CN110026641A - 球形包底切割工装及其切割工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种球形包底切割工装及其切割工艺，包括：切割平台，切割平台上开设有包底容置孔，包底容置孔的开孔尺寸小于球形包底的开口尺寸，切割平台上设有以包底容置孔为中心的环形轨道；火焰切割机，火焰切割机包括切割机本体、割炬位姿调节器以及割炬，切割机本体滑动设置在环形轨道上，割炬位姿调节器设在切割机本体上，割炬设在割炬位姿调节器上。本发明能够保证球形包底的高度尺寸以及坡口质量，提升球形包底的切割加工效率。

Description

球形包底切割工装及其切割工艺

技术领域

本发明涉及冶金设备，特别是涉及一种球形包底切割工装及其切割工艺。

背景技术

焊接渣包是中冶宝钢技术自主研发的新一代产品，具有强度高、可塑性强、使用周期长、可修复性高、综合性价比高的优点，特别适用于铜渣缓冷工艺。焊接渣包以其显著的优点，市场占有率逐年大幅度攀升，推广前景良好，市场订单都为批量制作。

焊接渣包的包底是球形的，包底由厚板下料后采用热压工艺成型，包底需与渣包的筒体对接，形成环缝焊接。

由于热压成型工艺要求，包底在压型前需预留装夹余量，因而存在压型后包底需去除预留的装夹余量，即将包底的高度切割至所需的尺寸，需进行包底的环形切割。

包底和筒体之间的环缝焊接要求为全熔透焊接，采用开设单边外坡口，焊接后再内侧清根后焊接的方法，因而包底在高度切割至所需尺寸后，还需在上开口处开设环缝焊接坡口。

传统方法：手工测量高度划线并采用手工火焰切割去除包底在压型时预留的装夹余量至所需高度尺寸，再采用机床加工坡口。

传统方法存在的问题：

1、手工划线切割，包底的高度尺寸不统一，影响后续焊接渣包的总装质量；

2、作业工效低下，制约焊接渣包制造的后道工序；

3、球形包底机加工装夹难度大，且机加工及倒运的成本高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种球形包底切割工装及其切割工艺，能够保证球形包底的高度尺寸以及坡口质量，提升球形包底的切割加工效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种球形包底切割工装，包括：

切割平台，切割平台上开设有包底容置孔，包底容置孔的开孔尺寸小于球形包底的开口尺寸，切割平台上设有以包底容置孔为中心的环形轨道；

火焰切割机，火焰切割机包括切割机本体、割炬位姿调节器以及割炬，切割机本体滑动设置在环形轨道上，割炬位姿调节器设在切割机本体上，割炬设在割炬位姿调节器上。

优选地，所述包底容置孔呈圆形。

优选地，所述包底容置孔的孔壁与球形包底的外周壁相适配。

优选地，所述环形轨道包括同心分布的两个环形凹槽，切割机本体具有多对滚轮，两个环形凹槽的间距与每对滚轮中两个滚轮的间距相适配。

优选地，所述切割平台上设有多个平台支脚，所有平台支脚以包底容置孔为中心圆周分布在切割平台上。

优选地，所述割炬位姿调节器包括相互连接的高度伸缩器和角度摆动器，高度伸缩器与切割机本体连接，角度摆动器与割炬连接。

优选地，所述切割平台呈圆盘状，所述包底容置孔开设在切割平台的中心处。

本发明还提供一种所述球形包底切割工装的切割工艺，包括以下步骤：

S1，吊放包底：将球形包底吊放至切割平台的包底容置孔上，并且使球形包底开口朝上；

S2，调平包底：在球形包底同一圆周上取至少三个调平点，使所有调平点相对于切割平台的距离相等；

S3，高度尺寸加工：通过割炬位姿调节器调整割炬相对于球形包底的高度，使割炬的切割方向平行于切割平台的台面，驱使切割机本体沿着环形轨道圆周运动，切割掉球形包底在压型时所预留的装夹余量；

S4，环缝坡口加工：通过割炬位姿调节器调整割炬相对于球形包底的角度，使割炬的切割方向与所需环缝坡口的角度一致，驱使切割机本体沿着环形轨道圆周运动，在球形包底的开口处形成环缝坡口。

如上所述，本发明的球形包底切割工装及其切割工艺，具有以下有益效果：在本发明中，切割平台上开设有包底容置孔，包底容置孔的开孔尺寸小于球形包底的开口尺寸，这样球形包底的底部可经过包底容置孔，球形包底的开口部被限制在切割平台的上方，球形包底的外周壁与包底容置孔相互抵接。由于球形包底的重量较大，球形包底和切割平台之间的摩擦力比较大，球形包底相对于切割平台难以发生位姿变化。火焰切割机的切割机本体可沿着环形轨道滑动设置在切割平台上，并且割炬通过割炬位姿调节器与切割机本体连接，割炬能够对球形包底周向上的各处进行切割加工、并且能够连续顺畅地对球形包底进行切割加工，从而能够实现对球形包底在高度尺寸上的切割加工以及对球形包底在开口处的坡口加工，实现半自动火焰切割球形包底，保证球形包底的切割质量。

本发明的球形包底切割工装的切割工艺，具有以下有益效果：能使球形包底在高度尺寸上保持统一，即精确割除球形包底在压型时预留的装夹余量，有利于后续与锥形筒体对接组装；能使球形包底的环缝坡口的角度、大小及表面质量满足制作要求，有利于后续与锥形筒体焊接固连；球形包底的固定、调平操作简单易行，提高了工作效率，同时能节约球形包底的切割加工费用。

附图说明

图1显示为现有技术中焊接渣包的示意图；

图2显示为本发明的球形包底切割工装的立体图；

图3显示为图2所示球形包底切割工装的侧视图；

图4显示为图3中A部分的放大图。

元件标号说明

1 切割平台

11 包底容置孔

12 环形轨道

121 环形凹槽

13 平台支脚

2 火焰切割机

21 切割机本体

22 割炬位姿调节器

23 割炬

3 焊接渣包

31 球形包底

311 环缝坡口

32 锥形筒体

33 环形焊缝

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，焊接渣包3包括球形包底31和锥形筒体32，球形包底31和锥形筒体32在对接处通过环形焊缝33固连。

如图2、图3、图4所示，本发明提供一种球形包底切割工装，包括：

切割平台1，切割平台1上开设有包底容置孔11，包底容置孔11的开孔尺寸小于球形包底31的开口尺寸，切割平台1上设有以包底容置孔11为中心的环形轨道12；包底容置孔11可以呈正多边形，也可以呈圆形；

火焰切割机2，火焰切割机2包括切割机本体21、割炬位姿调节器22以及割炬23，切割机本体21滑动设置在环形轨道12上，割炬位姿调节器22设在切割机本体21上，割炬23设在割炬位姿调节器22上。

在本发明中，切割平台1上开设有包底容置孔11，包底容置孔11的开孔尺寸小于球形包底31的开口尺寸，这样球形包底31的底部可经过包底容置孔11，球形包底31的开口部被限制在切割平台1的上方，球形包底31的外周壁与包底容置孔11相互抵接。由于球形包底31的重量较大，球形包底31和切割平台1之间的摩擦力比较大，球形包底31相对于切割平台1难以发生位姿变化。火焰切割机2的切割机本体21可沿着环形轨道12滑动设置在切割平台1上，并且割炬23通过割炬位姿调节器22与切割机本体21连接，割炬23能够对球形包底31周向上的各处进行切割加工、并且能够连续顺畅地对球形包底31进行切割加工，从而能够实现对球形包底31在高度尺寸上的切割加工以及对球形包底31在开口处的坡口加工，实现半自动火焰切割球形包底31，保证球形包底31的切割质量。

因此，本发明的球形包底切割工装结构简单，投入成本低，便于球形包底31的切割加工，保证球形包底31的高度尺寸及坡口质量，提升球形包底31的切割加工效率。

为了提高上述球形包底31摆放的稳定性，上述包底容置孔11呈圆形。

进一步的，为了使上述包底容置孔11与球形包底31更加贴合，包底容置孔11的孔壁与球形包底31的外周壁相适配。

上述环形轨道12包括同心分布的两个环形凹槽121，切割机本体21具有多对滚轮，两个环形凹槽121的间距与每对滚轮中两个滚轮的间距相适配。位于切割机本体21一侧的滚轮被限制在对应的环形凹槽121内。

为了便于摆放上述切割平台1，上述切割平台1上设有多个平台支脚13，所有平台支脚13以包底容置孔11为中心圆周分布在切割平台1上。

为了调整上述割炬23的高度和角度，上述割炬位姿调节器22包括相互连接的高度伸缩器和角度摆动器，高度伸缩器与切割机本体21连接，角度摆动器与割炬23连接。

为了简化上述切割平台1，上述切割平台1呈圆盘状，上述包底容置孔11开设在切割平台1的中心处。

本发明还提供一种上述球形包底切割工装的切割工艺，包括以下步骤：

S1，吊放包底：将球形包底31吊放至切割平台1的包底容置孔11上，并且使球形包底31开口朝上；

S2，调平包底：在球形包底31同一圆周上取至少三个调平点，使所有调平点相对于切割平台1的距离相等；例如，使球形包底31的开口缘相对于切割平台1的距离为300mm；

S3，高度尺寸加工：通过割炬位姿调节器22调整割炬23相对于球形包底31的高度，使割炬23的切割方向平行于切割平台1的台面，驱使切割机本体21沿着环形轨道12圆周运动，切割掉球形包底31在压型时所预留的装夹余量(参见图3，装夹余量为球形包底31点划线以上的部分)；

S4，环缝坡口加工：通过割炬位姿调节器22调整割炬23相对于球形包底31的角度，使割炬23的切割方向与所需环缝坡口的角度一致，驱使切割机本体21沿着环形轨道12圆周运动，在球形包底31的开口处形成环缝坡口311(参见图4)。

采用上述球形包底切割工装的切割工艺，具备以下优点：

1、能使球形包底31在高度尺寸上保持统一，即精确割除球形包底31在压型时预留的装夹余量，有利于后续与锥形筒体32对接组装；

2、能使球形包底31的环缝坡口311的角度、大小及表面质量满足制作要求，有利于后续与锥形筒体32焊接固连；

3、球形包底31的固定、调平操作简单易行，提高了工作效率，同时能节约球形包底31的切割加工费用。

综上所述，本发明的球形包底切割工装及其切割工艺能够保证球形包底31的高度尺寸以及坡口质量，提升球形包底31的切割加工效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种球形包底切割工装，其特征在于，包括：

切割平台(1)，切割平台(1)上开设有包底容置孔(11)，包底容置孔(11)的开孔尺寸小于球形包底(31)的开口尺寸，切割平台(1)上设有以包底容置孔(11)为中心的环形轨道(12)；

火焰切割机(2)，火焰切割机(2)包括切割机本体(21)、割炬位姿调节器(22)以及割炬(23)，切割机本体(21)滑动设置在环形轨道(12)上，割炬位姿调节器(22)设在切割机本体(21)上，割炬(23)设在割炬位姿调节器(22)上。

2.根据权利要求1所述的球形包底切割工装，其特征在于：所述包底容置孔(11)呈圆形。

3.根据权利要求2所述的球形包底切割工装，其特征在于：所述包底容置孔(11)的孔壁与球形包底(31)的外周壁相适配。

4.根据权利要求1所述的球形包底切割工装，其特征在于：所述环形轨道(12)包括同心分布的两个环形凹槽(121)，切割机本体(21)具有多对滚轮，两个环形凹槽(121)的间距与每对滚轮中两个滚轮的间距相适配。

5.根据权利要求1所述的球形包底切割工装，其特征在于：所述切割平台(1)上设有多个平台支脚(13)，所有平台支脚(13)以包底容置孔(11)为中心圆周分布在切割平台(1)上。

6.根据权利要求1所述的球形包底切割工装，其特征在于：所述割炬位姿调节器(22)包括相互连接的高度伸缩器和角度摆动器，高度伸缩器与切割机本体(21)连接，角度摆动器与割炬(23)连接。

7.根据权利要求1所述的球形包底切割工装，其特征在于：所述切割平台(1)呈圆盘状，所述包底容置孔(11)开设在切割平台(1)的中心处。

8.一种如权利要求1至权利要求7任一项所述球形包底切割工装的切割工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1，吊放包底：将球形包底(31)吊放至切割平台(1)的包底容置孔(11)上，并且使球形包底(31)开口朝上；

S2，调平包底：在球形包底(31)同一圆周上取至少三个调平点，使所有调平点相对于切割平台(1)的距离相等；

S3，高度尺寸加工：通过割炬位姿调节器(22)调整割炬(23)相对于球形包底(31)的高度，使割炬(23)的切割方向平行于切割平台(1)的台面，驱使切割机本体(21)沿着环形轨道(12)圆周运动，切割掉球形包底(31)在压型时所预留的装夹余量；

S4，环缝坡口加工：通过割炬位姿调节器(22)调整割炬(23)相对于球形包底(31)的角度，使割炬(23)的切割方向与所需环缝坡口的角度一致，驱使切割机本体(21)沿着环形轨道(12)圆周运动，在球形包底(31)的开口处形成环缝坡口(311)。