的一端均设有坡面，坡面的高度沿相互远离的方向逐渐降低。

通过采用上述技术方案，滑移板沿横轴长度方向移动的过程中，在坡面的作用下高度自动发生变化，实现支撑架的升降，结构简单控制方便。

可选的，所述升降台、伸缩气缸及滑移板均与机架可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，使用者可通过更换调整升降台、伸缩气缸及滑移板的高度、位置等，进而适配不同规格的钢管，进一步提高适用性。

综上所述，本申请包括以下至少一种用于钢管加工的多功能车床有益技术效果：

1.支撑架升高后，在滑移件的作用下使驱动环套在横轴外，再由锁紧件驱动锁紧辊将横轴锁紧，最后由驱动件带动驱动环转动，即可带动横轴及其上的内磨轮转动。钢管在动力机构作用下逐渐靠近横轴，在钢管即将套在横轴外时，由横轴距钢管较远处的支撑架对横轴进行驱动及支撑；钢管逐渐套在横轴外时，外磨轮对钢管外壁加工的同时，内磨轮对钢管的内壁进行加工；钢管即将脱离横轴时，两个支撑架交替，换由另一个支撑架对横轴进行驱动和支撑，便于钢管顺利脱离横轴。循环上述过程实现流水加工，可对钢管的内外壁同时加工，提高了适用性；

2.滑移板沿横轴长度方向移动的过程中，在坡面的作用下高度自动发生变化，实现支撑架的升降，结构简单控制方便；

3.使用者可通过更换调整升降台、伸缩气缸及滑移板的高度、位置等，进而适配不同规格的钢管，进一步提高适用性。

附图说明

图1是实施例的整体结构示意图。

图2是机架的内部结构示意图。

图3是钢管、内磨轮与外磨轮的相对位置剖面示意图。

图4是突显支撑架、升降件及滑移件结构的局部示意图。

图5是支撑架的剖面结构示意图。

图6是图5中A部分的放大示意图。

附图标记说明：1、机架；11、外磨轮；12、升降台；121、坡面；13、滑移件；131、伸缩气缸；132、滑移板；14、进料端；15、出料端；2、动力机构；21、动力辊；22、导向辊；23、动力轴；3、支撑架；31、套筒；32、驱动环；321、连接块；322、弹性件；323、锁紧辊；33、驱动件；4、横轴；41、内磨轮；42、锁紧槽；43、限位环；44、限位台。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种用于钢管加工的多功能车床。

参照图1和图2，一种用于钢管加工的多功能车床，包括机架1，机架1长度方向的一端为进料端14，另一端为出料端15，机架1内安装有从进料端14延伸至出料端15的动力机构2，钢管在动力机构2的作用下逐个经过机架1，实现流水加工。机架1内安装有外磨轮11和内磨轮41，外磨轮11和内磨轮41同时对钢管的内外壁进行加工；机架1内安装有两个支撑架3，两个支撑架3交替对内磨轮41提供支撑及驱动，同时避开钢管的移动路径。

参照图2和图3，使用者将动力机构2与外部流水线输送机构接通，即可使流水线上的钢管自动逐个移动至动力机构2上。动力机构2包括一组动力辊21和一组导向辊22，若干动力辊21和若干导向辊22均沿机架1的长度方向排布，钢管移动至动力辊21和导向辊22上方，由动力辊21与导向辊22共同对钢管进行支撑。

参照图2，动力机构2还包括动力轴23，动力轴23沿机架1的长度方向设置，机架1安装有对动力轴23进行支撑并与动力轴23转动连接的轴承座，若干动力辊21均与动力轴23同轴固定连接，使用者利用电机等动力件控制动力轴23发生转动，即可带动所有动力辊21同步转动，动力辊21的轴线与钢管的轴线平行，进而带动其上的钢管绕钢管自身的轴线发生旋转。

参照图2和图3，导向辊22均与机架1转动连接，且导向辊22的轴线均向同一方向倾斜，最终与动力轴23的轴线45°相交，钢管旋转带动导向辊22旋转，由于导向辊22倾斜，进而给钢管向出料端15移动的摩擦力，进而对钢管起到导向的作用，实现钢管自身旋转的同时，自动从进料端14向出料端15移动。

参照图1，外磨轮11转动连接于机架1长度方向的中间位置，且其轴线与钢管的轴线平行，机架1安装有驱动外磨轮11转动及升降的主轴箱，主轴箱为常规技术，本实施例不再过多阐述。钢管从进料端14进入机架1后，逐渐靠近外磨轮11，并逐渐移动至外磨轮11的正下方，自动与外磨轮11接触进行外壁的加工，随着钢管的移动，外磨轮11逐渐对钢管轴向的不同位置进行加工。

参照图2和图3，为便于对内磨轮41进行支撑，机架1内安装有横轴4，横轴4沿机架1的长度方向设置，且位于外磨轮11的正下方，内磨轮41同轴固定安装于横轴4长度方向的中间位置，横轴4位于两个支撑架3之间，在钢管靠近外磨轮11时，由距出料端15较近的支撑架3对横轴4进行支撑，机架1内安装有驱动支撑架3升降的升降件，此时距进料端14较近的支撑架3不与横轴4接触且在升降件的作用下处于较低位置，进而使钢管顺利套在横轴4外，使内磨轮41顺利进入钢管内与钢管的内壁接触。

参照图2和图4，升降件包括两个升降台12，升降台12与支撑架3一一对应，升降台12位于对应的支撑架3下方且利用螺栓可拆卸地固定在机架1上，此时距出料端15较近支撑架3的下端部与对应升降台12的最高处抵接，进而处于最高状态对横轴4进行支撑及驱动，使内磨轮41发生转动对钢管内壁进行加工。

参照图2和图4，横轴4的长度大于所加工钢管的长度，当钢管完全套在横轴4上时，两个支撑架3开始进行替换，距进料端14较近的支撑架3先上升对横轴4进行支撑和驱动，距出料端15较近的支撑架3再下降至较低位置，使钢管顺利向出料端15移动。

参照图2和图4，机架1安装有驱动支撑架3沿横轴4长度方向滑移的滑移件13，滑移件13包括两块滑移板132和两个伸缩气缸131，两块滑移板132均沿机架1的长度方向与机架1滑动连接，滑移板132与支撑架3一一对应，滑移板132开设有与支撑架3适配的限位孔，支撑架3穿设于对应滑移板132的限位孔内，在限位孔的限位作用下，支撑架3只可与滑移板132发生相对升降。伸缩气缸131与滑移板132一一对应，伸缩气缸131的缸体利用螺栓与机架1可拆卸连接，输出端连接于对应的滑移板132上，伸缩气缸131的输出端伸缩即可带动滑移板132沿机架1长度方向滑移，此时伸缩气缸131的输出端收缩控制靠近进料端14的滑移板132带动其上的支撑架3沿机架1长度方向靠近横轴4。

参照图4，两个升降台12相互远离的一端均设有坡面121，坡面121的高度沿相互远离的方向逐渐降低，在靠近横轴4的移动过程中，支撑架3的下端部与坡面121抵接，此时坡面121对支撑架3起到导向作用，使支撑架3向上与滑移板132发生相对滑动，直至支撑架3脱离坡面121时，支撑架3与升降台12的最高处抵接，移动至最高状态。

参照图4和图6，伸缩气缸131的输出端继续收缩，继续带动对应的支撑架3靠近横轴4。支撑架3上端部安装有驱动环32，处于最高状态支撑架3的驱动环32与横轴4同轴，驱动环32沿自身周向安装有若干锁紧辊323，锁紧辊323均沿驱动环32的轴向设置，锁紧辊323的两端均转动连接有连接块321，连接块321沿驱动环32的径向与驱动环32滑动连接，连接块321与驱动环32之间均连接有弹性件322，弹性件322选用橡胶块，此时弹性件322处于自然状态，所有锁紧辊323位于距驱动环32中心轴较远的位置，此时若干锁紧辊323内公切圆的直径大于或等于横轴4直径，不影响横轴4进入若干锁紧辊323之间即可。随着支撑架3靠近横轴4，横轴4穿入驱动环32内。

参照图4和图5，横轴4的两端均同轴固定安装有限位环43，驱动环32内径小于限位环43外径，驱动环32逐渐与限位环43抵接，对驱动环32进行限位。驱动环32外套设有锁紧件，锁紧件包括与驱动环32同轴设置的套筒31，套筒31的外壁与对应的支撑架3转动连接，内壁与驱动环32滑动连接，初始状态下，驱动环32的一端延伸至套筒31外，且此时锁紧辊323全部位于套筒31外，弹性件322依然处于自然状态，驱动环32被限位环43限位后，随着伸缩气缸131输出端的继续收缩，套筒31与驱动环32发生相对滑动，即驱动环32逐渐移动至套筒31内。

参照图6，套筒31靠近锁紧辊323一端的内径沿靠近锁紧辊323的方向逐渐变大，弹性件322自然状态下，若干锁紧辊323的外公切圆直径大于套筒31最小内径且小于套筒31最大内径，所以在驱动环32向套筒31内移动的过程中，套筒31的内壁逐渐与锁紧辊323抵接，并对锁紧辊323施加向驱动环32中心轴移动的力，此时弹性件322被压缩，直至锁紧辊323整体均位于套筒31内后，伸缩气缸131的输出端停止伸缩。

参照图4和图5，横轴4两端均开设有若干锁紧槽42，锁紧槽42位于两个限位环43相互背离的一侧，锁紧槽42与锁紧辊323一一对应，锁紧辊323整***于套筒31内时，锁紧辊323一一嵌入锁紧槽42内，横轴4设有锁紧槽42位置的径截面为多边形，此时横轴4与驱动环32之间难以发生相对转动。

参照图3和图5，支撑架3内均安装有带动驱动环32发生转动的驱动件33，驱动件33可选用电机等动力件，驱动件33的输出轴与套筒31直连，或利用同步轮同步带的方式使驱动件33直接带动套筒31转动，即可经驱动环32带动横轴4发生转动，完成该支撑架3对横轴4的支撑及驱动。在两个支撑架3进行交替的过程中，使用者可控制横轴4及动力轴23暂停转动，进而便于驱动件33对横轴4顺利夹持。

参照图2，靠近进料端14的支撑架3顺利对横轴4进行支撑后，靠近出料端15的支撑架3即可脱离对横轴4的支撑状态，此时该支撑架3对应伸缩气缸131的输出端伸长带动该支撑架3向远离横轴4的方向移动。

参照图4，横轴4长度方向的两端均固定安装有限位台44，限位台44与横轴4直径相同，限位台44对锁紧槽42远离限位环43的一端进行封堵，进而对锁紧辊323远离限位环43的一端抵接限位，使驱动环32与套筒31再次发生相对滑动，直至锁紧辊323整体脱离套筒31后，锁紧辊323在弹性件322的弹性回复力作用下回复至初始位置，脱离锁紧槽42，随着伸缩气缸131输出端的继续伸长，套筒31拉动驱动环32完全脱离横轴4，失去对横轴4的支撑。

参照图2和图4，靠近出料端15的支撑架3失去对横轴4的支撑后，靠近进料端14支撑架3的驱动件33即可带动横轴4转动。同时动力轴23重新转动，继续进行加工，此时钢管继续向出料端15移动。此时靠近出料端15支撑架3的下端部与对应升降台12的坡面121接触，并沿坡面121逐渐下降至最低位置，不会阻碍钢管向出料端15的移动。

参照图1和图2，前一根钢管加工结束后，靠近出料端15的支撑架3重新上升对横轴4夹持，然后靠近进料端14的支撑架3下降避开钢管的移动路径，重复上述过程即可实现钢管的流水加工，由于流水加工的同时，可根据需求对钢管的内外壁同时进行加工；使用者控制两个支撑架3均下降后，将横轴4取出，即可实现单独对外壁的加工；使用者利用主轴箱控制外磨轮11上升后，按上述步骤进行操作即可单独对内壁进行加工，可在流水加工的前提下适用于钢管不同的加工需求，适用性较高。

参照图2和图4，使用者将升降台12以及伸缩气缸131的螺栓拆下，即可对升降台12、伸缩气缸131、动力机构2以及滑移板132的位置或尺寸进行调整，以适用于不同尺寸钢管的加工，适用性较高。

本申请实施例一种用于钢管加工的多功能车床的实施原理为：钢管在动力机构2的作用下逐个从进料端14进入机架1，两个支撑架3交替对内磨轮41提供支撑及驱动，进而避开钢管的移动路径，加工后的钢管从出料端15出料，外磨轮11和内磨轮41同时对钢管的内外壁进行加工；使用者控制两个支撑架3均下降后，将横轴4取出，即可实现单独对外壁的加工；使用者利用主轴箱控制外磨轮11上升后，按上述步骤进行操作即可单独对内壁进行加工，可在流水加工的前提下适用于钢管不同的加工需求，适用性较高。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于钢管加工的多功能车床，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)长度方向的一端为进料端(14)，另一端为出料端(15)，机架(1)内设有从进料端(14)延伸至出料端(15)的动力机构(2)，钢管在动力机构(2)的作用下逐个经过机架(1)，机架(1)上端部设有外磨轮(11)，外磨轮(11)下方设有横轴(4)，横轴(4)固定连接有内磨轮(41)，横轴(4)的两端均设有支撑架(3)，两个支撑架(3)交替对内磨轮(41)提供支撑及驱动，同时避开钢管的移动路径，机架(1)设有驱动支撑架(3)升降的升降件及驱动支撑架(3)沿横轴(4)长度方向滑移的滑移件(13)，支撑架(3)上端部转动连接有驱动环(32)，驱动环(32)内壁上转动连接有若干锁紧辊(323)，若干锁紧辊(323)沿驱动环(32)的周向排布，支撑架(3)设有用于控制若干锁紧辊(323)同步沿驱动环(32)径向移动的锁紧件，支撑架(3)设有用于带动驱动环(32)转动的驱动件(33)；

所述横轴(4)的长度大于所加工钢管的长度，横轴(4)的两端均同轴固设有限位环(43)，驱动环(32)内径小于限位环(43)外径，横轴(4)长度方向两端的侧曲面上均开设有若干锁紧槽(42)，锁紧槽(42)位于两个限位环(43)相互背离的一侧，锁紧槽(42)均沿横轴(4)的长度方向设置，位于同一端的锁紧槽(42)沿横轴(4)的周向排布，锁紧槽(42)与锁紧辊(323)一一对应；

所述横轴(4)长度方向的两端均设有限位台(44)，限位台(44)与横轴(4)直径相同，且位于两个锁紧槽(42)相互背离的一侧，限位台(44)对锁紧槽(42)远离限位环(43)的一端进行封堵；

若干所述锁紧辊(323)与驱动环(32)之间均连接有弹性件(322)，弹性件(322)自然状态下，若干锁紧辊(323)内公切圆的直径大于或等于横轴(4)直径；

所述锁紧件包括套筒(31)，套筒(31)靠近锁紧辊(323)一端的内径沿靠近锁紧辊(323)的方向逐渐变大，弹性件(322)自然状态下，若干锁紧辊(323)的外公切圆直径大于套筒(31)最小内径且小于套筒(31)最大内径。

2.根据权利要求1所述的一种用于钢管加工的多功能车床，其特征在于：所述滑移件(13)包括滑移板(132)和伸缩气缸(131)，滑移板(132)沿横轴(4)长度方向与机架(1)滑动连接，滑移板(132)、伸缩气缸(131)均与支撑架(3)一一对应，支撑架(3)沿竖直方向与对应的滑移板(132)滑动连接，伸缩气缸(131)的缸体均与机架(1)连接，伸缩气缸(131)的输出端与对应的滑移板(132)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于钢管加工的多功能车床，其特征在于：所述升降件包括与支撑架(3)一一对应的升降台(12)，升降台(12)位于对应的滑移板(132)下方且与对应的滑移板(132)平行设置，支撑架(3)的下端部与对应升降台(12)的上端面抵接，两个升降台(12)相互远离的一端均设有坡面(121)，坡面(121)的高度沿相互远离的方向逐渐降低。

4.根据权利要求3所述的一种用于钢管加工的多功能车床，其特征在于：所述升降台(12)、伸缩气缸(131)及滑移板(132)均与机架(1)可拆卸连接。

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