[发明专利]钢管环焊缝内毛刺磨削装置及其磨削方法

权利要求书

1.一种钢管环焊缝内毛刺磨削装置，其特征在于，其包括车架单元、直线移动单元、直线滑台、升降单元、旋转驱动单元、高压气泵、高压喷气盘、磨轮和装持单元，

所述车架单元包括车体、万向轮、数控台、脉冲电源和温度反馈系统，所述万向轮设于所述车体底部，且所述车体的第一端设有手动推手，所述数控台、脉冲电源和温度反馈系统均设于所述车体上，且所述数控台与脉冲电源之间、所述数控台与温度反馈系统之间均通过连接线束连接通讯；

所述直线移动单元设于所述车体的中间部，所述直线滑台上设有所述升降单元，所述升降单元包括液压油缸和升降平台，所述液压油缸均布设置在所述直线滑台的边角处，且所述液压油缸的第一端与所述直线滑台固定连接，所述液压油缸的第二端与所述升降平台固定连接；

所述升降平台上设有所述旋转驱动单元，且所述旋转驱动单元包括旋转轴、轴承座、从动齿轮、旋转电机、第二支撑座和主动齿轮，所述旋转轴为空心轴，所述旋转轴通过所述轴承座支撑于所述升降平台的中间部，且所述旋转轴的第一端设有所述从动齿轮，所述旋转电机通过所述第二支撑座固定设于所述升降平台上，且所述旋转电机的输出轴通过联轴器与所述主动齿轮连接，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合传动；

所述高压气泵、高压喷气盘、磨轮以及装持单元均设于所述旋转轴上，且所述高压气泵靠近所述升降平台，所述高压喷气盘、磨轮以及装持单元均位于所述旋转轴的第二端，所述高压气泵通过环绕设于所述旋转轴外侧的高压通气管与所述高压喷气盘相连通，且所述高压喷气盘的外侧弧面均布设有高压喷头，所述高压喷气盘位于所述磨轮右侧，且所述磨轮左侧设有所述装持单元，所述装持单元包括装持圆盘和检测连接器，所述装持圆盘通过连接线束与所述数控台连接，且所述装持圆盘外侧弧面上均布设有所述检测连接器，所述检测连接器的第一端面设有脉冲电极，且所述检测连接器的第一侧面和第二侧面分别设有双目摄像头和红外测温头；

磨轮的第一端面与装持圆盘的第一端面重合，即装持单元与磨轮紧密接触安装，对磨轮轴向的移动起到限制作用；旋转轴是中空轴，里面有连接线束穿过，该连接线束一直通入到旋转轴的第二端，并且通过旋转轴的最前端的圆孔与装持单元的装持圆盘相接触，为了防止旋转轴和装持单元旋转时连接线束发生缠绕，连接线束与装持单元的孔内壁只是接触，并不固连。

2.根据权利要求1所述的钢管环焊缝内毛刺磨削装置，其特征在于，所述直线移动单元包括丝杠、第一支撑座、直线电机、导轨、滑块、连接板和丝母，所述丝杠的第一端通过轴承支撑于所述第一支撑座上，且所述丝杠的第二端通过联轴器与所述直线电机的输出轴连接，所述导轨分别设于所述车体上，所述滑块设于所述直线滑台的第一端面，且所述直线滑台底部中间处设有所述连接板，所述丝母设于所述连接板上，且所述滑块与所述导轨滑动连接，所述丝母与所述丝杠传动连接。

3.根据权利要求1所述的钢管环焊缝内毛刺磨削装置，其特征在于，所述升降平台的中间位置设有承重块。

4.根据权利要求1所述的钢管环焊缝内毛刺磨削装置，其特征在于，所述高压喷气盘与所述磨轮的轴向间距范围为4mm～6mm。

5.根据权利要求1所述的钢管环焊缝内毛刺磨削装置，其特征在于，所述直线滑台的一侧设有升降控制开关，且所述升降控制开关包括增压按钮、减压按钮以及保压按钮。

6.一种实现权利要求1至5之一所述的钢管环焊缝内毛刺磨削装置的磨削方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、移动所述车架单元至钢管磨削工位；

S2、控制所述液压油缸升起，使得所述旋转轴中心轴线与所述钢管中心轴线重合；

S3、启动所述直线电机，带动所述直线滑台向前移动，使得所述装持单元与所述钢管环焊缝处的端面对齐；

S4、启动所述旋转电机，通过所述双目摄像头将所述钢管环焊缝处的实时形态反馈至所述数控台，并判断所述钢管环焊缝处内毛刺的端面宽度是否大于2mm，当所述钢管环焊缝处内毛刺的端面宽度大于2mm时，则执行步骤S5，当所述钢管环焊缝处内毛刺的端面宽度小于2mm时，则执行步骤S6；

S5、接通所述脉冲电极电源，对所述钢管环焊缝处施加脉冲电流；

S6、启动所述直线电机，带动所述直线滑台继续向前移动，使得所述磨轮的磨削面与所述钢管环焊缝处的端面对齐；

S7、启动所述旋转电机，对所述钢管环焊缝处进行磨削；

S8、通过所述红外测温头将所述钢管环焊缝处的温度实时反馈至所述数控台，并判断所述钢管环焊缝处的温度是否大于600℃，当所述钢管环焊缝处的温度大于600℃时，则启动所述高压气泵，向所述高压喷气盘中通入压强为40MPa的高压气体，当所述钢管环焊缝处的温度小于600℃时，则启动所述高压气泵，向所述高压喷气盘中通入压强为30MPa的高压气体；

S9、判断所述钢管环焊缝处内毛刺的高度是否大于0.4mm，当所述钢管环焊缝处内毛刺的高度大于0.4mm时，则执行步骤S7，当所述钢管环焊缝处内毛刺的高度小于0.4mm时，则执行步骤S10；

S10、停止向所述高压喷气盘中通入高压气体；

S11、启动所述直线电机，带动所述直线滑台向后移动，使得所述装持单元与所述钢管环焊缝处的端面对齐；

S12、接通所述脉冲电极电源，对所述钢管环焊缝处施加脉冲电流，使得所述钢管环焊缝处的裂纹尖端升温融化，进而减少和消除所述钢管环焊缝处的裂纹。