用于加工管道坡口機卡盤的鏜刀機構及卡盤加工方法與流程

本發明涉及機械夾持件技術領域，具體涉及一種用于加工管道坡口機卡盤的鏜刀機構及卡盤加工方法。

背景技術：

管道坡口機用于在管道上加工坡口，具有特定坡口形狀的管道之間能夠裝配并焊接，以使管道具有不同的用途。管道坡口機通常包括沿軸向分布的兩個卡盤以及位于兩個卡盤之間的刀盤，兩個卡盤用于固定夾持管道，刀盤用于固定設置刀具，且能夠周向旋轉。在刀盤旋轉的過程中，刀具能夠切割被夾持的管道，在管道上加工出具有特定形狀的坡口。

現有技術中，管道坡口機兩個卡盤的中心位置和刀盤的中心位置通常不在同一直線上，存在一定偏移。從而使得兩個卡盤所夾持的管道發生傾斜，影響刀具切割管道時所形成的坡口的尺寸和角度，導致坡口的具體形狀發生改變，不利于管道之間的裝配、焊接，同時影響管道的外觀。

技術實現要素：

本發明解決的問題是現有技術中的管道坡口機兩個卡盤的中心位置和刀盤的中心位置通常不在同一直線上，影響刀具切割管道時所形成的坡口的尺寸和角度。

為解決上述問題，本發明提供一種用于加工管道坡口機卡盤的鏜刀機構，包括：鏜刀桿，所述鏜刀桿的軸向一端固定設有鏜刀；連接座，所述連接座軸向可滑動的套設于所述鏜刀桿的外圍，且周向固定于所述鏜刀桿；緊固件，所述緊固件適于軸向固定所述鏜刀桿和連接座；旋轉軸套，所述旋轉軸套軸向固定連接所述鏜刀桿，且相對所述鏜刀桿周向可旋轉；所述鏜刀、旋轉軸套分別設置于所述連接座的軸向兩側。

可選的，所述鏜刀桿的外壁上設有軸向延伸的滑槽，所述連接座上固定設有適配于所述滑槽的滑塊，所述滑塊設置在所述滑槽中。

可選的，所述滑槽至少為兩個，沿所述鏜刀桿的周向均勻分布；所述滑塊至少為兩個，與所述滑槽一一對應設置。

可選的，所述緊固件為鎖緊螺釘，所述連接座上設有沿徑向方向的螺紋孔，所述鎖緊螺釘適于穿過所述螺紋孔，以固定所述鏜刀桿和連接座。

可選的，所述鏜刀桿的外壁上設有能夠與所述螺紋孔徑向相對的固定孔，所述鎖緊螺釘適于伸入所述固定孔。

可選的，所述連接座上還設有固定支架，用以將所述鏜刀機構固定至管道坡口機。

可選的，所述鏜刀機構還包括旋轉軸，所述旋轉軸固定連接所述旋轉軸套；所述鏜刀桿軸向另一端的端面上設有凹槽，所述旋轉軸的一部分伸入至所述凹槽；所述旋轉軸與所述凹槽的側壁之間固定設有滾動軸承。

可選的，所述鏜刀機構還包括壓蓋，所述壓蓋固定設置于所述鏜刀桿的另一端，并與所述旋轉軸套或旋轉軸之間形成非接觸密封。

可選的，所述旋轉軸套套設于所述鏜刀桿的外圍，所述旋轉軸套與所述鏜刀桿之間設有滾動軸承。

可選的，所述鏜刀桿的軸向一端固定設有刀架，所述鏜刀固定設置于所述刀架。

為解決上述技術問題，本技術方案還提供一種管道坡口機卡盤加工方法，包括：提供管道坡口機，所述管道坡口機具有沿軸向依次設置的第一卡座、刀盤和第二卡座；所述第一卡座軸向固定所述刀盤，所述第一卡座、第二卡座中的至少其中之一能夠軸向運動，以改變所述第一卡座、第二卡座之間的軸向距離；在所述第二卡座上固定設置待加工的第二卡盤毛坯；

提供以上所述的鏜刀機構；將所述連接座固定至所述刀盤，使所述鏜刀朝向所述第二卡盤毛坯；利用緊固件軸向固定所述鏜刀桿和連接座；啟動管道坡口機，所述刀盤周向旋轉，帶動所述鏜刀機構旋轉；控制第一卡座、第二卡座相互靠近，利用所述鏜刀加工所述第二卡盤毛坯，形成所述第二卡盤。

可選的，所述管道坡口機卡盤加工方法還包括：在所述第一卡座上固定設置待加工的第一卡盤毛坯；將所述連接座固定至所述刀盤，使所述鏜刀朝向所述第一卡盤毛坯；控制緊固件，使所述連接座軸向可滑動的套設于所述鏜刀桿；將旋轉軸套固定至所述第二卡盤；啟動管道坡口機，所述刀盤周向旋轉，帶動所述鏜刀機構旋轉；控制第一卡座、第二卡座相互靠近，利用所述鏜刀加工所述第一卡盤毛坯，形成所述第一卡盤。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：

所述的用于加工管道坡口機卡盤的鏜刀機構，能夠直接固定設置于管道坡口機，并對管道坡口機的兩個卡盤進行加工。因此，無需測量管道坡口機的具體尺寸，不用推算兩個卡盤的具體尺寸，不會出現測量兩個卡盤具體尺寸時所產生的誤差，以及單獨加工兩個卡盤時產生的誤差，同時，也不會出現將單獨加工成型后的兩個卡盤分別安裝至對應的兩個卡座時產生的誤差。從而能夠最大限度的保證兩個卡盤的中心位置與刀盤的中心位置在同一直線上。不會使兩個卡盤所夾持的管道發生傾斜，不會影響刀具切割管道時所形成的坡口的尺寸和角度，從而能夠最大限度的保證兩個卡盤的中心位置與刀盤的中心位置在同一直線上。

附圖說明

圖1是本發明具體實施例鏜刀機構的結構示意圖；

圖2是圖1所示a方向的結構示意圖

圖3是圖1所示b-b方向的剖面圖；

圖4是圖3所示c區域的放大圖；

圖5是圖1所示鏜刀機構安裝至管道坡口機，加工第二卡盤時的結構示意圖；

圖6是圖1所示鏜刀機構安裝至管道坡口機，加工第一卡盤時的結構示意圖。

具體實施方式

發明人研究發現，現有技術中，管道坡口機兩個卡盤的中心位置和刀盤的中心位置不在同一直線上的原因在于：管道坡口機的兩個卡盤通常是單獨制造的；即，在管道坡口機未安裝卡盤之前，通過測量管道坡口機的具體尺寸，以推算卡盤的尺寸；根據所推算的卡盤尺寸，加工卡盤。待卡盤加工完成后，再將卡盤安裝至管道坡口機上。

以上卡盤的加工、形成方式在多個過程中均會產生誤差。例如：測量管道坡口機具體尺寸時的誤差，加工卡盤時產生的誤差，以及將卡盤安裝至管道坡口時的誤差。以上誤差均會導致管道坡口機兩個卡盤的中心位置和刀盤的中心位置不在同一直線上，影響刀具切割管道時所形成的坡口的尺寸和角度，導致坡口的具體形狀發生改變。

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細的說明。

參照圖1、圖2，一種鏜刀機構100，所述鏜刀機構100用于加工管道坡口機的卡盤。其中，鏜刀機構100包括鏜刀桿10和連接座20，鏜刀桿10的軸向一端固定設有鏜刀11，鏜刀11用于加工卡盤；連接座20套設于鏜刀桿10的外圍，與所述鏜刀桿10周向固定，但能夠沿鏜刀桿10軸向滑移，所述連接座20用于固定連接管道坡口機。

鏜刀機構100還包括：緊固件30和旋轉軸套40。其中，緊固件30適于將所述鏜刀桿10與連接座20軸向固定；旋轉軸套40與鏜刀11分別設置于連接座20的兩側，旋轉軸套40與所述鏜刀桿10軸向固定，但能夠圍繞鏜刀桿10周向旋轉。

本實施例中，使連接座20與鏜刀桿10周向固定，且能夠沿鏜刀桿10軸向滑移的方式如下：所述鏜刀桿10的外壁上設有軸向延伸的滑槽10a，所述連接座20上固定設有滑塊21(圖3所示)，滑塊21設置在所述滑槽10a中，適配于滑槽10a，能夠沿所述滑槽10a滑移。

具體的，滑槽10a的槽寬與滑塊21的寬度相適應，滑塊21位于滑槽10a中，實現滑塊21與鏜刀桿10的周向固定，即連接座20與鏜刀桿10的周向固定；滑塊21能夠沿滑槽10a的延伸方向滑移，即使得連接座20能夠沿鏜刀桿10的軸向滑移。

需要說明的是，在鏜刀桿10的外壁上可以僅設置一個滑槽10a，也可以設置多個沿周向均勻分布的滑槽10a。當具有多個滑槽10a時，連接座20上需要設置多個沿周向均勻分布的滑塊21，使滑塊21與滑槽10a對應設置；此時，能夠更好的周向固定所述連接座20和鏜刀桿10。

參照圖3，使緊固件30適于將所述鏜刀桿10與連接座20軸向固定的方式如下：所述緊固件30為鎖緊螺釘，所述連接座20上設有沿徑向方向的螺紋孔20a，緊固件30與螺紋孔20a相配合，且能夠穿過所述螺紋孔20a與鏜刀桿10相抵接。

因此，當旋擰緊固件30，使緊固件20穿過螺紋孔20a，并與鏜刀桿10的外壁相抵時，緊固件30能夠實現鏜刀桿10與連接座20的軸向固定；當旋擰緊固件30，使緊固件20不接觸鏜刀桿10時，能夠實現連接座20沿鏜刀桿10的軸向滑移。

具體的，鏜刀桿10的外壁上設有能夠與所述螺紋孔20a徑向相對的固定孔10b。當需要軸向固定鏜刀桿10與連接座20時，通過旋擰緊固件30，使緊固件30的至少一部分伸入至固定孔10b；當需要使連接座20軸向滑移時，通過旋擰緊固件30，使緊固件30脫離出固定孔10b。

進一步的，固定孔10b可以設置多個，多個固定孔10b沿軸向分布，從而使得連接座20能夠在多個軸向位置固定連接鏜刀桿10。

本實施例中，固定孔10b為一個，且設置在所述滑槽10a的底部。

在其他變形例中，緊固件30還可以是螺栓、銷釘等其他連接件，通過在連接座20和鏜刀桿10上設置能夠軸向相對的孔，使螺栓、銷釘等連接件能夠穿過上述孔，以實現連接座20和鏜刀桿10的軸向固定。

參照圖3、圖4，鏜刀11設置于鏜刀桿10的軸向一端，旋轉軸套40設置于鏜刀桿10的軸向另一端。使旋轉軸套40軸向固定連接鏜刀桿10，且能夠相對鏜刀桿10周向旋轉的方式如下：

所述鏜刀機構100還包括旋轉軸41，所述旋轉軸套40固定連接旋轉軸41；在所述鏜刀桿10的軸向一端的端面上設有凹槽10c，所述旋轉軸41的一部分伸入至所述凹槽10c，且與凹槽10c的內壁之間設有滾動軸承42。

具體的，旋轉軸41螺接固定于旋轉軸套40。滾動軸承42具有內圈、外圈和設置于內圈、外圈之間的滾子。所述內圈固定套設于所述旋轉軸41的外周面上，所述外圈固定設置于所述凹槽10c的內壁上。

本實施例中，所述鏜刀機構100還包括壓蓋43，所述壓蓋43固定設置于所述鏜刀桿10的另一端。壓蓋43能夠與所述旋轉軸套40或旋轉軸41之間形成非接觸密封，以防止外界顆粒物等雜質進入凹槽10c中，影響滾動軸承42的潤滑效果，導致鏜刀桿10和旋轉軸套40之間無法正常旋轉。

為了防止旋轉軸套40與鏜刀桿10之間軸向相對運動，滾動軸承42的設置方式如下：在旋轉軸41上軸向套設有兩個滾動軸承，分別為第一滾動軸承42a和第二滾動軸承42b。其中，旋轉軸41的外周面上設有朝向凹槽內壁的環形凸起41a，第一滾動軸承42a、第二滾動軸承42b分別設置于環形凸起41a的軸向兩側。并且，第一滾動軸承42a的內圈軸向抵靠于所述環形凸起41a，外圈軸向抵靠于凹槽10c的底面；第二滾動軸承42b的內圈軸向抵靠于所述環形凸起41a，外圈軸向抵靠于所述壓蓋43。

第一滾動軸承42a軸向相抵于環形凸起41a和凹槽10c的底面，能夠阻止旋轉軸41向凹槽10c的底面靠近，遠離壓蓋43；第二滾動軸承42b軸向相抵于環形凸起41a和壓蓋43，能夠阻止旋轉軸41向壓蓋43靠近，遠離凹槽10c的底面。因此，能夠防止滾動軸承42的內圈與旋轉軸41發生軸向滑移，防止滾動軸承42的外圈與凹槽10c的內壁發生軸向滑移，以更好的軸向固定所述旋轉軸套40與鏜刀桿10。

在其他變形例中，旋轉軸套40還可以如此設置：使旋轉軸套40套設于所述鏜刀桿10的外圍，且在旋轉軸套40與鏜刀桿10之間設置滾動軸承。滾動軸承的內圈固定設置于鏜刀桿10，滾動軸承的外圈固定設置于旋轉軸套40，以實現旋轉軸套40與鏜刀桿10的軸向固定；設置于內圈、外圈之間的滾子實現旋轉軸套40與鏜刀桿10的周向旋轉。

另外，旋轉軸套40的位置并不限于鏜刀桿10的軸向另一端，還可以設置在鏜刀桿10的其他部位，但要滿足：所述連接座20設置于所述鏜刀11和旋轉軸套40之間。

繼續參照圖1，鏜刀桿10的軸向一端固定設有刀架12，所述鏜刀11固定設置于所述刀架12。其中刀架12與鏜刀11可拆卸連接，根據不同需要，可以將不同形狀、具有不同功能的鏜刀11固定設置于刀架12，以加工出不同的卡盤。

繼續參照圖2，所述連接座20上還設有固定支架22，所述固定支架22用以將鏜刀機構100固定至管道坡口機。具體的，固定支架22為沿徑向延伸的固定柱，連接座20上設有四個所述固定支架22，四個固定支架22沿周向均勻分布。

本實施例中，采用鏜刀機構100加工管道坡口機卡盤的方法如下：

參照圖5、圖6，提供管道坡口機200，所述管道坡口機200具有沿軸向依次設置的第一卡座201、刀盤202和第二卡座203，管道坡口機200還具有軸向延伸的滑軌204。其中，第一卡座201與刀盤202軸向固定，且均設置于所述滑軌204上，能夠沿滑軌204滑移，以改變第一卡座201、第二卡座203之間的軸向距離；第二卡座203固定設置在管道坡口機200的軸向一端。

利用所述管道坡口機200在管道上加工坡口時，第一卡座201用于固定第一卡盤，第二卡座203用于固定第二卡盤，刀盤用于固定刀具。待加工的管道被所述第一卡盤、第二卡盤所固定，通過控制刀盤旋轉，實現刀具在管道上加工坡口。

采用鏜刀機構100加工管道坡口機卡盤包括采用鏜刀機構100加工第一卡盤和第二卡盤。具體的，首先加工第二卡盤，具體如下：

參照圖5，在所述第二卡座203上固定設置待加工的第二卡盤毛坯203a，第二卡盤毛坯203a固定至第二卡座203的方式，與加工成型后的第二卡盤固定至第二卡座203的方式相同。

提供以上所述的鏜刀機構100，將所述連接座20固定至刀盤202，確保鏜刀桿10的中心軸線穿過所述刀盤202的中心，并使所述鏜刀桿10具有鏜刀11的一端朝向所述第二卡盤毛坯203a。旋擰緊固件30，使緊固件30伸入至固定孔10b，以軸向固定所述連接座20和鏜刀桿10。此時，鏜刀11對準第二卡盤毛坯203a。

啟動管道坡口機200，所述刀盤202周向旋轉，帶動所述鏜刀機構100旋轉，固定設置于鏜刀桿10的鏜刀11隨之旋轉；控制第一卡座201沿滑軌204滑移，使第一卡座201、刀盤202靠近所述第二卡座203。

在此過程中，鏜刀11逐漸靠近第二卡盤毛坯203a，接觸并加工第二卡盤毛坯203a，直至將第二卡盤毛坯203a加工形成第二卡盤203b(圖6所示)。

在所述第二卡盤203b加工完成之后，繼續采用所述鏜刀機構100加工第一卡盤，具體如下：

參照圖6，在所述第一卡座201上固定設置待加工的第一卡盤毛坯201a，第一卡盤毛坯201a固定至第一卡座201的方式，與加工成型后的第一卡盤固定至第一卡座201的方式相同。

提供以上所述的鏜刀機構100，將所述連接座20固定至刀盤202，確保鏜刀桿10的中心軸線穿過所述刀盤202的中心，并使所述鏜刀桿10具有鏜刀11的一端朝向所述第一卡盤毛坯201a。旋擰緊固件30，使緊固件30脫離固定孔10b，以使所述連接座20和鏜刀桿10之間能夠軸向滑移。此時，鏜刀11對準第一卡盤毛坯201a。

利用加工完成的第二卡盤203b固定所述旋轉軸套40。

啟動管道坡口機200，所述刀盤202周向旋轉，帶動所述鏜刀機構100旋轉，固定設置于鏜刀桿10的鏜刀11隨之旋轉；此時，旋轉軸套40固定于第二卡盤203b，不會發生旋轉，旋轉軸套40、鏜刀桿10之間發生相對旋轉。控制第一卡座201沿滑軌204滑移，使第一卡座201、刀盤202靠近所述第二卡座203。

在此過程中，刀盤202帶動連接座20靠近第二卡座203，鏜刀桿10被所述第二卡座203軸向固定，鏜刀桿10、第二卡座203的軸向位置不變，連接座20沿鏜刀桿10軸向滑移。第一卡盤毛坯201a逐漸靠近所述鏜刀11，所述鏜刀11接觸并加工第一卡盤毛坯203a，直至將第一卡盤毛坯201a加工形成第一卡盤。

以上加工第一卡盤、第二卡盤203b的過程中，鏜刀機構100的中心均對準了刀盤202的中心，在鏜刀機構100旋轉的過程中，鏜刀11加工第一卡盤毛坯201a所形成的圓心同樣對準刀盤202的中心，鏜刀11加工第二卡盤毛坯203a所形成的圓心同樣對準刀盤202的中心。因此，能夠保證加工成型后的第一卡盤的中心位置對準刀盤202的中心位置，同時能夠保證加工成型后的第二卡盤的中心位置對準刀盤202的中心位置。

此種加工方式無需測量管道坡口機的具體尺寸，不用推算第一卡盤和第二卡盤的具體尺寸，因此，不會出現測量第一卡盤、第二卡盤具體尺寸時所產生的誤差，以及單獨加工第一卡盤、第二卡盤時產生的誤差；同時，也不會出現將單獨加工成型后的第一卡盤安裝至第一卡座時產生的誤差，不會出現將第二卡盤安裝至第二卡座時產生的誤差。從而能夠最大限度的保證第一卡盤的中心位置、第二卡盤的中心位置與刀盤的中心位置在同一直線上。

本實施例中，管道坡口機200還包括驅動電機205，驅動電機205的輸出端連接第一卡座201，用以驅動第一卡座201、刀盤202沿滑軌204滑移。

在其他變形例中，若第二卡座203設置于滑軌204上，而軸向固定的第一卡座201與刀盤202固定設置在管道坡口機200的軸向一端。則也能夠采用本技術方案中的鏜刀機構100加工第一卡盤和第二卡盤，具體在上述實施方式的基礎上，加工第一卡盤和第二卡盤的過程中，控制第二卡座203沿滑軌204滑移，以靠近所述第一卡座201與刀盤202即可，不再贅述。

雖然本發明披露如上，但本發明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。