内卡管道切坡镗机的制作方法

1.本技术涉及管道切坡镗技术领域，特别是涉及一种内卡管道切坡镗机。


背景技术：

2.在一些应用场景的管道铺设或管接修复过程中，焊接前需要对管道进行切割、坡口和/或者镗孔等作业，通常会使用到坡口机等相关设备。然而，现有进行作业时，多采用的是切断、坡口等分多台设备分开进行。在对管道进行切割、坡口和/或者镗孔时由于要使用多台不同的设备，使用便捷性较差，影响作业效率。此外，现有的坡口机功能相对较为单一，且控制精度相对较差。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种能够同时具有管道切断、坡口与镗孔功能以及使用便捷性较好、能够提高作业效率的内卡管道切坡镗机。
4.一种内卡管道切坡镗机，包括：
5.主锁架组件，所述主锁架组件具有锁紧件，所述锁紧件用于内卡抵紧锁紧在管道中；
6.回转架组件，包括回转盘及锁紧驱动件，所述锁紧驱动件安装于所述回转盘上，所述锁紧驱动件连接锁紧件，所述锁紧驱动件用于驱动所述主锁架组件的所述锁紧件内卡抵紧锁紧在管道中；
7.环切刀架组件，包括由第一液压油缸驱动的第一滑台、环切刀盘安装座及由第二液压油缸驱动旋转的切割飞刀盘，所述第一滑台固定于所述回转盘上，所述环切刀盘安装座连接所述第一滑台的滑块，所述第一滑台用于在所述第一液压油缸的驱动下带动所述环切刀盘安装座发生直线位移，所述第二液压油缸固定于所述环切刀盘安装座上，所述第二液压油缸的旋转轴连接所述切割飞刀盘；
8.坡口内镗刀架组件，包括第一调节滑台、第二调节滑台、第三液压油缸及内镗立铣刀盘，所述第一调节滑台固定于所述回转盘上，所述第二调节滑台连接所述第一调节滑台的滑块，所述第三液压油缸固定于所述第二调节滑台的滑块上，所述第三液压油缸的旋转轴连接所述内镗立铣刀盘。
9.在其中一个实施例中，所述主锁架组件包括主锁盘、回转盘定齿轮、阿基米德螺线盘、锁紧件及调节杆，主锁盘通过轴承转动连接所述回转盘，所述回转盘定齿轮固定连接所述主锁盘，所述锁紧驱动件上设置有动齿轮，所述动齿轮与所述回转盘定齿轮啮合，所述主锁盘远离所述回转盘定齿轮的一侧开设有多个锁紧槽，所述锁紧槽的开设方向沿所述主锁盘的径向方向且贯通所述主锁盘的径向外侧，所述锁紧件的设置数量为多个，多个所述锁紧件一一对应滑动安装于锁紧槽内，所述锁紧件于相对于所述主锁盘的径向内侧的端部设置有凸起的齿条，所述阿基米德螺线盘上开设有阿基米德螺线槽，所述齿条啮合在所述阿基米德螺线槽内，所述调节杆转动安装于所述主锁盘上，所述调节杆上设置有齿轮，所述阿
基米德螺线盘的径向外侧开设有齿槽，所述调节杆的齿轮与所述阿基米德螺线盘的齿槽啮合。
10.在其中一个实施例中，所述锁紧件于相对于所述主锁盘的径向外侧的端部设置有牛筋橡胶头。
11.在其中一个实施例中，所述调节杆上设置有手柄。例如，所述调节杆上具有限位件，所述限位件开设有限位槽孔，所述主锁盘上开设有螺槽，固定螺丝的杆部穿过所述限位槽孔并螺接于所述主锁盘的螺槽，所述调节杆可通过扭紧固定螺丝固定在所述主锁盘上避免发生转动。
12.在其中一个实施例中，所述锁紧驱动件为回转驱动马达。
13.在其中一个实施例中，所锁紧件的设置数量为12个，所述锁紧件为锁紧块。
14.在其中一个实施例中，所述锁紧驱动件的动齿轮与所述回转盘定齿轮的齿数比为15：80。
15.在其中一个实施例中，所述主锁盘、所述阿基米德螺线盘的数量均为2个，所述锁紧件设置两组，一个主锁盘、一个阿基米德螺线盘与一组锁紧件相对应，所述主锁架组件还包括外连接环，两个所述主锁盘通过所述外连接环相固定连接，其中一个靠近所述回转盘的主锁盘上固定连接所述回转盘定齿轮。
16.在其中一个实施例中，所述阿基米德螺线盘通过定轴定位轮限位安装于所述主锁盘。
17.在其中一个实施例中，所述内镗立铣刀盘和所述切割飞刀盘位于所述主锁盘的同一径向方向相对的两侧。
18.在其中一个实施例中，所述内卡管道切坡镗机还包括机架，所述主锁盘上固定有安装件，所述安装件安装于所述机架上。
19.上述内卡管道切坡镗机，同时包括环切刀架组件及坡口内镗刀架组件，环切刀架组件的切割飞刀盘用于管道切断，坡口内镗刀架组件的内镗立铣刀盘可用来进行内镗管壁和切坡口作业，如此，具有管道切断、坡口与镗孔功能，使用一台设备即可完成切断、坡口与镗孔作业，使用便捷性较好，能够提高作用效率。此外，本技术的环切刀架组件及坡口内镗刀架组件基于液压油缸，配合相应的限流阀控制速度，扭矩相对较大，能够较好地完成相关作业，且操作精度及可靠性均较好。
附图说明
20.图1为本技术一实施例的内卡管道切坡镗机的结构示意图；
21.图2为本技术一实施例的内卡管道切坡镗机的分解图；
22.图3为本技术一实施例的内卡管道切坡镗机的主锁架组件的分解图；
23.图4为本技术一实施例的内卡管道切坡镗机的主锁架组件的阿基米德螺线盘和锁紧件的配合图；
24.图5为本技术一实施例的内卡管道切坡镗机的坡口内镗刀架组件的结构示意图；
25.图6为本技术一实施例的内卡管道切坡镗机的坡口内镗刀架组件的内镗立铣刀盘的结构示意图；
26.图7为本技术一实施例的内卡管道切坡镗机用于管道作业的使用状态图。
具体实施方式
27.为了便于理解本技术，为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本技术的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
28.一实施例中，请参阅图1，一种内卡管道切坡镗机，包括：主锁架组件100、回转架组件200、环切刀架组件300及坡口内镗刀架组件400，主锁架组件100用于内卡锁紧在管道中，具体的，主锁架组件100具有锁紧件140，所述锁紧件140用于内卡抵紧锁紧在管道中，主锁架组件100沿管道的圆周方向具有多个锁紧件140，其可以伸出并抵紧并使主锁架组件100锁紧在管道中，方便相关作业。回转架组件200连接主锁架组件100，用于驱动锁紧件140伸出并抵紧在管道内并使主锁架组件100锁紧在管道中。环切刀架组件300连接回转架组件200，主要起到切割管道作用。坡口内镗刀架组件400连接回转架组件200，主要对管道起到坡口、内镗作用。
29.请结合图2及图1，回转架组件200包括回转盘210及锁紧驱动件220，所述锁紧驱动件220安装于所述回转盘210上，所述锁紧驱动件220连接锁紧件140，所述锁紧驱动件220用于驱动所述主锁架组件100的所述锁紧件140内卡抵紧锁紧在管道中。具体的，所述锁紧驱动件为回转驱动马达，或者理解其为旋转驱动马达。具体的，请结合图3并参阅图1及图2，所述主锁架组件100包括主锁盘110、回转盘定齿轮120、阿基米德螺线盘130、锁紧件140及调节杆150，主锁盘110通过轴承转动连接所述回转盘210，主锁盘110可相对所述回转盘210进行转动。所述回转盘定齿轮120固定连接所述主锁盘110，所述锁紧驱动件220上设置有动齿轮(图未示)，所述动齿轮与所述回转盘定齿轮120啮合，所述锁紧驱动件220可通过其动齿
轮带动回转盘定齿轮120转动，进而带动主锁盘110转动。所述主锁盘110远离所述回转盘定齿轮120的一侧开设有多个锁紧槽，所述锁紧槽的开设方向沿所述主锁盘的径向方向且贯通所述主锁盘110的径向外侧，所述锁紧件140的设置数量为多个，多个所述锁紧件140一一对应滑动安装于锁紧槽内，请结合图4及图3，所述锁紧件140于相对于所述主锁盘110的径向内侧的端部设置有凸起的齿条141，所述阿基米德螺线盘130上开设有阿基米德螺线槽131，所述齿条141啮合在所述阿基米德螺线槽131内，所述阿基米德螺线盘130通过多个定轴定位轮170限位安装于所述主锁盘110。如此，锁紧驱动件220可通过其动齿轮带动回转盘定齿轮120转动，进而带动主锁盘110转动时，由于锁紧槽侧壁的限位作用，带动锁紧件140相对于阿基米德螺线盘130转动，使得锁紧件140的齿条141与阿基米德螺线槽131的配合位置发生改变，进而使得锁紧件140沿径向方向被顶出或者松拢，从而使得多个呈径向分布的锁紧件140内卡抵紧在管道内，或者松开管道，由此达到其能够根据控制锁紧在管壁中的功能。
30.本技术中，阿基米德螺线盘130整体呈大致圆环状结构，其内侧和外侧均通过多个定轴定位轮170限位安装于主锁盘110上，且阿基米德螺线盘130能够相对于主锁盘110转动。具体的，阿基米德螺线盘130的内侧和外侧均通过四个定轴定位轮170限位安装于主锁盘110上。本技术通过阿基米德螺线盘130与定轴定位轮170组合结构用于防止锁紧螺旋盘回转阻塞。
31.本技术的图示中，主锁架组件100分别设置有两个主锁盘110、两个阿基米德螺线盘130及两组锁紧件140，一个主锁盘110、一个阿基米德螺线盘130与一组锁紧件140相对应，两个主锁盘110通过外连接环160相固定连接，其中一个靠近所述回转盘210的主锁盘110上固定连接所述回转盘定齿轮120。如此，能够控制两组锁紧件140内卡锁紧在管道中，锁紧较为牢固，方便切割、坡口及内镗作业。此外，因为有二组主锁盘110带动的锁紧件140的锁紧，设备在使用中可以达到与被切管的管道自动同轴的效果。本技术中，主锁盘110(前后二组)通过一个阿基米德螺线盘130的驱动，保证各锁紧件140(也可以理解其为顶出杆)同步顶出，以达成主锁盘自动定中心的效果。优选的，每组锁紧件140的数量为十二个，基于阿基米德螺线盘130的阿基米德螺线槽131的特性，各锁紧件140的尺寸及齿条141的开设与阿基米德螺线槽131相匹配；如此，共24个锁紧件140的支撑点，这样处理优点：即使管道有局部变形，也可以通过本结构达到对管道起到校圆的作用。通过阿基米德螺线盘130带动呈圆周均布的24个锁紧件140，解决锁紧件140的顶出平衡问题，从而自动快速定位到管道的轴心。优选的，锁紧件140于相对于所述主锁盘110的径向外侧的端部设置有牛筋橡胶头142，如此，锁紧件顶部设置了个牛筋橡胶头142，以便锁紧时具有更好的抓地性以保证良好的锁止力。
32.为了能够对阿基米德螺线盘130起到一定的调节作用，本技术中，调节杆150转动安装于所述主锁盘110上，所述调节杆150上设置有齿轮151，所述阿基米德螺线盘130的径向外侧开设有齿槽132，所述调节杆150的齿轮151与所述阿基米德螺线盘130的齿槽132啮合，优选的，调节杆150上设置有调节手柄152，如此可以通过调节手柄152手动调节阿基米德螺线盘130的位置。本技术采用手动锁紧调节杆结构，申请人本想要做成液压驱动结构，但内部液压油管安装过于困难，最后只能采用手动结构，方式与车床卡盘结构类似。当然，作为一个改进实施例，也可尝试将调节杆转为液压驱动结构的方式。本技术中，当设置两个
阿基米德螺线盘130时，也可也设置两个调节杆150。调节杆150可以相对于主锁盘110转动，当要对调节杆进行限位时，优选的，在调节杆与主锁盘110的连接位置设置一个限位槽孔，通过螺丝的方式使调节杆加以固定，如此在抵紧管道后，扭紧螺丝的方式，固定调节杆相对于锁盘的位置，避免产生转动。具体的，调节杆上具有限位件，限位件开设有限位槽孔，主锁盘上开设有螺槽，固定螺丝的杆部穿过限位槽孔并螺接于主锁盘的螺槽，调节杆可通过扭紧固定螺丝固定在主锁盘上避免发生转动。如此，可以根据需要在抵紧管道后，扭紧螺丝的方式，固定调节杆相对于锁盘的位置，避免产生转动。
33.请参阅图2并结合图1，环切刀架组件300包括第一液压油缸310、第一滑台320、环切刀盘安装座330、第二液压油缸330及切割飞刀盘340，所述第一滑台320固定于所述回转盘210上，第一液压油缸310驱动的第一滑台320，所述环切刀盘安装座330连接所述第一滑台320的滑块，所述第一滑台320用于在所述第一液压油缸310的驱动下带动所述环切刀盘安装座330发生直线位移，所述第二液压油缸330固定于所述环切刀盘安装座330上，所述第二液压油缸330的旋转轴连接所述切割飞刀盘340，第二液压油缸330驱动旋转的切割飞刀盘340；本技术中，第一液压油缸310用于切割飞刀盘340的进给控制，第二液压油缸330驱动切割飞刀盘340旋转进而对管道进行切割。切割飞刀盘340可以采用市售的切割飞刀盘，也可以根据管道的尺寸进行定制。为了防止出现刀具误装的情况，优选的，切割飞刀盘340的安装位置设置限位槽，所述第二液压油缸330的旋转轴的安装结构上设置有限位孔，如此，能够防止出现刀具误装的情况。为了较好的固定切割飞刀盘340的进给位置，优选的，第一滑台320的滑块上置了松紧/调节顶紧螺钉，以控制滑块的松紧程度，可以在切割飞刀盘340的进给位置调整适宜后，扭紧顶紧螺钉，进而固定切割飞刀盘340的进给位置，避免因为切割飞刀盘340的使用而发生偏移，还可以减少切割飞刀盘340刀具加工时出现振动的可能因素。请参阅图7，其为将内卡管道切坡镗机10内卡抵紧在管道20中，管道下面具有管道支撑件30，管道支撑件30上具有于管道20相匹配的槽位。本技术的环切刀架组件300使用时，旋转的切割飞刀盘340可以对管道进行切割作业。优选的，第一滑台320也具有可以调节其滑块位置的调节手柄，其上设置有数字位置指示器，如此可以根据需要手动调整滑块位置进行调整，用于调节行程时的行程距离控制。
34.请参阅图5、6并结合图1及图2，坡口内镗刀架组件400包括第一调节滑台410、第二调节滑台420、第三液压油缸430及内镗立铣刀盘440，所述第一调节滑台410固定于所述回转盘210上，所述第二调节滑台420连接所述第一调节滑台410的滑块，所述第三液压油缸430固定于所述第二调节滑台420的滑块上，所述第三液压油缸430的旋转轴连接所述内镗立铣刀盘440。坡口内镗刀架组件400可用来对管壁进行内镗管壁和切坡口作业，内镗/切坡刀架主体结构的方式与切槽刀架类似，但因为内镗/切坡作业有尺寸精度的要求，通常0.2mm的公差带，所以行程控制上采用了手动的二组调节滑台，第一调节滑台410为粗调，第二调节滑台420为精调，第一调节滑台410上同时设置了第一调节手柄421及第一数字位置指示器422，第二调节滑台420上同时设置了第二调节手柄421及第一数字位置指示器422，以方便控制进给量和满足加工精度控制的要求。本技术的内镗立铣刀盘440采用的是仿形刀架的结构设计，现有技术对其通常采用的仿形弹簧采用的是普通机制弹簧，这种弹簧的弹力范围内的弹力变化大，线性条件不太适合仿形加工的需要，所以申请人采用了模具上比较常用的氮气弹簧，也即内镗立铣刀盘中采用了氮气弹簧，在同规格的条件下，弹力可以
通过填充气压的大小进行调节，而且弹力的线性条件好，弹簧的初始压力和终点压力为1：1.5的关系，能够较好地起到仿形加工的需要。如图7所示，使用时，内镗立铣刀盘440可以对管道进行内镗/切坡作业。
35.一具体应用实施例中，本技术可以应用的管道可以为天然气燃气管道。天然气燃气管道常用的钢是低碳钢、优质碳素结构钢、和低合金结构钢，硬度为250-400hb。加工目标管道的最大直径为1.2米，其周长为π
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d，约为3770mm。优选的，本技术的内镗立铣刀盘440和/或切割飞刀盘340的加工道具，可采用硬质合金为刃口的钎焊定制刀盘或可换刀头的定制刀盘，其相应的每刃进给量为：0.1～0.4mm/刃；优选的，刀具为5～20刃/转，如果以0.2mm/刃的进给量，刀具5刃/转为基础进行计算，则刀具的每转进给量为1mm/转。当然，管道不限于此，也可以为其它金属管道。
36.优选的，所述锁紧驱动件的动齿轮与所述回转盘定齿轮的齿数比为15：80。回转架转速通过齿数比为80/15(16/3互质以保证齿轮长效工作)的直齿轮付传递动力，相应回转架驱动液压马达要选择低转速，高扭矩的液压马达，比如155rpm，488nm的液压马达，对应的液压马达的转速也需要相应的限流阀控制降低液压马达的转速，以适用设备，深切缓进的需要。相应的液压马达的转速需要控制为：6.7分钟或2.6分钟完成回转盘回转一圈的要求。
37.在其中一个实施例中，所述内镗立铣刀盘和所述切割飞刀盘位于所述主锁盘的同一径向方向相对的两侧。
38.在其中一个实施例中，请再次结合图1及图2，所述内卡管道切坡镗机还包括机架，所述主锁盘110上固定有安装件180，所述安装件180安装于所述机架上。
39.上述内卡管道切坡镗机，同时包括环切刀架组件及坡口内镗刀架组件，环切刀架组件的切割飞刀盘用于管道切断，坡口内镗刀架组件的内镗立铣刀盘可用来进行内镗管壁和切坡口作业，如此，具有管道切断、坡口与镗孔功能，使用一台设备即可完成切断、坡口与镗孔作业，使用便捷性较好，能够提高作用效率。此外，本技术的环切刀架组件及坡口内镗刀架组件基于液压油缸，配合相应的限流阀控制速度，扭矩相对较大，能够较好地完成相关作业，且操作精度及可靠性均较好。
40.本技术的作业方式，可采用如下方式，内切断管道》环切焊接坡面》(管道外径相同、内径相异的连接情况时)对厚壁内壁进行镗孔作业。环切焊接坡面和厚内壁镗孔作业时，不能一步加工到位，以免因设备安装间隙和刀具前刃角的合成原因导致切削壁厚尺寸发生超差问题，加工尺寸的测量以壁厚差的测量为准。
41.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。需要说明的是，本技术的“一实施例中”、“例如”、“又如”等，旨在对本技术进行举例说明，而不是用于限制本技术。以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。