CN2180379Y - 多工位厚壁长筒管切缝机 - Google Patents

Abstract

多工位厚壁长筒管切缝机是涉及一种用于厚壁 长筒管开缝的设备，它由下床身，滚动导轨，上床身， 分度瓦座，顶紧瓦座，工作拖板，桁架，液压控制机构 和气压锁定机构组成。可以不受管子材料，直径，长 度，壁厚等条件限制，开出直缝或外窄内宽的梯形 缝。由于采用多工位和高速切削，加工质量好，效率 高，操作简便，应用范围广。

Description

本实用新型涉及一种用于开缝加工的多工位厚壁长筒管切缝机，实际生产中，常常需要在厚壁长筒管子上开出去0.2mm以上宽度的细缝，或外窄内宽的梯形缝。一根10余米长的厚壁筒上要开出1000～2000条细缝，加工难度很大。

曾有人试用以下几种方法：

1.用铣刀加工。由于受铣刀宽度的限制，铣刀宽度不能太小，以免刀片太薄失去足够的强度和刚度。铣刀加工切削速度不能太高，加工效率比较低。

2.用线切割加工。线切割属于热加工，切削速度慢，效率低，加工精度也不能保证。

3.用激光加工。用激光加工成本高，也难以加工出外窄内宽的梯形缝。

4.用单工位切缝机。单工位是单刀加工，加工效率比较低，难于满足大批量生产要求。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足之处，而提供一种多工位厚壁长筒管切缝机。

本实用新型的解决方案是：

由下床身（21），滚动导轨（22），上床身（23），横向进刀拖板（24），顶紧瓦座总成（25），分度瓦座总成（26），桁架总成（29）构成机床主体，由电机油泵组合件（1），（9），（12），和（20）构成液压控制机构和冷却润滑***，由气泵（63）构成气压锁定机构。

1、将单工位变为多工位，可以同时用18把刀具进行切缝加工，刀具位置可以调整，可以加工不同长度的工件。

2、采用分度瓦座和顶紧瓦座，既可以加工直缝又可以加工外窄内宽的梯形缝。分度瓦座可以进行水平位置调整，以满足加工不同直径管的要求。

3、桁架总成包括托轮机构，调整丝杠，可调压紧支架，气缸，二位四通换向阀及气泵等。可根据工件的不同直径来变换不同的长度。

4、工作拖板的进刀，晃刀，工件的夹紧及微旋转全部由液压机构控制，工件的锁定靠气压。

以下结合具体实施例对本实用新型的技术特征做进一步的详细说明。

图1为切缝机的总体布局和液压控制机构。

图2、3、4、5为切缝加工原理图。

图6、7、8为顶紧瓦座总成的结构图和工作原理图。

图9、10、11、12为分度瓦座总成的结构图。

图13、14、15、16为桁架总成的结构图。

参照图1、2、3、4、5可知切缝机的总体布局及切缝加工原理。

从机械方面看，下床身（21）用地脚螺栓和机床垫铁与地基水平固定。上床身（23）与下床身（21）之间用滚动导轨（22）联接，横向进刀拖板（24）与下床身（21）也为滚动导轨式联接。上床身（23）可沿床身长度方向（纵向）移动，有I～V个确定位置，用以根据加工不同长度管子来选择不同位置。顶紧瓦座总成（25），分度瓦座总成（26），始终用螺栓联接固定在上床身（23）上，微型高速电机（28）带动特制刀具（27），有三种切削状态，图3为第一种切削状态是工件位置不动，刀具以横向进刀方式切出直缝；图4为第二种切削状态是刀具进给运动不变，而工件绕着固定回转中心O点顺时针旋转γ角，可以切出半个梯形缝；图5为第三种切削状态是刀具进给运动仍不变，工件绕着固定回转中心O点逆时针旋转θ＋γ角，最后切出整个外窄内宽的梯形缝。

从液压控制回路看，液压控制分进刀与退刀，晃刀与位移，工件顶紧与微旋转三部分。油泵1输出压力油P经单向阀进入二位三通电磁换向阀2，再进入二位三通机械换向阀4，在偏心轮（64）的作用下，压力油断续进入油缸8的工作腔内，以推动横向进刀拖板（24），使（20）个工位的刀具同时断续进刀。电磁换向阀1CT动作，压力油从三位四通电磁换向阀进入油缸8中，以完成刀具的工作进刀。此时，溢流阀5起背压作用，调速阀7起旁路节流作用。电磁换向阀1CT、2CT、4CT同时通电动作时，油泵的压力油P进入油缸8环形腔内，驱动拖板（24）快速进刀。

油泵9输出压力油P1，经电液伺服阀（10），驱动伺服油缸（11），以控制上床身（23）的晃动行程和位移，（位移即是加工一周后，再加工相邻的缝时所需要的动作）油泵（12）输出压力油P2经节流阀（13），二位三通电磁换向阀（14），此时电磁换向阀5CT通电动作）再经三位四通电磁换向阀（17），驱动油缸（18）用以顶紧工件（57）。电磁换向阀5CT断电后，压力油P2经减压阀（15），三位四通阀（16），驱动油缸（19）（共两个）以带动顶紧瓦座总成（25）及分度瓦座总成（26）的公转轴（44）进行微旋转运动，完成梯形缝加工。

油泵（20）输出冷却液经多个节流阀分配到各个刀具切削工作区。

参照图6、7、8可知顶紧瓦座总成（25）的结构和工作原理。顶紧瓦座总成分为下瓦座（40），中瓦座（41），下瓦座（42）三部分。公转轴（44）用环形滚动导轨（43）与上瓦座（42）联接，环形滚动导轨形式结构简单，可调至无间隙。前面板（39）用螺栓（45）与公转轴（44）联接，工作小拖板（32）在导轨（33）（为上下平行导轨）中由丝杠（31）驱动，参照标尺（47），根据不同管子直径调整偏心距。    顶紧瓦座用螺栓（30）与上床身联接，导向键（46）起导向与定位作用。桁架（37）用特制螺栓（38）固定在小拖板（32）上，在微旋转时，桁架（37）与公转轴（44）同时转γ角及θ＋γ角。油缸（19）与公转轴（44），上瓦座（42）均为铰链联接，铰接体为（36），吊耳螺栓（34）用以起吊瓦座总成。油缸（18）用以顶紧工件    （57），旋转丝杠（48）可使上瓦座（42）与中瓦座（41）有水平方向微调；旋转丝杠（49）可使中瓦座（41）与下瓦座（40）有相对位移，用以使中瓦座（41）与下瓦座（40）有铅垂方向微调。上述两方向微调可以保证工件（57）与刀具间的位置精度。

当加工第一刀时，分度机构中的定位销***上瓦座（42）孔内，加工第二刀和第三刀时，提起定位销，由油缸（19）驱动公转轴（44）进行γ角及θ＋γ角度的微旋转。定位机构（35）与公转轴（44）联接，卡紧套（50）为内锥孔夹紧工件（57）的外径，可以根据不同工件直径更换相应尺寸的卡紧套（50）。

参照图9、10、11、12可知分度瓦座总成26的结构和工作原理。分度瓦座（26）上装有分度盘（52）和定位手柄（51）。在分度盘（52）上有均分6～8等份的定位孔。定位手柄（51）与轴（56）紧固联接；齿轮（53）与轴（56）紧固联接。介轮（54）浮动空转，齿轮（55）与卡紧套（50）相关联的外套紧固联接。当手柄（51）在分度盘（52）上每分一份，轴（56）即转过角α，齿轮（53）转过角β，角α等于角β，弧BB为齿轮（53）上的节园弧长，弧CC为齿轮（55）上的节园弧长，而且弧CC等于πD／20（D为齿轮（55）节园直径）。主动齿轮（53）所旋转的弧长通过齿轮（54）传递到齿轮（55）。这样，手柄（51）每分一份，齿轮（55）在介轮（54）的驱动下旋转πD／20，使卡紧套（50）旋转1／20。微旋转运动及偏心调节及各部位联接，与图2所示的顶紧瓦座总成相同。分度瓦座为整体瓦座始终固定在上床身（23）上。

参照图13、14、15、16可知桁架总成（29）的结构。桁架总成（29）可根据工件（57）的不同直径来变换不同的长度。桁架总成由托轮机构（59），调整丝杠（58），可调压紧支架（60），气缸（61），二位四通换向阀（62）及气泵（63）组成。通过调整丝杠（58）改变托轮（59）的位置，借助固定在桁架总成（29）上的气压***，完成锁定动作。桁架（37）通过特制螺栓（38）分别固定于两端小拖板（32）上。根据工件（57）直径大小来调整托轮机构（59），调整丝杠（58）及可调压紧支架（60）。图15为压紧小直径工件时的状态，图16为压紧大直径工件时的状态，当两端瓦座总成的公转轴作微旋转时，桁架作同步转动。桁架尺寸有五种，可根据加工不同长度工件更换不同长度的桁架。在桁架上有若干个均等的托架机构（59）及气缸压紧机构（60）和（61）。桁架一端为园孔而另一端为长园孔，长园孔是为了调节桁架自身下垂量。每加工完一条斜缝后，拨动气阀（62），即可松开工件。气泵（63）为常开状态。

本实用新型与现有技术比较有如下优点，（1）能完成不同管径不同长度和缝宽的开缝加工，适用范围广。（2）具备加工直缝与梯形缝的功能，（3）多工位加工效率高，质量好，满足实际生产要求。

Claims (5)

1、一种用于开缝的多工位厚壁长筒管切缝机，由下床身(21)，上床身(23)，横向进刀拖板(24)，顶紧瓦座总成(25)，分度瓦座总成(26)，桁架总成(29)构成机床主体，由电机油泵组合件(1)，(9)，(12)和(20)构成液压控制机构及冷却润滑***，由气泵(63)构成气压锁定机构，其特征是下床身(21)用地脚螺栓和机床垫铁与地基水平固定，上床身(23)与下床身(21)之间用滚动导轨(22)联接，横向进刀拖板(24)与下床身(21)也为滚动导轨连接。

2、根据权利要求1所述的多工位厚壁长筒管切缝机，其特征是所述的顶紧瓦座总成（25）分为下瓦座（40），中瓦座（41），上瓦座（42）三部分，顶紧瓦座总成（25）的公转轴（44）用环形滚动导轨（43）与上瓦座（42）联接，小拖板（32）在平行导轨（33）中，用丝杆（31）驱动，可沿水平方向移动，调节丝杆（48），（49）可分别使上瓦座（42）与中瓦座（41），中瓦座（41）与下瓦座（40）产生相对位移。

3、根据权利要求1或2所述的多工位厚壁长筒管切缝机，其特征是所述的分度瓦座总成（26）上装有分度盘（52）和定位手柄（51），其中定位手柄（51）与轴（56）紧固联接  ，而轴（56）上装有固定齿轮（53），摇动定位手柄（51），可把齿轮（53）的运动和动力通过一系列齿轮啮合传到卡紧套（50）上去，使卡紧套（50）完成分度运动，并满足不同直径工件的分度要求。

4、根据权利要求1或2所述的多工位厚壁长筒管切缝机，其特征是所述的桁架总成（29），其结构由桁架（37），托轮机构（59），调整丝杠（58），可调压紧支架（60），气缸（61），二位四通换向阀（62）及气泵（63）组成，可根据工件（57）的不同直径来变换不同的长度，通过调整丝杆  （58）改变托轮（59）的位置，借助固定在桁架总成（29）上的气压***，完成锁定动作。

5、根据权利要求1或2所述的多工位厚壁长筒管切缝机，其特征是所述的液压控制机构分为进刀与退刀，晃刀与位移，工件顶紧与微旋转三部分。

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