外径可调式磨削轮的制作方法

本实用新型涉及钢管管端焊缝修磨设备技术领域，特别涉及一种外径可调式磨削轮。

背景技术：

在钢管管端段焊缝修磨作业中，特别是采用各种机械或自动修磨作业中，磨削轮充当了重要角色。传统的钢管焊缝修磨特别是内焊缝修磨作业中，由于空间限制通常采用砂带式磨削轮。

现有的砂带式磨削轮包括轮毂，硫化在轮毂外圆周面上的橡胶层，以及套设在橡胶层外圆周面上的砂带。在轮毂外圆周面的内端沿圆周方向设置有挡板。砂带的内径略小于橡胶层的外径，以保证砂带安装后，橡胶层对砂带具有张紧作用，从而保证砂带磨削工作的正常进行。上述砂带磨削轮结构简单、磨削效率高、成本低。

但是，在实现本实用新型的过程中，设计人发现现有技术至少存在以下问题：橡胶层对砂带的张紧作用不稳定从而影响砂带磨削作业的稳定性。虽然可以通过采用较大的过盈量来安装砂带以保证砂带磨削作业的稳定性。但是，较大的过盈量会增加砂带的安装和拆卸难度，费时费力，综合效益差。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种外径可调式磨削轮，一方面保证对砂带的张紧作用，另一方面便于砂带的更换。

具体而言，包括以下的技术方案：

本实用新型实施例提供一种外径可调式磨削轮，包括轮毂，所述轮毂的外周面为圆锥面，且所述轮毂的外端的外径小于所述轮毂的内端的外径；

所述磨削轮还包括：均匀分布在所述轮毂的外周面上的多个楔形滑块；

包覆多个所述楔形滑块、并且与多个所述楔形滑块粘接连接的聚氨酯橡胶胶筒；以及，设置在所述轮毂内部、与多个所述楔形滑块连接、并且可沿所述轮毂的轴向方向运动的楔形滑块推盘；

所述楔形滑块与所述轮毂的外周面相接触的表面为与所述轮毂的外周面相配合的内凹的圆锥面，所述楔形滑块与所述聚氨酯橡胶胶筒相接触的表面为轴线与所述轮毂的轴线平行的圆柱面，且所述楔形滑块的外端的厚度大于所述楔形滑块的内端的厚度；

所述楔形滑块的长度大于所述聚氨酯橡胶胶筒的宽度，所述楔形滑块推盘与所述楔形滑块的外端连接。

进一步地，所述磨削轮还包括：位于所述轮毂内部、与所述轮毂固定连接、且与所述楔形滑块推盘平行的气囊推盘；以及，位于所述气囊推盘和所述楔形滑块推盘之间、且与所述气囊推盘固定连接的多个气囊，所述气囊上设置有用于充放气的气嘴。

进一步地，所述楔形滑块与所述轮毂的外周面相接触的表面设置有第一导向键槽，所述轮毂的外周面对应设置有第二导向键槽，所述第一导向键槽和所述第二导向键槽之间设置有导向键。

进一步地，在所述轮毂的外周面的内端沿所述轮毂的圆周方向设置有挡板，所述挡板的内周面上沿所述轮毂的圆周方向设置有环形槽，所述楔形滑块的内端可进入所述环形槽内。

进一步地，所述楔形滑块的外端设置有梯形键，所述楔形滑块推盘与所述楔形滑块相连接的部位对应设置有与所述梯形键相配合的梯形键槽。

进一步地，所述楔形滑块的数量为16个。

进一步地，所述轮毂的外周面的锥度为4°。

进一步地，所述磨削轮的外部还罩有安全罩。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：

本实用新型实施例提供的磨削轮中，轮毂的外周面为圆锥面，轮毂的外周面上均匀分布有多个楔形滑块，楔形滑块上包覆聚氨酯橡胶胶筒。楔形滑块与轮毂的外周面相接触的表面也为圆锥面，并且与轮毂的外周面相配合，同时楔形滑块的倾斜方向与轮毂的外周面的倾斜方向相反。楔形滑块可在楔形滑块推盘的带动下沿着轮毂的轴向方向运动。使用时，将砂带套在聚氨酯橡胶胶筒上，当楔形滑块向着轮毂的内端(也即楔形滑块厚度较小的一端)移动时，带着聚氨酯橡胶胶筒向轮毂内端移动，由于楔形面的作用，聚氨酯橡胶胶筒外径涨出，即磨削轮外径增大，将砂带内径撑紧；而当楔形滑块向着轮毂的外端(也即楔形滑块厚度较大的一端)移动时，聚氨酯橡胶胶筒也向轮毂外端移动，聚氨酯橡胶胶筒外径收缩，即磨削轮外径减小，便于将砂带取下。

可见，本实用新型实施例提供了一种外径可调的磨削轮，磨削时磨削轮外圆向外涨并将砂带绷紧实现可靠稳定的磨削，更换砂带时磨削轮外圆直径缩小便于新砂带的更换，方便快捷，提高了砂带更换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的外径可调式磨削轮的结构示意图；

图2为图1中A位置处的局部放大图；

图3为本实用新型实施例提供的外径可调式磨削轮中楔形滑块在聚氨酯橡胶胶筒内周面的分布情况示意图。

图中的附图标记分别表示：

1-轮毂；

11-挡板；

2-聚氨酯橡胶胶筒；

3-楔形滑块；

4-导向键；

5-楔形滑块推盘；

6-气囊；

61-气嘴；

7-气囊推盘；

8-气囊固定锁母；

9-安全罩。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本实用新型实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

本实用新型实施例中所述的“外端”、“内端”是以磨削轮轮毂的轴向方向为基准划分的。其中，沿着轮毂的轴向方向，靠近轮毂驱动设备的一端为内端，远离轮毂驱动设备的一端为外端。

本实用新型实施例提供了一种外径可调式磨削轮，参见图1并结合图2，该磨削轮包括：

轮毂1，轮毂1的外周面为圆锥面，且轮毂1的外端的外径小于轮毂1的内端的外径；

均匀分布在轮毂1的外周面上的多个楔形滑块3；

包覆多个楔形滑块3、并且与多个楔形滑块3粘接连接的聚氨酯橡胶胶筒2胶筒；

以及，

设置在轮毂1内部、与多个楔形滑块3连接、并且可沿轮毂1的轴向方向运动的楔形滑块推盘5。

其中，楔形滑块3与轮毂1的外周面相接触的表面为与轮毂1的外周面相配合的内凹的圆锥面，楔形滑块3与聚氨酯橡胶胶筒2相接触的表面为轴线与轮毂1的轴线平行的圆柱面，且楔形滑块3的外端的厚度大于楔形滑块3的内端的厚度。

楔形滑块3的长度大于聚氨酯橡胶胶筒2的宽度，楔形滑块推盘5与楔形滑块3的外端连接。

本实用新型实施例提供了一种外径可调的磨削轮。具体来说，该磨削轮中，将现有磨削轮的轮毂1的外周面加工成圆锥面，轮毂1的外周面上均匀分布有多个楔形滑块3，楔形滑块3上包覆聚氨酯橡胶胶筒2。楔形滑块3与轮毂1的外周面相接触的表面也为圆锥面，并且与轮毂1的外周面相配合。楔形滑块3与聚氨酯橡胶胶筒2接触的表面为圆柱面，并且该圆柱面的轴线与轮毂1的轴线平行，从而使多个楔形滑块3与聚氨酯橡胶胶筒2形成一个内周面呈圆锥面，外周面为与轮毂1的轴线平行的圆柱面的胶筒(参见图3)。本实用新型实施例中，轮毂1的外端的外径小于轮毂1的内端的外径，而楔形滑块3的外端的厚度大于楔形滑块3的内端的厚度，也就是楔形滑块3的倾斜方向与轮毂1的外周面的倾斜方向相反。楔形滑块3可在楔形滑块推盘5的带动下沿着轮毂1的轴向方向运动。

使用时，将砂带(图中未示出)套在聚氨酯橡胶胶筒2上，当楔形滑块3向着轮毂1的内端(也即楔形滑块3厚度较小的一端，图1中的右端)移动时，带着聚氨酯橡胶胶筒2向轮毂1内端移动，由于楔形面的作用，聚氨酯橡胶胶筒外径涨出，实现聚氨酯橡胶胶筒2外径的扩张，即磨削轮外径增加，砂带内周面与聚氨酯橡胶胶筒2的外周面紧密贴合，二者之间存有一定的张紧力作用，将砂带内径撑紧，磨削轮正常工作；而当楔形滑块3向着轮毂1的外端(也即楔形滑块3厚度较大的一端，图1中的左端)移动时，聚氨酯橡胶胶筒2也向轮毂1外端移动，聚氨酯橡胶胶筒2外径收缩，即磨削轮外径减小，便于将砂带取下。

综上，本实用新型实施例提供的外径可调的磨削轮既能够保证对砂带的张紧作用，保证钢管焊缝修磨作业的正常进行，又便于砂带的更换，省时省力，综合效益高。

本实用新型实施例中，楔形滑块3通过硫化与聚氨酯橡胶胶筒2粘接连接。聚氨酯橡胶是一种弹性高、强度高、耐磨性好的橡胶，将其用在本实用新型实施例的磨削轮中，能够延长磨削轮的使用寿命，并且保证磨削轮的正常工作。

进一步地，本实用新型实施例中，通过气囊的充放气来实现楔形滑块推盘5沿轮毂1轴向方向的运动。具体来说，本实用新型实施例提供的磨削轮还包括：位于轮毂1内部、与轮毂1固定连接、且与楔形滑块推盘5平行的气囊推盘7；以及，位于气囊推盘7和楔形滑块推盘5之间、且与气囊推盘7固定连接的多个气囊6，气囊6上设置有用于充放气的气嘴61。

如图1所示，在一种可选的实施方式中，气囊推盘7靠近轮毂1的外端，而楔形滑块推盘5的主体部分靠近轮毂1的内端，同时在楔形滑块推盘5的边缘处设置有弯折部，通过该弯折部实现楔形滑块推盘5与楔形滑块3外端的连接。

当磨削轮进行修磨作业时，用加气枪顶住气嘴61向气囊6内充气(气囊6内的压强可以为0.5MPa以下)，此时气囊6在气囊推盘7的反作用力下推动楔形滑块推盘5沿轴向向轮毂1的内端移动，同时推动楔形滑块3及聚氨酯橡胶胶筒2向内移动，使聚氨酯橡胶胶筒2的外径涨出，将砂带内径撑紧。当磨削轮更换砂带时，用加气枪顶住气嘴61放掉气囊6内的气体，由于楔形面的作用，楔形滑块推盘5将自动带着楔形滑块3及聚氨酯橡胶胶筒2向外移动，使聚氨酯橡胶胶筒2外径回缩，砂带轻松取下。

本领域技术人员可以理解的是，气囊推盘7和楔形滑块推盘5的相对位置互换可以互换。

气囊6的具体数量没有严格要求，只要能推动楔形滑块推盘5运动即可。多个气囊6应当均匀分布，以使楔形滑块推盘5受力均匀。

参见图1，可以在气囊推盘7的中心设置螺纹孔，在轮毂1的中心与驱动轴连接的部分的外表面设置外螺纹，从而通过螺纹连接的方式将气囊推盘7与轮毂1固定。气囊6和气囊推盘7通过气囊固定锁母8固定。

进一步地，参见图1并结合图2，本实用新型实施例中，楔形滑块3与轮毂1的外周面相接触的表面上设置有第一导向键槽，轮毂1的外周面对应设置有第二导向键槽，第一导向键槽和第二导向键槽之间设置有导向键4。导向键4为楔形滑块3的移动提供导向，并且在磨削时可将砂带磨削所产生的切向力传递到动力输出轴。

进一步地，参见图1并结合图2，本实用新型实施例中，在轮毂1的外周面的内端沿轮毂1的圆周方向设置有挡板11，挡板11的内周面上沿轮毂1的圆周方向设置有环形槽，楔形滑块3的内端可进入环形槽内。当楔形滑块3向内移动，使聚氨酯橡胶胶筒2外径增加时，楔形滑块3的内端(即图中楔形滑块3伸出聚氨酯橡胶胶筒的右端面)伸入到上述环形槽内，当楔形滑块3的内端面与上述环形槽的端面接触时表示张紧已经完成。

进一步地，本实用新型实施例中，楔形滑块3的外端设置有梯形键，楔形滑块推盘5与楔形滑块3相连接的部位对应设置有与梯形键相配合的梯形键槽。当楔形滑块3向外移动时，通过梯形键和梯形键槽的配合对楔形滑块3的移动进行限位，以保证可靠的约束住楔形滑块3在磨削轮高速旋转磨削时所产生的离心力。

本实用新型实施例中，楔形滑块3的数量没有严格的限制，优选为16个，该16个楔形滑块3在聚氨酯橡胶胶筒2的内周面的分布情况可参见图3。

轮毂1的外周面的锥度也没有严格的限定，优选为4°。本领域技术人员可以理解的是，楔形滑块3与轮毂1的外周面相接触的表面的锥度与轮毂1的外周面的锥度相同。楔形滑块3的尺寸以及锥度等参数的设计应使得楔形滑块3最大轴向行程所产生的直径变化量能够满足更换砂带时的间隙要求和磨削时提供给砂带足够张紧力的要求，以实现磨削轮砂带快速更换以及高效磨削的目的。

进一步地，为了保证磨削轮工作时的安全，本实用新型实施例的磨削轮的外部还罩有安全罩9，以防止磨削过程中磨削飞溅伤人。

综上，本实用新型实施例提供了一种利用楔形滑块的运动以及聚氨酯橡胶胶筒的弹性的外径可调的磨削轮，该磨削轮可以有效的提高砂带磨削的效率，有效提升砂带与磨削轮的附着力，增强砂带磨削的可靠性，并且实现砂带更换的快速便捷。

本实用新型实施例提供的磨削轮可以直接应用于半自动焊接钢管内焊缝磨削机，以替代现有固化橡胶式的砂带磨削轮，在实现砂带可靠磨削的同时可进行快速更换旧砂带，减少磨削的辅助时间、减轻作业人员带的劳动强度。还可拓展应用于智能自动焊缝修磨，实现焊管管端的内外焊缝的自动修磨，满足磨削过程稳定可靠及快速更换砂带，减少辅助时间，提高磨削效率。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。