CN209439956U - 一种钢管焊缝自动磨削设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机械设备领域，具体涉及一种钢管焊缝自动磨削设备。包括机架、横梁、定位轮、压紧轮、张紧轮、气缸支架、张紧气缸、丝杠、丝母、升降电机、驱动轮、销轴、砂带、磨削底座、直线导轨、中间板、辅助轮、抬起气缸、气缸座、底板、调整丝母、连接座、轴承座、轴承、轴承压盖、调整丝杠、联轴器、电机座、水平电机、磨削电机、磨削电机座。对比现有技术，本实用新型的钢管焊缝自动磨削设备实现了直缝钢管磨削的自动化，结构简单，安全可靠。经过试生产，实现直缝钢管磨削过程全部自动，提高了工作效率，焊缝高度保持在2mm以下，降低防腐材料损耗。

Description

一种钢管焊缝自动磨削设备

技术领域

本实用新型属于机械设备领域，具体涉及一种钢管焊缝自动磨削设备。

背景技术

JCOE直缝钢管生产线是将钢板卷成管再进行焊接，该生产线没有在线全焊缝磨削机，在实际生产中焊接工艺的变化易造成焊缝高度的变化，如果焊缝高度过高，将直接影响钢管3PE防腐的生产，为实现焊缝处防腐厚度达到管体防腐厚度80％的要求，只能增加整体聚乙烯防腐的厚度，将大大增加防腐原材料的消耗，增大成本。为控制防腐生产的成本，降低材耗，保证钢管的防腐质量，目前降低焊缝高度主要是人工进行修磨，修磨量大，且存在安全隐患。迫切需要全焊缝自动磨削设备，在线对钢管外焊缝进行磨削，使修磨后的焊缝高度保持在2mm以下，可以有效的降低防腐原材料的消耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，提出一种钢管焊缝自动磨削设备。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种钢管焊缝自动磨削设备，包括机架、横梁、定位轮、压紧轮、张紧轮、气缸支架、张紧气缸、丝杠、丝母、升降电机、驱动轮、销轴、砂带、磨削底座、直线导轨、中间板、辅助轮、抬起气缸、气缸座、底板、调整丝母、连接座、轴承座、轴承、轴承压盖、调整丝杠、联轴器、电机座、水平电机、磨削电机、磨削电机座。机架安装在地面；升降电机用螺栓固定在机架顶部孔内；丝杠与升降电机输出轴用联轴器固定连接，丝母旋入到丝杠上；横梁安装在机架导轨面上，且与丝母螺栓连接；升降电机旋转，带动丝杠旋转，丝杠带动丝母，将旋转运动转为上下直线运动，丝母带动横梁沿机架导轨上下运动。固定在底板用螺栓横梁上；中间板通过铰轴与底板铰接；抬起气缸与气缸座活塞杆铰接，气缸座与中间板固定连接，抬起气缸尾部与磨削底座铰接。抬起气缸伸缩，带动中间板围绕销轴摆动，磨削部件抬起落下。磨削电机座与磨削底座铰接，磨削电机用螺栓固定在电机座上，气缸支架固定在磨削底座上，张紧气缸通过中间铰轴与气缸支架铰接，气缸伸出，带动磨削电机座围绕铰轴摆动，涨紧砂带。驱动轮装在磨削电机输出轴上，张紧轮、压紧轮固定装在磨削底座，砂带围在张紧轮、压紧轮、驱动轮外侧，磨削电机转动，带动驱动轮转动，驱动轮,带动砂带围绕张紧轮、压紧轮、驱动轮运动。定位轮固定在磨削底座前端，用于保证压紧轮底面相对与钢管外壁距离；辅助轮固定在磨削底座上，在压紧轮两侧，辅助控制压紧轮相对钢管外壁位置。直线导轨下部固定在中间板上，直线导轨滑块连接磨削底座底部；电机座固定在中间板上，水平电机通过螺栓固定在电机座上，联轴器通过键一端连接水平电机输出轴，另一端连接丝杠，丝母旋入丝杠，丝母装入连接座孔内、螺栓固定，连接座上部与磨削底座固定连接，轴承座固定在中间板上，轴承装在轴承座孔内，丝杠穿过轴承内孔，轴承压盖装在轴承座端面，压紧轴承外圈。水平电机旋转，通过键带动联轴器旋转，联轴器旋转带动丝杠旋转，丝母将旋转运动转为直线运动，带动连接座水平直线运动，连接座带动磨削底座在直线导轨上水平移动，实现磨削部件水平移动。

本实用新型的有益效果

对比现有技术，本实用新型的钢管焊缝自动磨削设备实现了直缝钢管磨削的自动化，结构简单，安全可靠。经过试生产，实现直缝钢管磨削过程全部自动，提高了工作效率，焊缝高度保持在2mm以下，降低防腐材料损耗。

附图说明

本实用新型共有3幅附图

图1为钢管焊缝自动磨削设备结构主视示意图；

图2为钢管焊缝自动磨削设备水平调整部件结构示意图；

图3为钢管焊缝自动磨削设备结构左视示意图；

缸、8-丝杠、9-丝母、10-升降电机、11-驱动轮、12-销轴、13-砂带、14-磨削底座、15-直线导轨、16-中间板、17-辅助轮、18-抬起气缸、19-气缸座、20-底板、21-调整丝母、22-连接座、23-轴承座、24-轴承、25-轴承压盖、26-调整丝杠、27-联轴器、28-电机座、29-水平电机、30-磨削电机、31-磨削电机座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

本实用新型的钢管焊缝自动磨削设备包括：该设备共分为：机架部件，磨削部件，水平移动部件。机架部件包括机架1，横梁2、丝杠8、丝母9、直线导轨15、中间板16、底板20；磨削部件包括磨削底座14、磨削电机30、磨削电机座31、驱动轮11、压紧轮4、张紧轮5、定位轮3、张紧气缸7、抬起气缸18、气缸座19、砂带13；水平移动部件包括，销轴12、轴承24、水平电机29、磨削电机30、减速机，丝杆、丝母、联轴器等；

梁在机架上滑动；底部加工光孔，用于将机架固定在地面。横梁2用于承载磨削部件、水平调整部件，其为焊接结构，侧面加工导轨面，在机架上滑动；上部加工有平面，用于安装磨削部件；侧面加工螺孔，用于连接丝母。定位轮3用于保证压紧轮底面相对与钢管外壁距离，保证磨削深度。外径上加工出凹槽，使焊缝从中间通过；轮中心有孔用于销轴穿过。

压紧轮4用于将砂带压到钢管外壁焊缝上；外径上挂橡胶，防止磨削时损伤砂带；轮中心有孔用于销轴穿过。张紧轮5用于涨紧砂带，防止磨削中砂带脱落，外径上加工出凹槽，使砂带从中间通过；轮中心有孔用于销轴穿过。气缸支架6用于支撑张紧气缸7。底部张紧气缸7用于涨紧砂带，其为标准件，中间铰轴连接。丝杠8丝母9副其作用将旋转运动转为直线运动，用于带动横梁上下运动，升降电机10用于驱动丝杠转动，带动横梁上下运动，其为标准件。驱动轮11用于带动砂带高速运动，外径上挂橡胶，增加摩擦力，轮中心有孔用于销轴穿过。销轴12用于中间板16，磨削底座14铰接连接，其为轴类结构。砂带13用于磨削钢管外径上焊缝，其为环形结构，围绕在压紧轮、张紧轮、驱动轮外，保证连续磨削。磨削底座14用于支撑磨削电机座、压紧轮、张紧轮；其为焊接结构，其下部加工由销轴孔，用于销轴穿过，磨削座围绕孔中心可以摆动。下部加工两平面，与直线导轨15连接。

直线导轨15用于支撑磨削部件水平滑动，其为标准件。上部连接磨削底座14,下部中间板16。中间板16用于支撑直线导轨15、固定气缸座19，与底板铰接。辅助轮17用于辅助支撑压紧轮，当钢管尾端通过定位轮时，其支撑压紧轮作用。一组两件，分布在钢管顶部两侧，使焊缝从中间通过；轮座上有长孔，用于调整辅助轮高低位置。

抬起气缸18用于抬起磨削底座，其为标准件。与气缸座、磨削底座铰接。气缸座19用于与中间板16连接、支撑抬起气缸18，其为焊接结构，底部加工有平面用于连接座板；底板20用于支撑磨削部件、水平调整部件。调整丝母21、丝杠26其作用将旋转运动转为直线运动，用于带动磨削部件水平运动，使砂带对正焊缝。连接座22用于丝母与底座14连接。其中间大孔与丝母连接，上部有平面与座板连接。轴承座23用于支撑轴承24。轴承24用于支撑丝杠及承受丝杠轴向力。其为标准件。轴承压盖25用于轴向压紧轴承。中间有孔，用于丝杠穿过，四周有多个小孔，用于与轴承座连接。联轴器27用于电机输出轴与丝杠连接，其为标准件。电机座28用于安装水平电机，其为焊接结构，下部加工有平面，与底板连接。上部安装电机。水平电机29用于带动水平调整丝杠旋转，其为标准件。磨削电机30用于带动驱动轮高速旋转，其为标准件。磨削电机座31用于固定磨削电机，一端与磨削底座14铰接，另一端与张紧气缸7中间铰轴连接。

连接关系

电机10输出轴用联轴器27固定连接，丝母9旋入到丝杠8上；横梁2安装在机架1导轨面上，且与丝母9螺栓连接；升降电机10旋转，带动丝杠旋转，丝杠8带动丝母9，将旋转运动转为上下直线运动，丝母9带动横梁2沿机架1导轨上下运动。固定在底板20用螺栓横梁2上；中间板16通过铰轴与底板20铰接；抬起气缸18与气缸座19活塞杆铰接，气缸座19与中间板16固定连接，抬起气缸18尾部与磨削底座14铰接。抬起气缸18伸缩，带动中间板16围绕销轴12摆动，磨削部件抬起落下。磨削电机座31与磨削底座14铰接，磨削电机30用螺栓固定在电机座31上，气缸支架6固定在磨削底座14上，张紧气缸7通过中间铰轴与气缸支架6铰接，气缸伸出，带动磨削电机座31围绕铰轴摆动，涨紧砂带13。驱动轮11装在磨削电机30输出轴上，张紧轮5、压紧轮4固定装在磨削底座14，砂带13围在张紧轮5、压紧轮4、驱动轮11外侧，磨削电机30转动，带动驱动轮转动，驱动轮11,带动砂带13围绕张紧轮5、压紧轮4、驱动轮11运动。定位轮3固定在磨削底座14前端，用于保证压紧轮底面相对与钢管外壁距离；辅助轮17固定在磨削底座14上，在压紧轮4两侧，辅助控制压紧轮4相对钢管外壁位置。直线导轨15下部固定在中间板16上，直线导轨滑块连接磨削底座14底部；电机座28固定在中间板16上，水平电机29通过螺栓固定在电机座28上，联轴器27通过键一端连接水平电机29输出轴，另一端连接丝杠26，丝母21旋入丝杠26，丝母21装入连接座22孔内、螺栓固定，连接座22上部与磨削底座14固定连接，轴承座23固定在中间板16上，轴承24装在轴承座23孔内，丝杠26穿过轴承24内孔，轴承压盖25装在轴承座23端面，压紧轴承24外圈。水平电机29旋转，通过键带动联轴器27旋转，联轴器27旋转带动丝杠26旋转，丝母21将旋转运动转为直线运动，带动连接座22水平直线运动，连接座22带动磨削底座14在直线导轨14上水平移动，实现磨削部件水平移动。

具体实施方式：将钢管放到传输辊道上，旋转钢管，使焊缝位置在钢管顶部，辊道使钢管沿轴线方向直线运动。管端距磨削机定位轮350mm,抬起气缸18收缩，磨削部件及定位轮3抬起，高度超过钢管顶部，钢管超过定位轮3，抬起气缸18伸出，定位轮3下降，压到钢管外壁，定位轮3外径上加工出凹槽，焊缝对正凹槽中心。磨削电机30启动，通过驱动轮11、张紧轮5带动砂带13高速运动。钢管继续向前运动，通过压紧轮4下部，由于压紧轮4底部比定位轮3底部低2mm，压紧轮4将砂带压紧在焊缝上，砂带13高速运动，对焊缝进行磨削。磨削中焊缝可能偏离砂带中心，水平调整装置随时调整磨削压紧轮4位置，使期中心对准焊缝。钢管长度较长，设计两条磨削砂带，持续磨削。钢管尾部通过后端定位轮3，磨削电机30停止，磨削过程完成。

磨削机位置相对固定，钢管沿钢管母线做直线进给运动，电机高速旋转带动砂带做高速磨削运动，钢管沿轴向运动，通过磨削机，完成全部焊缝磨削。砂带工作时磨损较快。为增加砂带长度，采用三轮三角布置，一个驱动轮、一个张紧轮，一个压紧轮，磨削电机带动动驱动轮旋转，驱动轮带动砂带运动，张紧气缸推动张紧轮绷紧砂带，压紧轮将砂带压在焊缝上。由于砂带与钢管焊缝有很高相对运动，砂带上砂粒对焊缝进行磨削。为防止砂带磨到钢管，压紧轮前部设有可调节高度的定位轮，确保砂带底面与钢管的距离等于2毫米。为防止钢管端部碰撞磨削轮，设计抬起气缸，在钢管进入磨削机前，抬起磨削部件，钢管进入磨削机落下磨削部件，开始磨削。由于钢管直径不同，磨轮高度需要调节，机架上设计电机驱动丝杆丝母装置，根据钢管管径不同，横梁可以上下移动，磨削部件随之上下移动。为保证砂带对正焊缝，设计水平调整部件，电机驱动丝杆丝母装置，带动磨轮座水平移动。

Claims (1)

1.一种钢管焊缝自动磨削设备，包括机架(1)、横梁(2)、定位轮(3)、压紧轮(4)、张紧轮(5)、气缸支架(6)、张紧气缸(7)、丝杠(8)、丝母(9)、升降电机(10)、驱动轮(11)、销轴(12)、砂带(13)、磨削底座(14)、直线导轨(15)、中间板(16)、辅助轮(17)、抬起气缸(18)、气缸座(19)、底板(20)、调整丝母(21)、连接座(22)、轴承座(23)、轴承(24)、轴承压盖(25)、调整丝杠(26)、联轴器(27)、电机座(28)、水平电机(29)、磨削电机(30)、磨削电机座(31)；

其特征在于，电机(10)输出轴用联轴器(27)固定连接，丝母(9)旋入到丝杠(8)上；横梁(2)安装在机架(1)导轨面上，且与丝母(9)螺栓连接；升降电机(10)旋转，带动丝杠旋转，丝杠(8)带动丝母(9)，将旋转运动转为上下直线运动，丝母(9)带动横梁(2)沿机架(1)导轨上下运动；固定在底板(20)用螺栓横梁(2)上；中间板(16)通过铰轴与底板(20)铰接；抬起气缸(18)与气缸座(19)活塞杆铰接，气缸座(19)与中间板(16)固定连接，抬起气缸(18)尾部与磨削底座(14)铰接；抬起气缸(18)伸缩，带动中间板(16)围绕销轴(12)摆动，磨削部件抬起落下；磨削电机座(31)与磨削底座(14)铰接，磨削电机(30)用螺栓固定在磨削电机座(31)上，气缸支架(6)固定在磨削底座(14)上，张紧气缸(7)通过中间铰轴与气缸支架(6)铰接，气缸伸出，带动磨削电机座(31)围绕铰轴摆动，涨紧砂带(13)；驱动轮(11)装在磨削电机(30)输出轴上，张紧轮(5)、压紧轮(4)固定装在磨削底座(14)，砂带(13)围在张紧轮(5)、压紧轮(4)、驱动轮(11)外侧，磨削电机(30)转动，带动驱动轮(11)转动，驱动轮(11)带动砂带(13)围绕张紧轮(5)、压紧轮(4)、驱动轮(11)运动；定位轮(3)固定在磨削底座(14)前端，用于保证压紧轮底面相对与钢管外壁距离；辅助轮(17)固定在磨削底座(14)上，在压紧轮(4)两侧，辅助控制压紧轮(4)相对钢管外壁位置；直线导轨(15)下部固定在中间板(16)上，直线导轨滑块连接磨削底座(14)底部；电机座(28)固定在中间板(16)上，水平电机(29)通过螺栓固定在电机座(28)上，联轴器(27)通过键一端连接水平电机(29)输出轴，另一端连接调整丝杠(26)，调整丝母(21)旋入调整丝杠(26)，调整丝母(21)装入连接座(22)孔内、螺栓固定，连接座(22)上部与磨削底座(14)固定连接，轴承座(23)固定在中间板(16)上，轴承(24)装在轴承座(23)孔内，调整丝杠(26)穿过轴承(24)内孔，轴承压盖(25)装在轴承座(23)端面，压紧轴承(24)外圈；水平电机(29)旋转，通过键带动联轴器(27)旋转，联轴器(27)旋转带动调整丝杠(26)旋转，调整丝母(21)将旋转运动转为直线运动，带动连接座(22)水平直线运动，连接座(22)带动磨削底座(14)在直线导轨(15)上水平移动，实现磨削部件水平移动。