一种大型法兰废品的修复设备和大型法兰加工系统

技术领域

本发明涉及大型法兰加工领域，具体而言，涉及一种大型法兰废品的修复设备和大型法兰加工系统。

背景技术

大型法兰可以采用精密弯曲的成形工艺来完成粗加工，在实际工程中有较大的应用价值。对于一些大型压力容器上使用的与封头相连的法兰，为了保证法兰密封面的平面度和加工精度，在采取了上述的精密弯曲的成形工艺完成法兰本体的粗加工后，先将法兰与封头焊接在一起，随后还应在大型立式车床上再进行法兰密封面的精加工。

然而，大型法兰在加工过程中因操作或机床精度问题，内外径的尺寸难以把控，难免有废品的产生，经济损失巨大。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种大型法兰废品的修复设备，其可以用于修复因加工误差而报废的大型法兰，在一定程度上可以把产品从废品中挽救回来，同时也可以用于法兰内径和外径尺寸的标准化成型。

本发明的目的包括，例如，提供了一种大型法兰加工系统。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种大型法兰废品的修复设备，包括旋转工作台、刀架体、自定心组件和抑制旋转组件；

所述旋转工作台用于放置待修复的法兰废品；

所述刀架体位于所述旋转工作台的上方用于对所述法兰废品的内径和外径中的至少一者进行修复，所述刀架体上设置有多个刀片；

所述自定心组件包括第一滑台和第二滑台，所述第一滑台与所述刀架体的上表面固定连接，所述第一滑台上开设有第一滑槽，所述第二滑台设置有第一滑块和第二滑槽，所述第一滑块滑动设置于所述第一滑槽内，所述第一滑槽和所述第二滑槽垂直设置形成“十”字形；

所述抑制旋转组件与所述第二滑台固定连接。

在可选的实施方式中，所述抑制旋转组件包括凹台和抑制柱，所述凹台上设置有第二滑块和方形凹槽，所述第二滑块滑动设置于所述第二滑槽内，所述抑制柱插入所述方形凹槽内。

在可选的实施方式中，所述旋转工作台上设置有用于抬高所述法兰废品的支撑块。

在可选的实施方式中，所述刀架体的下端面设置有便于插入所述法兰废品的倾斜锥面。

在可选的实施方式中，所述刀架体设置有一个环形的刀片安装板，所述刀片安装板的尺寸与所述法兰废品的内圈或外圈匹配，所述刀片设置于所述刀片安装板的外圆周面以修复所述法兰废品的内径，或所述刀片设置于所述刀片安装板的内圆周面上以修复所述法兰废品的外径。

在可选的实施方式中，所述刀架体设置有两个环形的刀片安装板，分别为内安装板和外安装板，所述内安装板的尺寸与所述法兰废品的内圈匹配，所述外安装板的尺寸与所述法兰废品的外圈匹配，所述刀片包括内径刀片和外径刀片，所述内径刀片设置于所述内安装板的外圆周面上，所述外径刀片设置于所述外安装板的内圆周面上。

在可选的实施方式中，所述刀片包括竖直面、连接弧面和弧形球面，所述连接弧面与所述刀架体的圆周面连接，所述竖直面垂直连接于所述连接弧面，所述弧形球面连接于所述连接弧面和所述竖直面且朝向远离所述连接弧面和所述竖直面的连接线的方向凸出。

在可选的实施方式中，所述刀片上设置有多个贯穿所述竖直面和所述弧形球面的通孔。

在可选的实施方式中，所述大型法兰废品的修复设备还包括支架，所述抑制旋转组件可升降地安装于所述支架上。

在可选的实施方式中，所述第一滑台、所述第二滑台和所述凹台均为圆盘状。

第二方面，本发明提供一种大型法兰加工系统，其包括如前述实施方式任一项所述的大型法兰废品的修复设备。

本发明实施例的有益效果包括，例如：

本发明实施例提供了一种大型法兰废品的修复设备，其利用抑制柱带动自定心组件以及与其连接的刀架体整体向上移动，随后将待修复的法兰废品放置于旋转工作台的支撑块上，法兰废品与支撑块无需夹紧，只需要放置于支撑块上即可。随后利用抑制柱向下运动使刀架体的倾斜锥面插入法兰废品内，便于引导后续的自动定心。驱动旋转工作台使其转动，旋转工作台的转动会带动放置于其支撑块上的法兰废品进行转动，此时与法兰废品接触的刀片会倾向于随着法兰废品进行转动，由于刀架体在凹台和抑制柱的作用下其无法进行转动，因此仅仅在第一滑台上的第一滑槽和第二滑台上的第二滑槽内移动，第一滑槽和第二滑槽垂直设置形成“十”字形的结构，相当于十字联轴器，该结构的设置可以使得刀架体在与旋转的法兰废品接触时，带动刀架体在第一滑槽和第二滑槽内进行移动，实现对刀架体的旋转中心的自动补偿和自定心。当自动定心完成后，刀架体和刀片可保持不动，随着旋转工作台和法兰废品的不断转动，刀片对法兰废品的内径和/或外径进行切削，实现将法兰废品的内径和/或外径标准化，实现对法兰废品的修复。本发明提供的大型法兰废品的修复设备这种结构原理简单，操作简单，在加工余量很小的情况下，表现出优异的性能，同时，本发明提供的大型法兰废品的修复设备也可以用于法兰内径和外径尺寸的标准化成型。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的大型法兰废品的修复设备的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的大型法兰废品的修复设备的主视图；

图3为本发明实施例提供的大型法兰废品的修复设备的刀架体、自定心组件和抑制旋转组件配合的立体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的大型法兰废品的修复设备的刀架体、自定心组件和抑制旋转组件配合的俯视图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为本发明实施例提供的大型法兰废品的修复设备的单个刀片的立体结构示意图。

图标：100-大型法兰废品的修复设备；110-旋转工作台；111-支撑块；120-刀架体；121-刀片；122-竖直面；123-连接弧面；124-弧形球面；125-通孔；126-倾斜锥面；130-自定心组件；131-第一滑台；132-第二滑台；133-第一滑槽；134-第一滑块；135-第二滑槽；140-抑制旋转组件；141-凹台；142-抑制柱；143-第二滑块；144-方形凹槽；150-支架；200-法兰废品。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

第一实施例

请参考图1和图2，本实施例提供了一种大型法兰废品的修复设备100，包括旋转工作台110、刀架体120、自定心组件130、抑制旋转组件140和支架150，接下来将分别对上述旋转工作台110、刀架体120、自定心组件130、抑制旋转组件140和支架150的具体结构进行阐述。

旋转工作台110用于放置待修复的法兰废品200；旋转工作台110上设置有用于抬高法兰废品200的支撑块111，法兰废品200直接放置在支撑块111上，无需将法兰废品200和支撑块111固定，通过驱动旋转工作台110转动可以利用摩擦力带动放置于其表面的法兰废品200进行转动，支撑块111的设置便于将法兰废品200抬高，便于后续的刀架体120能够完全对法兰废品200进行加工，加工更完全，精度更佳。

刀架体120位于旋转工作台110的上方用于对法兰废品200的内径进行修复，刀架体120上固定设置有多个刀片121；利用刀片121对法兰废品200的内径进行修复，使其达到所需的内径。具体来说，刀架体120可以根据需要处理的法兰废品200的内径对刀架体120及其刀片121进行设置，例如，本实施例中，只针对法兰废品200的内径进行修复时，刀架体120设置有一个环形的刀片安装板，刀片安装板的尺寸与法兰废品200的内圈匹配，刀片121设置于所述刀片安装板的外圆周面以修复法兰废品200的内径。需要注意的是，本实施例中的“匹配”是指与待修复的内径进行匹配，便于进行修复。

在其他的实施方式中，刀架体120还可以单独用于对法兰废品200的外径进行修复，此时，刀架体120设置有一个环形的刀片安装板（图未示），刀片安装板的尺寸与法兰废品200的外圈匹配，刀片121设置于刀片安装板的内圆周面上以修复法兰废品200的外径。

在其他的实施方式中，刀架体120还可以同时对法兰废品200的内径和外径进行修复，此时，刀架体120设置有两个环形的刀片安装板（图未示），分别为内安装板和外安装板，内安装板的尺寸与法兰废品200的内圈匹配，外安装板的尺寸与法兰废品200的外圈匹配，刀片121包括内径刀片和外径刀片，内径刀片设置于内安装板的外圆周面上，外径刀片设置于外安装板的内圆周面上。此时内径刀片和外径刀片组成的凹槽将法兰废品200进行包覆，实现同时对法兰废品200的内径和外径进行修复。

还需要说明的是，请参阅3、图4、图5和图6，本实施例中的刀片121区别于常规的刀片结构，本实施例中，刀片121包括竖直面122、连接弧面123和弧形球面124，连接弧面123与刀架体120的圆周面固定连接，竖直面122垂直固定连接于连接弧面123，弧形球面124固定连接于连接弧面123和竖直面122且朝向远离连接弧面123和竖直面122的连接线的方向凸出。本实施例中弧形球面124的设置使得其与法兰废品200的内圆周面和外圆周面接触时，修复效果更好，同时弧形球面124呈现两端小，中间凸出的结构，此时更容易插入法兰废品200中，同时中间凸出部分更容易接触法兰废品200，实现精确的修复。同时竖直面122和弧形球面124的设置，可以使刀片121会倾向于带动刀架体120朝着一个方向转动。

此外，刀片121上设置有多个贯穿竖直面122和弧形球面124的通孔125。由于在修复法兰废品200的过程中，会产生一定的切削屑，通孔125的设计便于将这部分切削屑排出，避免堆积在弧形球面124的一侧。

进一步地，本实施例中，刀架体120的下端面设置有便于插入法兰废品200的倾斜锥面126。倾斜锥面126的设置不仅仅便于将刀架体120插入法兰废品200的中部，同时倾斜锥面126还起到引导自定心的效果。

请参阅图3和图4，自定心组件130包括第一滑台131和第二滑台132，第一滑台131与刀架体120的上表面固定连接，第一滑台131上开设有第一滑槽133，第二滑台132位于第一滑台131的上方，第二滑台132设置有第一滑块134和第二滑槽135，第一滑块134滑动设置于第一滑槽133内，第一滑槽133和第二滑槽135垂直设置形成“十”字形；第一滑台131和第二滑台132均为圆盘状。

本实施例中，利用自定心组件130实现刀架体120的自定心，使得刀架体120对法兰废品200的加工精度更佳。具体来说，第一滑槽133和第二滑槽135垂直设置形成“十”字形的结构，相当于十字联轴器，该结构的设置可以使得刀架体120在与旋转的法兰废品200接触时，带动刀架体120在第一滑槽133和第二滑槽135内进行移动，实现对刀架体120的旋转中心的自动补偿。

请参阅图2、图3和图4，抑制旋转组件140包括凹台141和抑制柱142，凹台141也为圆盘状，凹台141上设置有第二滑块143和方形凹槽144，第二滑块143滑动设置于第二滑槽135内，抑制柱142插入方形凹槽144内，抑制柱142与方形凹槽144过盈配合实现固定连接。抑制柱142可升降地安装于支架150上。凹台141和抑制柱142的设计，可以避免刀架体120的整体转动，而仅仅只在自定心组件130上进行一定范围的滑动，实现对刀架体120的中心进行自定心。

本实施例中设置自定心组件130和抑制旋转组件140的目的在于，虽然法兰废品200是内外径的尺寸难以把控而产生的废品，但是其可修复的尺寸是较小的，此时无法直接对刀架体120进行圆心的定位，定位的过程也较为麻烦且不准确，而本实施例中，通过旋转工作台110带动法兰废品200进行转动，而刀架体120以及其表面的刀片121不进行转动，其仅在与法兰废品200的接触过程中发生一定的位移，通过自定心组件130实现在水平面上的第一滑槽133和第二滑槽135内移动以进行刀架体120的圆心自定心，而抑制旋转组件140的设置可以有效避免刀架体120以及其表面的刀片121随着法兰废品200的转动而转动，从而实现针对加工过程产生的不合格品，加工余量太小而无法在加工的法兰进行修复。

根据本实施例提供的大型法兰废品的修复设备100的工作原理是：利用安装于支架150上的抑制柱142带动自定心组件130以及与其连接的刀架体120整体向上移动，随后将待修复的法兰废品200放置于旋转工作台110的支撑块111上，法兰废品200与支撑块111无需夹紧，只需要放置于支撑块111上即可。随后利用抑制柱142向下运动使刀架体120的倾斜锥面126插入法兰废品200内，便于引导后续的自动定心。驱动旋转工作台110使其转动，旋转工作台110的转动会通过摩擦力带动放置于其支撑块111上的法兰废品200进行转动，此时与法兰废品200接触的刀片121会倾向于随着法兰废品200进行转动，由于刀架体120在凹台141和抑制柱142的作用下其无法进行转动，因此仅仅在第一滑台131上的第一滑槽133和第二滑台132上的第二滑槽135内移动以实现自动定心，当自动定心完成后，刀架体120和刀片121可保持不动，随着旋转工作台110和法兰废品200的不断转动，刀片121对法兰废品200的内径和/或外径进行切削，实现将法兰废品200的内径和/或外径标准化，实现对法兰废品200的修复。

此外，本发明还提供一种大型法兰加工系统，其包括上述大型法兰废品的修复设备100。该大型法兰加工系统可以实现对大型法兰的加工，当加工过程中产生废品时，还可以利用大型法兰废品的修复设备100对该法兰废品200进行修复，提高了产品的合格率。

综上所述，本发明实施例提供了一种大型法兰废品的修复设备100，其利用抑制柱142带动自定心组件130以及与其连接的刀架体120整体向上移动，随后将待修复的法兰废品200放置于旋转工作台110的支撑块111上，法兰废品200与支撑块111无需夹紧，只需要放置于支撑块111上即可。随后利用抑制柱142向下运动使刀架体120的倾斜锥面126插入法兰废品200内，便于引导后续的自动定心。驱动旋转工作台110使其转动，旋转工作台110的转动会带动放置于其支撑块111上的法兰废品200进行转动，此时与法兰废品200接触的刀片121会倾向于随着法兰废品200进行转动，由于刀架体120在凹台141和抑制柱142的作用下其无法进行转动，因此仅仅在第一滑台131上的第一滑槽133和第二滑台132上的第二滑槽135内移动，第一滑槽133和第二滑槽135垂直设置形成“十”字形的结构，相当于十字联轴器，该结构的设置可以使得刀架体120在与旋转的法兰废品200接触时，带动刀架体120在第一滑槽133和第二滑槽135内进行移动，实现对刀架体120的旋转中心的自动补偿和自定心。当自动定心完成后，刀架体120和刀片121可保持不动，随着旋转工作台110和法兰废品200的不断转动，刀片121对法兰废品200的内径和/或外径进行切削，实现将法兰废品200的内径和/或外径标准化，实现对法兰废品200的修复。本发明提供的大型法兰废品的修复设备100这种结构原理简单，操作简单，在加工余量很小的情况下，表现出优异的性能，同时，本发明提供的大型法兰废品的修复设备100也可以用于法兰内径和外径尺寸的标准化成型。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。