专利名称：管子环缝清根铣边机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种管子环缝清根铣边机，用于钢管环缝的清根和坡口加工，属于专用机械设备技术领域。
技术领域环缝清根铣边机用于钢管环缝的清根和坡口加工，在大型制管业、风塔制造、桩基制造、压力容器制造等行业有广泛的用途。在已有技术中，用于钢管环缝的清根和坡口加工的传统设备，坡口加工时产生的热量可以随着铁屑带走；但是在坡口后续焊接时，为了减少焊接时坡口填充量，减少坡口加工和焊接的工作量，坡口的加工要求相对较严格，需要具有清洁光亮的表面，几何形状也需要始终稳定。由于需要加工的钢管直径各不相同，要求调整铣边机高度，使刀盘与钢管中心线与水平位置夹角在一定的范围之内。通常的传动部件在使用时会使电机和减速箱的振动传递到铣刀盘上，会对刀盘造成损伤。主轴机构是关键功能部件，其直接体现该设备的精度和性能。在加工中，使用的铣刀盘都是比较小，直经在600毫米以上的铣刀盘其主轴结构是一项关键技术。其主轴的布置形式、调整方式、工艺性等总体方面都是不合理的，在铣削过程中不可避免地会产生铣削振动，不能确保工件铣削时铣削面的形状和尺寸精度。在传统加工工艺中，连接件之间需要定位防串动，一般都是采用定位销定位，由于位置受限，无法钻孔安装定位销，部件之间易串动。在吊运的过程中容易损伤设备；而且还会有铁屑飞溅，对操作工人的安全产生威胁，飞屑易使地面脏乱。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种管子环缝清根铣边机，该铣边机在加工时，工件没有因为热量而产生的外来应力，坡口加工产生的热量可以随铁屑带走，铁屑可回收利用；具有光滑和无缺陷的加工表面；无需试验或后续的处理工作，坡口几何形状始终稳定；大幅度减少焊接填充量，减少坡口加工和焊接的工作量；大大降低了环境污染；且还具有可靠性、精度高、操作方便、工艺适应性强、生产效率高、性价比高等优点。按照本实用新型提供的技术方案，管子环缝清根铣边机所述整机包括电气控制系统、床身组件、可调底座组件、轴向检测跟踪机构、径向检测跟踪机构、动力总成减速箱组件、主轴部件、主轴铣刀盘挡屑罩结构、主轴防串动结构、起吊结构、铲运结构及主轴铣刀盘；所述可调底座组件设置于床身组件下面；动力总成减速箱传动组件安装在主轴防串动结构的横向数控滑台上；主轴部件主轴花键部分与动力总成减速箱组件内的输出轴花键部分啮合进行运动传递，主轴防串动结构中横向调整滑台与主轴部件主轴座通过内六角螺钉相连，所述轴向检测跟踪机构、径向检测跟踪机构分别由支撑杆通过螺栓与床身组件的横向数控滑台相连，铣削过程中轴向检测跟踪机构、径向检测跟踪机构对工件的轴向和径向分别跟踪检测；主轴铣刀盘安装在主轴部件的主轴上，在主轴部件的主轴套上安装主轴铣刀盘挡屑罩结构罩住刀盘；所述起吊结构安装在床身组件的床身端部；在床身组件的床身上设置有铲运结构，电控柜通过支架安装在床身组件的床身一端，电控柜内装有电气控制系统。作为本实用新型的进一步改进，所述床身组件包括床身、驱动减速机、联轴器、滚珠丝杠、纵向滑台、丝母、直线导轨、电控柜安装支架、防护伸缩罩；所述床身由钢板焊接而成，内部空腔灌注混凝土，驱动减速机通过联轴器连接滚珠丝杠，所述联轴器带动滚珠丝杠旋转，滚珠丝杠上连接安装在纵向滑台底部，由丝母带动纵向滑台沿直线导轨纵向移动，床身上安装有防护伸缩罩，电控柜安装支架安装在床身上。作为本实用新型的进一步改进，所述可调底座组件包括下底座、上底座、定位座、调节螺栓、压板及压紧螺栓；可调底座组件设置于床身下面，所述下底座和上底座通过螺栓连接为整体底座；在整体底座上安装有定位座和压板；通过调节螺栓调整主机与工件的垂直度，用压板通过压紧螺栓使主机固定。作为本实用新型的进一步改进，所述轴向检测跟踪机构包括支撑杆、接头、安装杆、耳环、固定扣、传感器安装架及涡电流位移传感器；两根支撑杆通过螺栓与环缝清根铣边机床身相连，安装杆通过接头与支撑杆相连，在安装杆端部装有耳环，所述耳环与固定扣相连，在固定扣上面安装有两个传感器架，两个涡电流位移传感器分别安装在两个传感器安装架上。作为本实用新型的进一步改进，所述径向检测跟踪机构包括支撑杆、接头、安装杆、耳环、传感器安装架及2D激光位移传感器；两根支撑杆通过螺栓与环缝清根铣边机床身相连，安装杆通过接头与支撑杆相连，在安装杆端部装有耳环，耳环与传感器安装架相连，2D激光位移传感器安装在传感器安装架上。作为本实用新型的进一步改进，所述动力总成减速箱组件包括主轴、斜齿轮减速箱及直流电机；所述直流电机的法兰盘以螺栓安装在与斜齿轮减速箱的箱体上，直流电机主轴伸入斜齿轮减速箱箱体内，与第一输入轴连接，第一输入轴上装有一级小齿轮，与装在第一传动轴上的一级大齿轮啮合，第一传动轴上的二级小齿轮与装在第二传动轴上的二级大齿轮啮合，第二传动轴上的三级小齿轮与装在第三传动轴上的三级大齿轮啮合，第三传动轴上的四级小齿轮与第二输出轴上的四级大齿轮啮合，带动第二输出轴旋转，主轴伸入第二输出轴中通过花键传递动力，最终带动刀盘旋转。作为本实用新型的进一步改进，所述主轴部件包括主轴铣刀盘、传动键、调节螺栓、主轴前盖、第一圆锥孔双列圆柱滚子轴承、推力球轴承、主轴、第一锁紧螺母、隔套、第二锁紧螺母、第三锁紧螺母、套、第二圆锥孔双列圆柱滚子轴承、第四锁紧螺母、主轴后盖、润滑油管接头、毡圈、紧定套、毡圈及主轴座；所述主轴铣刀盘与主轴通过螺栓连接，并用传动键定位，在主轴上装有隔套、紧定套、套及通过套装有第一锁紧螺母、第二锁紧螺母、第三锁紧螺母、第四锁紧螺母，在主轴两端分别装配有第一圆锥孔双列圆柱滚子轴承和第二圆锥孔双列圆柱滚子轴承，第一圆锥孔双列圆柱滚子轴承和第二圆锥孔双列圆柱滚子轴承安装在主轴箱的主轴座的轴承孔内，所述第一圆锥孔双列圆柱滚子轴承依靠紧定套和隔套调整间隙；紧定套用调节螺栓调节，隔套用第二锁紧螺母调节；第一圆锥孔双列圆柱滚子轴承处配套两个推力球轴承安装在隔套上，并依靠第一锁紧螺母调整推力球轴承轴向间隙，在主轴一端安装毡圈、主轴前盖，主轴前盖与毡圈配合安装；在主轴另一端安装有主轴后盖与毡圈；润滑油管接头分别安装在主轴前盖和主轴后盖上，用于对轴承加润滑油。所述主轴输入端设置有为花键结构，与减速箱内花键套啮合传动，并作滑动，通过传动结构控制铣刀盘的铣削深度。作为本实用新型的进一步改进，所述铣刀盘挡屑罩结构包括固定罩、滑动罩、主轴铣刀盘、螺钉、铁屑收集小车及螺钉；所述滑动罩和固定罩通过螺钉和螺母连接，滑动罩可滑动调节罩壳的范围，固定罩通过螺钉固定在主轴套上罩住主轴铣刀盘，铁屑收集小车安置在主轴铣刀盘下方。作为本实用新型的进一步改进，所述主轴防串动结构包括横向调整滑台、横向定位键、主轴部件及纵向定位键；所述横向调整滑台表面开设有横向键槽,主轴部件主轴座底面相对应位置开设有纵向键槽，所述横向键槽内安装横向定位键，所述纵向键槽内安装纵向定位键；当主轴部件与横向调整滑台连接后，横向定位键防止主轴部件纵向串动，纵向定位键防止主轴部件横向串动。作为本实用新型的进一步改进，所述起吊结构包括第一吊耳、底座、第二吊耳、内六角螺栓、底座吊耳轴及盖板；所述第一吊耳固定在底座的一端，在底座的另一端焊接有底座吊耳轴，第二吊耳与底座吊耳轴连接，盖板通过内六角螺钉固定在底座吊耳轴上，防止第二吊耳脱尚底座吊耳轴。作为本实用新型的进一步改进，所述铲运结构包括底座，铲运孔左侧板，铲运孔右侧板，铲运孔顶板。所述底座上分别焊接铲运孔左侧板和铲运孔右侧板，所述铲运孔顶板与铲运孔左侧板和铲运孔右侧板焊接构成一体。本实用新型与已有技术相比具有以下优点本实用新型铣削过程有跟踪检测机构对工件的轴向和径向分别跟踪检测。使用激光检测机构对对接焊缝左右进行跟踪检测，保证铣削全过程铣刀盘保持在管子对接缝中间位置；使用两套跟踪器在铣刀盘两边对工件表面进行跟踪检测，保证坡口深度一致；主机安装配有可调底座组件，调整主机与工件的垂直度，保证铣刀盘与工件垂直，该底座可分两层单独使用或组合使用。所述主机具有快速、高效的加工，大大降低了工人劳动强度，提高了生产效率；没有因为热量而产生的外来应力，坡口加工产生的热量可以随铁屑带走，铁屑可回收利用；具有光滑和无缺陷的加工表面；无需试验或后续的处理工作，坡口几何形状始终稳定；大幅度减少焊接填充量，减少坡口加工和焊接的工作量；大大降低了环境污染。
图1为本实用新型结构主视图。图2为本实用新型结构俯视图。图3为本实用新型结构左视图。图4为本实用新型床身组件结构主视图。图5为本实用新型床身组件结构俯视图。图6为本实用新型底座组件结构主视图。图7为本实用新型底座组件结构左视图。[0029]图8为本实用新型轴向检测跟踪机构示意图。图9为本实用新型径向检测跟踪机构示意图。图10为本实用新型减速箱传动组件结构示意图。图11为本实用新型减速箱结构示意图。图12为本实用新型主轴结构示意图。图13是本实用新型铣削罩结构的主视图。图14是本实用新型铣削罩结构的左视图。图15为本实用新型主轴防串动结构主视图。图16为本实用新型主轴防串动结构左视图。图17是本实用新型起吊结构的主视图。图18是本实用新型起吊结构的左视图。图19是本实用新型底座的铲运结构主视图。图20是本实用新型底座的伊运结构俯视图。图21是本实用新型电路方框原理图。
具体实施方式
下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述如图1 图3所示，包括管子环缝清根铣边机包括电控柜1、床身组件2、可调底座组件3、轴向检测跟踪机构4、径向检测跟踪机构5、动力总成减速箱传动组件6、主轴部件7、铣刀盘挡屑罩结构8、主轴防串动结构9、起吊结构10及铲运结构11等。所述整机为了加工不同直径的管子环缝，整机配有可调底座组件3，可调底座组件3设置于床身组件2下侧；床身组件2上安装直线导轨副、滚珠丝杠副使主轴防串动结构9中横向调整滑台左右运动，动力总成减速箱传动组件6通过等高垫安装在主轴防串动结构9的横向数控滑台上；主轴部件7主轴花键部分与动力总成减速箱组件6内的输出轴花键部分啮合进行运动传递，主轴防串动结构9中横向调整滑台9-1与主轴部件7主轴座通过内六角螺钉相连，主轴防串动结构9中横向键纵向键可防止主轴横向或纵向串动，主轴防串动结构9中横向调整滑台的如后运动带动安装在其上的王轴部件7如后运动，轴向检测跟踪机构4、径向检测跟踪机构5由支撑杆通过螺栓与床身组件2的床身相连，为了保证钢管外环缝的精度，铣削过程中轴向检测跟踪机构4、径向检测跟踪机构5对工件12的轴向和径向分别跟踪检测；主轴铣刀盘7-1通过平键、内六角螺钉安装在主轴部件7的主轴7-7上，为了操作工人的安全，在主轴部件7的主轴套上安装主轴铣刀盘挡屑罩结构8罩住刀盘；为了保护不锈铁防护罩，防止机器在车间吊车起吊的情况下有所损坏，设计了整机起吊的起吊结构10 ;所述起吊结构10安装在床身的端部。所述主机为移动式设置，在车间没有起吊行车的情况下在床身上设置有铲运结构11，便于铲车运输的结构，可以方便、快捷的移动整机到工件的铣削位置上；在床身组件2的一端装有电控柜1，电控柜I通过支架2-8安装在床身2-1 —端，电控柜I内装有电气控制系统。手持操作盒跟随横向调整滑台一起移动，且通过电气控制系统对整机各部件进行操作。手持操作盒用的时候拿在手里，不用的时候可以在横向数控滑台上，手持操作盒背面装有磁铁。[0047]如图4 图5所示，所述床身组件2包括床身2-1、驱动减速机2_2、联轴器2_3、滚珠丝杠2-4、纵向滑台2-5、丝母2-6、直线导轨2-7、电控柜安装支架2_8、防护伸缩罩2_9。所述床身2-1由钢板焊接而成，内部空腔灌注混凝土，增加自重，维持加工过程中床身的稳定性。驱动减速机2-2通过联轴器2-3带动滚珠丝杠2-4旋转，滚珠丝杠上连接有安装在纵向滑台2-5底部的丝母2-6，由丝母2-6带动纵向滑台2-5沿直线导轨2_7做纵向移动。为了保护床身的直线导轨2-7和滚珠丝杠2-4，床身组件2上安装有不锈铁的防护伸缩罩2-9。电控柜安装支架2-8安装在床身组件2上，可以将电控柜直接安装于上，方便操作。如图6 图7所示，所述可调底座组件3包括下底座3-1、上底座3_2、定位座3_3、调节螺栓3-4、压板3-5及压紧螺栓3-6 ;可调底座组件3设置于床身下侧，分为两种高度各一件，可单独使用，亦可组合使用。本实用新型中下底座3-1和上底座3-2为组合使用状态，通过螺栓连接为整体底座。在整体底座上安装有定位座3-3和压板3-5，将环缝铣放置在可调底座上后，通过调节螺栓3-4调整主机与工件的垂直度，保证刀盘与工件垂直。调整完毕后，调整完成后用压板3-5通过压紧螺6固定床身位置,使主机固定。如图8所示，为了保证管子外环缝的质量，铣削过程中有跟踪检测机构对工件外环缝的轴向进行跟踪检测。所述轴向检测跟踪机构4包括支撑杆4-1、接头4-2、安装杆4-3、耳环4-4、固定扣4-5、传感器安装架4-6及高精度涡电流位移传感器4-7。所述两根支撑杆4-1通过螺栓与环缝清根铣边机床身相连，安装杆4-3通过接头4-2与支撑杆4-1相连，在安装杆4-3端部装有耳环4-4，耳环4-4再与固定扣4-5相连，在固定扣4_5上面安装有两个传感器架4-6，两个高精度涡电流位移传感器4-7分别安装在纵向方向的两个传感器架4-6上，通过调整安装杆4-3，耳环4-4，固定扣4-5位置，得到合适的涡电流位移传感器位置。本实用新型在工件加工前，可以根据所加工工件的大小，通过调整安装杆4-3在接头4-2处的位置，使两个高精度涡电流位移传感器4-7的位置调到其工作距离之内，并且保证两个高精度涡电流位移传感器在横向位移方向位置相同，通过调整固定扣在耳环上的角度可以改变高精度涡电流位移传感器的工作角度，调整完毕后，打开机床开始加工，当圆管类工件由于本身尺寸精度不高，有发生纵向偏移后，高精度涡电流位移传感器可检测和补偿工件的椭圆度，然后通过PLC控制器处理就可以得到相应的偏差量，然后驱动横向伺服电机带动滚珠丝杠旋转，从而使刀盘调整到正确的位置。如图9所示，为了保证管子外环缝的质量，铣削过程中有跟踪检测机构对工件外环缝的径向进行跟踪检测。所述径向检测跟踪机构5包括支撑杆5-1、接头5-2、安装杆5-3、耳环5-4、传感器安装架5-5及2D激光位移传感器5-6。本实用新型采用两根支撑杆5-1通过螺栓与环缝清根铣边机床身相连，安装杆
5-3通过接头5-2与支撑杆相连，在安装杆5-3端部装有耳环5-4，耳环5_4再与传感器安装架5-5相连，高精度2D激光位移传感器5-6安装在传感器安装架5-5上。本实用新型在工件加工前，可以根据所加工工件的大小，通过调整安装杆5-3在接头5-2处的位置，使高精度2D激光位移传感器的位置调到激光传感器的工作距离之内，通过调整传感器安装架5-5在耳环5-4上的角度可以改变高精度2D激光传感器的工作角度，调整完毕后，打开机床开始加工，当工件位置发生纵向偏移后，高精度2D激光传感器所测得的加工坡口的轮廓外形就有所偏差，然后通过控制器及软件，就可以得到相应的偏差量，然后控制器再驱动纵向伺服电机带动滚珠丝杠旋转，从而使刀盘调整到正确的位置，保证坡口纵向尺寸的准确，从而保证环缝加工的尺寸精度。如图10 图11所示，所述直流电机6-3的法兰盘以螺栓安装在与斜齿轮减速箱6-2的箱体上，直流电机主轴伸入斜齿轮减速箱箱体2内，与第一输入轴6-2-1连接，第一输入轴6-2-1上装有一级小齿轮6-2-2，与装在第一传动轴6-2-5上的一级大齿轮6_2_3啮合，第一传动轴6-2-5上的二级小齿轮6-2-4与装在第一传动轴6-2-7上的二级大齿轮
6-2-6啮合，第二传动轴6-2-7上的三级小齿轮6-2-8与装在第三传动轴6_2_10上的三级大齿轮6-2-9啮合，第三传动轴6-2-10上的四级小齿轮6-2-11与第二输出轴6_2_12上的四级大齿轮6-2-13啮合，带动第二输出轴6-2-12旋转，主轴伸入第二输出轴6-2-12中通过花键传递动力，最终带动刀盘旋转。动力源为一只直流电机，直流电机通过斜齿轮减速箱减速，再通过渐开线花键啮合将运动传递给主轴，铣刀盘和主轴一起旋转。主轴的花键部位通过在花键套内移动，来调整铣刀盘的铣削深度保持恒定。主轴可以沿渐开线花键滑动，调整刀盘与钢管距离，花键滑动可以有效去除电机减速箱的震动，使铣削更平稳。直流电机通过动力总成减速箱减速，减速箱输出端通过花键与主轴部件配合，在纵向横移机构的作用下使主轴部件与动力总成减速箱花键部分产生滑动，调整了刀盘与工件的距离，使铣削更加平稳。如图12所示，所述主轴部件7包括主轴铣刀盘7-1、传动键7-2、调节螺栓7-3、主轴前盖7-4、第一圆锥孔双列圆柱滚子轴承7-5、推力球轴承7-6、主轴7-7、第一锁紧螺母7-8、隔套7-9、第二锁紧螺母7-10、第三锁紧螺母7-11、套7-12、第二圆锥孔双列圆柱滚子轴承7-13、第四锁紧螺母7-14、主轴后盖7-15、润滑油管接头7-16、毡圈7_17、紧定套
7-18、毡圈7-19及主轴座7-20等。所述主轴铣刀盘7-1与主轴7-7通过螺栓连接，并用传动键7-2定位，在主轴7-7上装有隔套7-9、紧定套7-18、套7-12及通过套装有第一锁紧螺母7_8、第二锁紧螺母7-10、第三锁紧螺母7-11、第四锁紧螺母7-14，在主轴7-7两端分别装配有第一圆锥孔双列圆柱滚子轴承7-5和第二圆锥孔双列圆柱滚子轴承7-13，第一圆锥孔双列圆柱滚子轴承
7-5和第二圆锥孔双列圆柱滚子轴承7-13安装在主轴箱的主轴座7-20的轴承孔内，所述第一圆锥孔双列圆柱滚子轴承7-5依靠紧定套7-18和隔套7-9调整间隙；紧定套7-18用调节螺栓7-3调节，隔套7-9用第二锁紧螺母7-10调节；第一圆锥孔双列圆柱滚子轴承7-5处配套两个推力球轴承7-6安装在隔套7-9上，并依靠第一锁紧螺母7-8调整推力球轴承轴向间隙，在主轴7-7 —端安装毡圈7-17、主轴前盖7-4，主轴前盖7-4与毡圈7_17配合安装；在主轴7-7另一端安装有主轴后盖7-15与毡圈7-19 ;润滑油管接头7-16分别安装在主轴前盖7-4和主轴后盖7-15上，用于对轴承加润滑油。所述主轴7-7输入端设置有为花键结构，与减速箱内花键套啮合传动，并作滑动，通过传动结构控制铣刀盘的铣削深度。以上整体构成一套环缝清根铣边机主轴结构。如图13 图14所示，所述铣刀盘挡屑罩结构8包括固定罩8-1、滑动罩8-2、主轴铣刀盘7-1、螺钉8-4、铁屑收集小车8-5及螺钉8-6。[0063]所述滑动罩8-2和固定罩8-1通过螺钉8-4和螺母连接，滑动罩8_2可滑动调节罩壳的范围，固定罩8-1通过螺钉8-6固定在主轴套上罩住主轴铣刀盘7-1，铁屑收集小车
8-5安置在主轴铣刀盘7-1下方。本实用新型有效保证操作工人的安全，在挡屑罩和工件下侧有储屑箱，可有效的防止铁屑飞屑伤人和地面的整洁。如图15 图16所示，所述主轴防串动结构9包括横向调整滑台9-1、横向定位键
9-2、主轴部件7及纵向定位键9-3。所述横向调整滑台9-1表面开设有横向键槽，主轴部件7主轴座底面相对应位置开设有纵向键槽，所述横向键槽内安装横向定位键9-2，所述纵向键槽内安装纵向定位键9-3。当主轴部件7与横向调整滑台9-1连接后，横向定位键9-2防止主轴部件7纵向串动，纵向定位键9-3防止主轴部件横向串动。为了防止主轴部件在铣削过程中与横移数控滑台机构之间有窜动，用横向和纵向平键限制主轴的窜动。如图17 图18所示，为了保护不锈铁防护罩，防止机器在车间吊车起吊的情况下有所损坏，设计了整机起吊的吊耳机构。所述起吊结构10包括第一吊耳10-1、底座10-2、第二吊耳10_3、内六角螺栓10_4、吊耳限位块10_5、底座吊耳轴10_6及盖板10_7。所述第一吊耳10-1焊接固定在底座10-2的一端，在底座的另一端焊有底座吊耳轴10-6，第二吊耳10-3通过其内孔与底座吊耳轴10-6连接，盖板10-7通过内六角螺钉10-4固定在底座吊耳轴10-6上防止第二吊耳10-3脱离底座吊耳轴。为了防止吊绳损坏床身的防护罩在第二吊耳10-3的床身端设置有吊耳限位块10-5，使两只吊耳能旋转一定的角度。在吊运设备时，旋转第二吊耳10-3，其旋转角度通过吊耳限位块10-5限制，使吊绳位于底座两侧，方便设备的吊运；第二吊耳可旋转避免吊绳在吊运过程中损伤到设备。如图19 图20所示，所述主机为移动式设置，在车间没有起吊行车的情况下在床身上设了便于铲车运输的结构，可以方便、快捷的移动整机到工件的铣削位置上。所述伊运结构11包括底座11-1，伊运孔左侧板11-2,伊运孔右侧板11-3,伊运孔顶板11-4。所述底座11-1上分别焊接铲运孔左侧板11-2和铲运孔右侧板11-3，所述铲运孔顶板11-4与铲运孔左侧板11-2和铲运孔右侧板11-3焊接构成一体。本实用新型能方便机床的运输和定位，在没有行车等起吊设备的情况下，方便铲车的运输，可以方便的将机床移至加工工件处。如图21所示，本实用新型中所述的电控柜I内设置有电气控制系统，电气控制系统中电源输出端分别与触摸屏、伺服系统、直流调速电源输入端相连；直流调速电源输出端与直流调速电机相连；触摸屏输出端分别与伺服系统、PLC控制器处理单元相连；所述PLC控制器处理单元分别与LJ-G080激光检测模块、两个KV-AD40V模数转换模块相连；所述伺服系统与伺服电机相连；所述PLC控制器处理单元分别与外部开关及直流调速电源相连，控制整台机运作。所述激光检测模块将检测到的距离数据变化以模拟量的方式传送至模数转换模块，模数转换模块再将模拟量信号处理，转换成数字信号传送至PLC，经过PLC处理后实现对距离的实时跟踪。本实用新型的工作原理及工作过程当管子环缝清根铣边机安装完毕后工件放置在防窜动滚轮架上，旋转自如。为使铣削时受力均匀而平稳，铣削坡口平面度控制得好，因此要求防窜动滚轮架工件轴向窜动量< ±3_，工件窜动量越小，坡口平面度就越好，铣削状况也好。管子环缝清根铣边机放置在合适的位置，启动铣刀盘，启动横向数控滑台靠近工件进行对刀，使铣刀盘位置与对接的环缝位置重合，保证横向数控滑台左右行程基本相等，固定该设备。快进纵向滑台，在快接近一一工件前，开动慢速开关，操作时可使用手持操作盒，使铣刀盘与钢管刚刚接触，纵向进给停止。调整各跟踪系统到合适位置并固定，启动纵向滑台使其径向进给到工件要求深度，设置好工件合适的转速，然后转动工件进行铣削，铣削一圈完成后，纵向滑台快速退回，并关停设备。以上铣削方式还可以分多次铣削完成，同样能达到坡口的铣削要求。起动工件旋转——启动铣刀盘——启动进给机构，铣削过程有跟踪检测机构对工件的轴向和径向分别跟踪检测。使用激光检测机构对对接焊缝左右进行跟踪检测，保证铣削全过程铣刀盘保持在管子对接缝中间位置；使用两套跟踪器在铣刀盘两边对工件表面进行跟踪检测，保证坡口深度一致工件旋转完一圈，铣削即完成，还可以分多层铣削完成，同样能达到坡口的铣削要求。主机安装配有可调底座组件，调整主机与工件的垂直度，保证铣刀盘与工件垂直，该底座可分两层单独使用或组合使用。所述主机具有快速、高效的加工，大大降低了工人劳动强度，提高了生产效率；没有因为热量而产生的外来应力，坡口加工产生的热量可以随铁屑带走，铁屑可回收利用；具有光滑和无缺陷的加工表面；无需试验或后续的处理工作，坡口几何形状始终稳定；大幅度减少焊接填充量，减少坡口加工和焊接的工作量；大大降低了环境污染。本实用新型主要用于钢管环缝的清根和坡口加工，在大型制管业、风塔制造、桩基制造、压力容器制造等行业有广泛的用途。
权利要求1.一种管子环缝清根铣边机，其特征是包括电气控制系统、床身组件(2)、可调底座组件(3)、轴向检测跟踪机构(4)、径向检测跟踪机构(5)、动力总成减速箱组件(6)、主轴部件(7 )、主轴铣刀盘挡屑罩结构(8 )、主轴防串动结构(9 )、起吊结构(10 )、铲运结构(11)及主轴铣刀盘(7-1);所述可调底座组件(3)设置于床身组件(2)下侧；动力总成减速箱传动组件(6)安装在主轴防串动结构(9)的横向数控滑台上；主轴部件(7)主轴花键部分与动力总成减速箱组件(6)内的输出轴花键部分啮合进行运动传递，主轴防串动结构(9)中横向调整滑台与主轴部件(7)主轴座通过内六角螺钉相连，所述轴向检测跟踪机构(4)、径向检测跟踪机构(5)分别由支撑杆通过螺栓与床身组件(2)的床身相连，铣削过程中轴向检测跟踪机构(4)、径向检测跟踪机构(5)对工件的轴向和径向分别跟踪检测；主轴铣刀盘(7-1)安装在主轴部件(7)的主轴上，在主轴部件(7)的主轴套上安装主轴铣刀盘挡屑罩结构(8)罩住刀盘；所述起吊结构(10)安装在床身组件(2)的床身端部；在床身组件(2)的床身上设置有铲运结构(11)，电控柜(I)通过支架安装在床身组件(2 )床身一端，电控柜(I)内设置有电气控制系统。
2.如权利要求1所述的管子环缝清根铣边机，其特征是所述床身组件(2)包括床身(2-1),驱动减速机(2-2)、联轴器(2-3)、滚珠丝杠(2-4)、纵向滑台(2-5)、丝母(2-6)、直线导轨(2-7)、电控柜安装支架(2-8)、防护伸缩罩(2-9);所述床身(2-1)由钢板焊接而成，内部空腔灌注混凝土，驱动减速机(2-2)通过联轴器(2-3)连接滚珠丝杠(2-4)，所述联轴器(2-3 )带动滚珠丝杠(2-4 )旋转，滚珠丝杠(2-4 )安装在纵向滑台(2-5 )底部，由丝母(2-6 )带动纵向滑台(2-5)沿直线导轨(2-7)纵向移动，床身(2-1)上安装有防护伸缩罩(2-9)，电控柜安装支架(2-8 )安装在床身(2-1)上。
3.如权利要求1所述的管子环缝清根铣边机，其特征是所述可调底座组件(3)包括下底座(3-1)、上底座(3-2 )、定位座(3-3 )、调节螺栓(3-4 )、压板(3-5 )及压紧螺栓(3_6 );所述下底座(3-1)和上底座(3-2)通过螺栓连接为整体底座；在整体底座上安装有定位座(3-3)和压板(3-5);通过调节螺栓(3-4)调整主机与工件的垂直度，用压板(3-5)通过压紧螺栓(3-6 )使主机固定。
4.如权利要求1所述的管子环缝清根铣边机，其特征是所述轴向检测跟踪机构(4)包括支撑杆(4-1)、(4-2)接头、安装杆(4-3)、耳环(4-4)、固定扣(4-5)、传感器安装架(4-6)及涡电流位移传感器(4-7);两根支撑杆(4-1)通过螺栓与环缝清根铣边机床身相连，安装杆(4-3 )通过接头(4-2 )与支撑杆(4-1)相连，在安装杆(4-3 )端部装有耳环(4_4 )，所述耳环(4-4 )与固定扣(4-5 )相连，在固定扣(4-5 )上面安装有两个传感器架(4-6 )，两个涡电流位移传感器(4-7)分别安装在两个传感器安装架(4-6)上。
5.如权利要求1所述的管子环缝清根铣边机，其特征是所述径向检测跟踪机构(5)包括支撑杆(5-1)、接头(5-2)、安装杆(5-3)、耳环(5-4)、传感器安装架(5-5)及2D激光位移传感器(5-6);两根支撑杆(5-1)通过螺栓与床身相连，安装杆(5-3)通过接头(5-2)与支撑杆(5-1)相连，在安装杆(5-3 )端部装有耳环(5-4 )，耳环(5-4 )与传感器安装架(5-5 )相连，2D激光位移传感器(5-6)安装在传感器安装架(5-5)上。
6.如权利要求1所述的管子环缝清根铣边机，其特征是所述动力总成减速箱组件(6)包括主轴、斜齿轮减速箱(6-2)及直流电机(6-3);所述直流电机(6-3)的法兰盘以螺栓安装在与斜齿轮减速箱(6-2)的箱体上，直流电机(6-3)主轴伸入斜齿轮减速箱箱体(2)内，与第一输入轴(6-2-1)连接，第一输入轴(6-2-1)上装有一级小齿轮(6-2-2)，与装在第一传动轴(6-2-5)上的一级大齿轮(6-2-3)哨合,第一传动轴(6-2-5)上的二级小齿轮(6-2-4)与装在第二传动轴(6-2-7)上的二级大齿轮(6-2-6)啮合，第二传动轴(6_2_7)上的三级小齿轮(6-2-8)与装在第三传动轴(6-2-10)上的三级大齿轮(6-2-9)啮合，第三传动轴(6-2-10)上的四级小齿轮(6-2-11)与第二输出轴(6-2-12)上的四级大齿轮(6-2-13)啮合，带动第二输出轴(6-2-12)旋转，主轴伸入输出轴(6-2-12)中通过花键传递动力，带动刀盘旋转。
7.如权利要求1所述的管子环缝清根铣边机，其特征是所述主轴部件(7)采用主轴铣刀盘(7-1)与主轴(7-7 )通过螺栓连接，并用传动键(7-2 )定位，在主轴(7-7 )上装有隔套(7-9)、紧定套(7-18)、套(7-12)及通过套装有第一锁紧螺母(7-8)、第二锁紧螺母(7-10)、第三锁紧螺母(7-11)、第四锁紧螺母(7-14)，在主轴(7-7)两端分别装配有第一圆锥孔双列圆柱滚子轴承(7-5)和第二圆锥孔双列圆柱滚子轴承(7-13)，第一圆锥孔双列圆柱滚子轴承(7-5)和第二圆锥孔双列圆柱滚子轴承(7-13)安装在主轴箱的主轴座(7-20)的轴承孔内，所述第一圆锥孔双列圆柱滚子轴承(7-5)依靠紧定套(7-18)和隔套(7-9)调整间隙；紧定套(7-18)用调节螺栓(7-3)调节，隔套(7-9)用第二锁紧螺母(7-10)调节；第一圆锥孔双列圆柱滚子轴承(7-5)处配套两个推力球轴承(7-6)安装在隔套(7-9)上，并依靠第一锁紧螺母(7-8 )调整推力球轴承轴向间隙，在主轴(7-7 ) —端安装毡圈(7-17 )、主轴前盖(7-4)，主轴前盖(7-4)与第一毡圈(7-17)配合安装；在主轴(7-7)另一端安装有主轴后盖(7-15)与第二毡圈(7-19);润滑油管接头(7-16)分别安装在主轴前盖(7-4)和主轴后盖(7-15)上，用于对轴承加润滑油；所述主轴(7-7)输入端设置有为花键结构。
8.如权利要求1所述的管子环缝清根铣边机，其特征是所述铣刀盘挡屑罩结构(8)包括固定罩(8-1)、滑动罩(8-2)、主轴铣刀盘(7-1)、螺钉(8-4)、铁屑收集小车(8-5)及螺钉(8-6);所述滑动罩(8-2)和固定罩(8-1)通过螺钉(8-4)和螺母连接，滑动罩(8-2)滑动调节罩壳的范围，固定罩(8-1)通过螺钉(8-6)固定在主轴套上罩住主轴铣刀盘(7-1)，铁屑收集小车(8-5)安置在主轴铣刀盘(7-1)下方。
9.如权利要求1所述的管子环缝清根铣边机，其特征是所述主轴防串动结构(9)包括横向调整滑台(9-1 )、横向定位键(9-2)、主轴部件(7)及纵向定位键(9-3);所述横向调整滑台(9-1)表面开设有横向键槽，主轴部件(7 )主轴座底面相对应位置开设有纵向键槽，所述横向键槽内安装横向定位键(9-2 )，所述纵向键槽内安装纵向定位键(9-3 )。
10.如权利要求1所述的管子环缝清根铣边机，其特征是所述起吊结构(10)包括第一吊耳(10-1 )、底座(10-2)、第二吊耳(10-3)、内六角螺检(10-4)、底座吊耳轴(10-6)及盖板(10-7);所述第一吊耳(10-1)固定在底座(10-2)的一端，在底座(10-2)的另一端焊接有底座吊耳轴(10_6),第二吊耳(10_3)与底座吊耳轴(10_6)连接,盖板(10_7)通过内六角螺钉(10-4)固定在底座吊耳轴(10-6)上，防止第二吊耳(10-3)脱尚底座吊耳轴。
11.如权利要求1所述的管子环缝清根铣边机，其特征是所述铲运结构(11)包括底座(11-1)，铲运孔左侧板(11-2)，铲运孔右侧板(11-3)，铲运孔顶板(11-4);所述底座(11-1)上分别焊接铲运孔左侧板(11-2)和铲运孔右侧板(11-3)，所述铲运孔顶板(11-4)与铲运孔左侧板(11-2)和铲运孔右侧板(11-3)焊接构成一体。
专利摘要本实用新型涉及一种管子环缝清根铣边机，其主要采用可调底座组件设置于床身组件下面；动力总成减速箱传动组件安装在主轴防串动结构的横向数控滑台上；主轴防串动结构中横向调整滑台与主轴部件主轴座通过内六角螺钉相连，轴向检测跟踪机构、径向检测跟踪机构分别由支撑杆通过螺栓与床身组件的床身相连，主轴铣刀盘安装在主轴部件的主轴上，在主轴部件的主轴套上安装主轴铣刀盘挡屑罩结构；所述起吊结构安装在床身组件的床身端部；在床身组件的床身上设置有铲运结构，电控柜通过支架安装在床身组件的床身一端，电控柜内装有电气控制系统。本实用新型具有快速、高效加工、提高生产效率的特点；并能大幅度减少焊接填充量，减少坡口加工和焊接的工作量；大大降低了环境污染。
文档编号B23Q17/20GK202824782SQ20122049619
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月22日 优先权日2012年9月22日
发明者陆松茂, 邵燕瑛, 薛静清, 蒋建新, 周冰峰, 周敏铨, 武文 申请人:无锡华联精工机械有限公司