CN109954938B - 一种重大工程现场带锯切割装备及其锯切方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重大工程现场带锯切割装备及其锯切方法。如何在重大工程现场减少材料浪费、提高切割精度和效率，是锯切加工行业一直为之努力的发展方向。本发明一种重大工程现场带锯切割装备，包括龙门架、带锯轮、锯带、锯架、摆动轴、机架、滚轮、导向块、进给驱动组件、切向调整驱动组件和打桩固定机构。打桩固定机构包括打桩滑块、固定架、打桩丝杠和打桩电机。所述的固定架与机架的底部构成转动副。固定架上固定有打桩滑轨。打桩滑块与打桩滑轨分别构成滑动副。打桩电机与打桩滑块固定。打桩丝杠的内端与打桩电机的输出轴固定。打桩丝杠的外端呈锥形。本发明为满足重大工程现场作业需要，设计了移动和固定装置。

Description

一种重大工程现场带锯切割装备及其锯切方法

技术领域

本发明属于智能制造技术领域，具体涉及一种重大工程现场带锯切割装备及其锯切方法。

背景技术

在重大工程现场，有许多大型结构件在焊接和安装时需要进行切割加工，目前缺少现场锯切加工装备，往往采用气割和手工切割等传统方式，因此存在切割精度低、材料浪费大、切割效率低等主要问题。如何在重大工程现场减少材料浪费、提高切割精度和效率？是锯切加工行业一直为之努力的发展方向。因此，迫切希望提供一种用于重大工程现场的大型数控带锯切割装备。

近年来，随着数控锯切装备技术的不断进步和发展，大型零部件的锯切加工技术有了大幅度的提升，从传统的切割加工方式、过多依赖操作者的经验和水平完成加工，转向复合锯切、数字控制和个性化锯切加工等自动化、集成化、精准化、大型化、个性化及高效化的方向推进和发展。对于重大工程现场的许多大型结构件在焊接和安装时需要进行切割加工，往往采用气割和手工切割等传统方式，缺少现场锯切加工装备，造成了切割精度低、金属原材料消耗大和加工效率低等主要问题，为此，本发明提出用于重大工程现场的大型数控带锯切割装备，填补了同类装备的空白，在保证锯切精度的前提下，能满足现场锯切要求，大大提高了锯切效率、降低了材料浪费。

发明内容

本发明针对目前缺乏重大工程现场带锯切割装备的实际情况以及重大工程的迫切需求，提供一种重大工程现场带锯切割装备及其锯切方法。

本发明一种重大工程现场带锯切割装备，包括龙门架、带锯轮、锯带、锯架、摆动轴、机架、滚轮、导向块、进给驱动组件、切向调整驱动组件和打桩固定机构。所述机架的底部支承有多个滚轮。机架上安装有工作台。龙门架的两端均与机架通过摆动轴铰接。龙门架由切向调整驱动组件驱动。锯架与龙门架构成滑动副。锯架由进给驱动组件驱动。两个带锯轮均设置在锯架上，并通过锯带连接。两个导向块均固定在锯架上，且均位于两个带锯轮之间。导向块的底端开设有竖直设置的导向缝。锯带穿过两个导向块的导向缝。

所述的打桩固定机构包括打桩滑块、固定架、打桩丝杠和打桩电机。所述的固定架与机架的底部构成转动副。固定架上固定有打桩滑轨。打桩滑块与打桩滑轨分别构成滑动副。打桩电机与打桩滑块固定。打桩丝杠的内端与打桩电机的输出轴固定。打桩丝杠的外端呈锥形。

进一步地，所述的切向调整驱动组件包括主动齿轮、从动齿轮、支撑杆和切向调整电机。所述的主动齿轮支承在机架上。从动齿轮与摆动轴固定。主动齿轮与从动齿轮啮合。主动齿轮由切向调整电机驱动。摆动轴与龙门架固定。所述机架的两端均设置有紧固板。紧固板上开设有调整滑槽。调整滑槽的长度方向与摆动轴轴线垂直。支撑杆共有两根。两根支撑杆的一端与龙门架铰接，另一端固定有滑动销柱。滑动销柱的外端设置有外螺纹。两根滑动销柱分别穿过两块紧固板上的调整滑槽。两根滑动销柱的外端均旋有紧固螺母。

进一步地，所述的进给驱动组件包括进给电机和进给丝杠。两根进给丝杠支承在龙门架上，且由两个进给电机分别驱动。两根进给丝杠与固定在锯架上的两个螺母分别构成螺旋副。

进一步地，所述的打桩固定机构共有n个，n≥3。所述机架的底部设置有n个存储腔。n个存储腔的底部均安装有存储门。n个打桩固定机构分别设置在n个存储腔内。

该航天大型壳体锯切装备的锯切方法具体如下：

步骤一、用机动车将机架拖至工程现场，将固定架翻出，使得打桩丝杠的外端均朝向正下方。

步骤二、打桩电机转动，使得打桩丝杠的外端插入土地内。

步骤三、将工件装夹到工作台上。

步骤四、工作人员松开两根支撑杆上的紧固螺母。切向调整电机转动，使得龙门架和锯架绕摆动轴旋转，使得锯架调整至预设的倾斜角。

步骤五、工作人员拧紧两根支撑杆上的紧固螺母。带锯轮驱动锯带，在导向块引导下，实现锯切的主运动。

步骤六、进给驱动组件驱动锯架向工作台滑动，实现锯切的进给运动。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明为满足重大工程现场作业需要，设计了移动和固定装置。移动装置采用常规的四轮模式，无动力，需机动车拖到工程现场。打桩固定机构采用电机直驱丝杠螺母传动机构，当整机拖到工程现场时，打桩固定机构翻转，电机直驱丝杠螺母，丝杠一端是锥形，伸入到地下，从而可靠固定整机。

2、本发明为了适应现场中结构件的不同角度锯切，设计了摆动式锯架结构。通过伺服电机带动齿轮副减速机构，驱动锯架摆动到所需角度，并由支撑杆固定，满足不同角度可靠锯切的要求。

3、本发明解决了目前缺乏重大工程现场带锯切割装备的实际问题，满足重大工程现场结构件焊接和装配的迫切需求，在保证锯切精度的前提下，大大提高了锯切效率、降低了材料浪费，填补了同类装备的空白。因此，具有显著的经济、社会和环境效益。

附图说明

图1为本发明的正面示意图；

图2为图1中F局部的放大示意图；

图3为本发明的侧面示意图；

图4为本发明的俯视示意图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种重大工程现场带锯切割装备，包括龙门架1、带锯轮2、锯带5、导向立柱7、锯架8、摆动轴10、机架13、滚轮14、工作台、导向块6、进给驱动组件、切向调整驱动组件和打桩固定机构。机架13的底部支承有四个滚轮14。滚轮14在车辆的拖动下帮助机架移动，进而使得本发明能够灵活地被拖至不同的重大工程现场进行锯切作业。机架13上安装有工作台。

如图1、2和3所示，龙门架1的两端均与机架13通过摆动轴10构成转动副。龙门架1位于工作台的正上方。摆动轴10与龙门架1固定。切向调整驱动组件包括主动齿轮11、从动齿轮9、支撑杆19和切向调整电机12。主动齿轮11支承在龙门架1上。从动齿轮9与摆动轴10固定。主动齿轮11与从动齿轮9啮合。切向调整电机12固定在机架13上，且输出轴与主动齿轮11固定。机架13的两端均设置有紧固板。紧固板上开设有调整滑槽。调整滑槽的长度方向与摆动轴10轴线垂直。支撑杆19共有两根。两根支撑杆19的一端与龙门架1铰接，另一端固定有滑动销柱。滑动销柱的外端设置有外螺纹。两根滑动销柱分别穿过两块紧固板上的调整滑槽。滑动销柱的外端均旋有紧固螺母。紧固螺母与支撑杆19分别位于对应紧固板的两侧。通过切向调整电机12的转动，能够驱动龙门架1在机座上翻转。通过拧紧紧固螺母，能够使得龙门架1保持稳固，进而克服，齿轮传动无法自锁的缺陷。

两根导向立柱7均固定在龙门架上。锯架8与两根导向立柱7构成滑动副。进给驱动组件包括进给电机4和进给丝杠3。两根进给丝杠3支承在龙门架上。两个进给电机4均固定在龙门架上，且输出轴与两根进给丝杠3的一端分别固定。两个带锯轮2均支承在锯架8上，并通过锯带5连接。其中一个带锯轮2由锯带动力电机驱动。

如图1所示，两个导向块6均固定在锯架上，且均位于两个带锯轮2的下边缘之间。两个导向块6分别靠近两个带锯轮2。导向块6的底端开设有竖直设置的导向缝。锯带穿过两个导向块6的导向缝。两个导向块6之间的锯带的侧面平行于导向立柱7轴线，该部分锯带进行锯切作业。

如图1和4所示，机架13的底部设置有四个存储腔。存储腔的底部安装有存储门。四个打桩固定机构分别设置在四个存储腔内。打桩固定机构包括打桩滑块15、固定架16、打桩丝杠17和打桩电机18。固定架16与对应的存储腔构成公共轴线水平设置的转动副。固定架16上固定有两根打桩滑轨。两个打桩滑块15与两根打桩滑轨分别构成滑动副。打桩电机18与两个打桩滑块15固定。打桩丝杠17的内端与打桩电机18的输出轴固定。打桩丝杠17的外端呈锥形。

在运输过程中，工作人员将固定架16翻转至打桩丝杠17水平的状态，使得四个打桩固定机构分别位于四个存储腔内，并关闭四个存储门。开始锯切前，打开四个存储门，并翻转固定架16，使得四根打桩丝杠17均的外端朝向正下方。之后四个打桩电机18转动，使得打桩丝杠17的外端插入土地内，进而保证本发明在锯切工程中的稳定。打桩丝杠17在向外推出的同时进行自转，而转动能够使得打桩丝杠17能够更加容易的插入土地中。

该航天大型壳体锯切装备的锯切方法具体如下：

步骤一、用机动车将机架拖至工程现场。之后，打开四个存储门，并将四个固定架16翻出，使得四根打桩丝杠17的外端均朝向正下方。

步骤二、四个打桩电机18同步转动，使得打桩丝杠17的外端插入土地内，从而可靠固定整机，满足重大工程现场作业需要。

步骤三、将工件装夹到工作台22上。

步骤四、工作人员松开两根支撑杆19上的紧固螺母。切向调整电机转动，使得龙门架1和锯架8绕摆动轴10旋转(摆动)，使得锯架8根据锯切要求，调整至预设的倾斜角，从而满足不同角度可靠锯切的要求。

步骤五、工作人员拧紧两根支撑杆19上的紧固螺母，使得锯架保持稳固。锯带动力电机转动，使得带锯轮2驱动锯带5，在导向块6引导下，实现锯切的主运动。

步骤六、两个进给电机4同步正转，锯架8沿导向立柱7向工作台滑动，实现锯切的进给运动。

Claims (5)

1.一种重大工程现场带锯切割装备，包括龙门架、带锯轮、锯带、锯架、摆动轴、机架、滚轮、导向块、进给驱动组件、切向调整驱动组件和打桩固定机构；其特征在于：所述机架的底部支承有多个滚轮；机架上安装有工作台；龙门架的两端均与机架通过摆动轴铰接；龙门架由切向调整驱动组件驱动；锯架与龙门架构成滑动副；锯架由进给驱动组件驱动；两个带锯轮均设置在锯架上，并通过锯带连接；两个导向块均固定在锯架上，且均位于两个带锯轮之间；导向块的底端开设有竖直设置的导向缝；锯带穿过两个导向块的导向缝；所述的打桩固定机构包括打桩滑块、固定架、打桩丝杠和打桩电机；所述的固定架与机架的底部构成转动副；固定架上固定有打桩滑轨；打桩滑块与打桩滑轨分别构成滑动副；打桩电机与打桩滑块固定；打桩丝杠的内端与打桩电机的输出轴固定；打桩丝杠的外端呈锥形。

2.根据权利要求1所述的一种重大工程现场带锯切割装备，其特征在于：所述的切向调整驱动组件包括主动齿轮、从动齿轮、支撑杆和切向调整电机；所述的主动齿轮支承在机架上；从动齿轮与摆动轴固定；主动齿轮与从动齿轮啮合；主动齿轮由切向调整电机驱动；摆动轴与龙门架固定；所述机架的两端均设置有紧固板；紧固板上开设有调整滑槽；调整滑槽的长度方向与摆动轴轴线垂直；支撑杆共有两根；两根支撑杆的一端与龙门架铰接，另一端固定有滑动销柱；滑动销柱的外端设置有外螺纹；两根滑动销柱分别穿过两块紧固板上的调整滑槽；两根滑动销柱的外端均旋有紧固螺母。

3.根据权利要求1所述的一种重大工程现场带锯切割装备，其特征在于：所述的进给驱动组件包括进给电机和进给丝杠；两根进给丝杠支承在龙门架上，且由两个进给电机分别驱动；两根进给丝杠与固定在锯架上的两个螺母分别构成螺旋副。

4.根据权利要求1所述的一种重大工程现场带锯切割装备，其特征在于：所述的打桩固定机构共有n个，n≥3；所述机架的底部设置有n个存储腔；n个存储腔的底部均安装有存储门；n个打桩固定机构分别设置在n个存储腔内。

5.如权利要求2所述的一种重大工程现场带锯切割装备的锯切方法，其特征在于：步骤一、用机动车将机架拖至工程现场，将固定架翻出，使得打桩丝杠的外端均朝向正下方；

步骤二、打桩电机转动，使得打桩丝杠的外端插入土地内；

步骤三、将工件装夹到工作台上；

步骤四、工作人员松开两根支撑杆上的紧固螺母；切向调整电机转动，使得龙门架和锯架绕摆动轴旋转，使得锯架调整至预设的倾斜角；

步骤五、工作人员拧紧两根支撑杆上的紧固螺母；带锯轮驱动锯带，在导向块引导下，实现锯切的主运动；

步骤六、进给驱动组件驱动锯架向工作台滑动，实现锯切的进给运动。

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