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大口径端面管道坡口机的研发与应用

  研发主要内容、技术关键及技术指标 
  一、管端坡口整形机总体布局及主要部件结构 
  1.坡口机的结构 
  管端坡口机主要组成部分有:导向轮;定心装置;偏心轮;刀架;吊点;操控机构;进给机构;支架;传动机构;转盘机构芯轴;润滑点。 
  2.自动定心装置 
  (1)自动定心装置的基本功能:自动定心装置有两个基本的功能:首先,要考虑坡口机对管端坡口进行加工时在管内的中心定位;其次,要保证坡口机在切削时的定位精度,即必须保证加工出的坡口端面和管道轴线的垂直度。
  (2)自动定心装置的结构:自动定心装置由涨紧油缸、涨紧花盘、传动连杆、涨紧顶杆、涨紧基盘及涨紧块组成。油缸推动活塞杆带动顶杆动作,由顶块实现自动定位。 
  3.切削盘及主传动机构 
  切削盘及主传动机构的基本功能:切削盘是切削的主要执行元件。切削盘上布置了4个切削刀架,每个刀座上可以装一把切刀,通过对刀盘刀架上的切刀进行组合可加工V型、X型、U型以及各种复合型坡口,每种坡口的角度、深度、钝边厚度等参数可方便地调节。切削盘固定在与定心装置连接的主轴上,且可以实现轴向移动;由星型液压马达经齿轮减速器驱动切削盘实现主旋转,并根据计算得到的切削扭矩,选低速大扭矩液压马达作为主切削马达。 
  4.切削盘轴向进给机构 
  切削盘轴向进给机构,主要实现切削盘的轴向进给运动(包括工进、快进、快退)。它由进给液压油缸经丝杠、螺母和液压调速系统实现轴向进给;进给的行程根据实际切削要求以及管口的情况确定为 65 mm,轴向进给速度通过调整液压油缸的调速阀改变(进给速度范围为0.05~1.2 mm/r);经计算切削力得到轴向进给的油缸压力和流量,从而选择较宽调整范围的流量调速阀。 
  二、技术关键 
  由于管端坡口机的整个切削过程要求参数匹配的稳定性好,所以,在主回路上设置调速阀以确定进给油缸的流量,同时增加背压阀,实现刀架进给时的稳定性,否则,造成切削不稳,打刀、磨刀,严重时造成刀杆断裂;为了实现对进给行程的监控在进给油缸的进给回路上设置了行程阀,避免由于误操作可能带来的问题,保护了进给装置和切削装置。 
  管端坡口整形机切削盘的转速是该项目成功的关键,切削速度主要靠液压泵的排量、液压马达的功率和转速、液压回路的效率,在排量和转速满足要求的前提下,若管路阻力太大,直接影响到切削盘的转速,所以设计优秀的液压系统回路是必不可少的步骤。 

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