本发明涉及一种小管径焊接钢管管端修磨机头，属于油气输送焊接钢管制造设备领域，涉及钢管制造过程中管端内焊缝修磨技术，尤其适用于直径508mm以下小管径油气输送焊接钢管的管端内焊缝修磨。
背景技术：
目前国内及国际上油气输送管基本采用直缝埋弧焊管(sawl)及螺旋埋弧焊管(sawh)。钢管生产过程会形成一条高0.5-3mm的内外焊缝。为了施工及使用需要，距管端100-250mm的内焊缝需要打磨到0-0.5mm范围内(外焊缝亦有要求)。
目前，行业内大多使用两轮或者三轮砂带修磨机进行管端磨削。
修磨机作业时，调节限位装置的限位轮的高度，使其最低位置与接触轮外修磨砂带的最低位置同时接触钢管的内壁，并调整限位轮的旋向，使限位轮端面与钢管焊缝的螺旋线平行。张紧轮通过调节弹簧张紧机构张紧修磨砂带。调节偏摆机构能使修磨砂带在高速运转过程中沿接触轮宽度方向来回摆动，保证磨粒均匀参与磨削，从而达到延长砂带使用寿命的作用。磨头机构进入待修磨钢管内部后，由驱动机构带动接触轮一起旋转，实现修磨管端内焊缝的功能。
但目前这种修磨机在实际应用时存在以下问题：
针对内焊缝修磨来说，修磨头必须进入钢管内部才能进行修磨。但是由于尺寸太大，现有修磨机头无法进入小管径管端内，而现有技术方案的修磨机头主要由于成本和效率等原因无法再进行缩小。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种能够探入小管径钢管内部并能适应于小管径的管端内焊缝正常修磨的小管径焊接钢管管端修磨机头。
本发明所述的小管径焊接钢管管端修磨机头，包括限位机构、自张紧的修磨轮和驱动修磨轮转动的驱动机构；修磨轮由内毂、轮圈和砂带组成，轮圈由弹性高分子材料制成，轮圈套装在内毂上且与内毂同步运动，沿修磨轮的转动方向在轮圈上规则布置有若干长条孔(举例说明：若修磨轮顺时针转动，则沿顺时针方向在轮圈上布置长条孔)，各长条孔均贯穿轮圈的前后端面，轮圈外套有一圈砂带；限位机构和驱动机构固定在二者上方的连接板上。其中，弹性高分子材料优选橡胶。
在本发明中，因修磨轮的轮圈中具有长条孔，这样驱动机构带动修磨轮转动时，轮圈会受到砂带反方向的反作用力，使轮圈整体有张紧的效果，即修磨轮具有自张紧性能，从而达到防止砂带脱落的效果。轮圈这种带长条孔状的设计，一方面有利于砂带的安装，另一方面有防止砂带打滑的效果，同时还有散热的作用，从而解决了修磨轮设计的三大疑难矛盾点。
在组装修磨轮时也有技巧，先将轮圈装在内毂上，在安装砂带时，只需将轮圈按长条孔的布置方向挤压(即：若轮圈中的长条孔是按顺时针方向设置的，则按顺时针方向挤压轮圈)，轮圈变形，即可将砂带装上。
本发明在实际应用时，确保修磨轮的底面(即修磨面)为整个修磨机头的最低位置，其基本操作方法与原修磨机都相同，具体操作过程如下：
使用前，将修磨轮和限位机构放入待修磨的钢管内部，然后通过限位机构调整限位轮的高度和角度，使限位轮端面与钢管焊缝的螺旋线平行，且确保限位轮的最低位置与修磨轮的最低位置位于同一水平面，之后启动驱动机构，带动修磨轮旋转，实现钢管管端内修磨功能。
优选的，所述的限位机构包括升降结构、限位轮座和限位轮，升降结构的上端具有螺纹段，对应升降结构在连接板上设置安装孔，升降结构的螺纹段贯穿于安装孔，螺纹段上安装两紧固螺母，两紧固螺母分别位于连接板的上、下侧并相对，二者共同对连接板进行夹紧固定，升降结构的下端与限位轮座固定连接，限位轮安装在限位轮座上。通过转动升降机构可以调整限位轮的旋向，使限位轮端面与钢管焊缝的螺旋线平行；之后通过升降机构可以调整限位轮的高度，使限位轮的最低位置与修磨轮的最低位置位于同一水平面。进一步优选的，所述的升降结构采用伸缩支撑杆，通过伸缩支撑杆调节限位轮高度。
优选的，所述的驱动机构包括电机、皮带轮传动机构和轴传动机构，电机的输出轴通过皮带轮传动机构与轴传动机构中传动轴的一端联动，修磨轮的内毂安装在该传动轴的另一端上。安装时，确保修磨轮轮圈上长条孔的布置方向与电机工作时其输出轴的转动方向相同。进一步优选的，所述的轴传动机构通过第一连接板块与连接板连接；电机位于轴传动机构的上方，二者通过第二连接板块连接，使修磨机头整体结构紧凑，从而节省出较大空间，使修磨机头能适应于小管径的管端内焊缝修磨。
优选的，各长条孔的中心线与轮圈的内圆周相切，这样，轮圈在受到挤压力时更易发生变形，便于砂带的安装。
优选的，修磨轮的直径为110～160mm。当修磨轮直径为120mm(比传统接触轮的直径140mm略小)时，可确保修磨轮和限位机构均顺利的进入到φ219mm的钢管(油气输送管最小管径)内部，进行正常修磨；同时修磨轮的宽度为40～80mm，保证对钢管内焊缝的修磨效果。
优选的，修磨轮的内毂采用45#钢制成。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：
本发明将传统修磨机磨头进行了重新设计，将两轮结构改为单轮，并考虑到修磨效率、安装及固定、散热等因素，将修磨轮结构进行了改变，使其具有自张紧功能，同时节省了较大空间，能够适应小管径钢管管端的内焊缝修磨，扩大了修磨机磨头的修磨范围，解决了目前小管径钢管内焊缝难以修磨的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是省去驱动机构的本发明的右视图；
图3是修磨轮的结构示意图。
图中：1、皮带轮传动机构；2、电机；3、第二连接板块；4、轴传动机构；5、连接板；
6、第一连接板块；7、传动轴；8、修磨轮；9、紧固螺母；10、升降结构；11、限位轮座；
12、限位轮；13、砂带；14、轮圈；15、长条孔；16、内毂。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：
如图1～3所示，本发明所述的小管径焊接钢管管端修磨机头，包括限位机构、自张紧的修磨轮8和驱动修磨轮8转动的驱动机构；
驱动机构包括电机2、皮带轮传动机构1和轴传动机构4，电机2的输出轴通过皮带轮传动机构1与轴传动机构4的传动轴7联动，轴传动机构4通过第一连接板块6与连接板5连接，电机2位于轴传动机构4的上方且二者通过第二连接板块3连接；
修磨轮8由内毂16、轮圈14和砂带13组成，本实施例中，修磨轮8的直径为120mm(比传统接触轮的直径140mm略小)，能够使修磨轮8和限位机构顺利的进入到φ219mm的钢管(油气输送管最小管径)内部，实现对φ219mm以上管径的管端内修磨，达到了设计要求，同时修磨轮8的宽度为50mm，保证对钢管内焊缝的修磨效果；内毂16是45#钢经过机械加工而成，轮圈14和内毂16通过压力机压造而成，内毂16安装在轴传动机构4的传动轴7上，轮圈14由弹性高分子材料制成(本实施例中采用橡胶材料制作轮圈14)，
轮圈14套装在内毂16上且与内毂16同步运动，沿修磨轮8的转动方向在轮圈14上规则布置有20条长条孔15，各长条孔15均贯穿轮圈14的前后端面，且各长条孔15的中心线与轮圈14的内圆周相切，轮圈14外套有一圈砂带13；
限位机构包括升降结构10(本实施例中采用伸缩支撑杆)、限位轮座11和限位轮12，升降结构10的上端具有螺纹段，对应升降结构10在连接板5上设置安装孔，升降结构10的螺纹段贯穿于安装孔，螺纹段上螺纹连接有两紧固螺母9，两紧固螺母9分别位于连接板5的上、下侧并相对，二者共同对连接板5进行夹紧固定，升降结构10的下端与限位轮座11固定连接，限位轮12安装在限位轮座11上。通过转动升降机构可以调整限位轮12的旋向，使限位轮12端面与钢管焊缝的螺旋线平行；之后通过升降机构可以调整限位轮12的高度，使限位轮12的最低位置与修磨轮8的最低位置位于同一水平面。
本实施例中，电机2输出轴的旋转方向是顺时针，则在修磨轮8轮圈14上沿顺时针方向规则布置有长条孔15，在安装修磨轮8时，一定要按顺时针方向装配，这样，当驱动电机2时，修磨轮8顺时针转动，轮圈14会受到砂带13逆时针方向的反作用力，使轮圈14整体有张紧的效果，从而达到防止砂带13脱落的效果。在修磨轮8的轮圈14上安装砂带13时，只需将轮圈14按顺时针方向挤压，轮圈14变形，即可将砂带13装上。
修磨轮8上长条孔15的这种设计保证了修磨轮8的几个基本要求：1)修磨过程是软接触；2)砂带13方便安装；3)自张紧功能；4)良好散热性。
本发明在实际应用时，基本操作方法与原修磨机都相同，同时确保修磨轮8的底面(即修磨面)为整个修磨机头的最低位置，具体操作过程如下：
使用前，将修磨轮8和限位机构放入待修磨的钢管内部，然后通过限位机构调整限位轮12的高度和角度，使限位轮12端面与钢管焊缝的螺旋线平行，且确保限位轮12的最低位置与修磨轮8的最低位置位于同一水平面，之后启动电机2，经皮带轮传动机构1、轴传动机构4带动修磨轮8旋转，实现钢管管端内修磨功能。