CN109822184A - 一种铸钢桥壳大型冒口气割装置 - Google Patents

Abstract

本发明属涉及一种铸钢桥壳大型冒口气割装置，包括支撑框架，设置于支撑框架上方并可沿支撑框架横向移动的两个第一滑架；分别设置于第一滑架上方并可沿第一滑架纵向移动的第二滑架；分别设置于第二滑架一侧并可沿第二滑架上下滑动的第三滑架；所述支撑框架固定设置于基底上方；所述第三滑架的上端分别固定设有火焰切割机，所述火焰切割机包括相互连通的喷管和喷嘴，所述喷嘴用于喷射火焰以实现冒口的切割；所述控制系统用于控制第一滑架的运动。本发明能够实现挖掘机桥壳铸造后冒口的自动化切割工序，提高冒口的切割效率。

Description

一种铸钢桥壳大型冒口气割装置

技术领域

本发明属于桥壳生产技术领域，具体涉及一种铸钢桥壳大型冒口气割装置。

背景技术

在工程机械钢桥壳的生产工艺中，一般在采用铸造的方式进行桥壳的制造， 如说明书附图6-7所示，在桥壳的两端一般设有圆台1C，在圆台1C处设有冒口 1A，桥壳铸造完成后的冒口需要利用火焰切割或其他方式去除，圆台1C处冒口 在切割完成后应尽可能保留圆台特征，这就使得在利用火焰切割时，要不断的改 变喷嘴与冒口之间的相对位置。

发明人了解到的现有铸钢桥壳冒口切割工艺中，一般采用工人手持火焰切割 割具进行冒口的切割，工作环境恶劣，无法统一收集桥壳冒口切割产生的粉尘及 污染气体；同时分散式切割无法形成流水线式操作，很难有效提高铸钢桥壳冒口 的切割效率。

发明人了解到的另一种切割方式为采用机械手夹持火焰切割割具进行冒口 的切割，但是机械手的价格昂贵，性价比低，无法进行市场的大面积推广。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种铸钢桥壳大型冒口气 割装置，能够实现工程机械桥壳铸造后冒口的自动化切割，提高冒口的切割效率、 材料利用率，降低能耗，改善生产环境。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种铸钢桥壳大型冒口气割 装置，包括支撑框架、设置于支撑框架上方并可沿支撑框架横向移动的两个第一 滑架、分别设置于第一滑架上方并可沿第一滑架纵向移动的第二滑架、分别设 置于第二滑架一侧并可沿第二滑架上下滑动的第三滑架、控制系统。

所述支撑框架固定设置于基底上方，所述第三滑架的上端分别固定设有火 焰切割机，所述火焰切割机包括相互连通的喷管和喷嘴，所述喷嘴竖直布置， 所述喷嘴用于喷射火焰以实现冒口的切割；所述控制系统用于控制第一滑架的 运动。

采用第一滑架、第二滑架及第三滑架的滑动使得火焰切割机的喷嘴可以到 达设定空间中的任意一点，使得喷嘴在喷射火焰时可以按照设定轨迹运动，第 三滑架的上下运动可以使得喷嘴与桥壳冒口之间的距离保持恒定，第二滑架的 前后运动可以使得喷嘴切割后的冒口切面形成类梯形结构，使得切割后的圆台 贴合原形状，第一滑架的横向运动可以使得喷嘴逐步靠近待切割冒口。

进一步，所述支撑框架的上方沿水平方向设有第一导轨，所述第一滑架的 下端固定设有第一滑块，第一导轨与第一滑块配合使用，支撑框架的上端面设 有两个驱动装置，所述驱动装置分别驱动两个第一滑架沿第一导轨滑动。

采用第一导轨、第一滑块的配合可以实现第一滑架的导向，驱动装置可以 驱动第一滑架运动，实现了喷嘴进给的自动化。

进一步，所述第一滑架的上端沿水平方向设有第二导轨，所述第二导轨与 第一导轨垂直，所述第二滑架的下端固定设有第二滑块，所述第二滑块与第二 导轨配合使用。采用第二导轨、第二滑块可以实现第二滑架的导向。

进一步，所述第二滑架包括竖向定位架，所述竖向定位架的一侧沿竖直方 向设有第三导轨，所述第三导轨与第二导轨垂直，所述第三滑架上固定设有第 三滑块，所述第三滑块与第三导轨配合使用。采用第三导轨、第三滑块的配合 使用可以实现第三滑架的导向。

进一步，所述第三滑架的一侧固定设有气缸，所述气缸的活塞杆竖直向下 伸出，所述气缸的活塞杆紧顶在支撑框架上端以实现第三滑架的升降。

采用气缸可以实现第三滑架及喷嘴的升降，在待切割桥壳送料过程中可以 利用气缸抬起喷嘴，避免喷嘴阻碍待切割桥壳的送料。

进一步，所述支撑框架的上端面设有仿形轨道，所述仿形轨道中设有限位 槽，所述限位槽包括两个平直段和一个弯曲段，所述第二滑架的下端固定设有 限位柱，所述限位柱设置于所述限位槽中；所述限位柱可在第二滑架随第一滑 架横向运动时沿限位槽运动以实现第二滑架的纵向移动。

第二滑架在随着第一滑架横向移动时，限位柱沿限位槽运动，限位槽使得 第二滑架实现前后的纵向滑动，通过第二滑架的纵向滑动可以使得留有冒口的 圆台在切割后形成类梯形状结构，切割面尽可能的拟合圆台的形状。

进一步，所述支撑框架的上端面固定设有导向圆弧板，所述第三滑架的下 端通过连接架安装有滚轮，所述滚轮可在第三滑架随第一滑架横向运动时与导 向圆弧板接触以实现第三滑架的升降。

第三滑架在随第一滑架、第二滑架运动时会发生上下运动，能够使得喷嘴 与冒口的距离保持恒定。

进一步，所述第三滑架上设有安装台，所述安装台包括与第三滑架固定连 接的底座，所述底座的上端设有可沿底座左右滑动的第一连接座，所述第一连 接座的上端设有可沿第一连接座上下滑动的第二连接座，所述第二连接座的上 端通过安装套安装有所述火焰切割装置的喷管，所述喷管的外表面设有齿条， 安装套外侧安装有喷管调节把手，所述喷管调节把手的末端设有齿轮，所述齿 轮伸入安装套中并与齿条配合使用。

采用安装台的结构，喷管可以在第一连接座、第二连接座及安装套的作用 下调节位置，进而使得喷嘴的初始位置发生变化，使得本装置可以适应不同规 格大小的桥壳。

进一步，所述第一连接座上设有第一把手，第一把手用于驱动第一连接座 的运动，第二连接座上设有第二把手，所述第二把手用于驱动第二连接座的运 动。

进一步，所述支撑框架为矩形框架板，所述支撑框架的中部通过多个加固 板连接，所述导向圆弧板设置于一个加固板上方，所述导向圆弧板与第一滑轨 平行设置。

本发明的有益效果：

本发明中第一滑架、第二滑架及第三滑架均可沿设定方向运动，在第一滑 架横向移动的过程中实现了第二滑架及第三滑架的定向运动，使火焰切割装置 的喷嘴末端沿确定轨迹运动，能够保证喷嘴与待切割桥壳中冒口的距离不变， 能够使得切割后的冒口切面与圆台面拟合，减少冒口切割对桥壳形状的影响。

本装置采用控制系统控制驱动装置的运动，实现了桥壳冒口切割的自动 化，有利于提高冒口切割的工作效率，实现冒口切割过程中污染气体、粉尘的 收集。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请 的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明实施例的整体结构示意图俯视图；

图2为本发明实施例的整体结构示意图主视图；

图3为图2中B部分的结构放大图；

图4为图1中A部分的结构放大图；

图5为图2中C部分的结构放大图；

图6为现有技术中铸钢桥壳铸造后的主视图；

图7为现有技术中铸钢桥壳铸造后的俯视图；

图8为本发明实施例中限位槽的结构示意图。

图中：1、支撑框架；1A、冒口；1C、圆台；2、第一滑架；3、加固板；4、 第一步进电机；5、第二步进电机；6、基底；7、支撑架；8、气缸；9、喷嘴； 10、喷管安装柱；11、第一调节把手；12、第二调节把手；13、滚轮；14、第二 滑架；15、连接架；16、竖向定位架；18、喷管调节把手；18A、第三滑架；19、 第三导轨；20、第三滑块；21、竖向微调导向件；22、自动点火装置；23、平直 段；23A、仿形轨道；23B、弯曲段；24、第二滑块；25、第二导轨；

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。 除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普 通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限 制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出， 否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使 用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件 和/或它们的组合。

本发明的一种典型实施方式中，如图1-5所示，一种铸钢桥壳大型冒口气 割装置，包括支撑框架1，设置于支撑框架1上方并可沿支撑框架1横向移动的 两个第一滑架2；分别设置于第一滑架2上方并可沿第一滑架2纵向移动的第二 滑架14；分别设置于第二滑架14一侧并可沿第二滑架14上下滑动的第三滑架 18A、控制系统。

所述支撑框架1固定设置于基底6上方；所述第三滑架18A的上端分别固定 设有火焰切割机，所述火焰切割机包括相互连通的喷管和喷嘴9，所述喷嘴9竖 直布置，所述喷嘴9用于喷射火焰以实现冒口的切割；所述控制系统用于控制 第一滑架2的运动。

优选的，所述支撑框架1的上方沿水平方向设有第一导轨，所述第一滑架2 的下端固定设有第一滑块，第一导轨与第一滑块配合使用，支撑框架1的上端 面设有两个驱动装置，所述驱动装置分别驱动两个第一滑架2沿第一导轨滑 动。

具体的，所述驱动装置包括固定设置在支撑框架上方的第一步进电机4和 第二步进电机5，所述第一滑架2上设有传动齿条，所述第一步进电机4和第二 步进电机5的电机轴分别连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与传动齿条配合使用 并将第一步进电机和第二步进电机的转动转化为第一滑架沿第一导轨滑动。

优选的，所述第一滑架2的上端沿水平方向设有第二导轨25，所述第二导 轨25与第一导轨垂直，所述第二滑架14的下端固定设有第二滑块24，所述第 二滑块24与第二导轨25配合使用。

优选的，所述第二滑架14包括竖向定位架16，所述竖向定位架16的一侧 沿竖直方向设有第三导轨19，所述第三导轨19与第二导轨垂直，所述第三滑架 18A上固定设有第三滑块20，所述第三滑块20与第三导轨19配合使用。

优选的，所述第三滑架18A的一侧固定设有气缸8，所述气缸8的活塞杆竖 直向下伸出，所述气缸8的活塞杆紧顶在支撑框架1上端以实现第三滑架18A 的升降。

优选的，所述支撑框架1的上端面设有仿形轨道23A，所述仿形轨道中设有 限位槽，所述限位槽包括两个平直段23和一个弯曲段23B，所述第二滑架14的 下端固定设有限位柱(图中未示出)，所述限位柱设置于所述限位槽中；所述限 位柱可在第二滑架随第一滑架横向运动时沿限位槽运动以实现第二滑架的纵向 移动。

优选的，所述支撑框架1的上端面固定设有导向圆弧板，所述第三滑架18A 的下端通过连接架15安装有滚轮13，所述滚轮13可在第三滑架18A随第一滑 架2横向运动时与导向圆弧板接触以实现第三滑架的升降。

优选的，所述第三滑架18A上设有安装台，所述安装台包括与第三滑架18A 固定连接的底座，所述底座的上端设有可沿底座左右滑动的第一连接座，所述 第一连接座的上端设有可沿第一连接座上下滑动的第二连接座，所述第二连接 座的上端通过安装套安装有所述火焰切割装置的喷管，所述喷管的外表面设有 齿条，安装套外侧安装有喷管调节把手，所述喷管调节把手的末端设有齿轮， 所述齿轮伸入安装套中并与齿条配合使用。

具体的，第一连接座与第三滑架之间设有左右微调导向件，第一连接座与 第二连接座之间设有竖向微调导向件21，通过转动第一调节把手可以使得与第 二连接座沿第一连接座升降；通过转动第二调节把手可以使得第一连接座沿着 第三滑架左右滑动。

其中一种结构设置为：左右微调导向件和竖向微调导向件21都采用导轨、 滑块结构，第一调节把手与第一螺杆固定，第一螺杆穿过第二连接座上的螺孔 后与第一连接座上的第一轴承座转动连接；第二调节把手与第二螺杆固定，第 二螺杆穿过第一连接座上的螺孔后与第三滑架上的第二轴承座连接。但是不仅 限于这一种结构方式。

同时，说明书附图中未给出第一螺杆、第二螺杆、第一轴承座、第二轴承 座及左右微调导向件的示意图，本领域技术人员可以自行设置，不能认为是不 清楚的。

具体的，第二安装座上安装有自动点火装置22，所述自动点火装置用于点 燃从喷嘴中喷出的气体。

具体的，所述第二连接座的上方设有喷管安装柱10，所述喷管安装柱10的 顶端设有安装套。

优选的，所述第一连接座上设有第一把手，第一把手用于驱动第一连接座 的运动，第二连接座上设有第二把手，所述第二把手用于驱动第二连接座的运 动。

优选的，所述支撑框架为矩形框架板，所述支撑框架的中部通过多个加固 板3连接，所述导向圆弧板设置于一个加固板3上方，所述导向圆弧板与第一滑 轨平行设置。

工作原理：当使用本装置时，首先利用气缸8将第三滑架18A顶升，使得第 三滑架18A及喷嘴9上升，喷嘴9不影响待切割桥壳的运动，启动第一步进电机4和第二步进电机5，使得两个第一滑架2向着远离支撑框架1中心的方向运 动。

将待切割桥壳沿输送线输送到本装置的正前方，气缸8的活塞杆回缩，第 三滑架18A及喷嘴9下落，然后启动火焰切割机，火焰切割机喷出切割用火焰。

然后第一步进电机4和第二步进电机5分别驱动两个第一滑架2向着支撑框 架1中心的方向运动，喷嘴9逐渐靠近冒口，当喷嘴9在竖直方向的投影位于冒 口上方时，限位柱处于限位槽的弯曲段中，滚轮13与导向圆弧板接触，第一滑 架2为喷嘴9提供横向的运动，第二滑架14为喷嘴9提供纵向的运动，第三滑 架为喷嘴9提供竖直方向的升降运动，喷嘴9末端轨迹为三个运动方式的合成， 喷嘴9与冒口的距离时刻保持一致，并且冒口切割后的面为类梯形结构，类梯 形相对于平面更拟合于圆台的弧面。

当冒口切割完毕后，气缸8的活塞杆伸出，活塞杆末端紧顶在支撑框架1 上并将第三滑架和喷嘴9提升，利用输送线转移已经切割完毕的桥壳，然后利 用第一步进电机4和第二步进电机5将第一滑架2、第二滑架14和第三滑架复 位。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明 保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础 上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本 发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种铸钢桥壳大型冒口气割装置，其特征在于，包括

支撑框架，所述支撑框架固定设置于基底上方；

设置于支撑框架上方并可沿支撑框架横向移动的两个第一滑架；

分别设置于第一滑架上方并可沿第一滑架纵向移动的第二滑架；

分别设置于第二滑架一侧并可沿第二滑架上下滑动的第三滑架；

所述第三滑架的上端固定设有火焰切割机，所述火焰切割机包括相互连通的喷管和喷嘴，所述喷嘴竖直布置，所述喷嘴用于喷射火焰以实现冒口的切割；

控制系统，所述控制系统用于控制第一滑架的运动。

2.根据权利要求1所述的铸钢桥壳大型冒口气割装置，其特征在于，所述支撑框架的上方沿水平方向设有第一导轨，所述第一滑架的下端固定设有第一滑块，第一导轨与第一滑块配合使用，支撑框架的上端面设有两个驱动装置，所述驱动装置分别驱动两个第一滑架沿第一导轨滑动。

3.根据权利要求2所述的铸钢桥壳大型冒口气割装置，其特征在于，所述第一滑架的上端沿水平方向设有第二导轨，所述第二导轨与第一导轨垂直，所述第二滑架的下端固定设有第二滑块，所述第二滑块与第二导轨配合使用。

4.根据权利要求1所述的铸钢桥壳大型冒口气割装置，其特征在于,所述第二滑架包括竖向定位架，所述竖向定位架的一侧沿竖直方向设有第三导轨，所述第三导轨与第二导轨垂直，所述第三滑架上固定设有第三滑块，所述第三滑块与第三导轨配合使用。

5.根据权利要求3所述的铸钢桥壳大型冒口气割装置，其特征在于，所述第三滑架的一侧固定设有气缸，所述气缸的活塞杆竖直向下伸出，所述气缸的活塞杆紧顶在支撑框架上端以实现第三滑架的升降。

6.根据权利要求3所述的铸钢桥壳大型冒口气割装置，其特征在于,所述支撑框架的上端面设有仿形轨道，所述仿形轨道中设有限位槽，所述限位槽包括两个平直段和一个弯曲段，所述第二滑架的下端固定设有限位柱，所述限位柱设置于所述限位槽中；所述限位柱可在第二滑架随第一滑架横向运动时沿限位槽运动以实现第二滑架的纵向移动。

7.根据权利要求4所述的铸钢桥壳大型冒口气割装置，其特征在于,所述支撑框架的上端面固定设有导向圆弧板，所述第三滑架的下端通过连接架安装有滚轮，所述滚轮可在第三滑架随第一滑架横向运动时与导向圆弧板接触以实现第三滑架的升降。

8.根据权利要求7所述的铸钢桥壳大型冒口气割装置，其特征在于,所述第三滑架上设有安装台，所述安装台包括与第三滑架固定连接的底座，所述底座的上端设有可沿底座左右滑动的第一连接座，所述第一连接座的上端设有可沿第一连接座上下滑动的第二连接座，所述第二连接座的上端通过安装套安装有所述火焰切割装置的喷管。

9.根据权利要求8所述的铸钢桥壳大型冒口气割装置，其特征在于，所述第一连接座上设有第一把手，第一把手用于驱动第一连接座的运动，第二连接座上设有第二把手，所述第二把手用于驱动第二连接座的运动。

10.根据权利要求7所述的铸钢桥壳大型冒口气割装置，其特征在于，所述支撑框架为矩形框架板，所述支撑框架的中部通过多个加固板连接，所述导向圆弧板设置于一个加固板上方，所述导向圆弧板与第一滑轨平行设置。