CN106476068A - 一种大型管道多角度锯切组合机床 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大型管道多角度锯切组合机床，属于大型管道多角度锯切加工技术领域。它解决了现有的手动锯切大规格管道的过程效率、精度、安全性等均不佳的问题。本大型管道多角度锯切组合机床包括机架及设置在机架上的锯切主机、工件输送装置、圆度校正装置和龙门式压紧装置，锯切主机设置在工件输送装置上方，圆度校正装置设置在工件输送装置上并位于锯切主机的下方，龙门式压紧装置设置在工件输送装置的起始输送端。与现有技术相比，本大型管道多角度锯切组合机床实现了锯切大型管道工件这项工艺的自动化，使锯切工艺流程的更加的高效、精确、安全。

Description

一种大型管道多角度锯切组合机床

技术领域

本发明属于大型管道多角度锯切加工技术领域，涉及一种大型管道多角度锯切组合机床。

背景技术

大规格管道是一种壁厚很薄的大直径塑料管，在搬运和放置过程中，管道受到外部挤压及易发生变形，且锯切后的成品要用于多角度拐角拼接，因此在锯切之前需进行圆度校正处理，在锯切过程中要保持管道的圆度，才能顺利实现锯切的功能。传统的锯切过程多采用手动分块锯切的方式，这样的方式会导致整个过程工作效率低下、锯切精度差、操作不安全等问题。因此在整个锯切流程及各个机构设计过程，要充分考虑产品在此过程中安全可靠，并充分考虑整个锯切工艺流程的高效、精确、安全。

发明内容

本发明的目的是针对传统手动锯切大规格管道的过程效率、精度、安全性等均不佳的问题，而提出的一种大型管道多角度锯切组合机床。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种大型管道多角度锯切组合机床，其特征在于，它包括机架及设置在机架上的锯切主机、工件输送装置、圆度校正装置和龙门式压紧装置，所述的锯切主机设置在工件输送装置上方，圆度校正装置用于校正工件的圆度，圆度校正装置设置在工件输送装置上并位于锯切主机的下方，龙门式压紧装置能使锯切过程平稳，龙门式压紧装置设置在工件输送装置的起始输送端，锯切主机包括主机底座、角度调节机构、锯切机构和锯切进给装置，角度调节机构用于调整锯切过程的角度并设置在主机底座的上表面，锯切机构用于锯切工件，锯切进给装置用于控制锯切机构的移动。

所述的工件输送装置包括输送架、输送轴承座、输送轴承、输送滚筒、输送链轮、输送链条、护罩和输送传动电机减速机，输送滚筒的两端伸出轴通过输送轴承安装在输送轴承座中并通过输送轴承座安装在输送架上，输送链轮安装在输送滚筒的伸出轴上，输送链条将任意两个输送链轮交叉连接，输送架的一侧设有一输送传动电机减速机，输送传动电机减速机的输出轴上设有一输送链轮，通过输送链条驱动输送滚筒上的输送链轮，达到输送工件的动作，输送链条的外侧还设有一安全防护罩。

所述的圆度校正装置包括移动滑槽、移动滑块、压板、校正支架、托料板和调节传动装置，移动滑槽设置在输送滚筒间的输送架上，移动滑块装入移动滑槽并通过压板保证移动滑块的移动导向，校正支架安装在移动滑块上，托料板安装在校正支架上，调节传动装置安装在移动滑槽的两端部。

所述的龙门式压紧装置包括龙门支架、压紧横梁、直线导轨副、滚珠丝杆副、转向箱、同步轴和升降传动电机减速机，龙门支架横跨在输送架的两侧并固定在输送架上，压紧横梁通过两套直线导轨副分别设置在龙门支架两立柱前方的加工面上，压紧横梁两端各安装有一套滚珠丝杆副，两侧的滚珠丝杆副的伸出端分别与两套转向臬的输出端相连接，两套转向箱分别设置在龙门支架两立柱的上端，两套转向箱通过同步轴相连，升降传动电机减速机安装在有输入轴的转向箱上。

所述的锯切进给装置包括旋转支架、直线导轨副、锯切机构、滚珠丝杆副、锯切进给轴承座、锯切进给轴承、丝杆螺母座、同步带、大同步带轮、小同步带轮、伺服电机连接板和伺服电机，直线导轨副设置在旋转支架两侧的上表面并用于锯切进给装置的导向，锯切机构安装板设置在直线导轨滑块的上表面。滚珠丝杆两端通过锯切进给轴承安装在锯切进给轴承座上，滚珠丝杆的一端伸出锯切进给轴承座，锯切进给轴承座设置在直线导轨之间的旋转支架上，丝杆螺母安装在丝杆螺母座里，丝杆螺母座设置在锯切机构上并用于驱动锯切机构移动，伺服电机连接板设置在滚珠丝杆伸出端的轴承座上，伺服电机设置在伺服电机连接板的上部安装孔上，小同步带轮安装伺服电机伸出轴上，大同步带轮安装在滚珠丝杆的伸出轴上，大小同步带轮通过同步带连接，驱动滚珠丝杆转动。

所述的角度调节机构包括旋转支架、旋转轴、弧形轨道、旋转支承滚轮机构、角度固定夹持机构、角度调节驱动机构和角度定位检测机构，旋转轴安装在底座的上表面并用于角度调节的中心导向，旋转支架上设有安装孔并装入旋转轴，弧形轨道有三组分别设置在底座的上表面并用于旋转支承滚轮机构滚轮的承载和滚动轨道，旋转支承滚轮机构有六组分别设置在旋转支架的两侧并用于保证整个角度调节机构和锯切机构的承载，角度固定夹持机构有两组分别设置在旋转支架两侧的起始端并用于保证角度调节的精确定位和在锯切过程中整个锯切流程的稳定，角度调节驱动机构设置在出料端，角度调节机构的固定端设置在底座上且它的驱动端与旋转支架相连。

所述的旋转支承滚轮机构包括滚轮、旋转支承滚轮轴、旋转支承轴承、滚轮固定座和滚轮装置定位块，滚轮通过旋转支承轴承和滚轮轴安装在滚轮固定座上，滚轮固定座与旋转支架之间可拆卸式连接，在滚轮固定座上设计有长条槽，在滚轮固定座上方设计有滚轮装置定位块。

所述的角度固定夹持装置包括夹持固定座、夹持油缸和夹持固定块，夹持油缸有两个分别设置在夹持固定座上、下安装孔内，夹持固定块有两个分别安装在夹持油缸活塞杆的伸出端上并用于角度旋转机构与弧形轨道的夹持固定。

所述的角度调节驱动机构包括滚珠丝杆、角度调节驱动轴承、旋转座、丝杆螺母座、减速机连接座、减速机连接法兰、连轴套、减速机和伺服电机，滚珠丝杆的一端通过轴承设置在减速机连接座上，滚珠丝杆的端部伸出减速机连接座，减速机连接座通过角度调节驱动轴承安装在旋转座上，旋转座固定底座上，丝杆螺母安装在丝杆螺母座里，丝杆螺母座通过轴承安装在另一只旋转座上，另一只旋转座固定在旋转支架并用于驱动旋转支架移动，连接法兰安装在滚珠丝杆伸出端的减速连接座上，伺服电机安装在连接法兰上，伺服电机伸出轴与滚珠丝杆的伸出轴通过连轴套连接，驱动滚珠丝杆转动，实现角度调节的功能。

所述的角度检测装置包括编码器和线缆等，编码器机座固定在旋转轴上，编码器旋转轴通过连接杆与旋转支架固定，通过旋转支架的转动带动编码器输出轴转动的方式，来实现检测旋转支架转动的角度，旋转轴的上端面设有供检测装置安装的空间并在该空间内设有一防护装置。

所述的锯切机构包括锯架、主传动机构、锯条张紧机构，锯条导向机构、带锯条和工作照明装置，所述的锯架采用多分段式结构设计并采用三轮结构设计，锯架设置在机架上，锯条设置在锯架内，锯条张紧机构设置在锯架内并用于张紧锯条，锯条导向机构用于控制锯条的锯切方向，工作照明装置设置在锯架上方。

所述的主传动机构包括主动锯轮、主轴座、主轴、主传动轴承、油封、端盖、电机、主动皮带轮、从动皮带轮、皮带和电机张紧板，主轴座设置在锯架下部的安装孔处，主轴通过主传动轴承设置在主轴座上，主轴两端分别伸出主轴座，油封设置在端盖安装槽内，端盖设置于主轴座的两端，主动锯轮设置在主轴前端伸出轴上，从动皮带轮设置在主轴后伸出轴上，电机设置在电机张紧板上，皮带安装在主动皮带轮和从动皮带轮上，电机通过皮带、主动皮带轮、从动皮带轮和主轴驱动主动锯轮运转。

所述的锯条张紧机构包括从动锯轮、从动轮轴、锯条张紧滑座、锯条张紧滑块和油缸，锯条张紧滑座设置在锯架上部的安装孔处，锯条张紧滑块设置在锯条张紧滑座的滑槽内，从动轮轴安装在锯条张紧滑块的安装孔中，从动锯轮设置在从动轮轴上，油缸设置在锯条张紧滑座上，油缸的活塞杆与锯条张紧滑连接，油缸驱动锯条张紧滑块来完成对锯条的张紧。

所述的锯条导向装置包括上导向机构和下导向机构，它们分别分布在锯切工件的两侧，锯条的两侧及背部采用轴承来对锯条在锯切过程当中的导向，使锯条在锯切受力时不会发生歪斜还影响锯切的精度。

所述的工件照明装置包括照明灯和电线，照明灯有两盏分别安装在锯切工位上方的锯架上，照明装置采用弱电设计，光源采用节能LED的形式。

所述的防护装置包括锯轮防护盖、主传动防护盖和锯条张装置防护盖，各个防护盖分别设置在相应要保护的部件处。

与现有技术相比，本大型管道多角度锯切组合机床实现了锯切大型管道工件这项工艺的自动化，使锯切工艺流程的更加的高效、精确、安全。

附图说明

图1是本大型管道多角度锯切组合机床的立体结构示意图

图2是本大型管道多角度锯切组合机床的俯视结构示意图

图3是本大型管道多角度锯切组合机床的左视结构示意图

图4是本大型管道多角度锯切组合机床的主视结构示意图

图中，1、机架；2、锯切主机；3、工件输送装置；4、直线导轨副；5、弧形导轨；6、滚轮装置；8、锯切进给装置；9、底座；10、锯架；11、带锯条。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本大型管道多角度锯切组合机床，它包括机架1及设置在机架1上的锯切主机2、工件输送装置3、圆度校正装置和龙门式压紧装置，锯切主机2设置在工件输送装置3上方，圆度校正装置用于校正工件的圆度，圆度校正装置设置在工件输送装置3上并位于锯切主机2的下方，龙门式压紧装置能使锯切过程平稳，龙门式压紧装置设置在工件输送装置3的起始输送端。

工件输送及圆度校正系统由工件输送装置3和圆度校正装置组成，有效地保证将工件安全平稳地输送到指定的锯切工位，得到按要求规定的圆度。对于整个锯切工艺流程的高效、精确、安全的完成至关重要，因此在工件输入系统的设计当中，采用了若干保障措施，确保工件输送的安全可靠。

工件输送系统包括输送架、输送轴承座、输送轴承、输送滚筒、输送链轮、输送链条、护罩和输送传动电机减速机等。输送滚筒的两端伸出轴通过输送轴承安装在输送轴承座中，通过输送轴承座安装在输送架上，输送链轮安装在输送滚筒的伸出轴上，输送链条将任意两个输送链轮交叉连接，在输送架的一侧安装了一套输送传动电机减速机，在输送传动电机减速机的输出轴上安装了一只输送链轮，通过输送链条驱动输送滚筒上的输送链轮，达到输送工件的动作，在输送链条的外侧安装了一个安全防护罩，确保输送过程的安全可靠。

考虑到产品是一种壁厚很薄的大直径塑料管，放置在工件输送装置3上时，由于受到自身重量和形变的影响，会失去圆度无法达到的锯切的要求，为解决存在的问题在本项目中通过设计一套圆度校正装置，达到锯切的要求。

圆度校正装置包括移动滑槽、移动滑块、压板、校正支架、托料板和调节传动装置。移动滑槽安装在输送滚筒间的输送架上，移动滑块装入移动滑槽通过压板保证移动滑块的移动导向，校正支架安装在移动滑块上，托料板安装在校正支架上，调节传动装置安装在移动滑槽的两端部，通过推动滑块使校正支架在移动滑槽上方移动，使圆度调整达到最佳的效果。有效地保证锯切时的精确。

龙门式压紧装置，由于工件是一种壁厚很薄的大直径塑料管，在锯切过程中工件会存在晃动的现象，会导致锯切精度差及带锯条11崩断的安全隐患，为了防止工件晃动及安全隐患，确保锯切的稳定、安全和精度，因此在靠近带锯条11的进料侧设计了一套龙门式压紧装置，保证锯切的稳定、精度及锯切过程的安全。龙门式压紧装置包括龙门支架、压紧横梁、直线导轨副4、滚珠丝杆副、转向箱、同步轴和升降传动电机减速机。龙门支架横跨在输送架的两侧并固定在输送架上，压紧横梁通过两套直线导轨副4分别安装在龙门支架两立柱前方的加工面上，压紧横梁两端各安装有一套滚珠丝杆副，两侧的滚珠丝杆副的伸出端分别与两套转向臬的输出端相联接，两套转向箱分别安装在龙门支架两立柱的上端，两套转向箱通过同步轴相连，升降传动电机减速机安装在有输入轴的转向箱上，通过滚珠丝杆副驱动压紧横梁升降运动，实现对工件的压紧。保证了锯切时工件的稳定。

锯切主机2布置在前后输送系统之间，锯切主机2的运行情况直接关系到是否能够完成高效、精确、安全的锯切，因此在锯切主机2的设计当中，采用了若干保障措施，确保锯切主机2能够完成高效、精确、安全的锯切。锯切工件时对锯架10可旋转正负22.5度调节定位，然后完成对工件的锯切要求。

锯切主机2包括主机底座、角度调节机构、锯切机构、锯切进给装置8等，角度调节机构中的弧形轨道5和旋转轴分别安装在主机底座的上表面的相应位置上，由伺服电机和滚珠丝杆驱动角度调节机构中的旋转支架通过滚轮在弧形轨道5的上表面上实现角度的调节和定位，旋转支架的两侧与主机底座两侧齐平，到位后由角度调节机构中的角度固定夹持装置来完成旋转支架的固定，锯切机构通过二套直线导轨副4安装在旋转支架两侧的上表面，由伺服电机和滚珠丝杆驱动锯切机构实现锯切进给的功能。

主机底座采用优质材料焊接而成的工形框体结构并经回火消除应力处理，上表面经大型龙门铣加工，便于安装其他部件，在两侧装有吊钩，方便设备的吊装，内部设计加强筋使整个结构在其他受力的情况下稳定可靠，确保锯切过程的稳定。在主机底的下表面设计有地脚螺栓安装孔，通过地脚螺栓使锯切主机2与地基牢固地结合在一起，有效消除锯切主机2在锯切过程中产生的震动，使锯切过程更加稳定可靠。底座9采用多分段式结构设计，有效的保证了设备运输的灵活性，大大减少运输的使用成本，提高了设备的使用效益。

角度调节机构包括旋转支架、旋转轴、三套弧形轨道5、六套旋转支承滚轮机构、二套角度固定夹持机构、角度调节驱动机构、角度定位检测机构等，旋转轴安装在底座9的上表面，用于角度调节的中心导向，将旋转支架的安装孔装入到旋转轴上，三套弧形轨道5分别安装在底座9的上表面，用于旋转支承滚轮机构滚轮的承载和滚动轨道，六套旋转支承滚轮机构分别安装在旋转支架的两侧，保证整个角度调节机构和锯切机构的承载，二套角度固定夹持机构分别安装在旋转支架两侧的起始端，保证角度调节的精确定位和在锯切过程中整个锯切流程的稳定，角度调节驱动机构安装在出料端，角度调节机构的固定端安装在底座9上，驱动端与旋转支架相连，以此来驱动旋转支架实现角度的旋转，在旋转轴的端部设计了一套角度检测装置，保证角度调节的精度。

旋转支架采用优质材料焊接而成的长方形框体结构并经回火消除应力处理，上表面经大型龙门铣加工，便于安装其他部件，在两侧装有吊钩，方便设备的吊装，内部设计加强筋使整个结构在其他受力的情况下稳定可靠，确保锯切过程的稳定。在旋转支架的安装孔的上下端各压入一个无油轴承，无油轴承的边缘不高出旋转支架的上下表面，减少在角度调节过程中两相邻接触面的磨损，提高角度调节的精度和使用寿命，在旋转支架的下表面设计一套平面轴承用于角度调节机构的承载，并提高角度调节机构的灵敏度。

弧形轨道5由轨道支架和表面耐磨板组成，轨道支架与底座9连接采用可拆卸式结构设计，即保证了轨道支架的整体性，提高轨道在使用过程中的精度，又保证了运输的灵活性，大大降低了运输成本，提高了设备的使用效益。耐磨板安装在轨道支架的上表面，通过表面淬火和精磨处理，提高了表面耐磨性、使用精度和使用寿命。

旋转支承滚轮机构由滚轮、滚轮轴、轴承、滚轮固定座和滚轮装置6定位块等组成，滚轮通过轴承和滚轮轴安装在滚轮固定座上，滚轮固定座与旋转支架通过可拆卸式连接设计，在滚轮固定座上设计有长条槽，便于滚轮装置6的上下调节，在滚轮固定座上方设计有滚轮装置6定位块，保证滚轮装置6上下定位地准确性和稳定性，有效地保证了角度调节机构的灵活性和刚性，有效地提高角度调节定位的精度和稳定。

角度固定夹持装置由夹持固定座、二套夹持油缸和二套夹持固定块等组成，二套夹持油缸分别安装在夹持固定座上、下安装孔内，二套夹持固定块分别安装在夹持油缸活塞杆的伸出端上，用于角度旋转机构与弧形轨道5的夹持固定，保证角度旋转的精度和锯切过程的稳定可靠。

角度调节驱动机构由滚珠丝杆、轴承、旋转座、丝杆螺母座、减速机连接座、减速机连接法兰、连轴套、减速机和伺服电机等组成，滚珠丝杆一端通过轴承安装在减速机连接座上，滚珠丝杆的端部伸出减速机连接座，减速机连接座通过轴承安装在旋转座上，旋转座固定底座9上，丝杆螺母安装在丝杆螺母座里，丝杆螺母座通过轴承安装在另一只旋转座上，另一只旋转座固定在旋转支架上，用于驱动旋转支架移动。连接法兰安装在滚珠丝杆伸出端的减速连接座上，伺服电机安装在连接法兰上，伺服电机伸出轴与滚珠丝杆的伸出轴通过连轴套连接，驱动滚珠丝杆转动，实现角度调节的功能。

角度检测装置由编码器、线缆等组成，编码器机座固定在旋转轴上，编码器旋转轴通过连接杆与旋转支架固定，通过旋转支架的转动带动编码器输出轴转动的方式，来实现检测旋转支架转动的角度，在旋转轴的上端面设计有供检测装置安装的空间和防护装置，有效地提高角度调节的精度和检测装置的使用寿命，以及检测的简便。

为了满足被锯切产品不同角度成品的定角锯切，特设计了一套角度调节机构。角度调节的支承和运动采用滚轮的方式，不采用传统的滑动摩擦式。由于滑动摩擦式是通过滑块与轨道之间的滑动式摩擦来达到支承和运动的功能，在运动过程中，轨道的滑动摩擦面会受到运动时的摩擦而磨损，从而影响运动的精度。且滑动摩擦式在运动过程中要克服两个接触面的摩擦阻力，因而响应速度慢。而滚轮式将滑块与轨道之间的滑动摩擦变为滚动式摩擦，大大降低了滑块与轨道之间的运动摩擦阻力，缩短了驱动信号与机械动作的时间间隔，有效地提高了响应速度和灵敏度，并能实现高精度定位和重复精度定位，简化了制造和安装工艺，降低了制造和安装的难度，大大降低了运动过程中的发热率，延长了轨道的使用寿命。

角度调节传动采用滚珠丝杆副来传递。在滚珠丝杆副中，自由滚动的滚珠将力与运动在丝杆与螺母之间传递。这一传动方式取代了传统螺纹丝杆副的丝杆与螺母间直接作用方式，因而以极小的滚摩擦代替了传统丝杆的滑动摩擦，大大降低了螺母与丝杆之间的运动摩擦阻力，缩短了驱动信号与机械动作的时间间隔，有效地提高了响应速度和灵敏度，并能实现高精度定位和重复精度定位，简化了制造和安装工艺，降低了制造和安装的难度，大大降低了运动过程中的发热率，延长了丝杆的使用寿命。

角度调节驱动采用伺服电机来驱动。由于普通电机在断电后它还会因为自身的惯性再转一会儿，然后停下来，不能实现要停就停，要走就走，且在高速和低速运转的时候不稳定，因此在运行过程中响应速度慢，无法实现位置和速度的精确定位。普通电机在运行过程中极易发热，噪音大，寿命短，影响设备的整体使用效果。采用伺服电机来驱动有效地解决了以上存在的问题。由于伺服电机与伺服系统之间通过脉冲的发出与接收实现位置、速度和力矩的闭环控制，从而达到要停就停，要走就走的功能，且在高速和低速运行非常平稳无爬行现象，因此在运行过程中响应速度快，有效地实现了位置和速度的精确定位。伺服电机在运行过程中，发热低、噪音小、寿命长，使设备运行更加稳定和节能。采用伺服电机操作人员无需到达工作现场，只需在中央控制室输入指令就可以指使伺服电机完成速度和位置的精确定位和控制，设备运行更加稳定可靠，且实现了智能化和数字化的控制。

锯切机构包括锯架10、主传动机构、锯条张紧机构，锯条导向机构、带锯条11和工作照明装置。

锯架10选用优质材料焊接而成的弓形框体结构并经回火消除应力处理，内部设计加强筋使整个结构在其他受力的情况下稳定可靠，确保锯切过程的稳定。采用立式结构，方便在锯切当中锯屑的排出，保证锯切断面的平整度、锯条使用寿命和锯切的效率。锯架10采用多分段式结构设计，有效的保证了设备运输的灵活性，大大减少运输的使用成本，提高了设备的使用效益。锯架10采用三轮结构设计，原先的二轮结构设计在锯切大规格工件设计过程中不能满足实际要求，制造难度大且制造成本很高，采用三轮结构设计大降低了制造的难度，且大幅降低制造成本。

主传动机构包括主动锯轮、主轴座、主轴、轴承、油封、端盖、电机、主动皮带轮、从动皮带轮、皮带和电机张紧板等，主轴座安装在锯架10下部的安装孔处，主轴通过轴承安装在主轴座上，主轴两端分别伸出主轴座，油封安装在端盖安装槽内，将端盖安装到主轴座的两端，保证安装完成的主轴前后无窜动。主动锯轮安装在主轴前端伸出轴上，从动皮带轮安装主轴后伸出轴上，电机安装在电机张紧板上，皮带安装在主动皮带轮和从动皮带轮上，通过电机张紧板将皮带张紧。电机通过皮带、主动皮带轮、从动皮带轮和主轴驱动主动锯轮运转。主传动机构设计为主轴直连的方式，由于在锯切工件时要实现高速锯切，采用原先的蜗轮减速机的传动方式，由于蜗轮减速机是采用蜗杆与蜗轮摩擦传动，在高速运转的过程中很容易产生磨损而损坏，且极易发热，采用直连的设计方式，有效地解决了此类问题的发生，提高了使用精度和使用寿命。主动锯轮采用无孔结构设计，由于在锯切过程中锯轮会进行高速运转，采用原先设计的锯轮时，在锯轮上的开孔和轮副在高速运转的情况下，在锯轮四周会行成一股高速运转的气流形成漩涡，会对周围环境及设备自身的稳定性造成影响，还会发出很大的噪声，采用无孔锯轮设计有效地减少气流形成的强度，大大降低噪声，提高了设备使用过程中的稳定，提高锯切的精度和设备使用的寿命。也使设备在运行过程中更加环保。

锯条张紧机构包括从动锯轮、从动轮轴、锯条张紧滑座、锯条张紧滑块和油缸等，锯条张紧滑座安装锯架10上部的安装孔处，锯条张紧滑块安装在锯条张紧滑座的滑槽内，从动轮轴安装在锯条张紧滑块的安装孔中，从动锯轮安装从动轮轴上，油缸安装在锯条张紧滑座上，油缸的活塞杆与锯条张紧滑连接，油缸驱动锯条张紧滑块来完成对锯条的张紧。锯条张紧机构设计为液压油缸张紧的方式，操作简单、方便、安全，只需在操作面板上用手指按照需要按下按钮就能张紧或松开锯条，不需像用丝杆张紧那样要用扳手或其它工具，并爬到设备上去旋转丝杆后再把锯条张紧，有效地解决了在锯条张紧过程中人身的安全，操作繁琐的问题。通过压力表可以显示锯条张紧时的压力，从而可预设张紧力大小，在设置好合适的张紧力后，有效地保护了锯条，既不会张得太紧而使锯条断裂，也不会张得太松面掉带拉齿的现象，延长了锯条的使用寿命。在锯切结束后会自动卸压并松开锯条，保证锯条不会在长时间张紧的状态下而变形，而影响锯条的使用寿命。

锯条导向装置包括上导向机构和下导向机构，被分布在锯切工件的两侧，锯条的两侧及背部采用轴承来对锯条在锯切过程当中的导向，使锯条在锯切受力时不会发生歪斜还影响锯切的精度，且由于导向装置离工件距离很远，悬空那段锯条很容易发生抖动，影响锯切的精度，因此导向装置离工件越近越能保证锯切的精度，因此设计一套可以调节导向间距尺寸的可移动导向装置，在锯切不同尺寸的工件时，调节导向装置到最合适的尺寸以达到最佳的锯切效果，提高锯切的精度。由于在锯切工件时要实现高速锯切，原先采用硬质合金的方式对锯条进行导向，严重影响到锯条的使用寿命，且会发出很大噪声，会产生噪声污染，所以采用轴承的方式实现对锯条导向，大大提高了锯条的使用寿命和效益，大大减小了噪声对周围环境的污染。

带锯条11安装在主动锯轮和从动锯轮上，通过锯条张装置完成对锯条的张紧。带锯条11作为在锯切过程中的一种刀具，是与被锯切工件直接发生作用来完成锯切的功能，因此在设计的过程中，对于带锯条11的设计，是能否完成高效率、高精度、锯切平整的锯切是非常关键的。充分考虑到大规格管道的材质要求且要在高速运转的条件下实现锯切，设计了一种宽度41mm、厚度1.3mm的双金属带锯条11。考虑到在锯切过程当中，带锯条11在实施锯切时，会受到锯轮带动产生拉力以及被切割工件塑性变形所产生的抗力等其他外力的影响，带锯条11背部会产生微弱的震动而影响锯切的效果，因此要使带锯条11背部的震动越小，锯切后工件端面效果就越好，精度就越高。带锯条11越宽在实施锯切的过程当中带锯条11背部产生的震动就越大，因此在带锯条11宽度的设计当中应尽量设计宽度窄的带锯条11。但在实践当中发现，带锯条11太窄不仅达不到预期的效果，反而极易断裂，经常在锯切中途断裂而使产品破碎而报废，不仅没有好的锯切效果，反而导致带锯条11的使用成本很高。经反复实践后，设计了一种宽度41mm、厚度1.3mm的双金属带锯条11，使锯切断面更平整，精度更高。因此，充分考虑到大规格管道的料性，采用了一种宽度41mm、厚度1.3mm的双金属带锯条11，有效地解决了锯切过程当中，锯断面不平整的现象，提高了锯切的效率、精度，锯断面更加平整。

工件照明装置为了方便检修和锯切工位的照明，特在锯切工位上方的锯架10上设计了一套照明装置。包括照明灯、电线等，两盏照明灯分别安装在锯切工位上方的锯架10上。照明装置采用弱电设计，确保检修人员及操作工人的身安全，光源采用节能LED的形式，在完全满足照明的同时又节能又环保。

防护装置包括锯轮防护盖、主传动防护盖和锯条张装置防护盖，各个传动装置防护盖的设计与使用，有效地保证各个传动装置的运行安全，防止运行出现异常时外部危险事故的发生，且增加了整个设备外形结构的美观。

进给装置8包括旋转支架、直线导轨副4、锯切机构、滚珠丝杆副、轴承座、轴承、丝杆螺母座、同步带、大同步带轮、小同步带轮、伺服电机连接板和伺服电机等，直线导轨副4安装在旋转支架两侧的上表面，用于进给装置8的导向，锯切机构安装板安装在直线导轨滑块的上表面。滚珠丝杆两端通过轴承安装在轴承座上，滚珠丝杆的一端伸出轴承座，轴承座安装在直线导轨之间的旋转支架上，丝杆螺母安装在丝杆螺母座里，丝杆螺母座安装在锯切机构上，用于驱动锯切机构移动。伺服电机连接板安装在滚珠丝杆伸出端的轴承座上，伺服电机安装在伺服电机连接板的上部安装孔，小同步带轮安装伺服电机伸出轴上，大同步带轮安装在滚珠丝杆的伸出轴上，大小同步带轮通过同步带连接，驱动滚珠丝杆转动。

为了满足进给锯切功能的要求，进给装置8的导向采用精密滚动直线导轨副4，不采用传统的滑动式导轨。由于滑动式导轨是通过滑块与导轨之间的滑动式摩擦来达到导向的功能，在运动过程中，导轨的滑动摩擦面会受到运动时的摩擦而磨损，从而影响运动的精度。且滑动式导轨在运动过程中要克服两个接触面的摩擦阻力，因而响应速度慢。而精密滚动直线导轨副4采用在滑块与导轨之间放入适当的钢球，使滑块与导轨之间的滑动摩擦变为滚动式摩擦，大大降低了滑块与导轨之间的运动摩擦阻力，缩短了驱动信号与机械动作的时间间隔，有效地提高了响应速度和灵敏度，并能实现高精度定位和重复精度定位，简化了制造和安装工艺，降低了制造和安装的难度，大大降低了运动过程中的发热率，延长了导轨的使用寿命。

进给装置8传动采用滚珠丝杆副来传递。在滚珠丝杆副中，自由滚动的滚珠将力与运动在丝杆与螺母之间传递。这一传动方式取代了传统螺纹丝杆副的丝杆与螺母间直接作用方式，因而以极小的滚摩擦代替了传统丝杆的滑动摩擦，大大降低了螺母与丝杆之间的运动摩擦阻力，缩短了驱动信号与机械动作的时间间隔，有效地提高了响应速度和灵敏度，并能实现高精度定位和重复精度定位，简化了制造和安装工艺，降低了制造和安装的难度，大大降低了运动过程中的发热率，延长了丝杆的使用寿命。

进给装置8采用伺服电机来驱动。由于普通电机在断电后它还会因为自身的惯性再转一会儿，然后停下来，不能实现要停就停，要走就走，且在高速和低速运转的时候不稳定，因此在运行过程中响应速度慢，无法实现位置和速度的精确定位。普通电机在运行过程中极易发热，噪音大，寿命短，影响设备的整体使用效果。采用伺服电机来驱动有效地解决了以上存在的问题。由于伺服电机与伺服系统之间通过脉冲的发出与接收实现位置、速度和力矩的闭环控制，从而达到要停就停，要走就走的功能，且在高速和低速运行非常平稳无爬行现象，因此在运行过程中响应速度快，有效地实现了位置和速度的精确定位。伺服电机在运行过程中，发热低、噪音小、寿命长，使设备运行更加稳定和节能。采用伺服电机操作人员无需到达工作现场，只需在中央控制室输入指令就可以指使伺服电机完成速度和位置的精确定位和控制，设备运行更加稳定可靠，且实现了智能化和数字化的控制。

应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种大型管道多角度锯切组合机床，其特征在于，它包括机架(1)及设置在机架(1)上的锯切主机(2)、工件输送装置(3)、圆度校正装置和龙门式压紧装置，所述的锯切主机(2)设置在工件输送装置(3)上方，圆度校正装置用于校正工件的圆度，圆度校正装置设置在工件输送装置(3)上并位于锯切主机(2)的下方，龙门式压紧装置能使锯切过程平稳，龙门式压紧装置设置在工件输送装置(3)的起始输送端，锯切主机(2)包括主机底座(9)、角度调节机构、锯切机构和锯切进给装置(8)，角度调节机构用于调整锯切过程的角度并设置在主机底座(9)的上表面，锯切机构用于锯切工件，锯切进给装置(8)用于控制锯切机构的移动。

2.根据权利要求1所述的一种大型管道多角度锯切组合机床，其特征在于，所述的工件输送装置(3)包括输送架、输送轴承座、输送轴承、输送滚筒、输送链轮、输送链条、护罩和输送传动电机减速机，输送滚筒的两端伸出轴通过输送轴承安装在输送轴承座中并通过输送轴承座安装在输送架上，输送链轮安装在输送滚筒的伸出轴上，输送链条将任意两个输送链轮交叉连接，输送架的一侧设有一输送传动电机减速机，输送传动电机减速机的输出轴上设有一输送链轮，通过输送链条驱动输送滚筒上的输送链轮，达到输送工件的动作，输送链条的外侧还设有一安全防护罩。

3.根据权利要求1或2所述的一种大型管道多角度锯切组合机床，其特征在于，所述的圆度校正装置包括移动滑槽、移动滑块、压板、校正支架、托料板和调节传动装置，移动滑槽设置在输送滚筒间的输送架上，移动滑块装入移动滑槽并通过压板保证移动滑块的移动导向，校正支架安装在移动滑块上，托料板安装在校正支架上，调节传动装置安装在移动滑槽的两端部。

4.根据权利要求1或2所述的一种大型管道多角度锯切组合机床，其特征在于，所述的龙门式压紧装置包括龙门支架、压紧横梁、直线导轨副(4)、滚珠丝杆副、转向箱、同步轴和升降传动电机减速机，龙门支架横跨在输送架的两侧并固定在输送架上，压紧横梁通过两套直线导轨副(4)分别设置在龙门支架两立柱前方的加工面上，压紧横梁两端各安装有一套滚珠丝杆副，两侧的滚珠丝杆副的伸出端分别与两套转向臬的输出端相连接，两套转向箱分别设置在龙门支架两立柱的上端，两套转向箱通过同步轴相连，升降传动电机减速机安装在有输入轴的转向箱上。

5.根据权利要求1或2所述的一种大型管道多角度锯切组合机床，其特征在于，所述的锯切进给装置(8)包括旋转支架、直线导轨副(4)、锯切机构、滚珠丝杆副、锯切进给轴承座、锯切进给轴承、丝杆螺母座、同步带、大同步带轮、小同步带轮、伺服电机连接板和伺服电机，直线导轨副(4)设置在旋转支架两侧的上表面并用于锯切进给装置(8)的导向，锯切机构安装板设置在直线导轨滑块的上表面。滚珠丝杆两端通过锯切进给轴承安装在锯切进给轴承座上，滚珠丝杆的一端伸出锯切进给轴承座，锯切进给轴承座设置在直线导轨之间的旋转支架上，丝杆螺母安装在丝杆螺母座里，丝杆螺母座设置在锯切机构上并用于驱动锯切机构移动，伺服电机连接板设置在滚珠丝杆伸出端的轴承座上，伺服电机设置在伺服电机连接板的上部安装孔上，小同步带轮安装伺服电机伸出轴上，大同步带轮安装在滚珠丝杆的伸出轴上，大小同步带轮通过同步带连接，驱动滚珠丝杆转动。

6.根据权利要求1或2所述的一种大型管道多角度锯切组合机床，其特征在于，所述的角度调节机构包括旋转支架、旋转轴、弧形轨道、旋转支承滚轮机构、角度固定夹持机构、角度调节驱动机构和角度定位检测机构，旋转轴安装在底座(9)的上表面并用于角度调节的中心导向，旋转支架上设有安装孔并装入旋转轴，弧形轨道有三组分别设置在底座(9)的上表面并用于旋转支承滚轮机构滚轮的承载和滚动轨道，旋转支承滚轮机构有六组分别设置在旋转支架的两侧并用于保证整个角度调节机构和锯切机构的承载，角度固定夹持机构有两组分别设置在旋转支架两侧的起始端并用于保证角度调节的精确定位和在锯切过程中整个锯切流程的稳定，角度调节驱动机构设置在出料端，角度调节机构的固定端设置在底座(9)上且它的驱动端与旋转支架相连。

7.根据权利要求1或2所述的一种大型管道多角度锯切组合机床，其特征在于，所述的锯切机构包括锯架(10)、主传动机构、锯条张紧机构、锯条导向机构、带锯条(11)和工作照明装置，所述的锯架(10)采用多分段式结构设计并采用三轮结构设计，锯架(10)设置在机架(1)上，锯条设置在锯架(10)内，锯条张紧机构设置在锯架(10)内并用于张紧锯条，锯条导向机构用于控制锯条的锯切方向，工作照明装置设置在锯架(10)上方。

8.根据权利要求7所述的一种大型管道多角度锯切组合机床，其特征在于，所述的主传动机构包括主动锯轮、主轴座、主轴、主传动轴承、油封、端盖、电机、主动皮带轮、从动皮带轮、皮带和电机张紧板，主轴座设置在锯架(10)下部的安装孔处，主轴通过主传动轴承设置在主轴座上，主轴两端分别伸出主轴座，油封设置在端盖安装槽内，端盖设置于主轴座的两端，主动锯轮设置在主轴前端伸出轴上，从动皮带轮设置在主轴后伸出轴上，电机设置在电机张紧板上，皮带安装在主动皮带轮和从动皮带轮上，电机通过皮带、主动皮带轮、从动皮带轮和主轴驱动主动锯轮运转。

9.根据权利要求7所述的一种大型管道多角度锯切组合机床，其特征在于，所述的锯条张紧机构包括从动锯轮、从动轮轴、锯条张紧滑座、锯条张紧滑块和油缸，锯条张紧滑座设置在锯架(10)上部的安装孔处，锯条张紧滑块设置在锯条张紧滑座的滑槽内，从动轮轴安装在锯条张紧滑块的安装孔中，从动锯轮设置在从动轮轴上，油缸设置在锯条张紧滑座上，油缸的活塞杆与锯条张紧滑连接，油缸驱动锯条张紧滑块来完成对锯条的张紧。

10.根据权利要求7所述的一种大型管道多角度锯切组合机床，其特征在于，所述的锯条导向装置包括上导向机构和下导向机构，它们分别分布在锯切工件的两侧，锯条的两侧及背部采用轴承来对锯条在锯切过程当中的导向，使锯条在锯切受力时不会发生歪斜还影响锯切的精度。