CN110052750A - 基于便携式切割弹的切割试验台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于便携式切割弹的切割试验台，属于切割设备技术领域，包括机架及机架上的击打机构、夹持机构及固定板；切割弹垂直设置于击打机构的下方，切割弹的喷嘴朝向固定板。通过夹持机构将切割弹固定在机架上，将待切割工件放置在固定板上后，借助上方的击打机构激发切割弹作为切割热源，基于固体火箭发动机燃烧机理和自蔓延高温合成技术设计的便携式燃烧型切割弹，能够在无外界电源、气源等能源和设备的条件下，可实现对放置在机架上的金属及非金属工件进行快速切割。本发明具有体积小、重量轻、携带方便、低成本、操作简单、便捷、使用灵活安全等特点，提高了工作效率及安全性能，可广泛运用于救援抢险、工业制造、战场维修等领域。
Description
技术领域
本发明属于切割设备技术领域，尤其涉及一种基于便携式切割弹的切割试验台。
背景技术
金属切割是国内外工业产业中必备的金属加工工艺，在我国的金属制造业中同样具有举足轻重的作用，其工艺广泛应用于化工石油、航天航空、冶金矿山、建筑铁路以及其他制造业领域中。由此可见, 切割工艺的先进与否直接关系着我国的工业建设与经济发展。同时，金属切割技术也是部队装备战场抢修和抢险救灾中必不可少的重要技术手段，特别是在装备战斗损伤原位修复中更离不开切割技术。
近年来，国内外焊割技术取得了突破性进展。从单一的氧乙炔焰气割发展成为新型工业燃气火焰切割：等离子弧切割、激光切割和水射流切割等多种能源、多种工艺方法在内的现代化切割技术，与此同时又将现代化控制技术与切割技术相结合，研究开发出新一代的全自动切割设备。但是目前常用的焊接和切割技术都必须使用大功率的复杂设备，以及严格的操作技术要求，严重制约了部队在战场或抢险救灾中快速、安全、便携的抢修，影响部队的灵活机动。同时存在设备昂贵、不够灵活轻便及切割燃料更换不方便，甚至存在气体爆炸危险等缺点，影响了传统金属切割设备的普及。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于便携式切割弹的切割试验台，旨在解决上述现有技术中的金属切割设备存在使用费用高、灵活性不足，以及等离子切割燃料使用更换不方便、危险程度高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种基于便携式切割弹的切割试验台，包括机架，所述机架上设有用于激发切割弹底火的击打机构、用于放置切割弹的夹持机构及用于放置待切割工件的固定板；所述切割弹垂直设置于击打机构的下方，所述切割弹的喷嘴朝向固定板。
优选的，所述击打机构包括击锤、击锤安装板及高度调整板，所述击锤通过限位销与击锤安装板的一端相连，所述击锤安装板的另一端通过紧固件与高度调整板相连，所述高度调整板设置于机架上。
优选的，所述击锤的顶部设有凸台，所述凸台与击锤安装板上的预留孔配合，所述凸台上设有水平销孔，所述销孔与限位销配合，所述限位销设置于击锤安装板的上方；所述高度调整板的上部侧面焊接固定套管，所述击锤安装板的另一端下方设有与套管配合的圆柱体，紧固件贯穿高度调整板及套管对圆柱体进行紧固。
优选的，所述夹持机构包括装弹管和切割弹支杆，所述装弹管为能够容纳切割弹的中空管体；所述切割弹支杆的一端与固定于机架上的支杆安装管相连；所述切割弹支杆的另一端通过夹紧结构与装弹管相连，使切割弹的顶部与切割弹支杆抵接；所述装弹管的底部设有用于将切割弹顶紧在切割弹支杆端部的安全帽；所述切割弹支杆的端部设有与切割弹底火相对应的击针，所述击针设置于击锤的正下方。
优选的，所述夹紧结构包括套筒和锁紧钩，所述套筒套装于装弹管的外部，所述套筒通过紧固件与装弹管相连；所述切割弹支杆的端部设有安装台，所述安装台的中部设有与击针配合的过孔，所述锁紧钩的上部与安装台的边缘转动连接，所述锁紧钩的下端及套筒外壁上设有相互配合的倒钩；所述套筒边缘通过转轴与安装台边缘转动连接，所述转轴与锁紧钩相对应。
优选的，所述击针的外部设有保护盖，所述安装台的顶部设有环形槽，所述保护盖与环形槽螺纹配合，所述保护盖的顶部设有与击针配合的过孔。
优选的，所述机架的中部设有用于调整固定板高度的调整套管，所述固定板的一侧设有支柱，所述调整套管套装于支柱的外侧，所述调整套管通过紧固件与支柱相连。
优选的，所述固定板的上方设有用于固定待切割工件的固定槽板，所述固定槽板由水平移动机构驱动。
优选的，所述水平移动机构包括支架、丝杠和固定于固定槽板底部的滑块，所述滑块与丝杠螺纹配合，所述固定板上设有与滑块配合的滑槽；所述丝杠设置于支架上、且与支架转动连接；所述固定板的两侧设有侧板，所述支柱设置于两侧侧板之间，所述丝杠与支柱相对应、且垂直贯穿两侧板；所述丝杠的末端设有摇把。
优选的，所述固定槽板的上表面设有倒T形槽，所述固定槽板的上方设有用于固定待切割工件的定位压板，所述定位压板通过定位螺钉与固定槽板相连，所述定位螺钉的下端设置于倒T形槽内。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过夹持机构将切割弹固定在机架上，将待切割工件放置在固定板上后，借助上方的击打机构激发切割弹作为切割热源，基于固体火箭发动机燃烧机理和自蔓延高温合成技术设计的便携式燃烧型切割弹，能够在无外界电源、气源等能源和设备的条件下，可实现对金属及非金属构件进行快速切割。本发明具有体积小、重量轻、携带方便、低成本、操作简单、便捷、使用灵活安全等特点，提高了工作效率及安全性能，可广泛运用于救援抢险、工业制造、战场维修等领域，可操作性强，应用价值巨大，市场前景广阔。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例提供的一种基于便携式切割弹的切割试验台的结构示意图；
图2是图1中击打机构和固定板在机架上的布置示意图；
图3是图1中夹持机构的结构示意图；
图4是图3中套筒的半剖图；
图5是图3中夹持机构在安装切割弹时的状态图；
图6是图1中驱动固定槽板的水平移动机构的结构示意图；
图中：00-待切割工件；101.机架，102.击锤，103.击锤安装板，104.限位销，105.高度调整板，106.支杆安装管，107.调整螺钉，108.固定板，109.调整套管，110.支柱,111.立板；
201.切割弹支杆，202.转轴，203.套筒，204.锁紧钩，205.装弹管，206.安全帽，207.击针，208.保护盖，209.紧定螺钉，210.安装台，211-连杆；
301.支架，302.高度调整杆，303.摇把，304.丝杠，305.滑块， 306.固定槽板，307.定位压板，308.定位螺钉，309.锁紧螺钉。
具体实施方式
下面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的一部分实施例，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。
如图2所示的一种基于便携式切割弹的切割试验台，包括机架101，所述机架101上设有用于激发切割弹底火的击打机构、用于放置切割弹的夹持机构及用于放置待切割工件00的固定板108；所述切割弹垂直设置于击打机构的下方，所述切割弹的喷嘴朝向固定板108。其中。机架为角钢焊接而成的门形框架，固定板设置于机架中部，夹持机构设置在机架顶部，击打机构设置在夹持机构的上方。通过夹持机构将切割弹固定在机架上，将待切割工件放置在固定板上后，借助上方的击打机构激发切割弹作为切割热源，基于固体火箭发动机燃烧机理和自蔓延高温合成技术设计的便携式燃烧型切割弹，能够在无外界电源、气源等能源和设备的条件下，可实现对金属及非金属构件进行快速切割。上述切割弹为燃烧型切割弹，在2013年国家知识产权局申请公布号为CN 103182609 A的专利中有详细描述，该切割弹能够适用于野外或战时无电、无气、无设备条件下各种钢结构件的快速应急热及其水下切割。
在本发明的一个优选实施例中，如图2所示，所述击打机构包括击锤102、击锤安装板103及高度调整板105，所述击锤102通过限位销104与击锤安装板103的一端相连，所述击锤安装板103的另一端通过紧固件与高度调整板105相连，所述高度调整板105设置于机架101上。其中，所述击锤102的顶部设有凸台，所述凸台与击锤安装板103上的预留孔配合，所述凸台上设有水平销孔，所述销孔与限位销104配合，所述限位销104设置于击锤安装板103的上方；所述高度调整板105的上部侧面焊接固定套管，所述击锤安装板103的另一端下方设有与套管配合的圆柱体，紧固件贯穿高度调整板105及套管对圆柱体进行紧固。上述结构中所用紧固件为调整螺钉107。将圆柱体插入至高度调整板105侧面的套管内孔中，并通过螺钉107调整锁紧位置，可实现对击锤高度的调节和控制。
在本发明的一个优选实施例中，如图1、3-5所示，所述夹持机构包括装弹管205和切割弹支杆201，所述装弹管205为能够容纳切割弹00的中空管体；所述切割弹支杆201的一端与固定于机架101上的支杆安装管106相连；所述切割弹支杆201的另一端通过夹紧结构与装弹管205相连，使切割弹00的顶部底火与切割弹支杆201抵接；所述装弹管205的底部设有用于将切割弹00顶紧在切割弹支杆201端部的安全帽206；所述切割弹支杆201的端部设有与切割弹底火相对应的击针207，所述击针207设置于击锤102的正下方。将切割弹安装在装弹管内，利用安全帽将切割弹顶紧在切割弹支杆端部。
在本发明的一个具体实施例中，如图3-5所示，所述夹紧结构包括套筒203和锁紧钩204，所述套筒203套装于装弹管205的外部，所述套筒203通过紧固件与装弹管205相连，紧固件选用紧定螺钉209；所述切割弹支杆201的端部设有安装台210，所述安装台210的中部设有与击针207配合的过孔，所述锁紧钩204的上部与安装台210的边缘转动连接，所述锁紧钩204的下端及套筒203外壁上设有相互配合的倒钩；所述套筒203边缘通过转轴202与安装台210边缘转动连接，所述转轴202与锁紧钩204相对应。其中，套筒203边缘固定设有连杆211，连杆211的上端通过转轴202与安装台210边缘转动连接。切割弹支架201为长杆状圆柱体，端部安装台为圆盘状圆柱体，切割弹支杆由这两个圆柱体焊接而成。切割弹支架201可水平插入支架安装管106中，能在水平面内的前后方向上移动，调整好位置后用紧定螺钉107锁紧。使用时，将装弹管205底部接触安装台底部，并置于套筒203中，用定位螺钉209将其锁紧定位，打开锁紧钩204，旋转套筒203（参见图5），切割弹从装弹管205的无螺纹端（上端）装入，继续旋转套筒203，用锁紧钩204锁紧，安全帽206通过拧到装弹管205的下端，将切割弹底部顶紧于安装台210的底面，将击针207放入到安装台210的中心孔中。
进一步优化上述技术方案，如图4所示，所述击针207的外部设有保护盖208，所述安装台210的顶部设有环形槽，所述保护盖208与环形槽螺纹配合，所述保护盖208的顶部设有与击针207配合的过孔。保护盖208通过螺纹拧紧于安装台210的外凸环形槽螺纹端，将击针207底部抵近于切割弹底火底部，保护盖208具有将击针207定位和保护的功能。
在本发明的一个优选实施例中，如图1、2所示，所述机架101的中部设有用于调整固定板108高度的调整套管109，所述固定板108的一侧设有支柱110，所述调整套管109套装于支柱110的外侧，所述调整套管109通过紧固件与支柱110相连，紧固件为调整螺钉107。机架的中部设有立板111，调整套管109焊接固定在立板111的背面，固定板108设置于立板111的前面。利用该结构方便调整固定板108与安全帽206底部之间的距离。
为了方便固定并调整工件的位置，如图1、6所示，所述固定板108的上方设有用于固定待切割工件00的固定槽板306，所述固定槽板306由水平移动机构驱动。其中，所述水平移动机构包括支架302、丝杠304和固定于固定槽板306底部的滑块305，所述滑块305与丝杠304螺纹配合，所述固定板108上设有与滑块305配合的滑槽；所述丝杠304设置于支架302上、且与支架302转动连接；所述固定板108的两侧设有侧板，所述支柱110设置于两侧侧板之间，所述丝杠304与支柱110相对应、且垂直贯穿两侧板；所述丝杠304的末端设有摇把303。通过摇动摇把，可驱动丝杠旋转，进而带动固定槽板及其上固定的工件移动。
如图6所示，所述固定槽板306的上表面设有倒T形槽，所述固定槽板306的上方设有用于固定待切割工件00的定位压板307，所述定位压板307通过定位螺钉308与固定槽板306相连，所述定位螺钉308的下端设置于倒T形槽内。利用该结构方便对待切割工件进行定位及装卸。
为了方便调节待切割工件的高度，如图1、6所示，所述支架301为两个，两个支架301的顶部均通过高度调整杆301与丝杠304转动配合。支架301与高度调整杆302通过锁紧螺钉309实现相对固定。通过调整支架301的位置，使支架301的底座与地面接触，同时将丝杠304穿入支架301顶部的轴承孔中，并通过高度调整杆302和锁紧螺钉309调整固定板108的高度，用锁紧螺钉309将调整好的位置锁紧；将摇把303与丝杠304通过螺纹连接，待切割工件借助定位压板固定于固定槽板306上，定位压板307通过定位螺钉308穿过定位槽板306的T形槽中将待切割工件锁紧。
本发明的应用过程如下：
将击锤102上方的圆柱凸台穿过击锤安装板103的预留孔中，用限位销104插入击锤上方圆柱凸台的销孔中，使击锤102 悬挂在击锤安装板103上。
拉动限位销104，使其脱离击锤102 ，击锤102自由下落，撞击击针207 ，击针207激发切割弹底火，切割弹开始燃烧，摇动摇把303，带动丝杠304旋转，进而带动固定槽板306沿丝杠304移动，进行切割工件，切割弹燃烧完毕后，停止摇动摇把303，打开锁紧钩204，旋转套筒203（参见图5），然后将切割弹从装弹管205中推出，可继续安装切割弹进行切割，直至完成切割作业。
另外，为了提高操作安全系数，可在试验台周围安装摄像头或摄像机类监视设备，操作人员通过摄像机观察操作的全过程，避免出现人员损伤事故。
综上所述，本发明具有体积小、携带方便、低成本、操作简单、便捷、使用灵活安全的优点，是基于一种参考固体火箭发动机燃烧机理设计的便携式切割弹的切割试验台，采用击锤激发切割弹作为切割热源，其中切割弹装填在装弹管中，易于使用和更换；试验台通过水平移动机构来实现待切割工件的固定与移动，能够安全精确有效的完成直线切割。本发明所用切割弹使用简单，提高了安全性；切割试验台整体重量轻、移动方便、操作灵活、效率较高、安全性好，能够较好满足便携式切割的需求。
在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。
Claims (10)
1.一种基于便携式切割弹的切割试验台，其特征在于：包括机架，所述机架上设有用于激发切割弹底火的击打机构、用于放置切割弹的夹持机构及用于放置待切割工件的固定板；所述切割弹垂直设置于击打机构的下方，所述切割弹的喷嘴朝向固定板。
2.根据权利要求1所述的基于便携式切割弹的切割试验台，其特征在于：所述击打机构包括击锤、击锤安装板及高度调整板，所述击锤通过限位销与击锤安装板的一端相连，所述击锤安装板的另一端通过紧固件调整螺钉与高度调整板相连，所述高度调整板设置于机架上。
3.根据权利要求2所述的基于便携式切割弹的切割试验台，其特征在于：所述击锤的顶部设有凸台，所述凸台与击锤安装板上的预留孔配合，所述凸台上设有水平销孔，所述销孔与限位销配合，所述限位销设置于击锤安装板的上方；所述高度调整板的上部侧面焊接固定套管，所述击锤安装板的另一端下方设有与套管配合的圆柱体，紧固件贯穿高度调整板及套管对圆柱体进行紧固。
4.根据权利要求1所述的基于便携式切割弹的切割试验台，其特征在于：所述夹持机构包括装弹管和切割弹支杆，所述装弹管为能够容纳切割弹的中空管体；所述切割弹支杆的一端与固定于机架上的支杆安装管相连；所述切割弹支杆的另一端通过夹紧结构与装弹管相连，使切割弹的顶部与切割弹支杆抵接；所述装弹管的底部设有用于将切割弹顶紧在切割弹支杆端部的安全帽；所述切割弹支杆的端部设有与切割弹底火相对应的击针，所述击针设置于击锤的正下方。
5.根据权利要求4所述的基于便携式切割弹的切割试验台，其特征在于：所述夹紧结构包括套筒和锁紧钩，所述套筒套装于装弹管的外部，所述套筒通过紧固件与装弹管相连；所述切割弹支杆的端部设有安装台，所述安装台的中部设有与击针配合的过孔，所述锁紧钩的上部与安装台的边缘转动连接，所述锁紧钩的下端及套筒外壁上设有相互配合的倒钩；所述套筒边缘通过转轴与安装台边缘转动连接，所述转轴与锁紧钩相对应。
6.根据权利要求4所述的基于便携式切割弹的切割试验台，其特征在于：所述击针的外部设有保护盖，所述安装台的顶部设有环形槽，所述保护盖与环形槽螺纹配合，所述保护盖的顶部设有与击针配合的过孔。
7.根据权利要求1所述的基于便携式切割弹的切割试验台，其特征在于：所述机架的中部设有用于调整固定板高度的调整套管，所述固定板的一侧设有支柱，所述调整套管套装于支柱的外侧，所述调整套管通过紧固件与支柱相连。
8.根据权利要求1-7任一项所述的基于便携式切割弹的切割试验台，其特征在于：所述固定板的上方设有用于固定待切割工件的固定槽板，所述固定槽板由水平移动机构驱动。
9.根据权利要求8所述的基于便携式切割弹的切割试验台，其特征在于：所述水平移动机构包括支架、丝杠和固定于固定槽板底部的滑块，所述滑块与丝杠螺纹配合，所述固定板上设有与滑块配合的滑槽；所述丝杠设置于支架上、且与支架转动连接；所述固定板的两侧设有侧板，所述支柱设置于两侧侧板之间，所述丝杠与支柱相对应、且垂直贯穿两侧板；所述丝杠的末端设有摇把。
10.根据权利要求9所述的基于便携式切割弹的切割试验台，其特征在于：所述固定槽板的上表面设有倒T形槽，所述固定槽板的上方设有用于固定待切割工件的定位压板，所述定位压板通过定位螺钉与固定槽板相连，所述定位螺钉的下端设置于倒T形槽内。
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