含纵向驱动器的焊道整平设备

技术领域

本发明涉及一种能够对焊管上的焊道进行整平处理的设备，特别涉及一种含纵向驱动器的焊道整平设备。

背景技术

金属管材的制造工艺有多种，其中一种是将金属带条沿宽度方向卷曲成管状，然后沿金属带条的长度方向将金属带条的一对长边焊接一起而制成金属管材，再通过整平辊对金属管材上的焊道进行处理使焊道位置光滑平整。焊道整平机上一般设置有用于驱动所述整平辊纵向左右移动的纵向驱动机构。行业上比较常见的是采用油压系统作为纵向驱动机构，例如在先专利ZL201621108514.X中公开的一种节能型双出油缸内整平机。经过长期使用时发现，现场工作时会有金属粉尘、灰尘、水汽等附着在油缸的活塞杆上，导致磨损或刮伤所述活塞杆及密封圈，导致所述油缸漏油，影响整平辊纵向驱动的稳定性，造成焊缝整平缺陷，并且污染周围的工作环境。

后来，有人提出了电机与齿轮、齿条相配合的纵向驱动方式，例如在先专利ZL202221100370.9中公开的一种金属管材整平设备，包括机架、与所述机架滑动连接的基座、设置在所述基座上用于对金属管材的上下侧进行整平操作的第一整平单元，其特征在于，所述基座在若干个驱动机构的驱动下可水平往复运行，所述驱动机构包括固定在所述机架上与所述基座的移动路径相平行的齿条、与所述齿条相配合的齿轮、固定在所述基座上的驱动件，其中，所述驱动件包括减速机和设置在所述减速机上的电机，所述齿轮固定在所述减速机的输出端上。此纵向驱动方式虽然可以克服油缸驱动存在的上述大部分弊端，但是焊道平整效果仍然不佳。

发明内容

针对在先专利ZL202221100370.9进行分析发现，其存在众多的技术问题，例如：由于所述驱动件最终是通过所述减速机作为输出端，所述减速机的设置会导致电机输出动能有所耗损，而且当减速机出现损坏时，也会影响到所述驱动件的正常工作，所述减速机的设置提高了所述驱动件的总体故障率，影响所述驱动件的使用寿命。另外，所述减速机内部是通过齿轮传动机构、蜗杆传动机构、齿轮-蜗杆传动机构等进行传动，会存在机械磨损，最终影响到传动精度和稳定性。其次，固定在所述减速机的输出端上的齿轮与固定在所述机架上的齿条之间是机械传动，长期工作运行会出现机械摩损，丧失精度，导致纵向移动换向时出现明显的颠簸振动，运动平稳性差，造成管材、整平辊划伤或整平后的焊道出现不均匀的压痕等现象，焊道平整效果不佳。

针对现有技术的不足，本发明提出一种含纵向驱动器的焊道整平设备，包括底座和滑动设置于所述底座上的用于对管材的焊道进行整平处理的整平组件，所述整平组件包括一对能够相对移动并夹持管材的压辊件，一对所述压辊件的夹持轴线沿纵向延伸；其特征在于，在所述底座上还设置有纵向驱动器，所述纵向驱动器包含固定磁座以及悬设于所述固定磁座一侧的滑动磁块，所述固定磁座和滑动磁块其中的一个含有初级电磁线圈，另一个含有次级磁体，所述初级电磁线圈能在交流电流激励下产生行波磁场，所述行波磁场与次级磁体的磁场相互作用产生驱动所述滑动磁块拖动所述整平组件沿纵向左右滑动的驱动力。

根据上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益技术效果在于：

由于驱动所述滑动磁块左右滑动的驱动力，是由所述行波磁场与次级磁体的磁场相互作用产生，并且所述滑动磁块悬设于所述固定磁座一侧，这样，所述固定磁座与滑动磁块不相互接触，它们之间也就不需要设置机械传动机构，如此减少了因长期磨损出现机械配合松动导致所述滑动磁块在纵向滑动以及换向过程中出现大幅度颠簸振动的不利因素，有利于提高所述滑动磁块的滑行平稳性，也就能够减小一对所述压辊件的纵向行走换向时产生的振动，优化焊道的整平平滑度。另外，通过调节所述初级电磁线圈的电压、电流等电参数，可以使所述滑动磁块获得不同的纵向滑动速度、纵向拖动力，因此所述滑动磁块向所述整平组件传递动能的过程中并不需要使用到减速机作为动力传动机构，省略所述减速机的设置相当于减少了诱发故障产生的不利因素，有利于延长所述纵向驱动器的使用寿命，并减少所述减速机对电能、输出动能的损耗，提高所述焊道整平设备的电能利用率。其次，所述滑动磁块的灵敏度高，能够快速转换运动方向，从而能够快速拖动所述整平组件纵向往复滑动，提高所述焊道整平设备的整平效率。

进一步的技术方案还可以是，设置有一个所述纵向驱动器，所述纵向驱动器设置在所述整平组件的横向前侧或后侧；又或者设置有两个所述纵向驱动器，两个所述纵向驱动器分置在所述整平组件的横向前侧和后侧。

进一步的技术方案还可以是，所述滑动磁块固定连接于所述整平组件上，并利用所述整平组件提供的支撑悬挂于所述固定磁座的一侧。

进一步的技术方案还可以是，所述整平组件包括有平卧布置的第一翼板，所述滑动磁块固定连接于所述第一翼板上；在所述底座上还设置有第一纵向导轨，所述第一翼板通过第一滑座滑动设置于所述第一纵向导轨上。

进一步的技术方案还可以是，所述滑动磁块固定连接于所述第一翼板的下方，并悬挂于所述固定磁座的上方。

进一步的技术方案还可以是，所述整平组件还包括有平卧布置的第二翼板，所述第二翼板与第一翼板横向前后分置，在所述底座上还设置有第二纵向导轨，所述第二翼板通过第二滑座滑动设置于所述第二纵向导轨上。

进一步的技术方案还可以是，所述整平组件还包括有安装框，所述安装框包括有一对沿横向前后分置的第一竖框体和第二竖框体，一对所述压辊件包括上压辊和位于所述上压辊下方的下压辊，所述上压辊和下压辊分别连接于所述第一竖框体、第二竖框体的之间；所述第一竖框体固定连接所述第一翼板，所述第二竖框体固定连接所述第二翼板。

进一步的技术方案还可以是，所述第一翼板固定连接于所述第一竖框体的中部，所述第二翼板固定连接于所述第二竖框体的中部，所述上压辊能够布置到所述第一翼板、第二翼板的上侧，所述下压辊能够布置到所述第一翼板、第二翼板的下侧。

进一步的技术方案还可以是，所述底座上设置有空腔，所述第一竖框体、第二竖框体的下部伸入到所述空腔中，所述下压辊能够部分或全部地伸入到所述空腔中。

进一步的技术方案还可以是，还包括有第一加强连接板和第二加强连接板，所述第一加强连接板固定连接于所述第一翼板与第一竖框体之间；所述第二加强连接板固定连接于所述第二翼板与第二竖框体之间。

由于本发明具有上述特点和优点，为此可以应用到含纵向驱动器的焊道整平设备中。

附图说明

图1 是应用本发明技术方案的含纵向驱动器的焊道整平设备的立体结构示意图；

图2 是应用本发明技术方案的含纵向驱动器的焊道整平设备的俯视结构示意图；

图3 是图2中的A-A方向的剖视结构示意图。

实施方式

下面结合附图对应用本发明技术方案的含纵向驱动器的焊道整平设备的结构作进一步的说明。

如图1～3所示，含纵向驱动器3的焊道整平设备，包括底座6和滑动设置于所述底座6上的用于对管材的焊道进行整平处理的整平组件100，所述整平组件100包括一对能够相对移动并夹持管材的压辊件（1、11），一对所述压辊件（1、11）的夹持轴线沿纵向延伸；其特征在于，在所述底座6上还设置有纵向驱动器，所述纵向驱动器包含固定磁座31以及悬设于所述固定磁座31一侧的滑动磁块32，所述固定磁座31和滑动磁块32其中的一个含有初级电磁线圈（图中未画出），另一个含有次级磁体（图中未画出），所述初级电磁线圈能在交流电流激励下产生行波磁场，所述行波磁场与次级磁体的磁场相互作用产生驱动所述滑动磁块32拖动所述整平组件100沿纵向左右滑动的驱动力。

其中，一对所述压辊件（1、11）的夹持轴线的延伸方向是与夹持于一对所述压辊件（1、11）上的管材的长度延伸方向是一致的，也就是说夹持于一对所述压辊件（1、11）上的管材的长度延伸方向也是纵向，即附图中的Y轴方向。当操作者面向所述焊道整平设备，夹持于一对所述压辊件（1、11）上的管材沿操作者的左右方向延伸时，将操作者面部所朝向的方向定义为横向，即附图中的X轴方向；将垂直于X轴和Y轴的方向定义为竖向，即附图中的Z轴方向。

其中，所述底座6是所述焊道整平设备的安装基座，用于为所述焊道整平设备上的整平组件100、纵向驱动器3等功能模块提供支撑。所述底座6可以是一体式的基座，亦可以由多个分体式的基座组成。

其中，一对能够相对移动的压辊件（1、11），可以理解为在整平操作过程中，一对所述压辊件（1、11）皆可以移动，亦可以理解为其中一个压辊件（1或11）固定不动，另一个压辊件（11或1）移动。一对所述压辊件（1、11）的张合移动方向可以是上下、左右、或其他方向，主要是取决于管材上的焊道的摆放位置。一般情况下所述管材上的焊道是朝上或下放置的，一对所述压辊件（1、11）沿竖向分置于所述管材的上下两侧。整平过程中，先在所述管材内插入芯棒9，一对所述压辊件（1、11）合拢夹持所述压辊件（1、11）并与芯棒9协同挤压整平所述管材上的焊道。

其中，所述固定磁座31和滑动磁块32其中的一个含有初级电磁线圈，另一个含有次级磁体，上述特征包含两种可供选择的技术方案，第一种为所述固定磁座31上含有初级电磁线圈，所述滑动磁块32上含有次级磁体；第二种为所述滑动磁块32上含有初级电磁线圈，所述固定磁座31上含有次级磁体。下面以第一种技术方案为例作介绍。所述初级电磁线圈可以为三相绕组，所述固定磁座31包括有导向壳体，所述电磁线圈封装于所述导向壳体内，这样可以通过所述导向壳体保护所述电磁线圈，以免外物碰撞损坏所述电磁线圈，当然在另外的实施方式中还可以是所述固定磁座31包括有纵向延伸的铁芯，所述初级电磁线圈缠绕在所述铁芯上并外露出来。总之，所述固定磁座31的结构形式多样，不一一列举。所述次级磁体是能够产生磁场的物质或材料，在本实施例中，所述次级磁体为永磁体，当然在其它的实施例中还可以是软磁体。从结构上看，所述次级磁体可以与所述滑动磁块32一体成型（例如所述滑动磁块32直接采用永磁体或软磁体制造而成）；又或者所述滑动磁块32包括磁座壳，所述次级磁体安装于所述磁座壳内。所述次级磁体与所述滑动磁块32之间的结构方式多样，不一一列举。当向所述初级电磁线圈通入交流电流时，所述电磁线圈产生行波磁场，所述行波磁场是一种线性平移的交变磁场，与所述次级磁体的磁场相互作用产生驱动力,由于此时所述固定磁座31被固定，在所述驱动力的作用下所述滑动磁块32沿纵向左右滑动，同时所述滑动磁块32还拖动所述整平组件100一起沿纵向左右滑动。所述滑动磁块32滑动时非常平稳，能够带动所述整平组件100平稳的纵向滑动，提高焊道的整平平滑度。

其中，所述滑动磁块32是拖动所述整平组件100沿纵向左右滑动的，所述滑动磁块32不需要承载所述整平组件100，有利用减少所述滑动磁块32的负载，减少能耗。

其中，所述滑动磁块32悬设于所述固定磁座31一侧，在一种具体应用中，所述滑动磁块32可以选择悬设于所述固定磁座31的上侧、左侧或右侧。为了使所述滑动磁块32悬设于所述固定磁座31一侧，可供选择的技术方案是多样的，例如在所述滑动磁块32与所述固定磁座31上分别设置磁铁，利用所述磁铁的排斥力使滑动磁块32悬浮起来。而本实施例采用不同的技术方案，下面进行详细论述。

如图3所示，所述滑动磁块32固定连接于所述整平组件100上，并利用所述整平组件100提供的支撑悬挂于所述固定磁座31的一侧。这样，既能实现所述滑动磁块32的悬挂定位，还能使所述滑动磁块32能够拖动所述整平组件100沿纵向左右滑动。

进一步的，所述整平组件100包括有平卧布置的第一翼板4，所述滑动磁块32固定连接于所述第一翼板4上；在所述底座6上还设置有第一纵向导轨41，所述第一翼板4通过第一滑座42滑动设置于所述第一纵向导轨41上。其中，所述第一翼板4平卧布置，其宽面幅大致平衡于X轴和Y轴，平稳性好，在此基础上，所述第一翼板4与所述第一纵向导轨41的滑动配合，能够进一步提高所述整平组件100的滑动平稳性，并为所述滑动磁块32提供平稳的支撑，有利于所述滑动磁块32与固定磁座31保持稳定的间距，形成稳定的驱动力。所述滑动磁块32可以固定连接于所述第一翼板4 的多个方位上，而在本实施方式中，所述滑动磁块32固定连接于所述第一翼板4的下方，并悬挂于所述固定磁座31的上方。

所述整平组件100还包括有平卧布置的第二翼板5，所述第二翼板5与第一翼板4横向前后分置，在所述底座6上还设置有第二纵向导轨43，所述第二翼板5通过第二滑座44滑动设置于所述第二纵向导轨43上。这样，在所述第一翼板4与第二翼板5的协同作用下，能够进一步提高所述整平组件100的滑动平稳性。

所述整平组件100还包括有安装框2，所述安装框2包括有一对沿横向前后分置的第一竖框体21和第二竖框体22，一对所述压辊件包括上压辊1和位于所述上压辊1下方的下压辊11，所述上压辊1、下压辊11分别连接于所述第一竖框体21、第二竖框体22的之间；所述第一竖框体21固定连接所述第一翼板4，所述第二竖框体22固定连接所述第二翼板5。进一步的，所述第一翼板4固定连接于所述第一竖框体21的中部，所述第二翼板5固定连接于所述第二竖框体22的中部，所述上压辊1能够布置到所述第一翼板4、第二翼板5的上侧，所述下压辊11能够布置到所述第一翼板4、第二翼板5的下侧。这样，所述上压辊1、下压辊11分置于所述第一翼板4、第二翼板5的上下两侧，降低所述整平组件100的重心，进一步提高所述整平组件100的滑动平稳性。所述底座6上设置有空腔61，所述第一竖框体21、第二竖框体22的下部伸入到所述空腔61中，所述下压辊11能够部分或全部地伸入到所述空腔61中。如此充分利用所述底座6上的可用空间，使所述焊道整平设备的结构紧凑，减小总体占有空间。

所述整平组件100还包括有第一加强连接板8和第二加强连接板81，所述第一加强连接板8固定连接于所述第一翼板4与第一竖框体21之间；所述第二加强连接板81固定连接于所述第二翼板5与第二竖框体22之间。这样，通过所述第一加强连接板8有利于强化所述第一翼板4与第一竖框体21之间的连接强度和安装稳定性，通过所述第二加强连接板81有利于强化所述第二翼板5与第二竖框体22之间的连接强度和安装稳定性，同时还有利于提高所述整平组件100的滑动平稳性。

如图3所示，在本实施方式中，设置有一个所述纵向驱动器3，所述纵向驱动器3设置在所述整平组件100的横向前侧或后侧。当然在其他的实施方式中，还可以设置有两个所述纵向驱动器3，两个所述纵向驱动器3分置在所述整平组件100的横向前侧和后侧。