CN108188467B - 一种用于波纹管切割的自走式装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于波纹管切割的自走式装置，包括旋转刀架、齿轮箱、主轴电机和爬行机构，齿轮箱一端面连接爬行机构,另一端面上设置可绕其中心轴线转动的旋转刀架；齿轮箱上固定连接主轴电机，主轴电机驱动旋转刀架绕齿轮箱的中心轴线转动；爬行机构不仅实现对波纹管的定心与夹紧，还带动齿轮箱以及旋转刀架沿着波纹管管壁做轴向前后移动；旋转刀架在转动过程中，旋转刀架上的刀片可自动进给/收回，其脱离了庞大的机架，能在管壁上爬行，自动寻找切管位置，不需要现场操作，工人安全得到了保障。本发明在波纹管生产过程中跟随生产线切割管材，大大提高了效率，能够设定波纹管的切割位置(波峰或波谷)，满足各种需要。

Description

一种用于波纹管切割的自走式装置

技术领域

本发明涉及一种用于波纹管切割的自走式装置，属于切管技术领域。

背景技术

管材切割作为波纹管制造生产的最后一环，对生产效率有一定的要求。当前塑料管材生产业在切管时，采用的方法还停留在使用庞大笨重的切管机械或者让工人手持切管机在生产线上对波纹管进行切割。

使用切管机械切割波纹管，结构庞大，造价昂贵。其次，如果切割机构不能移动，则需要波纹管生产线停止运作，等待切管机械切管完毕后生产线才能再次启动，效率低；如果切割机构跟随生产中的波纹管一起移动，则难以保障波纹管与切割机构同步运动，进而难以保障切口的质量。

使用手持切管机切割波纹管，需要有工人在现场实时操作，使得生产线自动化程度降低，对操作工人的生命安全也有威胁。

为了解决以上问题，则需要一种结构轻巧方便且安全高效的切管设备。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供了一种用于波纹管切割的自走式装置。本发明安装方便，结构轻巧，能够安全高效地进行波纹管的切割。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种用于波纹管切割的自走式装置，包括旋转刀架、齿轮箱、主轴电机和爬行机构，其特征在于：

所述齿轮箱为圆柱环形结构，且所述齿轮箱的一端面设置连接有所述爬行机构；

所述齿轮箱的另一端面上设置有可绕其中心轴线转动的所述旋转刀架；

所述齿轮箱上还固定连接有所述主轴电机，所述主轴电机驱动所述旋转刀架绕所述齿轮箱的中心轴线转动；

所述爬行机构能够实现对波纹管的定心与夹紧，且所述爬行机构还能够带动所述齿轮箱以及旋转刀架沿着所述波纹管的管壁做轴向前后移动；

所述旋转刀架在转动过程中，所述旋转刀架上的刀片可自动进给/收回。

进一步，作为优选，所述旋转刀架上的刀片采用丝杆螺母副进行驱动以便实现刀片的进给/收回。

进一步，作为优选，所述旋转刀架包括滚珠丝杆、旋转刀架固定板、滚珠丝杆支持端、螺母座连接器、滚珠丝杆支撑座、拨动齿轮、刀架、刀片固定块和刀片，所述旋转刀架固定板为圆环形结构，且所述旋转刀架固定板的外圆上过中心对称设置有沿着其径向方向向外延伸的径向延伸段，所述径向延伸段上自内向外依次分别镜像固定安置有滚珠丝杆支持端和滚珠丝杆支撑座，所述滚珠丝杆支持端和滚珠丝杆支撑座上穿装有所述滚珠丝杆，所述滚珠丝杆支持端和滚珠丝杆支撑座之间的所述滚珠丝杆上还设置有内设螺纹传动的螺母座连接器，所述螺母座连接器上相向固定设置有所述刀架，所述刀架上采用所述刀片固定块相向固定设置所述刀片，所述滚珠丝杆的端部还设置有驱动所述滚珠丝杆转动的拨动齿轮。

进一步，作为优选，所述齿轮箱包括圆环形柱体结构的齿轮箱、小齿轮轴和大齿轮轴，所述齿轮箱的中心采用轴承可转动的设置在所述齿轮箱的中心，所述小齿轮轴采用轴承设置在所述齿轮箱上，且所述小齿轮轴和大齿轮轴啮合传动，所述小齿轮轴由所述主轴电机驱动转动，进而通过啮合传动带动所述大齿轮轴绕其中心轴线转动，所述旋转刀架由所述大齿轮轴驱动转动，所述挡块与齿轮箱外圆周面通过螺钉相连接，所述旋转刀架在转动过程中，拨动齿轮被挡块拨动旋转，刀片进给，直至完成波纹管切割工作；管材落料之后，主轴电机反转，刀片收回。

进一步，作为优选，所述爬行机构包括间距调节组件、移动支撑板、多个履带组件、连杆和固定支撑板，其中，各个所述履带组件的两端分别通过连杆铰接安装在移动支撑板与固定支撑板的安装耳上，且各个所述履带组件呈圆周阵列的设置在所述移动支撑板和固定支撑板上，所述移动支撑板和固定支撑板之间的间距采用所述间距调节组件进行导向调节，以便通过所述间距调节组件实现各个履带组件对不同直径波纹管的定心与夹紧。

进一步，作为优选，所述间距调节组件包括支撑滑杆、调节弹簧和调节螺母，所述支撑滑竿依次穿过调节弹簧、移动支撑板、调节螺母和固定支撑板设置，且所述支撑滑竿的两端分别固定在所述齿轮箱和所述固定支撑板上，所述移动支撑板可移动的夹设在所述调节弹簧与调节螺母之间，所述调节螺母螺纹连接在所述支撑滑竿上，通过转动所述调节螺母实现对所述移动支撑板与固定支撑板之间间距调节。

进一步，作为优选，所述履带组件包括固定座、履带轮、履带和履带轮驱动组件，所述固定座的两端分别可转动设置有所述履带轮，两个履带轮之间涨紧绕设有所述履带，其中一个所述履带轮由所述履带轮驱动组件驱动转动，所述连杆铰接设置在所述固定座上。

进一步，作为优选，所述履带轮驱动组件包括设置在所述固定座上的电源、履带电机和齿轮组，其中，所述电源为所述履带电机供电，所述履带电机通过所述齿轮组驱动其中一个所述履带轮转动。

进一步，作为优选，所述履带的外表面呈与波纹管外壁进行贴合的凹陷状，且所述履带为海绵履带或橡胶履带。

进一步，作为优选，所述齿轮箱上设置有传感器，以便控制所述爬行机构每次的爬行间距，所述固定支撑板上安装有距离传感器，用于测量该装置与挤出机机架之间的距离。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果是：

（1）本发明所述用于波纹管切割的自走式切管装置，脱离了庞大的机架，能够在管壁上爬行，自动寻找切管位置，不需要现场操作，工人安全得到了保障。

（2）本发明所述用于波纹管切割的自走式切管装置，结构轻巧，安装方便，在波纹管生产过程中跟随生产线切割管材，大大提高了效率。

（3）本发明所述用于波纹管切割的自走式切管装置，能够设定波纹管的切割位置（波峰或波谷），满足各种需要。

附图说明

图1为本发明的整体装配立体结构示意图。

图2为本发明旋转刀架的整体装配立体结构示意图。

图3为本发明齿轮箱的整体装配立体结构剖切示意图。

图4为本发明爬行机构的整体装配立体结构示意图。

图5为本发明履带的装配立体结构部分剖视示意图。

附图标号说明: 1-旋转刀架；2-齿轮箱；3-主轴电机；4-爬行机构；1A-滚珠丝杆；1B-旋转刀架固定板；1C-滚珠丝杆支持端；1D-螺母座连接器；1E-滚珠丝杆支撑座；1F-拨动齿轮；1G-刀架；1H-刀片固定块；1I-刀片；2A-小齿轮轴后端盖；2B-小齿轮轴；2C-大齿轮轴后端盖；2D-超薄壁轴承；2E-齿轮箱封盖；2F-挡块；2G-齿轮箱；2H-大齿轮轴；2I-大齿轮轴前端盖；2J-小齿轮轴前端盖；2K-滚动轴承；4A-支撑滑杆；4B-调节弹簧；4C-移动支撑板；4D-调节螺母；4E-履带；4F-连杆；4G-固定支撑板；4E1-固定座；4E2-履带轮；4E3-电源；4E4-履带电机；4E5-齿轮组；4E6-海绵履带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种用于波纹管切割的自走式装置，其包括旋转刀架1、齿轮箱2、主轴电机3和爬行机构4，其中，所述齿轮箱2为圆柱环形结构，且所述齿轮箱2的一端面通过螺栓连接设置有所述爬行机构4；所述齿轮箱2的另一端面上设置有可绕其中心轴线转动的所述旋转刀架1；所述齿轮箱2上还通过法兰连接固定连接有所述主轴电机3，所述主轴电机3驱动所述旋转刀架1绕所述齿轮箱2的中心轴线转动；所述爬行机构4能够实现对波纹管的定心与夹紧，且所述爬行机构4还能够带动所述齿轮箱2以及旋转刀架1沿着所述波纹管的管壁做轴向前后移动；所述旋转刀架1在转动过程中，所述旋转刀架1上的刀片1I可自动进给/收回。

如图2所示，所述旋转刀架1上的刀片1I采用丝杆螺母副进行驱动以便实现刀片1I的进给/收回。在本实施例中，具体的，所述旋转刀架1包括滚珠丝杆1A、旋转刀架固定板1B、滚珠丝杆支持端1C、螺母座连接器1D、滚珠丝杆支撑座1E、拨动齿轮1F、刀架1G、刀片固定块1H和刀片1I，所述旋转刀架固定板1B为圆环形结构，且所述旋转刀架固定板1B的外圆上中心对称设置有沿着其径向方向向外延伸的径向延伸段，所述径向延伸段上自内向外依次分别镜像固定安置有滚珠丝杆支持端1C和滚珠丝杆支撑座1E，所述滚珠丝杆支持端1C和滚珠丝杆支撑座1E上穿装有所述滚珠丝杆1A，所述滚珠丝杆支持端1C和滚珠丝杆支撑座1E之间的所述滚珠丝杆1A上还设置有内设螺纹传动的螺母座连接器1D，所述螺母座连接器1D上固定设置有所述刀架1G，刀片1I由刀片固定块1H通过螺栓固定在刀架1G上，方便更换，滚珠丝杆1A的端部还设置有驱动所述滚珠丝杆1A转动的拨动齿轮1F，其中，滚珠丝杆套件已经标准化，可以购得，拨动齿轮1F通过过盈配合连接在滚珠丝杆1A上。

在本实施例中，如图3所示，所述齿轮箱2包括圆环形柱体结构的齿轮箱箱体2G、小齿轮轴2B和大齿轮轴2H，所述小齿轮轴2B采用轴承设置在所述齿轮箱箱体2G上，且所述小齿轮轴2B和大齿轮轴2H啮合传动，所述小齿轮轴2B由所述主轴电机3驱动转动，进而通过啮合传动带动所述大齿轮轴2H绕其中心轴线转动，所述旋转刀架1由所述大齿轮轴2H驱动转动，所述旋转刀架1在转动过程中，拨动齿轮1F被挡块2F拨动旋转，刀片1I进给，直至完成波纹管切割工作；管材落料之后，主轴电机3反转，刀片1I收回。对于齿轮箱2G、小齿轮轴2B和大齿轮轴2H的结构以及装配，在本实施例中，小齿轮轴2B与大齿轮轴2H分别通过滚动轴承2K与超薄壁轴承2D固定在齿轮箱箱体2G内部，齿轮箱封盖2E与齿轮箱2G外圆周面通过螺钉连接，其中可还包含定位销，小齿轮轴前端盖2J和小齿轮轴后端盖2A用于固定小齿轮轴2B在齿轮箱箱体2G中的轴向位置，大齿轮轴前端盖2I和大齿轮轴后端盖2C用于固定大齿轮轴2H在齿轮箱箱体2G中的轴向位置，端盖都通过螺钉与齿轮箱箱体2G连接紧固，挡块2F与齿轮箱箱体2G通过螺钉相连接，所述旋转刀架1通过螺钉连接在大齿轮轴2H上，其中可还包含定位销。

作为更佳的实施例，如图4所示，所述爬行机构4包括间距调节组件、移动支撑板4C、多个履带组件4E、连杆4F和固定支撑板4G，其中，各个所述履带组件4E的两端分别通过连杆4F铰接安装在移动支撑板4C与固定支撑板4G的安装耳上，且各个所述履带组件4E呈圆周阵列的设置在所述移动支撑板4C和固定支撑板4G上，所述移动支撑板4C和固定支撑板4G之间的间距采用所述间距调节组件进行导向调节，以便通过所述间距调节组件实现各个履带组件4E对不同直径波纹管的定心与夹紧。

其中，为了便于调节，所述间距调节组件包括支撑滑杆4A、调节弹簧4B和调节螺母4D，所述支撑滑竿4A依次穿过调节弹簧4B、移动支撑板4C、调节螺母4D和固定支撑板4G设置，且所述支撑滑杆4A的两端分别固定在所述齿轮箱2和所述固定支撑板4G上，所述移动支撑板4C可移动的夹设在所述调节弹簧4B与调节螺母4D之间，所述调节螺母4D螺纹连接在所述支撑滑杆4A上，通过转动所述调节螺母4D实现对所述移动支撑板4C与固定支撑板4G之间间距调节。

如图5所示，所述履带组件4E包括固定座4E1、履带轮4E2、履带4E6和履带轮驱动组件，所述固定座4E1的两端分别可转动设置有所述履带轮4E2，两个履带轮4E2之间涨紧绕设有所述履带4E6，其中一个所述履带轮4E2由所述履带轮驱动组件驱动转动，所述连杆4F铰接设置在所述固定座4E1上。其中，所述履带轮驱动组件包括设置在所述固定座4E1上的电源4E3、履带电机4E4和齿轮组4E5，其中，所述固定座4E1上留有安装空间，电源4E3与履带电机4E4均安装在指定位置，所述电源4E3为所述履带电机4E4供电，所述履带电机4E4通过所述齿轮组4E5驱动其中一个所述履带轮4E2转动。

为了提高运动的可靠性，所述履带4E6的外表面呈与波纹管外壁进行贴合的凹陷状，且所述履带为海绵履带或橡胶履带。所述齿轮箱2上设置有传感器，以便控制所述爬行机构4每次的爬行间距，所述固定支撑板4G上安装有距离传感器，用于测量该装置与挤出机机架之间的距离。

本发明的工作原理以及工作过程如下：

本发明在使用时，首先使用者将自走式切管装置对齐波纹管管口并套入，通过旋动三个调节螺母4D，推动移动固定板4C，调节弹簧4B压缩，同时移动支撑板4C与固定支撑板4G之间的距离增加，三个履带4E向中心靠拢，海绵履带4E6贴紧波纹管外壁，达到定心和夹紧的效果。

自走式切管装置在波纹管上固定好之后，通过控制履带电机4E4的正反转，齿轮组4E5将动力传递至履带轮4E2，进而来控制整个爬行机构4在管壁上前后移动。齿轮箱2上安装有传感器（图中未画出），每当自走式装置走过波纹管上的一个波峰（或波谷）就给予系统一个脉冲信号，从而能够得到所需要切割的波纹管的长度。当自走式切管装置行走到指定位置后，履带电机4E4停转，同时主轴电机3启动，带动小齿轮轴2B，小齿轮轴2B通过齿轮啮合将动力通过大齿轮轴2H传递到旋转刀架1；旋转刀架1在转动过程中，拨动齿轮1F被挡块2F拨动旋转，刀片1I进给，直至完成波纹管切割工作；管材落料之后，主轴电机3反转，刀片1I收回，收刀后主轴电机3停转，自走式切管装置行至下一切割位置并重复上述过程。

除此之外，固定支撑板4G上还安装有距离传感器（图中未画出），用于记录自走式切管装置与挤出机机架之间的距离，限定自走式切管装置的工作范围，以免发生超出落管范围或者撞击机架的情况。检测波纹的传感器也可改成其他类型的传感器，适用于各类塑料管材。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种用于波纹管切割的自走式装置，其包括旋转刀架（1）、齿轮箱（2）、主轴电机（3）和爬行机构（4），其特征在于：

所述齿轮箱（2）为圆柱环形结构，所述齿轮箱（2）的一端面连接所述爬行机构（4），其另一端面上设置可绕其中心轴线转动的所述旋转刀架（1）；

所述齿轮箱（2）上还固定连接有所述主轴电机（3），所述主轴电机（3）驱动所述旋转刀架（1）绕所述齿轮箱（2）的中心轴线转动；

所述爬行机构（4）能够实现对波纹管的定心与夹紧，且所述爬行机构（4）还能够带动所述齿轮箱（2）以及旋转刀架（1）沿着所述波纹管的管壁做轴向前后移动；

所述旋转刀架（1）在转动过程中，所述旋转刀架（1）上的刀片（1I）可自动进给/收回；

所述旋转刀架（1）上的刀片（1I）采用丝杆螺母副进行驱动以便实现刀片（1I）的进给/收回；

所述旋转刀架（1）包括滚珠丝杆（1A）、旋转刀架固定板（1B）、滚珠丝杆支持端（1C）、螺母座连接器（1D）、滚珠丝杆支撑座（1E）、拨动齿轮（1F）、刀架（1G）、刀片固定块（1H）和刀片（1I），所述旋转刀架固定板（1B）为圆环形结构，且所述旋转刀架固定板（1B）的外圆上过中心对称设置有沿着其径向方向向外延伸的径向延伸段，所述径向延伸段上自内向外依次分别镜像固定安置有滚珠丝杆支持端（1C）和滚珠丝杆支撑座（1E），所述滚珠丝杆支持端（1C）和滚珠丝杆支撑座（1E）上穿装有所述滚珠丝杆（1A），所述滚珠丝杆支持端（1C）和滚珠丝杆支撑座（1E）之间的所述滚珠丝杆（1A）上还设置有内设螺纹传动的螺母座连接器（1D），所述螺母座连接器（1D）上相向固定设置有所述刀架（1G），所述刀架（1G）上采用所述刀片固定块（1H）相向固定设置所述刀片（1I），所述滚珠丝杆（1A）的端部还设置有驱动所述滚珠丝杆（1A）转动的拨动齿轮（1F）；

所述齿轮箱（2）包括圆环形柱体结构的齿轮箱箱体（2G）、小齿轮轴（2B）、大齿轮轴（2H）和挡块（2F），所述小齿轮轴（2B）采用轴承设置在所述齿轮箱箱体（2G）上，且所述小齿轮轴（2B）和大齿轮轴（2H）啮合传动，所述小齿轮轴（2B）由所述主轴电机（3）驱动转动，进而通过啮合传动带动所述大齿轮轴（2H）绕其中心轴线转动，所述旋转刀架（1）由所述大齿轮轴（2H）驱动转动，所述挡块（2F）与齿轮箱箱体（2G）外圆周面通过螺钉相连接；所述旋转刀架（1）在转动过程中，拨动齿轮（1F）被挡块（2F）拨动旋转，刀片（1I）进给，直至完成波纹管切割工作；管材落料之后，主轴电机（3）反转，刀片（1I）收回；

所述爬行机构（4）包括间距调节组件、移动支撑板（4C）、多个履带组件（4E）、连杆（4F）和固定支撑板（4G），其中，各个所述履带组件（4E）的两端分别通过连杆（4F）铰接安装在移动支撑板（4C）与固定支撑板（4G）的安装耳上，且各个所述履带组件（4E）呈圆周阵列的设置在所述移动支撑板（4C）和固定支撑板（4G）上，所述移动支撑板（4C）和固定支撑板（4G）之间的间距采用所述间距调节组件进行导向调节，以便通过所述间距调节组件实现各个履带组件（4E）对不同直径波纹管的定心与夹紧；

所述间距调节组件包括支撑滑杆（4A）、调节弹簧（4B）和调节螺母（4D），所述支撑滑杆（4A）依次穿过调节弹簧（4B）、移动支撑板（4C）、调节螺母（4D）和固定支撑板（4G）设置，且所述支撑滑杆（4A）的两端分别固定在所述齿轮箱（2）和所述固定支撑板（4G）上，所述移动支撑板（4C）可移动的夹设在所述调节弹簧（4B）与调节螺母（4D）之间，所述调节螺母（4D）螺纹连接在所述支撑滑杆（4A）上，通过转动所述调节螺母（4D）实现对所述移动支撑板（4C）与固定支撑板（4G）之间间距调节；

所述履带组件（4E）包括固定座（4E1）、履带轮（4E2）、履带（4E6）和履带轮驱动组件，所述固定座（4E1）的两端分别可转动设置有所述履带轮（4E2），两个履带轮（4E2）之间涨紧绕设有所述履带（4E6），其中一个所述履带轮（4E2）由所述履带轮驱动组件驱动转动，所述连杆（4F）铰接设置在所述固定座（4E1）上；

所述履带轮驱动组件还包括设置在所述固定座（4E1）上的电源（4E3）、履带电机（4E4）和齿轮组（4E5），其中，所述电源（4E3）为所述履带电机（4E4）供电，所述履带电机（4E4）通过所述齿轮组（4E5）驱动其中一个所述履带轮（4E2）转动；

所述齿轮箱（2）上设置有传感器，以便控制所述爬行机构（4）每次的爬行间距，所述固定支撑板（4G）上安装有距离传感器，用于测量该装置与挤出机机架之间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种用于波纹管切割的自走式装置，其特征在于：所述履带（4E6）的外表面呈与波纹管外壁进行贴合的凹陷状，且所述履带为海绵履带或橡胶履带。