[发明专利]一种用于大型容器的多功能磨削装置及磨削方法

说明书

技术领域

本发明涉及大型容器的磨削，尤其涉及通过安装砂带或砂轮以磨削大型容器焊缝、坡口和堆焊层的装置及方法。

背景技术

大型工业容器如核工业用的核电压力容器、石化工业用的石化压力容器等均为钢板卷制成形后焊接而成，由于其使用要求的特殊性，需要对此类大型压力容器的筒体、封头的内外表面以及纵环焊缝和坡口进行打磨、开设和抛光。焊缝是由钢板对接焊接后形成，根据其在罐体上的形状分为纵焊缝和环焊缝，一般对接处焊缝需要的加工工序有：首先，经过外圈焊接将各段对接或轴向焊接；第二，在先前加工的焊缝背面开焊接坡口；第三，在焊缝背面的坡口处焊接；第四，焊缝余高磨削，此外，有些工业罐体需要对罐体内表面的进行堆焊并磨削堆焊层的余高，以满足使用要求。目前，通常开设焊接坡口、焊根磨削清理及内表面堆焊层磨削主要依靠手工打磨，加工者依靠经验进行加工，磨削面不光滑质量难以保证，而且加工者劳动强度大，工作效率低，磨削产生的粉尘极易使加工者患职业病。为此，中国实用新型专利91230152.X公开了一种“罐体抛磨机”，该罐体抛磨机磨头及支撑部分悬在横梁一端，通过安装在横梁上的蜗轮蜗杆机构使弹性可转支座绕横梁转轴在上下±10°摆动，利用弹簧将滑动支撑架支撑在弹性可转支座上实现磨头在竖直方向浮动，磨头能绕滑动支撑架的支撑轴轴线水平转动并由坚固螺钉定位，但此种抛磨机的不足之处有：加工范围窄，不能在罐体对接处开焊接坡口以及进行焊根清理；滑动支撑架与弹性可转支座相结合刚性差，不能满足大余量强力堆焊层和焊缝的磨削要求；磨头旋转和移动的调整不灵活。为提供一种既能打磨焊缝，又能开焊接坡口以及进行焊根清理，中国实用新型专利200520009848.7公开了一种多功能磨头，该磨头能实现砂带和砂轮的互换，用以开焊接坡口以及进行焊根清理，通过转盘机构、水平移动机构、升降机构、平移机构和旋转机构使磨头旋转和水平移动灵活，通过升降减震器、纵向缓冲器以减震和缓冲，但此种磨头的主轴轴线始终位于与横梁轴线相平行的平面内，磨头不便于对锥形、圆球形及椭圆球形等各类回转体封头的内、外壁堆焊层及焊缝进行加工，磨头不能与被加工面平行贴合，此外，其平移机构采用链传动，不但传动不平稳、振动噪声较大，而且传动间隙过大，不能精确定位；其旋转机构的锁紧除了依靠涡轮蜗杆的自锁，还在旋转套内设置套有锁紧套和调整环的锁紧螺杆，由手动旋转锁紧螺杆使该螺杆头的楔形面将涡轮轮面压紧，此锁紧装置需手动操控，锁定的可靠性较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于大型容器的多功能磨削装置及磨削方法，以方便灵活地对大型容器各处的焊缝、坡口及堆焊层进行贴合磨削。

本发明的技术方案如下：

提供了一种用于大型容器的多功能磨削装置，包括底座、立柱、横梁、十字滑架和磨头总成，其中立柱位于底座上，所述立柱通过两条Y轴升降导轨安装有十字滑架，装有横梁的十字滑架能沿Y轴升降，横梁能沿所设的两条X轴水平导轨在十字滑架内水平移动，在所述横梁一端设有平移机构，该平移机构设有能沿Z轴导柱纵向移动的移动板，移动板与旋转机构相连，该旋转机构能绕平行于X轴的方向旋转，其旋转端固定有磨头总成，该磨头总成包括磨头回转机构及该机构上安装的升降抬刀机构和纵向浮动机构，磨头能绕磨头回转机构的中心轴线旋转、移动，沿主轴轴线浮动，其特征在于：

a、在所述底座的顶面中心固定有立柱回转机构，该立柱回转机构顶部的连接盘上表面与立柱固定，所述立柱回转机构能使立柱绕连接盘的轴线转动，所述底座上表面周向均布有回转锁紧装置，该回转锁紧装置的锁紧臂夹持在连接盘外缘，使连接盘周向固定；

b、所述磨头总成通过门形磨头支承臂与所述旋转机构相连，该磨头支承臂通过翻转机构与磨头回转机构连接；所述翻转机构是磨头支承臂两臂前端分别穿有支撑轴，该支撑轴一端与安装在两臂外侧的翻转减速电机连接，另一端通过传动盘与磨头回转机构的支承环外圆相固定，两支撑轴同轴且通过该支承环的径向轴线，支承环能绕所述支撑轴的轴线旋转，在所述磨头支承臂的两臂内侧安装有空压碟式制动器，制动器的制动片固定在所述传动盘上；所述磨头回转机构包括支承环、滚轮、滚轮轴、和回转环，所述支承环内装有滚轮，该滚轮中穿有滚轮轴，所述回转环分为上环和下环且安装在滚轮轴的两端，所述回转环能绕支承环的轴线旋转并通过锁紧机构锁紧。