CN110640911A - 一种用于预应力混凝土构件的直线切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于预应力混凝土构件的直线切割机，先通过行走机构使本装置沿长线模台长度方向移动，达到所需位置，然后启动切割机构并通过切割升降机构对该横截面的一侧位置进行切割，完成达到切割深度后通过切割横移机构沿着该预切割的横截面移动，此时切割机构对预切割的横截面进行移动切割，直至完成该横截面的切割后，启动切割升降机构带动切割机构上升复位；接着启动行走机构移动到下一所需切割的横截面处，然后进行下一横截面的切割；最终完成整个预应力混凝土构件的切割。因此本发明能通过机器切割预应力混凝土构件，降低人工劳动强度；另外无需预留钢筋切割缝，使长线模台能连续生产预应力构件，提高生产效率，并且能节约钢筋材料。

Description

一种用于预应力混凝土构件的直线切割机

技术领域

本发明涉及一种直线切割机，具体是一种用于预应力混凝土构件的直线切割机。

背景技术

预应力混凝土构件是建筑建设中广泛使用的一种构件，目前长度较长截面形状相同的预应力混凝土构件一般使用长线模台生产，一次生产的长度由长线模台长度决定(长线模台长度远远大于所需使用的预应力混凝土构件长度)；先按照实际长线模台长度生产预应力混凝土构件，然后根据所需的长度将其分割后形成所需的预应力混凝土构件使用。但是现有的将长线模台生产的预应力混凝土构件后续切割的过程，全是人工进行；因此存在如下问题：1、由于采用人工切割，使工人的劳动强度大，并且现场噪音，灰尘较多，导致工人的工作环境较差；2、现有手工切割方式不能切割混凝土，只能切割预应力混凝土内的钢筋，这造成在长线模台上钢筋虽然根据长线模台的长度来铺设，但是在钢筋外部包裹混凝土进行预应力混凝土构件生产时，每达到所需使用的长度后需要停止混凝土包裹钢筋，使部分钢筋裸露(如图7所示)，然后再开始下一个所需长度的预应力混凝土构件生产，从而在长线模台上虽然生成整体的一个预应力混凝土构件，但是相邻混凝土构件之间需要留有钢筋切割缝因此仅是由钢筋连接，并不是混凝土全部连接，这样不仅会造成长线模台无法连续生产预应力构件，生产效率较低；而且相邻混凝土构件之间留下切割钢筋，也会造成材料的浪费。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种用于预应力混凝土构件的直线切割机，能通过机器切割预应力混凝土构件，降低人工劳动强度；另外无需预留钢筋切割缝，使长线模台能连续生产预应力构件，提高生产效率，并且能节约钢筋材料。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于预应力混凝土构件的直线切割机，包括车架、切割机构、切割横移机构、切割升降机构、驱动系统和行走机构；

所述行走机构包括行走液压马达、驻车制动器、减速机、驱动轴、轴承座、主动链轮、行走轮和行走轮固定板；驱动轴通过轴承座固定在车架下部，行走液压马达、驻车制动器和减速机均固定在车架上，行走液压马达的输出端与驻车制动器连接，驻车制动器与减速机的输入端连接，减速机的输出端通过键连接与驱动轴传动；主动链轮装在驱动轴上，行走轮固定板固定在车架下部，行走轮通过轴承装在行走轮固定板一侧；主动链轮与行走轮之间通过驱动链条传动连接；

所述切割升降机构包括支撑架、升降油缸、升降轴、导杆、升降套筒、升降连杆和升降转臂，支撑架固定在车架上，导杆竖直设置、且导杆两端分别与车架和支撑架固定连接，升降套筒套在导杆上并能沿导杆滑动，升降连杆的一端与升降套筒外表面铰接，升降连杆的另一端与升降转臂的一端铰接，升降转臂的另一端与升降轴的外表面固定连接，升降轴水平设置并通过升降轴承座装在支撑架上，升降油缸的一端与支撑架铰接，升降油缸的另一端与驱动连杆的一端铰接，驱动连杆的另一端与升降轴的外表面固定连接；

所述切割横移机构包括横移行走轨道、横移平台、横移驱动齿条、横移液压马达和横移减速机；横移行走轨道水平固定在支撑架上、并与行走机构的行走方向垂直，横移平台装在横移行走轨道上、并通过其下部的行走导向轮沿横移行走轨道移动；横移驱动齿条固定在横移行走轨道的侧部，横移液压马达和横移减速机装在横移平台下部，横移液压马达的输出轴与横移减速机的输入轴连接，横移减速机的输出轴上装有传动齿轮，传动齿轮与横移驱动齿条啮合；

所述切割机构包括圆盘锯片、锯片轴、切割驱动电机、锯片罩和固定支架，固定支架固定在横移平台的下部，锯片轴通过轴承支座装在固定支架下部，锯片轴的一端与圆盘锯片的中心固定连接、锯片轴的另一端装有大带轮，切割驱动电机装在横移平台上部，切割驱动电机的输出轴上装有小带轮，小带轮与大带轮之间通过皮带传动连接，小带轮的直径小于大带轮的直径；

所述驱动系统包括电控液压泵、液压油箱和总控开关，液压油箱与电控液压泵的进油口油路连接，电控液压泵的出油口分别与行走液压马达、升降油缸和横移液压马达油路连接；在电控液压泵和行走液压马达之间的油路上装有比例控制阀Ⅰ，在电控液压泵和升降油缸之间的油路上装有比例控制阀Ⅱ，在电控液压泵和横移液压马达之间的油路上装有比例控制阀Ⅲ；电控液压泵和切割驱动电机均通过总控开关接电源。

进一步，还包括喷水机构，喷水机构包括冷却水喷管、供水管路、供水卷筒、卷筒支座和力矩电机，卷筒支座固定在车架上，供水卷筒两端的转轴通过轴承装在卷筒支座上，力矩电机固定在卷筒支座上、且其输出端与供水卷筒一端的转轴通过链条传动连接，力矩电机与总控开关电连接，供水管路缠绕在供水卷筒上，冷却水喷管固定在锯片罩外表面且朝向圆盘锯片，供水管路的一端与冷却水喷管连通，供水管路的另一端与外部水源连通。设置喷水机构能在圆盘锯片对预应力混凝土构件进行切割时，对圆盘锯片喷水，从而不仅能对圆盘锯片降温，保证其工作稳定性，而且能抑制切割过程中产生的粉尘。

进一步，所述行走机构还包括涨紧链轮，涨紧链轮固定在行走轮固定板侧部，使驱动链条与涨紧链轮啮合传动。通过设置涨紧链轮能提高驱动链条的绷紧度，保证其对主动链轮与行走轮之间的传动。

进一步，所述比例控制阀Ⅰ、比例控制阀Ⅱ和比例控制阀Ⅲ均为电控及手动一体的比例控制阀。采用这种比例控制阀是其不仅能采用电控方式控制比例控制阀的开度，也能通过手动直接控制比例控制阀的开度；便于工作人员的使用。

进一步，还包括升降限位机构，升降限位机构包括限位调整螺杆、限位调整锁紧螺母、方管插销和限位空心方管，限位空心方管的侧部等间距开设一排限位通孔，横移行走轨道开设安装孔，方管插销穿过任一限位通孔插入安装孔内，使限位空心方管竖直装在横移行走轨道下部，限位调整螺杆的下端通过限位调整锁紧螺母竖直固定在车架上，在横移行走轨道下降时限位调整螺杆的上端与限位空心方管的下端接触，对横移行走轨道下降距离进行限位。设置升降限位机构能在圆盘锯片切割预应力混凝土构件时，对其下降的最大距离进行限位从而保证其在完成预应力混凝土构件切割后停止，不会对长线模台造成损坏。

与现有技术相比，本发明采用车架、切割机构、切割横移机构、切割升降机构、驱动系统和行走机构相结合方式，先通过行走机构使本装置沿长线模台长度方向移动，达到所需位置，然后启动切割机构，并通过切割升降机构带动切割机构下降对该横截面的一侧位置进行切割，完成达到切割深度后通过切割横移机构沿着该预切割的横截面移动，此时切割机构对预切割的横截面进行移动切割，直至完成该横截面的切割后，启动切割升降机构带动切割机构上升复位；接着启动行走机构移动到下一所需切割的横截面处，然后进行下一横截面的切割；最终完成整个预应力混凝土构件的切割。因此本发明能通过机器切割预应力混凝土构件，降低人工劳动强度；另外无需预留钢筋切割缝，使长线模台能连续生产预应力构件，提高生产效率，并且能节约钢筋材料。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明中行走机构的立体结构示意图；

图3是本发明中切割横移机构及切割机构的立体结构示意图；

图4是本发明中切割升降机构的立体结构示意图；

图5是本发明的结构主视图；

图6是图5的左视图；

图7是采用现有方法切割的整个预应力混凝土构件的结构示意图；

图8是采用本发明切割的整个预应力混凝土构件的结构示意图。

图中：1-1、减速机，1-2、驻车制动器，1-3、行走液压马达，1-4、驱动轴，1-5、主动链轮，1-6、驱动链条，1-7、涨紧链轮，1-8、行走轮，1-9、行走轮固定板，2-1、小带轮，2-2、皮带，2-3、切割驱动电机，2-4、大带轮，2-5、圆盘锯片，2-6、锯片轴，2-7、锯片罩，2-8、固定支架，3-1、横移平台，3-2、横移驱动齿条，3-3、横移行走轨道，4-1、支撑架，4-2、驱动连杆，4-3、升降油缸，4-4、导杆，4-5、升降轴，4-6、升降套筒，4-7、升降连杆，4-8、升降转臂，5-1、电控液压泵，5-2、液压油箱，6-1、供水卷筒，6-2、力矩电机，6-3、卷筒支座，6-4、冷却水喷管，7-1、限位空心方管，7-2、限位调整螺杆，8、车架。

具体实施方式

下面将对本发明做进一步说明。

如图所示，以图6的上方为上方进行专利描述，本发明包括车架8、切割机构、切割横移机构、切割升降机构、驱动系统和行走机构；

所述行走机构包括行走液压马达1-3、驻车制动器1-2、减速机1-1、驱动轴1-4、轴承座、主动链轮1-5、行走轮1-8和行走轮固定板1-9；驱动轴1-4通过轴承座固定在车架8下部，行走液压马达1-3、驻车制动器1-2和减速机1-1均固定在车架8上，行走液压马达1-3的输出端与驻车制动器1-2连接，驻车制动器1-2与减速机1-1的输入端连接，减速机1-1的输出端通过键连接与驱动轴1-4传动；主动链轮1-5装在驱动轴1-4上，行走轮固定板1-9固定在车架8下部，行走轮1-8通过轴承装在行走轮固定板1-9一侧；主动链轮1-5与行走轮1-8之间通过驱动链条1-6传动连接；

所述切割升降机构包括支撑架4-1、升降油缸4-3、升降轴4-5、导杆4-4、升降套筒4-6、升降连杆4-7和升降转臂4-8，支撑架4-1固定在车架8上，导杆4-4竖直设置、且导杆4-4两端分别与车架8和支撑架4-1固定连接，升降套筒4-6套在导杆4-4上并能沿导杆4-4滑动，升降连杆4-7的一端与升降套筒4-6外表面铰接，升降连杆4-7的另一端与升降转臂4-8的一端铰接，升降转臂4-8的另一端与升降轴4-5的外表面固定连接，升降轴4-5水平设置并通过升降轴承座装在支撑架4-1上，升降油缸4-3的一端与支撑架4-1铰接，升降油缸4-3的另一端与驱动连杆4-2的一端铰接，驱动连杆4-2的另一端与升降轴4-5的外表面固定连接；

所述切割横移机构包括横移行走轨道3-3、横移平台3-1、横移驱动齿条3-2、横移液压马达和横移减速机；横移行走轨道3-3水平固定在支撑架4-1上、并与行走机构的行走方向垂直，横移平台3-1装在横移行走轨道3-3上、并通过其下部的行走导向轮沿横移行走轨道3-3移动；横移驱动齿条3-2固定在横移行走轨道3-3的侧部，横移液压马达和横移减速机装在横移平台3-1下部，横移液压马达的输出轴与横移减速机的输入轴连接，横移减速机的输出轴上装有传动齿轮，传动齿轮与横移驱动齿条3-2啮合；

所述切割机构包括圆盘锯片2-5、锯片轴2-6、切割驱动电机2-3、锯片罩2-7和固定支架2-8，固定支架2-8固定在横移平台3-1的下部，锯片轴2-6通过轴承支座装在固定支架2-8下部，锯片轴2-6的一端与圆盘锯片2-5的中心固定连接、锯片轴2-6的另一端装有大带轮2-4，切割驱动电机2-3装在横移平台3-1上部，切割驱动电机2-3的输出轴上装有小带轮2-1，小带轮2-1与大带轮2-4之间通过皮带2-2传动连接，小带轮2-1的直径小于大带轮2-4的直径；

所述驱动系统包括电控液压泵5-1、液压油箱5-2和总控开关，液压油箱5-2与电控液压泵5-1的进油口油路连接，电控液压泵5-1的出油口分别与行走液压马达1-3、升降油缸4-3和横移液压马达油路连接；在电控液压泵5-1和行走液压马达1-3之间的油路上装有比例控制阀Ⅰ，在电控液压泵5-1和升降油缸4-3之间的油路上装有比例控制阀Ⅱ，在电控液压泵5-1和横移液压马达之间的油路上装有比例控制阀Ⅲ；电控液压泵5-1和切割驱动电机2-3均通过总控开关接电源。

进一步，还包括喷水机构，喷水机构包括冷却水喷管6-4、供水管路、供水卷筒6-1、卷筒支座6-3和力矩电机6-2，卷筒支座6-3固定在车架8上，供水卷筒6-1两端的转轴通过轴承装在卷筒支座6-3上，力矩电机6-2固定在卷筒支座6-3上、且其输出端与供水卷筒6-2一端的转轴通过链条传动连接，力矩电机6-2与总控开关电连接，供水管路缠绕在供水卷筒6-1上，冷却水喷管6-4固定在锯片罩2-7外表面且朝向圆盘锯片2-5，供水管路的一端与冷却水喷管6-4连通，供水管路的另一端与外部水源连通。

进一步，所述行走机构还包括涨紧链轮1-7，涨紧链轮1-7固定在行走轮固定板1-9侧部，使驱动链条1-6与涨紧链轮1-7啮合传动。

进一步，所述比例控制阀Ⅰ、比例控制阀Ⅱ和比例控制阀Ⅲ均为电控及手动一体的比例控制阀。

进一步，还包括升降限位机构，升降限位机构包括限位调整螺杆7-2、限位调整锁紧螺母、方管插销和限位空心方管7-1，限位空心方管7-1的侧部等间距开设一排限位通孔，横移行走轨道3-3开设安装孔，方管插销穿过任一限位通孔插入安装孔内，使限位空心方管7-1竖直装在横移行走轨道3-3下部，限位调整螺杆7-2的下端通过限位调整锁紧螺母竖直固定在车架8上，在横移行走轨道3-3下降时限位调整螺杆7-2的上端与限位空心方管7-1的下端接触，对横移行走轨道下降距离进行限位。

工作过程为：将本装置放置在长线模台生产后整个预应力混凝土构件的一端，然后启动电控液压泵5-1，开启比例控制阀Ⅰ使液压油对行走液压马达1-3进行驱动，驻车制动器1-2解除制动，行走液压马达1-3带动减速机1-1进行转动，进而使驱动轴1-4和主动链轮1-5转动，主动链轮1-5转动后通过驱动链条1-6带动行走轮转动，从而使本装置沿着整体预应力混凝土构件的长度方向移动，控制比例控制阀Ⅰ的开度能控制本装置行走轮的转动速度，当其移动距离达到所需的预应力混凝土构件长度时，控制比例控制阀Ⅰ关闭，进而停止行走液压马达5-1工作、减速机1-1停止转动，此时驻车制动器1-2对减速机1-1进行制动，阻止减速机1-1转动，保证本装置稳定停止；

通过总控开关使切割驱动电机2-3带动小带轮2-1转动，小带轮2-1通过皮带2-2及大带轮2-4的传动，使锯片轴2-6转动，最终使圆盘锯片2-5转动；然后开启比例控制阀Ⅱ使液压油对升降油缸4-3进行驱动，升降油缸4-3伸展通过驱动连杆4-2带动升降轴4-5转动，进而使升降转臂4-8及升降连杆4-7带动升降套筒4-6沿导杆4-4向下移动，最终带动切割升降机构下降，比例控制阀Ⅱ的开度能控制下降速度，此时圆盘锯片2-5对预应力混凝土构件进行切割，完成该位置的切割厚度后，开启比例控制阀Ⅲ使液压油对横移液压马达进行驱动，横移液压马达带动横移减速机的输出轴转动，进而使传动齿轮转动，由于传动齿轮与横移驱动齿条3-2啮合，且横移驱动齿条3-2固定在横移行走轨道3-3上，因此传动齿轮转动会使横移平台3-1通过行走导向轮沿横移行走轨道3-3移动，此时圆盘锯片2-5沿着横移行走轨道3-3移动方向对整体预应力混凝土构件的截面切割，直至完成该截面的切割后，关闭比例控制阀Ⅲ使横移平台3-1停止，控制比例控制阀Ⅲ的开度能调整横移平台3-1的移动速度；然后控制比例控制阀Ⅱ使升降油缸4-3收缩带动切割升降机构上升，复位后并关闭比例控制阀Ⅱ；继续使行走机构工作沿预应力混凝土构件的长度方向移动，进行下一个横截面的截割过程。最终完成整个预应力混凝土构件的切割工作。本装置工作之前，供电电缆缠绕在电缆滚筒上，然后在本装置每次通过行走机构移动到下一截割横截面过程中，电缆滚筒转动使供电电缆从电缆滚筒上释放，从而增加供电电缆的长度用于满足本装置的移动距离。

Claims (5)

1.一种用于预应力混凝土构件的直线切割机，其特征在于，包括车架(8)、切割机构、切割横移机构、切割升降机构、驱动系统和行走机构；

所述行走机构包括行走液压马达(1-3)、驻车制动器(1-2)、减速机(1-1)、驱动轴(1-4)、轴承座、主动链轮(1-5)、行走轮(1-8)和行走轮固定板(1-9)；驱动轴(1-4)通过轴承座固定在车架(8)下部，行走液压马达(1-3)、驻车制动器(1-2)和减速机(1-1)均固定在车架(8)上，行走液压马达(1-3)的输出端与驻车制动器(1-2)连接，驻车制动器(1-2)与减速机(1-1)的输入端连接，减速机(1-1)的输出端通过键连接与驱动轴(1-4)传动；主动链轮(1-5)装在驱动轴(1-4)上，行走轮固定板(1-9)固定在车架(8)下部，行走轮(1-8)通过轴承装在行走轮固定板(1-9)一侧；主动链轮(1-5)与行走轮(1-8)之间通过驱动链条(1-6)传动连接；

所述切割升降机构包括支撑架(4-1)、升降油缸(4-3)、升降轴(4-5)、导杆(4-4)、升降套筒(4-6)、升降连杆(4-7)和升降转臂(4-8)，支撑架(4-1)固定在车架(8)上，导杆(4-4)竖直设置、且导杆(4-4)两端分别与车架(8)和支撑架(4-1)固定连接，升降套筒(4-6)套在导杆(4-4)上并能沿导杆(4-4)滑动，升降连杆(4-7)的一端与升降套筒(4-6)外表面铰接，升降连杆(4-7)的另一端与升降转臂(4-8)的一端铰接，升降转臂(4-8)的另一端与升降轴(4-5)的外表面固定连接，升降轴(4-5)水平设置并通过升降轴承座装在支撑架(4-1)上，升降油缸(4-3)的一端与支撑架(4-1)铰接，升降油缸(4-3)的另一端与驱动连杆(4-2)的一端铰接，驱动连杆(4-2)的另一端与升降轴(4-5)的外表面固定连接；

所述切割横移机构包括横移行走轨道(3-3)、横移平台(3-1)、横移驱动齿条(3-2)、横移液压马达和横移减速机；横移行走轨道(3-3)水平固定在支撑架(4-1)上、并与行走机构的行走方向垂直，横移平台(3-1)装在横移行走轨道(3-3)上、并通过其下部的行走导向轮沿横移行走轨道(3-3)移动；横移驱动齿条(3-2)固定在横移行走轨道(3-3)的侧部，横移液压马达和横移减速机装在横移平台(3-1)下部，横移液压马达的输出轴与横移减速机的输入轴连接，横移减速机的输出轴上装有传动齿轮，传动齿轮与横移驱动齿条(3-2)啮合；

所述切割机构包括圆盘锯片(2-5)、锯片轴(2-6)、切割驱动电机(2-3)、锯片罩(2-7)和固定支架(2-8)，固定支架(2-8)固定在横移平台(3-1)的下部，锯片轴(2-6)通过轴承支座装在固定支架(2-8)下部，锯片轴(2-6)的一端与圆盘锯片(2-5)的中心固定连接、锯片轴(2-6)的另一端装有大带轮(2-4)，切割驱动电机(2-3)装在横移平台(3-1)上部，切割驱动电机(2-3)的输出轴上装有小带轮(2-1)，小带轮(2-1)与大带轮(2-4)之间通过皮带(2-2)传动连接，小带轮(2-1)的直径小于大带轮(2-4)的直径；

所述驱动系统包括电控液压泵(5-1)、液压油箱(5-2)和总控开关，液压油箱(5-2)与电控液压泵(5-1)的进油口油路连接，电控液压泵(5-1)的出油口分别与行走液压马达(1-3)、升降油缸(4-3)和横移液压马达油路连接；在电控液压泵(5-1)和行走液压马达(1-3)之间的油路上装有比例控制阀Ⅰ，在电控液压泵(5-1)和升降油缸(4-3)之间的油路上装有比例控制阀Ⅱ，在电控液压泵(5-1)和横移液压马达之间的油路上装有比例控制阀Ⅲ；电控液压泵(5-1)和切割驱动电机(2-3)均通过总控开关接电源。

2.根据权利要求1所述的一种用于预应力混凝土构件的直线切割机，其特征在于，还包括喷水机构，喷水机构包括冷却水喷管(6-4)、供水管路、供水卷筒(6-1)、卷筒支座(6-3)和力矩电机(6-2)，卷筒支座(6-3)固定在车架(8)上，供水卷筒(6-1)两端的转轴通过轴承装在卷筒支座(6-3)上，力矩电机(6-2)固定在卷筒支座(6-3)上、且其输出端与供水卷筒(6-2)一端的转轴通过链条传动连接，力矩电机(6-2)与总控开关电连接，供水管路缠绕在供水卷筒(6-1)上，冷却水喷管(6-4)固定在锯片罩(2-7)外表面且朝向圆盘锯片(2-5)，供水管路的一端与冷却水喷管(6-4)连通，供水管路的另一端与外部水源连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于预应力混凝土构件的直线切割机，其特征在于，所述行走机构还包括涨紧链轮(1-7)，涨紧链轮(1-7)固定在行走轮固定板(1-9)侧部，使驱动链条(1-6)与涨紧链轮(1-7)啮合传动。

4.根据权利要求1所述的一种用于预应力混凝土构件的直线切割机，其特征在于，所述比例控制阀Ⅰ、比例控制阀Ⅱ和比例控制阀Ⅲ均为电控及手动一体的比例控制阀。

5.根据权利要求1所述的一种用于预应力混凝土构件的直线切割机，其特征在于，还包括升降限位机构，升降限位机构包括限位调整螺杆(7-2)、限位调整锁紧螺母、方管插销和限位空心方管(7-1)，限位空心方管(7-1)的侧部等间距开设一排限位通孔，横移行走轨道(3-3)开设安装孔，方管插销穿过任一限位通孔插入安装孔内，使限位空心方管(7-1)竖直装在横移行走轨道(3-3)下部，限位调整螺杆(7-2)的下端通过限位调整锁紧螺母竖直固定在车架(8)上，在横移行走轨道(3-3)下降时限位调整螺杆(7-2)的上端与限位空心方管(7-1)的下端接触，对横移行走轨道下降距离进行限位。

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