CN112809527A - 一种u肋打磨机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种U肋打磨机，包括机架、第一导轨及打磨部；所述第一导轨为直线导轨，水平固定安装于所述机架上，所述第一导轨的长度方向与待打磨U肋的行进方向垂直；所述打磨部通过所述第一导轨活动连接于所述机架，所述打磨部可沿所述第一导轨移动；所述打磨部包括打磨组件及角度调节组件；所述打磨组件用于打磨U肋的腹板边缘部；所述打磨组件可在所述角度调节组件的调节下改变打磨角度，以适应U肋。本发明公开的U肋打磨机可以实现对U肋两侧腹板端部的倾斜面进行自动打磨，效率高并且具有很高的打磨精度。

Description

一种U肋打磨机

技术领域

本发明涉及U肋的焊接技术领域，尤其涉及一种U肋打磨机。

背景技术

钢箱梁是桥梁承重结构中的重要组成部分，主要用于提供支撑，避免桥梁变形。钢箱梁一般为正交异性板结构，由U肋和底板焊接而成。

正交异性板结构以其重量轻、承载能力大、施工周期短等优点,在钢结构桥梁的建设中得到了广泛应用。在正交异性钢结构桥梁中，为减少U肋与桥面板连接缝焊出现焊接缺陷，在角焊缝施焊前需对U肋腹板边缘侧进行打磨除锈。由于U肋两侧的腹板不平行，且腹板的厚度不一，目前U肋打磨主要依靠工人手持电动工具进行打磨，人工打磨不仅效率低、精度低，而且打磨区域的粉尘大，作业环境艰苦。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种U肋打磨机，可以实现对U肋两侧腹板端部的倾斜面进行自动打磨，效率高并且具有很高的打磨精度。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种U肋打磨机，包括机架、第一导轨及打磨部；所述第一导轨为直线导轨，水平固定安装于所述机架上，所述第一导轨的长度方向与待打磨U肋的行进方向垂直；所述打磨部通过所述第一导轨活动连接于所述机架，所述打磨部可沿所述第一导轨移动；所述打磨部包括打磨组件及角度调节组件；所述打磨组件用于打磨U肋的腹板边缘部；所述打磨组件可在所述角度调节组件的调节下改变打磨角度，以适应U肋。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以进行以下进一步的改进。

进一步，所述打磨部还包括打磨座及横移调整组件，所述打磨组件及所述角度调节组件均安装于所述打磨座上；所述打磨座与所述第一导轨配合且活动连接；所述横移调整组件固定安装于所述机架，同时与所述打磨座传动连接。

进一步，所述横移调整组件包括第一丝杠、第一螺母、手柄及轴承座；所述第一螺母固定安装于所述打磨座；所述轴承座固定安装于所述机架；所述第一丝杠通过所述轴承座与所述第一螺母配合连接；所述第一丝杠的端部安装有所述手柄；旋转所述手柄，可驱动所述打磨座沿所述第一导轨移动。

进一步，所述打磨组件包括打磨架及两个相对布置的第一打磨头；所述打磨架通过转轴转动连接于所述打磨座上，所述转轴的轴线方向与U肋的运行方向平行；两个所述第一打磨头均安装于所述打磨架上，通过两个所述第一打磨头可对U肋的其中一侧腹板的内外表面同时打磨；所述角度调节组件安装于所述打磨座及打磨架之间。

进一步，所述打磨组件还包括第二导轨及伸缩机构；所述第二导轨固定安装于所述打磨架上；用于打磨U肋腹板内侧的所述第一打磨头为固定头，用于打磨U肋腹板外侧的所述第一打磨头为活动头，所述活动头下侧设有活动头座，所述活动头座滑动连接于所述第二导轨；所述伸缩机构一端固定于所述打磨架，另一端固定于所述活动头座，通过所述伸缩机构可驱动所述活动头座沿所述第二导轨移动，进而调节所述活动头与所述固定头之间的间距。

进一步，所述伸缩机构为气缸或电动推杆。

进一步，所述第一打磨头为砂轮、砂带轮、钢丝轮及千叶轮中的一种或两种的组合。

进一步，两个所述第一打磨头各自通过一对同步带轮及第一电机独立驱动，两个所述第一打磨头均布置于所述同步带轮及所述第一电机的上方。

进一步，所述第一打磨头为激光喷头或喷砂头中的一种或两种的组合。

进一步，所述打磨组件还包括两个第二打磨头；两个所述第二打磨头相对布置并且设于两个所述第一打磨头的进料侧或出料侧；所述第一打磨头为砂轮、砂带轮、钢丝轮及千叶轮中的一种或两种的组合，所述第二打磨头为激光喷头或喷砂头中的一种或两种的组合。

进一步，所述打磨组件还包括两个第二打磨头；两个所述第二打磨头相对布置并且设于两个所述第一打磨头的进料侧或出料侧；所述第一打磨头为激光喷头或喷砂头中的一种或两种的组合，所述第二打磨头为砂轮、砂带轮、钢丝轮及千叶轮中的一种或两种的组合。

进一步，所述打磨组件还包括集尘罩及除尘系统，所述集尘罩罩设于所述第一打磨头外部，并与所述除尘系统通过管道连通。

进一步，所述打磨组件还包括出入检测元件；所述出入检测元件设于所述第一打磨头的入料侧，用于检测是否有U肋进入。

进一步，所述角度调节组件包括第二丝杠、第二螺母及第二电机；所述第二丝杠与所述第二电机传动连接，并且两者均安装于所述打磨座上；所述第二螺母固定安装于所述打磨架上；所述第二丝杠与所述第二螺母配合连接。

进一步，其特征在于，所述打磨部为两个，沿U肋的运行方向并排且相对布置，两个所述打磨部分别用于打磨U肋的两个腹板。

进一步，所述U肋打磨机还包括多个导向轮轴，多个所述导向轮轴分别布置于所述打磨部的两侧，用于对U肋进行导向；所述导向轮轴上设有两个导向槽或导向凸棱。

通过本发明所提供的一种U肋打磨机，可以实现U肋的两腹板的自动化打磨，并且可以通过调节打磨架的倾斜角度，调整砂轮的打磨端面与U肋腹板待打磨区域平行，实现对U肋两侧腹板端部的倾斜面进行自动打磨。

附图说明

图1为本发明提供的一种U肋打磨机的具体实施方式的立体结构示意图；

图2为图1所示具体实施方式的俯视示意图；

其中，图中的件号表示为：

200、U肋打磨机，201、机架，202、第一导轨，203、打磨座，204、第一丝杠，205、手柄，206、轴承座，207、打磨架，208、第一打磨头，2081、固定头，2082、活动头，209、转轴，210、第二导轨，211、伸缩机构，212、活动头座，213、同步带轮，214、第一电机，215、第二打磨头，216、集尘罩，217、出入检测元件，218、第二丝杠，219、第二螺母，220、第二电机，221、导向轮轴，222、凸棱。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

请参考图1和图2，图1为本发明提供的一种U肋打磨机的具体实施方式的立体结构示意图；图2为图1所示具体实施方式的俯视示意图。

在本发明公开的一种U肋打磨机200的具体实施方式中，包括机架201、第一导轨202及打磨部；所述第一导轨202为直线导轨，水平固定安装于所述机架201上，所述第一导轨202的长度方向与待打磨U肋的行进方向垂直；所述打磨部通过所述第一导轨202活动连接于所述机架201，所述打磨部可沿所述第一导轨202移动；所述打磨部包括打磨组件及角度调节组件；所述打磨组件用于打磨U肋的腹板边缘部；所述打磨组件可在所述角度调节组件的调节下改变打磨角度，以适应U肋。

在本发明公开的上述U肋打磨机200的技术方案中，由于U肋较长，一般为12米以上，因此打磨时，有两种打磨方式，一是打磨设备保持不动，U肋移动，二是保持U肋不动，打磨设备移动。本发明公开的具体实施方式中，机架201可以安装在固定位置保持不动，通过驱动设备将待打磨U肋送入本打磨机的打磨部进行边移动边打磨即可。

在U肋的打磨过程中，为了调整打磨部的横向位置以及打磨的角度，以适应U肋的腹板打磨位置，可以通过手动或自动的方式调节打磨部的横向位置，使其沿第一轨道移动到合适位置，通过角度调节组件，可以调节打磨部的俯仰角，以调节打磨角度。

具体的，所述打磨部还包括打磨座203及横移调整组件，所述打磨组件及所述角度调节组件均安装于所述打磨座203上；所述打磨座203与所述第一导轨202配合且活动连接；所述横移调整组件固定安装于所述机架201，同时与所述打磨座203传动连接。

打磨座203，一方面用于承载打磨机的打磨部分，另一方面与第一导轨202配合，起到承上启下的作用。

横移调整组件的实现方式可以为手动，也可以为电动。本发明公开了一种手动的实现方式的具体实施列，如图1和图2所示。所述横移调整组件包括第一丝杠204、第一螺母、手柄205及轴承座206；所述第一螺母(图中未示出)固定安装于所述打磨座203；所述轴承座206固定安装于所述机架201；所述第一丝杠204通过所述轴承座206与所述第一螺母配合连接；所述第一丝杠204的端部安装有所述手柄205；旋转所述手柄205，可驱动所述打磨座203沿所述第一导轨202移动。

因为在打磨部分的横向位置调整时，调整距离不长，因此采用丝杆螺母的传动形式，并且设置手动调节的方式，一是可以利用其自锁的特点，二是可以方便控制调整位置。由于第一丝杠204通过轴承座206安装在机架201上，而第一螺母安装在打磨座203上，所以调整时，只需通过转动手柄205，即可将打磨座203进行横向的双方向自由调整，调节方便，并且效率高。

本发明公开的打磨机的具体实施例中，所述打磨组件包括打磨架207及两个相对布置的第一打磨头208；所述打磨架207通过转轴209转动连接于所述打磨座203上，所述转轴209的轴线方向与U肋的运行方向平行；两个所述第一打磨头208均安装于所述打磨架207上，通过两个所述第一打磨头208可对U肋的其中一侧腹板的内外表面同时打磨；所述角度调节组件安装于所述打磨座203及打磨架207之间。

通过打磨架207的设置，可以将第一打磨头208安装于其上，而打磨架207通过转轴209转动连接于打磨座203上，再利用角度调节组件，可以通过调节打磨架207，进而带动第一打磨头208进行角度调节即可。第一打磨头208设置为相对的两个，可以同时对U肋的其中一个腹板的内外表面同时打磨，以提高打磨效率。

上述的角度调节组件，一种优选的实施方式为，包括第二丝杠218、第二螺母219及第二电机220；所述第二丝杠218与所述第二电机220传动连接，并且两者均安装于所述打磨座203上；所述第二螺母219固定安装于所述打磨架207上；所述第二丝杠218与所述第二螺母219配合连接。该角度调节组件采用电动方式驱动丝杠螺母的方式实现调节，便于实现自动化控制。

所述打磨组件还包括第二导轨201及伸缩机构211；所述第二导轨210固定安装于所述打磨架207上；两个所述第一打磨头208至少其一为活动头，并且所述活动头下侧设有活动头座，所述活动头座滑动连接于所述第二导轨；所述伸缩机构一端固定于所述打磨架207，另一端固定于所述活动头座，通过所述伸缩机构可驱动所述活动头座沿所述第二导轨210移动，进而调节两个所述第一打磨头的间距。

作为优选，可以将用于打磨U肋腹板内侧的所述第一打磨头208设为固定头2081，用于打磨U肋腹板外侧的所述第一打磨头208设为活动头2082，所述活动头2082下侧设有活动头座212，所述活动头座212滑动连接于所述第二导轨210；所述伸缩机构211一端固定于所述打磨架207，另一端固定于所述活动头座212，通过所述伸缩机构211可驱动所述活动头座212沿所述第二导轨210移动，进而调节所述活动头2082与所述固定头2081之间的间距。因为U肋的厚度不一，而且打磨完一根U肋，更换另一根时，U肋的横向位置也会有变化，因此，要确保每次打磨时打磨头都要能接触到U肋的腹板表面，通过上述结构，可以很方便的调节打磨头的位置，确保打磨头的位置能够始终适应U肋的位置。

作为优选，所述伸缩机构211为气缸或电动推杆。

具体的，两个第一打磨头208可以为砂轮、砂带轮、钢丝轮及千叶轮中的一种，也可以两个第一打磨头208分别选用其中一种。

由于砂轮、砂带轮、钢丝轮及千叶轮均为旋转式打磨轮，作为一种优选的实施方式，两个所述第一打磨头208可以各自通过一对同步带轮213及第一电机214独立驱动，两个所述第一打磨头208均布置于所述同步带轮213及所述第一电机214的上方。采用上下的方式安装，可以利用打磨座203和打磨架207之间的空间来安装电机等驱动部件，而且打磨时可以不干涉上部的U肋，整体结构紧凑、合理，而且占用空间小。

所述的第一打磨头208除了用旋转式打磨轮的方式外，还可以有另一种实施方式，即第一打磨头208可以采用激光喷头或喷砂头中的一种或两种的组合。

为了进一步的实现打磨效果，本发明中的所述打磨组件还可以包括两个第二打磨头215；两个所述第二打磨头215相对布置并且设于两个所述第一打磨头208的进料侧或出料侧；所述第一打磨头208为砂轮、砂带轮、钢丝轮及千叶轮中的一种或两种的组合，所述第二打磨头215为激光喷头或喷砂头中的一种或两种的组合。采用两种打磨方式进行组合式打磨，可以使得U肋腹板的打磨精度进一步提高。

采用上述组合式打磨方式下，两个第一打磨头208也可以为激光喷头或喷砂头中的一种或两种的组合，两个所述第二打磨头215为砂轮、砂带轮、钢丝轮及千叶轮中的一种或两种的组合。

打磨时，为了避免粉尘污染，在一种优选的实施方式中，所述打磨组件还包括集尘罩216及除尘系统，所述集尘罩216罩设于所述第一打磨头208外部，并与所述除尘系统通过管道连通。

为了更好的实现智能化、自动化打磨作业，所述打磨组件还包括出入检测元件217；所述出入检测元件217设于所述第一打磨头208的入料侧，用于检测是否有U肋进入，在第一打磨头208的出料侧也可以再设置一个出入检测元件217。当待打磨U肋即将进入第一打磨头208时，位于入料侧的出入检测元件217通过传感器感应到物料后，发出信号给控制中心，由控制中心控制打磨机开始启动第一打磨头208工作，当U肋打磨完毕从打磨机离开时，位于出料侧的出入检测元件217检测到物料已离开的信号，发出信号给控制中心，再有控制中心控制打磨机停止运行。这样可以最大限度的避免空转，节省能耗，而且可以最大限度的实现自动化操作。

本发明所公开的U肋打磨机200，为了提高打磨效率，所述打磨部可以设为两个，沿U肋的运行方向并排且相对布置，两个所述打磨部分别用于打磨U肋的两个腹板，这样就可以实现U肋两侧腹板的同时打磨。可以理解的是，对于其中一个打磨部所需要的调节机构，要相应的配备。

打磨时，U肋倒扣着做进给运动，为了确保U肋在打磨过程中始终保持平稳进给，所述U肋打磨机还包括多个导向轮轴221，多个所述导向轮轴221分别布置于所述打磨部的两侧，用于对U肋进行导向；所述导向轮轴221上设有两个导向槽或导向凸棱222，通过导向槽或导向凸棱222，可以将U肋的两个腹板进行定位，避免产生晃动，进而提高打磨精度，同时也可以避免因U肋晃动造成打磨机构收到撞击损伤。

综上所述，本发明所公开的一种U肋打磨机，可以通过调节打磨架207的倾斜角度，调整打磨头的打磨端面与U肋腹板待打磨区域平行，实现对U肋两侧腹板端部的倾斜面进行自动打磨。与此同时，两个打磨头一个为固定、另一个活动，可以通过调节活动头2082来调整两个打磨头的打磨间距，以适用打磨不同U肋腹板厚度的变化。整个结构设计合理，结构紧凑，可以实现自动化、智能化工作，大大提高了钢箱梁的生产效率，同时节省了人力成本。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (16)

1.一种U肋打磨机，其特征在于，包括机架及打磨部；

所述打磨部连接于所述机架；

所述打磨部包括打磨组件及角度调节组件；

所述打磨组件用于打磨U肋的腹板边缘部；

所述打磨组件可在所述角度调节组件的调节下改变打磨角度，以适应U肋。

2.根据权利要求1所述的一种U肋打磨机，其特征在于，所述打磨组件包括打磨架及两个相对布置的第一打磨头；

所述打磨架通过转轴转动连接于所述打磨座上，所述转轴的轴线方向与U肋的运行方向平行；

两个所述第一打磨头均安装于所述打磨架上，通过两个所述第一打磨头可对U肋的其中一侧腹板的内外表面同时打磨；

所述角度调节组件安装于所述打磨座及打磨架之间。

3.根据权利要求1所述的一种U肋打磨机，其特征在于，所述打磨部还包括打磨座、第一导轨及横移调整组件，所述打磨组件及所述角度调节组件均安装于所述打磨座上；

所述第一导轨为直线导轨，水平固定安装于所述机架上，所述第一导轨的长度方向与待打磨U肋的行进方向垂直；

所述打磨座与所述第一导轨配合且活动连接；

所述横移调整组件固定安装于所述机架，同时与所述打磨座传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种U肋打磨机，其特征在于，所述横移调整组件包括第一丝杠、第一螺母、手柄及轴承座；

所述第一螺母固定安装于所述打磨座；所述轴承座固定安装于所述机架；

所述第一丝杠通过所述轴承座与所述第一螺母配合连接；

所述第一丝杠的端部安装有所述手柄；

旋转所述手柄，可驱动所述打磨座沿所述第一导轨移动。

5.根据权利要2所述的一种U肋打磨机，其特征在于，所述打磨组件还包括第二导轨及伸缩机构；

所述第二导轨固定安装于所述打磨架上；

两个所述第一打磨头至少其一为活动头，并且所述活动头下侧设有活动头座，所述活动头座滑动连接于所述第二导轨；

所述伸缩机构一端固定于所述打磨架，另一端固定于所述活动头座，通过所述伸缩机构可驱动所述活动头座沿所述第二导轨移动，进而调节两个所述第一打磨头的间距。

6.根据权利要求5所述的一种U肋打磨机，其特征在于，所述伸缩机构为气缸或电动推杆。

7.根据权利要求5所述的一种U肋打磨机，其特征在于，所述第一打磨头为砂轮、砂带轮、钢丝轮及千叶轮中的一种或两种的组合。

8.根据权利要7所述的一种U肋打磨机，其特征在于，两个所述第一打磨头各自通过一对同步带轮及第一电机独立驱动，两个所述第一打磨头均布置于所述同步带轮及所述第一电机的上方。

9.根据权利要求5所述的一种U肋打磨机，其特征在于，所述第一打磨头为激光喷头或喷砂头中的一种或两种的组合。

10.根据权利要求5所述的一种U肋打磨机，其特征在于，所述打磨组件还包括两个第二打磨头；

两个所述第二打磨头相对布置并且设于两个所述第一打磨头的进料侧或出料侧；

所述第一打磨头为砂轮、砂带轮、钢丝轮及千叶轮中的一种或两种的组合，所述第二打磨头为激光喷头或喷砂头中的一种或两种的组合。

11.根据权利要求5所述的一种U肋打磨机，其特征在于，所述打磨组件还包括两个第二打磨头；

两个所述第二打磨头相对布置并且设于两个所述第一打磨头的进料侧或出料侧；

所述第一打磨头为激光喷头或喷砂头中的一种或两种的组合，所述第二打磨头为砂轮、砂带轮、钢丝轮及千叶轮中的一种或两种的组合。

12.根据权利要求4所述的一种U肋打磨机，其特征在于，所述打磨组件还包括集尘罩及除尘系统，所述集尘罩罩设于所述第一打磨头外部，并与所述除尘系统通过管道连通。

13.根据权利要求4所述的一种U肋打磨机，其特征在于，所述打磨组件还包括出入检测元件；

所述出入检测元件设于所述第一打磨头的入料侧，用于检测是否有U肋进入。

14.根据权利要求4所述的一种U肋打磨机，其特征在于，所述角度调节组件包括第二丝杠、第二螺母及第二电机；

所述第二丝杠与所述第二电机传动连接，并且两者均安装于所述打磨座上；

所述第二螺母固定安装于所述打磨架上；

所述第二丝杠与所述第二螺母配合连接。

15.根据权利要求1至3任一项所述的一种U肋打磨机，其特征在于，所述打磨部为两个，沿U肋的运行方向并排且相对布置，两个所述打磨部分别用于打磨U肋的两个腹板。

16.根据权利要求15所述的一种U肋打磨机，其特征在于，所述U肋打磨机还包括多个导向轮轴，多个所述导向轮轴分别布置于所述打磨部的两侧，用于对U肋进行导向；所述导向轮轴上设有两个导向槽或导向凸棱。

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