本实用新型涉及石油管具螺纹加工领域,尤其是一种工件孔道扶正夹持平衡器。
背景技术:
钻井、采油、管道输送业中所属管柱连接螺纹的车修或加工由专业技术服务公司完成,而专业技术服务公司所处历史原因形成的生产、技术、工艺、设备、环境要素一般都较陈旧,严重制约单位迈入高新技术领域,社会化技术提升与效益最大化间的强列比对,显现出单位发展动力不足及技术落伍的不良效应。
老旧设备,老旧工艺、老龄化人员生产格局制约企业发展,对服务意识和技术能力的提升形成障碍,特别对于社会化市场需求产品的加工完成能力正逐步丧失,体现在产品加工质量不高,速度慢,产量不促,不能与社会需求关系很好对接。
向高新技术产业发展具有进程,首先,有针对性的提升作业环境配套要素,满足产量与质量间的对应关系,研究cnc管螺纹车床应用技术和装备技术是最基础的发展进程。
现有的s1-343bcnc管螺纹车床,其原值较高,但未能得到充分利用,使用率仅占20%。经分析,目前存在的不足之处在于:1、缺乏先进、高效作业的基础配套设施;2、cnc管螺纹车床的主轴孔内设有前卡盘和后卡盘,用于夹持待加工的工件,但是对于尺寸较小的短体工件,尤其是长度小于前卡盘和后卡盘间距的短体工件,该种短体工件不能被前卡盘和后卡盘同时夹持,只能通过吊装的方式将该种短体工件移动至前卡盘并由前卡盘单独夹紧,致使该短体工件的夹持稳定性差,不利于加工。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于弥补现有技术的不足之处,提供一种工件孔道扶正夹持平衡器,其能够实现工件的导向及夹持,并为短体工件的加工提供支撑,提高工作稳定性。
为了解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:
一种工件孔道扶正夹持平衡器,包括同轴安装在车床的主轴孔内的e型导向器和o型抱卡器;所述e型导向器包括第一钢圈架和导向轮,所述第一钢圈架位置可调地安装在所述主轴孔的内壁上,所述导向轮为多个且周向均布在所述第一钢圈架的内孔中,每一所述导向轮均可沿所述第一钢圈架的径向进行位置调整并锁定,多个所述导向轮共同作用在工件的外壁上,以实现对工件的扶正导向;所述o型抱卡器包括第二钢圈架和抱卡头,所述第二钢圈架位置可调地安装在所述主轴孔的内壁上,所述抱卡头为多个且周向均布在所述第二钢圈架的内孔中,每一所述抱卡头分别通过一气动驱动机构可沿所述第二钢圈架的径向进行伸缩运动,多个所述抱卡头共同作用在工件的外壁上,以实现对工件的夹持。
进一步地,所述e型导向器为两套,所述o型抱卡器为一套,一套所述o型抱卡器置于在两套所述e型导向器之间且三者共同使用一个钢圈架,所述钢圈架由一个所述第二钢圈架和两个所述第一钢圈架一体制成。
进一步地,任一套所述e型导向器上的多个所述导向轮和另一套所述e型导向器上的多个所述导向轮在周向上等间隔地相互错位设置。
进一步地,所述钢圈架上周向均布有多个第一紧固钉,每一所述第一紧固钉分别贯穿螺纹连接在所述钢圈架上,通过调整多个所述第一紧固钉将所述钢圈架锁定在所述主轴孔的内壁上。
进一步地,每一所述导向轮分别可转动地安装在一导向轴上,每一所述导向轴的两端一一对应地套装在两个调节杆上,每一所述调节杆上分别螺纹连接有两个调整螺母以用于将每一所述导向轴的端部锁定在相应的所述调节杆上,每一所述调节杆均固接在所述钢圈架的内壁上。
进一步地,所述导向轮的外壁中间低、两边高且中间的低洼处为弧面并用于与工件的外壁相贴合地接触。
进一步地,所述气动驱动机构包括双缸体、双缸轴、活塞和压簧;其中,所述双缸体固接在所述钢圈架的内壁上,所述双缸轴的第一端连接一所述抱卡头、第二端伸入至所述双缸体的内部并与所述活塞连接,所述活塞在所述双缸体的内腔中滑动并将所述双缸体的内腔分隔为压簧工作腔和气体腔,所述压簧套装在所述双缸轴上并压缩在所述压簧工作腔中,所述气体腔通过通气孔与外部气源连接;通过向所述气体腔内注入压缩气体来驱使所述双缸轴伸出,当所述气体腔内无压缩气体时,在所述压簧的作用下所述双缸轴回缩并复位。
进一步地,所述双缸体匹配地插装在安装架内并由第二紧固钉锁定,所述安装架固接在所述钢圈架的内壁上。
进一步地,所述抱卡头与工件相接触的端面为圆弧面。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
1、e型导向器利用纯机械结构形成对工件传输进入车床主轴孔进程所需的扶正导向,消除工件与车床主轴孔的内壁接触所产生的不良效应,创建新型接触关系,进一步的满足或实现工件轴心线与车床主轴同轴度关系,消除了工件传输进程中的冲撞现象,减少开合卡盘爪进程中的机械磨损和无功时效,减少校对工件所需的劳动和时间消耗。尤其对短体工件(短套管)在车床主轴孔内的传输、夹持所产生的功效凸现,改变了短体工件以吊挂方式从车床的前卡盘方向进、出的工艺和流程,每一单台车床通过独立自动线完成工件替换,不需其它设备、人员配合,占用公共资源少,随意性强,提升整体作业时效达30%,消除人员与工件移运中的接触关系,消除不安全风险。
2、本实用新型中设计有e型导向器和o型抱卡器,巧妙利用车床的主轴孔洞空间,消除了针对短体工件在其孔内所产生的不能导向扶正、传输不畅、不能定位夹持、工件不稳定现象,创建了新型抱卡原理和机构,利用压缩气体快速通行特性和压力能将多支圆周等分的双缸轴推出,再利用压簧的蓄能将活塞自动复位,即形成对工件的向心夹持抱紧或自动退出夹持状态,消除了车制短体工件中所产生的诸多不良现象,提升了加工时效和产品质量,消除了人员接触工件中所产的不安全风险,减轻了劳动强度和劳动量,进一步显现以机代人作业方面的优势特征,真切实意实现机械化、自动化。尤其针对数控型车床作业端,安装有严密防护罩,对于短体工件的替换要依靠吊挂方式从作业端送进、退出的现状具有突出优越特性,所产生的综合性效能更是原作业程序的3~5倍。
附图说明
为了使本实用新型的优点更容易理解,将通过参考在附图中示出的具体实施方式更详细地描述上文简要描述的本实用新型。可以理解这些附图只描绘了本实用新型的典型实施方式,因此不应认为是对其保护范围的限制,通过附图以附加的特性和细节描述和解释本实用新型。
图1为本实用新型的主视剖切图;
图2为本实用新型中e型导向器的主视剖切图;
图3为本实用新型中e型导向器的侧视图;
图4为本实用新型中o型抱卡器的侧视图;
图5为图1去掉下部两个导向轮及相关组件的右视图。
其中,e-001.钢圈架,e-002.第一紧固钉,e-003.调节杆,e-004.调整螺母,e-005.导向轴,e-006.导向轮,e-007.主轴孔的内壁;o-001.双缸体,o-002.压簧,o-003.双缸轴,o-004.抱卡头,o-005.第二紧固钉,o-006.通气孔。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本实用新型实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本实用新型实施方式发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本实用新型实施方式,将在下列的描述中提出详细的结构。显然,本实用新型实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施方式详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本实用新型还可以具有其他实施方式。
在本实用新型的描述中,术语“内侧”、“外侧”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细的说明:
本实用新型提供了一种工件孔道扶正夹持平衡器,整体为圆环筒体形状,包括同轴安装在车床的主轴孔内的e型导向器和o型抱卡器;其中,e型导向器为两套,o型抱卡器为一套,一套o型抱卡器置于在两套e型导向器之间且三者可共享一个最外部分钢圈架e-001,也可以分别独立建造为个性化机构。优选地,本实用新型为两套e型导向器和一套o型抱卡器的组合机构,可相配合地共同对圆心处的工件实现扶正和夹持。
如图1至图3以及图5所示,e型导向器整体为圆环形状,最外部分为钢圈架e-001,其外径与车床的主轴孔的内径相匹配,钢圈架e-001可在车床的主轴孔内滑动以进行位置调整;在钢圈架e-001圆周线上以120°圆心角的等分线为轴线由内向外安装3个贯穿的第一紧固钉e-002;其中第一紧固钉e-002最外端与车床的主轴孔的内壁e-007接触,用于实现钢圈架e-001与车床的主轴孔的内壁e-007定位紧固。在钢圈架e-001圆周线上另一组120°圆心角等分线上、并与第一紧固钉e-002相隔60°圆心角的位置上分别安装3套导向轮e-006;其中导向轮e-006可转动地套装在导向轴e-005上,导向轮e-006与导向轴e-005之间选用相适宜的向心滚珠轴承配合连接,导向轴e-005两端各自形成有一通孔,两个通孔相应地套装在用作支撑机构的两个调节杆e-003上,两个调节杆e-003的一端与钢圈架e-001的内壁稳固连接,实现对导向轮e-006的悬空支撑,每个调节杆e-003上还分别设有两个可以调节导向轮e-001位置的调整螺母e-004,并通过调整螺母e-004的顺时针或逆时针旋转来实现对导向轴e-005的锁固稳定,通过变化调整螺母e-004的位置关系,可进一步满足或实现对不同直径工件的传输扶正和导向。优选地,导向轮e-006的外壁中间低、两边高且中间的低洼处为弧面,能更好地与管状的工件表面形成接触,以利于实现对工件的导向扶正。优选地,任一套e型导向器上的3个导向轮和另一套e型导向器上的3个导向轮在周向上等间隔地相互错位设置,使得两套e型导向器可在更多的不同角度实现对工件的导向扶正。
e型导向器利用纯机械结构形成对工件传输进入车床主轴孔进程所需的扶正导向,消除工件与车床主轴孔的内壁接触所产生的不良效应,创建新型接触关系,进一步的满足或实现工件轴心线与车床主轴同轴度关系,消除了工件传输进程中的冲撞现象,减少开合卡盘爪进程中的机械磨损和无功时效,减少校对工件所需的劳动和时间消耗。尤其对短体工件(短套管)在车床主轴孔内的传输、夹持所产生的功效凸现,改变了短体工件以吊挂方式从车床的前卡盘方向进、出的工艺和流程,每一单台车床通过独立自动线完成工件替换,不需其它设备、人员配合,占用公共资源少,随意性强,提升整体作业时效达30%,消除人员与工件移运中的接触关系,消除不安全风险。
如图1、图4以及图5所示,o型抱卡器整体为圆环形状,最外部分为与e型导向器共用的钢圈架e-001,同样地,钢圈架e-001在o型抱卡器所对应的部分也可设置3个或5个或更多个第一紧固钉e-002,以实现钢圈架e-001与车床的主轴孔的内壁e-007的锁定。
在钢圈架e-001中段的圆周线上以72°圆心角等分线为轴线安装5个双缸体o-001,5个双缸体o-001分别与固接在钢圈架e-001内壁上的5个安装架一一对应地定位装配并分别由若干个第二紧固钉o-005锁定。双缸体o-001内安装有压簧o-002和双缸轴o-003,双缸体o-001固接在钢圈架e-001的内壁上,双缸轴o-003的第一端连接抱卡头o-004、第二端伸入至双缸体o-001的内部并与活塞连接,活塞在双缸体o-001的内腔中滑动并将双缸体o-001的内腔分隔为压簧工作腔和气体腔,压簧o-002套装在双缸轴上o-003并被压缩在压簧工作腔中,即压簧o-002一端顶在活塞上部、另一端顶在双缸体o-001的缸盖内侧,气体腔通过通气孔o-006与外部气源连接;通过外部气源向气体腔内注入压缩气体来驱使双缸轴o-003伸出,此时压簧o-002被压缩,并储存自复位弹性能量,当气体腔内无压缩气体时,压簧o-002所储存的能量再将活塞推回到原位,并使得双缸轴o-003回缩并复位,形成自复位机构及原理。双缸轴o-003处于双缸体o-001外部的第一端安装有抱卡头o-004,抱卡头o-004背离双缸轴o-003的一面设计为圆弧面,圆弧面的直径选择能适宜大多数夹持工件的最佳值即可,这样就能满足所需夹持的全部工件。通过对双缸轴o-003伸缩状态的控制,可进一步实现对车床主轴孔内的工件的定位轴心夹持,保持工件稳定,消除偏离轴心产生旋转离心力现象。
本实用新型中设计有e型导向器和o型抱卡器,巧妙利用车床的主轴孔洞空间,消除了针对短体工件在其孔内所产生的不能导向扶正、传输不畅、不能定位夹持、工件不稳定现象,创建了新型抱卡原理和机构,利用压缩气体快速通行特性和压力能将多支圆周等分的双缸轴推出,再利用压簧的蓄能将活塞自动复位,即形成对工件的向心夹持抱紧或自动退出夹持状态,消除了车制短体工件中所产生的诸多不良现象,提升了加工时效和产品质量,消除了人员接触工件中所产的不安全风险,减轻了劳动强度和劳动量,进一步显现以机代人作业方面的优势特征,真切实意实现机械化、自动化。尤其针对数控型车床作业端,安装有严密防护罩,对于短体工件的替换要依靠吊挂方式从作业端送进、退出的现状具有突出优越特性,所产生的综合性效能更是原作业程序的3~5倍。
综上所述,本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中,本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例,但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。
1.一种工件孔道扶正夹持平衡器,其特征在于,包括同轴安装在车床的主轴孔内的e型导向器和o型抱卡器;
所述e型导向器包括第一钢圈架和导向轮,所述第一钢圈架位置可调地安装在所述主轴孔的内壁上,所述导向轮为多个且周向均布在所述第一钢圈架的内孔中,每一所述导向轮均可沿所述第一钢圈架的径向进行位置调整并锁定,多个所述导向轮共同作用在工件的外壁上,以实现对工件的扶正导向;
所述o型抱卡器包括第二钢圈架和抱卡头,所述第二钢圈架位置可调地安装在所述主轴孔的内壁上,所述抱卡头为多个且周向均布在所述第二钢圈架的内孔中,每一所述抱卡头分别通过一气动驱动机构可沿所述第二钢圈架的径向进行伸缩运动,多个所述抱卡头共同作用在工件的外壁上,以实现对工件的夹持。
2.根据权利要求1所述的工件孔道扶正夹持平衡器,其特征在于,所述e型导向器为两套,所述o型抱卡器为一套,一套所述o型抱卡器置于在两套所述e型导向器之间且三者共同使用一个钢圈架,所述钢圈架由一个所述第二钢圈架和两个所述第一钢圈架一体制成。
3.根据权利要求2所述的工件孔道扶正夹持平衡器,其特征在于,任一套所述e型导向器上的多个所述导向轮和另一套所述e型导向器上的多个所述导向轮在周向上等间隔地相互错位设置。
4.根据权利要求2所述的工件孔道扶正夹持平衡器,其特征在于,所述钢圈架上周向均布有多个第一紧固钉,每一所述第一紧固钉分别贯穿螺纹连接在所述钢圈架上,通过调整多个所述第一紧固钉将所述钢圈架锁定在所述主轴孔的内壁上。
5.根据权利要求2所述的工件孔道扶正夹持平衡器,其特征在于,每一所述导向轮分别可转动地安装在一导向轴上,每一所述导向轴的两端一一对应地套装在两个调节杆上,每一所述调节杆上分别螺纹连接有两个调整螺母以用于将每一所述导向轴的端部锁定在相应的所述调节杆上,每一所述调节杆均固接在所述钢圈架的内壁上。
6.根据权利要求4或5所述的工件孔道扶正夹持平衡器,其特征在于,所述导向轮的外壁中间低、两边高且中间的低洼处为弧面并用于与工件的外壁相贴合地接触。
7.根据权利要求2所述的工件孔道扶正夹持平衡器,其特征在于,所述气动驱动机构包括双缸体、双缸轴、活塞和压簧;其中,所述双缸体固接在所述钢圈架的内壁上,所述双缸轴的第一端连接一所述抱卡头、第二端伸入至所述双缸体的内部并与所述活塞连接,所述活塞在所述双缸体的内腔中滑动并将所述双缸体的内腔分隔为压簧工作腔和气体腔,所述压簧套装在所述双缸轴上并压缩在所述压簧工作腔中,所述气体腔通过通气孔与外部气源连接;通过向所述气体腔内注入压缩气体来驱使所述双缸轴伸出,当所述气体腔内无压缩气体时,在所述压簧的作用下所述双缸轴回缩并复位。
8.根据权利要求7所述的工件孔道扶正夹持平衡器,其特征在于,所述双缸体匹配地插装在安装架内并由第二紧固钉锁定,所述安装架固接在所述钢圈架的内壁上。
9.根据权利要求7或8所述的工件孔道扶正夹持平衡器,其特征在于,所述抱卡头与工件相接触的端面为圆弧面。
技术总结