專利名稱：螺紋機(jī)冷卻劑系統(tǒng)和冷卻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的螺紋機(jī)，特別涉及在車螺紋操作時(shí)冷卻工件和螺紋車削工具的一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)和方法。
背景技術(shù)：
如所周知，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的螺紋機(jī)包括一個(gè)工件夾盤機(jī)構(gòu)，保持車削螺紋的工件，它通過(guò)一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)裝置以一個(gè)車螺紋的速度旋轉(zhuǎn)。還知道，車螺紋板牙支撐在板牙頭上，板牙頭又支撐在一個(gè)工具刀架上，工具刀架向旋轉(zhuǎn)工件的外端軸向向內(nèi)推進(jìn)，在其上進(jìn)行車螺紋。在車螺紋操作的最后，板牙與工件自動(dòng)或手動(dòng)地脫離接合，刀架和板牙頭軸向退回。周知，在這樣的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的螺紋機(jī)工作中，在車螺紋時(shí)，用石油基的車螺紋油沖刷工件和車螺紋板牙間接觸點(diǎn)附近的區(qū)域，冷卻工件和板牙。一般，車螺紋油容納在機(jī)器的儲(chǔ)罐中，該罐通常位于夾盤裝置和刀架區(qū)域下，所述油被泵壓到在工具和板牙附近支撐的一個(gè)噴嘴或類似物，將車螺紋油引向工件和板牙。流到工件和板牙上的車螺紋油通過(guò)一個(gè)切屑網(wǎng)滴落，返回到下面的儲(chǔ)罐，在操作時(shí)，車螺紋油由一個(gè)驅(qū)動(dòng)的泵從儲(chǔ)罐到噴嘴連續(xù)循環(huán)。在循環(huán)時(shí)，車螺紋油流經(jīng)儲(chǔ)罐中的一個(gè)過(guò)濾器，除去切屑，污垢等。
雖然車螺紋時(shí)用車螺紋油沖刷加工件區(qū)域冷卻工件和工具，但伴隨著使用車螺紋油和它的必須的循環(huán)系統(tǒng)有著一些缺點(diǎn)。例如，由于油噴濺在機(jī)器部件上和/或支撐機(jī)器的臺(tái)面上，油會(huì)損失掉，并且在車螺紋結(jié)束時(shí)，工件、板牙、以及工作臺(tái)附近的機(jī)器部件，如夾盤裝置和板牙頭，都會(huì)被油膜覆蓋。因此，接觸這些部件是骯臟的，將它們進(jìn)行清潔是費(fèi)時(shí)的，產(chǎn)生操作人員的非生產(chǎn)時(shí)間。而且，由于油和碎屑粘到工件螺紋上，清潔工件螺紋是較困難的，這也浪費(fèi)了操作人員的時(shí)間。另外，當(dāng)必須清潔儲(chǔ)罐區(qū)域時(shí)，這也同樣是骯臟的，費(fèi)時(shí)間的，在上述清潔工作中，如果希望徹底地除去使用石油基冷卻劑和潤(rùn)滑劑造成的殘余膜，必須用溶劑。另外，如上所述，油儲(chǔ)罐通常是在網(wǎng)的下面，從而大的碎屑和切屑不能進(jìn)入到儲(chǔ)罐，小的金屬粒通過(guò)網(wǎng)落到儲(chǔ)罐中，被過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾器必須定期清理，這也增加了操作人員的非生產(chǎn)時(shí)間。如果機(jī)器在水平方向以外的其他方向運(yùn)輸和/或存放，儲(chǔ)罐必須排空，拭凈，以免油從中灑出，這又增加操作人員的非生產(chǎn)時(shí)間。
在操作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的螺紋機(jī)中，由于使用不斷再循環(huán)的石油基冷卻劑和潤(rùn)滑劑產(chǎn)生的上述和其他缺點(diǎn)，通過(guò)本發(fā)明提供的改進(jìn)的螺紋機(jī)冷卻工件和板牙的方法和改進(jìn)的冷卻劑系統(tǒng)被減到最低程度和/或避免。特別是根據(jù)本發(fā)明，一種無(wú)油的、基本無(wú)潤(rùn)滑劑的可蒸發(fā)的冷卻劑施加到在工件和車螺紋板牙接觸點(diǎn)附近的工件區(qū)域上，施加的速度使得冷卻劑在工件和板牙間車螺紋接合當(dāng)中完全地蒸發(fā)。所述冷卻劑冷卻了工件和板牙，控制施加的速度將車螺紋的溫度保持在選擇的形成好的螺紋質(zhì)量的溫度范圍內(nèi)。螺紋質(zhì)量至少部分地取決于不起皮和變色的螺紋表面，其中，螺紋的形狀是園的，在牙頂和齒側(cè)沒有影響密封的開裂。最好冷卻劑是乙二醇基的，冷卻劑的蒸發(fā)使得車螺紋操作是干的。而且，在工件上留下很少或沒有殘留物，沒有油膜，該油膜會(huì)粘上金屬屑，必須用溶劑除去才可獲得使用本發(fā)明無(wú)油揮發(fā)性冷卻劑達(dá)到的干燥狀態(tài)。所述的蒸發(fā)也消除了將泵送到車螺紋工作區(qū)的冷卻劑返回到儲(chǔ)罐，從而儲(chǔ)罐可以相對(duì)于工作區(qū)域隔離，例如，可由一個(gè)設(shè)在機(jī)器的電機(jī)和心軸箱內(nèi)的可再注的瓶子限定。以前要求的車螺紋加工區(qū)下的儲(chǔ)罐區(qū)可由一個(gè)可取下的容器代替，干燥的金屬屑落入其中。進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于，將冷卻劑從儲(chǔ)罐泵送到工作區(qū)的施加設(shè)置不必包括一個(gè)過(guò)濾器，因?yàn)闆]有冷卻劑的再循環(huán)。因此，施加設(shè)置的成本減低，以前清理和/或替換過(guò)濾器所要的維修時(shí)間消除了。最好，冷卻劑是水溶性的，這簡(jiǎn)化在車螺紋后的清理。而且在清理方面，因?yàn)榉e累的金屬屑是干燥的，在工件或機(jī)器部件上沒有要處理的油膜，清理會(huì)比以前更快地完成，從而操縱者的生產(chǎn)時(shí)間增加。
最好，冷卻劑是從儲(chǔ)罐通過(guò)一個(gè)流管到達(dá)工件與車螺紋板牙接合點(diǎn)附近的工件區(qū)域，流管具有出口和一個(gè)流量控制閥機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)預(yù)調(diào)節(jié)或可調(diào)計(jì)量閥，用于調(diào)節(jié)冷卻劑流量。冷卻劑由一個(gè)螺紋機(jī)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的泵壓送通過(guò)流管，從而所述泵可隨著旋轉(zhuǎn)車螺紋工件的傳動(dòng)進(jìn)行工作，從儲(chǔ)罐泵壓冷卻劑。最好，流量控制閥機(jī)構(gòu)包括一個(gè)在儲(chǔ)罐和計(jì)量閥間的切斷閥，控制從儲(chǔ)罐到工件上排放點(diǎn)的冷卻劑流量。切斷閥良好地形成從儲(chǔ)罐到排放點(diǎn)的冷卻劑流動(dòng)的控制的選擇性，使得避免在車螺紋板牙接合工件產(chǎn)生蒸發(fā)冷卻劑的熱以前向工件上施加冷卻劑。為后一目的，切斷閥可以手動(dòng)操作，但最好包括這樣的控制，操縱車螺紋板牙頭進(jìn)入它的相對(duì)于工件的車螺紋位置，特別是，進(jìn)入與旋轉(zhuǎn)的工件車螺紋接合中，加在板牙頭上的力矩起作用而打開切斷閥。這樣通過(guò)切斷閥控制冷卻劑流動(dòng)和這樣的切斷閥的工作控制良好地避免浪費(fèi)冷卻劑。因此，跨過(guò)計(jì)量閥的施加到工件上的冷卻劑流動(dòng)隨著工件和車螺紋板牙間的接合而開始，在車螺紋結(jié)束時(shí)，隨著板牙與工件脫離接合，從板牙頭消除力矩而終止。
冷卻劑施加到工件上的速度取決于幾個(gè)因素，包括車螺紋工件直徑，車螺紋速度，使用冷卻劑造成的希望的切削溫度和使用的具體冷卻劑。在工件直徑和車螺紋速度方面，假設(shè)給定的冷卻劑和結(jié)果溫度確定，較大的工件直徑比小直徑工件要求施加較多的冷卻劑，以獲得相同的結(jié)果溫度。而且，通過(guò)降低機(jī)器的加工速度，因而，減小工件力矩，減小工件的干的切削或未冷卻溫度，可減小后一例子中的增加的施加速度。這當(dāng)然要求螺紋機(jī)具有一個(gè)可變的速度驅(qū)動(dòng)裝置，一些機(jī)器是這樣，但不是所有都這樣。另外，對(duì)于給定尺寸的工件，給定的切削速度，和給定的結(jié)果溫度，冷卻劑不同，冷卻劑施加的速度可不同。因此，可理解，根據(jù)本發(fā)明的冷卻劑是一種液體，它具有的沸點(diǎn)在不加冷卻劑車螺紋時(shí)的工件和板牙間產(chǎn)生的最高溫度以下，并且，在鄰近工件和車螺紋板牙間接觸點(diǎn)附近的工件區(qū)域上施加的冷卻劑量是將工件的溫度降低到希望的結(jié)果溫度所要求的量，同時(shí)使冷卻劑完全蒸發(fā)，并提供高質(zhì)量車螺紋。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于直徑為1/2-3″，和適于各直徑的標(biāo)準(zhǔn)切削速度驅(qū)動(dòng)下的工件來(lái)說(shuō)，在不使用冷卻劑時(shí)工件和板牙間車螺紋接合時(shí)產(chǎn)生的溫度，對(duì)于1/2-3″黑鐵管或電鍍鐵管約是300-600°F。最好根據(jù)本發(fā)明向工件施加冷卻劑造成的結(jié)果溫度不高于230°F，最好是190-220°F，這樣的溫度，除了在最小的冷卻后工件易于處理外，如上所述，形成好的螺紋質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個(gè)的目的是提供一種冷卻動(dòng)力驅(qū)動(dòng)螺紋機(jī)車螺紋時(shí)工件和車螺紋板牙的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)。
另一目的是提供具有上述特征的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)，其中，無(wú)油可蒸發(fā)的冷卻劑施加到被車螺紋工件的鄰近工件和車螺紋板牙接觸點(diǎn)的區(qū)域上，其施加的速度使得冷卻劑完全蒸發(fā)，蒸發(fā)使工件和板牙冷卻，同時(shí)產(chǎn)生好的螺紋質(zhì)量。
另一個(gè)目的是提供上述特征改進(jìn)的方法和系統(tǒng)，其中，冷卻劑被消耗，車螺紋造成的金屬屑是干燥的，因此比迄今可能的方法更容易收集和處理。
另一目的是提供上述特征的改進(jìn)方法和系統(tǒng)，其中，冷卻劑供給系統(tǒng)包括一個(gè)冷卻劑儲(chǔ)罐，它相對(duì)于加工區(qū)域遠(yuǎn)離設(shè)置，是一種可再充注的容器形式，所述容器可關(guān)閉，使得能夠在一個(gè)非水平的位置運(yùn)輸和儲(chǔ)存，而不會(huì)使冷卻劑灑出。
另一目的是提供上述特征的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)，其中，從儲(chǔ)罐到施加到工件上的施加點(diǎn)，冷卻劑的排放是可控制的，使得當(dāng)工件和車螺紋板牙沒有車螺紋接合時(shí)，可避免冷卻劑流到工件上。
另一個(gè)目的是提供上述特征的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)，其中，從儲(chǔ)罐到施加到工件上的點(diǎn)的冷卻劑的流動(dòng)由車螺紋板牙頭相對(duì)于工件的位置和工件與車螺紋板牙間的車螺紋接合控制。
另一目的是提供上述特征改進(jìn)方法和系統(tǒng)，所述特征優(yōu)化了機(jī)器操作者在使用機(jī)器方面的生產(chǎn)時(shí)間。
另一目的是提供上述特征改進(jìn)方法和系統(tǒng)，所述特征使車螺紋加工后，清理車螺紋工件和螺紋機(jī)器部件所要的時(shí)間和勞務(wù)最小。
本發(fā)明的一種車螺紋時(shí)冷卻工件的方法包括提供一種無(wú)油液體冷卻劑，所述冷卻劑會(huì)在工件的摩擦溫度下蒸發(fā)，所述溫度是由工件和車螺紋切割工具間相對(duì)旋轉(zhuǎn)的車螺紋接合產(chǎn)生的；移動(dòng)一個(gè)車螺紋工件和工件進(jìn)入車螺紋接合，產(chǎn)生所述的摩擦溫度；在所述工件上施加所述冷卻劑，施加的速度使得所述冷卻劑完全蒸發(fā)，將工件冷卻到不大于230°F的溫度。
本發(fā)明的一種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的螺紋機(jī)包括一個(gè)夾盤，支撐被車螺紋的工件圍繞機(jī)器軸線旋轉(zhuǎn)；圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)所述夾盤的裝置；一個(gè)車螺紋板牙頭，具有在所述工件的一端車削螺紋的多個(gè)車螺紋板牙；支撐所述板牙頭的裝置，使它相對(duì)于所述工件的所述端在第一和第二位置間移動(dòng)，其中所述板牙分別與所述端分開和車螺紋接合；以及在所述端切割螺紋時(shí)在所述端上施加冷卻劑的裝置，其中，施加冷卻劑的所述裝置包括，當(dāng)所述板牙頭在所述第二位置時(shí)，以分散的液滴向所述端施加所述冷卻劑的裝置。


上述目的和其他目的部分是明顯的，部分將在下文結(jié)合圖示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明中指出，其中圖1是具有本發(fā)明冷卻劑系統(tǒng)的螺紋機(jī)的透視圖，示出在非使用位置的機(jī)器的板牙頭；圖2是與圖1相似的透視圖，示出在使用位置的機(jī)器的板牙頭；圖3是冷卻劑供給和施加系統(tǒng)示意圖；圖4是取自圖2中4-4線的正視剖面圖，示出鄰近開始車螺紋前，關(guān)閉的切斷閥和相對(duì)于切斷閥的板牙頭定位凸耳的位置；圖5是取自圖2中5-5線的正視剖面圖，示出圖4所示的關(guān)閉的切斷閥；圖6是與圖5相似的正視剖面圖，示出在車螺紋時(shí)打開的切斷閥；圖7是板牙頭的前正視圖，示出通過(guò)它的冷卻劑通道。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)詳見附圖，其中該圖僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不是為了限定本發(fā)明。圖1和2示出一個(gè)螺紋機(jī)，基本包括一個(gè)底座，或支撐10，在它一端包括一個(gè)心軸，電機(jī)和傳動(dòng)裝置箱部12，另一端是刀架支撐部14。一個(gè)工件夾盤總成16支撐在箱部12上，通過(guò)容納在箱12內(nèi)的電機(jī)和傳動(dòng)裝置總成驅(qū)動(dòng)，圍繞機(jī)軸線A旋轉(zhuǎn)工件W。一對(duì)橫向間隔開的刀架支撐軌18和20的內(nèi)端容納在支撐10的箱12中，并被它支撐，外端容納在支撐10的部分14的向上伸的腿22中，并被它支撐。刀架24具有橫向相對(duì)的側(cè)面26和28，它們各個(gè)可滑動(dòng)地容納在支撐軌18和20中，刀架的側(cè)面26和28橫向由軸向間隔開的橫梁30和32連接。支撐軌20的底面以已知方式帶有齒，未示出，齒接合一個(gè)小齒輪，小齒輪支撐在刀架的側(cè)面28，通過(guò)一個(gè)操作柄34可旋轉(zhuǎn)，將刀架沿支撐軌在相對(duì)方向移動(dòng)。
刀架24的側(cè)面26支撐車螺紋板牙頭36，在圖1所示的不用的或儲(chǔ)存位置和圖2所示的使用位置間，將車螺紋板牙頭36相對(duì)于刀架24側(cè)面樞軸移動(dòng)。在使用位置，當(dāng)通過(guò)操作柄移動(dòng)刀架24使得板牙38移動(dòng)與工件接合時(shí)，如下面更詳細(xì)說(shuō)明的，板牙頭上的板牙38相對(duì)于工件W的位置預(yù)備定位，以便在工件W的端部切割螺紋。刀架24可樞軸旋轉(zhuǎn)地支撐另外的工具，如工件切削和擴(kuò)孔工具，這些工具與板牙頭36相同，在使用和不使用間相對(duì)于刀架樞軸旋轉(zhuǎn)地設(shè)置，但為清楚起見未示出。板牙頭36具有一個(gè)軸線B，并且，如所周知地，包括一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的凸輪盤總成(未示出)，通過(guò)所述的凸輪盤總成，板牙38的位置相對(duì)于軸線B是徑向可調(diào)節(jié)的，使得容易將板牙定位在車螺紋位置，這位置是由要車螺紋的工件的直徑所確定的。如已知的，當(dāng)設(shè)定車螺紋位置時(shí)，凸輪盤在第一和第二位置間可旋轉(zhuǎn)，其中，各個(gè)板牙分別在它們的工作位置，和在脫開位置，此時(shí)各個(gè)板牙徑向向外縮到板牙頭中，與工件脫離接觸。在圖示的實(shí)施例中，后者的兩個(gè)功能是通過(guò)凸輪盤鎖住桿40和凸輪盤定位桿42分別完成成的。關(guān)于板牙頭36，它通過(guò)銷釘44，可樞轉(zhuǎn)地安裝在刀架24的側(cè)面26，銷釘44延伸到在板牙頭的側(cè)面26中形成的孔45中。在板牙頭的使用位置，它被刀架側(cè)面26上的銷釘44和在板牙頭另一側(cè)面上的定位凸耳46垂直支撐，凸耳通過(guò)一對(duì)軸向隔開的直立凸起50接合在刀架側(cè)面28上的定位槽48中。如圖4所示，定位槽48具有一個(gè)底部52，它橫向向刀架側(cè)面28內(nèi)伸，定位凸耳46的底側(cè)56是一個(gè)平面，如下面進(jìn)一步說(shuō)明的圖6所示，當(dāng)定位凸耳46完全位于定位槽48中時(shí)，該平面面接合表面52。
一般如上所述，在直徑為1/2″-3″的電鍍鐵管和黑鐵管上車螺紋，工作時(shí)，工件和工具上沒有施加冷卻劑情況下，產(chǎn)生300-600°F的溫度。如果沒有冷卻劑或冷卻劑不足，產(chǎn)生的熱會(huì)使得切割的螺紋脫離圓形，變色和/或金屬硬化，螺紋外端撕裂，螺紋表面起皮。而且，這樣的熱加速車螺紋板牙的磨損，縮短其壽命，而且在磨損中車螺紋的質(zhì)量進(jìn)一步降低。根據(jù)本發(fā)明的一方面，在車螺紋中，一種基本無(wú)潤(rùn)滑劑的揮發(fā)性無(wú)油冷卻劑施加到工件和工具上，它最好包括一種為冷卻劑的成分4％的合成的潤(rùn)滑劑，施加的速度使得所述冷卻劑完全蒸發(fā)，將工件的溫度減到形成好的螺紋質(zhì)量，在螺紋表面無(wú)起皮變色，在螺紋頂和側(cè)面無(wú)撕裂，螺紋形狀是園的。最好，后者的溫度不高于230°F，最好在190-220°F。冷卻劑在將溫度減少到這個(gè)范圍中完全蒸發(fā)，使得車螺紋造成的金屬屑是完全干燥的。提供這些結(jié)果的適當(dāng)?shù)睦鋮s劑從伊利諾伊Harvey，F(xiàn)uchs Lubricants Co公司可獲得，其產(chǎn)品牌號(hào)是SBH8 105A。這是乙二醇為基的冷卻劑，無(wú)油，含有4％的或小于4％的合成潤(rùn)滑劑。在直徑1/2″-1″電鍍和黑鋼管車螺紋時(shí)，以每秒一到兩滴的速度，將所述冷卻劑加在一個(gè)板牙與工件接觸點(diǎn)附近的工件上，190-220°F的工件溫度得以保持。
應(yīng)理解，在工件和工具上加冷卻劑可用數(shù)個(gè)方法中任何一個(gè)做到，例如，從一個(gè)具有可擠壓或滴加性能的容器手動(dòng)施加，或跨過(guò)一個(gè)流動(dòng)控制閥從一個(gè)容器通過(guò)重力流動(dòng)施加，所述閥由操作者開閉以控制施加速度。但最好，所述施加與車螺紋工作的進(jìn)行一致，并被控制，使得揮發(fā)性冷卻劑的使用消耗是最經(jīng)濟(jì)的。在圖3中示意示出，并在就上述螺紋機(jī)的組裝的圖1，2和4-7中詳細(xì)地示出，車螺紋時(shí)向工件施加冷卻劑的冷卻劑系統(tǒng)和控制裝置的優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例。參見這些圖，所述的冷卻劑系統(tǒng)包括一個(gè)冷卻劑儲(chǔ)罐58，一個(gè)冷卻劑泵60，一個(gè)常閉切斷閥62，和一個(gè)流量限制針閥64和一個(gè)冷卻劑出口66。泵60的入口通過(guò)管68連接儲(chǔ)罐58，出口通過(guò)管70連接閥62。管70通過(guò)旁通管72向后連接儲(chǔ)罐58，從而，當(dāng)泵60工作和閥62關(guān)閉時(shí)，泵壓的冷卻劑返回到儲(chǔ)罐。閥62的出口側(cè)通過(guò)側(cè)面28中的通道74，刀架24的橫梁件32和側(cè)面26的通道76，銷釘孔45的內(nèi)端，銷釘44的通道78和板牙頭36中的通道80，連接冷卻劑出口66。針閥64位于橫梁件32的通道74的部分中，包括一個(gè)限制通道74通過(guò)的手動(dòng)的工作件82，因此通過(guò)出口66的冷卻劑滴下速度可控制。如下面更詳細(xì)說(shuō)明的，切斷閥62包括一個(gè)塞軸84，它被壓縮彈簧86偏壓關(guān)閉閥，并且最好，被板牙頭上的定位凸耳46位移，打開閥。通過(guò)未示出的傳動(dòng)裝置由螺紋機(jī)電機(jī)88，以周知的方式，驅(qū)動(dòng)泵60。假設(shè)如上所述電機(jī)88將被起動(dòng)以驅(qū)動(dòng)夾盤總成16，開始冷卻劑通過(guò)管68和70被泵壓，并通過(guò)管72回到儲(chǔ)罐58，直到切斷閥62打開。當(dāng)閥62打開，冷卻劑通過(guò)切斷閥和針閥64被泵壓到出口66，然后到被車螺紋的工件。最好，如圖7所示，冷卻劑出口66的位置，使施加的冷卻劑液滴從板牙頭的頂部垂直中點(diǎn)的上游直接滴落在車螺紋板牙的下游側(cè)，下游側(cè)相對(duì)于圖7工件W反時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方向。
如上所述的冷卻劑系統(tǒng)組裝在圖1，2和4-7所示的螺紋機(jī)中。在這方面，儲(chǔ)罐58最好呈一個(gè)容器形狀，如一個(gè)塑料瓶，它上端具有一個(gè)可取下的帶孔的帽90，用于補(bǔ)充儲(chǔ)罐內(nèi)的冷卻劑。儲(chǔ)罐58方便地設(shè)在機(jī)器的底座的心軸，電機(jī)，和傳動(dòng)裝置的箱部12中，如圖1和2所示，帽90在箱的頂部可以接觸到。應(yīng)理解，電機(jī)88和泵傳動(dòng)裝置在箱12內(nèi)，泵60適宜地支撐在其內(nèi)以便被驅(qū)動(dòng)。通向泵60的入口側(cè)的管68，連接返回管72的管70部分和返回管也在箱12內(nèi)。
最好，如下文所述，切斷閥62安裝在刀架24的側(cè)面28上的板牙頭36的一個(gè)定位凸耳46動(dòng)作的位置中。見圖4-6，特別是，刀架的側(cè)面28包括一個(gè)向凸起50內(nèi)橫向伸的部分92，它帶有垂直孔，垂直孔具有上部94和下部96；一個(gè)冷卻劑入口通道98，向孔的下部96橫向開口；和一個(gè)冷卻劑出口通道100，向孔的上部94橫向開口?？椎南虏?6比上部直徑大，從而一個(gè)閥座102在入口和出口通道98和100間軸向的孔中。閥軸84在孔中軸向可滑動(dòng)，并具有一個(gè)內(nèi)端，它帶有呈O形密封環(huán)104的閥件，接合閥座102，關(guān)閉入口和出口間的流通。垂直孔的下端由一個(gè)塞件106關(guān)閉，壓縮彈簧86位于塞件106和軸84的內(nèi)端間孔下部96中，相對(duì)于座102偏壓閥件104，關(guān)閉閥。軸84在閥件104的下游側(cè)帶有一個(gè)徑向向內(nèi)，軸向延伸的周邊凹部108，當(dāng)閥打開時(shí)連通入口和出口通道98和100。從泵60出來(lái)的冷卻劑流管70通過(guò)一個(gè)適當(dāng)?shù)慕宇^110連接入口通道98，如上所述出口通道100形成通道74的入口端。
當(dāng)閥62關(guān)閉時(shí)，軸84的軸向上或外端112在表面52上延伸出，起下面說(shuō)明的作用，從圖4-6應(yīng)理解，一個(gè)相對(duì)于軸84的外端112的軸向向內(nèi)的力從閥座102移開閥件104，抵抗彈簧86的偏壓打開閥。在打開位置，冷卻劑從入口通道98跨過(guò)閥座102和軸84的凹部108流到出口通道100。軸84被移動(dòng)打開切斷閥的方式將在下文詳述，但在這點(diǎn)上應(yīng)理解，當(dāng)板牙頭36開始移動(dòng)到圖2所示的使用位置時(shí)，如圖4和5所示，其中，定位凸耳46位于定位凸耳槽48中，定位凸耳的下面56頂著軸84的外端112接合，壓縮彈簧86的力獨(dú)自足夠抵抗通過(guò)定位凸耳46加在它上的板牙頭的重量，將軸84偏壓到它的關(guān)閉位置。
從圖1和2以及上述說(shuō)明應(yīng)理解，當(dāng)工件W要車螺紋時(shí)，操作者將工件插入夾盤總成16，并從圖1的不使用位置或儲(chǔ)備位置到圖2的使用位置樞軸旋轉(zhuǎn)板牙頭36，圖2的使用位置是預(yù)備的加工位置，其中，如圖4和5所示，定位凸耳46處在定位槽48中，并座落在閥軸84的端112上。在預(yù)備的加工位置，板牙頭36的軸線B基本與機(jī)器軸線A重合。此時(shí)，刀架24定位使得板牙38從要加工的工件W的端部軸向向外間隔開，并且壓縮彈簧86保持軸84在它的上位，從而切斷閥62關(guān)閉。假設(shè)機(jī)器開動(dòng)，定位桿42已被操縱徑向定位板牙在車螺紋位置，操作者旋轉(zhuǎn)刀架操作柄34，移動(dòng)刀架24，因此板牙頭36向工件W移動(dòng)，開始車螺紋。工件在圖2的反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，在板牙38與工件W接合時(shí)立即力矩加到板牙和板牙頭36上，從而板牙頭在圖2的反時(shí)針?lè)较驑休S旋轉(zhuǎn)。如圖6所示，這使得定位凸耳46抵抗彈簧86的偏壓力將閥軸84壓下，打開切斷閥62。在板牙頭的這個(gè)位置，定位凸耳的底面56接合定位槽48的底52，并形成板牙頭的加工位置。當(dāng)閥62打開，冷卻劑從儲(chǔ)罐58被泵壓跨過(guò)針閥64，到冷卻劑出口66，并從中被以設(shè)定的速度加到工件上，所述速度通過(guò)操縱針閥64的動(dòng)作件82設(shè)定和調(diào)節(jié)。車螺紋板牙38與工件接合產(chǎn)生車螺紋溫度，該溫度如本文所述，由冷卻劑減到190-220°F的希望范圍，冷卻劑在與熱的工件接觸時(shí)完全蒸發(fā)。通過(guò)針閥64限制流動(dòng)的結(jié)果，使得車螺紋時(shí)，冷卻劑的一定量通過(guò)管72再循環(huán)回到儲(chǔ)罐58。
車螺紋完成時(shí)，操作者操縱桿42，松開板牙，它們立即徑向向外退卻到板牙頭中。隨著板牙與工件分開，壓縮彈簧86立即向上移動(dòng)閥軸84，關(guān)閉閥62，切斷向出口66流的冷卻劑。從圖1和2可理解，最好，一個(gè)打開頂部的容器或盤114，可取下地支撐在底座10的刀架支撐部14的底上，與加工區(qū)相對(duì)，從而，車螺紋時(shí)從工件除去的金屬屑落到所述容器中。從本文所述可理解，冷卻劑在與熱工件接觸時(shí)完全蒸發(fā)，從而落到容器中的金屬屑是干燥的。因此，當(dāng)希望需要清理機(jī)器時(shí)，僅須取下容器114和從中倒掉干的金屬屑。在容器和機(jī)器上沒有任何或其他殘留物，任何粘在容器或機(jī)器上的屑易于去除，如刷掉。而且，冷卻劑最好是水溶性的，從而任何殘留易于洗掉，部件被擦拭干燥。任何情況中，沒有會(huì)粘住屑贓物的油質(zhì)的殘余或膜，否則，要用溶劑清除。
雖然對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和組件間的關(guān)系進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)說(shuō)明，可以理解，可以設(shè)計(jì)其他實(shí)施例，不偏離本發(fā)明的原理對(duì)所述優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行修改。特別是，可理解，切斷閥，針閥和冷卻劑出口可與從泵伸出的柔性流管配套，并可以由操作者手動(dòng)移動(dòng)，在車螺紋工作開始和結(jié)束，分別手動(dòng)打開和關(guān)閉切斷閥。而且，切斷閥和/或針閥可以分開刀架，并安裝在刀架上，而不是裝在刀架里，通過(guò)使用管將閥或各閥連接儲(chǔ)罐和出口，而不是用刀架和板牙頭中的通道。而且，當(dāng)切斷閥如本文公開地安裝在里面時(shí)，在預(yù)備加工位置保持板牙頭的偏壓彈簧可以與閥分開，直接接合板牙頭定位凸耳。另外，可以設(shè)置其他的力矩響應(yīng)裝置，控制從儲(chǔ)罐到冷卻劑出口的冷卻劑流量，不使用針閥可以控制冷卻劑從噴嘴排放的速度的計(jì)量，可以通過(guò)使用結(jié)合在機(jī)器中的預(yù)調(diào)節(jié)的計(jì)量閥限制進(jìn)入，從而進(jìn)行控制?？蓮墓_的內(nèi)容提出種種修改和實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯然的，所以應(yīng)理解，上述材料僅是進(jìn)行說(shuō)明本發(fā)明，不是限制。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的螺紋機(jī)，包括一個(gè)夾盤，支撐被車螺紋的工件圍繞機(jī)器軸線旋轉(zhuǎn)；圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)所述夾盤的驅(qū)動(dòng)裝置；一個(gè)車螺紋板牙頭，具有在所述工件的一端切割螺紋的多個(gè)車螺紋板牙；一個(gè)支撐所述板牙頭的刀架，所述刀架相對(duì)于所述工件的所述端在第一和第二刀架位置間移動(dòng)，其中所述板牙分別與所述端分開和車螺紋接合；一個(gè)冷卻劑儲(chǔ)罐；冷卻劑流動(dòng)管裝置，具有連接所述儲(chǔ)罐的入口端和向所述工件的所述端施加冷卻劑的出口端；一個(gè)泵，從所述儲(chǔ)罐通過(guò)所述流動(dòng)管裝置泵送冷卻劑到它的所述出口端；一個(gè)流動(dòng)控制閥，在所述泵和所述出口端間，具有開和關(guān)狀態(tài)，分別允許和阻止從所述儲(chǔ)罐向所述出口端的流動(dòng)，當(dāng)所述板牙頭在所述第一位置，所述閥在所述關(guān)狀態(tài)；和隨著所述刀架裝置從第一到第二位置的移動(dòng)將所述流動(dòng)控制閥切換到所述開狀態(tài)的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋機(jī)，其特征在于，當(dāng)所述刀架在所述第二位置時(shí)，一個(gè)力矩加到所述板牙和所述板牙頭，將所述流動(dòng)控制閥裝置切換到所述開狀態(tài)的所述裝置包括響應(yīng)所述力矩的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺紋機(jī)，其特征在于，所述板牙頭圍繞一個(gè)平行于所述機(jī)器軸線的軸線在一個(gè)預(yù)備加工位置和一個(gè)加工位置間樞軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)所述刀架在所述第一位置，所述板牙頭在所述預(yù)備加工位置，當(dāng)所述刀架從所述第一位置移動(dòng)到所述第二位置，所述板牙頭從所述預(yù)備加工位置樞軸旋轉(zhuǎn)到所述加工位置，并且，切換所述流動(dòng)控制閥的所述裝置包括，隨著所述板牙頭樞軸移動(dòng)到所述加工位置，在所述板牙頭上切換所述閥到所述開狀態(tài)的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺紋機(jī)，其特征在于，還包括當(dāng)所述刀架在所述第一位置，將所述流動(dòng)控制閥從所述開狀態(tài)切換到所述關(guān)狀態(tài)的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺紋機(jī)，其特征在于，從所述開狀態(tài)切換到所述關(guān)狀態(tài)切換所述流動(dòng)控制閥的所述裝置包括，當(dāng)所述刀架在所述第一位置，從所述加工位置向所述預(yù)備加工位置偏壓所述板牙頭的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋機(jī)，其特征在于，還包括一個(gè)在所述流動(dòng)管裝置中的節(jié)流閥，控制冷卻劑向所述工件的所述端流動(dòng)的流動(dòng)速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺紋機(jī)，其特征在于，所述節(jié)流閥是可調(diào)節(jié)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋機(jī)，其特征在于，所述流動(dòng)管裝置包括在所述儲(chǔ)罐和流動(dòng)控制閥間的一個(gè)流動(dòng)管，用于當(dāng)所述流動(dòng)控制閥在所述關(guān)狀態(tài)時(shí)，冷卻劑向所述儲(chǔ)罐的再循環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺紋機(jī)，其特征在于，所述板牙頭包括向所述開狀態(tài)切換所述流動(dòng)控制閥的裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的螺紋機(jī)，其特征在于，所述板牙頭具有一個(gè)平行于所述機(jī)器軸線的軸線，和相對(duì)于所述機(jī)器軸線橫向相對(duì)的側(cè)面；一個(gè)銷釘在所述刀架上支撐所述板牙頭，相對(duì)于刀架圍繞所述側(cè)面之一上的平行于所述機(jī)器軸線的一個(gè)樞軸，樞軸移動(dòng)，所述板牙頭圍繞所述樞軸線，在一個(gè)預(yù)備加工位置和加工位置樞軸旋轉(zhuǎn)，其中，在所述預(yù)備加工位置，所述板牙頭軸線橫向接近并平行于所述機(jī)器軸線，在所述加工位置，所述板牙頭軸線與所述機(jī)器軸線同軸，所述流動(dòng)控制閥當(dāng)所述板牙頭在所述加工位置時(shí)在所述開狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的螺紋機(jī)，其特征在于，還包括一個(gè)彈簧，當(dāng)所述刀架在所述第一位置，從所述開狀態(tài)到所述關(guān)狀態(tài)偏壓所述流動(dòng)控制閥，并從所述加工位置向所述預(yù)備加工位置偏壓所述板牙頭。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的螺紋機(jī)，其特征在于，當(dāng)所述刀架在所述第二位置，在所述板牙和板牙頭上施加一個(gè)力矩，所述力矩將所述板牙頭從所述預(yù)備加工位置樞軸旋轉(zhuǎn)到所述加工位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的螺紋機(jī)，其特征在于，所述刀架具有橫向相對(duì)的側(cè)面，所述板牙頭的所述樞軸在所述刀架的所述側(cè)面之一上，所述流動(dòng)控制閥在所述刀架所述相對(duì)側(cè)面另一個(gè)上，在所述板牙頭上切換所述流動(dòng)控制閥的所述裝置在所述板牙頭的所述相對(duì)側(cè)面另一個(gè)上，當(dāng)所述刀架在所述第二位置，所述力矩樞軸旋轉(zhuǎn)所述板牙頭到所述加工位置時(shí)，切換所述流動(dòng)控制閥到所述開狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的螺紋機(jī)，其特征在于，所述流動(dòng)控制閥包括一個(gè)可移動(dòng)的閥起動(dòng)器，具有起動(dòng)和不起動(dòng)位置，其中所述流動(dòng)控制閥分別在所述開和關(guān)狀態(tài)，在所述板牙頭上的切換所述閥的所述裝置的定位使得，隨著所述板牙頭從所述預(yù)備加工位置到所述加工位置的樞軸旋轉(zhuǎn)，從所述不起動(dòng)位置到起動(dòng)位置移動(dòng)所述起動(dòng)器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的螺紋機(jī)，其特征在于，偏壓所述流動(dòng)控制閥和板牙頭的所述彈簧包括一個(gè)彈簧，向所述不起動(dòng)位置偏壓所述起動(dòng)器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的螺紋機(jī)，其特征在于，所述流動(dòng)控制閥包括在所述刀架所述另一側(cè)面上的孔，具有內(nèi)外端，一個(gè)閥軸在所述孔中，在所述內(nèi)外端間方向往復(fù)移動(dòng)，所述軸具有一個(gè)外端，在所述不起動(dòng)位置向所述孔的所述外端之外伸出，形成所述閥的起動(dòng)器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的螺紋機(jī)，其特征在于，所述彈簧在所述軸和所述孔的所述內(nèi)端間的所述孔中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的螺紋機(jī)，其特征在于，還包括一個(gè)節(jié)流閥，在所述冷卻劑流動(dòng)管裝置中，控制向所述工件的所述端流動(dòng)的冷卻劑速度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的螺紋機(jī)，其特征在于，所述節(jié)流閥是一個(gè)可調(diào)節(jié)的針閥。
全文摘要
動(dòng)力驅(qū)動(dòng)管螺紋機(jī)，帶有冷卻劑系統(tǒng)，車螺紋時(shí)，在鄰近車螺紋板牙的工件的區(qū)域，無(wú)油的乙二醇基冷卻劑施加到工件上，施加的速度使冷卻劑完全蒸發(fā)，工件被冷卻到形成好質(zhì)量螺紋的溫度。冷卻劑從儲(chǔ)罐泵送到機(jī)器的板牙頭上的冷卻劑出口，通過(guò)一個(gè)針閥調(diào)節(jié)排放速度，力矩響應(yīng)切斷閥與板牙頭配套，響應(yīng)在工件和板牙頭上的板牙間的開始車螺紋接合，控制從儲(chǔ)罐到針閥和冷卻劑出口的冷卻劑流動(dòng)。
文檔編號(hào)B23G1/22GK1445055SQ0310768
公開日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2003年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月6日
發(fā)明者唐納德·A·哈拉德姆 申請(qǐng)人:埃莫森電器公司