CN110640332B - 一种钟罩式变压器油箱下节折弯底板开孔工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钟罩式变压器油箱下节折弯底板开孔工装，包括电磁铁底座、电气控制系统、Y向移动导轨、Y向主动齿轮组、滑块A、绕X向旋转主动齿轮、X向移动旋转结构组、X向主动齿轮组、割枪夹持装置、固定螺栓组以及激光笔，所述电磁铁底座将装置整体固定安装于下节底板的平面上，所述电气控制系统与割枪电性连接，所述Y向移动导轨上设有高精度刻度尺，所述滑块A套装于Y向移动导轨外侧。本发明整体结构紧凑、维修方便、操作简便灵活，使用后省去了管接头安装孔的放样划线工序，仅需根据图纸尺寸定位管接头安装孔的中心即可，同时使得管接头安装孔的自身尺寸和定位尺寸具有统一性，从而大大提高管接头安装孔的开孔质量和工作效率。

Description

一种钟罩式变压器油箱下节折弯底板开孔工装

技术领域

本发明涉及开孔装置领域，具体为一种钟罩式变压器油箱下节折弯底板开孔工装。

背景技术

工件(油箱下节折弯底板)的外形结构见附图2。工件的折弯角度α的范围为90°-160°，直径为D(165mm-325mm)的孔是在工件折弯后再进行切割。本发明公开了一种常规钟罩式变压器油箱下节折弯底板开孔工装，是一种在下节油箱折弯底板的斜立面(特别是在竖直面和斜立面共存时)上，进行切割冷却管接头安装孔的开孔装置。

传统下节折弯底板上冷却管接头安装孔的切割方式，是先在开孔位置进行人工放样，底板折弯后使用手工气割进行切割。该方法工作效率低、定位精度低，且切割面呈锯齿状、不光滑，增加了焊接难度并易形成焊接缺陷。为了提高下节折弯底板开孔的工作效率、切割质量和位置精度，需要设计一种钟罩式变压器油箱下节折弯底板开孔装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钟罩式变压器油箱下节折弯底板开孔工装，以解决传统的下节折弯底板切割方式工作效率低、定位精度低，且切割面呈锯齿状、不光滑，增加了焊接难度并易形成焊接缺陷的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钟罩式变压器油箱下节折弯底板开孔工装，包括电磁铁底座、电气控制系统、Y向移动导轨、Y向主动齿轮组、滑块A、绕X向旋转主动齿轮、X向移动旋转结构组、X向主动齿轮组、割枪夹持装置、固定螺栓组以及激光笔，所述电磁铁底座将装置整体固定安装于下节底板的平面上，所述电气控制系统与割枪电性连接，所述Y向移动导轨上设有高精度刻度尺，所述滑块A套装于Y向移动导轨外侧，所述滑块A固定安装有X向移动旋转结构组，所述X向移动旋转结构组在远离滑块A的一端设置有激光笔，所述割枪夹持装置通过固定螺栓组安装于X向移动旋转结构组的端处，所述电气控制系统集成于一张面板上并固定安装于电磁铁底座上，所述X向移动旋转结构组、割枪夹持装置以及固定螺栓组通过键槽和螺栓固定连接，所述X向移动旋转结构组以及激光笔通过螺纹连接安装成一个整体；通过Y向主动齿轮组和激光笔实现滑块的Y向定位，通过电气控制系统、绕X向旋转主动齿轮和绕X向移动旋转结构组组实现割枪夹持装置做绕X向旋转运动，通过电气控制系统、X向主动齿轮组和X向移动旋转结构组实现割枪夹持装置做X向运动，从而带动割枪工作实现对钟罩式变压器油箱下节折弯底板的工作开孔。

作为上述方案的进一步改进，所述电气控制系统包括信号继电器、开关A、开关B、开关C、时间继电器、X向移动动力电机、倒顺开关以及绕X向旋转动力电机。

作为上述方案的进一步改进，所述Y向主动齿轮组包括长轴齿轮A和限位螺母A，所述长轴齿轮A通过限位螺母A安装在滑块A上，所述长轴齿轮A与Y向移动导轨通过齿轮啮合。

作为上述方案的进一步改进，所述滑块A通过滑块基座安装于Y向移动导轨外侧，且滑块基座的一侧设置有X向移动导轨。

作为上述方案的进一步改进，所述X向主动齿轮组包括长轴齿轮B、限位螺母B和X向移动主动轮，所述长轴齿轮B通过限位螺母B安装在滑块A上，所述X向移动主动轮与长轴齿轮B的一端固定连接，所述X向移动主动轮与X向移动动力电机通过齿轮啮合连接，所述X向移动旋转结构组包括限位螺母C、轴承、绕X向旋转轴、X向从动管，所述限位螺母C和轴承均设置有两个，所述绕X向旋转轴与X向从动管通过限位螺母C以及轴承连接成一个整体，所述X向从动管通过键槽结构安装在X向移动导轨中，所述X向从动管上设置有齿条，且X向从动管与长轴齿轮B通过齿轮啮合连接，所述固定螺栓组包括螺栓A和异形螺母，所述异形螺母上加工有两个平行的平台，且异形螺母整体呈凸台状。使得绕X向旋转轴能在X向从动管中旋转，以及X向从动管在X向移动导轨内部滑动，同时利用限位螺母C对X向移动旋转结构组在X向的移动进行限位，且通过X向从动管上与长轴齿轮通过齿轮啮合实现X向移动旋转结构组在X向上的移动。

作为上述方案的进一步改进，所述割枪加持装置包括摆杆和割枪安装管，所述摆杆上加工有带刻度的导轨槽，所述割枪安装管与摆杆的一端固定连接，割枪通过螺纹连接安装于割枪安装管的内部，所述割枪安装管具有足够的长度；保证了割枪与工件斜面间的有效作业间距。

本发明提供了一种钟罩式变压器油箱下节折弯底板开孔工装，具备以下有益效果：

本发明通过Y向主动齿轮组和激光笔实现滑块的Y向定位，通过电气控制系统、绕X向旋转主动齿轮和绕X向移动旋转结构组实现割枪夹持装置做绕X向旋转运动，通过电气控制系统、X向主动齿轮组和X向移动旋转结构组实现割枪夹持装置做X向运动，从而带动割枪工作实现对钟罩式变压器油箱下节折弯底板的工作开孔，且装置整体结构紧凑、维修方便、操作简便灵活，使用后省去了管接头安装孔的放样划线工序，仅需根据图纸尺寸定位管接头安装孔的中心即可，同时使得管接头安装孔的自身尺寸和定位尺寸具有统一性，从而大大提高管接头安装孔的开孔质量和工作效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为工件外形图；

图3为本发明的电气控制系统电路图；

图4为本发明的Y向主动齿轮组结构示意图；

图5为本发明的滑块基座结构示意图；

图6为本发明的X向主动齿轮组结构示意图；

图7为本发明的X向移动旋转结构组结构示意图；

图8为本发明的固定螺栓组结构示意图；

图9为本发明的割枪夹持装置结构示意图。

图中：1、电磁铁底座；2、电气控制系统；3、Y向移动导轨；4、Y向主动齿轮组；5、滑块A；6、X向旋转主动齿轮；7、X向移动旋转结构组；8、X向主动齿轮组；9、割枪夹持装置；10、固定螺栓组；11、激光笔；12、信号继电器；13、开关A；14、开关B；15、开关C；16、时间继电器；17、X向移动动力电机；18、倒顺开关；19、绕X向旋转动力电机；20、长轴齿轮A；21、限位螺母A；22、滑块基座；23、X向移动导轨；24、长轴齿轮B；25、限位螺母B；26、X向移动主动轮；27、限位螺母C；28、轴承；29、绕X向旋转轴；30、X向从动管；31、螺栓A；32、异形螺母；33、摆杆；34、割枪安装管。

具体实施方式

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。

如图1-9所示，本发明提供一种技术方案：一种钟罩式变压器油箱下节折弯底板开孔工装，包括电磁铁底座1、电气控制系统2、Y向移动导轨3、Y向主动齿轮组4、滑块A5、绕X向旋转主动齿轮6、X向移动旋转结构组7、X向主动齿轮组8、割枪夹持装置9、固定螺栓组10以及激光笔11，所述电磁铁底座1将装置整体固定安装于下节底板的平面上，所述电气控制系统2与割枪电性连接，所述Y向移动导轨3上设有高精度刻度尺，所述滑块A5套装于Y向移动导轨3外侧，所述滑块A5固定安装有X向移动旋转结构组7，所述X向移动旋转结构组在远离滑块A5的一端设置有激光笔11，所述割枪夹持装置9通过固定螺栓组10安装于X向移动旋转结构组7的端处，所述电气控制系统2集成于一张面板上并固定安装于电磁铁底座1上，所述X向移动旋转结构组7、割枪夹持装置9以及固定螺栓组10通过键槽和螺栓固定连接，所述X向移动旋转结构组7以及激光笔11通过螺纹连接安装成一个整体。

所述电气控制系统2包括信号继电器12、开关A13、开关B14、开关C15、时间继电器16、X向移动动力电机17、倒顺开关18以及绕X向旋转动力电机19，所述信号继电器12用于控制割枪的起弧以及熄弧，所述开关A13一般情况下长期处于闭合状态，用于紧急情况下断开电路保护信号继电器12，所述开关B14是该电气控制系统2的总开关，所述开关C15是X向移动和绕X向旋转等动作的动力系统保护开关，所述时间继电器16用于开关B14闭合后X向移动和绕X向旋转等动作的动力系统的延迟送电，从而实现信号继电器12优先供电对工件板材预热并击穿,所述X向移动动力电机17和X向主动齿轮组8通过齿轮传动并为其提供动力，实现X向移动旋转结构组7的X向移动，所述倒顺开关18控制X向移动动力电机17的正反转，从而实现割枪能根据工件的尺寸适时调整X向的移动方向，所述绕X向旋转动力电机19和绕X向旋转主动齿轮6通过齿轮传动，从而对绕X向旋转主动齿轮6提供动力，实现X向移动旋转结构组7的X向旋转，从而整体实现割枪优先起弧对工件板材进行预热并击穿，然后使得割枪在保证与切割面合适的工作距离的前提下，同时做X向移动和绕X向旋转，在工件上割出特定的椭圆孔；

所述Y向主动齿轮组4包括长轴齿轮A20和限位螺母A21，所述长轴齿轮A20通过限位螺母A21安装在滑块A5上，所述长轴齿轮A20与Y向移动导轨3通过齿轮啮合，使得可以通过长轴齿轮A20与Y向移动导轨3的啮合传动带动滑块A5在Y向进行移动；

所述滑块A5通过滑块基座22安装于Y向移动导轨3外侧，且滑块基座22的一侧设置有X向移动导轨23；

所述X向主动齿轮组8包括长轴齿轮B24、限位螺母B25和X向移动主动轮26，所述长轴齿轮B24通过限位螺母B25安装在滑块A5上，所述X向移动主动轮26与长轴齿轮B24的一端固定连接，所述X向移动主动轮26与X向移动动力电机17通过齿轮啮合连接，使得可以通过X向移动主动轮26与长轴齿轮之间的传动实现长轴齿轮B24绕其中心旋转，进一步实现长轴齿轮B24的正反转；

所述X向移动旋转结构组7包括限位螺母C27、轴承28、绕X向旋转轴29、X向从动管30，所述限位螺母C27和轴承28均设置有两个，所述绕X向旋转轴29与X向从动管30通过限位螺母C27以及轴承28连接成一个整体，所述X向从动管30通过键槽结构安装在X向移动导轨23中，所述X向从动管30上设置有齿条，且X向从动管30与长轴齿轮B24通过齿轮啮合连接，使得绕X向旋转轴29能在X向从动管30中旋转，以及X向从动管30在X向移动导轨23内部滑动，同时利用限位螺母C27对X向移动旋转结构组7在X向的移动进行限位，且通过X向从动管30上与长轴齿轮通过齿轮啮合实现X向移动旋转结构组7在X向上的移动；

所述固定螺栓组10包括螺栓A31和异形螺母32，所述异形螺母32上加工有两个平行的平台，且异形螺母32整体呈凸台状；

所述割枪加持装置包括摆杆33和割枪安装管34，所述摆杆33上加工有带刻度的导轨槽，所述割枪安装管34与摆杆33的一端固定连接，割枪通过螺纹连接安装于割枪安装管34的内部，所述割枪安装管34具有足够的长度，使得可以根据待开孔的尺寸灵活调整摆杆33与绕X向旋转轴29的安装位置，且异形螺母32的凸台与摆杆33和绕X向旋转轴29上的槽采用过渡配合并用螺栓A31紧固，实现摆杆33按照需要长度固定后随绕X向旋转轴29做圆周运动，同时割枪安装管34具有足够的长度保证了割枪与工件斜面间的有效作业间距。

工作原理：在对工件进行开孔工作时，通过Y向移动导轨3、Y向主动齿轮组4、激光笔11和滑块A5通过键和齿轮的传动实现滑块A5的Y向移动和定位，再通过电气控制系统2、绕X向旋转主动齿轮6和X向移动旋转结构组7实现割枪夹持装置9做绕X向旋转运动，且通过电气控制系统2、X向主动齿轮组8和X向移动旋转结构组7实现割枪夹持装置9做X向运动，而X向移动旋转结构组7、割枪夹持装置9和固定螺栓组10通过键槽和螺栓A31固定连接，实现割枪夹持装置9的定位和固定，从而控制割枪行走的圆形轨迹的半径，在调整好割枪的行走轨迹之后，通过电气控制系统2控制信号继电器12优先供电对工件板材预热并击穿，即可使得割枪在保证与切割面合适的工作距离的前提下，同时做X向移动和绕X向旋转，在工件上割出特定的椭圆孔，完成对钟罩式变压器油箱下节折弯底板的开孔工作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种钟罩式变压器油箱下节折弯底板开孔工装，包括电磁铁底座（1）、电气控制系统（2）、Y向移动导轨（3）、Y向主动齿轮组（4）、滑块A（5）、绕X向旋转主动齿轮（6）、X向移动旋转结构组（7）、X向主动齿轮组（8）、割枪夹持装置（9）、固定螺栓组（10）以及激光笔（11），其特征在于：所述电磁铁底座（1）将装置整体固定安装于下节底板的平面上，所述电气控制系统（2）与割枪电性连接，所述Y向移动导轨（3）上设有高精度刻度尺，所述滑块A（5）套装于Y向移动导轨（3）外侧，所述滑块A（5）固定安装有X向移动旋转结构组（7），所述X向移动旋转结构组在远离滑块A（5）的一端设置有激光笔（11），所述割枪夹持装置（9）通过固定螺栓组（10）安装于X向移动旋转结构组（7）的端处，所述电气控制系统（2）集成于一张面板上并固定安装于电磁铁底座（1）上，所述X向移动旋转结构组（7）、割枪夹持装置（9）以及固定螺栓组（10）通过键槽和螺栓固定连接，所述X向移动旋转结构组（7）以及激光笔（11）通过螺纹连接安装成一个整体；

所述电气控制系统（2）包括信号继电器（12）、开关A（13）、开关B（14）、开关C（15）、时间继电器（16）、X向移动动力电机（17）、倒顺开关（18）以及绕X向旋转动力电机（19）；

所述Y向主动齿轮组（4）包括长轴齿轮A（20）和限位螺母A（21），所述长轴齿轮A（20）通过限位螺母A（21）安装在滑块A（5）上，所述长轴齿轮A（20）与Y向移动导轨（3）通过齿轮啮合；

所述滑块A（5）通过滑块基座（22）安装于Y向移动导轨（3）外侧，且滑块基座（22）的一侧设置有X向移动导轨（23）；

所述X向主动齿轮组（8）包括长轴齿轮B（24）、限位螺母B（25）和X向移动主动轮（26），所述长轴齿轮B（24）通过限位螺母B（25）安装在滑块A（5）上，所述X向移动主动轮（26）与长轴齿轮B（24）的一端固定连接，所述X向移动主动轮（26）与X向移动动力电机（17）通过齿轮啮合连接；

所述X向移动旋转结构组（7）包括限位螺母C（27）、轴承（28）、绕X向旋转轴（29）、X向从动管（30），所述限位螺母C（27）和轴承（28）均设置有两个，所述绕X向旋转轴（29）与X向从动管（30）通过限位螺母C（27）以及轴承（28）连接成一个整体，所述X向从动管（30）通过键槽结构安装在X向移动导轨（23）中，所述X向从动管（30）上设置有齿条，且X向从动管（30）与长轴齿轮B（24）通过齿轮啮合连接。

2.根据权利要求1所述的一种钟罩式变压器油箱下节折弯底板开孔工装，其特征在于：所述固定螺栓组（10）包括螺栓A（31）和异形螺母（32），所述异形螺母（32）上加工有两个平行的平台，且异形螺母（32）整体呈凸台状。

3.根据权利要求1所述的一种钟罩式变压器油箱下节折弯底板开孔工装，其特征在于：所述割枪夹持装置包括摆杆（33）和割枪安装管（34），所述摆杆（33）上加工有带刻度的导轨槽，所述割枪安装管（34）与摆杆（33）的一端固定连接，割枪通过螺纹连接安装于割枪安装管（34）的内部。

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