一種自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具，具有仿形坡口刀架總成以及固定擋塊總成，其中仿形坡口刀架總成安裝在切管機(jī)活動(dòng)盤的前端面，固定擋塊總成安裝在切管機(jī)固定座的后端面上，配合仿形坡口刀架總成做自動(dòng)、間歇式切削徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型可作為管道切管機(jī)的機(jī)床附件，其坡口刀是成形車刀，刀刃形狀可以根據(jù)焊接坡口的型式刃磨，可加工出U型、J型坡口等，適應(yīng)各種現(xiàn)場需要，能夠加工出精確的焊接坡口和一致的鈍邊，實(shí)現(xiàn)切管與坡口同時(shí)作業(yè)。
【專利說明】—種自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種流體管道的快速維搶修設(shè)備，具體的說是一種自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油、天然氣的廣泛應(yīng)用，我國油氣管道的建設(shè)越來越快，目前我國長距離油氣管線總里程約為6.8萬公里，油氣集輸管道約20萬公里。西氣東輸三線管道、中緬油氣管道、中俄漠大線原油管道等紛紛投入使用或正在加緊建設(shè)。由于自然災(zāi)害、人為破壞、環(huán)境腐蝕等引起的管道穿孔、較大裂紋或管體斷裂、破裂、撕裂、嚴(yán)重扭曲變形等，導(dǎo)致中斷運(yùn)行、輸送介質(zhì)大量泄漏、爆炸著火、水合物堵塞(天然氣)、凝管(石油及其產(chǎn)品)并對(duì)人員造成嚴(yán)重傷害、對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響等需要進(jìn)行大規(guī)模搶修作業(yè)的A類事故，需要?jiǎng)佑么笮头舛略O(shè)備和搶修工裝機(jī)具。
[0003]管道一旦出現(xiàn)問題，一是損失巨大，二是維搶修工作刻不容緩。在搶修中，對(duì)于管道更換，一般是在管道破損位置的兩端進(jìn)行管道切割，然后對(duì)管件端口做坡口，最后將管道進(jìn)行焊接。管件端部坡口型式及尺寸應(yīng)符合SY/T0518-2002《油氣管道鋼制對(duì)焊管件設(shè)計(jì)規(guī)程》、GB50236-2011《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》和SY/T4103《鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。
[0004]管件端口坡口作業(yè)常用的方法是在管道切割完成以后，用砂輪手工打磨管件端口。但是用砂輪手工打磨，存在如下問題:
[0005]1.手工砂輪打磨，坡口處將形成過熱，存在熱影響區(qū)，將產(chǎn)生微裂紋，形成隱患。
[0006]2.手工砂輪打磨，坡口的型式、尺寸及表面質(zhì)量不容易保證。
[0007]3.另外隨著油氣管道輸送壓力、輸送量的增加和制管技術(shù)的進(jìn)步，X70、X80等高強(qiáng)度鋼已成為長輸油氣管道的主流鋼級(jí)，手工砂輪打磨越加困難費(fèi)時(shí)；同時(shí)，隨著管道壁厚的增加和管道直徑的加大，管道的不圓度也在增加，所以管道的材質(zhì)、管徑、壁厚對(duì)管道坡口作業(yè)提出了更高的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)流體管道的端部坡口作業(yè)存在坡口型式、尺寸、質(zhì)量不符合規(guī)范等不足之處，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種安裝方便、自動(dòng)進(jìn)給、能自動(dòng)補(bǔ)償管道不圓度、加工出完全符合鋼質(zhì)管道焊接標(biāo)準(zhǔn)的精確焊接坡口和一致鈍邊的自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0010]本實(shí)用新型一種自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具，具有仿形坡口刀架總成以及固定擋塊總成，其中仿形坡口刀架總成安裝在切管機(jī)活動(dòng)盤的前端面，固定擋塊總成安裝在切管機(jī)固定座的后端面上，配合仿形坡口刀架總成做自動(dòng)、間歇式切削徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
[0011]所述仿形坡口刀架總成通過底板安裝在切管機(jī)活動(dòng)盤的前端面，包括固定支承座、圓柱直線導(dǎo)軌、U形刀座以及浮動(dòng)圓筒，底板上通過圓柱直線導(dǎo)軌支承塊安裝兩根平行設(shè)置的圓柱直線導(dǎo)軌，圓柱直線導(dǎo)軌外通過套裝于其上的彈簧連接浮動(dòng)塊；浮動(dòng)塊另一端安裝有浮動(dòng)圓筒，浮動(dòng)圓筒的前端部安裝跟蹤輪；浮動(dòng)塊和U形刀座均套裝在圓柱直線導(dǎo)軌上，形成圓柱面導(dǎo)軌副；一大絲杠通過固定支承座支承，并穿過浮動(dòng)塊伸入浮動(dòng)圓筒內(nèi)，與U形刀座形成絲杠螺母副；大絲杠的后端部安裝槽輪，前端與浮動(dòng)圓筒內(nèi)表面接觸;u形刀座的上端面安裝仿形坡口刀。
[0012]所述大絲杠的前端設(shè)有推力球軸承，該推力球軸承與浮動(dòng)圓筒內(nèi)表面接觸。
[0013]所述U形刀座與浮動(dòng)圓筒形成半圓柱接觸面。
[0014]所述仿形坡口刀通過坡口刀固定塊、坡口刀調(diào)整塊及坡口刀壓板安裝在U形刀座上，其中坡口刀固定塊、坡口刀調(diào)整塊通過螺釘安裝在U形刀座的頂面上，兩者中間安裝仿形坡口刀；坡口刀壓板通過螺釘安裝在坡口刀固定塊、調(diào)整塊上；仿形坡口刀通過側(cè)壓緊螺釘和正壓緊螺釘固定位置。
[0015]還具有小絲杠，固連在浮動(dòng)塊上，并與固定支承座形成絲杠螺母副。
[0016]所述固定擋塊總成通過固定長槽塊安裝在切管機(jī)固定座的后端面上，包括徑向調(diào)整塊、軸向調(diào)整塊、拉桿以及擋塊，其中徑向調(diào)整塊通過鎖緊件安裝于固定長槽塊上，并能夠沿固定長槽塊的長槽做徑向位置調(diào)整；徑向調(diào)整塊上安裝軸向調(diào)整塊，并能夠沿徑向調(diào)整塊做微量的軸向調(diào)整；軸向調(diào)整塊上安裝拉桿和擋塊；拉桿與擋塊螺紋連接，擋塊與仿形坡口刀架總成中的槽輪嚙合。
[0017]所述拉桿表面設(shè)有兩道溝槽，軸向調(diào)整塊內(nèi)部裝有鋼球和彈簧，彈簧的一端將鋼球頂在拉桿的溝槽中，另一端接有可調(diào)整彈簧壓縮量的圓柱螺塞。
[0018]所述槽輪采用三角槽輪，擋塊為三角擋塊。
[0019]在切管機(jī)活動(dòng)盤上對(duì)稱布置兩座仿形坡口刀架總成，其中一座采用切斷車刀，另一座米用仿形坡口刀。
[0020]本實(shí)用新型具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn):
[0021]1.本實(shí)用新型可作為管道切管機(jī)的機(jī)床附件，其坡口刀是成形車刀，刀刃形狀可以根據(jù)焊接坡口的型式刃磨，可加工出U型、J型坡口等，適應(yīng)各種現(xiàn)場需要。
[0022]2.在整個(gè)坡口加工過程中，仿形坡口刀架總成的跟蹤輪總是緊貼變形了的或者不是渾圓的管道表面，坡口刀在彈簧和跟蹤輪的力平衡下，對(duì)管道的橢圓度進(jìn)行補(bǔ)償，加工出精確的焊接坡口和一致的鈍邊。
[0023]3.當(dāng)管壁較厚，可通過加撤坡口刀墊片，加工出復(fù)合坡口的型式，當(dāng)管壁較薄、管道無內(nèi)應(yīng)力時(shí)，可以在切管機(jī)上180°相對(duì)布置兩座仿形坡口刀架總成，其中一座采用切斷車刀，另一座采用坡口刀，實(shí)現(xiàn)切管與坡口同時(shí)作業(yè)。
[0024]4.固定擋塊總成能靈活的通過拉出或推進(jìn)拉桿，實(shí)現(xiàn)三角擋塊與坡口刀架三角槽輪的嚙合和脫離，滿足三角擋塊位置的實(shí)時(shí)調(diào)整。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型安裝在切管機(jī)上管端仿形坡口示意圖；
[0026]圖2為圖1的A向視圖；
[0027]圖3為圖2的B向視圖；[0028]圖4為仿形坡口刀架總成的主視圖；
[0029]圖5為仿形坡口刀架總成的俯視圖；
[0030]圖6為圖4的C向圖；
[0031]圖7為固定擋塊總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖8為圖7的右視圖。
[0033]圖中，I為切管機(jī)活動(dòng)盤；2為仿形坡口刀架總成；3為固定擋塊總成；4為切管機(jī)固定座；5為切管機(jī)夾持支腿；200為圓柱直線導(dǎo)軌支承塊；201為圓螺母；202為鍵；203為槽輪；204為大絲杠；205為小絲杠；206為鎖緊螺母；207為固定支承座；208為浮動(dòng)塊；209為浮動(dòng)圓筒；210為U形刀座；211為推力球軸承；212為仿形坡口刀；213為底板；214為跟蹤輪；215為螺釘；216為軸端擋圈；217為彈簧；218為圓柱直線導(dǎo)軌；219為側(cè)壓緊螺釘；220為坡口刀調(diào)整塊；221為坡口刀壓板；222為正壓緊螺釘；223為坡口刀固定塊；301為鎖緊螺柱；302為螺母；303為拉桿；304為鎖緊螺母；305為圓柱螺塞；306為擋塊；307為鋼球；308為彈簧；309為軸向調(diào)整塊；310為徑向調(diào)整塊；311固定長槽塊。
【具體實(shí)施方式】
[0034]如圖1、2所示，本實(shí)用新型自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具，具有仿形坡口刀架總成2以及固定擋塊總成3，其中仿形坡口刀架總成2安裝在切管機(jī)活動(dòng)盤I的前端面，固定擋塊總成3安裝在切管機(jī)固定座4的后端面上，配合仿形坡口刀架總成2做自動(dòng)、間歇式切削徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
[0035]如圖3、4所示，所述仿形坡口刀架總成2通過底板213安裝在切管機(jī)活動(dòng)盤I的前端面，包括固定支承座207、圓柱直線導(dǎo)軌218、U形刀座210以及浮動(dòng)圓筒209，底板213上通過圓柱直線導(dǎo)軌支承塊200安裝兩根平行設(shè)置的圓柱直線導(dǎo)軌218，圓柱直線導(dǎo)軌218外通過套裝于其上的彈簧217連接浮動(dòng)塊208 ;浮動(dòng)塊208另一端安裝有浮動(dòng)圓筒209，浮動(dòng)圓筒209的前端部安裝跟蹤輪214 ;浮動(dòng)塊208和U形刀座210均套裝在圓柱直線導(dǎo)軌218上，形成圓柱面導(dǎo)軌副；一大絲杠204通過固定支承座207支承，并穿過浮動(dòng)塊208伸入浮動(dòng)圓筒209內(nèi)，與U形刀座210形成絲杠螺母副；大絲杠204的后端部安裝槽輪,前端與浮動(dòng)圓筒209內(nèi)表面接觸；U形刀座210的上端面安裝仿形坡口刀212。U形刀座210與浮動(dòng)圓筒209形成半圓柱接觸面，U形刀座210的螺孔伸入浮動(dòng)圓筒209內(nèi)與大絲杠204形成絲杠螺母副。
[0036]如圖5所示，本實(shí)施例中還具有小絲杠205，固連在浮動(dòng)塊208上，并與固定支承座207形成絲杠螺母副。設(shè)置小絲杠205是為了調(diào)整浮動(dòng)塊208的前后位置，進(jìn)一步調(diào)整彈簧217的松緊度。
[0037]如圖6所示，仿形坡口刀212通過坡口刀固定塊223、坡口刀調(diào)整塊220及坡口刀壓板221安裝在U形刀座210上。其中坡口刀固定塊223、坡口刀調(diào)整塊220通過螺釘安裝在U形刀座210的頂面上。兩者中間安裝仿形坡口刀212。坡口刀壓板221通過螺釘安裝在坡口刀固定塊223、坡口刀調(diào)整塊220上。仿形坡口刀212通過側(cè)壓緊螺釘219和正壓緊螺釘222固定位置。
[0038]如圖7、8所示，固定擋塊總成3通過固定長槽塊311安裝在切管機(jī)固定座4的后端面上，包括徑向調(diào)整塊310、軸向調(diào)整塊309、拉桿303以及擋塊306，其中徑向調(diào)整塊310通過鎖緊件(本實(shí)施例采用鎖緊螺柱301)安裝于固定長槽塊311上，并能夠沿固定長槽塊311的長槽做徑向位置調(diào)整；徑向調(diào)整塊310上安裝軸向調(diào)整塊309，并能夠沿徑向調(diào)整塊310做微量的軸向調(diào)整；軸向調(diào)整塊309上安裝拉桿303和擋塊306 ;拉桿303與擋塊306螺紋連接，擋塊306 (本實(shí)施例為三角擋塊)與仿形坡口刀架總成2中的槽輪203 (本實(shí)施例采用三角槽輪)嚙合。
[0039]拉桿303表面設(shè)有2道溝槽，軸向調(diào)整塊309內(nèi)部裝有鋼球307和彈簧308，彈簧308的一端將鋼球307頂在拉桿303的溝槽中，另一端接有可調(diào)整彈簧308壓縮量的圓柱螺塞 305。
[0040]整個(gè)仿形坡口刀架總成2安裝在切管機(jī)活動(dòng)盤I上，隨切管機(jī)活動(dòng)盤I圓周旋轉(zhuǎn)。仿形坡口刀架總成2在繞管道圓周旋轉(zhuǎn)的過程中，其上的仿形坡口刀212對(duì)管端金屬切削加工，實(shí)現(xiàn)切削主運(yùn)動(dòng)。在整個(gè)坡口加工過程中，仿形坡口刀架總成2的跟蹤輪214總是能緊貼變形了的或者不是渾圓的管道表面。仿形坡口刀212在彈簧217和跟蹤輪214的力平衡下，就能加工出精確的焊接坡口和一致的鈍邊。當(dāng)管道變形嚴(yán)重時(shí)，跟蹤輪214往回退的位移就大，大絲杠204容易頂死而不易拔轉(zhuǎn)。因此設(shè)計(jì)時(shí)在大絲杠204頂部加裝一個(gè)推力球軸承211，就能輕松的撥轉(zhuǎn)絲杠。
[0041]固定擋塊總成3安裝在切管機(jī)固定座4后端面的相應(yīng)位置，固定擋塊總成3與仿形坡口刀架總成2配合使用，功能是撥動(dòng)仿形坡口刀架總成2上的三角槽輪。當(dāng)切管機(jī)活動(dòng)盤I帶著仿形坡口刀架總成2旋轉(zhuǎn)到固定擋塊總成3位置時(shí)，固定擋塊總成3的擋塊306與仿形坡口刀架總成2的三角槽輪相嚙合，撥動(dòng)三角槽輪旋轉(zhuǎn)一定角度，實(shí)現(xiàn)坡口刀的自動(dòng)、間歇進(jìn)刀，實(shí)現(xiàn)切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。切管機(jī)活動(dòng)盤I每繞管道圓周旋轉(zhuǎn)一圈，仿形坡口刀212間隙徑向進(jìn)給一次。固定擋塊總成3能靈活的通過拉出或推進(jìn)拉桿303，實(shí)現(xiàn)三角擋塊與三角槽輪的嚙合和脫離，滿足擋塊306位置的實(shí)時(shí)調(diào)整。
[0042]當(dāng)管壁較薄、管道無內(nèi)應(yīng)力時(shí)，可以在切管機(jī)上180°相對(duì)布置兩座仿形坡口刀架總成，其中一座采用切斷車刀，另一座采用仿形坡口刀，實(shí)現(xiàn)切管與坡口同時(shí)作業(yè)。
[0043]本實(shí)用新型采用自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形機(jī)械切削坡口方法，加工出的管件端部坡口型式、尺寸和質(zhì)量要大大強(qiáng)于手工砂輪打磨坡口的方法。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具，其特征在于:具有仿形坡口刀架總成(2)以及固定擋塊總成(3)，其中仿形坡口刀架總成(I)安裝在切管機(jī)活動(dòng)盤(I)的前端面，固定擋塊總成(3)安裝在切管機(jī)固定座(4)的后端面上,配合仿形坡口刀架總成(2)做自動(dòng)、間歇式切削徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
2.按權(quán)利要求1所述的自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具，其特征在于:所述仿形坡口刀架總成(2 )通過底板(213)安裝在切管機(jī)活動(dòng)盤(I)的前端面，包括固定支承座(207 )、圓柱直線導(dǎo)軌(218)、U形刀座(210)以及浮動(dòng)圓筒(209)，底板(213)上通過圓柱直線導(dǎo)軌支承塊(200)安裝兩根平行設(shè)置的圓柱直線導(dǎo)軌(218)，圓柱直線導(dǎo)軌(218)外通過套裝于其上的彈簧(217)連接浮動(dòng)塊(208);浮動(dòng)塊(208)另一端安裝有浮動(dòng)圓筒(209)，浮動(dòng)圓筒(209)的前端部安裝跟蹤輪(214);浮動(dòng)塊(208)和U形刀座(210)均套裝在圓柱直線導(dǎo)軌(218)上，形成圓柱面導(dǎo)軌副；一大絲杠(204)通過固定支承座(207)支承，并穿過浮動(dòng)塊(208)伸入浮動(dòng)圓筒(209)內(nèi)，與U形刀座(210)形成絲杠螺母副；大絲杠(204)的后端部安裝槽輪(203)，前端與浮動(dòng)圓筒(209)內(nèi)表面接觸；U形刀座的上端面安裝仿形坡口刀(212)。
3.按權(quán)利要求2所述的自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具，其特征在于:所述大絲杠(204)的前端設(shè)有推力球軸承(211)，該推力球軸承(211)與浮動(dòng)圓筒(209)內(nèi)表面接觸。
4.按權(quán)利要求2所述的自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具，其特征在于:所述U形刀座(210)與浮動(dòng)圓筒(209)形成半圓柱接觸面。
5.按權(quán)利要求2所述的自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具，其特征在于:所述仿形坡口刀(212)通過坡口刀固定塊(223)、坡口刀調(diào)整塊(220)及坡口刀壓板(221)安裝在U形刀座(210)上，其中坡口刀固定塊、坡口刀調(diào)整塊通過螺釘安裝在U形刀座的頂面上，兩者中間安裝仿形坡口刀(212);坡口刀壓板通過螺釘安裝在坡口刀固定塊、調(diào)整塊上；仿形坡口刀通過側(cè)壓緊螺釘(219)和正壓緊螺釘(222)固定位置。
6.按權(quán)利要求1所述的自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具，其特征在于:還具有小絲杠(205)，固連在浮動(dòng)塊(208)上，并與固定支承座(207)形成絲杠螺母副。
7.按權(quán)利要求1所述的自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具，其特征在于:所述固定擋塊總成(3)通過固定長槽塊(311)安裝在切管機(jī)固定座(4)的后端面上，包括徑向調(diào)整塊(310)、軸向調(diào)整塊(309)、拉桿(303)以及擋塊(306)，其中徑向調(diào)整塊(310)通過鎖緊件安裝于固定長槽塊(311)上，并能夠沿固定長槽塊(311)的長槽做徑向位置調(diào)整；徑向調(diào)整塊(310)上安裝軸向調(diào)整塊(309)，并能夠沿徑向調(diào)整塊(309)做微量的軸向調(diào)整；軸向調(diào)整塊(309)上安裝拉桿(303)和擋塊(306);拉桿(303)與擋塊(306)螺紋連接，擋塊(306)與仿形坡口刀架總成(2)中的槽輪(203)嚙合。
8.按權(quán)利要求7所述的自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具，其特征在于:所述拉桿(303)表面設(shè)有兩道溝槽，軸向調(diào)整塊(309)內(nèi)部裝有鋼球(307)和彈簧(308)，彈簧(308)的一端將鋼球(307 )頂在拉桿(303 )的溝槽中，另一端接有可調(diào)整彈簧(308 )壓縮量的圓柱螺塞(305)。
9.按權(quán)利要求2或7所述的自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具，其特征在于:所述槽輪(203)采用三角槽輪，擋塊(306)為三角擋塊。
10.按權(quán)利要求1所述的自動(dòng)進(jìn)刀的管道仿形坡口工裝機(jī)具，其特征在于:在切管機(jī)活動(dòng)盤(I)上對(duì)稱布置兩座仿形坡口刀架總成(2)，其中一座采用切斷車刀，另一座采用仿形坡口刀(212 )。
【文檔編號(hào)】B23B21/00GK203401081SQ201320462023
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】吳明, 葛漢林, 姜芳, 胡志勇, 王平 申請(qǐng)人:遼寧石油化工大學(xué)