CN101653851A - 曲线坡口自跟踪火焰切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种曲线坡口自跟踪火焰切割机，该设备采用了紧凑合理的布局、大减速比无级调速电机、弹性式离合传动机构、带气冷隔热防尘功能的磁导向装置、大流量割枪、可组合连节的轻型连杆机构以及配重式电、气、水控制装置等结构，可有效实现各种常用板厚，钢结构件的本体任意曲线随形自动跟踪切割，避免现有高端数控切割技术，在进行带坡口切割的下料生产时，无法解决的钢板和工件因热位移、热变形造成的较大切割误差，和因多割枪切割所产生的高热问题而实施的切割最大板厚的限制，也可大大降低目前人工操作半自动切割机，进行坡口切割作业的劳动强度和难以避免的形线破坏、坡口对中性差的现实问题。

Description

曲线坡口自跟踪火焰切割机

技术领域

本发明涉及火焰切割机技术领域，确切地说涉及一种机加工行业中，广泛需要的任意曲线类坡口自动跟踪的火焰切割设备

背景技术

金属结构件材料坡口的自动火焰切割，一直是国内外数控火焰切割设备制造厂商追求的终极目标。到现在经过近40年的不断创新和发展，在国外高端数控火焰切割设备上，虽然已经具有任意曲线坡口的数控切割功能，并且其售价要比中、低端设备高约200万人民币/台套，但因高温、高亮、高尘环境对设备检测和控制系统的影响。多割枪交错布置同时工作的结构使用特性，所造成被切割工件无法避免的较大的热变形和较大的材料、能源耗损，仍然使现有技术在使用条件上受到很多限制，技术发展上受到很大阻碍，使用性能较难被广泛认同，综合性价比更难被社会承认。

人工划线开切任意曲线坡口，因很难保证工件的原有形线不被破坏，坡口的粗糙度、对中性也更难保证，这使许多经数控下料后，再利用半自动进行人工划线跟踪开切坡口的工件，不仅存在较大的装焊误差，还影响了装焊序的生产效率和装焊质量，同时也增加企业许多长焊、打磨、校形的无效生产成本。

发明内容

为解决上述现有技术中至今仍然存在的许多待完善、攻克的技术障碍，和人工划线开切任意曲线坡口存在的低质量、后续无效生产成本高的问题，本发明提供了一种可完全替代现有各类高、低端技术，并且具有简单、经济、可靠的结构和方便、实用的操作维护性能，在国内外具有更广泛的社会经济价值和更广泛的推广应用前景，符合国家倡导的节能、减排、降耗等可持续发展的方针政策的曲线坡口自跟踪火焰切割机。本发明可有效实现各种常用板厚，钢结构件的本体任意曲线随形自动跟踪切割，避免现有高端数控切割技术，在进行带坡口切割的下料生产时，无法解决的钢板和工件因热位移、热变形造成的较大切割误差，和因多割枪切割所产生的高热问题而实施的切割最大板厚的限制，也可大大降低目前人工操作半自动切割机，进行坡口切割作业的劳动强度和难以避免的形线破坏、坡口对中性差的现实问题。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种曲线坡口自跟踪火焰切割机，包括主机、独立磁导向体机构、割枪调节与割枪控制系统和直线导轨，其特征在于：

所述主机包括主机体、前置主驱动走轮、后置随动走轮、离合器手柄、电机连接体、铰接座、动力轮、压力调节拉簧、拉簧调节座和减速电机；两个前置主驱动走轮和一个后置随动走轮安装在主机体上，形成稳定的三角形三点位支撑行走结构；离合器手柄、电机连接体和铰接座铰接为一体，铰接座固接在主机体上，减速电机固接在电机连接体上，动力轮与所述减速电机的输出轴连接；压力调节拉簧的一端挂接在电机连接体的螺钉上，另一端挂接在拉簧调节座上，所述拉簧调节座与主机体连接；

所述独立磁导向机构，包括螺栓轴，防侧翻走轮，定位轴套，管接头，独立磁导向体，偏心轴螺栓，磁定向套，定位轮轴螺钉，定位轮和连通管；所述螺栓轴将防侧翻走轮和定位轴套通过偏心轴螺栓连接在所述独立磁导向体上，所述防侧翻走轮与工件表面的接触间隙为0.2mm-0.5mm；独立磁导向体上开有多个迂回小孔，连通管将多个迂回小孔连通形成一个迂回通孔，迂回通孔的两端分别与两管接头相连；三个磁定向套在磁导向体上呈左、中、右三点分布，磁定向套产生的磁力范围大于或等于前置主驱动走轮和后置随动轮之间的轮距；定位轮经所述定位轮轴螺钉连接到独立磁导向体上；

所述割枪调节与割枪控制系统包括配气体、配气体连接横杆、火焰切割枪头、割枪夹头、割枪竖直调节杆、割枪纵竖连接件、割枪纵向调节杆、割枪调节杆系纵向连接座和配气体纵横调节件；在配气体上设置有压缩空气输入管接头、燃气输入管接头、氧气输入管接头、循环氧气输出阀、循环氧气输入阀、切割高压氧输出阀、切割预热氧输出阀、切割燃气输出阀和压缩空气输出阀，压缩空气经压缩空气输入管接头输入到配气体中，并经所述压缩空气输出阀排出，燃气经所述燃气输入管接头输入到配气体中，并经所述切割燃气输出阀排出，氧气经氧气输入管接头进入配气体和循环氧气输出阀，并输入至独立磁导向机构，进行冷却循环后再经循环氧气输入阀再次进入配气体，并分流成二路氧气分别通过切割高压氧输出阀和切割预热氧输出阀排出；所述配气体经连接螺钉固接在配气体连接横杆上；所述配气体连接横杆与配气体纵横调节件以齿轮齿条副连接；配气体纵横调节件与割枪纵向调节杆以齿轮齿条副连接；火焰切割枪头插接在割枪夹头的连接孔中，割枪夹头插接在割枪竖直调节杆的连接孔中；割枪竖直调节杆插接在割枪纵竖连接件的连接孔中，割枪纵竖连接件与割枪纵向调节杆以齿轮齿条副连接；

所述独立磁导向体经轴螺栓与主机连接，主机经连接座与割枪调节杆系纵向连接座铰接。

在所述前置主驱动走轮和后置随动走轮上均分别设置有橡胶圈。

在所述动力轮上设置有橡胶圈，动力轮上的橡胶圈与两个前置主驱动走轮上的橡胶圈形成摩擦副。

所述磁定向套的外圆面上加工有隔热槽和橡胶密封槽。

所述防侧翻走轮为两个，在独立磁导向体上对称分布。

所述定位轮和定位轮轴螺钉均为两个，在独立磁导向体上呈对称分布，两个定位轮之间的间距大于或等于两个前置主驱动走轮之间的轮距。

所述配气体经连接螺钉或竖直、或水平或成倾斜角的与配气体连接横杆铰接。

所述割枪竖直调节杆上连接有纵向连接杆附件、或横向短连接臂附件、或横向长连接臂附件。

所述割枪竖直调节杆上连接有纵向连接杆附件、横向短连接臂附件和横向长连接臂附件。

割枪夹头与割枪竖直调节杆铰接，割枪竖直调节杆上设置有显示角度的角度指示仪。

本发明的优点表现在：

由于本发明采用“主机、独立磁导向体机构、割枪调节与割枪控制系统和直线导轨”构成曲线坡口自跟踪火焰切割机，可完全替代现有各类高、低端技术，并且具有简单、经济、可靠的结构和方便、实用的操作维护性能，在国内外具有更广泛的社会经济价值和更广泛的推广应用前景，符合国家倡导的节能、减排、降耗等可持续发展的方针政策，并可有效实现各种常用板厚，钢结构件的本体任意曲线随形自动跟踪切割，避免现有高端数控切割技术，在进行带坡口切割的下料生产时，无法解决的钢板和工件因热位移、热变形造成的较大切割误差，和因多割枪切割所产生的高热问题而实施的切割最大板厚的限制，也可大大降低目前人工操作半自动切割机，进行坡口切割作业的劳动强度和难以避免的形线破坏、坡口对中性差的现实问题；其具体表现在：

1、由于本发明采用“两前置主驱动走轮相对于可平衡、稳定行走的最小宽度尺寸的主机机体(沿行走方向)的最大轮距原则，形成稳定的三角形三点位支撑行走结构”这样就能在进行曲线跟踪时即保证主机有平衡稳定的机架结构，又能使主机适应的曲率范围更大；采用两个前置主驱动走轮和一个后置随动走轮形成三轮三点支承行走方式，可有效减小设备在进行曲线跟踪时的校偏力，避免了设备在连续运行时产生的短暂停顿和爬行抖动。

2、由于本发明采用在所述前置主驱动走轮和后置随动走轮上均分别设置有橡胶圈，可减少设备在有氧化层、渣的材料面上行走时的抖动现象。

3、由于本发明采用在动力轮上设置有橡胶圈，动力轮上的橡胶圈与两个前置主驱动走轮上的橡胶圈形成摩擦副，胶胶摩擦副具有振动缓冲和过载保护的双重作用，并且简化了设备结构。

4、本发明采用上述技术方案后，主机结构合理，应用于切割机后生产效率高，生产成本低。主要用于10-300毫米厚碳钢板的曲线坡口的开切和下料，特别适用于非线性曲线类工件坡口的自动跟踪切割。

5、由于本发明采用防侧翻走轮与工件表面的间隙调整为0.2mm-0.5mm，能防止与前置主驱动走轮的运动发生干涉，使设备正常工作；独立磁导向体上开有多个迂回小孔，连通管将多个迂回小孔连通形成一个迂回通孔，迂回通孔的两端分别与两管接头相连，这样在工作时设备切割需要的高压氧气先迂回穿过独立磁导向体，带走了独立磁导向体在高温环境下吸收的大部分热量，为磁体材料创造了一个低于80℃的临界工作温度环境，解决了工作状态下高温使磁体材料的磁力性能降低或失效技术难题，并解决了磁体材料在火焰高温切割环境下80℃的临界工作温度技术难题；磁定向套产生的磁力范围大于或等于前置主驱动走轮和后置随动轮之间的轮距，能防止设备在工作运行过程中产生侧偏拉现象；定位轮经所述定位轮轴螺钉连接到独立磁导向体上，能使磁体材料与工件被切割面间保持恒定的间距，从而能保证磁导向力的大小和磁导向工作的可靠性。

6、由于本发明采用在磁定向套的外圆面上加工有隔热槽，能使磁定向套与独立磁导向体之间产生一空气层，进一步减小外界高温对磁定向套中磁体材料的影响，提高磁导向体工作的稳定性；在磁定向套外设置有橡胶密封槽，能起隔离外界高温金属粉尘对磁体材料的影响，保持磁体材料的洁净，提高设备工作的可靠性。

7、由于本发明采用定位轮和定位轮轴螺钉均为两个，在独立磁导向体上呈对称分布，两个定位轮之间的间距大于或等于两个前置主驱动走轮之间的轮距，可避免或减轻设备在工作运行过程中产生侧偏拉现象。

8、由于本发明采用的压缩空气输入管接头、将压缩空气输入到配气体内，通过压缩空气输出阀，实现了各类小型风动工具的调控，完成了被切割工件临时所需的表面清理工作；燃气输入管接头，将燃气输入到配气体内，通过切割燃气输出阀，实现了割枪工作所需的气割燃气的调控；氧气经氧气输入管接头进入配气体和循环氧气输出阀，并输入至独立磁导向机构，进行冷却循环后再经循环氧气输入阀再次进入配气体，并分流成二路氧气分别通过切割高压氧输出阀和切割预热氧输出阀排出，完成了割枪工作所需的切割氧、预热氧的调控；配气体可配合配气体连接横杆上的齿轮齿条副的左右向调节功能，实现了设备在工作过程中因火焰切割枪头与主机体相对位置的变化，而造成的设备主机在静止状态和运动状态下的动、静力水平方向上的平衡调节；配气体纵横调节件以齿轮齿条副与割枪纵向调节杆相连，消除了火焰切割枪头因纵向调节时的静、动力平衡问题；通过配气体连接横杆与配气体纵横调节件上的齿轮齿条副的调节，可实现设备在所跟踪曲线上的切向力平衡；通过割枪纵向调节杆与配气体纵横调节件上的齿轮齿条副的调节，可实现设备在所跟踪曲线上的法向力平衡。配气体上的循环氧气输出阀和循环氧气输入阀，给独立磁导向体提供冷却所需的高压工作氧气；通过配气体上的切割高压氧输出阀、切割预热氧输出阀、切割燃气输出阀，控制火焰切割枪头各类工作气体的流量；通过压缩空气输出阀提供工作时，临时所需的各类风动工具的气源；

9、纵向连接杆附件、横向短连接臂附件、横向长连接臂附件，三种附件可与割枪竖直调节杆，或分别组合连接、或共同组合连接，以实现工件不同板厚、不同切割坡口角度的调节需要。不同的连接附件、不同的组合，均可改变设备主机的动、静力平衡问题，设备工作过程中必须及时消除力平衡问题，否则设备可能发生跟踪跑偏的不稳定工作现象，而本发明由于采用上述方案后，能保证设备不会发生跟踪跑偏的不稳定工作现象发生。

10、割枪夹头与割枪竖直调节杆铰接，割枪竖直调节杆上设置有显示角度的角度指示仪。实现了割枪工作时切割角度的调节。

11、割枪调节杆系纵向连接座，它与主机上的连接座铰连固接，可实现割枪在水平面内的旋转调节和割枪相对设备主机，前、后向的换位调节，该功能在设备进行宽度不大的内、外同心圆坡口切割时，可实现跟踪外圆切割内圆或跟踪内圆切割外圆的坡口切割功能。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明结构示意图

图2为图1中左视结构示意图

图3为图1中俯视结构示意图

图4为主机结构示意图

图5为独立磁导向体结构示意图

图6为割枪调节与割枪控制系统结构示意图

图中标记：

1、连接座，2、主机体，3、轴螺栓4、前置主驱动走轮，5、离合器手柄，6、电机连接体，7、动力轮，8、压力调节拉簧，9、拉簧调节座，10、减速电机，11、铰接座，12、后置随动走轮，13、后置随动走轮轴螺栓，14、减速电机调速控制盒，15、交流电源(220V)接口，16、三位电源开关，17、螺栓轴，18、防侧翻走轮，19、定位轴套，20、管接头，21、独立磁导向体，23、偏心轴螺栓，24、磁定向套，25、定位轮轴螺钉，26、定位轮，27、连通管，30、压缩空气输入管接头、31、燃气输入管接头，32、氧气输入管接头，33、循环氧气输出阀，34、循环氧气输入阀，35、切割高压氧输出阀，36、切割预热氧输出阀，37、切割燃气输出阀，38、压缩空气输出阀，39、配气体，40、配气体连接横杆，41、连接螺钉，42、纵向连接杆附件，43、横向短连接臂附件，44、横向长连接臂附件，45、火焰切割枪头，46、割枪夹头，47、割枪竖直调节杆，48、割枪纵竖连接件，49、割枪纵向调节杆，50、割枪调节杆系纵向连接座，51、配气体纵横调节件。

具体实施方式

实施例1

参照说明书附图1-6，本发明公开了一种曲线坡口自跟踪火焰切割机，包括主机、独立磁导向体机构、割枪调节与割枪控制系统和直线导轨，所述主机包括主机体2、前置主驱动走轮4、后置随动走轮12、离合器手柄5、电机连接体6、铰接座11、动力轮7、压力调节拉簧8、拉簧调节座9和减速电机10；两个前置主驱动走轮4和一个后置随动走轮12安装在主机体2上，形成稳定的三角形三点位支撑行走结构；离合器手柄5、电机连接体6和铰接座11铰接为一体，铰接座11固接在主机体2上，减速电机10固接在电机连接体6上，动力轮7与所述减速电机10的输出轴连接；压力调节拉簧8的一端挂接在电机连接体6的螺钉上，另一端挂接在拉簧调节座9上，所述拉簧调节座9与主机体2连接；独立磁导向机构，包括螺栓轴17，防侧翻走轮18，定位轴套19，管接头20，独立磁导向体21，偏心轴螺栓23，磁定向套24，定位轮轴螺钉25，定位轮26和连通管27；所述螺栓轴17将防侧翻走轮18和定位轴套19通过偏心轴螺栓23连接在所述独立磁导向体21上，所述防侧翻走轮18与工件表面的接触间隙为0.2mm-0.5mm；独立磁导向体21上开有多个迂回小孔，连通管27将多个迂回小孔连通形成一个迂回通孔，迂回通孔的两端分别与两管接头20相连；三个磁定向套24在磁导向体上呈左、中、右三点分布，磁定向套24产生的磁力范围大于或等于前置主驱动走轮和后置随动轮之间的轮距；定位轮26经所述定位轮轴螺钉25连接到独立磁导向体21上；所述割枪调节与割枪控制系统包括配气体39、配气体连接横杆40、火焰切割枪头45、割枪夹头46、割枪竖直调节杆47、割枪纵竖连接件48、割枪纵向调节杆49、割枪调节杆系纵向连接座50和配气体纵横调节件51；在配气体39上设置有压缩空气输入管接头30、燃气输入管接头31、氧气输入管接头32、循环氧气输出阀33、循环氧气输入阀34、切割高压氧输出阀35、切割预热氧输出阀36、切割燃气输出阀37和压缩空气输出阀38；所述配气体39经连接螺钉41固接在配气体连接横杆40上；所述配气体连接横杆40与配气体纵横调节件51以齿轮齿条副连接；配气体纵横调节件51与割枪纵向调节杆49以齿轮齿条副连接；火焰切割枪头45插接在割枪夹头46的连接孔中，割枪夹头46插接在割枪竖直调节杆47的连接孔中；割枪竖直调节杆47插接在割枪纵竖连接件48的连接孔中，割枪纵竖连接件48与割枪纵向调节杆49以齿轮齿条副连接；所述独立磁导向体经轴螺栓3与主机连接，主机经连接座1与割枪调节杆系纵向连接座铰接。

压缩空气经压缩空气输入管接头输入到配气体中，并经所述压缩空气输出阀排出，燃气经所述燃气输入管接头输入到配气体中，并经所述切割燃气输出阀排出，氧气经氧气输入管接头进入配气体和循环氧气输出阀，并输入至独立磁导向机构，进行冷却循环后再经循环氧气输入阀再次进入配气体，并分流成二路氧气分别通过切割高压氧输出阀和切割预热氧输出阀排出；

实施例2

参照说明书附图4，本发明更优的实施方式是：

设备主机，由连接座1、主机体2、轴螺栓3、前置主驱动走轮4、离合器手柄5、电机连接体6、动力轮7、压力调节拉簧8、拉簧调节座9、减速电机10、铰接座11、后置随动走轮12、后置随动走轮12轴螺栓13、减速电机调速控制盒14、交流电源(220V)接口15、三位电源开关16等组成。

连接座1实现与割枪调节与割枪控制系统的连接；前置主驱动走轮4二个，(其上装套有耐温、耐磨橡胶圈)由轴螺栓3二个与主机体2相连，后置随动走轮12一个，(其上装套有耐温、耐磨橡胶圈)由后置随动走轮12轴螺栓13一个与主机体2相连，并由此形成轮三点支承行走方式。：

二个前置主驱动走轮4之间的轮距，在保持设备力平衡的情况下，尽可能选用最小间距，以便在进行曲线跟踪时适应的曲率范围更大。

二前置主驱动走轮4和一后置随动走轮12，所形成的三轮三点支承行走方式，可有效减小设备在进行曲线跟踪时的校偏力，避免设备在连续运行时产生短暂停顿的爬行运动。

前置主驱动走轮4二个和后置随动走轮12一个上都装套有耐温、耐磨橡胶圈，以减少设备在有氧化层、渣的材料面上行走时的抖动现象。

离合器手柄5与电机连接体6和铰接座11，通过螺钉销铰接，铰接座11通过螺钉固接在主机体2上。减速电机10，通过螺钉固接在电机连接体6上，动力轮7(其上装套有耐温、耐磨橡胶圈)通过螺钉固接在减速电机10的输出轴上。压力调节拉簧8上端挂接在电机连接体6的螺钉上，下端挂接在拉簧调节座9上，拉簧调节座9与穿过主机体2底面孔的螺钉旋合连接。

通过离合器手柄5绕铰接座11的螺钉销旋动，可以实现电机连接体6和固接在其上的减速电机10及固接在减速电机10上的动力轮7，(其上装套有耐温、耐磨橡胶圈)绕铰接座11的螺钉销旋动，并在压力调节拉簧8的作用下适时复位，从而实现装套有耐温、耐磨橡胶圈的动力轮7与二个装套有耐温、耐磨橡胶圈的前置主驱动走轮4的胶、胶摩擦副的离合操作控制。

胶、胶摩擦副传动机构，在此具有振动缓冲和过载保护的双重作用和简化设备结构的作用。

由于设备主机结构的合理性，将直接影响设备可跟踪曲线的曲率范围和设备运行时的爬行及抖动，是决定该创新技术是否具有使用价值的基本条件，所以在设计时更多的是考虑设备结构的合理性和可靠性。

连接座1，实现主机与割枪调节控制机构的连接；

主机体2，实现各部件的有机组合；

轴螺栓3，实现独立磁导向体和前置主驱动走轮4(2个)的连接；

前置主驱动走轮4，其上套装有耐热、耐磨橡胶圈，可使设备在有氧化层、渣的不平面上行走平稳；

离合器手柄5，与电机连接体6和铰链座11，通过铰接方式实现驱动力的离合控制；

电机连接体6，实现与减速电机10和压力调节拉簧7的连接；

动力轮7，通过顶紧螺钉连接在减速电机10的输出轴上，其上装套耐温、耐磨橡胶圈，实现与二个前置主驱动走轮4的胶—胶摩擦副连接，具有驱动力过载缓冲和设备运行减震的作用；

压力调节拉簧8，其上端与减速电机连接体6通过螺钉挂接，下端与拉簧调节座9挂接；

拉簧调节座9，其上端与压力调节拉簧8挂接，下端通过调节螺钉与主机体2底部的光孔套接，旋合螺钉可调节压力调节拉簧8的弹簧张力，实现胶—胶摩擦副传动力大小的调节；

减速电机10，为设备提供“0.3→8”转/分的均衡、匀速驱动力；

铰接座11，其上端通过螺钉与主机体2固接，下端分别与离合器手柄5和减速电机连接体6通过螺钉销铰接，共同实现动力轮7与前置主驱动走轮4的胶—胶摩擦离合控制；

后置随动轮12(1个)，与前置主驱动走轮4(2个)共同形成三轮三点支承，在进行随机变化的曲率半径的法向跟踪运动时，可有效减小设备跟踪运行时的校偏力；

后置随动轮轴螺栓13，实现后置随动轮13与主机体4的连接；

减速电机调速控制盒14，实现减速电机10转速的平滑调节；

交流电源(220V)接口15，选用三线制航空安全插头；

三位电源开关16，实现设备前进、停止、后退的操作控制；

实施例3

由图4可知独立磁导向体机构由螺栓轴17、防侧翻走轮18、定位轴套19、管接头20，独立磁导向体21、偏心轴螺栓23、磁定向套24、定位轮轴螺钉25、定位轮26、连通管27等组成

该部件的结构是否合理，使用性能是否可靠，是该曲线坡口自跟踪火焰切割机设想能否实现的关键所在。该部件技术的难点是“攻克工作状态下高温对磁体材料，磁力性能降低或失效的严重影响，攻克磁体材料在火焰高温切割环境下80℃的临界工作温度；其次是要解决好磁体材料的磁定向问题及磁体材料的合理分布及分布的有效性。

螺栓轴17，可将设备防侧翻走轮18和定位轴套19，通过偏心轴螺栓23连接在独立磁导向体21上(共有2个)，在独立磁导向体21上对称分布。设备工作时该轮不能接触工件，与工件表面的间隙调整在0.2mm→0.5mm之间，具体调节量可根据被切割工件表面的氧化层、渣情况而定，否则将与前置主驱动走轮4的运动发生干涉，使设备不能正常工作。

管接头20通过螺纹与独立磁导向体21相连，连通管27与独立磁导向体21相应孔洞焊接相连，工作时设备切割需要的高压氧气先迂回穿过独立磁导向体21，带走磁导向体在高温环境下吸收的大部分热量，(设备工作时的环境高温，可使材质为LY12硬铝合金制作的磁导向体产生局部熔化变形！)为磁体材料创造一个低于80℃的临界工作温度环境。

磁定向套24(3个)，呈左、中、右三点分布，布局原则是使磁体材料产生的磁力范围，不小于前置主驱动走轮与后置随动轮的轮距，否则设备在工作运行过程中容易产生侧偏位现象。磁定向套24的外圆面上加工有隔热槽和橡胶密封槽。隔热槽的作用是使磁定向套24与独立磁导向体21之间产生一空气层，进一步减小外界高温对磁定向套24中磁体材料的影响，提高磁导向体工作的稳定性。橡胶密封槽，起隔离外界高温金属粉尘对磁体材料的影响，保持磁体材料的洁净，提高设备工作的可靠性。

定位轮轴螺钉25(2颗)，它将定位轮26(2个)连接到独立磁导向体21上，作用是使磁体材料与工件被切割面间保持恒定的“间距”，该间距决定着磁导向力的大小和磁导向工作的可靠性，在独立磁导向体21上呈对称分布，布局间距不小于前置主驱动走轮的轮距。定位轮26距的大小可影响设备在工作运行过程中产生侧偏位现象的轻重度。

独立磁导向体21经轴螺栓3与主机连接，轴螺栓3实现独立磁导向体21和前置主驱动走轮在设备主机上的有效连接，实现设备的行走和导向功能。

所述前置主驱动走轮和后置随动轮是曲线坡口自跟踪火焰切割机的主机结构的零部件。

实施例4

割枪调节与割枪控制系统，由压缩空气输入管接头30、燃气输入管接头31、氧气输入管接头32、循环氧气输出阀33、循环氧气输入阀34、切割高压氧输出阀35、切割预热氧输出阀36、切割燃气输出阀37、压缩空气输出阀38、配气体39、配气体连接横杆40、连接螺钉41、纵向连接杆附件42、横向短连接臂附件43、横向长连接臂附件44、火焰切割枪头45、割枪夹头46、割枪竖直调节杆47、割枪纵竖连接件48、割枪纵向调节杆49、割枪调节杆系纵向连接座50、配气体纵横调节件51等组成。

压缩空气输入管接头30、燃气输入管接头31、氧气输入管接头32、循环氧气输出阀33、循环氧气输入阀34、切割高压氧输出阀35、切割预热氧输出阀36、切割燃气输出阀37、压缩空气输出阀38与配气体39均以螺纹旋合密封连接。配气体39通过连接螺钉41固接在配气体连接横杆40上。配气体连接横杆40与配气体纵横调节件51以齿轮齿条副连接。配气体纵横调节件51与割枪纵向调节杆49以齿轮齿条副连接。气体39上的循环氧气输出阀33和循环氧气输入阀34，给独立磁导向体21提供冷却所需的高压工作氧气。通过配气体39上的切割高压氧输出阀35、切割预热氧输出阀36、切割燃气输出阀37，控制火焰切割枪头45各类工作气体的流量。通过压缩空气输出阀38提供工作时，临时所需的各类风动工具的气源。通过配气体连接横杆40与配气体纵横调节件51上的齿轮齿条副的调节，可实现设备在所跟踪曲线上的切向力平衡。通过割枪纵向调节杆49与配气体纵横调节件51上的齿轮齿条副的调节，可实现设备在所跟踪曲线上的法向力平衡。

纵向连接杆附件42、横向短连接臂附件43、横向长连接臂附件44与割枪竖直调节杆47，可根据被切割工件上、下坡口开切的位置和角度大小等因素进行1→4个附件的组合连接。火焰切割枪头45插接在割枪夹头46的连接孔中。割枪夹头46插接在割枪竖直调节杆47的连接孔中。割枪竖直调节杆47插接在割枪纵竖连接件48的连接孔中。割枪纵竖连接件48与割枪纵向调节杆49是齿轮齿条副连接。其特征在于：

可利用42、43、44三种不同附件与割枪竖直调节杆47和割枪纵竖连接件48可进行多种方式的拼连组合，以满足不同板厚、不同位置、不同角度切割要求的工作需要。

实施例5

参见图6，割枪调节与割枪控制系统由压缩空气输入管接头30、燃气输入管接头31、氧气输入管接头32、循环氧气输出阀33、循环氧气输入阀34、切割高压氧输出阀35、切割预热氧输出阀36、切割燃气输出阀37、压缩空气输出阀38、配气体39、配气体连接横杆40、连接螺钉41、纵向连接杆附件42、横向短连接臂附件43、横向长连接臂附件44、火焰切割枪头45、割枪夹头46、割枪竖直调节杆47、割枪纵竖连接件48、割枪纵向调节杆49、割枪调节杆系纵向连接座50、配气体纵横调节件51等组成。

割枪调节与割枪控制系统，是决定设备能否有效、可靠、合理的实现10→300毫米，大尺寸、大角度坡口切割范围的调节需要。在较大切割尺寸范围内调节割枪时，如何保证设备的静力平衡和动力平衡，是该技术结构设计的主要问题。

压缩空气输入管接头30、将压缩空气输入到配气体39内，通过压缩空气输出阀38，实现各类小型风动工具的调控，以便完成被切割工件临时所需的表面清理工作。

燃气输入管接头31，它将燃气输入到配气体39内，通过切割燃气输出阀37，实现割枪工作所需的切割燃气的调控。

氧气输入管接头32，它将输入的氧气通过配气体39和循环氧气输出阀33，将氧气输入管接头32输入的氧气，输出到独立磁导向体21内，进行冷却循环后再通过循环氧气输入阀34再次进入配气体39内，并在配气体内分流成二路氧气，再通过切割高压氧输出阀35、切割预热氧输出阀36，完成割枪工作所需的切割氧、预热氧的调控。

配气体连接横杆40，是将配气体39，通过连接螺钉41，或竖直、或水平、或成倾斜角铰联固定在配气体连接横杆上。配气体39可配合配气体连接横杆40上的齿轮齿条副的左右向调节功能，实现设备在工作过程中因火焰切割枪头45与主机体2相对位置的变化，而造成的设备主机在静止状态和运动状态下的动、静力水平方向上的平衡调节。

纵向连接杆附件42、横向短连接臂附件43、横向长连接臂附件44，三种附件可与割枪竖直调节杆47，或分别组合连接、或共同组合连接，以实现工件不同板厚、不同切割坡口角度的调节需要。不同的连接附件、不同的组合，均可改变设备主机的动、静力平衡问题，设备工作过程中必须及时消除力平衡问题，否则设备可能发生跟踪跑偏的不稳定工作现象。

火焰切割枪头45，它装夹在割枪夹头46上。割枪夹头46与割枪竖直调节杆47铰连固接，并通过割枪竖直调节杆上的角度指示刻度，实现割枪工作时切割角度的调节。

割枪纵、竖连接件48，它与割枪纵向调节杆49以齿轮、齿条副进行连接，并实现火焰切割枪头45工作时的纵向调节，在切割大厚度坡口时需增加割枪连接附件42、43、44。

割枪调节杆系纵向连接座50，它与主机上的连接座1铰连固接，可实现割枪在水平面内的旋转调节和割枪相对设备主机，前、后向的换位调节，该功能在设备进行宽度不大的内、外同心圆坡口切割时，可实现跟踪外圆切割内圆或跟踪内圆切割外圆的坡口切割功能。

配气体纵横调节件51，该件在纵向以齿轮、齿条副与割枪纵向调节杆49相连，以消除火焰切割枪头45，因纵向调节时的静、动力平衡问题。

Claims (10)

1、一种曲线坡口自跟踪火焰切割机，包括主机、独立磁导向体机构、割枪调节与割枪控制系统和直线导轨，其特征在于：

所述主机包括主机体(2)、前置主驱动走轮(4)、后置随动走轮(12)、离合器手柄(5)、电机连接体(6)、铰接座(11)、动力轮(7)、压力调节拉簧(8)、拉簧调节座(9)和减速电机(10)；两个前置主驱动走轮(4)和一个后置随动走轮(12)安装在主机体(2)上，形成稳定的三角形三点位支撑行走；离合器手柄(5)、电机连接体(6)和铰接座(11)铰接为一体，铰接座(11)固接在主机体(2)上，减速电机(10)固接在电机连接体(6)上，动力轮(7)与所述减速电机(10)的输出轴连接；压力调节拉簧(8)的一端挂接在电机连接体(6)的螺钉上，另一端挂接在拉簧调节座(9)上，所述拉簧调节座(9)与主机体(2)连接；

所述独立磁导向机构，包括螺栓轴(17)，防侧翻走轮(18)，定位轴套(19)，管接头(20)，独立磁导向体(21)，偏心轴螺栓(23)，磁定向套(24)，定位轮轴螺钉(25)，定位轮(26)和连通管(27)；所述螺栓轴(17)将防侧翻走轮(18)和定位轴套(19)通过偏心轴螺栓(23)连接在所述独立磁导向体(21)上，所述防侧翻走轮(18)与工件表面的接触间隙为0.2mm-0.5mm；独立磁导向体(21)上开有多个迂回小孔，连通管(27)将多个迂回小孔连通形成一个迂回通孔，迂回通孔的两端分别与两管接头(20)相连；三个磁定向套(24)在磁导向体上呈左、中、右三点分布，磁定向套(24)产生的磁力范围大于或等于前置主驱动走轮和后置随动轮之间的轮距；定位轮(26)经所述定位轮轴螺钉(25)连接到独立磁导向体(21)上；

所述割枪调节与割枪控制系统包括配气体(39)、配气体连接横杆(40)、火焰切割枪头(45)、割枪夹头(46)、割枪竖直调节杆(47)、割枪纵竖连接件(48)、割枪纵向调节杆(49)、割枪调节杆系纵向连接座(50)和配气体纵横调节件(51)；在配气体(39)上设置有压缩空气输入管接头(30)、燃气输入管接头(31)、氧气输入管接头(32)、循环氧气输出阀(33)、循环氧气输入阀(34)、切割高压氧输出阀(35)、切割预热氧输出阀(36)、切割燃气输出阀(37)和压缩空气输出阀(38)；所述配气体(39)经连接螺钉(41)固接在配气体连接横杆(40)上；所述配气体连接横杆(40)与配气体纵横调节件(51)以齿轮齿条副连接；配气体纵横调节件(51)与割枪纵向调节杆(49)以齿轮齿条副连接；火焰切割枪头(45)插接在割枪夹头(46)的连接孔中，割枪夹头(46)插接在割枪竖直调节杆(47)的连接孔中；割枪竖直调节杆(47)插接在割枪纵竖连接件(48)的连接孔中，割枪纵竖连接件(48)与割枪纵向调节杆(49)以齿轮齿条副连接；

所述独立磁导向体经轴螺栓(3)与主机连接，主机经连接座(1)与割枪调节杆系纵向连接座铰接。

2、根据权利要求1所述的曲线坡口自跟踪火焰切割机，其特征在于：在所述前置主驱动走轮(4)和后置随动走轮(12)上均分别设置有橡胶圈。

3、根据权利要求1所述的曲线坡口自跟踪火焰切割机，其特征在于：在所述动力轮(7)上设置有橡胶圈，动力轮(7)上的橡胶圈与两个前置主驱动走轮(4)上的橡胶圈形成摩擦副。

4、根据权利要求1所述的曲线坡口自跟踪火焰切割机，其特征在于：所述磁定向套(24)的外圆面上加工有隔热槽和橡胶密封槽。

5、根据权利要求1所述的曲线坡口自跟踪火焰切割机，其特征在于：所述防侧翻走轮(18)为两个，在独立磁导向体(21)上对称分布。

6、根据权利要求1所述的曲线坡口自跟踪火焰切割机，其特征在于：所述定位轮(26)和定位轮轴螺钉(25)均为两个，在独立磁导向体(21)上呈对称分布，两个定位轮(26)之间的间距大于或等于两个前置主驱动走轮之间的轮距。

7、根据权利要求1所述的曲线坡口自跟踪火焰切割机，其特征在于：所述配气体(39)经连接螺钉(41)或竖直、或水平或成倾斜角的与配气体连接横杆(40)铰接。

8、根据权利要求1所述的曲线坡口自跟踪火焰切割机，其特征在于：所述割枪竖直调节杆(47)上连接有纵向连接杆附件(42)、或横向短连接臂附件(43)、或横向长连接臂附件(44)。

9、根据权利要求1所述的曲线坡口自跟踪火焰切割机，其特征在于：所述割枪竖直调节杆(47)上连接有纵向连接杆附件(42)、横向短连接臂附件(43)和横向长连接臂附件(44)。

10、根据权利要求1所述的曲线坡口自跟踪火焰切割机，其特征在于：割枪夹头(46)与割枪竖直调节杆(47)铰接，割枪竖直调节杆(47)上设置有显示角度的角度指示仪。

Images