CN108723563A - 一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备 - Google Patents

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宋北
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Abstract

本发明涉及一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备，包括底座，底座的上方设置有工作台，工作台左右两侧分别设置有位置对称的两个同步驱动的第一直线电机，第一直线电机的定件与底座固定，第一直线电机的动件上设置有与底座垂直的立柱，两个立柱的顶端设置有与底座平行的横梁，横梁上设置有第二直线电机，第二直线电机的定件与横梁固定，第二直线电机的动件上设置有第三直线电机，第三直线电机的定件与第二直线电机的动件固定，第三直线电机的动件上设置有六轴的机械臂，机械臂的末端设置有等离子割炬，底座的上方还设置有可拆卸式变位装置。本发明结构合理，整体稳定性好，工件装卸方便，加工范围广，切割效率高，实用性强，值得推广。

Description

一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备
技术领域
本发明属于机械加工设备技术领域，具体涉及一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备。
背景技术
大型复杂管件的制造一直是我国核电、发电设备生产中的瓶颈，而核电主管道、超级管道、斜三通等大型不锈钢复杂管件的支管及坡口加工一直是核电大型复杂管道成形工艺中的难点。目前主要采用机加方式进行，但由于核电三个主要管道部件体积较大，壁厚较大，而且材质为不锈钢，在机加工时需要耗费大量的时间、刀具，严重影响了核电主要部件生产的效率和成本，并且超级管道、斜三通等部件需要去除的支管大部分是非规则分布，很多情况是非正交支管，由于体积过大机加难度更是成倍增加。
综上所述，对于核电、发电设备中复杂厚壁管道加工，现有的加工设备和工艺很难满足管道成型制造，大大限制了我国重型锻造成型设备的配套工艺水平和制造能力。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备，以便解决现有技术中的不足。
本发明的技术方案是：一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备，包括底座，所述底座的上方设置有工作台，所述工作台左右两侧分别设置有位置对称的两个同步驱动的第一直线电机，所述第一直线电机的定件与底座固定，所述第一直线电机的动件上设置有与底座垂直的立柱，两个立柱的顶端设置有与底座平行的横梁，所述横梁上设置有第二直线电机，所述第二直线电机的定件与横梁固定，所述第二直线电机的动件上设置有第三直线电机，所述第三直线电机的定件与第二直线电机的动件固定，所述第三直线电机的动件上设置有六轴的机械臂，所述机械臂的末端设置有等离子割炬；所述底座的上方还设置有可拆卸式变位装置。
优选的，所述工作台上开设有多个横纵向交错的T型槽。
优选的，所述变位装置包括安装座，所述安装座内设置有电机驱动的转盘，所述转盘的上表面设置有安装板，所述安装板是空心结构，所述安装板的左右侧分别设置有对称布置且同步驱动的伸缩装置，所述伸缩装置的前端设置有与伸缩装置的顶头固连的第一支承板，所述第一支承板的上表面设置有与第一支承板垂直的第二支承板，两个第二支承板相对的面上分别设置有工件夹持装置。
优选的，所述工件夹持装置包括设置在其中一个第二支承板上的电动三爪自动定心卡盘和设置在另一个第二支承板上的顶尖，所述的顶尖和电动三爪自动定心卡盘的中心线重合。
优选的，所述工件夹持装置包括设置在第二支承板上的电动三爪自动定心卡盘，两个第二支承板上的电动三爪自动定心卡盘的中心线重合。
优选的，所述伸缩装置是多级液压缸。
与现有技术相比，本发明提供的一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备的有益效果是：
1、本发明由三组直线电机和六轴的机械臂共同组成九轴系统，能够满足核电复杂管道全位置360°切割要求，加工范围广。
2、本发明的结构合理，整体稳定性好。
3、本发明克服了核电大型复杂管件尺寸和重量巨大而难以来回变换工位的困难，省却了来回更换辅具和工位的麻烦，减少了加工辅助时间，降低了加工的经济成本，切割效率高，使用效果好。
4、本发明能够满足核电大型复杂厚壁管件全位置切割，提高了我国重型锻造成形设备的配套工艺水平和制造能力，能满足核电大型管道成形领域对高效、优质、低成本、长寿命大型复杂管件的需求，使我国大型复杂管件的制造技术达到国际先进水平。
附图说明
图1为本发明的整体结构的示意图。
附图标记说明：
1、底座；2、第一直线电机；3、安装板；4、第二支承板；5、立柱；6、横梁；7、等离子割炬；8、工作台；9、第二直线电机；10、第三直线电机；11、机械臂；12、第一支承板；13、工件夹持装置。
具体实施方式
本发明提供了一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备，下面结合图1的结构示意图，对本发明进行说明。
如图1所示，本发明提供的一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备，包括底座1，所述底座1的上方设置有工作台8，所述工作台8左右两侧分别设置有位置对称的两个同步驱动的第一直线电机2，所述第一直线电机2的定件与底座1固定，所述第一直线电机2的动件上设置有与底座1垂直的立柱5，两个立柱5的顶端设置有与底座1平行的横梁6，所述横梁6上设置有第二直线电机9，所述第二直线电机9的定件与横梁6固定，所述第二直线电机9的动件上设置有第三直线电机10，所述第三直线电机10的定件与第二直线电机9的动件固定，所述第三直线电机10的动件上设置有六轴的机械臂11，所述机械臂11的末端设置有等离子割炬7；所述底座1的上方还设置有可拆卸式变位装置。
进一步的，所述工作台8上开设有多个横纵向交错的T型槽。
进一步的，所述变位装置包括安装座，所述安装座内设置有电机驱动的转盘，所述转盘的上表面设置有安装板3，所述安装板3是空心结构，所述安装板3的左右侧分别设置有对称布置且同步驱动的伸缩装置，所述伸缩装置的前端设置有与伸缩装置的顶头固连的第一支承板12，所述第一支承板12的上表面设置有与第一支承板12垂直的第二支承板4，两个第二支承板4相对的面上分别设置有工件夹持装置13。
进一步的，所述工件夹持装置13包括设置在其中一个第二支承板4上的电动三爪自动定心卡盘和设置在另一个第二支承板4上的顶尖，所述的顶尖和电动三爪自动定心卡盘的中心线重合。
进一步的，所述工件夹持装置13包括设置在第二支承板4上的电动三爪自动定心卡盘，两个第二支承板4上的电动三爪自动定心卡盘的中心线重合。
进一步的，所述伸缩装置是多级液压缸。
其中，电动三爪自动定心卡盘的驱动装置采用步进电动机，步进电动机带动电动三爪自动定心卡盘旋转，带动工件即可实现360°的旋转，还能实现自由分度。
使用本装置时，先将待加工的工件的一端利用电动三爪自动定心卡盘装夹，然后利用顶尖和堵头的匹配装夹工件的另一端，装夹好之后，进行工件的找正和加工，本装置可提供360°全范围内的加工，其中三组直线电机分别提供三个相互垂直的方向上的移动控制，使得机械臂的自由度和运动范围增加，灵活性提高。
其中，本发明的机械臂的末端还可以设置切削刀具，用于扩大本装置的加工范围。
与现有技术相比，本发明提供的一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备由三组直线电机和六轴的机械臂共同组成九轴系统，能够满足核电复杂管道全位置360°切割要求，加工范围广，本发明的结构合理，整体稳定性好，克服了核电大型复杂管件尺寸和重量巨大而难以来回变换工位的困难，省却了来回更换辅具和工位的麻烦，减少了加工辅助时间，降低了加工的经济成本，切割效率高，使用效果好。
本发明能够满足核电大型复杂厚壁管件全位置切割，提高了我国重型锻造成形设备的配套工艺水平和制造能力，能满足核电大型管道成形领域对高效、优质、低成本、长寿命大型复杂管件的需求，使我国大型复杂管件的制造技术达到国际先进水平。
以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)的上方设置有工作台(8)，所述工作台(8)左右两侧分别设置有位置对称的两个同步驱动的第一直线电机(2)，所述第一直线电机(2)的定件与底座(1)固定，所述第一直线电机(2)的动件上设置有与底座(1)垂直的立柱(5)，两个立柱(5)的顶端设置有与底座(1)平行的横梁(6)，所述横梁(6)上设置有第二直线电机(9)，所述第二直线电机(9)的定件与横梁(6)固定，所述第二直线电机(9)的动件上设置有第三直线电机(10)，所述第三直线电机(10)的定件与第二直线电机(9)的动件固定，所述第三直线电机(10)的动件上设置有六轴的机械臂(11)，所述机械臂(11)的末端设置有等离子割炬(7)，所述底座(1)的上方还设置有可拆卸式变位装置。
2.根据权利要求1所述的一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备，其特征在于，所述工作台(8)上开设有多个横纵向交错的T型槽。
3.根据权利要求1所述的一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备，其特征在于，所述变位装置包括安装座，所述安装座内设置有电机驱动的转盘，所述转盘的上表面设置有安装板(3)，所述安装板(3)是空心结构，所述安装板(3)的左右侧分别设置有对称布置且同步驱动的伸缩装置，所述伸缩装置的前端设置有与伸缩装置的顶头固连的第一支承板(12)，所述第一支承板(12)的上表面设置有与第一支承板(12)垂直的第二支承板(4)，两个第二支承板(4)相对的面上分别设置有工件夹持装置(13)。
4.根据权利要求3所述的一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备，其特征在于，所述工件夹持装置(13)包括设置在其中一个第二支承板(4)上的电动三爪自动定心卡盘和设置在另一个第二支承板(4)上的顶尖，所述的顶尖和电动三爪自动定心卡盘的中心线重合。
5.根据权利要求3所述的一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备，其特征在于，所述工件夹持装置(13)包括设置在第二支承板(4)上的电动三爪自动定心卡盘，两个第二支承板(4)上的电动三爪自动定心卡盘的中心线重合。
6.根据权利要求3所述的一种核电不锈钢复杂管件全位置切割设备，其特征在于，所述伸缩装置是多级液压缸。
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