CN103157933B - 一种立式连杆型相贯线切割头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种立式连杆型相贯线切割头，包括主臂、从动齿轮轴和安装在从动齿轮轴上的的摆角组件，从动齿轮轴通过轴承安装在主臂上，在主臂上安装有回转减速电机，通过安装回转减速电机上的主动齿轮与从动齿轮轴上的从动齿轮啮合，驱动从动齿轮轴回转；从动齿轮轴下部通过圆螺母固定安装机架，在机架上安装有摆角组件，通过摆角组件的四连杆机构实现割炬的±90°精确摆角。本发明只通过回转机构与摆角组件的组合即可实现管子切割所需的机构动作，此套装置保证了管件在升降过程中切割点的高度位置恒定，因为只有回转、摆角两轴联动，电气控制相对简单，编程工作量大幅减小。
Description
技术领域
本发明涉及一种立式连杆型相贯线切割头，具体的说是一种用于管子相贯线切割的立式四连杆切割头，属于管道焊接切割技术领域。
背景技术
切割是焊接的前道工序，当前现场重型管道预制加工生产线相贯线切割设备一般使用卧式四连杆机构的切割头，通过软件控制也能实现管子坡口切割，但存在坡口角度小、机构尺寸大、可靠性低的缺点。针对行业发展要求，迫切需要开发一种机械结构相对简单、零件结构强度要求低、低成本的切割头来代替现有产品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种立式连杆型相贯线切割头，保证了杆件在升降过程中切割点的高度位置恒定，电气控制相对简单，编程工作量大幅减小。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：提出一种立式连杆型相贯线切割头，包括主臂、从动齿轮轴和安装在所述从动齿轮轴上的的摆角组件，所述从动齿轮轴通过轴承安装在主臂上，在所述主臂上安装有回转减速电机，通过安装所述回转减速电机上的主动齿轮与所述从动齿轮轴上的从动齿轮啮合，驱动所述从动齿轮轴回转；所述从动齿轮轴下部通过圆螺母固定安装机架，在所述机架上安装有摆角组件，所述摆角组件主要由曲柄、连杆、摇杆、四连杆减速电机、第一传动轴、第二传动轴、枪夹、割炬、第一光轴以及第二光轴组成，所述四连杆减速电机安装于所述机架，在所述四连杆减速电机下方的机架上设有两个通孔，同时在所述连杆上也设有两个与所述机架通孔间距相等的通孔，所述曲柄和摇杆的两端也各设有一个通孔，所述连杆与机架平行设置，所述连杆与机架的上端通孔与曲柄两端的通孔经第一光轴和第二光轴连接，所述连杆与机架的下端通孔与所述摇杆两端的通孔经第一传动轴和第二传动轴连接构成四连杆结构，所述四连杆减速电机通过皮带与所述第一传动轴驱动相连，所述第一传动轴和第二传动轴之间也经皮带驱动相连；所述第二传动轴上还设有同步带轮，所述同步带轮通过同步带与安装在所述连杆底端的枪夹相连，驱动所述枪夹与四连杆机构同步旋转，在所述枪夹上固定所述割炬。
本发明进一步限定的技术方案是：前述的立式连杆型相贯线切割头，所述从动齿轮轴为中空结构，在所述从动齿轮轴内穿有气管和电线，当机头回转时不会将电线、气管等进行缠绕，降低故障发生率。
前述的立式连杆型相贯线切割头，所述四连杆减速电机呈L型结构，这样就大大缩短了减速电机的长度，避免电机与气管、电线发生摩擦。
前述的立式连杆型相贯线切割头，所述四连杆减速电机由伺服电机和行星减速机连接组成。
进一步的，前述的立式连杆型相贯线切割头，所述割炬为火焰型割炬或等离子型割炬。
本发明的有益效果是：本发明只通过回转机构与摆角组件的组合即可实现管子切割所需的机构动作，此套装置保证了管件在升降过程中切割点的高度位置恒定，因为只有回转、摆角两轴联动，电气控制相对简单，编程工作量大幅减小。原有卧式四连杆机构机架和连杆水平布置，阻碍了割炬实现大摆角切割。本发明专利采用了将四杆机构立式布置的方式，可实现割炬±90度切割。因为机构立式布置，消除了杆件因为自重产生的绕度偏差，传动精准且杆件结构可以做得相对小巧。回转减速电机安装于主臂上方，结构简洁，安装方便，并且节约了机头空间。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的割炬-90°工作状态示意图。
图3是本发明的割炬-60°工作状态示意图。
图4是本发明的割炬0°工作状态示意图。
图5是本发明的割炬60°工作状态示意图。
图6是本发明的割炬90°工作状态示意图。
具体实施方式
实施例
本实施例是一种立式连杆型相贯线切割头，结构如图1所示，包括主臂5、从动齿轮轴3和安装在从动齿轮轴上的的摆角组件，从动齿轮轴3通过轴承4安装在主臂5上，从动齿轮轴为中空结构，在从动齿轮轴3内穿有气管和电线；在主臂上安装有回转减速电机1，通过安装回转减速电机1上的主动齿轮2与从动齿轮轴3上的从动齿轮啮合，驱动从动齿轮轴回转；从动齿轮轴下部通过圆螺母7固定安装机架6，在机架6上安装有摆角组件，摆角组件主要由曲柄8、连杆9、摇杆10、四连杆减速电机13、第一传动轴14、第二传动轴15、枪夹16、等离子型割炬17、第一光轴18以及第二光轴19组成，四连杆减速电机13由伺服电机和行星减速机连接组成，四连杆减速电机安装于机架，在四连杆减速电机下方的机架上设有两个通孔，同时在连杆上也设有两个与机架通孔间距相等的通孔，曲柄和摇杆的两端也各设有一个通孔，连杆与机架平行设置，连杆与机架的上端通孔与曲柄两端的通孔经第一光轴和第二光轴连接，连杆与机架的下端通孔与摇杆两端的通孔经第一传动轴和第二传动轴连接构成四连杆结构，四连杆减速电机通过皮带与第一传动轴驱动相连，第一传动轴和第二传动轴之间也经皮带驱动相连；第二传动轴上还设有同步带轮11，同步带轮11通过同步带12与安装在连杆底端的枪夹相连，驱动枪夹与四连杆机构同步旋转，在枪夹上固定等离子型割炬。
本实施例在使用过程中，由回转减速电机驱动从动齿轮轴转动，带动摆角组件进行回转；带动摆角组件的同步带轮由四连杆减速电机驱动，再由同步带驱动第一传动轴、第二传动轴以及枪夹转动，从而实现等离子型割炬的±90度精确摆角。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种立式连杆型相贯线切割头，包括主臂、从动齿轮轴和安装在所述从动齿轮轴上的摆角组件，其特征在于：所述从动齿轮轴通过轴承安装在主臂上，在所述主臂上安装有回转减速电机，通过安装所述回转减速电机上的主动齿轮与所述从动齿轮轴上的从动齿轮啮合，驱动所述从动齿轮轴回转；所述从动齿轮轴下部通过圆螺母固定安装机架，在所述机架上安装有摆角组件，所述摆角组件主要由曲柄 、连杆 、摇杆、四连杆减速电机、第一传动轴、第二传动轴、枪夹、割炬、第一光轴以及第二光轴组成，所述四连杆减速电机安装于所述机架，在所述四连杆减速电机下方的机架上设有两个通孔，同时在所述连杆上也设有两个与所述机架通孔间距相等的通孔，所述曲柄和摇杆的两端也各设有一个通孔，所述连杆与机架平行设置，所述连杆与机架的上端通孔与曲柄两端的通孔经第一光轴和第二光轴连接，所述连杆与机架的下端通孔与所述摇杆两端的通孔经第一传动轴和第二传动轴连接构成四连杆结构，所述四连杆减速电机通过皮带与所述第一传动轴驱动相连，所述第一传动轴和第二传动轴之间也经皮带驱动相连；所述第二传动轴上还设有同步带轮，所述同步带轮通过同步带与安装在所述连杆底端的枪夹相连，驱动所述枪夹与四连杆机构同步旋转，在所述枪夹上固定所述割炬。
2.根据权利要求1所述的立式连杆型相贯线切割头，其特征在于：所述从动齿轮轴为中空结构，在所述从动齿轮轴内穿有气管和电线。
3.根据权利要求1所述的立式连杆型相贯线切割头，其特征在于：所述四连杆减速电机呈L型结构。
4.根据权利要求1所述的立式连杆型相贯线切割头，其特征在于：所述四连杆减速电机由伺服电机和行星减速机连接组成。
5.根据权利要求1所述的立式连杆型相贯线切割头，其特征在于：所述割炬为火焰型割炬或等离子型割炬。
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