CN102500866B - 一种弯头端面自动切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弯头端面自动切割机，旨在提供一种具有割炬按弯头端面直径进行径向割炬调整和横向割炬调整功能的弯头端面自动切割机。该装置包括可沿钢轨移动的行走台车，行走台车上方设置立柱座和立柱，立柱上端套入传动箱，传动箱上方设置减速机和电机，升降箱设置在传动箱下方并套入立柱，丝杆插入立柱和传动箱中，丝母设置在升降箱中并套在丝杆上，空心轴通过联接座与减速机连接，空心轴端部与径向燕尾滑块机构螺栓连接，径向燕尾滑块机构通过联接座与减速机连接，径向燕尾滑块机构通过联接架与横向燕尾滑块机构连接，各电机分别连接减速机，割炬固定杆端部固定割炬总成，割炬总成的进气管口分别连接氧气带和乙炔带。

Description

一种弯头端面自动切割机

技术领域

本发明涉及一种弯头端面自动切割机，特别涉及一种采用径向燕尾滑块机构和横向燕尾滑块机构进行割炬调整的弯头端面自动切割机，属于机械加工设备技术领域。

背景技术

电力、化工等行业在输送气体和液体时，输送管道的相互连接需要采用弯头。目前，弯头加工时首先将管材进行热压弯曲成型，热压弯曲成型后对弯头两端残余的直段使用直角尺和线坠等工具进行人工划线，人工划线后采用人工手持割炬沿所划的割线进行对直段的切割，直段切割后再采用坡口加工设备进行弯头两端的坡口成型加工。在对弯头直段的切割过程中，手工操作会导致切口不整齐，从而增加后续的弯头坡口成型加工的难度和加工时间；同时，手工的划线和切割使得劳动强度大、产品生产率低、生产成本高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种具有割炬按弯头端面直径进行径向割炬调整和横向割炬调整功能的弯头端面自动切割机。该装置采用电机、减速机、传动箱、升降箱、丝杆和丝母构成升降机构，采用电机、减速机和空心轴构成旋转机构，采用电机、减速机、径向燕尾滑块机构和横向燕尾滑块机构构成割炬调整机构，升降机构、旋转机构、割炬调整机构和行走台车共同调整割炬与待切割弯头的位置，从而实现对弯头两端残留直线段的精确切割。

本发明的工作原理是：弯头残留直线段的切割参数主要包括弯头端面直径、弯头端面中心高度、弯头切割线位置和弯头壁厚。行走台车2可以在钢轨1上移动，通过移动行走台车2使弯头端面自动切割机靠近置于工作平台上的待切割弯头并使立柱5的中心线与弯头端面中心线对齐。电机17、减速机16、传动箱19、升降箱26、丝杆20和丝母24构成升降机构，电机17通过减速机16减速后再经传动箱19将动力传递给丝杆20，丝母24套在丝杆20上，丝杆20带动丝母24运动，使丝杆20的绕中心线旋转运动转化为丝母24的上下移动，丝母24同时安装在升降箱26中，丝母24的上下移动使升降箱26上下移动，升降箱26的上下移动使空心轴27的径向中心与弯头端面中心对齐，从而可以通过控制电机17实现按照弯头端面中心高度来调整割炬总成13的旋转中心与弯头端面中心对齐。电机6、减速机7、联接套9和径向燕尾滑块机构10构成割炬的径向调整机构，电机6经减速机7减速后将动力通过联接套9传递给径向燕尾滑块机构10中的丝杆30，丝杆30的绕中心线旋转运动转化为丝母32的上下移动，丝母32同时嵌入燕尾滑台35，丝母32带动燕尾滑台35上下移动，与燕尾滑台35通过联接架11螺栓连接的横向燕尾滑块机构12也同时整体上下移动，使割炬总成13的离地高度发生改变，从而通过控制电机6来实现按照弯头端面直径来调整割炬总成13的切割旋转直径适应弯头端面直径。横向燕尾滑块机构12构成割炬的横向调整机构，手动旋转手轮58，通过锥齿轮54与锥齿轮51啮合传动使丝杆40旋转，丝杆40的绕中心线旋转运动转化为丝母47的左右移动，丝母47带动燕尾滑台46左右移动，使割炬总成13的切割点移动到弯头切割线上，从而通过手轮58的手动操作实现按照弯头切割线位置来调整割炬总成13的切割点与弯头切割线吻合的微调过程。通过对电机17、电机6和手轮58的控制和操作，实现了割炬总成13的旋转中心、切割旋转直径和切割点的精确调整后，启动电机23并经减速机22减速后将动力传递给空心轴27，空心轴27与径向燕尾滑块机构10中的燕尾座29螺栓连接，空心轴27的旋转带动径向燕尾滑块机构10和横向燕尾滑块机构12整体绕空心轴27的轴线转动，从而使割炬总成13绕空心轴27的轴线转动，实现割炬总成13沿弯头切割线的切割工作。电机23的控制转速根据弯头端面直径的大小和弯头壁厚来确定，弯头端面直径和弯头壁厚越大，电机23的转速越慢；弯头端面直径和弯头壁厚越小，电机23的转速越快。

本发明通过下述技术方案予以实现：

一种弯头端面自动切割机，它包括行走机构、升降机构、旋转机构、割炬总成和割炬调整机构，所述的行走机构为行走台车2，行走台车2的底轮与钢轨1接触并可沿钢轨1移动，行走台车2的台板3上方设置立柱座4，台板3与立柱座4螺纹连接，立柱座4的上端螺栓连接有立柱5；所述的升降机构的传动箱19套在立柱5的上端，传动箱19的顶部螺栓连接减速机16，减速机16的上方连接有电机17，传动箱19的下方设置套在立柱5上的升降箱26，减速机16的输出轴通过联接套18与传动箱19的传动轴连接，传动箱19将动力传递给丝杆20，丝杆20插入立柱5和传动箱19中，丝母24设置在升降箱26中并套在丝杆20上，丝母24与丝杆20之间设置导向键25；所述的旋转机构的空心轴27和减速机22通过联接座21连接，电机23与减速机22连接，空心轴27的端部与径向燕尾滑块机构10螺栓连接；所述的割炬调整机构包括割炬径向调整机构和割炬横向调整机构，电机6、减速机7、联接座8、联接套9和径向燕尾滑块机构10构成割炬的径向调整机构，割炬横向调整机构为横向燕尾滑块机构12，径向燕尾滑块机构10的下部通过连接座8与减速机7螺栓连接，电机6连接减速机7，径向燕尾滑块机构10通过联接架11与横向燕尾滑块机构12连接，横向燕尾滑块机构12的割炬固定杆41的端部固定割炬总成13；割炬总成13的进气管口分别连接氧气带14和乙炔带15。

所述的径向燕尾滑块机构10中的铜套28插入燕尾座29底端，铜套33插入燕尾座29上端，丝杆30的两端分别插入铜套28和铜套33中，丝杆30的下端开有平键槽用于丝杆30与联接套9键连接，丝杆30的上端用螺母34锁紧，丝母32套在丝杆30上并嵌入燕尾滑台35；燕尾座29的底端开有螺栓孔用于燕尾座29与联接座8通过螺栓连接，燕尾座29的右侧壁上开有螺栓孔用于燕尾座29与空心轴27螺栓连接；燕尾滑台35套在燕尾座29的滑道上并可用螺钉31锁紧，燕尾滑台35上部开有螺栓孔用于与联接架11螺栓连接。

所述的横向燕尾滑块机构12中的铜套38插入燕尾座48前端，铜套49插入燕尾座48后端，丝杆40的两端分别插入铜套38和铜套49中，丝杆40的后端通过键50与锥齿轮51连接，丝杆40的前端用螺母39锁紧，丝母47套在丝杆40上并嵌入燕尾滑台46；燕尾滑台46套在燕尾座48的滑道上并可用螺钉45锁紧；燕尾滑台46上方通过螺钉43连接有固定杆座44，割炬固定杆41插入固定杆座44并由螺钉42锁紧；支板37通过螺钉36与燕尾座48连接，支板37的孔中插入手轮轴55，手轮轴55前端通过键53连接锥齿轮54，锥齿轮54与锥齿轮51啮合，手轮轴55的后端套入手轮58并通过螺母57锁紧，在支板37与手轮58之间的手轮轴55上设置螺母56。

所述的减速机7、减速机16和减速机22都为摆线针轮减速机。

本发明的有益效果是：(1)电机和丝杆丝母结构的结合实现了弯头切割过程的自动控制；(2)径向燕尾滑块机构和横向燕尾滑块机构的结合实现了割炬的精确调整；(3)降低了工人的劳动强度、提高了弯头端面切割的生产效率、提高了弯头端面切割的质量；(4)结构简单，生产成本低。

附图说明

图1是弯头端面自动切割机结构示意图；

图2是径向燕尾滑块机构结构示意图；

图3是横向燕尾滑块机构结构示意图；

图4是弯头端面自动切割机工作过程图。

图中：1.钢轨 2.行走台车 3.台板 4.立柱座 5.立柱 6.电机 7.减速机 8.联接座 9.联接套 10.径向燕尾滑块机构 11.联接架 12.横向燕尾滑块机构 13.割炬总成 14.氧气带15.乙炔带 16.减速机 17.电机 18.联接套 19.传动箱 20.丝杆 21.联接座 22.减速机 23.电机 24.丝母 25.导向键 26.升降箱 27.空心轴 28.铜套 29.燕尾座 30.丝杆 31.螺钉 32.丝母 33.铜套 34.螺母 35.燕尾滑台 36.螺钉 37.支板 38.铜套 39.螺母 40.丝杆 41.割炬固定杆 42.螺钉 43.螺钉 44.固定杆座 45.螺钉 46.燕尾滑台 47.丝母 48.燕尾座 49.铜套 50.键 51.锥齿轮 52.螺栓 53.键 54.锥齿轮 55.手轮轴 56.螺母 57.螺母 58.手轮

具体实施方式

下面参照附图进一步说明本发明的具体内容及其具体实施方式。

图1是弯头端面自动切割机结构示意图，行走台车2作为行走机构可以沿钢轨1移动，行走台车2的台板3上螺纹连接立柱座4，立柱座4上设置立柱5，立柱座4与立柱5螺栓连接，立柱5作为整个机构的支撑骨架，移动行走台车2可以使弯头端面自动切割机靠近置于工作平台上的待切割弯头并使立柱5的中心线与弯头端面中心线对齐；电机17、减速机16、传动箱19、升降箱26、丝杆20和丝母24构成升降机构，传动箱19套在立柱5的上端，传动箱19的顶部螺栓连接减速机16，减速机16的上方连接有电机17，减速机16的输出轴通过联接套18与传动箱19的传动轴连接，升降箱26套在立柱5上并位于传动箱19的下方，丝杆20插入立柱5和传动箱19中，丝母24设置在升降箱26中并套在丝杆20上，丝母24与丝杆20之间设置导向键25，电机17通过减速机16减速后再通过传动箱19将动力传递给丝杆20，丝杆20带动丝母24运动，使丝杆20的绕中心线旋转运动转化为丝母24的上下移动，丝母24的上下移动使升降箱26上下移动，升降箱26的上下移动使空心轴27的径向中心与弯头端面中心对齐，从而可以通过控制电机17实现按照弯头端面中心高度来调整割炬总成13的旋转中心与弯头端面中心的对齐；电机23、减速机22、联接座21和空心轴27构成旋转机构，电机23与减速机22连接，空心轴27通过联接座21和减速机22连接，空心轴27的端部与径向燕尾滑块机构10螺栓连接，电机23经减速机22减速后将动力传递给空心轴27，空心轴27的旋转带动径向燕尾滑块机构10和横向燕尾滑块机构12整体绕空心轴27的轴线转动，从而使割炬总成13绕空心轴27的轴线转动，从而使割炬总成13绕空心轴27的轴线转动；割炬调整机构包括割炬径向调整机构和割炬横向调整机构，电机6、减速机7、联接座8、联接套9和径向燕尾滑块机构10构成割炬的径向调整机构，割炬横向调整机构为横向燕尾滑块机构12，径向燕尾滑块机构10通过连接座8与减速机7螺栓连接，电机6与减速机7连接，径向燕尾滑块机构10通过联接架11与横向燕尾滑块机构12连接，横向燕尾滑块机构12的割炬固定杆41端部固定割炬总成13；割炬总成13的进气管口分别连接氧气带14和乙炔带15。

图2是径向燕尾滑块机构结构示意图，铜套28插入燕尾座29底端，铜套33插入燕尾座29上端，丝杆30的两端分别插入铜套28和铜套33中，丝杆30的下端开有平键槽用于丝杆30与联接套9键连接，丝杆30的上端用螺母34锁紧，丝母32套在丝杆30上并嵌入燕尾滑台35；燕尾座29的底端开有螺栓孔用于燕尾座29与联接座8螺栓连接，燕尾座29的右侧壁上开有螺栓孔用于燕尾座29与空心轴27螺栓连接；燕尾滑台35套在燕尾座29的滑道上并可用螺钉31锁紧，燕尾滑台35上部开有螺栓孔用于与联接架11螺栓连接。电机6经减速机7减速后将动力通过联接套9传递给径向燕尾滑块机构10中的丝杆30，丝杆30的绕中心线旋转运动转化为丝母32的上下移动，丝母32同时嵌入燕尾滑台35，使燕尾滑台35上下移动，与燕尾滑台35通过联接架11连接的横向燕尾滑块机构12也同时整体上下移动，使得割炬总成13的离地高度发生改变，从而通过控制电机6来实现按照弯头端面直径来调整割炬总成13的切割旋转直径与弯头端面切割直径相适应。

图3是横向燕尾滑块机构结构示意图，铜套38插入燕尾座48前端，铜套49插入燕尾座48后端，丝杆40的两端分别插入铜套38和铜套49中，丝杆40的后端通过键50与锥齿轮51连接，丝杆40的前端用螺母39锁紧，丝母47套在丝杆40上并嵌入燕尾滑台46；燕尾滑台46套在燕尾座48的滑道上并可用螺钉45锁紧；燕尾滑台46上方设置固定杆座44，固定杆座44与燕尾滑台46通过螺钉43连接，割炬固定杆41插入固定杆座44并由螺钉42锁紧；支板37通过螺钉36与燕尾座48连接，支板37的孔中插入手轮轴55，手轮轴55前端通过键53连接锥齿轮54，锥齿轮54与锥齿轮51啮合，手轮轴55的后端套入手轮58并通过螺母57锁紧，在支板37与手轮58之间的手轮轴55上设置螺母56。手动旋转手轮58，通过锥齿轮54与锥齿轮51啮合传动使丝杆40旋转，丝杆40的绕中心线旋转运动转化为丝母47的左右移动，丝母47带动燕尾滑台46左右移动，使割炬总成13的切割点在弯头切割线上，从而通过手轮58的手动操作实现按照弯头切割线位置来调整割炬总成13的切割点与弯头切割线吻合的微调过程。

实施例：

图4是弯头端面自动切割机工作过程图，将弯头工件置于工作平台上的定位胎具中，两台弯头端面自动切割机分别置于弯头两端面旁，弯头端面自动切割机的工作过程如下。

行走机构工作，根据弯头端面直径大小移动行走台车到适当位置，使立柱的中心线与弯头端面中心线对齐，然后锁定台车；升降机构工作，根据弯头端面直径大小来确定弯头端面中心高度，从而确定旋转机构的旋转中心的高度，在操作台上启动升降机构的电机，旋转变频器旋钮，控制读数范围0至50之间，进行电机无级调速并驱动传动箱，通过丝杆带动丝母，调整旋转机构的旋转中心与弯头中心对齐时停止电机，从而使割炬的旋转中心与弯头端面中心的对齐；割炬径向调整机构工作，根据弯头端面直径大小，确定割炬的旋转半径，在操作台上启动割炬径向调整机构的电机，旋转变频器旋钮，控制读数范围0至50之间，进行电机无级调速，经减速机减速后，通过径向燕尾滑块机构中的丝杆带动嵌入燕尾滑台的丝母，使燕尾滑台上下移动，使得割炬的离地高度发生改变，割炬距弯头外表面8毫米至12毫米时停止电机，并用螺钉将燕尾滑台锁紧，从而调整割炬的切割旋转直径与弯头端面直径吻合；割炬横向调整机构工作，确定弯头切割线位置，旋转手轮，通过锥齿轮啮合使横向燕尾滑块机构中的丝杆带动嵌入燕尾滑台的丝母，进行割炬的横向微调，到达弯头切割线位置即可，用螺钉将燕尾滑台锁紧；旋转机构工作，在操作台上启动旋转机构的电机，旋转变频器旋钮，控制读数范围0至50之间，进行电机无级调速，经减速机减速后，带动旋转机构的空心轴旋转，空心轴带动割炬径向调整机构和割炬横向调整机构整体旋转，从而使割炬沿切割线旋转并对弯头的残留直线段进行切割。

Claims (4)

1.一种弯头端面自动切割机，包括行走机构、升降机构、旋转机构、割炬总成和割炬调整机构，其特征是，所述的行走机构为行走台车（2），行走台车（2）的底轮与钢轨（1）接触并可沿钢轨（1）移动,行走台车（2）的台板（3）上方设置立柱座（4），台板（3）与立柱座（4）螺纹连接，立柱座（4）的上端螺栓连接有立柱（5）；所述的升降机构的传动箱（19）套在立柱（5）的上端，传动箱（19）的顶部螺栓连接第二减速机（16），第二减速机（16）的上方连接有第二电机（17），传动箱（19）的下方设置套在立柱（5）上的升降箱（26），第二减速机（16）的输出轴通过第二联接套（18）与传动箱（19）的传动轴连接，传动箱（19）将动力传递给第一丝杆（20），第一丝杆（20）插入立柱（5）和传动箱（19）中，第一丝母（24）设置在升降箱（26）中并套在第一丝杆（20）上，第一丝母（24）与第一丝杆（20）之间设置导向键（25）；所述的旋转机构的空心轴（27）和第三减速机（22）通过第二联接座（21）连接，第三电机（23）与第三减速机（22）连接，空心轴（27）的端部与径向燕尾滑块机构（10）螺栓连接；所述的割炬调整机构包括割炬径向调整机构和割炬横向调整机构，第一电机（6）、第一减速机（7）、第一联接座（8）、第一联接套（9）和径向燕尾滑块机构（10）构成割炬的径向调整机构，割炬横向调整机构为横向燕尾滑块机构（12），径向燕尾滑块机构（10）通过第一联接座（8）与第一减速机（7）连接，第一电机（6）连接第一减速机（7），径向燕尾滑块机构（10）通过联接架（11）与横向燕尾滑块机构（12）连接，横向燕尾滑块机构（12）的割炬固定杆（41）的端部固定割炬总成（13）；割炬总成（13）的进气管口分别连接氧气带（14）和乙炔带（15）。

2.根据权利要求1所述的一种弯头端面自动切割机，其特征是，所述的径向燕尾滑块机构（10）中的第一铜套（28）插入第一燕尾座（29）底端，第二铜套（33）插入第一燕尾座（29）上端，第二丝杆（30）的两端分别插入第一铜套（28）和第二铜套（33）中，第二丝杆（30）的下端开有平键槽用于第二丝杆（30）与第一联接套（9）键连接，第二丝杆（30）的上端用第一螺母（34）锁紧，第二丝母（32）套在第二丝杆（30）上并嵌入第一燕尾滑台（35）；第一燕尾座（29）的底端开有螺栓孔用于第一燕尾座（29）与第一联接座（8）螺栓连接，第一燕尾座（29）的右侧壁上开有螺栓孔用于第一燕尾座（29）与空心轴（27）螺栓连接；第一燕尾滑台（35）套在第一燕尾座（29）的滑道上并用第一螺钉（31）锁紧，第一燕尾滑台（35）上部开有螺栓孔用于与联接架（11）螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的一种弯头端面自动切割机，其特征是，所述的横向燕尾滑块机构（12）中的第三铜套（38）插入第二燕尾座（48）前端，第四铜套（49）插入第二燕尾座（48）后端，第三丝杆（40）的两端分别插入第三铜套（38）和第四铜套（49）中，第三丝杆（40）的后端通过第一键（50）与第一锥齿轮（51）连接，第三丝杆（40）的前端用第二螺母（39）锁紧，第三丝母（47）套在第三丝杆（40）上并嵌入第二燕尾滑台（46）；第二燕尾滑台（46）套在第二燕尾座（48）的滑道上并用第五螺钉（45）锁紧；第二燕尾滑台（46）上方通过第四螺钉（43）连接有固定杆座（44），割炬固定杆（41）插入固定杆座（44）并由第三螺钉（42）锁紧；支板（37）通过第二螺钉（36）与第二燕尾座（48）连接，支板（37）的孔中插入手轮轴（55），手轮轴（55）前端通过第二键（53）连接第二锥齿轮（54），第二锥齿轮（54）与第一锥齿轮（51）啮合，手轮轴（55）的后端套入手轮（58）并通过第四螺母（57）锁紧，在支板（37）与手轮（58）之间的手轮轴（55）上设置第三螺母（56）。

4.根据权利要求1所述的一种弯头端面自动切割机，其特征是，所述的第一减速机（7）、第二减速机（16）和第三减速机（22）都为摆线针轮减速机。

Images