一种管道铣削切割装置及其方法
技术领域
本发明涉及管道加工技术领域,具体为一种管道铣削切割装置及其方法。
背景技术
管道是用管子、管子联接件和阀门等连接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。在管道的生产和加工过程中,铣削切割是一种常见的加工方法。管道铣削切割是指使用铣削工具对管道进行切削或修整的过程。这种加工方法可以用来制造管道接口、切割管道长度,甚至可以对管道进行孔洞加工。通过铣削切割,可以确保管道连接的密封性和稳定性,并满足特定的工程要求。
现有技术中,管道进行铣削切割时,一般会采用铣削式切管机进行切割,将管道放到铣削式切管机的内部,在固定机构的作用下对管道进行夹持,然后通过转动机构带动铣刀围绕管道转动实现切割,但是当放入的管道长度较长时,固定机构一般是对管道的下端处进行夹持,导致切割后,管道上端很容易晃动不稳,需要工作人员手动扶持,增加了工作量,消耗额外的人力资源,增加工作人员的疲劳程度。
所以我们提出了一种管道铣削切割装置,以便于解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种管道铣削切割装置,以解决上述背景技术提出的通过铣削式切管机对管道进行切割过程中,当放入的管道长度较长时,导致切割后,管道上端很容易晃动不稳,需要工作人员手动扶持,增加了工作量,消耗额外的人力资源,增加疲劳程度的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种管道铣削切割装置,包括:底座,所述底座的顶部固定安装有转动组件,所述转动组件的顶部设置调节组件,所述底座的内部设置支撑组件,所述支撑组件包括底板,所述底板的顶部的中心处固定安装有液压杆,所述液压杆的顶端固定安装有防护伸缩套,所述防护伸缩套的顶部固定安装有支撑架,所述支撑架的外表面固定安装有多个加强筋,多个所述加强筋的顶部固定安装有环形板,所述环形板的外表面开设有多个内嵌槽,多个所述内嵌槽的内部均活动嵌设有顶杆,多个所述顶杆的一端均固定安装有顶块,多个所述顶块的一侧外表面均固定连接有多个橡胶钉,多个所述顶杆的外表面均活动套设有弹簧,所述支撑架内部的底面固定安装有电推杆,所述电推杆的顶端固定安装有锥形块。
优选的,所述转动组件包括固定基座,所述固定基座的外表面通过辅助架固定安装有第一正反电机,所述第一正反电机的输出端固定安装有主动轮,所述主动轮的外表面啮合连接有从动轮,所述从动轮的顶部固定安装有固定环,所述固定环的顶部固定安装有转动板,所述固定基座靠近底部的外表面螺纹嵌设有多个调节螺纹杆,多个所述调节螺纹杆的一端均固定安装有夹板,多个所述夹板的外表面均固定安装有两个限位轴,多个所述限位轴的一端均活动贯穿至固定基座的外表面。
优选的,所述固定基座的底部通过辅助杆固定安装在底座的顶部,所述固定基座的顶部开设有转动槽,所述从动轮的外表面活动嵌设在转动槽的内部,所述转动槽内部的底面固定安装有多个T型限位杆,所述从动轮的底部开设有T型限位槽,多个所述T型限位杆的顶端均活动嵌设在T型限位槽的内部,所述转动板的底部固定安装有防护环,所述防护环的底部活动嵌设在固定基座的内部,多个所述调节螺纹杆的一端均螺纹贯穿至固定基座的内部。
优选的,所述调节组件包括固定板,所述固定板的顶部固定安装有固定套,两个所述固定套的内部均活动嵌设有齿杆,两个所述齿杆的顶端固定安装有安装板,所述固定板的底部固定安装有加强板,所述加强板靠近后表面的顶部固定安装有第二正反电机,所述第二正反电机的输出端固定安装有转轴,所述转轴的外表面固定安装有两个齿轮,两个所述齿杆的外表面分别与两个齿轮的外表面啮合连接。
优选的,所述固定板靠近后表面的顶部固定安装有固定块,所述转轴的一端活动嵌设在固定块的外表面,所述固定板通过螺栓安装在转动板的顶部,所述加强板通过螺丝安装在转动板的外表面,两个所述齿杆的底端均活动贯穿固定板和加强板至底部。
优选的,所述安装板一侧的顶部通过辅助板安装有液压缸,所述液压缸的输出端固定安装有移动板,所述移动板的顶部固定安装有驱动电机,所述驱动电机的输出端设置铣刀本体,所述移动板靠近前表面和后表面的底部均固定安装有滑块,两个所述滑块的内部均活动嵌设有滑轨,两个所述滑轨的底部分别固定安装在安装板靠近前表面和后表面的顶部。
优选的,所述移动板的外表面通过螺丝安装有废屑盒,所述废屑盒内部的两侧均开设有卡槽,两个所述卡槽的内部活动嵌设有挡板,所述挡板外表面的宽度与两个卡槽内部的宽度相匹配。
优选的,所述底座的顶部靠近拐角处固定安装有辅助组件,所述辅助组件设置有两个,两个所述辅助组件均包括调节杆,两个所述调节杆的顶端均固定安装有加强伸缩杆,两个所述加强伸缩杆的一端均固定安装有弧形辅助板,两个所述调节杆的底端分别固定安装在底座的顶部靠近拐角处。
优选的,所述底板的底部通过螺钉安装在底座内部的底面,所述防护伸缩套的底部通过螺栓安装在底板的顶部,多个所述顶杆的另一端均活动贯穿至环形板的内部,多个所述弹簧的一端分别与多个顶块的另一侧外表面固定连接,多个所述弹簧的另一端分别与多个内嵌槽内部的一侧固定连接,多个所述顶杆的另一端均与锥形块的外表面相接触,其中一个所述加强筋的外表面固定安装有连接板,所述连接板的底部固定安装有激光测距仪,所述底座内部的底面靠近底板处固定安装有检测板。
一种管道铣削切割装置的使用方法,包括以下步骤:
S1、转动调节螺纹杆,在限位轴的支撑下,推动夹板向管道处移动,对管道的下端处进行夹持,启动液压杆推动防护伸缩套的顶部向上移动,并推动支撑架、加强筋和环形板和激光测距仪移动;
S2、通过激光测距仪检测与检测板之间的距离,并将检测数据传输给PLC控制器,当距离数据符合设定的阈值时,PLC控制器则会控制液压杆暂停,并启动电推杆;
S3、通过电推杆将锥形块上顶起,进一步将顶杆向外顶出去,使得多个顶块与管道的内壁紧紧贴合,用力向外拉动加强伸缩杆,使其展开,推动弧形辅助板与管道的外表面接触;
S4、启动驱动电机,带动铣刀本体转动,接着启动液压缸,通过推动移动板移动,带动驱动电机和废屑盒一起移动,并使得铣刀本体进入管道内部;
S5、启动第一正反电机,带动主动轮和从动轮转动,接着带动固定环和转动板慢慢转动,进一步带动调节组件慢慢转动,使得铣刀本体围绕管道进行铣削切割;
S6、启动第二正反电机,带动转轴和两个齿轮转动,同时带动两个齿杆向上移动,将安装板向上顶起,使得驱动电机和铣刀本体移动至高处进行切割。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明使用时,启动液压杆推动防护伸缩套的顶部向上移动,并推动支撑架、加强筋和环形板和激光测距仪移动,通过激光测距仪检测与检测板之间的距离,并将检测数据传输给PLC控制器,当距离数据符合设定的阈值时,PLC控制器则会控制液压杆暂停,并启动电推杆,将锥形块上顶起,进一步将顶杆向外顶出去,使得多个顶块与管道的内壁紧紧贴合,对管道的上方进行支撑,同时橡胶钉与管道内壁紧紧接触,提高了顶块与管道内壁接触的紧密性,提高支撑的稳定性。
2、本发明使用时,用力向外拉动加强伸缩杆,使其展开,推动弧形辅助板与管道的外表面接触,在两个辅助组件的作用下,辅助支撑组件,提高管道的稳定性,减少晃动不稳,启动驱动电机,带动铣刀本体转动,接着启动液压缸,通过推动移动板移动,带动驱动电机、铣刀本体和废屑盒一起移动,使得铣刀本体从管道的外表面进入管道内部,启动第一正反电机,带动主动轮和从动轮转动,接着带动固定环和转动板慢慢转动,进一步带动调节组件慢慢转动,使得铣刀本体围绕管道进行铣削切割。
3、本发明使用时,铣刀本体与管道外表面切割处产生的废屑会落到废屑盒中,防止废屑掉落到滑轨或齿轮上,造成卡顿,影响正常使用,用力抽出挡板,即可将废屑盒中的废屑清理出来,不影响下次使用,通过防护环可以防止废屑掉落到转动槽和从动轮上,影响其正常转动。
4、本发明使用时,启动第二正反电机,带动转轴和两个齿轮转动,同时带动两个齿杆向上移动,将安装板向上顶起,使得驱动电机和铣刀本体移动至高处,便于对管道的不同位置进行切割,提高其灵活性。
附图说明
图1为本发明一种管道铣削切割装置的正视立体图;
图2为本发明一种管道铣削切割装置的俯视立体图;
图3为本发明一种管道铣削切割装置的结构剖视展开示意图;
图4为本发明一种管道铣削切割装置中转动组件的结构剖视展开示意图;
图5为本发明一种管道铣削切割装置中防护环的结构剖视展开示意图;
图6为本发明一种管道铣削切割装置中调节组件的结构展开示意图;
图7为本发明一种管道铣削切割装置中废屑盒的结构展开示意图;
图8为本发明一种管道铣削切割装置中支撑组件的结构剖视展开示意图;
图9为本发明一种管道铣削切割装置中环形板的结构剖视展开示意图。
图中:
1、底座;2、转动组件;201、固定基座;202、第一正反电机;203、主动轮;204、转动槽;205、从动轮;206、固定环;207、转动板;208、防护环;209、T型限位槽;210、T型限位杆;211、调节螺纹杆;212、夹板;213、限位轴;3、调节组件;301、固定板;302、固定套;303、齿杆;304、安装板;305、第二正反电机;306、液压缸;307、加强板;308、移动板;309、驱动电机;310、铣刀本体;311、滑块;312、滑轨;313、废屑盒;314、挡板;315、转轴;316、齿轮;317、固定块;318、卡槽;4、辅助组件;401、调节杆;402、加强伸缩杆;403、弧形辅助板;5、支撑组件;501、底板;502、防护伸缩套;503、检测板;504、支撑架;505、环形板;506、连接板;507、激光测距仪;508、液压杆;509、内嵌槽;510、电推杆;511、锥形块;512、顶杆;513、顶块;514、弹簧;515、橡胶钉;516、加强筋。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施条例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参照图1-图9所示:一种管道铣削切割装置,包括:底座1,底座1的顶部固定安装有转动组件2,转动组件2的顶部设置调节组件3,底座1的内部设置支撑组件5,支撑组件5包括底板501,底板501的顶部的中心处固定安装有液压杆508,液压杆508的顶端固定安装有防护伸缩套502,防护伸缩套502的顶部固定安装有支撑架504,支撑架504的外表面固定安装有多个加强筋516,多个加强筋516的顶部固定安装有环形板505,环形板505的外表面开设有多个内嵌槽509,多个内嵌槽509的内部均活动嵌设有顶杆512,多个顶杆512的一端均固定安装有顶块513,多个顶块513的一侧外表面均固定连接有多个橡胶钉515,多个顶杆512的外表面均活动套设有弹簧514,支撑架504内部的底面固定安装有电推杆510,电推杆510的顶端固定安装有锥形块511。
如图3-图5所示,转动组件2包括固定基座201,固定基座201的外表面通过辅助架固定安装有第一正反电机202,第一正反电机202的输出端固定安装有主动轮203,主动轮203的外表面啮合连接有从动轮205,从动轮205的顶部固定安装有固定环206,固定环206的顶部固定安装有转动板207,固定基座201靠近底部的外表面螺纹嵌设有多个调节螺纹杆211,多个调节螺纹杆211的一端均固定安装有夹板212,多个夹板212的外表面均固定安装有两个限位轴213,多个限位轴213的一端均活动贯穿至固定基座201的外表面,通过转动调节螺纹杆211,在限位轴213的支撑下,推动夹板212向管道处移动,对管道的下端处进行夹持,使其固定在固定基座201内部,启动第一正反电机202,通过第一正反电机202输出端的转动带动主动轮203转动,并带动与之啮合连接的从动轮205在转动槽204内部转动,接着带动固定环206和转动板207慢慢转动,进一步带动调节组件3慢慢转动,使得铣刀本体310围绕管道进行铣削切割。
如图3-图5所示,固定基座201的底部通过辅助杆固定安装在底座1的顶部,固定基座201的顶部开设有转动槽204,从动轮205的外表面活动嵌设在转动槽204的内部,转动槽204内部的底面固定安装有多个T型限位杆210,从动轮205的底部开设有T型限位槽209,多个T型限位杆210的顶端均活动嵌设在T型限位槽209的内部,转动板207的底部固定安装有防护环208,防护环208的底部活动嵌设在固定基座201的内部,多个调节螺纹杆211的一端均螺纹贯穿至固定基座201的内部,通过T型限位槽209,便于从动轮205在多个T型限位杆210上进行转动,通过T型限位杆210和T型限位槽209的配合,对从动轮205进行限位,防护环208对转动板207和固定基座201内壁之间的空间进行防护,防止铣刀本体310切割时,废屑通过转动板207和固定基座201内壁之间的空间掉落到转动槽204和从动轮205上,影响其正常转动。
如图3和图6所示,调节组件3包括固定板301,固定板301的顶部固定安装有固定套302,两个固定套302的内部均活动嵌设有齿杆303,两个齿杆303的顶端固定安装有安装板304,固定板301的底部固定安装有加强板307,加强板307靠近后表面的顶部固定安装有第二正反电机305,第二正反电机305的输出端固定安装有转轴315,转轴315的外表面固定安装有两个齿轮316,两个齿杆303的外表面分别与两个齿轮316的外表面啮合连接,通过启动第二正反电机305,带动转轴315和两个齿轮316转动,同时带动与之啮合连接的两个齿杆303向上移动,接着将安装板304向上顶起,使得驱动电机309和铣刀本体310移动至高处,便于对管道的不同位置进行切割,提高其灵活性。
如图3和图6所示,固定板301靠近后表面的顶部固定安装有固定块317,转轴315的一端活动嵌设在固定块317的外表面,固定板301通过螺栓安装在转动板207的顶部,加强板307通过螺丝安装在转动板207的外表面,两个齿杆303的底端均活动贯穿固定板301和加强板307至底部,通过加强板307对固定板301进行支撑,提高其安装的稳定性,通过固定块317对转轴315进行安装,提高其转动的稳定性。
如图6-图7所示,安装板304一侧的顶部通过辅助板安装有液压缸306,液压缸306的输出端固定安装有移动板308,移动板308的顶部固定安装有驱动电机309,驱动电机309的输出端设置铣刀本体310,移动板308靠近前表面和后表面的底部均固定安装有滑块311,两个滑块311的内部均活动嵌设有滑轨312,两个滑轨312的底部分别固定安装在安装板304靠近前表面和后表面的顶部,通过启动液压缸306,推动移动板308移动,同时带动滑块311在滑轨312上滑动,在滑块311和滑轨312的配合下,可以提高移动板308移动的稳定性,移动板308的移动会带动驱动电机309、铣刀本体310和废屑盒313一起向管道移动,使得铣刀本体310从管道的外表面进入管道内部。
如图6-图7所示,移动板308的外表面通过螺丝安装有废屑盒313,废屑盒313内部的两侧均开设有卡槽318,两个卡槽318的内部活动嵌设有挡板314,挡板314外表面的宽度与两个卡槽318内部的宽度相匹配,通过废屑盒313可以接住掉落下来的废屑,防止废屑掉落到滑轨312或齿轮316上,造成卡顿,影响正常使用,当废屑盒313中的废屑较多时,用力抽出挡板314,即可将废屑盒313中的废屑清理出来,不影响下次使用。
如图1-图2所示,底座1的顶部靠近拐角处固定安装有辅助组件4,辅助组件4设置有两个,两个辅助组件4均包括调节杆401,两个调节杆401的顶端均固定安装有加强伸缩杆402,两个加强伸缩杆402的一端均固定安装有弧形辅助板403,两个调节杆401的底端分别固定安装在底座1的顶部靠近拐角处,通过用力向外拉动加强伸缩杆402,使其展开,从而推动弧形辅助板403移动,并与管道的外表面接触,在两个辅助组件4的作用下,对管道的外表面进行夹持,辅助支撑组件5,提高管道的稳定性,减少晃动不稳。
如图2-图3和图8-图9所示,底板501的底部通过螺钉安装在底座1内部的底面,防护伸缩套502的底部通过螺栓安装在底板501的顶部,多个顶杆512的另一端均活动贯穿至环形板505的内部,多个弹簧514的一端分别与多个顶块513的另一侧外表面固定连接,多个弹簧514的另一端分别与多个内嵌槽509内部的一侧固定连接,多个顶杆512的另一端均与锥形块511的外表面相接触,其中一个加强筋516的外表面固定安装有连接板506,连接板506的底部固定安装有激光测距仪507,底座1内部的底面靠近底板501处固定安装有检测板503,通过弹簧514对顶杆512进行弹性支撑,方便后续在弹簧514的弹力下,拉动顶杆512复位,从而拉动顶块513复位,防护伸缩套502可以对液压杆508进行防护,防止后续铣刀本体310进行切割时,废屑飞溅到液压杆508的外表面,造成液压杆508受损,通过激光测距仪507检测与检测板503之间的距离,并将检测数据通过电信号的方式传输给PLC控制器,PLC控制器根据接收到的距离数据进行识别和比较,当距离数据符合设定的阈值时,PLC控制器则会控制液压杆508暂停,从而对管道上端的合适位置进行支撑。
本发明的使用方法和工作原理为:当进行使用时,第一正反电机202、第二正反电机305、液压缸306、驱动电机309、铣刀本体310、激光测距仪507、液压杆508和电推杆510均与外部的PLC控制器电性连接,将待切割的较长的管道穿过固定基座201放到底座1的内部,此时支撑组件5位于管道的内部,如图3所示,然后依次转动多个调节螺纹杆211,使其一端在夹板212内部转动的同时向固定基座201内部移动,在限位轴213的支撑下,推动夹板212向管道处移动,并与管道外表面接触,通过调节螺纹杆211和夹板212的配合,对管道的下端处进行夹持,使其固定在固定基座201内部,通过外部PLC控制器启动液压杆508和激光测距仪507,通过液压杆508推动防护伸缩套502的顶部向上移动,并推动支撑架504、加强筋516和环形板505等结构在管道内部向上移动,同时带动激光测距仪507移动,激光测距仪507与检测板503位置相对齐,激光测距仪507启动后,会发射激光光束到检测板503顶部,并接收反射回来的激光光束,从而检测出激光测距仪507与检测板503之间的距离,PLC控制器内部提前设置好距离的最大和最小工作阈值,随着加强筋516的移动,带动激光测距仪507一起移动,通过激光测距仪507检测与检测板503之间的距离,并将检测数据通过电信号的方式传输给PLC控制器,PLC控制器根据接收到的距离数据进行识别和比较,当距离数据符合设定的阈值时,PLC控制器则会控制液压杆508暂停,并启动电推杆510,此时环形板505移动到管道偏上方的内部处,在电推杆510输出端的推动下,会将锥形块511从支撑架504中向上顶起,锥形块511的外表面设置较为光滑,顶杆512与锥形块511接触的一端设置呈弧形,如图9所示,便于锥形块511向上移动时,顶杆512的一端可以在锥形块511的外表面滑动,锥形块511上窄下宽,如图9所示,所以锥形块511向上移动的过程中,顶杆512的一端从锥形块511较窄处滑动到下方较宽处,从而将顶杆512向外顶出去,并推动多个顶块513向管道的内壁移动,同时弹簧514受到拉力成为展开的状态,当电推杆510的输出端完全推出时,电推杆510则会自动暂停,此时锥形块511将顶杆512最大程度顶出,使得多个顶块513与管道的内壁紧紧贴合,在支撑组件5的作用下,对管道的上方进行支撑,提高其稳定性,防止管道经过调节组件3完成铣削切割后,上方晃动不稳,不需要工作人员手动扶持,节省人力和工作量,顶块513与管道内壁贴合时,多个橡胶钉515与管道内壁紧紧接触,提高了顶块513与管道内壁接触的紧密性,提高支撑的稳定性,液压杆508的外表面套设了可伸缩的防护伸缩套502,可以对液压杆508进行防护,防止后续铣刀本体310进行切割时,废屑飞溅到液压杆508的外表面,造成液压杆508受损,解决了铣削式切管机对管道进行切割过程中,当放入的管道长度较长时,导致切割后,管道上端很容易晃动不稳,需要工作人员手动扶持,增加了工作量,消耗额外的人力资源,增加疲劳程度的问题,调节杆401的结构如图2所示,包括调节套、内部的调节柱、固定槽和紧固螺栓,通过紧固螺栓对可调节柱进行位置调整,加强伸缩杆402之间连接较为紧密,需要外部施加拉力或推力才可以实现加强伸缩杆402的拉开和缩进,用力向外拉动加强伸缩杆402,使其展开,从而推动弧形辅助板403移动,并与管道的外表面接触,在两个辅助组件4的作用下,对管道的外表面进行夹持,辅助支撑组件5,提高管道的稳定性,减少晃动不稳,对管道下端进行固定,上端进行支撑后,启动驱动电机309,通过驱动电机309的输出端带动铣刀本体310转动,接着启动液压缸306,推动移动板308移动,同时带动滑块311在滑轨312上滑动,在滑块311和滑轨312的配合下,可以提高移动板308移动的稳定性,移动板308的移动会带动驱动电机309、铣刀本体310和废屑盒313一起向管道移动,使得铣刀本体310从管道的外表面进入管道内部,此时废屑盒313的弧形面与管道的外表面距离非常近但并未接触,接着启动第一正反电机202,通过第一正反电机202输出端的转动带动主动轮203转动,并带动与之啮合连接的从动轮205在转动槽204内部转动,接着带动固定环206和转动板207慢慢转动,进一步带动调节组件3慢慢转动,使得铣刀本体310围绕管道进行铣削切割,在切割过程中,铣刀本体310与管道外表面切割处产生的废屑会落到废屑盒313中,通过废屑盒313可以接住掉落下来的废屑,防止废屑掉落到滑轨312或齿轮316上,造成卡顿,影响正常使用,挡板314嵌在卡槽318中较为紧密,需要施加拉力才可以将挡板314抽出,当废屑盒313中的废屑较多时,用力抽出挡板314,即可将废屑盒313中的废屑清理出来,不影响下次使用,通过防护环208可以对转动板207和固定基座201内壁之间的空间进行防护,防止铣刀本体310切割时,废屑通过转动板207和固定基座201内壁之间的空间掉落到转动槽204和从动轮205上,影响其正常转动,启动第二正反电机305,通过第二正反电机305输出端的转动带动转轴315转动,并带动两个齿轮316转动,同时带动与之啮合连接的两个齿杆303向上移动,接着将安装板304向上顶起,使得驱动电机309和铣刀本体310移动至高处,通过第二正反电机305、转轴315、齿轮316和齿杆303的配合,可以实现铣刀本体310高度的调节,便于对管道的不同位置进行切割,提高其灵活性。
其中,第一正反电机202、第二正反电机305、液压缸306、驱动电机309、铣刀本体310、激光测距仪507、液压杆508和电推杆510均为现有技术,其组成部分和使用原理均为公开技术,在这里不做过多的解释。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。