CN103753616B - 无削切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无削切割机，包括机架、固定夹紧装置、切割装置、转子装置以及动力装置，所述机架形成有转动空间，且机架设有第一通道口和第二通道口，所述转子装置安装在转动空间内，该转子装置设有旋转通道，旋转通道与所述第一通道口、第二通道口相通并形成切割通道，切割通道具有中心轴线，所述驱动装置用于驱动所述转子装置绕该中心轴线转动，所述固定夹紧装置安装在所述机架上，所述切割装置安装在转子装置上，该切割装置包括至少两个旋转刀片，该旋转刀片可沿所述切割通道径向进退。该无削切割机结构简单稳固，安全性能较好，且制造和维护成本低。

Description

无削切割机

技术领域

本发明涉及一种切割机，尤其涉及一种无削切割机。

背景技术

传统的无削切割机，通常是利用惯性原理，使转子高速旋转带动离心块上的刀片切割管材。然而现有的普通无削切割机通常具有以下缺陷：

1、结构复杂庞大制造成本高；

2、由于传统无削切割机的回旋转子材料选用碳钢材料，回旋转子结构为单悬臂式，且单边配置轴承与机架活动连接，而离心刀架则为悬臂双刀架，动平衡差，活动部件易损坏，从而导致切割管材时振动大，紧固螺栓及相关部件易松脱，造成人员伤害及设备停机故障；

3、由于传统无削切割机的切割刀片采用固定圆形刀片，工作时刀片易磨损，需频繁调整刀片角度及更换刀片，一片刀片的寿命通常在一周左右，切割刀片的损耗快，因而会产生停机费用及较高的维护成本。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种无削切割机，该无削切割机结构简单稳固，安全性能较好，且制造和维护成本低。

其技术方案如下：

一种无削切割机，包括机架、固定夹紧装置、切割装置、转子装置以及动力装置，所述机架形成有转动空间，且机架设有第一通道口和第二通道口，所述转子装置安装在转动空间内，该转子装置设有旋转通道，旋转通道与所述第一通道口、第二通道口相通并形成切割通道，切割通道具有中心轴线，所述动力装置用于驱动所述转子装置绕该中心轴线转动，所述固定夹紧装置安装在所述机架上，所述切割装置安装在转子装置上，该切割装置包括至少两个旋转刀片，该旋转刀片可沿所述切割通道径向进退。

该无削切割机的工作过程为：先将管材穿过切割通道，并用固定夹紧装置对管材进行固定；然后启动动力装置，使动力装置驱动转子装置在转动空间内绕上述中心轴线转动；紧接着，切割装置跟随转子装置高速旋转，旋转刀片在离心力的作用下对管材进行切割；在将管材切断后，动力装置停止运行，转子装置停止转动，切割装置在扭簧的作用下回位，固定夹紧装置复位，从而为下次切割作好准备。

在其中一个实施例中，所述的转子装置包括第一转子、第二转子和连接轴，该第一转子和第二转子之间通过所述连接轴连接，且第一转子和第二转子相对设置，第一转子的中心位置设有第一内通道，第二转子的中心位置设有第二内通道，该第一内通道和第二内通道之间相通而形成所述旋转通道，所述第一转子和第二转子分别通过第一轴承安装在所述的机架上，所述的切割装置安装在连接轴上。因而，通过第一转子、第二转子和连接轴的结构配合，且位于两边的第一转子和第二转子与机架的轴承配合，能够使上述该转子装置形成鼠笼对称式结构，其动平衡较佳，有利于实现该转子装置在动力装置的作用下稳定高速的运转，进而有利于更好地实现切割装置对管材的切割。

在其中一个实施例中，所述的第一转子包括第一旋转部和第一导向套筒，该第一导向套筒设在所述第一旋转部的中心位置，且第一导向套筒的内部形成所述第一内通道，所述的第二转子包括第二旋转部和第二导向套筒，该第二导向套筒设在所述第二旋转部的中心位置，且第二导向套筒的内部形成所述第二内通道，所述连接轴的两端分别连接在第一旋转部和第二旋转部上。因而，在切割管材时，管材是依次穿过第一导向套筒和第二导向套筒的，则有利于更好地实现对管材的导向和限位；以实现对管材更稳定有效的切割。

在其中一个实施例中，所述的连接轴设为两根，该两根连接轴相互平行或基本平行，且关于所述中心轴线对称，所述的切割装置包括两个切割刀件，该两个切割刀件分别安装在相应的连接轴上。

在其中一个实施例中，所述的切割刀件包括刀架和所述旋转刀片，该刀架通过第二轴承连接在所述的连接轴上，且在刀架与连接轴之间的连接处设置有扭簧，该扭簧的第一端连接在所述的刀架上，扭簧的第二端连接在所述的连接轴上，所述旋转刀片通过第三轴承安装在所述刀架的尾端，且旋转刀片位于所述第一导向套筒和第二导向套筒之间。

在其中一个实施例中，所述的刀架包括弯曲延伸部和刀片连接部，该弯曲延伸部和刀片连接部固定连接，且所述连接轴穿过所述弯曲延伸部和刀片连接部之间的连接位置，所述旋转刀片通过所述第三轴承安装在所述刀片连接部的尾端。

上述切割装置能够形成对称布置式活动双刀结构，两个旋转刀片能够贴紧管材，并实现对管材的自转旋转切割；使用时，无需调整刀片角度，由于是双刀片同时工作，切割管材的用时更短，刀片更加不易损耗，这有利于提高刀片的使用寿命，降低维护成本。其中，切割装置在跟随转子装置高速转动时，切割刀件在离心力的作用下会克服扭簧的作用，贴紧管材并实现对管材的切割，而在切割装置停止转动时，切割刀件或旋转刀片会在扭簧的作用下实现自动复位，从而能够实现旋转刀片沿切割通道的径向进退；而通过设置弯曲延伸部，有利于加强离心力的作用。

在其中一个实施例中，所述刀片连接部具有楔形外表面。因而，切割装置形成双刀自回旋结构，切割用时短，即使产生微小外圆翻边，在管材切断后瞬间可以依靠刀片连接部的楔形外表面进行碾压磨平。

在其中一个实施例中，所述的机架包括第一端盖板、第二端盖板和连接板，该第一端盖板和第二端盖板通过所述连接板连接，且第一端盖板和第二端盖板相对设置，使第一端盖板、第二端盖板和连接板围成转动空间，所述的第一通道口设在所述第一端盖板的中心位置，所述的第二通道口设在所述第二端盖板的中心位置，所述第一转子通过第一轴承安装在所述的第一端盖板上，所述第二转子通过第一轴承安装在所述的第二端盖板上。

在其中一个实施例中，所述的机架包括具有中心通口的推板，推板通过活动轴安装在所述第二端盖板的外侧，且推板与轴向拉伸气缸相连接，所述中心通口与所述切割通道相通。

在其中一个实施例中，所述的固定夹紧装置包括第一夹紧机构和第二夹紧机构，第一夹紧机构安装在所述的第一端盖板上，第二夹紧机构安装在所述的推板上，该第一夹紧机构和第二夹紧机构均包括上夹块、下夹座和加紧气缸，第一夹紧机构的下夹座和加紧气缸分别安装在所述第一端盖板上，第一夹紧机构的上夹块连接在该第一夹紧机构的加紧气缸上，第二夹紧机构的下夹座和加紧气缸分别安装在所述的推板上，第二夹紧机构的上夹块连接在该第二夹紧机构的加紧气缸上。

因而，通过加紧气缸的作用，可使上夹块和下夹座相互配合将管材夹紧，实现切割过程中对管材的固定；通过轴向拉伸气缸的作用，可推动推板，使推板带动第二夹紧机构沿切割通道的轴向向外移动，进而使第二夹紧机构夹紧管材沿所述轴向向外拉伸，从而能方便对小而软的管材的切割。

在其中一个实施例中，所述的动力装置为电机，该电机的输出轴上安装有同步轮，同步轮与所述第一转子或第二转子之间通过同步带连接。因而，通过电机的作用，可以带动转子装置及切割装置高速转动，实现对管材的切割。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明所述的无削切割机结构相对简单，制造成本较低。

(2)本发明所述无削切割机的第一转子通过轴承安装在第一端盖板上，第二转子通过轴承安装在第二端盖板上，且转子装置和机架配合形成鼠笼对称式结构，切割装置安装在转子装置上形成双刀自回旋结构，因而动平衡较佳，结构稳固，有利于实现对管材稳定有效的切割，使管材切割时振动较小，从而有利于避免相关零部件松脱，避免造成人员伤害和设备停机故障，提高无削切割机的安全性能。

(3)本发明所述无削切割机的切割刀片为旋转刀片，因而能够降低切割刀片的磨损，大大提高了刀片的使用寿命，从而有利于降低维护成本。

(4)本发明所述无削切割机切出的管材切口不易翻边，较为平整。

(5)本发明所述无削切割机能够切割管径较小、薄壁或材质偏软的塑料管材。

附图说明

图1是本实施例所述的无削切割机的正面方向第一局部剖视图。

图2是本实施例所述的无削切割机的正面方向第二局部剖视图。

图3是本实施例所述的无削切割机的左视图。

图4是本实施例所述的无削切割机的右视图。

图5是本实施例所述的转子装置和切割装置的装配剖视图。

图6是本实施例所述的切割刀件的装配结构示意图。

图7是本实施例所述的切割刀件的局部剖视图。

图8是图7俯视方向的局部剖视图。

附图标记说明：

1、支撑底座，101、支架立板，2、电机，3、连接板，4、第一端盖板，401、第一通道口，5、第二端盖板，501、第二通道口，6、连接杆，7、推板，701、中心通口，8、轴向拉伸气缸，910、转子装置，9、第一转子，901、第一内通道，902、第一导向套筒，903、第一旋转部，10、第二转子，10a、第二内通道，10b、第二导向套筒，10c、第二旋转部，11、连接轴，230、切割刀件，12、刀架，12a、弯曲延伸部，12b、刀片连接部，13、旋转刀片，14、扭簧，15、第一夹紧机构，16、第二夹紧机构，651、上夹块，652、下夹座，653、加紧气缸，17、同步带，18、第一轴承，19、第二轴承，20、第三轴承，21、切割通道。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1至图8所示，一种无削切割机，包括支撑底座1、机架、固定夹紧装置、切割装置、转子装置910以及动力装置，机架形成有转动空间，且机架设有第一通道口401和第二通道口501，转子装置910安装在转动空间内，该转子装置910设有旋转通道，旋转通道与所述第一通道口401、第二通道口501相通并形成切割通道21，切割通道21具有中心轴线，动力装置用于驱动转子装置910绕该中心轴线转动，固定夹紧装置安装在所述机架上，且机架安装在支撑底座1上，切割装置安装在转子装置910上。

上述机架包括第一端盖板4、第二端盖板5、连接板3和连接杆6；第一端盖板4和第二端盖板5通过连接板3连接，且第一端盖板4和第二端盖板5相对设置，连接板3连接第一端盖板4的底部和第二端盖板5的底部，使第一端盖板4、第二端盖板5和连接板3围成转动空间；连接杆6连接第一端盖板4的顶部和第二端盖板5的顶部；第一通道口401设在所述第一端盖板4的中心位置，所述的第二通道口501设在所述第二端盖板5的中心位置。该机架包括具有中心通口701的推板7，推板7通过活动轴安装在所述第二端盖板5的外侧，且推板7与轴向拉伸气缸8相连接，所述中心通口701与所述切割通道21相通。

上述转子装置910包括第一转子9、第二转子10和连接轴11，第一转子9和第二转子10相对设置，第一转子9的中心位置设有第一内通道901，第二转子10的中心位置设有第二内通道10a，该第一内通道901和第二内通道10a之间相通而形成上述旋转通道，第一转子9还通过第一轴承18安装在上述第一端盖板4上，第二转子10则通过第一轴承18安装在上述第二端盖板5上，且该第一转子9和第二转子10之间还通过两根连接轴11连接。该两根连接轴11相互平行或基本平行，并关于所述中心轴线对称。具体可参见图7。其中，第一转子9和第二转子10采用高强度铝合金制成，该第一转子9包括第一旋转部903和第一导向套筒902，该第一导向套筒902设在所述第一旋转部903的中心位置，且第一导向套筒902的内部形成上述第一内通道901，而第二转子10包括第二旋转部10c和第二导向套筒10b，该第二导向套筒10b设在第二旋转部10c的中心位置，且第二导向套筒10b的内部形成上述第二内通道10a，上述连接轴11的两端分别连接在第一旋转部903和第二旋转部10c上。

上述的切割装置包括两个切割刀件230，该两个切割刀件230分别安装在相应的连接轴11上；切割刀件230包括刀架12和旋转刀片13，刀架12包括弯曲延伸部12a和具有楔形外表面的刀片连接部12b；该刀架12通过第二轴承19连接在上述连接轴11上，在刀架12与连接轴11之间的连接处设置有扭簧14，该扭簧14的第一端连接在刀架12上，扭簧14的第二端连接在连接轴11上；弯曲延伸部12a和刀片连接部12b固定连接形成刀架12，连接轴11穿过所述弯曲延伸部12a和刀片连接部12b之间的连接位置；旋转刀片13则通过第三轴承20安装在刀片连接部12b的尾端，且旋转刀片13位于上述第一导向套筒902和第二导向套筒10b之间，并可沿所述切割通道21径向进退。具体可参见图5至图8。

上述的固定夹紧装置包括第一夹紧机构15和第二夹紧机构16，第一夹紧机构15安装在上述的第一端盖板4上，第二夹紧机构16安装在上述的推板7上，该第一夹紧机构15和第二夹紧机构16均包括上夹块651、下夹座652和加紧气缸653，第一夹紧机构15的下夹座652和加紧气缸653分别安装在第一端盖板4上，第一夹紧机构15的上夹块651连接在该第一夹紧机构15的加紧气缸653上，第二夹紧机构16的下夹座652和加紧气缸653分别安装在推板7上，第二夹紧机构16的上夹块651连接在该第二夹紧机构16的加紧气缸653上。其中，上夹块651和下夹座652均具有V形面，且上夹块651的V形面和下夹座652的V形面相互配合，用于夹紧管材。具体可参见图1至图4。

上述的动力装置为电机2，该电机2的输出轴上安装有同步轮，同步轮与所述第一转子9之间通过同步带17连接。上述的支撑底座1上还安装有支架立板101，电机2安装在支架立板101上。

本实施例所述无削切割机的工作过程为：先调整好第一夹紧机构15和第二夹紧机构16的下夹座652的位置，再使管材穿过切割通道21，并通过加紧气缸653的作用带动上夹块651夹紧管材；然后轴向拉伸气缸8动作并通过推板7带动第二夹紧机构16对管材进行轴向拉紧；之后启动电机2，使电机2驱动转子装置910在转动空间内绕上述中心轴线转动；紧接着，切割装置跟随转子装置910高速旋转，旋转刀片13在离心力的作用下克服扭簧14作用对管材进行切割；在将管材切断后，电机2停止运行，转子装置910停止转动，旋转刀片13回位，加紧气缸653和轴向拉伸气缸8复位，从而为下次切割作好准备。图1中箭头所示即为管材的运动方向。

本实施例具有以下优点或原理：

1、本实施例所述的无削切割机结构相对简单，制造成本较低。据测算，本实施例的无削切割机头重8.8kg,比传统的无削切割机重量少了44.8kg；总材料及外购元器件的成本和加工装配成本的总和，即制造成本约为1200元/套，比传统无削切割机的制造成本降低了约2600元/套。

2、本实施例所述无削切割机的第一转子9通过第一轴承18安装在第一端盖板4上，第二转子10通过第一轴承18安装在第二端盖板5上，且转子装置910和机架配合形成鼠笼对称式结构，切割装置安装在转子装置910上形成双刀自回旋结构，因而动平衡较佳，结构稳固，有利于实现该转子装置910在动力装置的作用下稳定高速的运转，并实现切割装置对管材稳定有效的切割，使管材切割时振动较小，从而有利于避免相关零部件松脱，避免造成人员伤害和设备停机故障，能提高无削切割机的安全性能。

3、该第一导向套筒902设在所述第一旋转部903的中心位置，且第一导向套筒902的内部形成所述第一内通道901，该第二导向套筒10b设在所述第二旋转部10c的中心位置，且第二导向套筒10b的内部形成所述第二内通道10a，因而，在切割管材时，管材是依次穿过第一导向套筒902和第二导向套筒10b的，则有利于更好地实现对管材的导向和限位；以实现对管材更稳定有效的切割。

4、上述切割装置形成对称布置式活动双刀结构，两个旋转刀片13能够贴紧管材，并实现对管材的自转旋转切割；使用时，无需调整刀片角度，而由于是双刀片同时工作，切割管材的用时更短，刀片更加不易磨损，这有利于提高刀片的使用寿命，降低维护成本。据试验，旋转刀片13的更换周期为60天，比起传统刀片的使用寿命大为提高。其中，切割装置在跟随转子装置910高速转动时，切割刀件230在离心力的作用下会克服扭簧14的作用，贴紧管材并实现对管材的切割，而在切割装置停止转动时，切割刀件230或旋转刀片13会在扭簧14的作用下实现自动复位，从而能够实现旋转刀片13沿切割通道21的径向进退；而通过设置弯曲延伸部12a，有利于加强离心力的作用。

5、由于更换刀片的方式是直接更换装有旋转刀片13的刀架12，在线更换只需两分钟，因而更换刀片快捷准确。

6、上述刀片连接部12b具有楔形外表面。因而，切割装置形成双刀自回旋结构，切割用时短，即使产生微小外圆翻边，在管材切断后瞬间可以依靠刀片连接部12b的楔形外表面进行碾压磨平，使管材切口较为平整。

7、通过加紧气缸653的作用，可使上夹块651和下夹座652相互配合将管材夹紧，实现切割过程中对管材的固定。其中，第一夹紧机构15和第二夹紧机构16均采用具有V形面的上夹块651和下夹座652，且上夹块651在加紧气缸653的作用下，能在管材上方施加向下的压力，进而夹紧管材。下夹座652还通过两组可调节长槽配合销钉及螺栓安装在机架上，可实现四种不同外径的管材切割所需要的定位基准，调节简单、准确、可靠。另外，上夹块651选用尼龙材料制成，能够增强与管材表面的摩擦力；下夹座652选用不锈钢材料精密加工而成，其目的在于，提高定位精度及降低管材对其表面的摩擦产生的损耗。

8、通过轴向拉伸气缸8的作用，可推动推板7，使推板7带动第二夹紧机构16沿切割通道21的轴向向外移动，进而使第二夹紧机构16夹紧管材沿所述轴向向外拉伸，从而使无削切割机能够较方便地切割管径较小、薄壁或材质偏软的塑料管材。另一方面，本实施例所述无削切割机采用双刀自回旋结构，其刀架12的质量只有传统无削切割机刀架的三分之一，进刀方式采用的是高速小进给双刀对称施力，这同样有利于实现对管径较小、薄壁或材质偏软的塑料管材的切割。

9、电机2的输出轴上安装有同步轮，同步轮与所述第一转子9或第二转子10之间通过同步带17连接。因而，通过电机2的作用，可以带动转子装置910及切割装置高速转动，实现对管材的切割。

上述的“第一”转子、“第二”转子、“第一”端盖板、“第二”端盖板、“第一”夹紧机构和“第二”夹紧机构仅仅是对它们名称的区分，并不作为对它们顺序和数量的限定。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种无削切割机，其特征在于，包括机架、固定夹紧装置、切割装置、转子装置以及动力装置，所述机架形成有转动空间，且机架设有第一通道口和第二通道口，所述转子装置安装在转动空间内，该转子装置设有旋转通道，旋转通道与所述第一通道口、第二通道口相通并形成切割通道，切割通道具有中心轴线，所述动力装置用于驱动所述转子装置绕该中心轴线转动，所述固定夹紧装置安装在所述机架上，所述切割装置安装在转子装置上，该切割装置包括至少两个旋转刀片，该旋转刀片可沿所述切割通道径向进退，所述的转子装置包括第一转子、第二转子和连接轴，该第一转子和第二转子之间通过所述连接轴连接，且第一转子和第二转子相对设置，第一转子的中心位置设有第一内通道，第二转子的中心位置设有第二内通道，该第一内通道和第二内通道之间相通而形成所述旋转通道，所述第一转子和第二转子分别通过第一轴承安装在所述的机架上，所述的切割装置安装在连接轴上，所述的第一转子包括第一旋转部和第一导向套筒，该第一导向套筒设在所述第一旋转部的中心位置，且第一导向套筒的内部形成所述第一内通道，所述的第二转子包括第二旋转部和第二导向套筒，该第二导向套筒设在所述第二旋转部的中心位置，且第二导向套筒的内部形成所述第二内通道，所述连接轴的两端分别连接在第一旋转部和第二旋转部上。

2.根据权利要求1所述的无削切割机，其特征在于，所述的连接轴设为两根，该两根连接轴相互平行或基本平行，且关于所述中心轴线对称，所述的切割装置包括两个切割刀件，该两个切割刀件分别安装在相应的连接轴上。

3.根据权利要求2所述的无削切割机，其特征在于，所述的切割刀件包括刀架和所述旋转刀片，该刀架通过第二轴承连接在所述的连接轴上，且在刀架与连接轴之间的连接处设置有扭簧，该扭簧的第一端连接在所述的刀架上，扭簧的第二端连接在所述的连接轴上，所述旋转刀片通过第三轴承安装在所述刀架的尾端，且旋转刀片位于所述第一导向套筒和第二导向套筒之间。

4.根据权利要求3所述的无削切割机，其特征在于，所述的刀架包括弯曲延伸部和刀片连接部，该弯曲延伸部和刀片连接部固定连接，且所述连接轴穿过所述弯曲延伸部和刀片连接部之间的连接位置，所述旋转刀片通过所述第三轴承安装在所述刀片连接部的尾端。

5.根据权利要求1至3任一项所述的无削切割机，其特征在于，所述的机架包括第一端盖板、第二端盖板和连接板，该第一端盖板和第二端盖板通过所述连接板连接，且第一端盖板和第二端盖板相对设置，使第一端盖板、第二端盖板和连接板围成转动空间，所述的第一通道口设在所述第一端盖板的中心位置，所述的第二通道口设在所述第二端盖板的中心位置，所述第一转子通过第一轴承安装在所述的第一端盖板上，所述第二转子通过第一轴承安装在所述的第二端盖板上。

6.根据权利要求5所述的无削切割机，其特征在于，所述的机架包括具有中心通口的推板，推板通过活动轴安装在所述第二端盖板的外侧，且推板与轴向拉伸气缸相连接，所述中心通口与所述切割通道相通。

7.根据权利要求6所述的无削切割机，其特征在于，所述的固定夹紧装置包括第一夹紧机构和第二夹紧机构，第一夹紧机构安装在所述的第一端盖板上，第二夹紧机构安装在所述的推板上，该第一夹紧机构和第二夹紧机构均包括上夹块、下夹座和加紧气缸，第一夹紧机构的下夹座和加紧气缸分别安装在所述第一端盖板上，第一夹紧机构的上夹块连接在该第一夹紧机构的加紧气缸上，第二夹紧机构的下夹座和加紧气缸分别安装在所述的推板上，第二夹紧机构的上夹块连接在该第二夹紧机构的加紧气缸上。

8.根据权利要求1至3任一项所述的无削切割机，其特征在于，所述的动力装置为电机，该电机的输出轴上安装有同步轮，同步轮与所述第一转子或第二转子之间通过同步带连接。