CN110153389B - 一种连铸连轧铜管的在线环切装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种连铸连轧铜管的在线环切装置，包括底座、电动机、主动齿轮、被动齿轮、回转箱、左支架、右支架、环切刀、托辊组件；本申请中铜管不动但环切刀动，利用圆盘状刀片与一对托辊组成三爪夹持副对铜管进行夹持固定，此处圆盘状刀片既是环切装置又是夹持固定装置，一边夹持固定一边裁切，解决了现有技术中先夹持再切割再松开、切割过程复杂、操作人员劳动强度增大、工作效率低的技术问题；且结构简单、成本较低，解决了现有的机械自动化切割设备大多结构比较复杂，价格昂贵，切割成本较高的技术问题。

Description

一种连铸连轧铜管的在线环切装置

技术领域

本发明涉及铜加工技术领域，尤其是涉及一种连铸连轧铜管的在线环切装置。

背景技术

国内生产铜管的加工企业，多数采用连铸连轧加工工艺，在行星轧制后的铜管末端会存有工艺废料(非管状)，现有技术中多为人工用管子圆盘状刀片进行切割，生产效率较低，不能实现智能生产。另一种方法是通过机械切割，现有的机械自动化切割设备大多比较复杂，价格昂贵，切割成本较高，而且现有的切割设备切割之前要先将管材定位，通过人工或机械(液压或气压)的方式将管材固定，产生表面夹痕，取管时再松开，切割过程复杂，操作人员劳动强度增大，工作效率低。如何快速的在线切割铜管，是提高生产率要克服的问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种连铸连轧铜管的在线环切装置。

为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种连铸连轧铜管的在线环切装置，包括底座、电动机、主动齿轮、被动齿轮、回转箱、左支架、右支架、用于公转的同时切割铜管的环切刀、用于承托所述铜管的托辊组件；

所述底座包括底板以及直线滑动导轨，所述直线滑动导轨固定在地面上，所述底板的下表面上设置有滑槽，所述底板上的滑槽套设在所述直线滑动导轨上构成直线滑动副以用于轴向直线移动所述在线环切装置；

所述左支架与右支架设置在所述底板的上表面上，所述左支架与右支架上均设置有轴承；

所述回转箱包括位于中间的回转箱主体、用作转轴的左空心管以及用作转轴的右空心管，所述左空心管设置于所述回转箱主体的轴向左端的外端面上，所述右空心管设置于所述回转箱主体的轴向右端的外端面上，所述左空心管内插在所述左支架上的轴承的内圈中且所述右空心管内插在所述右支架上的轴承的内圈中以用于所述回转箱的自转，所述回转箱主体的轴向两端、左空心管的轴向两端以及右空心管的轴向两端均敞口以用于铜管从回转箱中水平穿过；

所述环切刀包括圆盘状刀片、用于承托圆盘状刀片自转的U形刀架、用于支撑所述U形刀架且给公转着的U形刀架施加压力的弹性伸缩杆，所述圆盘状刀片位于所述回转箱的箱中，所述圆盘状刀片套设在刀轴上且刀轴的两端内插在所述U形刀架上的左右两个轴承中以用于圆盘状刀片的自转，所述U形刀架设置在所述弹性伸缩杆的一端上以用于凭借弹性伸缩杆被压缩后的回弹力推动U形刀架向公转轴线移动，所述弹性伸缩杆的另一端设置在所述回转箱主体的侧面箱壁上；

所述托辊组件包括两个托辊、用于承托托辊自转的U形辊架、用于支撑所述U形辊架的支撑杆，两个托辊均位于所述回转箱的箱中，所述托辊的转轴的两端内插在所述U形辊架上的左右两个轴承中以用于托辊的自转，所述U形辊架设置于所述支撑杆的一端上，所述支撑杆的另一端设置在所述回转箱主体的侧面箱壁上；

所述圆盘状刀片与两个托辊组成用于对从所述回转箱中穿过的铜管进行夹持固定的三爪夹持副，所述圆盘状刀片与两个托辊均作为三爪夹持副中的一个夹持爪；

所述回转箱上设置有被动齿轮；

所述电动机设置于所述底板的上表面上，所述电动机的输出轴上设置有主动齿轮，所述主动齿轮与被动齿轮啮合连接构成齿轮传动副以用于电动机先带动主动齿轮转动再带动被动齿轮转动再带动所述回转箱转动最终带动环切刀公转。

优选的，所述回转箱主体为长方体状箱；

所述弹性伸缩杆与支撑杆分别设置在所述长方体状箱的两块相互对称的侧面箱壁上。

优选的，所述支撑杆上设置有外螺纹，所述回转箱主体的侧面箱壁的外壁面上设置有手轮，所述手轮通过轴承设置在所述回转箱主体的侧面箱壁的外壁面上，所述手轮的中心通孔为内螺纹孔，所述支撑杆依次从所述回转箱主体的侧面箱壁上的通孔中以及所述手轮中的内螺纹孔中穿过，所述支撑杆上的外螺纹与所述内螺纹孔中的内螺纹构成螺纹连接以用于通过旋拧手轮升降支撑杆最终带动托辊升降。

本申请提供了一种连铸连轧铜管的在线环切装置，包括底座、电动机、主动齿轮、被动齿轮、回转箱、左支架、右支架、用于公转的同时切割铜管的环切刀、用于承托所述铜管的托辊组件；

本申请中铜管不动但环切刀动，铜管被夹持固定不动，环切刀绕铜管公转从而将铜管切断，实现了机械切割，从而解决了现有技术中多为人工用切刀进行切割、生产效率较低、不能实现智能生产的技术问题；

本申请利用圆盘状刀片与一对托辊组成三爪夹持副对铜管进行夹持固定，此处圆盘状刀片既是环切装置又是夹持固定装置，一机两用，不再额外设置夹持装置夹持铜管，圆盘状刀片的刀刃对铜管的夹痕就是切割痕，切断后就是切断面，因此本申请切割完成后不会在铜管上留下夹痕，因此，本申请不像现有技术中的先夹持固定铜管再切割最后再松开铜管那样繁琐，而是一边夹持固定一边裁切，夹持固定与裁切一步同时完成，使得切割过程得到了显著简化，具有切割过程简单，操作人员劳动强度较低，工作效率较高的特点，从而解决了现有技术中先夹持再切割再松开、切割过程复杂、操作人员劳动强度增大、工作效率低的技术问题；且本申请提供的环切装置结构简单、成本较低，解决了现有的机械自动化切割设备大多结构比较复杂，价格昂贵，切割成本较高的技术问题。

附图说明

图1为本申请的实施例1提供的一种连铸连轧铜管的在线环切装置的爆炸分解结构示意图(图1中只剖视了回转箱，剩余其它零部件没有被剖视)；

图2为图1中的在线环切装置的放大结构示意图(鉴于将图1中的爆炸分解零件组装好后，结构图太小，看不清楚，故将组装后结构图进行放大处理，且图2中只剖视了回转箱、轴承、左支架上的轴承座、右支架上的轴承座、左右两个压板、被动齿轮以及铜管，剩余其它零部件没有被剖视)。

图中：1底板，2左支架，201左支架上的轴承座，3右支架，301右支架上的轴承座，4轴承，5回转箱，501回转箱主体，502左空心管，503右空心管，6环切刀，601圆盘状刀片，602U形刀架，603弹性伸缩杆，7托辊组件，701托辊，702 U形辊架，703支撑杆，8主动齿轮，9被动齿轮，10电动机，11铜管，12压板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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的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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴向”、“径向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”，可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征的的正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征的正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1～2，图1为本申请的实施例1提供的一种连铸连轧铜管的在线环切装置的爆炸分解结构示意图；图2为图1中的在线环切装置的放大结构示意图。图中：底板1，左支架2，左支架上的轴承座201，右支架3，右支架上的轴承座301，轴承4，回转箱5，回转箱主体501，左空心管502，右空心管503，环切刀6，圆盘状刀片601，U形刀架602，弹性伸缩杆603，托辊组件7，托辊701，U形辊架702，支撑杆703，主动齿轮8，被动齿轮9，电动机10，铜管11，压板12。

实施例1

本申请提供了一种连铸连轧铜管的在线环切装置，包括底座、电动机10、主动齿轮8、被动齿轮9、回转箱5、左支架2、右支架3、用于公转的同时切割铜管11的环切刀6、用于承托所述铜管11的托辊组件7；

所述底座包括底板1以及直线滑动导轨，所述直线滑动导轨固定在地面上，所述底板1的下表面上设置有滑槽，所述底板1上的滑槽套设在所述直线滑动导轨上构成直线滑动副以用于轴向直线移动所述在线环切装置；

所述左支架2与右支架3设置在所述底板1的上表面上，所述左支架2与右支架3上均设置有轴承4；

所述回转箱5包括位于中间的回转箱主体501、用作转轴的左空心管502以及用作转轴的右空心管503，所述左空心管502设置于所述回转箱主体501的轴向左端的外端面上，所述右空心管503设置于所述回转箱主体501的轴向右端的外端面上，所述左空心管502内插在所述左支架2上的轴承4的内圈中且所述右空心管503内插在所述右支架3上的轴承4的内圈中以用于所述回转箱5的自转，所述回转箱主体501的轴向两端、左空心管502的轴向两端以及右空心管503的轴向两端均敞口以用于铜管11从回转箱5中水平穿过；

所述环切刀6包括圆盘状刀片601、用于承托圆盘状刀片601自转的U形刀架602、用于支撑所述U形刀架602且给公转着的U形刀架602施加压力的弹性伸缩杆603，所述圆盘状刀片601位于所述回转箱5的箱中，所述圆盘状刀片601套设在刀轴上且刀轴的两端内插在所述U形刀架602上的左右两个轴承中以用于圆盘状刀片601的自转，所述U形刀架602设置在所述弹性伸缩杆603的一端上以用于凭借弹性伸缩杆603被压缩后的回弹力推动U形刀架602向公转轴线移动，所述弹性伸缩杆603的另一端设置在所述回转箱主体501的侧面箱壁上；

所述托辊组件7包括两个托辊701、用于承托托辊701自转的U形辊架702、用于支撑所述U形辊架702的支撑杆703，两个托辊701均位于所述回转箱5的箱中，所述托辊701的转轴的两端内插在所述U形辊架上的左右两个轴承中以用于托辊701的自转，所述U形辊架702设置于所述支撑杆703的一端上，所述支撑杆703的另一端设置在所述回转箱主体501的侧面箱壁上；

所述圆盘状刀片601与两个托辊701组成用于对从所述回转箱5中穿过的铜管11进行夹持固定的三爪夹持副，所述圆盘状刀片601与两个托辊701均作为三爪夹持副中的一个夹持爪；

所述回转箱5上设置有被动齿轮9；

所述电动机10设置于所述底板1的上表面上，所述电动机10的输出轴上设置有主动齿轮8，所述主动齿轮8与被动齿轮9啮合连接构成齿轮传动副以用于电动机10先带动主动齿轮8转动再带动被动齿轮9转动再带动所述回转箱5转动最终带动环切刀6公转。

实施例2

本实施例2中，为在实施例1的技术方案的基础上，进一步优选的，所述回转箱主体501为长方体状箱；

所述弹性伸缩杆603与支撑杆703分别设置在所述长方体状箱的两块相互对称的侧面箱壁上。

实施例3

本实施例3中，为在实施例1的技术方案的基础上，进一步优选的，所述支撑杆703上设置有外螺纹，所述回转箱主体501的侧面箱壁的外壁面上设置有手轮，所述手轮通过轴承设置在所述回转箱主体501的侧面箱壁的外壁面上，所述手轮的中心通孔为内螺纹孔，所述支撑杆703依次从所述回转箱主体501的侧面箱壁上的通孔中以及所述手轮中的内螺纹孔中穿过，所述支撑杆703上的外螺纹与所述内螺纹孔中的内螺纹构成螺纹连接以用于通过旋拧手轮升降所述托辊701。实施例3中，托辊701采用螺纹连接进行调节升降，以适应铜管11的外径范围为25-50mm，作用于不同外径的铜管11时，预先升降托辊701以调整托辊701的公转半径。

本申请中，用高速自转的圆盘状刀片601裁切铜管11，单是圆盘状刀片601自己自转是切不断铜管11的，还得不断下压圆盘状刀片601才能切断铜管11，即一边让圆盘状刀片601高速自转一边压迫圆盘状刀片601，这样切割出的口子才能越来越深，最终把铜管11切断。本申请中，圆盘状刀片601围绕铜管360度旋转，弹性伸缩杆603被压缩后的回弹力推动U形刀架向U形刀架的公转轴线移动，进而U形刀架推动圆盘状刀片601向圆盘状刀片601的公转轴线移动，通过高速旋压，将铜管11切断，根据铜管11壁厚(目前壁厚为2.2-3mm)，选择合适的弹性伸缩杆，保证弹性伸缩杆的变形量自X值缩减到(X-3mm)值这整个过程中的回弹力始终大于将铜管11切断的压力值。本申请中，弹性伸缩杆可以是气弹簧，或着是应用于电动车、摩托车或者汽车上的前轮或者后轮上的带有压簧的呈长杆状的减震器，或者是自行设计的简易的弹性伸缩杆，该自行设计的简易的弹性伸缩杆包括压簧、上套管以及下套管，下套管内插在上套管中且可沿上套管的内壁上下直线往复滑动，压簧套设在插在一起的上套管与下套管的外表面上，上套管上设有环形挡片以挡住压簧的上端，下套管上设有环形挡片以挡住压簧的下端，上套管的顶端焊接在所述回转箱主体的侧面箱壁上，所述U形刀架焊接在下套管的底端上。

本申请中，往由圆盘状刀片601与两个托辊701组成的三爪夹持副中内插铜管11时，首先需人工提起U形刀架602，使弹性伸缩杆603处于压缩状态，待铜管11定位后松开U形刀架602，圆盘状刀片601直接接触铜管11表面。

本申请中，优选的，为避免环切快结束时，切断的管尾甩出伤人及跳刀，在该在线环切装置的后方设置气缸夹紧机构，该气缸夹紧机构安装在压板12上，底板1上设置气动换向阀，实现对铜管的管尾的夹紧固定。

本申请提供了一种连铸连轧铜管的在线环切装置，包括底座、电动机10、主动齿轮8、被动齿轮9、回转箱5、左支架2、右支架3、用于公转的同时切割铜管11的环切刀6、用于承托所述铜管11的托辊组件7；

本申请中铜管11不动但环切刀6动，铜管11被夹持固定不动，环切刀6绕铜管11公转从而将铜管11切断，实现了机械切割，从而解决了现有技术中多为人工用切刀进行切割、生产效率较低、不能实现智能生产的技术问题；

本申请利用圆盘状刀片601与一对托辊701组成三爪夹持副对铜管11进行夹持固定，此处圆盘状刀片601既是环切装置又是夹持固定装置，一机两用，不再额外设置夹持装置夹持铜管11，圆盘状刀片601的刀刃对铜管11的夹痕就是切割痕，切断后就是切断面，因此本申请切割完成后不会在铜管11上留下夹痕，因此，本申请不像现有技术中的先夹持固定铜管11再切割最后再松开铜管11那样繁琐，而是一边夹持固定一边裁切，夹持固定与裁切一步同时完成，使得切割过程得到了显著简化，具有切割过程简单，操作人员劳动强度较低，工作效率较高的特点，从而解决了现有技术中先夹持再切割再松开、切割过程复杂、操作人员劳动强度增大、工作效率低的技术问题；且本申请提供的环切装置结构简单、成本较低，解决了现有的机械自动化切割设备大多结构比较复杂，价格昂贵，切割成本较高的技术问题。

本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。

本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种连铸连轧铜管的在线环切装置，其特征在于，包括底座、电动机、主动齿轮、被动齿轮、回转箱、左支架、右支架、用于公转的同时切割铜管的环切刀、用于承托所述铜管的托辊组件；

所述底座包括底板以及直线滑动导轨，所述直线滑动导轨固定在地面上，所述底板的下表面上设置有滑槽，所述底板上的滑槽套设在所述直线滑动导轨上构成直线滑动副以用于轴向直线移动所述在线环切装置；

所述左支架与右支架设置在所述底板的上表面上，所述左支架与右支架上均设置有轴承；

所述回转箱包括位于中间的回转箱主体、用作转轴的左空心管以及用作转轴的右空心管，所述左空心管设置于所述回转箱主体的轴向左端的外端面上，所述右空心管设置于所述回转箱主体的轴向右端的外端面上，所述左空心管内插在所述左支架上的轴承的内圈中且所述右空心管内插在所述右支架上的轴承的内圈中以用于所述回转箱的自转，所述回转箱主体的轴向两端、左空心管的轴向两端以及右空心管的轴向两端均敞口以用于铜管从回转箱中水平穿过；

所述环切刀包括圆盘状刀片、用于承托圆盘状刀片自转的U形刀架、用于支撑所述U形刀架且给公转着的U形刀架施加压力的弹性伸缩杆，所述圆盘状刀片位于所述回转箱的箱中，所述圆盘状刀片套设在刀轴上且刀轴的两端内插在所述U形刀架上的左右两个轴承中以用于圆盘状刀片的自转，所述U形刀架设置在所述弹性伸缩杆的一端上以用于凭借弹性伸缩杆被压缩后的回弹力推动U形刀架向公转轴线移动，所述弹性伸缩杆的另一端设置在所述回转箱主体的侧面箱壁上；

所述托辊组件包括两个托辊、用于承托托辊自转的U形辊架、用于支撑所述U形辊架的支撑杆，两个托辊均位于所述回转箱的箱中，所述托辊的转轴的两端内插在所述U形辊架上的左右两个轴承中以用于托辊的自转，所述U形辊架设置于所述支撑杆的一端上，所述支撑杆的另一端设置在所述回转箱主体的侧面箱壁上；

所述圆盘状刀片与两个托辊组成用于对从所述回转箱中穿过的铜管进行夹持固定的三爪夹持副，所述圆盘状刀片与两个托辊均作为三爪夹持副中的一个夹持爪；

所述回转箱上设置有被动齿轮；

所述电动机设置于所述底板的上表面上，所述电动机的输出轴上设置有主动齿轮，所述主动齿轮与被动齿轮啮合连接构成齿轮传动副以用于电动机先带动主动齿轮转动再带动被动齿轮转动再带动所述回转箱转动最终带动环切刀公转；

所述回转箱主体为长方体状箱；

所述弹性伸缩杆与支撑杆分别设置在所述长方体状箱的两块相互对称的侧面箱壁上；

所述支撑杆上设置有外螺纹，所述回转箱主体的侧面箱壁的外壁面上设置有手轮，所述手轮通过轴承设置在所述回转箱主体的侧面箱壁的外壁面上，所述手轮的中心通孔为内螺纹孔，所述支撑杆依次从所述回转箱主体的侧面箱壁上的通孔中以及所述手轮中的内螺纹孔中穿过，所述支撑杆上的外螺纹与所述内螺纹孔中的内螺纹构成螺纹连接以用于通过旋拧手轮升降支撑杆最终带动托辊升降。

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