CN105537722B - 电动火焰开孔机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动火焰开孔机，其包括：滑轨；活动支架和固定支架，所述滑轨的两端分别固定在所述活动支架和所述固定支架上；切割系统，所述切割系统安装在所述滑轨上，沿所述滑轨在所述活动支架和所述固定支架之间移动；所述切割系统包括旋转装置和切割装置，所述旋转装置用于给处于工作状态的开孔机提供切割圆孔或圆弧时所需的旋转动力；所述切割装置用于最终执行切割指令对钢管或钢板进行火焰切割。本发明电动火焰开孔机由滑轨、活动支架、固定支架、切割系统等机构零部件组成，可以实现对大直径钢管以及钢板的火焰开孔或开槽，有利于提高生产效率和质量，同时还能实现节能增效保质保量的有益效果。

Description

电动火焰开孔机

技术领域

本发明涉及钢结构制造领域，特别涉及一种电动火焰开孔机。

背景技术

在岸桥、散货、船舶以及其他各类钢结构制造过程中，根据设计要求或施工需求，需要在结构表面开为数众多的规格不同的圆形孔、腰型孔。然而，在这些孔的制作过程中，工人一般采用的是以手持式火焰割炬切割的方式。

上述这种操作方式的缺点在于：其劳动强度高、效率低且成型质量差。因此，出于上述不利于生产效率及质量的操作模式，同时本着节能增效保质保量之宗旨，本领域技术人员亟待于设计制造一套能够解决上述技术问题的切割设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中钢结构制造方式的劳动强度高、效率低且成型质量差的缺陷，提供一种电动火焰开孔机。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种电动火焰开孔机，其特点在于，所述电动火焰开孔机包括：滑轨；

活动支架和固定支架，所述滑轨的两端分别固定在所述活动支架和所述固定支架上；

切割系统，所述切割系统安装在所述滑轨上，沿所述滑轨在所述活动支架和所述固定支架之间移动；

所述切割系统包括旋转装置和切割装置，所述旋转装置用于给处于工作状态的开孔机提供切割圆孔或圆弧时所需的旋转动力；所述切割装置用于最终执行切割指令对钢管或钢板进行火焰切割。

较佳地，所述滑轨包括滑轨主体、至少一个定距挡块、至少一个滑动线夹和主丝杠驱动电机，所述定距挡块设置在所述滑轨本体的一侧，所述滑动线夹设置在所述滑轨本体的另一侧，所述主丝杠驱动电机安装在所述滑轨本体的一端部。

较佳地，所述滑轨主体的背面设置有主丝杠，所述滑轨主体上设置有位于所述定距挡块一侧的标尺。

较佳地，所述活动支架包括活动支架本体，所述活动支架本体的下端部设置有第一定位装置，用于定位所述电动火焰开孔机，所述活动支架本体的下端部还设置有位于所述第一定位装置两侧的一对第一磁铁、一对夹紧爪及一对夹紧丝杠装置，所述夹紧丝杠装置用于将所述活动支架牢靠地夹固在管壁上。

较佳地，所述固定支架包括固定支架本体和控制开关，所述固定支架本体的下端部设置有第二定位装置，用于定位所述电动火焰开孔机，所述固定支架本体的下端部还设置有位于所述第二定位装置两侧的一对第二磁铁，所述控制开关固定在所述固定支架本体上。

较佳地，所述旋转装置包括蜗轮支架、轴承支座、蜗轮、蜗杆和旋转电机，所述蜗轮设置在所述蜗轮支架的上端面，所述蜗杆连接在设置于所述蜗轮支架两侧的轴承支座之间，且于所述蜗轮啮合传动，所述旋转电机固定在对应所述轴承支座的外侧面，且所述旋转电机与所述蜗杆连接，由所述旋转电机驱动所述蜗杆转动。

较佳地，所述蜗轮的上部设置有垂距调整螺母和角度限位开关，所述角度限位开关用于控制圆弧切割角度，所述垂距调整螺母用于进行割嘴和钢板的水平距离调整。

较佳地，所述轴承支座的上还设置有双向限位开关和螺纹竖杆，所述双向限位开关可以在开孔机进行线性切割时限制线性切割的起止点，所述螺纹竖杆用于悬挂和支撑所述切割装置。

较佳地，所述蜗轮支架上还设置有电缆固定夹。

较佳地，所述旋转装置还包括防护罩，所述防护罩覆盖在所述蜗轮上。

较佳地，所述切割装置包括皮管、气体控制开关、旋臂、割嘴夹具和割嘴，所述皮管的一端与所述气体控制开关连接，所述皮管的另一端与所述割嘴连接，所述旋臂通过所述割嘴夹具与所述割嘴连接，所述旋臂上设置有标尺。

本发明的积极进步效果在于：

本发明电动火焰开孔机由滑轨、活动支架、固定支架、切割系统等机构零部件组成，可以实现对大直径钢管以及钢板的火焰开孔或开槽，有利于提高生产效率和质量，同时还能实现节能增效保质保量的有益效果。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1为本发明电动火焰开孔机的立体图一。

图2为本发明电动火焰开孔机的立体图二。

图3为本发明电动火焰开孔机中滑轨的正面示意图。

图4为本发明电动火焰开孔机中滑轨的背面示意图。

图5为本发明电动火焰开孔机中活动支架示意图。

图6为本发明电动火焰开孔机中固定支架示意图。

图7为本发明电动火焰开孔机中切割系统的正面示意图。

图8为本发明电动火焰开孔机中切割系统的背面示意图。

图9为本发明电动火焰开孔机中旋转装置的示意图。

图10为本发明电动火焰开孔机中旋转装置沿轴向剖开的结构示意图。

图11为本发明电动火焰开孔机中蜗轮的结构示意图。

图12为本发明电动火焰开孔机中切割装置的示意图。

图13为本发明电动火焰开孔机在平板上进行开孔的状态示意图。

图14为本发明电动火焰开孔机在钢管上进行开孔的状态示意图。

图15为本发明电动火焰开孔机在使用之前进行确定孔位置的示意图。

图16为本发明电动火焰开孔机在钢板上定位示意图。

图17为本发明电动火焰开孔机在确定切割半径时的示意图。

图18为本发明电动火焰开孔机通过定距挡块确定腰形孔直线边的示意图。

图19为本发明电动火焰开孔机进行第一条直线边切割的示意图。

图20为本发明电动火焰开孔机进行第一条弧形边切割的示意图。

图21为本发明电动火焰开孔机进行第二条直线边切割的示意图。

图22为本发明电动火焰开孔机进行第二条弧形边切割的示意图。

图23为本发明电动火焰开孔机切割后的腰形孔的示意图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。

图1为本发明电动火焰开孔机的立体图一。图2为本发明电动火焰开孔机的立体图二。

如图1和图2所示，本发明的一个实施例中公开了一种电动火焰开孔机，其包括滑轨10、活动支架20、切割系统30、固定支架40和电源线50。其中，滑轨10的两端分别固定在活动支架20和固定支架40上，电源线50固定在滑轨10的侧部。切割系统30安装在滑轨10上，沿滑轨10在活动支架20和固定支架40之间移动。

图3为本发明电动火焰开孔机中滑轨的正面示意图。图4为本发明电动火焰开孔机中滑轨的背面示意图。

如图3和图4所示，滑轨10包括滑轨主体11、至少一个定距挡块12、至少一个滑动线夹13和主丝杠驱动电机14，将定距挡块12设置在滑轨本体11的一侧，滑动线夹13设置在滑轨本体11的另一侧，而主丝杠驱动电机14安装在滑轨本体11的一端部。

在滑轨主体11的背面设置有主丝杠15，滑轨主体11上设置有位于定距挡块12一侧的标尺16。

本发明中所采用的滑轨10作用是承载切割系统，同时也是主丝杠驱动装置以及标尺、挡块的载体。

图5为本发明电动火焰开孔机中活动支架示意图。如图5所示，活动支架20包括活动支架本体21，在活动支架本体21的下端部设置有第一定位装置22，用于定位所述电动火焰开孔机。第一定位装置22优选为包括定位锥和弹簧。同时，在活动支架本体21的下端部还设置有位于第一定位装置22两侧的一对第一磁铁23、一对夹紧爪24及一对夹紧丝杠装置25，通过夹紧丝杠装置25将活动支架20牢靠地夹固在管壁上。

图6为本发明电动火焰开孔机中固定支架示意图。如图6所示，固定支架40包括固定支架本体41和控制开关42，固定支架本体41的下端部设置有第二定位装置43，用于定位所述电动火焰开孔机。第二定位装置43优选为包括定位锥弹簧。在固定支架本体41的下端部还设置有位于第二定位装置43两侧的一对第二磁铁44，将控制开关42固定在固定支架本体41上。

本发明中所采用的活动支架30和固定支架40的作用是在于支撑滑轨和切割系统，同时还可以通过固定支架上的高强度的磁铁所具有的吸附功能将开孔机牢靠的吸附在钢板上或钢管上。此外，其还可通过定位锥将开孔机精确定位，使开孔机上的割嘴获得相对于待开孔、槽的正确位置。当在圆管一端侧面位置上开孔、槽时，为防止开孔机从钢管上脱落，还可以通过夹紧丝杠及夹紧爪的共同作用将活动支架牢靠的夹固在管壁上。

图7为本发明电动火焰开孔机中切割系统的正面示意图。图8为本发明电动火焰开孔机中切割系统的背面示意图。图9为本发明电动火焰开孔机中旋转装置的示意图。图10为本发明电动火焰开孔机中旋转装置沿轴向剖开的结构示意图。图11为本发明电动火焰开孔机中蜗轮的结构示意图。

切割系统30包括旋转装置31和切割装置32，此处的旋转装置31用于给处于工作状态的开孔机提供切割圆孔或圆弧时所需的旋转动力，切割装置32用于最终执行切割指令对钢管或钢板进行火焰切割。

优选地，旋转装置31包括蜗轮支架311、轴承支座312、蜗轮313、蜗杆314和旋转电机315。此处的蜗轮313设置在蜗轮支架311的上端面，蜗杆314连接在设置于蜗轮支架311两侧的轴承支座312之间，且于蜗轮313啮合传动。旋转电机315固定在对应轴承支座312的外侧面，且旋转电机315与蜗杆314连接，由旋转电机315驱动蜗杆314转动。旋转电机315的作用在于为旋转装置31提供旋转动力。蜗轮313和蜗杆314可以在旋转电机315的动力驱使下，带动螺纹竖杆及下方的切割装置32做绕轴旋转运动。

在蜗轮313的上部设置有垂距调整螺母316和角度限位开关317，这里的角度限位开关317用于控制圆弧切割角度，垂距调整螺母316用于进行割嘴和钢板的水平距离调整。此处角度限位开关317的作用在于，当开孔机进行圆弧切割时，可通过角度限位开关317的分离与闭合来控制圆弧切割角度(例如180°)。

在轴承支座312的上还设置有双向限位开关318和螺纹竖杆319，这里的双向限位开关318可以在开孔机进行线性切割时限制线性切割的起止点，螺纹竖杆319用于悬挂和支撑切割装置32。此处双向限位开关318的作用在于，当开孔机进行线性切割时可通过双向限位开关318限制线性切割的起止点。

另外，在蜗轮支架311上还设置有电缆固定夹310，用于夹固电缆。在整个旋转装置31上还设置一防护罩33，将其覆盖在蜗轮313上。其作用在于，当开孔机处于工作状态中时，可通过防护罩33将旋转零部件罩住，以避免对操作者肢体造成伤害。

图12为本发明电动火焰开孔机中切割装置的示意图。如图12所示，切割装置32包括皮管321、气体控制开关322、旋臂323、割嘴夹具324和割嘴325，皮管321的一端与气体控制开关322连接，皮管321的另一端与割嘴325连接，旋臂323通过割嘴夹具324与割嘴325连接，并且在旋臂323上设置有标尺。

切割装置32的作用在于，在其他相应机构的配合下最终执行对钢板或圆管的槽、孔切割。同时在切割之前还可通过手动抽拉悬臂的方式预先确定所要切割的圆或弧形的半径。

图13为本发明电动火焰开孔机在平板上进行开孔的状态示意图。图14为本发明电动火焰开孔机在钢管上进行开孔的状态示意图。

如图13和图14所示，所述电动火焰开孔机可以在钢板60上开孔，也可以在规格大一些的圆管70上开孔，可实现的开孔类型有圆形孔以及腰形孔等。

根据上述结构描述，本发明电动火焰开孔机的具体使用方式如下：

首先，进行电动火焰开孔机的选型，根据所需开孔钢板(或圆管)的类型及所要开孔规格类型选用电动火焰开孔机。

然后，进行电动火焰开孔机的具体操作。

图15为本发明电动火焰开孔机在使用之前进行确定孔位置的示意图。如图15所示，根据设计所提供的尺寸数据，首先在待开孔钢板60(或圆管)上确定孔的横向(X-X向)和纵向(Y-Y向)定位中心线61，并用划针划线。

图16为本发明电动火焰开孔机在钢板上定位示意图。如图16所示，将所述电动火焰开孔机放到钢板60或圆管上，开孔机上自带的第一磁铁23和第二磁铁44会自动吸附在钢板60或圆管上。然后轻轻移动所述电动火焰开孔机，使所述电动火焰开孔机两端的定位锥的锥尖对住横向(X-X向)中心线，使割嘴对准X、Y两条中心线的交叉点(圆形孔中心或腰形孔一端的圆弧中心)，并将朝向固定支架40一侧的定距挡块向切割系统移动，使定距挡块上的挡板贴紧角度限位开关顶柱(定位直线切割边的起点)。

图17为本发明电动火焰开孔机在确定切割半径时的示意图。如图17所示，通过手动抽拉旋臂323的方式确定待开圆孔或腰型孔的切割半径。

图18为本发明电动火焰开孔机通过定距挡块确定腰形孔直线边的示意图。如图18所示，通过移动轨道左端朝向固定支架40的定距挡块12的方式确定腰型孔线性切割边的切割起点。

图19为本发明电动火焰开孔机进行第一条直线边切割的示意图。如图19所示，通过开通气体点燃气割，在对钢板切割点进行预热后启动电动火焰开孔机对钢板60(或钢管)首先进行横向(X-X向)线性切割。当切割至直线边“切割止点”时(由定距挡块控制)，切割系统上的双向限位开关318(朝向切割方向一端)顶柱会触及定距挡块上的挡板(第一条直线边切割完毕)。这时主丝杠驱动电机14会自动停止转动，切割系统30上的旋转装置31会在控制电器的控制下同时启动，而使切割装置32由线性切割转为弧形切割。

图20为本发明电动火焰开孔机进行第一条弧形边切割的示意图。如图20所示，当切割系统中的旋转装置驱动切割装置旋转180°后，割嘴已切割至第一条弧形边的切割止点，角度限位开关的顶柱会自动弹出，与蜗轮上的挡板接触，挡住旋转中的蜗轮使其不能再旋转(切割装置也不能再继续进行旋转切割)，这时旋转电机会自动断电停止旋转运动，主丝杠驱动电机会同时开启而带动主丝杠使切割系统再次进行线性运动，开始对腰型孔的第二条直线边进行切割。

图21为本发明电动火焰开孔机进行第二条直线边切割的示意图。如图21所示，在切割系统30对第二条直线边进行线性切割的过程中，当切割到第二条直线切割边的止点位置时(通过定距挡块事先确定)，主丝杠驱动电机14会自动停止运转，切割装置32中的旋转电机会同时再次启动，使切割系统30由线性切割再次转入弧形切割，开始切割第二条弧形边。

图22为本发明电动火焰开孔机进行第二条弧形边切割的示意图。图23为本发明电动火焰开孔机切割后的腰形孔的示意图。如图22和图23所示，在切割系统30对第二条弧形边进行线性切割的过程中，当切割到第二条弧形边的止点位置时(通过定距挡块事先确定)切割装置32中的旋转电机会在控制电器的控制下再次自动停止运转。这时整个腰型孔80已全部切割完毕。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动火焰开孔机，其特征在于，所述电动火焰开孔机包括：

滑轨；

活动支架和固定支架，所述滑轨的两端分别固定在所述活动支架和所述固定支架上；

切割系统，所述切割系统安装在所述滑轨上，沿所述滑轨在所述活动支架和所述固定支架之间移动；

所述切割系统包括旋转装置和切割装置，所述旋转装置用于给处于工作状态的开孔机提供切割圆孔或圆弧时所需的旋转动力；所述切割装置用于最终执行切割指令对钢管或钢板进行火焰切割；

所述活动支架包括活动支架本体，所述活动支架本体的下端部设置有第一定位装置，用于定位所述电动火焰开孔机，所述活动支架本体的下端部还设置有位于所述第一定位装置两侧的一对第一磁铁、一对夹紧爪及一对夹紧丝杠装置，所述夹紧丝杠装置用于将所述活动支架牢靠地夹固在管壁上。

2.如权利要求1所述的电动火焰开孔机，其特征在于，所述滑轨包括滑轨主体、至少一个定距挡块、至少一个滑动线夹和主丝杠驱动电机，所述定距挡块设置在所述滑轨本体的一侧，所述滑动线夹设置在所述滑轨本体的另一侧，所述主丝杠驱动电机安装在所述滑轨本体的一端部。

3.如权利要求2所述的电动火焰开孔机，其特征在于，所述滑轨主体的背面设置有主丝杠，所述滑轨主体上设置有位于所述定距挡块一侧的标尺。

4.如权利要求1所述的电动火焰开孔机，其特征在于，所述固定支架包括固定支架本体和控制开关，所述固定支架本体的下端部设置有第二定位装置，用于定位所述电动火焰开孔机，所述固定支架本体的下端部还设置有位于所述第二定位装置两侧的一对第二磁铁，所述控制开关固定在所述固定支架本体上。

5.如权利要求1所述的电动火焰开孔机，其特征在于，所述旋转装置包括蜗轮支架、轴承支座、蜗轮、蜗杆和旋转电机，所述蜗轮设置在所述蜗轮支架的上端面，所述蜗杆连接在设置于所述蜗轮支架两侧的轴承支座之间，且于所述蜗轮啮合传动，所述旋转电机固定在对应所述轴承支座的外侧面，且所述旋转电机与所述蜗杆连接，由所述旋转电机驱动所述蜗杆转动。

6.如权利要求5所述的电动火焰开孔机，其特征在于，所述蜗轮的上部设置有垂距调整螺母和角度限位开关，所述角度限位开关用于控制圆弧切割角度，所述垂距调整螺母用于进行割嘴和钢板的水平距离调整。

7.如权利要求6所述的电动火焰开孔机，其特征在于，所述轴承支座的上还设置有双向限位开关和螺纹竖杆，所述双向限位开关可以在开孔机进行线性切割时限制线性切割的起止点，所述螺纹竖杆用于悬挂和支撑所述切割装置。

8.如权利要求7所述的电动火焰开孔机，其特征在于，所述蜗轮支架上还设置有电缆固定夹。

9.如权利要求8所述的电动火焰开孔机，其特征在于，所述旋转装置还包括防护罩，所述防护罩覆盖在所述蜗轮上。

10.如权利要求1所述的电动火焰开孔机，其特征在于，所述切割装置包括皮管、气体控制开关、旋臂、割嘴夹具和割嘴，所述皮管的一端与所述气体控制开关连接，所述皮管的另一端与所述割嘴连接，所述旋臂通过所述割嘴夹具与所述割嘴连接，所述旋臂上设置有标尺。