CN104907668A - 一种高精度高稳定性氧乙炔割圆装置 - Google Patents

一种高精度高稳定性氧乙炔割圆装置 Download PDF

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Abstract

本发明介绍了一种高精度高稳定性氧乙炔割圆装置，用于配合氧乙炔切割枪在平板上割圆，包括外套管、切割枪辅助转动机构、滑杆、定位柱、滑杆顶丝、定位柱辅助转动机构、环形磁铁；切割枪辅助转动机构设置在外套管中，切割枪辅助转动机构包括：内套管、上轴承、下轴承；上、下轴承的内圈分别设置在内套管的上下端的凹陷部；滑杆侧面至少有一个平面，滑杆垂直固定在外套管的侧面；定位柱包括柱体；定位柱辅助转动机构设置在环形磁铁内环中，定位柱下端设置在定位柱辅助转动机构的内套管内。本发明能够保证切割枪徒手操作不产生偏移，确保加工精度，提高工作效率。

Description

一种高精度高稳定性氧乙炔割圆装置
技术领域
本发明涉及机械技术领域，特别是一种高精度高稳定性氧乙炔割圆装置。
背景技术
工业企业在生产加工中，在工作现场经常需要加工各种半径不等的圆板，或者在板件上开设各种半径不等的圆孔，由于在现场才能确定加工位置或大小，所以需要操作工利用氧乙炔切割器等装置手工进行操作完成作业。
过去，对于需要在现场确定开孔位置的情况，通常是采用先进行圆规划线，再通过手动气割的方法完成，由于是徒手控制切割枪，准确度比较难控制，这种方法切割成型效果不理想，效率很低。
目前，在实际操作中，会利用带有定位柱和切割枪套管的的割圆辅助装置进行作业，其利用定位柱下端的顶尖在板件上进行定位支撑，切割枪设在套管内利用辅助装置进行画圆切割；在徒手进行操作时，顶尖在操作用力不均匀的情况下会产生一定的偏移，切割枪在套管内也会晃动产生横向的位移，且始终要控制切割枪的工作距离，准确度很难控制；由于这些因素使得在切割后的圆形边缘难免出现凹凸不平，使得加工精度偏差较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高精度高稳定性氧乙炔割圆装置，能够保证切割枪在套管内不晃动产生左右位移，定位端不因徒手操作控制不当产生偏移，从而确保加工精度，提高工作效率。
为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高精度高稳定性氧乙炔割圆装置，用于配合氧乙炔切割枪在铁质材料平板上割圆，其特征是：包括：外套管、切割枪辅助转动机构、滑杆、定位柱、滑杆顶丝、定位柱辅助转动机构、环形磁铁；
所述外套管底部的内壁上设有内挡圈；设置内挡圈是为了防止切割枪辅助转动机构从外套管底部滑出；
所述切割枪辅助转动机构设置在外套管内，切割枪辅助转动机构包括内套管、上轴承、下轴承；内套管外壁的直径小于上、下轴承的外径，内套管外壁的上端和下端分别设置有凹陷部；上、下轴承的内圈分别与内套管的上下端的凹陷部形成紧配合；上、下轴承的外圈与外套管的内径相配合；
内套管的内壁与氧乙炔切割枪的枪头外径相配合，或者在内套管的内壁设置有适配套管，适配套管的内、外壁直径分别与氧乙炔切割枪的枪头外径和内套管的内壁相配合；
上、下轴承的外圈组成了工作限位面，通过设置凹陷部，使得上、下轴承不能够直接接触，避免上、下轴承在转动时的摩擦，也提高了高精度高稳定性氧乙炔割圆器的稳定度；轴承内圈和内套管外壁形成紧配合，减小了间隙造成的精度偏差；而且，通过设置凹陷部，使得即使是高度较低的两个轴承，也可以形成较长的工作限位面长度，限位面长度可以远远超过两个轴承的高度之和；长的工作限位面有利于减小切割枪的偏转角度，从而提高了加工精度；通过设置凹陷部，使得内套管中部形成了一个相对凹陷部的加厚部分，在实际使用时，内套管一般比较薄，不容易在其侧面设置内丝孔来安装切割枪顶丝，而在其中部形成的加厚部分增加了内套管的管壁厚度，起到便于安装切割枪顶丝的作用；而且，由于上、下轴承均套在内套管上，长时间使用时，上、下轴承会往内套管的中部移动，凹陷部的设置也能够阻止上、下轴承向内套管的中部移动，避免了上、下轴承的直接接触；
所述滑杆侧面至少有一个平面，滑杆垂直固定在外套管的侧面；滑杆至少有一平面的设置使得在切割操作时，滑杆与定位柱之间在受力时不会产生相对转动，使得切割枪和定位柱的相对位置和角度关系保持不变，保证了切割精度；
所述定位柱与外套管的轴线互相平行；定位柱包括柱体，柱体为外表面光滑的圆柱体，柱体上部设有滑孔、与滑孔相贯通的顶丝孔，滑杆设置在滑孔中，滑孔与滑杆相配合；滑杆顶丝设置在顶丝孔中，用于调整和固定定位柱在滑杆上的位置；
所述定位柱辅助转动机构设置在环形磁铁内环中，其结构与切割枪辅助转动机构结构相同，根据定位柱的尺寸设置其尺寸；定位柱下端设置在定位柱辅助转动机构的内套管内。
由于环形磁铁可以紧紧吸附在被切割的铁质材料上，从而也增加了氧乙炔割圆器的稳定性，环形磁铁内定位柱辅助转动机构的设置还使得定位柱在工作操作时转动灵活，不会因为操作力度的变化产生偏移，仅为提高了氧乙炔割圆器的工作精度。
具体的，定位柱辅助转动机构包括内套管、上轴承、下轴承，内套管外壁的直径小于上、下轴承的外径，内套管外壁的上端和下端分别设置有凹陷部；上、下轴承的内圈分别与内套管的上下端的凹陷部形成紧配合；上、下轴承的外圈与环形磁铁内环的内径相配合，内套管的内径与定位柱外径相配合，或者在内套管的内壁设置有适配套管，适配套管的内、外壁直径分别与定位柱外径和内套管的内径相配合。
具体的，所述的外套管上下两端的圆周上还设置有轴承顶丝，与切割枪辅助转动机构的上、下轴承位置相对应，用于顶紧上、下轴承；
所述切割枪辅助转动机构的内套管侧面设有切割枪顶丝，切割枪穿过内套管，内套管侧面的切割枪顶丝用于顶紧切割枪。
具体的，所述的定位柱柱体底部设置有锥形件，锥形件为硬质合金材料。
具体的，所述滑杆上设有以外套管中心为起点的长度刻度。
具体的，所述的外套管内壁与切割枪辅助转动机构的上轴承、下轴承的外圈为紧配合。这样也减小了间隙造成的精度偏差。
具体的，环形磁铁内环设置有润滑脂。
由于定位柱柱体为光滑外表面的圆柱体，使得定位柱柱体也可以和切割枪一起在环形磁铁的内环内上下同步移动，避免了常规的氧乙炔割圆器在切割枪上下移动时，由于定位柱不能随之上下一起移动，只能左右偏转，会造成水平方向的一定误差，从而导致出现切割圆的直径变化，降低精度误差。
本专利的高精度高稳定性氧乙炔割圆器的使用方法为：在需要切割的板件上找好圆心位置，利用画圆工具标注出与环形磁铁外径大小相同的圆，将环形磁铁放置在所画的圆内，使得环形磁铁与所画圆线相重合，根据需要加工的圆板半径的大小，以外套管中心为为起点刻度，调整好定位柱在滑杆上的位置，完成定位工作。
将切割枪辅助转动机构的上、下轴承分别安装在内套管上、下两端，将切割枪枪管放入内套管内，并使得切割枪顶丝将切割枪枪管顶紧在内套管内；将安装固定好后的切割枪辅助转动机构放入外套管内，并利用轴承顶丝将上、下轴承与外套管顶紧。
将定位柱辅助转动机构放置在环形磁铁内，将定位柱下端放入定位柱辅助转动机构中，完成操作准备。
根据工作需要完成高精度高稳定性氧乙炔割圆器的组装安装后，可操作切割枪在板件上进行割圆操作。
这些技术方案，包括改进的技术方案以及进一步改进的技术方案也可以互相组合或者结合，从而达到更好的技术效果。
通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：
1、稳定性好：外套管底部的内壁上设有内挡圈，防止内套管从外套管底部滑出；上、下轴承的内圈分别设置在内套管的上下端的凹陷部，使得轴承内圈和内套管的凹陷部形成紧配合；上、下轴承的外圈组成了工作限位面，通过设置凹陷部，使得上、下轴承不能够直接接触，避免上、下轴承在转动时的摩擦，使得即使是高度较低的两个轴承，也可以形成较长的工作限位面长度，提高了高精度高稳定性氧乙炔割圆器的稳定度；环形磁铁可以紧紧吸附在被切割的铁质材料上，从而也增加了氧乙炔割圆器的稳定性。
2、提高了工作精度：滑杆至少有一平面的设置使得在切割操作时，滑杆与定位柱之间在受力时不会产生相对转动，使得切割枪和定位柱的相对位置和角度关系保持不变，保证了切割精度；环形磁铁使得定位柱在工作操作时不会因为操作力度的变化产生偏移，仅为提高了氧乙炔割圆器的工作精度。
附图说明
图1是本专利的高精度高稳定性氧乙炔割圆器的整体示意图。
图2是本专利的高精度高稳定性氧乙炔割圆器去掉环形磁铁的示意图。
图3是切割枪辅助转动机构的示意图。
图4是定位柱柱体示意图。
图5是环形磁铁示意图。
图6是外套管剖视图。
图中，1-外套管，11-内挡圈，2-内套管，21-切割枪顶丝，3-上轴承，4-下轴承，31-轴承顶丝，5-滑杆，6-定位柱，61-锥形件，62-滑孔，7-滑杆顶丝，8-环形磁铁。
具体实施方式
下面结合附图对本专利进一步解释说明。但本专利的保护范围不限于具体的实施方式。
实施例1
如图所示，本专利的高精度高稳定性氧乙炔割圆装置，用于配合氧乙炔切割枪在平板上割圆；包括：外套管1、切割枪辅助转动机构、滑杆5、定位柱6、滑杆顶丝7、环形磁铁8；
外套管1底部的内壁上设有内挡圈11；设置内挡圈11是为了防止切割枪辅助转动机构的内套管2从外套管1底部滑出；切割枪辅助转动机构包括：内套管2、上轴承3、下轴承4；内套管2外壁的上端和下端分别设置有凹陷部，内套管2外壁的直径小于上轴承3、下轴承4的外径，上轴承3、下轴承4的内圈分别设置在内套管2的上下端的凹陷部，使得轴承内圈和内套管2的凹陷部形成紧配合；切割枪辅助转动机构的内套管2的内壁与氧乙炔切割枪的枪头外径相配合或者在内套管2的内壁设置有适配套管，适配套管的内、外壁直径分别与氧乙炔切割枪的枪头外径和内套管2的内壁相配合；切割枪辅助转动机构设置在外套管1中，上轴承3、下轴承4的外圈与内套管2的内径相配合；内套管2侧面设有切割枪顶丝21，切割枪穿过内套管2，内套管2侧面的切割枪顶丝21用于顶紧切割枪。
上轴承3、下轴承4的外圈组成了工作限位面，通过设置凹陷部，使得上轴承3、下轴承4不能够直接接触，避免上轴承3、下轴承4在转动时的摩擦，也提高了高精度高稳定性氧乙炔割圆器的稳定度；切割枪辅助转动机构的轴承内圈和内套管2外壁形成紧配合，减小了间隙造成的精度偏差；而且，通过设置凹陷部，使得即使是高度较低的两个轴承，也可以形成较长的工作限位面长度，限位面长度可以远远超过两个轴承的高度之和；长的工作限位面有利于减小切割枪的偏转角度，从而提高了加工精度；通过设置凹陷部，使得内套管2中部形成了一个相对凹陷部的加厚部分，在实际使用时，内套管2一般比较薄，不容易在其侧面设置内丝孔来安装切割枪顶丝21，而在其中部形成的加厚部分增加了内套管2的管壁厚度，起到便于安装切割枪顶丝21的作用；而且，由于上轴承3、下轴承4均套在内套管2上，长时间使用时，上轴承3、下轴承4会略往内套管2的中部滑动，凹陷部的设置也能够阻止上轴承3、下轴承4的滑动。
滑杆5为长方形杆，滑杆5上设有以外套管1中心为起点的长度刻度，滑杆5垂直固定在外套管1的侧面；滑杆5为方杆的设置使得在切割操作时，滑杆5与定位柱6之间在受力时不会产生相对转动，使得切割枪和定位柱6的相对位置和角度关系保持不变，保证了切割精度，且方杆为常用件，方便加工。
定位柱6包括柱体，柱体上设置有材料为硬质合金的锥形件61，柱体为光滑外表面的圆柱体，柱体上部设有滑孔62，该滑孔62与滑杆5相配合，该柱体上还设有与滑孔62相贯通的顶丝孔，锥形件61垂直设置在柱体底部；滑杆5设置在滑孔62中，并使外套管1与定位柱6平行；滑杆顶丝7设置在顶丝孔中，用于调整和固定定位柱6在滑杆5上的位置；
定位柱辅助转动机构设置在环形磁铁8内环中，其结构与切割枪辅助转动机构结构相同，定位柱辅助转动机构包括内套管、上轴承、下轴承，内套管外壁的直径小于上、下轴承的外径，内套管外壁的上端和下端分别设置有凹陷部；上、下轴承的内圈分别与内套管的上下端的凹陷部形成紧配合；上、下轴承的外圈与环形磁铁内环的内径相配合，内套管的内径与定位柱6外径相配合，或者在内套管的内壁设置有适配套管，适配套管的内、外壁直径分别与定位柱6外径和内套管的内径相配合。根据切割枪枪管和定位柱6的尺寸不同可分别设置不同的尺寸；定位柱6下端设置在定位柱辅助转动机构的内套管2内。
由于环形磁铁8可以紧紧吸附在被切割的铁质材料上，从而也增加了氧乙炔割圆器的稳定性，环形磁铁8内的定位柱辅助转动机构的设置还使得定位柱6在工作操作时转动灵活，不会因为操作力度的变化产生偏移，仅为提高了氧乙炔割圆器的工作精度。
环形磁铁8的内环涂抹有润滑剂，使得定位柱6柱体也可以和切割枪一起在环形磁铁8的内环内上下同步移动，避免了常规的氧乙炔割圆器在切割枪上下移动时，由于定位柱6不能随之上下一起移动，只能左右偏转，会造成水平方向的一定误差，从而导致出现切割圆的直径变化，降低精度误差。
在需要切割的板件上找好圆心位置，利用画圆工具标注出与环形磁铁8外径大小相同的圆，将环形磁铁8放置在所画的圆内，使得环形磁铁8与所画圆线相重合，根据需要加工的圆板半径的大小，以外套管1中心为为起点刻度，调整好定位柱6在滑杆5上的位置，完成定位工作。
将切割枪辅助转动机构的上轴承3、下轴承4分别安装在内套管2的上、下两端，将切割枪枪管放入内套管2内，并使得切割枪顶丝21将切割枪枪管顶紧在内套管2内；将安装固定好后的内套管2一并放入外套管1内，并利用轴承顶丝将上轴承3、下轴承4与外套管1顶紧。
将定位柱辅助转动机构放置在环形磁铁8内，将定位柱6下端放入定位柱辅助转动机构中，完成操作准备。
根据工作需要完成高精度高稳定性氧乙炔割圆器的组装安装后，可操作切割枪在板件上进行割圆操作。

Claims (7)

1.一种高精度高稳定性氧乙炔割圆装置，用于配合氧乙炔切割枪在铁质材料平板上割圆，其特征是：包括：外套管、切割枪辅助转动机构、滑杆、定位柱、滑杆顶丝、定位柱辅助转动机构、环形磁铁；
所述外套管底部的内壁上设有内挡圈；设置内挡圈是为了防止切割枪辅助转动机构从外套管底部滑出；
所述切割枪辅助转动机构设置在外套管内，切割枪辅助转动机构包括内套管、上轴承、下轴承；内套管外壁的直径小于上、下轴承的外径，内套管外壁的上端和下端分别设置有凹陷部；上、下轴承的内圈分别与内套管的上下端的凹陷部形成紧配合；上、下轴承的外圈与外套管的内径相配合；
内套管的内壁与氧乙炔切割枪的枪头外径相配合，或者在内套管的内壁设置有适配套管，适配套管的内、外壁直径分别与氧乙炔切割枪的枪头外径和内套管的内壁相配合；
所述滑杆侧面至少有一个平面，滑杆垂直固定在外套管的侧面；
所述定位柱与外套管的轴线互相平行；定位柱包括柱体，柱体为外表面光滑的圆柱体，柱体上部设有滑孔、与滑孔相贯通的顶丝孔，滑杆设置在滑孔中，滑孔与滑杆相配合；滑杆顶丝设置在顶丝孔中，用于调整和固定定位柱在滑杆上的位置；
所述定位柱辅助转动机构设置在环形磁铁内环中，其结构与切割枪辅助转动机构结构相同，根据定位柱的尺寸设置其尺寸；定位柱下端设置在定位柱辅助转动机构的内套管内。
2.根据权利要求1所述的高精度高稳定性氧乙炔割圆装置，其特征是：所述的外套管上下两端的圆周上还设置有轴承顶丝，与切割枪辅助转动机构的上、下轴承位置相对应，用于顶紧上、下轴承；所述切割枪辅助转动机构的内套管侧面设有切割枪顶丝，切割枪穿过内套管，内套管侧面的切割枪顶丝用于顶紧切割枪。
3.根据权利要求1所述高精度高稳定性氧乙炔割圆装置，其特征是：所述的定位柱柱体底部设置有锥形件，锥形件为硬质合金材料。
4.根据权利要求1所述高精度高稳定性氧乙炔割圆装置，其特征是：所述滑杆上设有以外套管中心为起点的长度刻度。
5.根据权利要求1所述高精度高稳定性氧乙炔割圆装置，其特征是：所述的外套管内壁与切割枪辅助转动机构的上轴承、下轴承的外圈为紧配合。
6.根据权利要求1所述高精度高稳定性氧乙炔割圆装置，其特征是：在环形磁铁的内环涂抹有润滑脂。
7.根据权利要求1所述高精度高稳定性氧乙炔割圆装置，其特征是：所述的定位柱辅助转动机构包括内套管、上轴承、下轴承，内套管外壁的直径小于上、下轴承的外径，内套管外壁的上端和下端分别设置有凹陷部；上、下轴承的内圈分别与内套管的上下端的凹陷部形成紧配合；上、下轴承的外圈与环形磁铁内环的内径相配合；内套管的内径与定位柱外径相配合，或者在内套管的内壁设置有适配套管，适配套管的内、外壁直径分别与定位柱外径和内套管的内径相配合。
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