CN104690462B - 一种加工弧形曲线坡口的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种加工弧形曲线坡口的装置包括移动小车，在移动小车上设有切割部件和限位部件；限位部件包括卡位件、及将卡位件与移动小车连接的连接杆，卡位件与拟加工部件边缘相接触、并对切割轨迹限位；方法包括曲线的垂直切割→曲线边缘的坡口加工。本发明的优点在于，提高弧形（异形）钢板曲线坡口开制的生产效率和产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及用于钢结构工程中带弧度或者曲线部件的坡口加工，压力钢管变径管环形对接缝坡口、岔管相贯线坡口加工的装置及方法。
背景技术
在水电水利工程中，大坝挡水泄洪建筑物中往往采用弧形闸门工作闸门形式，在河床较宽的水电工程中弧形闸门批量较大，多为表孔形式，尺寸规格较大，甚至一种规格的弧门数量多达二十多套。而峡谷电站的泄洪建筑物中弧形闸门一般批量不大，规格较多，一般布置在底孔、深孔、中孔等部位。弧形闸门中主梁腹板、边梁腹板、隔板、吊耳腹板等均为弧面曲线构件，其弧面曲线构件可采用数控切割机下料，但不能满足开制弧形曲面坡口，对于小部件的弧形曲面可以采用机床加工的方法，但是对于主纵梁式弧门部件长度超过12米以上，采用机加工开坡口对设备要求高，大多数设备因工件太长满足不了加工要求。
半自动切割机开制弧形曲线坡口，传统方法是按工件的曲率半径来制作弧形轨道，半自动切割机在弧形轨道上面运行，因轨道不平度问题，以及两轨道连接部位贴合不紧，都会对切割质量有很大的影响。同时也会因轨道曲率半径精度低造成开制的坡口弧度偏差较大，坡口宽窄达不到规范要求。为克服上述缺点，本发明研制一种操作简便、方法可靠、切割质量稳定的割规装置。
发明内容
在钢结构工程的施工中，弧形（异形）钢板曲线坡口开制采用机加工方法效率低，采用传统的半自动切割机有轨运动开制坡口，切割成本高，效率低，坡口质量不稳定。本发明主要提供弧形（异形）钢板曲线坡口开制的装置及方法，提高生产效率和产品质量。
本发明是这样实现的，一种加工弧形曲线坡口的装置包括移动小车，在移动小车上设有切割部件和限位部件；
所述限位部件包括卡位件、及将卡位件与移动小车前端连接的连接杆，卡位件与拟加工部件边缘相接触、并对切割轨迹限位卡位件与拟加工部件边缘相接触、与小车导向后轮一同来实现切割轨迹限位。
进一步讲，切割部件与限位部件通过固定板活动固定在移动小车上，连接杆连接在固定板上。
进一步讲，固定板一端通过转轴活动固定在移动小车上，另一端通过弹性件固定在移动小车上。
进一步讲，步进电机与所述的固定板机械连接，步进电机固定在移动小车上，步机电机与控制器电连接，连接杆与卡位件连接处设有拉力感应器，拉力感应器与控制器电连接。
进一步讲，卡位件包括导向轴承、及连接所述导向轴承的调节连杆，调节连接杆与连接杆连接，导向轴承与拟加工部件边缘相接触。
进一步讲，移动小车设在轨道上。
一种加工弧形曲线坡口的方法包括曲线的垂直切割、曲线边缘的坡口加工：
A、曲线的垂直切割，将板材放置在垂直切割机上，按需要的曲线进行垂直切割，将加工板材切割成带有曲线边缘的拟加工板材，拟加工板材边缘为垂直面；
B、曲线边缘的坡口加工，限位部件一端设置在曲线边缘处、另一端切割机连接，限位部件使切割机沿曲线边缘移动，并对拟加工板材边缘的垂直面进行坡面加工；
通过以上步骤生产出带弧形曲线坡口的板材。
本发明有益效果为，1、直接经济效益，该割规装置结构设计紧凑、灵巧方便，便于制作及制作成本低，可重复利用，设置轨道时只需要设置平行轨道。该割规装置投入使用后，在弧形曲面坡口的开制上质量稳定；节约弧度轨道制作的费用，传统工艺，一种弧度至少需要制作1套轨道(2根/套)，一套至少有四种不同的曲率半径；对于变径压力钢管一个管节至少需要1套轨道；单个项目上轨道制作量很多，又没有共用性。轨道制作不仅需要材料和人工费，同时其制作精度要求高，轨道平整度和两轨道连接部位都需要过渡平缓，造成一次性投入成本高。
另外，有轨道切割机的操作，必须安排两人共同完成；并且开制出的坡口质量不稳定，需要修补和打磨，才能达到规范要求。本切割装置实现的是无轨（或有轨道）切割，任何弧形曲线坡口都可以开制，操作人员只需一人，开制坡口质量稳定，容易达到规范要求。
2、社会效益，通过此项切割装置技术的应用，不仅解决了弧形曲线坡口开制难题；而且适用性强，对于现场施工压力钢管施工带来很大的便利。降低项目的施工生产成本，节约工期，推动行业切割技术的进一步发展。
说明书附图
图1是本发明装置的结构示意图。
图2是图1的使用状态参考图。
图3是移动小车优选结构示意图。
图4是移动小车另一优选结构示意图。
图5是图4的电路控制示意图。
图6是本发明方法示意图。
如图，移动小车1、切割部件2、限位部件3、固定板4、连接杆5、步进电机6、控制器7、拉力感应器8、导向轴承9、调节连杆10、转轴11。
具体实施方式
结合图1，一种加工弧形曲线坡口的装置包括移动小车1，在移动小车1上设有切割部件2和限位部件3；
限位部件3包括卡位件、及将卡位件与移动小车1连接的连接杆5，卡位件包括导向轴承9、及连接所述导向轴承9的调节连杆10，调节连杆10与连接杆5连接，导向轴承9与拟加工部件边缘相接触,并对切割轨迹限位,优选的，移动小车1前轮为定向轮，后轮为万向轮，导向轴承9通过调节连杆10带动连接杆5实现对后轮移动轨迹的限位,工作时，如图2中，将导向轴承9放置在拟加工部件的边缘，使导向轴承9通过调节连杆10带动连接杆5，连接杆5装在移动小车1上，与小车1的导向后轮一起实现沿拟加工部件边缘轨迹移动，移动小车1沿拟加工部件边缘轨迹移动使切割部件2的切割部位始终对准拟加工部件的边缘、并对边缘进行坡口切割。
如图3中，切割部件2与限位部件3通过固定板4活动固定在移动小车1上，连接杆5连接在固定板4上，固定板4一端通过转轴11活动固定在移动小车1上，另一端通过弹性件固定在移动小车1上，工作时，连接杆5在卡位件的带动下，使固定板4左右摆动，固定板4左右摆动使其上的切割部件2切割部位始终对准拟加工部件边缘，加工过程中移动小车1可以沿设定好的路线前进。
如图4、图5中，步进电机6与固定板4机械连接，步进电机6固定在移动小车1上，移动小车1设在轨道上，步进电机6与控制器7电连接，连接杆5与卡位件连接处设有拉力感应器8，拉力感应器8与控制器7电连接，工作时，控制器7依据拉力感应器8数据的变化变频启动步进电机6，步进电机6变频启动带动固定板4左右移动，固定板4左右移动使其上的切割部件2始终对准拟加工部件的边缘，对于加工精度要求高的，可以采用以上装置，加工过程，先将轨道固定在拟加工部件上表面或是与拟加工部件相平行的面上（对于本身有坡度的部件，可以采取将轨道设置在拟加工部件相平行的面上），当轨道设置在拟加工部件表面时，连接杆5连接的卡位件与拟加工部件边缘产生的是拉力，当拉力变大时，步进电机6启动使固定板4与拟加工部件边缘距离变大，使拉力变小至合理范围时，步进电机6停止启动，当拉力变小超出合理范围时，步进电机6启动减少固定板4与拟加工部件边缘的距离，使拉力升至合理围内；当轨道设置在拟加工部件相平行的面上时，连接杆5连接的卡位件与拟加工部件边缘产生的是推力，推力变大时，步进电机6启动使固定板4与拟加工部件边缘距离增大，使推力变小至合理范围时，步进电机6停止启动，当推力变小超出合理范围时，步进电机6启动减少固定板4与拟加工部件边缘的距离，使推力升至合理围内。
如图6中，一种加工弧形曲线坡口的方法包括曲线的垂直切割、曲线边缘的坡口加工：
A、曲线的垂直切割，将板材放置在垂直切割机上，按需要的曲线进行垂直切割，将加工板材切割成带有曲线边缘的拟加工板材，拟加工板材边缘为垂直面；
B、曲线边缘的坡口加工，限位部件一端设置在曲线边缘处、另一端切割机连接，限位部件使切割机沿曲线边缘移动，并对拟加工板材边缘的垂直面进行坡面加工，切割机可以选用半自动切割机，并在其上增加一个限位部件，使半自动切割机沿曲线边缘路径移动；
通过以上步骤生产出带弧形曲线坡口的板材。
Claims (4)
1.一种加工弧形曲线坡口的装置，其特征在于：所述的装置包括移动小车（1），在移动小车（1）上设有切割部件（2）和限位部件（3）；所述切割部件（2）与所述限位部件（3）通过固定板（4）活动固定在移动小车（1）上，连接杆（5）连接在固定板（4）上；
所述限位部件（3）包括卡位件、及将卡位件与移动小车（1）连接的连接杆（5），卡位件与拟加工部件边缘相接触、并对切割轨迹限位；
步进电机（6）与所述的固定板（4）机械连接，步进电机（6）固定在移动小车（1）上，步机电机（6）与控制器（7）电连接，连接杆（5）与卡位件连接处设有拉力感应器（8），拉力感应器（8）与控制器（7）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种加工弧形曲线坡口的装置，其特征在于：所述固定板（4）一端通过转轴（11）活动固定在移动小车（1）上，另一端通过弹性件固定在移动小车（1）上。
3.根据权利要求1所述的一种加工弧形曲线坡口的装置，其特征在于：所述卡位件包括导向轴承（9）、及连接所述导向轴承（9）的调节连杆（10），调节连杆（10）与连接杆(5)连接，导向轴承（9）与拟加工部件边缘相接触。
4.根据权利要求1所述的一种加工弧形曲线坡口的装置，其特征在于：所述移动小车（1）设在轨道上。
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