[发明专利]立体变径支撑式管道打磨装置

说明书

本发明公开了一种立体变径支撑式管道打磨装置，呈六面体框架结构，其包括四组对称分布于六面体框架结构四个侧面上的剪叉变径支撑单元、公转驱动单元以及分布于六面体框架结构四个侧棱上的变径驱动单元、粗打磨单元、轴向驱动单元、精打磨单元；剪叉变径支撑单元之间通过直角铰接座铰接，直角铰接座位于六面体框架结构的顶点；公转驱动单元设于轴向驱动单元上并与轴向驱动单元传动连接；粗打磨单元、精打磨单元分别固定在一个打磨滑块上，打磨滑块两端分别通过打磨滑杆和缓冲弹簧浮动连接直角铰接座上；直角铰接座上朝外设有球轮定心单元；本发明可提高所需的径向刚性支撑，保障打磨精度和打磨效率，而粗精打磨单元浮动弹性连接，工作更稳定。

技术领域

本发明涉及一种立体变径支撑式管道打磨装置。

背景技术

在管道内壁打磨加工环节，为了提高管道打磨设备能够适应多种规格的管道，而采用了变径机构与打磨机构配合的方式来增强设备的灵活性、适用性。

但是现有管道打磨设备中的变径机构为独立连接结构，刚性较差，导致打磨精度不高，同时较差的刚性无法承受过大的磨削力，影响打磨效率；还有变径机构与打磨机构之间采用刚性连接，当打磨过程中遇到打磨阻力的突然增加（如存在焊瘤凸起）会导致整个打磨设备失稳，甚至造成打磨设备损坏，进而损伤管道表面。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种立体变径支撑式管道打磨装置。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种立体变径支撑式管道打磨装置，所述管道打磨装置呈六面体框架结构，其包括四组剪叉变径支撑单元、变径驱动单元、粗打磨单元、精打磨单元、轴向驱动单元和公转驱动单元；

所述四组剪叉变径支撑单元对称分布于六面体框架结构的四个侧面上，相邻所述剪叉变径支撑单元之间通过两个直角铰接座转动副连接，所述直角铰接座分布于六面体框架结构的顶点上；

所述变径驱动单元、粗打磨单元、轴向驱动单元、精打磨单元沿周向依次分布于六面体框架结构的四个侧棱上、且分别对应连接在两个上下相对的直角铰接座之间，所述粗打磨单元与精打磨单元中心对称设置，所述公转驱动单元连接在轴向驱动单元上、并与轴向驱动单元传动连接；

所述粗打磨单元、精打磨单元分别固定在一个打磨滑块上，所述打磨滑块的两端分别通过打磨滑杆对应连接在直角铰接座上，所述打磨滑杆的一端固定在直角铰接座上，所述打磨滑杆的另一端活动贯穿打磨滑块，每个所述打磨滑杆上均套设有缓冲弹簧；所述粗打磨单元包括粗打磨盘，所述精打磨单元包括精打磨盘；

与所述变径驱动单元、粗打磨单元、精打磨单元分别对应连接的直角铰接座上均朝外设置有球轮定心单元；

所述变径驱动单元用于驱动四组剪叉变径支撑单元折叠运动而改变六面体框架结构内接圆的直径；

所述轴向驱动单元用于带动整个管道打磨装置沿管道的轴向移动；

所述公转驱动单元用于带动整个管道打磨装置在管道做圆周运动。

其中，所述球轮定心单元包括球轮柱和定心球轮，所述球轮柱的一端固定在直角铰接座上，所述定心球轮活动嵌设于球轮柱的自由端、且突出于球轮柱的表面。

其中，所述轴向驱动单元包括轴向驱动电机、单向齿轮、轴向驱动螺杆、轴向螺母块、滚动磁体和电磁锚定部件，所述轴向驱动电机对应固定在直角铰接座的外侧，所述轴向驱动螺杆的一端活动连接在直角铰接座的内侧并与轴向驱动电机的输出端连接，所述单向齿轮固定套接在轴向驱动螺杆的一端，所述轴向螺母块螺纹连接在轴向驱动螺杆上，所述滚动磁体通过一个磁铁架固定在轴向螺母块上，所述电磁锚定部件固定在相对的另一个直角铰接座上。

其中，所述轴向驱动单元还包括柔性高度补偿垫，所述柔性高度补偿垫设于轴向螺母块与磁铁架之间。