鋼管端面平頭倒棱設(shè)備改進(jìn)設(shè)計(jì)

董錦文

摘 要：隨著客戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提升，通過對現(xiàn)有倒棱設(shè)備工作觀察，分析不足之處，并且針對設(shè)備不足之處，提出解決辦法及措施，實(shí)施后效果明顯。

關(guān)鍵詞：鋼管；平頭倒棱機(jī)；凸輪；行星錐盤無級(jí)變速機(jī)

前言

焊管分廠鋼管端面都需要進(jìn)行加工，現(xiàn)有平頭倒棱設(shè)備通過氣缸推動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀盤對鋼管端面進(jìn)行平頭倒棱。由于氣體的易壓縮性，倒致旋轉(zhuǎn)刀盤進(jìn)刀過程中，速度不穩(wěn)定，同時(shí)液壓阻尼缸由于有沖擊引起阻尼缸瞬間壓力大，缸體漏油現(xiàn)象比較嚴(yán)重，造成旋轉(zhuǎn)刀盤工進(jìn)過快，平頭倒棱刀片損耗量大，成本上升，由于換刀調(diào)整時(shí)間長，影響作業(yè)率。

1 現(xiàn)有工藝過程

鋼管經(jīng)步進(jìn)臺(tái)架，送至平頭倒棱工位，夾緊氣缸夾后，進(jìn)刀氣閥得電，氣缸進(jìn)刀側(cè)進(jìn)氣，活塞推動(dòng)長軸推桿，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀盤快速進(jìn)給，長軸推桿走過A距離后，快進(jìn)行程結(jié)束，并且進(jìn)入工進(jìn)行程，阻尼缸介入工作，油液經(jīng)節(jié)流閥返回蓄能器，旋轉(zhuǎn)刀盤按工進(jìn)速度進(jìn)給，長軸推桿繼續(xù)朝工作方向運(yùn)動(dòng)，長打推桿走過B距離后，工進(jìn)行程結(jié)束，并保持2-3秒時(shí)間，接著退刀氣閥得電后，氣缸退刀側(cè)進(jìn)氣，旋轉(zhuǎn)刀盤快速退回原位，等待下一工作循環(huán)。

氣路管長，接頭多，常出現(xiàn)漏氣，噪音大，并且浪費(fèi)能源，壓力低時(shí)就會(huì)造成工作不到位，而無法進(jìn)行平頭倒棱或者平頭倒棱不到位，產(chǎn)生端面毛刺高，影響產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)氣缸密封件損壞后難以更換比較難，維護(hù)困難，阻尼缸由于是在旋轉(zhuǎn)刀盤快進(jìn)過程中介入工作的，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬間的高壓，這種高壓會(huì)損壞密封件，造成液壓油泄漏，污染環(huán)境，并且在操作人員沒有及時(shí)加油的情況下，則會(huì)出現(xiàn)阻尼缸的阻尼效果沒有，則會(huì)出現(xiàn)工進(jìn)過程速度快，造成打平頭刀片，并且鋼管端面會(huì)出現(xiàn)啃管現(xiàn)象或者端面撕裂。如圖（1）A尺寸為快進(jìn)行程，B尺寸為工進(jìn)行程。

圖（1）

2 改進(jìn)后工藝

通過對圖（1）的工作過程的分析，現(xiàn)采用圓柱凸輪機(jī)構(gòu)來代替圖（1）的氣動(dòng)-液壓阻尼結(jié)構(gòu)，為了滿足快進(jìn)，工進(jìn)的功能要求，通過設(shè)計(jì)凸輪曲槽曲線來完成上述兩種功能。凸輪曲線設(shè)計(jì)成三段：（1）快進(jìn)段；（2）工進(jìn)段；（3）快退段。圓柱凸輪曲線初始1/4周為快進(jìn)段，軸向行程為20mm，1/4-3/4周為工進(jìn)段，軸向行程為8mm，3/4-4/4周為快退段，軸向行程為-28mm。從動(dòng)件采用滾球軸承凸輪曲線展開圖為圖（2）動(dòng)力改采用帶電機(jī)的行星錐盤無級(jí)變速機(jī)。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)為圖（3）。凸輪起始位置在退回底端，工作時(shí)電機(jī)得電，經(jīng)過行星錐盤無級(jí)變速機(jī)減速后帶動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪帶動(dòng)安裝在支承板上的從動(dòng)輥?zhàn)影丛O(shè)定曲線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)刀盤的快進(jìn)，工進(jìn)和快退功能。

圓柱凸輪的設(shè)計(jì)從而實(shí)現(xiàn)了，快進(jìn)，工進(jìn)的準(zhǔn)確定位，不存在漏掉鋼管平頭的現(xiàn)象，由于是勻速推進(jìn)，所以刀片的受力均勻，刀片磨損小，鋼管端面質(zhì)量好，動(dòng)力采用帶交流異步電機(jī)的行星錐盤無級(jí)變速機(jī)，交流電機(jī)機(jī)械特性硬，轉(zhuǎn)速變化小所以圓柱凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度勻稱，并且變速機(jī)的調(diào)整范圍大，能非常容易適應(yīng)不同鋼管材質(zhì)對平頭刀片線速度的要求，調(diào)整也相對簡單，同時(shí)少了液壓油的污染。

圖（2）

圖（3）

3 結(jié)束語

經(jīng)現(xiàn)場使用，鋼管端面質(zhì)量明顯優(yōu)于先前加工質(zhì)量，端面光滑。消除了氣源的噪聲以及液壓油的污染。操作簡單，調(diào)整方便，只需調(diào)整無級(jí)變速器調(diào)節(jié)旋鈕。

參考文獻(xiàn)

[1]成大先，王德夫，姜勇，等.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第三版）[M].化學(xué)工業(yè)出版社，1994（4）93-136.