CN110625193B - 一种圆筒形扫气箱气口的切割方法、系统及加工系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种圆筒形扫气箱气口的切割方法，包括以下步骤：在板件表面需要切割气口的位置划定多个切割单元，在每个切割单元的四个边角处分别切割一个定位孔，所述定位孔能够限定气口的边界；在板件卷绕成圆形筒体，根据定位孔的定位，在圆形筒体的外圆侧面画出每个气口的切割范围；根据切割范围在圆形筒体的侧壁上分别切割出多个气口。
Description
技术领域
本发明属于扫气箱加工技术领域，具体涉及一种圆筒形扫气箱气口的切割方法、系统及加工系统。
背景技术
部分船舶柴油机的扫气箱是圆形筒体(如曼恩柴油机)，如说明书附图1所示，扫气箱的两侧分布着进气口(用于连接汽水分离器的出口)和排气口(用于连接气缸套的进口)，扫气箱能够连接柴油机的涡轮增压器和气缸体，是柴油机换气系统的重要组成部分。换气质量的完善程度对柴油机的性能有着重大影响，对柴油机的燃烧性能、动力性能、可靠性能起着决定性的作用，而扫气箱的气口位置对柴油机的换气质量有着重要影响。
发明了解到，如图2所示，直接在钢板上切割进气口和排气口，会使得切掉的部分没有金属钢板连接，筒体卷制工序会受力不足，不能形成圆筒曲面卷制。
现有生产工艺生产此结构扫气箱时，需要制作辅助样板，辅助样板需要按照气口的尺寸1:1制作；在板件卷绕成圆形筒体后，将辅助样板卷绕在圆形筒体外部，利用辅助样板画出进气口和排气口的轮廓线，进而手持切割机进行切割。
在另外一种生产工艺中，在板件卷绕成圆形筒体后，利用手工测量尺寸，在圆形筒体的外侧面画出进气口和排气口的轮廓线。
上述两种生产工艺，人工参与的工序较多，样板的制作会增加额外的成本，进气口和排气口的切割精度对工人的工作经验依赖度大，劳动强度高，精度和效率较低。
在另外一种高精度的排气口与进气口的切割工艺中，在圆形筒体卷绕完成后，利用数控相贯线切割机完成切割。但是当扫气箱体积较大时(例如扫气箱的直径1m，长度9m)，数控相贯线切割需要的规格随之增大，生产者需要付出较高的成本才能引进符合切割要求的数控相贯线切割机。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种圆筒形扫气箱气口的切割方法，降低切割方法所耗用成本的同时，提供气口的切割精度和效率。
本发明的第二目的是提供一种圆筒形扫气箱气口的切割系统，用于实施上述圆筒形扫气箱气口的切割方法。
本发明的第三目的是提供一种圆筒形扫气箱的加工系统，基于上述圆筒形扫气箱气口的切割系统，实现扫气箱的制作。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种圆筒形扫气箱气口的切割方法，包括以下步骤：
在板件表面需要切割气口的位置划定多个切割单元，在每个切割单元的四个边角处分别切割一个定位孔，所述定位孔能够限定气口的边界。
在板件卷绕成圆形筒体，根据定位孔的定位，在圆形筒体的外圆侧面画出每个气口的切割范围。
根据切割范围在圆形筒体的侧壁上分别切割出多个气口。
进一步，所述切割单元的划定以及定位孔的切割由数控切割装置完成。
进一步，所述定位孔在板件下料裁切的同时进行切割，定位孔的切割与板件的尺寸切割采用同一个数控切割装置。
进一步，板件卷绕成圆形筒体，利用标尺及画笔在圆形筒体外表面画出切割范围。
本发明还提供一种圆筒形扫气箱气口的定位切割系统，基于所述的圆筒形扫气箱气口的切割方法，包括数控切割装置和火焰切割装置。
所述数控切割装置能够在板件设定位置切割定位孔；所述火焰切割装置用于实现气口的切割。
本发明还提供一种圆筒形扫气箱的加工系统，包括圆筒形扫气箱气口的定位切割系统、卷制设备和焊接设备，所述卷制设备用于将板件卷绕成圆形筒体。
所述焊接设备用于实现相邻圆形筒体之间的焊接以及扫气箱两端端盖的焊接。
本发明的有益效果：
1)在板件卷绕之前，先在板件上切割定位孔，定位孔能够为圆形筒体侧壁上的切割范围划定提供定位点；避免单独测量划分切割范围造成的繁琐劳动以及切割范围划定不精确的情况。
相对于直接在板件上切割进气口，然后卷绕成圆形筒体的工序来说，切掉的钢板较少，方便圆形筒体的卷绕，避免板件无法卷绕成筒体的情况。
2)定位孔的切割设备与板件的尺寸切割设备采用同一个数控切割装置，在板件轧制后进行尺寸切割，然后利用同一套设备实现定位孔的切割，因为切割装置为数控设备，切割单元划定范围及切割精度较高；同时利用扫气箱生产中的设备，避免采用额外数控切割设备造成的成本增加。
3)板件卷绕成圆形筒体后，根据定位孔的定位，在圆形筒体的外圆侧面画出每个气口的切割范围。相对于采用标尺、画笔测量尺寸然后画出辅助样板中开口，然后在圆形筒体表面划线的方式来说：节省了工人的操作时间、操作工序；提高了切割范围划定的精度。
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为现有扫气箱与柴油机其他部件配合使用的示意图；
图2为将扫气箱的圆形筒体局部展开后的示意图；
图3为本发明实施例中具有圆角的气口结构示意图；
图4为本发明实施例中在具有圆角的气口结构中预先设置定位孔的示意图；
图5为本发明实施例中一个切割单元中定位孔在板件上分布的示意图。
图中：1、进气口；2、排气口；3、板件；4、定位孔；5、连接法兰。
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。
需要指出的是，说明书附图1给出了扫气箱在使用状态下的轴测图，可以看出，在扫气箱一侧的进气口1处安装有连接法兰5，连接法兰用于连接汽水分离器。在扫气箱的另一侧，多个排气口2空置，排气口2用于连接气缸。
实施例1
如图1-5所示，本实施例提供一种圆筒形扫气箱气口的切割方法，包括以下步骤：
在板件3表面需要切割气口的位置划定多个切割单元，在每个切割单元的四个边角处分别切割一个定位孔4，所述定位孔4能够限定气口的边界；
在板件3卷绕成圆形筒体，根据定位孔4的定位，在圆形筒体的外圆侧面画出每个气口的切割范围。
根据切割范围在圆形筒体的侧壁上分别切割出多个气口。
具体的，所述气口包括进气口1和排气口2，在本实施例中，进气口的数量为一个，排气口的数量为6个，6个排气口对应6个进气缸。在其他实施方式中，进气口。排气口的数量、大小可由本领域技术人员自行设置，此处不再赘述。
在一些实施方式中，所述气口的四个边角处设有圆角，所述气口的轮廓线由四条直线以及四个圆弧线组成类矩形结构；所述圆弧线与定位孔4中轮廓线的一部分重叠。
在另外一些实施方式中，所述气口为矩形结构，所述定位孔4的轮廓线与气口的轮廓线有部分重叠。
本申请给出了两种形状的气口，当气口具有圆角时，定位孔的一个面为圆弧面。当气口为矩形时，定位孔的两个侧面为相互垂直的平面。
定位孔的形状可以为附图4中的月牙形，也可以为圆弧形、直角三角形、矩形等形状。
所述切割单元的划定以及定位孔4的切割由数控切割装置完成。所述定位孔4在板件3轧制完成后进行切割，与板件3的尺寸切割采用同一个数控切割装置。
具体的，当坯料轧制成板件后，为了使得板件的尺寸符合要求会利用数控切割设备切割得到合适尺寸的板件(即板件下料裁切过程)，同时得到定位孔的切割。
板件3卷绕成圆形筒体，利用标尺及画笔在圆形筒体外表面画出切割范围。所述切割单元的位置由圆形筒体中气口的位置确定。
切割范围划定后，利用火焰切割的方式实现气口的切割。
实施例2
一种圆筒形扫气箱气口的定位切割系统，基于所述的圆筒形扫气箱气口的切割方法，包括数控切割装置和火焰切割装置。
所述数控切割装置能够在板件3设定位置切割定位孔4；所述火焰切割装置用于实现气口的切割。
具体的，此处的火焰切割设备可以采用手持式火焰切割机，工人手持切割设备沿着画定的切割范围进行切割。
实施例3
本实施例提供一种圆筒形扫气箱的加工系统，包括圆筒形扫气箱气口的定位切割系统、卷制设备和焊接设备，所述卷制设备用于将板件3卷绕成圆形筒体。
所述焊接设备用于实现相邻圆形筒体之间的焊接以及扫气箱两端端盖的焊接。
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建筑物基础上，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 (3)
1.一种圆筒形扫气箱气口的切割方法，其特征在于，包括以下步骤：
在板件表面需要切割气口的位置划定多个切割单元，在每个切割单元的四个边角处分别切割一个定位孔，所述定位孔能够限定气口的边界；
所述切割单元的划定以及定位孔的切割由数控切割装置完成；
在板件卷绕成圆形筒体，根据定位孔的定位，在圆形筒体的外圆侧面画出每个气口的切割范围；
根据切割范围在圆形筒体的侧壁上分别切割出多个气口；
所述气口的四个边角处设有圆角，所述气口的轮廓线由四条直线以及四个圆弧线组成类矩形结构；
所述圆弧线与定位孔中轮廓线的一部分重叠；
所述定位孔在板件轧制完成后进行切割，与板件的尺寸切割采用同一个数控切割装置；
板件卷绕成圆形筒体，利用标尺及画笔在圆形筒体外表面画出切割范围；
切割范围划定后，利用火焰切割的方式实现气口的切割。
2.一种圆筒形扫气箱气口的定位切割系统，基于权利要求1中所述的圆筒形扫气箱气口的切割方法，其特征在于,包括数控切割装置和火焰切割装置；
所述数控切割装置能够在板件设定位置切割定位孔；所述火焰切割装置用于实现气口的切割。
3.一种圆筒形扫气箱的加工系统，其特征在于，包括权利要求2中所述的圆筒形扫气箱气口的定位切割系统；
还包括卷制设备和焊接设备，所述卷制设备用于将板件卷绕成圆形筒体；
所述焊接设备用于实现相邻圆形筒体之间的焊接以及扫气箱两端端盖的焊接。
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