CN103658843A - 一种多头切管机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管状物料加工技术领域，尤其涉及一种具有多个切管单元同时对管状物料进行切割的多头切管机。它包括一机架、一推动装置、动力装置及至少两套切管单元，动力装置、推动装置及切管单元均安装在机架上，切管单元均包括一传动装置及一切割装置，切割装置安装在传动装置上，动力装置可通过该传动装置驱动所述切割装置，推动装置只有一个，该推动装置同时与各切管单元中的传动装置相连接，并可通过所述传动装置推动切割装置。与现有技术相比，整台切管机只需要一个推动装置，结构得到简化、故障率也下降很多，更重要的是推动行程的同步性得到保证，极大程度的提高了切削的速度。

Description

一种多头切管机

技术领域

本发明涉及管状物料加工技术领域，尤其涉及一种具有多个切管单元同时对管状物料进行切割的多头切管机。

背景技术

在管材，尤其是金属管材的加工行业中，经常需要按一定尺寸要求将管材进行切割。这种简单又重复的工作，在早期完全是由人工切割完成的。随后，市场上就出现了专门用于切割管材的设备，即切管机。

这种切管机主要包括机架，在机架上安装有一套切管单元，主要包括电机、蜗轮蜗杆及锯片，电机通过蜗轮蜗杆减速并带动锯片转动，再由人工或控制机构将待加工的管材送至锯片处进行逐段切割。这种切割机虽然实现了一定的自动化，但每次只能切一段，一根管材如需要切成多段则需要多次切割，速度慢、效率低。

对此，现有技术还提供一种多头切管机，它包括机架、控制机构、感应机构、多套切削机构、多套推动机构、送料机构、多套夹紧机构及收料机构。工作时，管料预先放置在放料支架上，启动设备后，管料进入送料导轨直到送料板，触发感应装置，再由控制机构启动送料汽缸和夹料汽缸将管料托起，同时，控制机构还要驱动多套推动机构来推动多套切削机构，具体而言，是通过每套推动机构中的推动油缸推动相应的每套切削机构中的马达、减速机、锯片滑着于预设的滑轨移动，待锯片将管料切断后，再由推动油缸推动切削机构沿滑轨返回，切断的管料由收料机构完成收集工作。

这种多头切管机可以对管料一次锯切成型，效率较高。但其缺陷也是很明显的：首先，其每套推动机构均需配置一台推动油缸，成本非常高；其次，只要有一台推动油缸出现故障，就得停机修理，因此，推动油缸的数量越多，相应的故障率也越高；最后，也是最重要的，每个液压油缸的推动行程都是独立的，很难调节到完全同步的状态，进而多台切削机构也就不可能同步完成切割，但切管机只有等待全部切削工作完成后才能进行下一轮切削，这就导致整个设备的切削速度是以最慢的切削单元的速度为准，这种“短板效应”大大的影响了设备的切管速度，不能最大程度的发挥多头切管机的优势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多头切管机，不仅结构简单、工作可靠、故障率低，而且切管速度快。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种多头切管机，它包括一机架、一推动装置、动力装置及至少两套切管单元，所述动力装置、推动装置及切管单元均安装在机架上，所述切管单元均包括一传动装置及一切割装置，所述切割装置安装在传动装置上，所述动力装置可通过该传动装置驱动所述切割装置，所述的推动装置只有一个，该推动装置同时与各切管单元中的传动装置相连接，并可通过所述传动装置推动切割装置。

采用这样的结构之后，整台切管机只需要一个推动装置，使得现有设备的复杂结构得到大大简化；一个推动装置出现故障的机率比多个推动装置中任意一个出现故障的机率显然是要下降很多，因此，故障率也得到很好的控制；由于所有切管单元均是由一个推动装置来实施推动，推动行程的同步性得到保证，解决了“短板效应”的问题，可以极大程度的提高切削的速度。

优选的，所述的推动装置包括一驱动器及一传动结构，所述传动结构包括一传动轴、与所述切管单元相对应的至少两个传动齿轮及分别与该传动齿轮相啮合的传动齿条，所述传动齿轮均安装在所述传动轴上，所述传动齿条与所述各切管单元中的传动装置相连接，所述驱动器可驱动所述的传动齿轮。这样，驱动器驱动传动齿轮后，该传动齿轮会带动传动轴，从而使得所有传动齿轮均同步转动，最终通过传动齿条完成推动工作。

作为前述技术方案的一种改进，所述推动装置上还设有与所述切管单元相对应的至少两个缓冲器，所述推动装置通过该缓冲器与所述传动装置相连接。由于缓冲器预设了一定的缓冲力，当切割装置在切割时遇到的阻力大于该缓冲力时，表明出现了异常，缓冲器会被压缩，从而起到保护切割装置和物料的作用。

作为前述技术方案的另一种改进，该多头切管机还包括与所述切管单元相对应的至少两个减震装置，当所述推动装置通过所述传动装置推动切割装置时该减震装置可提供一反向缓冲力。由于传动装置中不可避免的会使用齿轮组，各齿之间的啮合并非完全紧密，而会有一定缝隙，在高速切削时会出现震动，而通过减震装置可以产生一个与传动装置移动方向相反的力，从而有效避免这种震动的发生。

优选的，所述的减震装置为一减震拉簧，该减震拉簧的一端固定在所述的机架上，另一端则与所述的传动装置相连接。减震拉簧成本较低，又能提供所需的反向力。

作为前述技术方案的第三种改进，所述机架上还设有一夹料装置，所述各切管单元中的切割装置包括一锯片，该夹料装置上设有与所述各锯片相匹配的切割开口，在该切割开口处设有两个相互间距可变的调整滚轮，该两调整滚轮分设在所述切割开口的两侧。这样可以通过调整所述两个调整滚轮之间的间距就可以有效控制锯片在切削过程中左右摇摆的幅度，从而实现切管精度的控制。

作为前述技术方案的第四种改进，所述机架上还设有一夹料装置，该夹料装置包括一固定件及一活动件，在所述活动件上可活动的设有一放料机构，该放料机构包括一放料板及一放料收回装置，所述放料板可转动的安装在所述活动件上，所述放料收回装置与该放料板相连接，并可推动该放料板转动。这样当活动件靠近固定件并将放料板上的物料夹紧后，就可以通过放料收回装置将该放料板收回，从而完全不会影响切割装置的切割。

作为前述技术方案的第五种改进，所述机架上还设有一送料装置，该送料装置包括一导料传动轴、一可驱动该导料传动轴的拉料油缸及至少两个导料单元，所述的导料单元包括一安装在所述导料传动轴上的链轮、一安装在该链轮上的导料链条及一导料拉簧，所述导料链条的两端分别与所述机架及导料拉簧相连接，该导料拉簧的另一端连接在所述机架上。当拉料油缸拉动导料链条以实现送料时，各导料单元中的导料链条都会同步工作。

作为前述技术方案的第六种改进，所述动力装置只有一个，该动力装置包括一电机及一变速箱，该变速箱的一端与所述电机相连，另一端同时与所述各切管单元中的传动装置相连接。可以通过调节变速箱实现改变电机转速的目的，从而调节切割装置的转动速度。

作为前述技术方案的第七种改进，所述各切管单元还包括一调节底座，所述传动装置安装在该调节底座上，该调节底座以水平位置可转动调节的方式安装在机架上，所述传动装置与所述动力装置以可变轴的方式传动连接。这样可以通过转动调节传动装置的位置，从而使得切割装置的切割方向变斜，实现斜面切管。

优选的，所述动力装置通过一万向节与所述传动装置相连接，所述推动装置通过一万向节推动所述传动装置。万向节可以很好的实现具有一定夹角的两个旋转轴之间的传动。

作为前述技术方案的第八种改进，所述机架上设有一安装台，所述各切管单元均可活动的安装在该安装台上，该安装台上还设有与各切管单元位置相对应的尺寸刻度。这样就可以通过安装台上的尺寸刻度精确的控制各切管单元之间的距离，从而解决不同长度的切断需求。

通过阅读和参考以下附图及具体实施方式的说明，将可以更容易理解和掌握本发明的特点。

附图说明

图1是本发明提供的第一实施例的部分结构示意图；

图2是图1中局部结构放大示意图；

图3是图1中夹料装置局部的一种状态结构示意图；

图4是图1中夹料装置局部的另一种状态结构示意图；

图5是本发明提供的第二实施例的部分结构示意图；

图6是本发明提供的第三实施例的部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

所有附图均只揭示与本发明紧密相关的部分，而非切管机的全部结构。如图1～4所示的本发明的第一实施例，为一多头切管机，所谓“多头”，指的是至少配有两个切管单元，大多数情形下是三个以上；所谓“管”，指的是需要进行切断加工的物料，横截面可以是圆形的、方形的或多边形的。如图所示，它包括一机架100、一推动装置200、动力装置300及至少两套切管单元400。机架100是整台设备的基础，除非有特别说明，所有其它零部件均可理解为直接或间接的安装在机架100上。前述动力装置300、推动装置200及切管单元400均安装在机架100上，由于各切管单元400之间的间距决定了本切管机加工后的物料长度，因此，一般来讲，切管单元400在机架上的位置最好可以根据需要随时进行调整并固定。动力装置300可以是多个也可以是一个，如果是多个，则其数量应与切管单元400的数量一致；切管单元的数量则可以根据实际需要自由确定，图1中一共示出了五个。每套切管单元的结构均可以是相同的，本实施例中，切管单元400均包括一传动装置410及一切割装置420。切割装置420安装在传动装置410上，所述动力装置300可通过该传动装置410驱动所述切割装置420。

如图1所示，本实施例中只设置了一个推动装置200，该推动装置200同时与各切管单元400中的传动装置410相连接，并可通过所述传动装置410推动切割装置420。这样一来，整台切管机只需要一个推动装置200，使得现有设备的复杂结构得到大大简化；一个推动装置出现故障的机率比多个推动装置中任意一个出现故障的机率显然是要下降很多，因此，故障率也得到很好的控制；更重要的是，由于所有切管单元均是由一个推动装置来实施推动，推动行程的同步性得到保证，解决了“短板效应”的问题，可以极大程度的提高切削的速度。

优选的，所述的推动装置可以包括一驱动器210及一传动结构，驱动器210只有一个，前述只需要一个推动装置200的改进的核心就在于驱动器210是一个。如图1所示，所述传动结构包括一传动轴221、与所述切管单元相对应的至少两个传动齿轮222及分别与该传动齿轮222相啮合的传动齿条223。本发明中所谓“与所述切管单元相对应”的某部件，指的是每增加一个切管单元就要增加一个相应的该部件，数量及安装位置上都是相对应的。本实施例具有五个切管单元400，因此，传动结构中也包括了五套传动齿轮222与传动齿条223的结构。同时参考图2所示，所述传动齿轮222均安装在所述传动轴221上，所述传动齿条223与所述各切管单元400中的传动装置410相连接。具体来说，这种连接可以是一种带有转轴结构的转动连接（可以参考图1、2中的相应结构），使得传动齿条223可以跟随传动装置410一起移动或转动。所述驱动器210可以选择油缸、气缸等常用装置，本实施例中选用的是液压油缸210，它可驱动与其直接相连接的传动齿轮222。这样，驱动器210驱动传动齿轮222后，该传动齿轮222会带动传动轴221，因为其它传动齿轮222亦安装在该传动轴221上，故而可以使得所有传动齿轮222均同步转动，最终通过各个传动齿条223完成推动相应传动装置410及切割装置420的工作。进一步的，如图1所示的液压油缸，如利用其推动杆向切管单元400方向的推力作为推动装置200的推动力，则需要加多一个转向齿轮（可以参考图1、2中的相应结构），否则经传动齿轮222的传递，传动齿条223的移动方向会是相反的。

作为前述技术方案的一种改进，如图1所示，所述推动装置200上还设有与所述切管单元400相对应的至少两个缓冲器231，所述推动装置200通过该缓冲器231与所述传动装置410相连接。缓冲器可以选用现有技术提供的各种产品，如弹簧、油缸等。由于缓冲器231预设了一定的缓冲力，当切割装置420在切割时遇到的阻力大于该缓冲力时，表明出现了异常，缓冲器会被压缩，从而起到保护切割装置420和物料800的作用，此时切削工作无法继续进行，应当进行人工停机检查或采用自动化控制设备直接停机检查。。

作为进一步的优选方案，可以设计一个报警器230，当缓冲器231被压缩时发出一个报警信号，以提醒操作人员。请重点参考图2，所述报警器230包括前述缓冲器231及一报警开关232。所述缓冲器231安装在每个传动齿条223上。具体而言，可以安装在与传动装置410相连接的那一端，而所述报警开关232则可安装在所述传动装置410上，所述缓冲器231碰触到报警开关232后报警。由于缓冲器231预设了一定的缓冲力，当切割装置在切割时遇到的阻力大于该缓冲力时，表明出现了异常，缓冲器231会被压缩，导致缓冲器231与报警开关232之间发生了相对位移，从而碰触到报警开关232实现报警。

由于传动装置410中不可避免的会使用齿轮组，各齿之间的啮合并非完全紧密，而会有一定缝隙，在高速切削时会出现震动，对此，提出前述技术方案的另一种改进。如图1和图2所示，该多头切管机还包括与所述切管单元400相对应的至少两个减震装置500。本实施例中具有五个减震装置500。当所述推动装置200通过所述传动装置410推动切割装置420时，该减震装置500可提供一与传动装置410移动方向相反的缓冲力，从而有效避免这种震动的发生。

减震装置500可以选择现有技术提供的各种结构，例如各种结构的弹簧，可以安装在传动装置410的转轴上。作为一种优选方案，本实施例中的减震装置500为一减震拉簧500。该减震拉簧500的一端固定在所述的机架100上（图中未示出确切位置），另一端则与所述的传动装置410相连接。这样，传动装置410需要克服减震拉簧500的拉力才能进行转动，从而减震拉簧恰好提供了一个反向力，效果非常好，且减震拉簧成本较低。

作为前述技术方案的第三种改进，所述机架100上还可以设置一夹料装置600。所述各切管单元400中的切割装置420包括一锯片421，如图1、3、4所示，该夹料装置600上设有与所述各锯片421相匹配的切割开口610。该切割开口610的目的，在于给锯片421一个切割的空间，使其可以一直切削直至切断待切割的管材。切管的精度的控制在于对锯片421切割过程中左右摇摆幅度的控制，因此，可以在前述切割开口610处设置一切管精度调整件620。具体结构可以是两个相对位置可调的调整块，其缺点在于，当锯片421上下移动时如与该调整块相碰触，相互之间是滑动摩擦关系，容易磨损锯片。

为了解决上述问题，作为一种优选实施方式，如图1、3、4所示，本实施例中的切管精度调整件620为两个相互间距可变的调整滚轮620，分设在所述切割开口610的两侧。这样可以通过调整所述两个调整滚轮620之间的间距就可以有效控制锯片421在切削过程中左右摇摆的幅度，且当锯片421上下移动时即使与调整滚轮620碰触，由于两者是滚动摩擦，不会伤及锯片。

作为前述技术方案的第四种改进，所述的夹料装置600包括一固定件630及一活动件640，在所述活动件640上可活动的设有一放料机构650。优选的，重点参考图3、4，所述的放料机构650包括一放料板651及一放料收回装置。放料板651可以采用图中所示的L形，所述放料板651通过转轴653等方式可转动的安装在所述活动件640上。所述放料收回装置中的驱动装置654可以选择现有技术提供的各种产品，本实施例中为油缸，通过齿轮齿条的结构与前述放料板651相连接，并可推动该放料板651转动。工作时，如图3所示，将待加工的物料800放入放料板651上，然后，由油缸654等驱动装置沿图示方向推动活动件640靠近固定件630，直到放料板651上的物料800被夹紧为止，接着，就可以通过放料收回装置带动放料板651旋转收回如图4所示状态，这样将完全不会影响切割装置420的切割工作。

作为前述技术方案的第五种改进，所述机架100还设有一送料装置700，如图1所示，该送料装置700与前述切割单元所在部分平行设置，从而可以方便实现送料。送料装置700可以包括一导料传动轴710、一可驱动该导料传动轴710的拉料油缸720及至少两个导料单元730，图1中导料单元730示出了3个。每个导料单元730的结构可以是一样的，本实施例中，各导料单元730均包括一安装在所述导料传动轴710上的链轮731、一安装在该链轮731上的导料链条732及一导料拉簧733。所述导料链条732的两端分别与所述机架100及导料拉簧733相连接，该导料拉簧733的另一端连接在所述机架100上。

工作时，可将物料放置在导料链条732上，当物料较少，其重力小于导料拉簧733的弹力时，如图1所示，导料链条732处于向夹料装置600处倾斜状态，置于其上的物料会自动向下滑动落入夹料装置600处，从而完成送料；当物料较多以至其重力大于导料拉簧733的弹力时，导料链条732将可能被下拉至与地面平行状态，甚至朝反方向倾斜，此时，物料显然无法自动朝夹料装置600处滑下，需要开启拉料油缸720拉动导料链条732从而又可以将导料链条732重新拉至向夹料装置600处倾斜状态，实现送料。此外，由于各导料单元730中的导料链条732均与导料传动轴710相连，故能实现同步工作。

由于导料链条732表面凹凸不平，不便放置物料且有可能划伤物料表面，作为进一步的改进，可以在放料部位另设置一导料板（图中未示出），该导料板一端可转动的设置在机架100上，另一端则与所述导料链条相连接。这样，物料可以方便的放置在导料板且不易划伤物料表面。

如前所述，所述动力装置300可以是多个也可以是一个，作为前述技术方案的第六种改进。如图1所示，本实施例中，所述动力装置300只有一个，该动力装置300包括一电机310及一变速箱320，该变速箱320的一端与所述电机310相连，另一端同时与所述各切管单元中的传动装置410相连接。只使用一个动力装置不仅可以进一步降低成本，而且出现故障的机率还将大幅减小，此外，当需要调节切割装置420的转动速度时，只需通过调节变速箱320就可实现。当然，也可以通过使用可变速的电机310来实现改变切割装置420转动速度的目的，但这将大大提高电机310的成本，且其可变速的档位要远少于采用外置变速箱的方式。

在管材加工行业中，虽然大多数情况下需要截面是平面的管材，但应用在一些连接部位时，也经常会需要斜截面的管材，这就需要对管材进行斜面切割。对此，作为前述技术方案的第七种改进，也是本发明提供的第二实施例。如图5所示，所述各切管单元400’还包括一调节底座430’，可以将传动装置410’安装在该调节底座430’上，而该调节底座430’以水平位置可转动调节的方式安装在机架上（具体的调节结构未示出）。所述传动装置410’与所述动力装置以可变轴的方式传动连接。所谓“可变轴的方式”，是指动力装置（图中未示出）的转动轴330’与传动装置410’的转动轴440’并非同一轴，而是相互独立的两根转动轴，该两根转动轴可以呈一定夹角的方式实现相互之间的传动。除上述特征外，第二实施例的其余特征（图中未示出）均可与图1所示的实施例一致。这样，当需要进行斜截面切割时，只需将调节底座430’转动调节到合适位置并固定，就可以使得传动装置410’的位置发生移动，从而使得切割装置420’的切割的方向变斜，从而实现斜面切管。

优选的，如图5所示（图中为传动装置410’及切割装置420’并未旋转时的状态），所述动力装置通过一万向节340’与所述传动装置410’相连接，所述推动装置200’（只示出部分结构）通过一万向节450’推动所述传动装置410’。万向节可以很好的实现相互之间具有一定夹角的两个旋转轴之间的传动，这样一来，传动装置410’及切割装置420’的位置发生水平旋转后并不会影响动力装置转动力的传递及推动装置200’推力的传递。

如前述实施例中所述，所有切管单元可以是活动安装在机架上，从而可以根据需要调整各切管单元的间距并固定，但在移动时还是存在精度不高的问题。对此，作为前述技术方案的第八种改进，如图6所示，所述机架上设有一安装台110’’，所述各切管单元400’’（图中只示出一个）均可活动的安装在该安装台110’’上，该安装台110’’上还设有与各切管单元位置相对应的尺寸刻度111’’。这样就可以通过安装台上的尺寸刻度111’’精确的控制各切管单元400’’之间的距离，从而解决不同长度的切断需求。具体的说，各切管单元400’’与一调整齿轮112’’相连接，所述安装台110’’的一侧边的下方设置有一调整齿条113’’，各切管单元400’’可通过一固定螺丝114’’暂时固定在安装台110’’的某个特定位置上。使用时，可松开固定螺丝114’’，再转动所述调整齿轮112’’，使其沿着调整齿条112’’左右移动，到指定位置后，将固定螺丝114’’拧紧，即可进行切削工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种多头切管机，它包括一机架、一推动装置、动力装置及至少两套切管单元，所述动力装置、推动装置及切管单元均安装在机架上，所述切管单元均包括一传动装置及一切割装置，所述切割装置安装在传动装置上，所述动力装置可通过该传动装置驱动所述切割装置，其特征在于：所述的推动装置只有一个，该推动装置同时与各切管单元中的传动装置相连接，并可通过所述传动装置推动切割装置。

2.根据权利要求1所述的多头切管机，其特征在于：所述的推动装置包括一驱动器及一传动结构，所述传动结构包括一传动轴、与所述切管单元相对应的至少两个传动齿轮及分别与该传动齿轮相啮合的传动齿条，所述传动齿轮均安装在所述传动轴上，所述传动齿条与所述各切管单元中的传动装置相连接，所述驱动器可驱动所述的传动齿轮。

3.根据权利要求1所述的多头切管机，其特征在于：所述推动装置上还设有与所述切管单元相对应的至少两个缓冲器，所述推动装置通过该缓冲器与所述传动装置相连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的多头切管机，其特征在于：该多头切管机还包括与所述切管单元相对应的至少两个减震装置，所述推动装置通过所述传动装置推动切割装置时该减震装置可提供一反向缓冲力。

5.根据权利要求4所述的多头切管机，其特征在于：所述的减震装置为一减震拉簧，该减震拉簧的一端固定在所述的机架上，另一端则与所述的传动装置相连接。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的多头切管机，其特征在于：所述机架上还设有一夹料装置，所述各切管单元中的切割装置包括一锯片，该夹料装置上设有与所述各锯片相匹配的切割开口，在该切割开口处设有两个相互间距可变的调整滚轮，该两调整滚轮分设在所述切割开口的两侧。

7.根据权利要求1-3所述的多头切管机，其特征在于：所述机架上还设有一夹料装置，该夹料装置包括一固定件及一活动件，在所述活动件上可活动的设有一放料机构，该放料机构包括一放料板及一放料收回装置，所述放料板可转动的安装在所述活动件上，所述放料收回装置与该放料板相连接，并可推动该放料板转动。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的多头切管机，其特征在于：所述机架上还设有一送料装置，该送料装置包括一导料传动轴、一可驱动该导料传动轴的拉料油缸及至少两个导料单元，所述的导料单元均包括一安装在所述导料传动轴上的链轮、一安装在该链轮上的导料链条及一导料拉簧，所述导料链条的两端分别与所述机架及导料拉簧相连接，该导料拉簧的另一端连接在所述机架上。

9.根据权利要求1-3任一项所述的多头切管机，其特征在于：所述动力装置只有一个，该动力装置包括一电机及一变速箱，该变速箱的一端与所述电机相连，另一端同时与所述各切管单元中的传动装置相连接。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的多头切管机，其特征在于：所述各切管单元还包括一调节底座，所述传动装置安装在该调节底座上，该调节底座以水平位置可转动调节的方式安装在机架上，所述传动装置与所述动力装置以可变轴的方式传动连接。

11.根据权利要求10所述的多头切管机，其特征在于：所述动力装置通过一万向节与所述传动装置相连接，所述推动装置通过一万向节推动所述传动装置。

12.根据权利要求1-3中任一项所述的多头切管机，其特征在于：所述机架上设有一安装台，所述各切管单元均可活动的安装在该安装台上，该安装台上还设有与各切管单元位置相对应的尺寸刻度。

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