用于大口径薄壁管端面坡口加工的内撑工装的制作方法

本实用新型涉及机械设备技术领域，特别涉及一种用于大口径薄壁管端面坡口加工的内撑工装。

背景技术：

采用坡口机对管道进行端面坡口加工进程中，需要对管道进行夹持固定，以防止管道移动。特别地，大口径薄壁管由于刚性较差，夹持固定时易发生变形，这对端面坡口的加工质量造成了很大影响，并使得加工后的管子难以满足后续组对和焊接要求。因此，现有大口径薄壁管很多时候采用手工打磨坡口，工作量大，效率低；且坡口不均匀，同样影响后期的组对焊接。

业内如中国专利CN205393915 U公开一种防变形支撑工装，包括相互连接的至少两个弧形支撑组件，但其主要用于通过局部调节以改善筒体的不圆度，操作亦较为繁复；中国专利CN201871885 U则公开一种可调式涨紧支撑装置，能够较好的控制薄壁圆形筒体的焊接变形，但其主要用于提高筒体对接后的线性要求，且上述可调式涨紧支撑装置的具体结构亦难以应用于管道的端面坡口加工制程中。

鉴于此，有必要提供一种新的用于大口径薄壁管端面坡口加工的内撑工装。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种用于大口径薄壁管端面坡口加工的内撑工装，能够利于固定座及支架的结构设计与优化，并能根据实际生产需求选取驱动源、调节传动比，以便于大口径薄壁管的端面坡口加工。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种用于大口径薄壁管端面坡口加工的内撑工装，包括移动组件、支撑组件及传动组件，所述移动组件包括可沿轴向前后移动的支架及安装于所述支架上的固定座；所述支撑组件包括若干沿周向同心设置的支撑件、安装于所述固定座上的固定板与固定螺母以及可枢转设置于所述支撑件与固定螺母之间的连接件，所述支撑件沿径向可移动设置于所述固定板上；所述传动组件包括套设于所述固定座且与所述固定螺母相适配的中空螺杆、与所述中空螺杆相固定的第一齿轮、设置于第一齿轮外侧的驱动轴以及至少一个连接所述驱动轴与第一齿轮的传动齿轮。

作为本实用新型的进一步改进，所述支撑件包括弧形支撑板及固定设置于所述弧形支撑板内侧的支撑杆。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定板沿径向开设若干导向槽，所述连接件包括位于导向槽内且与支撑杆相固定的叉耳及与叉耳枢转连接的连杆。

作为本实用新型的进一步改进，所述固定螺母呈梯形且所述固定螺母朝向固定板的一侧突伸形成有若干用以连接所述连杆的卡座，所述连接件还包括分别用以连接所述叉耳与连杆的第一销轴及连接所述卡座与连杆的第二销轴。

作为本实用新型的进一步改进，若干所述弧形支撑板沿周向依次首尾相对设置，并且所述弧形支撑板的两端设有位置相对应的凸块及凹槽。

作为本实用新型的进一步改进，所述支撑杆呈“T”型且所述支撑杆位于固定板背离固定螺母的一侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述传动齿轮包括与所述第一齿轮相啮合的第一传动齿轮、与第一传动齿轮同轴设置的第二传动齿轮及与第二传动齿轮相啮合的第三传动齿轮，所述第三传动齿轮与驱动轴相连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述传动组件还包括用以收容所述第二传动齿轮及第三传动齿轮的传动盒，所述传动盒固定安装于所述固定板上。

作为本实用新型的进一步改进，所述支架具有竖直设置并用以固定支撑所述固定座的竖梁，所述移动组件还包括用以驱使所述固定座沿竖梁升降的调节电机。

作为本实用新型的进一步改进，所述移动组件还包括用以承载所述支架且前后延伸的滑轨及驱使所述支架沿滑轨前后滑行的驱动链。

本实用新型的有益效果是：采用本实用新型提供的内撑工装，通过将驱动轴偏离中心轴线设置，有利于固定座及支架的结构设计与优化，使得固定座与待加工的大口径薄壁管的轴心保持一致，便于大口径薄壁管的端面坡口加工；并能根据实际生产需求选取驱动源，同时还能通过传动齿轮调节输入传动比，方便现场操作。

附图说明

图1为本实用新型内撑工装的整体结构示意图；

图2为本实用新型内撑工装应用于大口径薄壁管时的状态示意图；

图3为本实用新型内撑工装的支撑组件及传动组件的结构示意图；

图4为图3中内撑工装的正视图；

图5为图3中内撑工装的后视图；

图6为图5中内撑工装沿A-A方向的剖视图；

图7为本实用新型内撑工装的部分结构示意图；

图8为图7中内撑工装另一角度的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的实施方式对本实用新型进行详细描述。但该实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据该实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。其中如图2所示，“前”、“后”是沿待加工的大口径薄壁管200的中心轴朝向或背离所述大口径薄壁管200所做的描述。

参看图1至图8所示为本实用新型一较佳实施方式。本实用新型提供的内撑工装100用于大口径薄壁管200的端面坡口加工，包括移动组件、支撑组件及传动组件。

所述移动组件包括可沿轴向前后移动的支架11、安装于所述支架11上的固定座12以及用以驱使所述固定座12在支架11上升降的调节电机13。所述支架11具有竖直设置并用以固定支撑所述固定座12的竖梁111。所述竖梁111的水平截面呈矩形，所述竖梁111的两个侧面上还分别设有竖直延伸的凸棱112及形成于所述竖梁111的前表面上的止挡块113。所述固定座12具有贴靠于所述竖梁111的前表面上的主体部121及自主体部121的后端沿竖梁111的表面延伸至与所述凸棱112相配合的固定部122。此处所述止挡块113用以限定所述固定座12的升降行程。所述调节电机13固定安装于所述竖梁111的顶端。

所述移动组件还包括用以承载所述支架11且前后延伸的滑轨14及驱使所述支架11及支撑组件、传动组件一并沿所述滑轨14前后滑行的驱动链15。具体地，所述滑轨14设置为左右并行的两根；所述支架11还具有连接于所述竖梁111的下端且跨设于两根所述滑轨14上的横梁114以及分别固定于横梁114的两端并与滑轨14相配合的滑架115。所述驱动链15将外部驱动力作用于所述滑架115，进而驱使所述支架11沿所述滑轨14前后滑动以进入或退出待加工的大口径薄壁管200。

所述支撑组件包括若干沿周向同心设置的支撑件21、安装于所述固定座12上的固定板22与固定螺母23以及可枢转设置于所述支撑件21与固定螺母23之间的连接件24。

所述支撑件21包括弧形支撑板211及固定设置于所述弧形支撑板211内侧的支撑杆212。若干所述弧形支撑板211沿周向依次首尾相对设置，并且所述弧形支撑板211的两端设有位置相对应的凸块2111及凹槽2112。所述支撑杆212呈“T”型且所述支撑杆212位于固定板22背离固定螺母23的一侧。当所述内撑工装100收紧时，所述弧形支撑板211的凸块2111及凹槽2112分别与其两端相邻的弧形支撑板211的凹槽2112及凸块2111相配合，以使得所述凸块2111收容于凹槽2112中，此时所述弧形支撑板211与所述大口径薄壁管200的内壁分离；当所述内撑工装100顶撑工作时，所述凸块2111与凹槽2112相脱离，优选地，此时所述凸块2111的顶端保持收容于相邻弧形支撑板211的凹槽2112中，以使得所述弧形支撑板211在工作时首尾相接形成一完整的支撑圆，确保大口径薄壁管200不因局部受力不均而变形。

所述固定板22与固定螺母23沿所述主体部121前后间隔设置，所述固定板22与主体部121相互固定；所述固定螺母23设置为可相对所述主体部121前后移动。所述固定板22上沿径向开设有若干导向槽221，所述支撑件21可沿所述导向槽221在固定板22上往复移动。所述固定螺母23呈梯形且所述固定螺母23朝向固定板22的一侧突伸形成有若干与所述连接件24相配合的卡座231。

所述连接件24包括位于导向槽221内且与支撑杆212相固定的叉耳241及与所述叉耳241枢转连接的连杆242。所述连杆242的另一端位于卡座231内，并且所述连接件24还包括分别用以连接所述叉耳241与连杆242的第一销轴243及连接所述卡座231与连杆242的第二销轴244。所述固定螺母23与固定板22间距的变化，使得所述连杆242倾斜角度发生变化，进而驱使支撑杆212沿固定板22径向移动。

所述传动组件包括套设于所述固定座12的主体部121且与所述固定螺母23相适配的中空螺杆31、与所述中空螺杆 31相固定的第一齿轮32、设置于第一齿轮32外侧的驱动轴33以及至少一个连接所述驱动轴33与第一齿轮32的传动齿轮。

在本实施例中，所述传动齿轮包括与所述第一齿轮32相啮合的第一传动齿轮34、与第一传动齿轮34同轴设置的第二传动齿轮35及与第二传动齿轮35相啮合的第三传动齿轮36，所述第三传动齿轮36与驱动轴33相连接。所述传动组件还包括用以收容所述第二传动齿轮35及第三传动齿轮36的传动盒37，所述传动盒37固定安装于所述固定板22上。具体地，所述固定板22还开设有前后贯穿的安装孔222，所述传动盒37固定安装于所述安装孔222中，且所述传动盒37具有相互扣合的前盖371与后盖372。

现场加工过程中，还需提供至少两个用以承载所述大口径薄壁管200的支撑架300，所述支撑架300沿前后方向排布且其中一个支撑架300临近所述内撑工装100。将待加工过的大口径薄壁管200转移至支撑架300上后，调节固定座12的高度以使得主体部121正对大口径薄壁管200的中心，再通过滑架115沿滑轨14朝前滑行进入大口径薄壁管200，此时所述内撑工装100处于收紧状态；采用既定的驱动源对驱动轴33施以驱动力，通过传动齿轮、第一齿轮32带动中空螺杆31与固定螺母23发生相对旋转，固定螺母23朝向固定板22移动，所述连接件24驱使支撑件21沿导向槽221朝外移动至顶撑住所述大口径薄壁管200，进行坡口加工。

综上所述，采用本实用新型提供的内撑工装100，所述驱动轴33偏离中心轴线设置，有利于固定座12及支架11的结构设计与优化，使得固定座12的主体部121在实际工作进程中能够与待加工的大口径薄壁管200的轴心保持一致，有利于所述大口径薄壁管200的端面坡口加工。

除此，上述内撑工装100能够根据实际生产需求选取驱动源，如电机、气动马达或直接采用手动调节；同时还能通过传动齿轮调节输入传动比，方便现场操作。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。