一种用于改善合金螺旋焊管内壁质量的抛光机的制作方法

本发明涉及一种用于提高高压输电线路铺设过程中所用合金螺旋管内壁质量的抛光机，属于管类零件抛光加工技术领域。

背景技术：

随着输电线路输送容量及电压等级不断提高，国家电网输电线路用合金螺旋管需求量不断增大。高压输电线路中合金螺旋管对精度要求较高的高技术产品，由于在输电过程中，合金螺旋管内外壁（尤其是内壁）承受着高温、高压、潮湿等十分恶劣的工作环境，为满足其高性能使用要求，确保输电线路安全可靠运行，需要提高合金螺旋管内壁质量。在高压输电领域中，需要使用许多输电线路用管类零件，该管类零件主要用于电缆埋地铺设时起到导向和保护电缆的作用。但该管类零件因管壁粗糙，存在尖角毛刺，接头焊接工艺不理想，且多数情况下不使用喷漆工艺，这将导致高压输电过程中局部放电量较大，影响管道内壁和铺设电缆的安全性和可靠性。另外，国内外电力行业中管类零件内壁均采用人工抛光，工人劳动强度大，效率低，抛光不均匀，导致高压输电时局部放电量较大，影响正常的使用性能和可靠性。因此，提高高压输电线路用管类零件加工质量已越来越成为了高压输电领域的难题。

针对这一问题，提出了一种铝合金螺旋管内壁抛光机的设计思路和抛光方法，其工作时，电机带动行走小车沿着机架长度方向行走，同时，抛光电机带动抛光盘转动，抛光盘高速旋转带动百洁布对螺旋管的焊缝进行抛光打磨，使得螺旋管内壁粗糙度降低，从而很大程度上降低了高压试验时的局部放电量，提高螺旋管的生产效率和使用的可靠性，详见[李兴康等.铝合金螺旋管内壁抛光机:中国,cn106670947a.]。

文献所提出的一种铝合金螺旋管内壁抛光机的设计思路和抛光方法可有效降低螺旋管内壁粗糙度值，进而降低了高压试验时的局部放电量，提高螺旋管的使用可靠性。但是该装置中间行走小车的间距太长，在行进过程中易发生运行不稳的状态，导致抛光部位抛光不均匀且难以保证抛光质量；压轮处缺少旋合装置以方便抛光装置进出螺旋管，并且压轮处若受力过大，则容易使得抛光轮与内壁接触不好；安装百洁布的抛光壁是刚性的，适应性和可调性不好，若内壁焊接处或管道其它地方凸起较大时，难以实现较好实现有效抛光。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于改善合金螺旋焊管内壁质量的抛光机，工作面直径可调，同时在加工过程中具有自适应的调节功能，有效的提高了抛光机的使用寿命与加工效率。

本发明的目的是这样实现的：一种用于改善合金螺旋焊管内壁质量的抛光机，包括行走机构，行走机构包括行走小车；所述抛光机还包括横向布置的主轴和支撑柱，主轴通过轴承座和轴承支撑在行走小车上，主轴的一端连接动力组件，主轴的另一端与支撑柱连接；在支撑柱的外周设置至少两组抛光组件，每组抛光组件的结构相同，均包括由内向外依次设置的第一弹簧、支撑板、第二弹簧、端盖和砂纸片，所述支撑板与支撑柱通过第一弹簧连接，端盖与支撑板通过第二弹簧连接，在端盖上设置滑槽，端盖通过第一螺栓穿过滑槽后与支撑板连接，砂纸片固定在端盖的外侧；所述抛光机还包括调节装置，调节装置包括调节板、连杆和调整螺母，所述调节板和调整螺母均螺纹连接在主轴上，在调节板上设置腰形孔，腰形孔的长度方向与主轴的径向一致，腰形孔的数量与所述支撑板的数量相等，在每块支撑板上分别固定连接长杆，长杆横向布置，每根长杆分别穿过相应的腰形孔，所述连杆的一端与长杆相铰接，连杆的另一端与调整螺母相铰接。

本发明的抛光组件可以分为两层，第一层为第一弹簧与支撑板相配合，支撑板尾部与调节装置连接，通过连杆带动支承板进行径向调节，第二层为第二弹簧与端盖组成，当对金属管工件进行加工时，当遇到凸起位置时端盖可以进行适当的收缩；调节螺母与连杆相连，连杆另一端与支承板的尾部连接，将支承板的尾部与调节板配合，使其只能在调节板的腰形孔内进行移动，转动调整螺母带动连杆移动，连杆再带动支承板进行调节。

该抛光机可以在一定范围内不改变原先装置的布局条件下通过调节装置按钮来改变其工作面直径大小，从而满足对不同孔径管件的加工需求，简洁高效，提高了加工效率。同时在对金属管加工过程中，由于其内壁较大凸起处易于对抛光装置的本体结构造成应力，难以一次性打磨完成，降低抛光机的使用寿命，故通过添加弹簧等部件使得抛光机能够在遇到较大凸起时自适应微量调节，起到对抛光机的保护功能。相对于现有的方法，该发明不仅具有工作面直径可调的优点，同时在加工过程中具有自适应的调节功能，有效的提高了抛光机的使用寿命与加工效率。

本发明在所述支撑柱的外侧面固定连接第一外筒，在支撑板的内侧面固定连接短杆，短杆设置在第一外筒内，所述第一弹簧套在第一外筒和短杆上，第一弹簧的一端与支撑柱固定、另一端与支撑板固定。第一外筒和短杆的配合，使得支撑板只能径向移动，不能轴向移位。

本发明在所述支撑板的外侧面固定连接第二外筒，所述第二弹簧设置在第二外筒内，第二弹簧的一端与支撑板固定、另一端与端盖固定，第二外筒便于固定第二弹簧。

本发明的支撑柱为三棱柱，抛光组件有三组，三组抛光组件分别一一对应布置在三棱柱的三个侧面上；所述调节板为三叉板，腰形孔有三个，三根长杆一一对应穿过三个腰形孔；所述连杆有三根，每根连杆的一端分别与相应的长杆相铰接，每根连杆的另一端分别与调整螺母相铰接。三组设计更合理，抛光效率高。

本发明的动力组件包括连接在行走小车上的第一电机座，第一电机座上连接第一电机，第一电机的输出轴与所述主轴平行布置，第一电机的输出轴连接主动轮，主轴连接从动轮，从动轮与主动轮通过皮带传动连接。主动轮和从动轮利用皮带传动带动主轴旋转，减小了电机轴受到的偏心力，使转动更平稳。

本发明的行走机构还包括底座，在底座上连接第二电机座，第二电机座上连接第二电机，第二电机连接减速器，减速器的输出轴连接齿轮；在所述底座上横向设置齿条，齿轮与齿条相啮合，齿条的一端与行走小车固定连接。行走机构采用的是齿轮齿条进行传递，齿轮带动齿条在底座上进行移动，齿条又带动行走小车从而达到控制抛光组件在圆管内的进给速度。

本发明在所述底座上设置燕尾槽，所述齿条上一体设置燕尾榫头，燕尾榫头配合设置在燕尾槽内。燕尾槽和燕尾榫头的配合，既方便了齿条的安装，又能保证齿条沿燕尾槽移动。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为图2的局部剖视图。

图4为本发明的调节装置的结构示意图。

图5为支撑板的结构示意图。

图6为图1中左半部分放大图。

图7为图1中右半部分放大图。

图中：1-端盖，2-第一螺栓，3-第一弹簧，4-第二弹簧，5-支撑板，6-三棱柱，7-第一螺母，8-三叉板，9-连杆，10-调整螺母，11-轴承座，12-轴承，13-第三螺母，14-主动轮，15-皮带，16-从动轮，17-主轴，18-第一电机，19-第一电机座，20-第二螺母，21-第二螺栓，22-齿条，23-齿轮，24-减速器，25-第二电机，26-第二电机座，27-底座，28-燕尾槽，29-砂纸片，30-行走小车，31-滑槽，32-长杆，33-短杆，34-第一外筒，35-第二外筒，36-燕尾榫头，37-抛光组件，38-腰形孔。

具体实施方式

如图1－7所示，用于改善合金螺旋焊管内壁质量的抛光机，主要包括从一端向另一端依次布置的行走机构、调节装置和抛光装置。

行走机构包括行走小车30，在行走小车30的一侧设置底座27，在底座27上连接第二电机座26，第二电机座26上连接第二电机25，第二电机25连接减速器24，减速器24的输出轴连接齿轮23。在底座27上横向设置齿条22，在底座上连接横向的燕尾槽28，齿条22上一体设置燕尾榫头36，燕尾榫头36配合设置在燕尾槽28内，齿条22可在燕尾槽28内进行移动。齿轮23与齿条22相啮合，齿条22的一端与行走小车30通过第二螺栓21和第二螺母20固定连接。启动第二电机25可以控制齿条22前后移动，齿条22又带动行走小车30在金属管内进行前后进给，从而对长距离金属管内壁进行抛光。

在行走小车30上通过轴承座11和轴承12支撑主轴17，主轴17横向布置。在行走小车30上固定连接第一电机座19，第一电机座19上连接第一电机18，第一电机18的输出轴与主轴17平行布置，第一电机18的输出轴连接主动轮14，主轴17连接从动轮16，从动轮16与主动轮14通过皮带15传动连接。

抛光装置包括一根三棱柱6和三组抛光组件37，三棱柱6横向布置，三棱柱6与主轴17的一端螺纹连接。三组抛光组件37分别一一对应在三棱柱6的三个外侧面，三组抛光组件37的结构相同，均包括由内向外依次设置的第一弹簧3、支撑板5、第二弹簧4、端盖1和砂纸片29。在三棱柱6的每一个外侧面分别固定连接四个第一外筒34，在每块支撑板5的内侧面分别固定连接四根短杆33，四根短杆33分别一一对应设置在四个第一外筒34内，沿第一外筒34轴线方向进行移动。每组抛光组件37的第一弹簧3有四个，每个第一弹簧3分别套在相应的第一外筒34和短杆33上，每个第一弹簧3的一端与三棱柱6固定、另一端与支撑板5固定，第一弹簧3能同时对支撑板5提供支撑力和预紧力。为了使抛光装置在对金属管内壁抛光时遇到凸起处能够具有一定的柔性，因此在支撑板5上在加了一层第二弹簧4。在每块支撑板5的外侧面分别固定连接四个第二外筒35，每组抛光组件37的第二弹簧4有四个，每个第二弹簧4分别一一对应设置在四个第二外筒35内，每个第二弹簧4的一端与支撑板5固定、另一端与端盖1固定。在端盖1上设置滑槽31，端盖1通过第一螺栓2穿过滑槽31后与支撑板5连接，砂纸片29固定在端盖1的外侧。端盖1通过第一螺栓2在滑槽31内进行移动，当遇到障碍时可以自动的向内压缩，离开后又自动复原。

调节装置包括三叉板8、三根连杆9和一个调整螺母10，三叉板8和调整螺母10均螺纹连接在主轴17上，在三叉板8上设置三个腰形孔38，腰形孔38的长度方向与主轴17的径向一致，在每块支撑板5上分别固定连接长杆32，每根长杆32均横向布置，每根长杆32分别穿过相应的腰形孔38，连杆9的两端分别设置光孔，每根连杆9的一端分别套在相应的长杆32上并通过第一螺母7限位，每根连杆9的另一端分别套在调整螺母10的第三螺栓上并通过第三螺母13限位。转动调整螺母10，连杆9改变角度，连杆9带动长杆32在腰形孔38内移动，从而达到控制支撑板5内缩或外扩的目的。

在对长金属管进行抛光时，先通过转动调节装置中的调整螺母10使得抛光装置中的对外直径小于金属管的内径，启动第二电机25缓慢的将抛光装置进入到金属管内壁，停止第二电机25转动，调节抛光装置的直径大小使其与金属管内壁相接触；启动第一电机18使主轴17旋转，抛光装置开始对内壁进行抛光，同时通过控制第一电机18的转向与转速来控制抛光装置的进给运动。

该发明的优越性主要体现在如下方面：当加工不同内径的金属管时，在不改变原先装置的布局条件下，采用三叉板8与调整螺母10对抛光装置调整其直径大小，仅仅改变抛光装置的高度，而不需要更换整个抛光系统；可以通过端盖1与第二弹簧4的配合使抛光装置具有一定的柔性，当与工件内壁凸起部位接触时可以适当的自动调整端盖的高度，避免了刚性结构不可调而损坏的缺陷。