内锥孔加工刀具制造技术

本发明专利技术公开了一种内锥孔加工刀具，包括下刀座、内锥孔刀杆、上刀座和仿形轮；上刀座一侧通过导向机构与下刀座活动连接，使其能够相对于下刀座移动；内锥孔刀杆和仿形轮沿线性间隔固定在上刀座的另一侧；内锥孔刀杆包括刀杆和刀片；刀杆为由固定在刀杆安装架内的横杆和与横杆一体成型的竖杆构成的L形杆体；刀片固定在竖杆底部且靠近仿形轮一侧，其刀刃侧朝向仿形轮探出至刀杆外侧且刀刃侧的倾斜角度与目标内锥孔的孔壁的倾斜角度一致；仿形轮包括轮轴和轮体；轮轴一端固定在上刀座基体上、另一端通过两个轴承可转动地固定在轮体的中心孔内；该内锥孔加工刀具能够实现了内锥孔形式坡口的一次成型，刀座稳定性、加工精度和均匀度均满足工艺要求。均满足工艺要求。均满足工艺要求。

【技术实现步骤摘要】
内锥孔加工刀具


[0001]本专利技术涉及输送石油天然气钢管制造
，特别涉及一种内锥孔加工刀具。

技术介绍

[0002]输送石油天然气的弯管与干线管外径相同，弯管比干线管厚约2
‑
5mm，因此弯管干线管焊接后在内壁存在台阶，该台阶对流体正常流动造成影响，并会加剧焊接处的磨损，为了抵消该台阶对流体流动造成的影响，减少焊接处的磨损，目前中俄东线等重大管线要求弯管管端内壁采用内锥孔形式的坡口，使弯管与干线管焊接处壁厚保持一致。工厂原刀座和刀杆无法实现内锥孔形式坡口的加工，并且该内锥孔与外坡口为一次加工成型，内锥孔成型后无法进行修整，因此加工精度和加工均匀性要求较高。而原刀座结构和形式无法进行如图1所示的内锥孔形式坡口的加工，即在管端A的内壁上加工出具有内锥孔形式的坡口B；因此，为了开发此种形式坡口的加工，有必要研发设计一种加工内锥孔专用刀具。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种提高倒棱刀座的加工精度，实现外坡口与内锥角加工一次成型的内锥孔加工刀具。
[0004]为此，本专利技术技术方案如下：
[0005]一种内锥孔加工刀具，其采用外仿形的方式实现管体内锥孔加工；该内锥孔加工刀具包括下刀座、内锥孔刀杆、上刀座和仿形轮。其中，下刀座安装在倒棱机的旋转花盘上；上刀座一侧通过导向机构与下刀座活动连接，使其能够相对于下刀座沿直线方向移动；内锥孔刀杆和仿形轮沿线性间隔固定在上刀座的另一侧；内锥孔刀杆包括刀杆和刀片；刀杆为L形杆体，其由设置并固定在上刀座的刀杆安装架内的横杆和与横杆一体成型的竖杆构成；竖杆的长度与管体内锥孔的加工长度相适应，其底部且靠近仿形轮一侧杆面内凹形成有与刀片形状和尺寸相适应的安装槽，刀片固定在安装槽内，其刀刃侧朝向仿形轮探出至刀杆外侧且刀刃侧的倾斜角度与目标内锥孔的孔壁的倾斜角度一致；仿形轮包括轮轴和轮体；轮轴竖直设置且其顶端螺纹固定在上刀座基体上；轮体通过两个轴承可转动地固定在轮轴底端，其由上圆柱体和下锥形体一体成型构成；下锥形体的外径自上而下逐渐减小且下锥形体的锥面部分的水平距离与仿形量相适应。
[0006]进一步地，下刀座包括设置在下刀座基体上的定位杆以及设置在定位杆上的锁紧螺母、调整螺纹管和碟簧组件；定位杆水平设置在下刀座基体上方，其后端与固定在下刀座基体一侧的第一定位板连接、前端穿装在位于下刀座基体另一侧的调节板中心开设的调整螺孔内，碟簧组件套装在定位杆外侧，其设置于第一定位板与调节板之间；调整螺纹管、锁紧螺母依次自定位杆前端套装在定位杆上；调整螺纹管为一端设有外六方端的外螺纹管，其外螺纹与调整螺孔的内螺纹相配合且螺纹端抵在碟簧组件的端面上；锁紧螺母一端抵在调整螺纹管的外六方端的端面上并螺纹连接固定在定位杆上；上刀座通过导向机构与上刀座活动连接且能够沿定位杆的轴线方向移动，其包括上刀座基体和刀杆安装架；刀杆安装
架和仿形轮沿定位杆的轴线方向间隔设置在上刀座基体一侧板面的中心线上；刀杆安装架为一朝向仿形轮侧设有开口的中空立方形架体，其在三个方向上的一侧板面上各设有顶紧螺栓。
[0007]进一步地，导向机构为对称设置在下刀座和上刀座之间的两个直线导向机构；每个直线导向机构由直线导轨副和滑块构成，滑块设置在直线导轨副的滑道内并能够沿直线导轨副的轴向移动；两个直线导轨副以其轴线平行于定位杆的方式的固定在上刀座上，两个滑块对应固定在下刀座上。
[0008]进一步地，碟簧组件由20～30对碟簧构成，每对碟簧由两个碟簧呈相对安装构成，使碟簧组件的最大仿形量可达到45mm。
[0009]进一步地，每个碟簧为弧形结构，其厚度为2.5mm。
[0010]进一步地，定位杆由位于前侧的螺杆部和位于后侧的光轴部构成；碟簧组件、第一定位板和调节板套装在其光轴部外侧，调整螺纹管和锁紧螺母套装在其螺杆部外侧。
[0011]进一步地，上刀座基体的另一侧板面上且沿定位杆的轴线方向上对称设置有第二定位板和导向块；第二定位板通过其上的中心孔套装在定位杆外侧且位于碟簧组件与第一定位板之间，导向块通过开设在其上的通槽与调节板相配合，使上刀座相对于下刀座移动时，调节板在导向块的通槽沿轴向移动。
[0012]进一步地，在刀片的下方和上方分别设置有刀垫和压刀块，使刀片和刀垫设置在安装槽内，压刀块压配在刀片上并通过装配在压刀块和竖杆之间的第五螺钉使刀片固定在安装槽内。
[0013]进一步地，在上刀座和直线导轨副之间还对称设置有两块锁紧板；锁紧板由依次连接的第一水平板、竖板和第二水平板一体成型构成，使其轴向截面为“匚”形；两块锁紧板对称设置在上刀座和直线导轨副的两侧并将上刀座和直线导轨副的两端内置于两个锁紧板的通槽内并各通过一个装配在竖板上的紧固螺栓将锁紧板固定在上刀座侧边上；其中，锁紧板的竖板长度与上刀座和直线导轨副端侧的厚度相适应，使锁紧板的第一水平板的下端面和第二水平板的上端面分别压配在上刀座的端侧顶面和直线导轨副的端侧底面上。
[0014]进一步地，刀杆的竖杆长度与管体内锥孔的加工长度相适应。
[0015]进一步地，下刀座基体的两侧边沿处对称地开设有多个安装孔，使下刀座通过一一对应设置在各安装孔内的固定螺栓安装在倒棱机的旋转花盘上。
[0016]该内锥孔加工刀具在结构设计上主要由相对固定的下刀座、可相对于下刀座移动的上刀座、以及设置在上刀座底侧的内锥孔刀杆和仿形轮构成；具体来说，仿形轮与内锥孔刀杆正对设置，消除了因仿形轮与刀杆间距过大导致的仿形误差；刀杆设计为L型，在保证了刀杆刚度的同时解决原刀杆为钩型时因刚度差导致的颤刀问题；在上刀座上设置具有一定数量的碟簧组件作为浮动机构，以有效增加刀座的浮动量，实现了椭圆度偏差大时仍能够进行仿形加工；通过在上刀座和下刀座之间加装两个直线导向机构保证相对移动的方向性，并相对改进了直线导向机构的安装方式便于维护；将轮轴1采用螺纹安装在上刀座4上，使二者的空隙较大，解决了经常塞屑的问题。
[0017]与现有技术相比，该内锥孔加工刀具的运动机构相对简单，有效降低设备发生故障的机率，且能够实现内锥孔形式坡口的一次成型的要求，提高了刀座的稳定性，同时加工精度和均匀度满足工艺要求，且成型后修磨量明显降低。
附图说明
[0018]图1为管端为内锥孔形式的局部结构示意图；
[0019]图2(a)为本专利技术的内锥孔加工刀具的结构示意图；
[0020]图2(b)为本专利技术的内锥孔加工刀具的侧视图；
[0021]图3为本专利技术的内锥孔加工刀具的下刀座的下刀座基体的结构示意图；
[0022]图4为本专利技术的内锥孔加工刀具的下刀座的结构示意图；
[0023]图5(a)为本专利技术的内锥孔加工刀具的内锥孔刀杆的正视图；
[0024]图5(b)为本专利技术的内锥孔加工刀具的内锥孔刀杆的仰视图；
[0025]图6为本专利技术的内锥孔加工刀具的上刀座的结构示意图；
[0026]图7为本专利技术的内锥孔加工刀具的仿形轮的结构示意图；
[0027]图8为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内锥孔加工刀具，其特征在于，包括下刀座(1)、内锥孔刀杆(3)、上刀座(4)和仿形轮(5)；其中，下刀座(1)安装在倒棱机的旋转花盘上；上刀座(4)一侧通过导向机构与下刀座(1)活动连接，使其能够相对于下刀座(1)沿直线方向移动；内锥孔刀杆(3)和仿形轮(5)沿线性间隔固定在上刀座(4)的另一侧；内锥孔刀杆(3)包括刀杆(3a)和刀片(3d)；刀杆(3a)为L形杆体，其由设置并固定在上刀座(4)的刀杆安装架(4d)内的横杆和与横杆一体成型的竖杆构成；竖杆的长度与管体内锥孔的加工长度相适应，其底部且靠近仿形轮一侧杆面内凹形成有与刀片形状和尺寸相适应的安装槽，刀片(3d)固定在安装槽内，其刀刃侧朝向仿形轮(5)探出至刀杆(3a)外侧且刀刃侧的倾斜角度与目标内锥孔的孔壁的倾斜角度一致；仿形轮(5)包括轮轴(5a)和轮体(5d)；轮轴(5a)竖直设置且其顶端螺纹固定在上刀座基体(4c)上；轮体(5d)通过两个轴承(5b)可转动地固定在轮轴(5a)底端，其由上圆柱体和下锥形体一体成型构成；下锥形体的外径自上而下逐渐减小且下锥形体的锥面部分的水平距离与仿形量相适应。2.根据权利要求1所述的内锥孔加工刀具，其特征在于，下刀座(1)包括设置在下刀座基体(1d)上的定位杆(1a)、以及设置在定位杆(1a)上的锁紧螺母(1b)、调整螺纹管(1c)和碟簧组件(1e)；定位杆(1a)水平设置在下刀座基体(1d)上方，其后端与固定在下刀座基体(1d)一侧的第一定位板(1f)连接、前端穿装在位于下刀座基体(1d)另一侧的调节板(1j)中心开设的调整螺孔内，碟簧组件(1e)套装在定位杆(1a)外侧，其设置于第一定位板(1f)与调节板(1j)之间；调整螺纹管(1c)、锁紧螺母(1b)依次自定位杆(1a)前端套装在定位杆(1a)上；调整螺纹管(1c)为一端设有外六方端的外螺纹管，其外螺纹与调整螺孔的内螺纹相配合且螺纹端抵在碟簧组件(1e)的端面上；锁紧螺母(1b)一端抵在调整螺纹管(1c)的外六方端的端面上并螺纹连接固定在定位杆(1a)上；上刀座(4)通过导向机构与上刀座(4)活动连接且能够沿定位杆的轴线方向移动，其包括上刀座基体(4c)和刀杆安装架(4d)；刀杆安装架(4d)和仿形轮(5)沿定位杆的轴线方向间隔设置在上刀座基体(4c)一侧板面的中心线上；刀杆安装架(4d)为一朝向仿形轮(5)侧设有开口的中空立方形架体，其在三个方向上的一侧板面上各设有顶紧螺栓(4a)。3.根据权利要求1或2所述的内锥孔加工刀具，其特征在于，导向机构为对称设置在下刀座(1)和上刀座(4)之间的两个直线导向机构(6)；每个直线导向机构(6)由直线导轨副(6a)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，徐可，皇甫旭丹，郭希兵，李忠诚，朱明阳，张少峰，李其伟，姜大瑛，李田川，
申请(专利权)人：宝鸡石油钢管有限责任公司中油宝世顺秦皇岛钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：