申请/专利权人：南京宝色股份公司

申请日：2019-04-30

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN110103128B

主分类号：B24B29/08

分类号：B24B29/08;B23P15/00;B23P15/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2019.09.03#实质审查的生效;2019.08.09#公开

摘要：本发明属于钛管内壁抛光领域，具体涉及一种小直径钛管内壁抛光装置、其制造方法以及抛光方法；所述一种小直径钛管内壁抛光装置抛光装置，包括电机和抛光组件，所述抛光组件包括传动轴、第一轴承、外套筒、第二轴承和抛光轮，所述传动轴的一端与所述电机连接，所述传动轴的另一端与所述抛光轮连接，所述传动轴放置在所述外套筒内，所述第一轴承和第二轴承设置在所述传动轴上，所述外套筒与第一轴承中间设置有第一止动环，所述外套筒与第二轴承中间设置有第二止动环。本发明的抛光装置具有固定式抛光装置适用于直径较小的管材内壁抛光处理优点，同时又具有插入式抛光装置不受空间、环境影响的优点。

主权项：1.一种小直径钛管内壁抛光装置的制造方法，其特征在于，所述小直径钛管内壁抛光装置，包括电机（1）和抛光组件，所述抛光组件包括传动轴（2）、第一轴承（4）、外套筒（5）、第二轴承（6）和抛光轮（8），所述传动轴（2）的一端与所述电机（1）连接，所述传动轴（2）的另一端与所述抛光轮（8）连接，所述传动轴（2）放置在所述外套筒（5）内，所述第一轴承（4）和第二轴承（6）设置在所述传动轴（2）上，所述外套筒（5）与第一轴承（4）之间设置有第一止动环（3），所述外套筒（5）与第二轴承（6）之间设置有第二止动环（7）；所述制造方法，包括如下步骤：A：加工传动轴（2）1）准备用于加工传动轴（2）的原材料；2）用车刀将原材料加工成光棒；3）用车刀将光棒的两端加工出台阶；将光棒的一端，加工出与电机（1）连接的第一台阶，光棒的另一端加工出与抛光轮（8）连接的螺纹；在紧邻第一台阶的光棒上，加工出安装第一轴承（4）的第二台阶，所述第二台阶的直径大于第一台阶的直径，在紧邻螺纹的光棒上，加工出安装第二轴承（6）的第三台阶，所述第三台阶与第二台阶的直径相同；4）将经上述加工后的光棒进行调质处理；5）调质处理后，将第二台阶、第三台阶及第二台阶和第三台阶中间的光棒段进行精磨成形；B：加工外套筒（5）1）备料，选用钛管；2）将钛管切割下料；3）车刀加工钛管两端并定尺、去毛刺成形；4）在钛管内壁上加工出第一止动沟槽和第二止动沟槽；C：组装1）将第一轴承（4）安装在传动轴（2）的第二台阶上，将第二轴承（6）安装在传动轴（2）的第三台阶上；2）将安装了第一轴承（4）和第二轴承（6）的传动轴（2）置于外套筒（5）内；3）将第一止动环（3）放置于外套筒（5）内壁上的第一止动沟槽内，将第二止动环（7）放置于外套筒（5）内壁上的第二止动沟槽内；第一止动环（3）位于第一止动沟槽内并位于第一轴承（4）外围，第二止动环（7）位于第二止动沟槽内并位于第二轴承（6）外围；4）将抛光轮（8）拧紧固定在传动轴（2）端部的螺纹上；5）将电机（1）与传动轴（2）的第一台阶连接。

全文数据：一种小直径钛管内壁抛光装置、其制造方法以及抛光方法技术领域本发明属于钛管内壁抛光领域，具体涉及一种小直径钛管内壁抛光装置、其制造方法以及抛光方法。背景技术钛及其合金具有密度小、比强度高、耐蚀性好、耐高温、透声、无磁性、成形性和焊接性好等优异性能，现已广泛应用于航空航天、医药、船舶、石油化工、海水淡化及核电工业等各领域中。钛换热器是一种由优质钛材制成的，将热流体的部分热量传递给冷流体的换热设备。为确保钛换热器的钛管与管板间连接质量，需对钛管与管板间进行胀接连接固定，而影响胀接质量的因素主要为管板管孔的加工尺寸精度及表面质量、钛换热管的尺寸精度及表面质量。因此研究如何处理钛管内壁表面粗糙度对其胀接质量的控制具有非常重要的意义。现有的钛管内壁抛光装置主要有二种，一为固定式抛光装置，即抛光装置和管均固定在工作台架上，工作时将管端口套在抛光装置上开动电机且管作轴向运动以完成管内壁抛光工作；二为插入式抛光装置，即在插入式振捣器外侧粘附砂纸与连接杆固定组成，工作时将管固定放置好并将振捣器插入管内壁开动电机使得振捣器作旋转运动以完成管内壁抛光工作。固定时抛光装置的优点是适用于直径较小且数量较多的管材内壁抛光处理，但因其工作位置相对固定且需专用场地和专用工作台架，其操作便利性较差。插入式抛光装置的优点是不受空间条件约束，工作环境自由，方便移动操作，但由于其使用振捣器进行抛光，故只能对直径相对较大的管进行抛光，无法实现小直径的换热类管内壁抛光工作需要。发明内容为解决上述问题，本发明提供一种小直径钛管内壁抛光装置、其制造方法以及抛光方法，本发明的抛光装置具有固定式抛光装置适用于直径较小的管材内壁抛光处理优点，同时又具有插入式抛光装置不受空间、环境影响的优点，本发明的制造方法可以根据需要抛光的需求设计装置的零部件，采用本装置的钛管抛光方法可以通过适当增加或减少抛光装置在钛管长度方向来回抽拉次数提高抛光质量。一种小直径钛管内壁抛光装置，包括电机和抛光组件，所述抛光组件包括传动轴、第一轴承、外套筒、第二轴承和抛光轮，所述传动轴的一端与所述电机连接，所述传动轴的另一端与所述抛光轮连接，所述传动轴放置在所述外套筒内，所述第一轴承和第二轴承设置在所述传动轴上，所述外套筒与第一轴承中间设置有第一止动环，所述外套筒与第二轴承中间设置有第二止动环。进一步的，所述传动轴的一端设有第一台阶，紧邻第一台阶的传动轴上设有第二台阶，所述第二台阶的直径大于第一台阶，所述传动轴的另一端设有螺纹，紧邻螺纹的传动轴上设有第三台阶，所述第二台阶和所述第三台阶的直径相同；所述电机与传动轴的第一台阶固定连接，所述螺纹与抛光轮螺纹连接，所述第一轴承安装在传动轴的第二台阶上，所述第二轴承安装在传动轴的第三台阶上。进一步的，所述外套筒的内壁上设有第一止动沟槽和第二止动沟槽；所述第一止动环设置在第一止动沟槽内，并位于第一轴承外围；所述第二止动环设置在第二止动沟槽内，并位于第一轴承外围。一种小直径钛管内壁抛光装置的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：A：加工传动轴1准备用于加工传动轴的原材料；2用车刀将原材料加工成光棒；3用车刀将光棒的两端加工出台阶；将光棒的一端，加工出与电机连接的第一台阶，光棒的另一端加工出与抛光轮连接的螺纹；在紧邻第一台阶的光棒上，加工出安装第一轴承的第二台阶，所述第二台阶的直径大于第一台阶的直径，在紧邻螺纹的光棒上，加工出安装第二轴承的第三台阶，所述第三台阶与第二台阶的直径相同；4将经上述加工后的光棒进行调质处理；5调质处理后，将第二台阶、第三台阶及第二台阶和第三台阶中间的光棒段进行精磨成形；B：加工外套筒1备料，选用钛管；2将钛管切割下料；3车刀加工钛管两端并定尺、去毛刺成形；4在钛管内壁上加工出第一止动沟槽和第二止动沟槽；C：组装1将第一轴承安装在传动轴的第二台阶上，将第二轴承安装在传动轴的第三台阶上；2将安装了第一轴承和第二轴承的传动轴置于外套筒内；3将第一止动环放置于外套筒内壁上的第一止动沟槽内，将第二止动环放置于外套筒内壁上的第二止动沟槽内；第一止动环位于第一止动沟槽内并位于第一轴承外围，第二止动环位于第二止动沟槽内并位于第二轴承外围；4将抛光轮拧紧固定在传动轴端部的螺纹上；5将电机与传动轴的第一台阶连接。进一步的，所述步骤A的1中，选用的原材料为圆钢。进一步的，所述步骤A的3中，第一台阶的尺寸为φ4.5mm、长30mm，螺纹的尺寸为M3、长15mm；第二台阶和第三台阶的尺寸均为φ5.5mm、长10mm；第二台阶和第三台阶中间的光棒段的尺寸为φ7.5mm、长220mm。进一步的，步骤B的1中所选钛管尺寸为φ12×1mm，步骤B的4中钛管的第一止动沟槽和第二止动沟槽的尺寸均为φ10.8mm、宽1.7mm，两沟槽之间距离为230mm。一种运用权利要求1所述的小直径钛管内壁抛光装置进行钛管内壁抛光的方法，包括以下步骤：1将需抛光的钛管置于简易平台上，并使钛管一端的端面与水平面垂直；2将小直径钛管内壁抛光装置的抛光轮伸入钛管内，开动电机开关后沿钛管长度方向匀速来回抽拉进行抛光；3将小直径钛管内壁抛光装置从钛管内取出；4抛光完成后，对钛管内壁进行抛光度检查。进一步的，步骤2中，将小直径钛管内壁抛光装置的抛光轮伸入钛管内，开动电机开关后沿钛管长度方向匀速来回抽拉3～4次，抛光粗糙度Ra≤0.8μm。进一步的，步骤4中抛光度检查包括，使用强光电筒、深度尺和粗糙度对比样块进行检查。有益效果：1本发明设计的直径钛管内壁抛光装置，具有固定式抛光装置可以抛光小直径钛管内壁的优点，也不需要固定式抛光装置必须有专用工作台架和专用场地的要求；具有插入式抛光装置不受空间条件约束、工作环境自由，方便移动操作的优点，也能解决插入式抛光装置只能对直径相对较大的管进行抛光，无法实现小直径的换热类管内壁抛光的问题；2本发明设计的直径钛管内壁抛光装置的外套筒和传动轴可依据钛管内径大小及抛光长度范围要求调整设计，以满足较小钛管内壁的抛光要求；需要抛光的钛管内径越大，抛光装置的外套管及相关零部件的规格尺寸越大；需要抛光的钛管内径越小，则抛光装置的外套管外径及相关零部件的规定尺寸相应缩小；需要抛光的钛管内壁长度范围越长，抛则光装置的传动轴及外套管长度随之加长；3抛光时，可通过适当增加或减少抛光时传动轴在钛管内部沿管长度方向来回抽拉次数即可使得抛光质量达到相关技术要求。附图说明图1为一种小直径钛管内壁抛光装置示意图。图中：1、电机；2、传动轴；3、第一止动环；4、第一轴承；5、外套筒；6、第二轴承；7、第二止动环；8、抛光轮。具体实施方式下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1所示，一种小直径钛管内壁抛光装置，包括电机1和抛光组件，所述抛光组件包括传动轴2、第一轴承4、外套筒5、第二轴承6和抛光轮8，所述传动轴2的一端与所述电机1连接，所述传动轴2的另一端与所述抛光轮8连接，所述传动轴2放置在所述外套筒5内，所述第一轴承4和第二轴承6设置在所述传动轴2上，所述外套筒5与第一轴承4中间设置有第一止动环3，所述外套筒5与第二轴承6中间设置有第二止动环7。所述传动轴2的一端设有第一台阶，紧邻第一台阶的传动轴2上设有第二台阶，所述第二台阶的直径大于第一台阶，所述传动轴2的另一端设有螺纹，紧邻螺纹的传动轴2上设有第三台阶，所述第二台阶和所述第三台阶的直径相同；所述电机1与传动轴2的第一台阶固定连接，所述螺纹与抛光轮8螺纹连接，所述第一轴承4安装在传动轴2的第二台阶上，所述第二轴承6安装在传动轴2的第三台阶上。所述外套筒5的内壁上设有第一止动沟槽和第二止动沟槽；所述第一止动环3位于第一止动沟槽内并位于第一轴承4外围，所述第二止动环7位于第二止动沟槽内并位于第二轴承6外围。一种小直径钛管内壁抛光装置的制造方法，包括如下步骤：A：加工传动轴2；1备料，选用φ10或φ12的45#圆钢；2用车刀将圆钢加工成光棒；将圆钢加工成φ7.5、长300mm的光棒；3用车刀将光棒的两端加工出台阶；将光棒的一端，加工出与电机连接的第一台阶，光棒的另一端加工出与抛光轮8连接的螺纹；在紧邻第一台阶的光棒上，加工出安装第一轴承4的第二台阶，在紧邻螺纹的光棒上，加工出安装第二轴承6的第三台阶；所述第一台阶的尺寸为φ4.5、长30mm，所述螺纹的尺寸为M3、长15mm；所述第二台阶和第三台阶的尺寸均为φ5.5、长10mm；所述第二台阶和第三台阶中间的光棒段的尺寸为φ7.5、长220mm；4将经上述加工后的光棒进行调质处理；5调质处理后，将第二台阶、第三台阶及第二台阶和第三台阶中间的光棒段进行精磨成形；B：加工外套筒51备料，选用φ12×1mm的钛管；2将钛管切割下料；将钛管切割下料成φ12×1、长245mm管；3车刀加工钛管两端并定尺、去毛刺成形；4将钛管两端内壁上加工出第一止动沟槽和第二止动沟槽；所述第一止动沟槽和第二止动沟槽的尺寸均为φ10.8、宽1.7mm两沟槽之间距离为230mm，以满足后续外套筒5与连接轴2、第一止动环3、第一轴承4、第二轴承6及第二止动环7的安装固定；C：组装1准备好所有零部件后开始组装，将第一轴承4安装在传动轴2的第二台阶上，将第二轴承6安装在传动轴2的第三台阶上；2安装了第一轴承4和第二轴承6的传动轴2置于外套筒5内；3将第一止动环放置于外套筒5内壁上的第一止动沟槽内，将第二止动环7放置于外套筒5内壁上的第二止动沟槽内；第一止动环3位于第一止动沟槽内并位于第一轴承4外围，第二止动环7位于第二止动沟槽内并位于第二轴承6外围，从而达到止动目的；4将抛光轮8拧紧固定在传动轴2端部的螺纹上；5将电机1与传动轴2的第一台阶连接。一种运用小直径钛管内壁抛光装置进行钛管内壁抛光的方法，包括以下步骤：1将需抛光的钛管置于高约0.8m简易平台上，并使钛管一端的端面与水平面垂直；2将小直径钛管内壁抛光装置抛光轮8从与伸入钛管内，开动电机开关后沿钛管长度方向匀速来回抽拉3～4次，抛光粗糙度Ra≤0.8μm；3将小直径钛管内壁抛光装置从钛管内取出；4抛光完成后，对钛管内壁进行抛光度检查：A：借助强光电筒对抛光后的钛管内壁进行检查，已确认其抛光质量；B：使用深度尺检查抛光长度，以确认钛管抛光范围满足技术要求；C：使用粗糙度对比样块，以确认抛光后的钛管内壁质量满足技术要求。所述传动轴2和外套筒5的长度可随抛光工作需要进行延长或缩短。对于无专用场地或场地较为紧张情况下的钛管内壁抛光处理，小直径钛管内壁抛光装置应为一种较佳的解决方案，其对操作人员的要求较低但效率较高，且抛光后的钛管内表面质量较好，可满足相关技术要求。当抛光质量不能满足技术要求时，可通过适当增加或减少抛光时传动轴2在钛管内部沿管长度方向来回抽拉次数即可使得抛光质量达到相关技术要求。本发明采用的小直径钛管内壁抛光装置，其抛光表面质量可以满足相关技术要求，小直径钛管内壁抛光装置的结构尺寸及抛光长度可依据钛管内径大小及抛光长度范围要求对抛光装置相关零部件的规格尺寸进行调整设计，以满足钛管内壁的抛光要求。需要抛光的钛管内径越大，抛光装置的外套管及相关零部件的规格尺寸越大；需要抛光的钛管内径越小，则抛光装置的外套管外径及相关零部件的规定尺寸相应缩小，即可实现。需要抛光的钛管内壁长度范围越长，抛光装置的传动轴及外套管长度随之加长即可实现。本发明小直径钛管内壁抛光装置，既有固定式抛光装置适用于直径较小且数量较多的钛管内壁批量抛光处理的能力，无需专用工作台架和专用场地；同时又具有插入式抛光装置不受空间条件约束、工作环境自由，方便移动操作的优点。因此，对于无专用场地或场地较为紧张情况下的钛管内壁抛光处理，新型小直径钛管内壁抛光装置应为一种较佳的解决方案，其对操作人员的要求较低但效率较高，且抛光后的钛管内表面质量较好，可满足相关技术要求。如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

权利要求：1.一种小直径钛管内壁抛光装置，其特征在于，包括电机1和抛光组件，所述抛光组件包括传动轴2、第一轴承4、外套筒5、第二轴承6和抛光轮8，所述传动轴2的一端与所述电机1连接，所述传动轴2的另一端与所述抛光轮8连接，所述传动轴2放置在所述外套筒5内，所述第一轴承4和第二轴承6设置在所述传动轴2上，所述外套筒5与第一轴承4中间设置有第一止动环3，所述外套筒5与第二轴承6中间设置有第二止动环7。2.根据权利要求1所述的一种小直径钛管内壁抛光装置，其特征在于，所述传动轴2的一端设有第一台阶，紧邻第一台阶的传动轴2上设有第二台阶，所述第二台阶的直径大于第一台阶，所述传动轴2的另一端设有螺纹，紧邻螺纹的传动轴2上设有第三台阶，所述第二台阶和所述第三台阶的直径相同；所述电机1与传动轴2的第一台阶固定连接，所述螺纹与抛光轮8螺纹连接，所述第一轴承4安装在传动轴2的第二台阶上，所述第二轴承6安装在传动轴2的第三台阶上。3.根据权利要求2所述的一种小直径钛管内壁抛光装置，其特征在于，所述外套筒5的内壁上设有第一止动沟槽和第二止动沟槽；所述第一止动环3位于第一止动沟槽内并位于第一轴承4外围，所述第二止动环7位于第二止动沟槽内并位于第二轴承6外围。4.权利要求1-3任一项所述的一种小直径钛管内壁抛光装置的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：A：加工传动轴21准备用于加工传动轴2的原材料；2用车刀将原材料加工成光棒；3用车刀将光棒的两端加工出台阶；将光棒的一端，加工出与电机1连接的第一台阶，光棒的另一端加工出与抛光轮8连接的螺纹；在紧邻第一台阶的光棒上，加工出安装第一轴承4的第二台阶，所述第二台阶的直径大于第一台阶的直径，在紧邻螺纹的光棒上，加工出安装第二轴承6的第三台阶，所述第三台阶与第二台阶的直径相同；4将经上述加工后的光棒进行调质处理；5调质处理后，将第二台阶、第三台阶及第二台阶和第三台阶中间的光棒段进行精磨成形；B：加工外套筒51备料，选用钛管；2将钛管切割下料；3车刀加工钛管两端并定尺、去毛刺成形；4在钛管内壁上加工出第一止动沟槽和第二止动沟槽；C：组装1将第一轴承4安装在传动轴2的第二台阶上，将第二轴承6安装在传动轴2的第三台阶上；2将安装了第一轴承4和第二轴承6的传动轴2置于外套筒5内；3将第一止动环3放置于外套筒5内壁上的第一止动沟槽内，将第二止动环7放置于外套筒5内壁上的第二止动沟槽内；第一止动环3位于第一止动沟槽内并位于第一轴承4外围，第二止动环7位于第二止动沟槽内并位于第二轴承6外围；4将抛光轮8拧紧固定在传动轴2端部的螺纹上；5将电机1与传动轴2的第一台阶连接。5.根据权利要求4所述的一种小直径钛管内壁抛光装置的制造方法，其特征在于，步骤A的1中，选用的原材料为圆钢。6.根据权利要求4所述的一种小直径钛管内壁抛光装置的制造方法，其特征在于，步骤A的3中，第一台阶的尺寸为φ4.5mm、长30mm，螺纹的尺寸为M3、长15mm；第二台阶和第三台阶的尺寸均为φ5.5mm、长10mm；第二台阶和第三台阶中间的光棒段的尺寸为φ7.5mm、长220mm。7.根据权利要求6所述的一种小直径钛管内壁抛光装置的制造方法，其特征在于，步骤B的1中所选钛管尺寸为φ12×1mm，步骤B的4中钛管的第一止动沟槽和第二止动沟槽的尺寸均为φ10.8mm、宽1.7mm，两沟槽之间距离为230mm。8.一种运用权利要求1所述的小直径钛管内壁抛光装置进行钛管内壁抛光的方法，其特征在于，包括以下步骤：1将需抛光的钛管置于简易平台上，并使钛管一端的端面与水平面垂直；2将小直径钛管内壁抛光装置的抛光轮8伸入钛管内，开动电机开关后沿钛管长度方向匀速来回抽拉进行抛光；3将小直径钛管内壁抛光装置从钛管内取出；4抛光完成后，对钛管内壁进行抛光度检查。9.根据权利要求8所述的钛管内壁抛光的方法，其特征在于，步骤2中，将小直径钛管内壁抛光装置的抛光轮8伸入钛管内，开动电机开关后沿钛管长度方向匀速来回抽拉3～4次，抛光粗糙度Ra≤0.8μm。10.根据权利要求8所述的钛管内壁抛光的方法，其特征在于，步骤4中抛光度检查包括，使用强光电筒、深度尺和粗糙度对比样块进行检查。

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