CN106735798A - 半自动等离子切割加工圆管切槽装置 - Google Patents
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Abstract
一种半自动等离子切割加工圆管切槽装置，包括主平台、导轨、圆管固定装置和等离子切割机构一套或两套，每套等离子切割机构包括切割机主体、割炬座架和等离子切割机割枪；所述割炬座架与切割机主体连接，等离子切割机割枪安装在割炬座架上；所述导轨安装在主平台上，切割机主体行走在导轨上；所述圆管固定装置包括放料槽和放置待加工构件的圆管支撑胎架；所述放料槽设置在主平台的翼板边缘与等离子切割机割枪保持同侧，圆管支撑胎架放置在放料槽中。该装置简单，利用现有的等离子切割技术灵活的对不同型号的圆管进行相贯线切割或圆管切槽，加工表面质量好，所消耗辅材少，节约成本，可以批量生产，降低人工成本，提高生产效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工圆管切槽装置，尤其涉及一种用于圆管切槽的半自动等离子切割加工圆管切槽装置。
背景技术
随着建筑钢结构行业的迅猛发展，圆管桁架在各种建筑物上得到广泛应用，在国内的很多建筑物中都能看到圆管桁架的身影，圆管桁架的结构体系为平面或空间桁架，而圆管桁架在节点处采用的是杆件直接焊接的相贯节点，因交汇钢管的数量、角度、尺寸的不同使得相贯线形态各异。
传统方法的相贯线切割或圆管切槽技术是采用手动火焰切割，由于手动火焰切割特点，存在以下问题：
1、切割速度慢，加工用时长，生产进度慢。
2、加工槽口表面质量差、变形大、切口钝化严重、挂渣严重。
3、消耗的辅材多，成本高。
因此，采用等离子切割技术可以解决上述的问题；等离子切割，利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部分融化，并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口，其切割速度快，精度高等；高速等离子切割速度可达氧切割法的5~6倍，加工出来的产品表面光洁干净，切割口小，整齐，无掉渣现象，热变形小，几乎没有热影响区，避免了二次修整加工。等离子切割机广泛运用于化工机械、工程机械、钢结构、船舶等各行各业。
目前通过等离子切割的方法通常都是采用将板材放置在机架上，但专门针对放置管材的机架结构复杂，造价高，不易推广使用。因此急需一种简易的且可针对不同型号圆管的半自动等离子切割加工圆管切槽装置，利用现有的等离子切割技术灵活的对圆管进行相贯线切割或圆管切槽。
发明内容
本发明的目的在于提供半自动等离子切割加工圆管切槽装置，该装置简单，利用现有的等离子切割技术灵活的对不同型号的圆管进行相贯线切割或圆管切槽，以克服已有技术所存在的上述不足。
解决上述问题的技术方案是：半自动等离子切割加工圆管切槽装置，包括等离子切割机构，所述等离子切割机构包括切割机主体、割炬座架和等离子切割机割枪；所述割炬座架与切割机主体连接，等离子切割机割枪安装在割炬座架上；该装置还包括主平台、导轨和圆管固定装置；所述导轨安装在主平台上，切割机主体行走在导轨上；所述圆管固定装置包括放料槽和放置待加工构件的圆管支撑胎架；所述放料槽设置在主平台的翼板边缘与等离子切割机割枪保持同侧，圆管支撑胎架放置在放料槽中。
其更进一步技术方案是：该装置包括两套等离子切割机构，其两个切割机主体双向行走在导轨上且分布在导轨的两端。
更进一步：所述圆管支撑胎架由槽钢Ⅰ、槽钢Ⅱ和两个轴承构成；所述槽钢Ⅰ槽口朝上固定在槽钢Ⅱ的凹槽底部表面上，每个轴承通过轴杆穿过轴孔搭放在槽钢Ⅰ的凹槽里，轴杆与槽钢Ⅰ的凹槽面接触固定；两个轴承之间的空间构成放置待加工构件的工位。
该装置还包括有圆管定位对中装置；所述圆管定位对中装置包括一块底板Ⅰ、一块限位板Ⅰ和两块加强支撑板；所述限位板Ⅰ垂直焊接在底板Ⅰ的中部位置上，两块加强支撑板对称焊接在限位板Ⅰ的两侧；使用状态下，圆管定位对中装置放置在放料槽中，且与放置在圆管支撑胎架上的待加工构件同轴心，限位板Ⅰ卡在待加工构件槽口里对待加工构件进行定位对中。
该装置还包括有对切割机主体进行横向定位的横向定位装置；所述横向定位装置由一块底板Ⅱ和限位板Ⅱ垂直焊接组成。
进一步：所述导轨是由两根角钢并行、中间采用若干钢板焊接固定构成。
所述主平台、放料槽的材质均为槽钢。
由于采取上述结构，本发明之半自动等离子切割加工圆管切槽装置具有以下有益效果：
1、本发明之半自动等离子切割加工圆管切槽装置，由等离子切割机构、主平台7，导轨6和圆管固定装置等组合而成的简易装置，操作简单、方便，持久耐用，易掌握，易控制。
2、本发明之半自动等离子切割加工圆管切槽装置，利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部分融化，并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口，其切割速度快，精度高，而且通过采取两套等离子切割机构等，实现双向切割，大大提高了加工槽口的效率，缩短加工所需时间。
3、本发明之半自动等离子切割加工圆管切槽装置，可以对圆管支撑胎架的大小进行调节，来适应不同规格的构件，应用性强，使用范围广。
4、本发明之半自动等离子切割加工圆管切槽装置，设备体积小，相对轻便，生产时占用产地小，节约空间。
5、本发明之圆管支撑胎架的槽钢Ⅰ92、槽钢Ⅱ91、主平台3、放料槽7可以废物利用采用废旧槽钢制作而成，圆管定位对中装置14可以由板材的边角料焊接而成，轴承93可以采用废旧轴承，所消耗辅材少，节约成本，可以批量生产，降低人工成本，提高生产效益。
下面结合附图和实施例对本发明之半自动等离子切割加工圆管切槽装置的技术特征作进一步说明。
附图说明
图1~图4为实施例一之半自动等离子切割加工圆管切槽装置结构示意图：
图1为主视图，图2为俯视图，图3为应用状态示意图，图4为A向视图；
图5、图6为实施例二之半自动等离子切割加工圆管切槽装置结构示意图：
图5为主视图，图6为俯视图；
图7、图8为圆管支撑胎架结构示意图：
图7为主视图，图8为左视图；
图9~图12为圆管定位对中装置及横向定位装置结构示意图：
图9为圆管定位对中装置主视图，图10为圆管定位对中装置俯视图，图11为横向定位装置主视图，图12为横向定位装置俯视图；
图13为圆管定位对中装置与圆管对中配合动态示意图；
图14为圆管槽口宽度示意图；
图15为横向定位装置对槽口尺寸的长度定位图；
图中：
1-切割机主体，2-等离子切割机割枪， 3-割炬座架，4-升降手轮，5-横移手轮，6-导轨，7-主平台，8-放料槽，9-圆管支撑胎架,91-槽钢Ⅱ，92-槽钢Ⅰ，93-轴承，94-轴杆；10-待加工构件，11-圆管定位对中装置，111-底板Ⅰ，112-限位板Ⅰ，113-加强支撑板；12-横向定位装置，121-底板Ⅱ，122-限位板Ⅱ。
具体实施方式
实施例一：
适用于单向圆管切槽的半自动等离子切割加工圆管切槽装置
如图1～图4所示，该半自动等离子切割加工圆管切槽装置包括一套等离子切割机构、主平台7、导轨6、圆管固定装置、圆管定位对中装置11和横向定位装置12。
每套等离子切割机构包括有切割机主体1、割炬座架3和等离子切割机割枪2；所述割炬座架3与切割机主体1连接，等离子切割机割枪2安装在割炬座架3上；所述切割机主体1或为现有的半自动火焰切割机传动、控制装置或为现有的半自动等离子切割机传动、控制装置；所述割炬座架3采用现有的割炬座架上相对应的零部件，该割炬座架3包括有水平调整座架、水平滑杆和垂直调整座架，所述水平调整座架设置在切割机主体1，水平滑杆的一端活动套接在水平调整座架上，水平滑杆的另一端套接在垂直调整座架上，等离子切割机割枪2安装在垂直调整座架上，所述水平调整座架上设置有横移手轮5，垂直调整座架上设置有升降手轮4；圆管槽口的宽度尺寸即等离子切割机割枪2横向走刀的距离，通过横移手轮5实现控制。等离子切割机割枪2的竖向定位通过升降手轮4实现控制。所述导轨6安装在主平台7上，采用点焊进行固定。
所述圆管固定装置包括放料槽8和放置待加工构件10的圆管支撑胎架9；所述圆管支撑胎架9由槽钢Ⅰ92、槽钢Ⅱ91和两个轴承93构成（参见图7、图8）；所述槽钢Ⅰ92槽口朝上焊接固定在槽钢Ⅱ91的凹槽底部表面上，每个轴承93通过轴杆94穿过轴孔搭放在槽钢Ⅰ92的凹槽里，轴杆94与槽钢Ⅰ92的凹槽面接触点焊固定；两个轴承之间的空间构成放置待加工构件的工位。待加工构件10放置在两个轴承93之间，即工位上。可根据不同规格的构件，调节两个轴承之间的距离做成相匹配的圆管支撑胎架9，使用时只需要选用和他匹配的圆管支撑胎架9。
所述圆管定位对中装置11包括一块底板Ⅰ111、一块限位板Ⅰ112和两块加强支撑板113；所述限位板Ⅰ112垂直焊接在底板Ⅰ111的中部位置上，两块加强支撑板113对称焊接在限位板Ⅰ112的两侧（参见图9、图10）；所述限位板Ⅰ112的宽度L1等于圆管槽口的宽度L2（参见图13、图14）；使用状态下，圆管定位对中装置11放置在放料槽8中，且与放置在圆管支撑胎架9上的待加工构件10同轴心，限位板Ⅰ112卡在待加工构件10槽口里对待加工构件10进行定位对中。对于槽口宽度要求不一样的圆管，要选用和他匹配的对中装置。
所述横向定位装置12由一块底板Ⅱ121和限位板Ⅱ122垂直焊接组成（参见图11、图12）；横向定位装置放置在导轨6内对切割机主体1进行横向定位，实现槽口的长度尺寸。
装配状态下：切割机主体1行走在导轨6上，采用横向定位装置12进行横向定位。所述放料槽8设置在主平台7的翼板边缘与等离子切割机割枪2保持同侧，两个圆管支撑胎架9放置在放料槽8中，且在同一管口加工多个槽口时采取圆管定位对中装置11，其放置在圆管支撑胎架9的左侧。待加工构件10放置在圆管支撑胎架9上，且与放置在圆管支撑胎架9上的待加工构件10同轴心。通过横移手轮5与升降手轮4对等离子切割机割枪2进行定位。
实施例二：
适用于双向圆管切槽的半自动等离子切割加工圆管切槽装置
如图5、图6所示，该适用于双向圆管切槽的半自动等离子切割加工圆管切槽装置基本结构同实施例一，仍包括主平台7，导轨6、圆管固定装置、圆管定位对中装置11和横向定位装置12；与实施例不同之处在于：本实施例的等离子切割机构为2套、其两个切割机主体1双向行走在导轨6上且分布在导轨的两端；采用两个横向定位装置10分别对每个切割机主体1进行横向定位。
装配状态下：两个切割机主体1双向行走在导轨6上且分布在导轨的两端，采用两个横向定位装置10分别对每个切割机主体1进行横向定位。放料槽8放置在主平台3的翼板边缘与割枪保持同侧，两个圆管支撑胎架9放置在放料槽8中，且在同一管口加工多个槽口时采取两个圆管定位对中装置11，分别放置在两个圆管支撑胎架9的左侧和右侧，具体的，在左边进行切槽时，圆管定位对中装置11放到圆管支撑胎架9的左边，在右边进行切槽时，圆管定位对中装置11放到圆管支撑胎架9的右边，在两边同时进行切槽时，可在圆管支撑胎架9的左右两边均放置圆管定位对中装置11；待加工构件10放置在两个圆管支撑胎架9上，且与放置在圆管支撑胎架9上的待加工构件10同轴心。通过横移手轮5与升降手轮4对等离子切割机割枪2进行定位。
本实施例二的适用于双向圆管切槽的半自动等离子切割加工圆管切槽装置可以实现双向切割，大大提高了加工槽口的效率，缩短加工所需时间。
本实施例中的圆管支撑胎架9由槽钢91、槽钢92和两个废旧轴承93焊接而成，横向定位装置12、圆管定位对中装置11是由板材的边角料焊接而成；所述主平台7、放料槽8是由废旧槽钢组成，导轨6是由两根角钢并行中间采用若干钢板焊接固定。各零部件加工简单又可节约成本，起到节能降耗的效果。
本发明之半自动等离子切割加工圆管切槽装置的使用方法：
步骤1：连接等离子切割机构的电路和气路。（如果切割机主体1自带有压缩机就不必额外连接空气压缩机，如果切割机主体1自身不包括有空气压缩机，需将空气压缩机的气管与等离子切割机割枪6相连。）
步骤2：根据圆管外径尺寸，确定圆管支撑胎架两个轴承的轴心距离，固定其轴心距离，选择合适的轴承大小，采用点焊固定。
步骤3：根据图纸中槽口的长度尺寸，在圆管上测量并做好标记，将圆管放置在圆管支撑胎架9上，通过调节升降手轮4和横移手轮5，调试等离子切割机割枪2的位置，将等离子切割机割枪2调试到管口的上部（如图15中的D1位置），通过确定槽口长度d，启动切割机主体1，使等离子切割机割枪2走到槽口端部（如图15中的D2位置），在切割机主体1的右侧放置横向定位装置12，实现横向定位后，再将等离子切割机割枪2归位到管口的上部（如图15中的D1位置）。
步骤4：调节等离子切割机的电流值，空气压缩机的气压值保证切割效果。
步骤5：在实现管口双槽口对中切槽的情况下，切完第一个槽口，迅速滚动圆管，使槽口置下，然后将圆管定位对中装置11放置在槽口中，槽口和圆管定位对中装置11放置配合（如图13所示），将槽口朝下对中定位好。重复步骤3、4直到加工完成。
上述步骤1的具体作法是根据现有技术能够实现的，此处不再赘述。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于上述各实施例的记载，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (7)
1.半自动等离子切割加工圆管切槽装置，包括等离子切割机构，所述等离子切割机构包括切割机主体（1）、割炬座架（3）和等离子切割机割枪（2）；所述割炬座架（3）与切割机主体（1）连接，等离子切割机割枪（2）安装在割炬座架（3）上；其特征在于：该装置还包括主平台（7）、导轨（6）和圆管固定装置；所述导轨（6）安装在主平台（7）上，切割机主体（1）行走在导轨（6）上；所述圆管固定装置包括放料槽（8）和放置待加工构件(10)的圆管支撑胎架（9）；所述放料槽（8）设置在主平台（7）的翼板边缘与等离子切割机割枪（2）保持同侧，圆管支撑胎架（9）放置在放料槽（8）中。
2.根据权利要求1所述的半自动等离子切割加工圆管切槽装置，其特征在于：该装置包括两套等离子切割机构，其两个切割机主体（1）双向行走在导轨（6）上且分布在导轨的两端。
3.根据权利要求1或2所述的半自动等离子切割加工圆管切槽装置，其特征在于：所述圆管支撑胎架（9）由槽钢Ⅰ（92）、槽钢Ⅱ（91）和两个轴承（93）构成；所述槽钢Ⅰ（92）槽口朝上固定在槽钢Ⅱ（91）的凹槽底部表面上，每个轴承（93）通过轴杆（94）穿过轴孔搭放在槽钢Ⅰ（92）的凹槽里，轴杆（94）与槽钢Ⅰ（92）的凹槽面接触固定；两个轴承之间的空间构成放置待加工构件（10）的工位。
4.根据权利要求3所述的半自动等离子切割加工圆管切槽装置，其特征在于：该装置还包括有圆管定位对中装置（11）；所述圆管定位对中装置（11）包括一块底板Ⅰ（111）、一块限位板Ⅰ（112）和两块加强支撑板（113）；所述限位板Ⅰ（112）垂直焊接在底板Ⅰ（111）的中部位置上，两块加强支撑板（113）对称焊接在限位板Ⅰ（112）的两侧；使用状态下，圆管定位对中装置（11）放置在放料槽（8）中，且与放置在圆管支撑胎架（9）上的待加工构件（10）同轴心，限位板Ⅰ（112）卡在待加工构件（10）槽口里对待加工构件（10）进行定位对中。
5.根据权利要求4所述的半自动等离子切割加工圆管切槽装置，其特征在于：该装置还包括有对切割机主体进行横向定位的横向定位装置（12）；所述横向定位装置（12）由一块底板Ⅱ（121）和限位板Ⅱ（122）垂直焊接组成。
6.根据权利要求1所述的半自动等离子切割加工圆管切槽装置，其特征在于：所述导轨（6）是由两根角钢并行、中间采用若干钢板焊接固定构成。
7.根据权利要求1所述的半自动等离子切割加工圆管切槽装置，其特征在于：所述主平台（7）、放料槽（8）的材质均为槽钢。
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