CN101791722A - 一种管类的切断设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管类的切断设备，其特征在于：包括机头箱、机架、夹紧机构、控制系统，机头箱、夹紧机构按顺序固定在机架上，控制系统也固定在机架侧边上。本发明管类的切断设备，为刀具旋转，机械传动自动进退刀，刀具根据工件要求可使用高速钢刀与合金刀两种，更换方便。工件的固定由定夹具与动夹具共同完成，动夹具由PLC控制，全部动作自动化，进料长度精确，可以微调，按键操作简单便捷，可以实现自动化生产线上的在线连续切管要求。

Description

一种管类的切断设备

技术领域：

本发明涉及管类的切断，具体涉及一种管类的切断设备。

背景技术

管道切割是非常普遍的，且这种加工一般都是大批量加工，这就需要有一个高效率，高速度的加工装置。但在现有技术中，大都自动化程度不高，很多都是需要人手动加工，加工效率低，加工速度慢，且存在安全隐患。

随数控技术的发展，已有采用数控技术来提高切管机的切割速度和效率，实现了全自动控制，提高切割效率和切割质量，降低劳动强度。但还存在各运转或运行机构都是以电动机带动，配置的电机太多，电机振动大，这必然造成该机运行不平衡均匀，切割毛燥不匀称，同时，自动化程度不高，有较多地方需要手动辅助生产。

数控切管机床是管道和平台制造工程中的关键设备之一，在石油、石化、化工、环保和管道输油、输气、输水工程和海洋平台等工程有着广泛的应用。随着我国海洋石油、环保、管道输油、输气等重点工程的建设，对管-管、管-板相交各种型式的焊接接头需求越来越大；同时，为保证良好的配合精度及焊接质量，对管切割轮廓线加工精度提出了很高要求，先进的热切割设备是保证焊接产品质量的关键因素之一。目前，国内研制的数控切割机仅仅局限于切割板材的加工，而对数控切割管材，特别是自动数控切割空间多管、板相贯曲线，以及有焊接坡口角的多管、板相贯曲面等形式的数控切管机尚无应用，我国管材加工相关企业对这种相贯曲面的加工主要采用人工放样、制样板、划线、手工切割的方法，这种加工方法存在质量差、效率低、劳动强度高和废品率高，对焊接密封性不利等缺陷，难以满足市场的需要。研制功能强大、使用范围广泛的数控切管机是一项十分有益、也是十分必要的工作。

目前，对管类的切断的加工方式，通常采用的是钢管旋转，刀具只作进给运动，(例如传统车床)由于钢管原料的长度较长，其旋转发出的振动和噪声很大，难以保证切割的功效，速度和安全隐患难以保证，对于超过四米的钢管则很难切割；

另一类切管机钢管不转，刀具旋转并进给(例如金属带锯床、金属圆锯床等)，能切割长钢管，但其进给运动通过手动，蜗轮蜗杆副，丝杆螺母副，圆柱、凸轮，齿轮差动，拔叉，滑块等传动，结构复杂，传动失真大，手动进刀不均，难保证切割质量，效率低。并且刀具成本很高，锯条每个大约在300元左右，而且使用寿命对切割空管来说不长，效率低。圆锯片成本着更高，一个要800元左右，使用寿命也不长。而且对厚壁管和大口径的管无法进行切断。而且用砂轮片切割，耗材大，环节差，灰尘很多。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明目的提供一种手动带压打孔器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种管类的切断设备，其包括机头箱、机架、夹紧机构、控制系统，机头箱、夹紧机构按顺序固定在机架上，控制系统也固定在机架侧边上。

上述机头箱主要由主轴、退刀介轴、进刀介轴、传动齿轮、进刀传动齿轮、进刀齿轮、退刀齿轮、退刀传动齿轮、传动电机、凸轮组成，主电机通过皮带轮带动主传动轴，主传动轴带动主轴，主轴中间段上设置传动齿轮，其前端凸轮，凸轮上设有凸轮传动齿轮，退刀介轴上设有退刀传动齿轮，进刀介轴上设有进刀传动齿轮，进刀介轴前端设置进刀齿轮，退刀介轴前端设置退刀齿轮，凸轮上设置刀具安装架。

上述的夹紧机构主要由齿轮、油缸、上下齿条、左右V型块组成，油缸连接右V型块，齿轮通过上齿条连接左V型块，齿轮还与下齿条连接。

上述该控制系统，其包括原来采用继电器系统控制，由于继电器的控制是采用硬件接线实现的，是利用继电器机械触点的串联或并联极延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑，只能完成既定的逻辑控制；继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，毫秒级，机械触点有抖动现象；继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制，而时间继电器定时精度不高，受环境影响大，调整时间困难，导致该系统由于无法实现送料、加紧、切割自动化问题，导致设备产量低、质量差。

本项目采用PLC控制，控制逻辑是以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序即可，称软接线；程序指令控制半导体电路来实现控制，速度快，微秒级，严格同步，无抖动；采用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，调整时间方便，不受环境影响，因此该控制系统具有自动送料、定长、自动夹紧、自动切割的功能，为了增加产量，保持锯切工件的准确度以及降低劳动强度，减少劳动用工，该系统可设定参数自动化生产及附带保护报警系统等高级功能，控制系统硬件构造图如图9所示。

根据工艺条件，切管机有两种控制方式手动和自动。手动一般是第一次切割时使用，系统并不考虑管户的长度而直接切割，之后与自动方式相同。

钢管运动到平台后，当达到所要切割的长度时，伸出的推杆返回，气动加紧机构动作，会加紧钢管，切割机开始切割切割过程中和切割机保持运动，直到完成切割，加紧机构松开。PLC控制送料部分实现全部动作自动化，达到降低工人劳动强度目的。

本发明采用刀旋切割，该切割方式克服砂轮片旋转切割中砂轮片的径向切割力和切割振动归工件的影响，特别适合薄壁、大口径管口下料工作，垂直好，光洁度高，速度快。钢管内径变形可达到±0.08mm，长度精度可达±0.20mm，表面光洁度可达8级，切断垂直度在±0.08/D。切管厚度可达0.5-20mm，退刀时间0.5秒，送料时间：6000mm/分钟，可连续下料。

进退刀由齿轮来传动，使进刀更平稳，刀具边旋转边自动进行进退刀动作，主轴与进退刀轴的转动方向是不变的情况下，自动完成刀具的进退过程，有效提高了刀具的使用寿命及液压式传动方式的进刀相比，结构紧凑。机构合理，安全可靠、使用方便。在进行批量生产的自动机床或组合机床生产线上，经常遇到一些以毛坯表面作定位基准的不规则的回转体类零件。由于这类零件其本身存在着铸造误差，所以很难保证其对中和均匀夹紧的要求，这是工程技术人员都在努力探讨的问题。

本发明管类的切断设备，为刀具旋转，机械传动自动进退刀，刀具根据工件要求可使用高速钢刀与合金刀两种，更换方便。工件的固定由定夹具与动夹具共同完成，动夹具由PLC控制，全部动作自动化，进料长度精确，可以微调，按键操作简单便捷，可以实现自动化生产线上的在线连续切管要求。

附图说明

图1为本发明整机结构示意图；

图2为机头箱结构剖示图；

图3为夹紧机构剖示图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明：

如图1所示，一种管类的切断设备，其包括机头箱1、机架2、夹紧机构3、控制系统4、送料机构5、夹具7，机头箱1、夹紧机构3、送料机构按顺序固定在机架2上，控制系统4也固定在机架2侧边上。上述机头箱1主要由主轴8、退刀介轴9、进刀介轴10、退刀传动齿轮11、传动齿轮12、进刀齿轮13、进刀传动齿轮17、退刀齿轮14、传动电机、凸轮15组成，主电机通过皮带轮带动主传动轴，主传动轴带动主轴8，主轴8中间段上设置传动齿轮12，其前端凸轮15，凸轮15上的凸轮传动齿轮16，退刀介轴9上设有退刀传动齿轮11，进刀介轴10上设有进刀传动齿轮17，在进刀时传动齿轮12与进刀介轴10上的进刀传动齿轮咬合，在退刀时传动齿轮12与退刀介轴9上的退刀传动齿轮咬合，进刀介轴10前端的进刀齿轮13，退刀介轴9前端的退刀齿轮14，凸轮15上设置刀具安装架18。夹紧机构主要由齿轮20、油缸21、上下齿条22、23、左右V型块24、19组成，油缸21连接右V型块19，齿轮20通过上齿条22连接左V型块24，齿轮13还与下齿条23连接。送料机构5将工件6穿过夹紧机构3送到机头箱1。送料机构5通过夹具7连接电机。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明的技术方案并不限于上述实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

 

Claims (3)

1.一种管类的切断设备，其特征在于：包括机头箱、机架、夹紧机构、控制系统，机头箱、夹紧机构按顺序固定在机架上，控制系统也固定在机架侧边上。

2.根据权利要求1所述的管类的切断设备，其特征在于：机头箱主要由主轴、退刀介轴、进刀介轴、传动齿轮、进刀传动齿轮、进刀齿轮、退刀齿轮、退刀传动齿轮、传动电机、凸轮组成，主电机通过皮带轮带动主传动轴，主传动轴带动主轴，主轴中间段上设置传动齿轮，其前端凸轮，凸轮上设有凸轮传动齿轮，退刀介轴上设有退刀传动齿轮，进刀介轴上设有进刀传动齿轮，进刀介轴前端设置进刀齿轮，退刀介轴前端设置退刀齿轮，凸轮上设置刀具安装架。

3.根据权利要求1所述的管类的切断设备，其特征在于：上述的夹紧机构主要由齿轮、油缸、上下齿条、左右V型块组成，油缸连接右V型块，齿轮通过上齿条连接左V型块，齿轮还与下齿条连接。

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