新型钢管内壁修磨设备的设计与应用

中国冶金装备网---中国冶金人的网新型钢管内壁修磨设备的设计与应用杨立坤①徐向红钟少振摘要本文介绍了一种集机械、电气、计算机控制于一体的新型钢管内壁修磨设备。通过对该新型钢管内壁修磨设备的设备组成、结构特点、工艺流程的分析，说明了该设备与国内外其它钢管内壁修磨设备在机械结构、修磨效果、修磨后钢管机械性能等方面的不同。关键词钢管内壁修磨设备设备组成修磨装置移动小车DesignandApplicationoftheNewTypeInnerPipeSurfaceGrindingEquipmentYangLikunXuXianghongZhongShaozhen(TianjinSERIMachineryEquipmentCorporationLimited,Tianjin300301)Abstract:Thenewtypeinnerpipesurfacegrindingequipmentthatintegratemechanical，electricandcontrolisintroduced.Throughanalyzingthefacilitycomposing，thestructurecharacteristicsandtheprocesstechnologyofthisequipment,thedifferencesinthestructure,thegrindingeffectandthepipesperformanceaftergrindingbetweenthisequipmentandotherdomesticonesarepointedout.Keywords:pipetheinnerpipesurfacegrindingequipmentfacilitycomposinggrindingdevicethemovingvehicle1前言钢管内壁修磨设备是近几年随着市场对钢管产品精度和质量要求的提高而新生的一种钢管精加工设备。目前国内外钢管内壁修磨设备一种是内孔镗磨机，其加工不同孔径的钢管时需更换不同的磨头，且该设备造价高、磨头备件多、生产率低下，另一种是只针对钢管管端的内外圆修磨设备，这两种钢管内壁修磨设备都有其本身的局限性。本文介绍的自动新型钢管内壁修磨设备，对国内外现有的钢管内壁修磨设备进行了大量的结构改造、技术革新，有效的提高了钢管的外观质量和机械性能。通过对该新型钢管内壁修磨设备的设备组成、工艺流程的分析，说明了该设备与国内外其它钢管内壁修磨设备在机械结构、修磨效果、修磨后钢管机械性能等方面的不同。2设计条件及主要参数待修磨钢管内径：φ300mm～φ1000mm待修磨钢管长度：4m～12m待修磨钢管单根最大重量：10t磨削轮转速：4000r/min3设备组成依据工艺流程，该新型钢管内壁修磨设备主要由以下几部分组成：吸尘装置、修磨装置、移动托管小车1、移动托管小车2。本文着重对该修磨机主体设备进行介绍。图1主机设备1—吸尘装置；2—修磨装置；3—移动托管小车1；4—移动托管小车23.1修磨装置中国冶金装备网---中国冶金人的网图2修磨装置1—修磨装置；2—升降装置；3—摆动支架修磨装置是该新型钢管内壁修磨设备的核心部分，其功能是对钢管内壁进行修磨工作。主要由修磨装置、升降装置、摆动支架等组成，如图2所示。修磨装置安装在摆动支架上，包括一个由气缸驱动以进行定角度调节的套管；套管内部装有由轴承支撑的旋转杆，旋转杆端部设有修磨磨头。修磨装置中的旋转杆及修磨磨头由修磨电机带动其旋转以进行修磨工作。升降装置主要由螺旋升降机、升降驱动电机、升降支架等组成。升降支架与摆动支架相联接，带动摆动支架及其上的修磨装置升降到不同的高度，以修磨不同管径的钢管。摆动支架通过连接轴、座等零部件与升降支架相联接，其上安装有修磨装置及修磨驱动电机。修磨开始时，摆动支架及其上的修磨装置、修磨驱动电机由气缸拉下到一定位置，使修磨磨头压紧待修磨钢管的内壁，以进行修磨工作。图2是修磨装置的结构示意图。3.2移动托管小车移动托管小车的作用是带动不同规格的钢管前后移动以进行修磨工作。移动托管小车上安装有由电机驱动的旋转托辊，用于支撑并带动钢管旋转。两台移动托管小车各安装有一组挡料器，由摆动杆、被动轮等零部件组成，可进行一定角度的调节，作用是在修磨时挡住不同管径的钢管，防止其轴向窜动。在靠近修磨装置的移动托管小车上安装有修磨导向装置，由螺旋升降机、升降驱动电机、导向框架、气缸、支架、支撑辊、导向轮等组成。导向轮用于对修磨装置在修磨工作时进行导向，防止修磨装置在修磨工作时横向摆动。气缸在修磨工作开始时将支架、支撑辊、导向轮拉下到适当的位置，使支撑辊不支撑修磨装置，以进行修磨工作；气缸修磨完毕后将支架、支撑辊、导向轮推起到初始位置，支撑辊带动修磨装置上升到初始位置，修磨结束。螺旋升降机通过升降驱动电机带动导向框架、气缸、支架、支撑辊、导向轮升降到与修磨装置相对应的高度，以适应不同管径的钢管。图3是移动托管小车1的结构示意图。图3移动托管小车11—旋转托辊；2—挡料器；3—修磨导向装置4工艺流程根据钢管的规格，调整移动托管小车1及移动托管小车2的距离，将待修磨钢管放到旋转托辊上，调节移动小车上的挡料器，以夹住待修磨钢管两端；调整修磨装置及移动托管小车1上的修磨导向装置的位置，使修磨装置的修磨磨头处于待修磨位置；启动修磨装置中的气缸，将修磨装置中的摆动支架及其上的中国冶金装备网---中国冶金人的网修磨装置、修磨驱动电机拉下到一定位置，使修磨磨头压紧待修磨钢管的内壁，准备修磨。启动修磨装置中的修磨驱动电机，同时启动两台移动托管小车的旋转托辊驱动电机，使钢管边修磨边旋转，修磨开始。启动两台移动托管小车的行走驱动电机，使小车带动其上的钢管匀速向前推进，最终完成整根钢管内壁的修磨。修磨完毕后，修磨装置中的气缸回到初始位置，两台移动托管小车带动钢管快速后退到初始位置，整个修磨工作结束。5结构创新点该钢管内壁修磨设备采用磨削轮匀速旋转、钢管推进的修磨工艺方法，打破了“内镗”的传统钢管内壁修磨方法，可以对不同规格的钢管内壁进行全方位自动修磨及抛光，有效的提高了钢管的外观质量和机械性能，并且对修磨后产生的多种粉尘有收集功能,满足节能减污的效果。6结论该新型钢管内壁修磨设备消化吸收了国内、外先进的钢管内壁修磨技术，在此基础上又进行了多项技术革新，如设计了可以调整修磨磨削力的机构、限制钢管在磨削时轴向窜动的机构等，有效的提高了钢管的外观质量和机械性能，是集机械、电气、计算机控制于一体的新型钢管内壁修磨设备。实践证明此新型钢管内壁修磨设备具有生产成本低、效率高、使用方便等诸多优点。参考文献1成大先主编.《机械设计手册》第5版.北京:化学工业出版社,2008.2杨叔子主编.《机械加工工艺师手册》.北京:机械工业出版社,2001.3（日）庄司克雄著,郭隐彪,王振忠译.《磨削加工技术》.北京:机械工业出版社,2007.4李伯民,赵波著.《实用磨削技术》.北京:机械工业出版社,1996.(文章来源：中国冶金装备网)