CN111215687A - 一种具有防塌陷功能的管材切割设备 - Google Patents

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CN111215687A CN202010100766.2A CN202010100766A CN111215687A CN 111215687 A CN111215687 A CN 111215687A CN 202010100766 A CN202010100766 A CN 202010100766A CN 111215687 A CN111215687 A CN 111215687A
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Abstract

本发明涉及一种具有防塌陷功能的管材切割设备，包括工作台、切割片、传动轴、两个支架和两个连接箱，所述工作台水平设置，所述传动轴与工作台平行且设置在工作台的正上方，所述切割片安装在传动轴上，所述工作台上设有切割槽，所述切割槽与切割片正对设置，两个支架分别设置在传动轴的两端，所述支架固定在工作台上，所述连接箱设置在工作台的顶部且与工作台滑动连接，所述连接箱与支架一一对应且位于切割片和支架之间，所述传动轴上设有驱动装置和升降装置，两个连接箱内均设有夹紧机构和辅助机构，该具有防塌陷功能的管材切割设备通过夹紧机构和辅助机构实现了防止管材切割时塌陷和收集切割产生碎屑的功能。

Description

一种具有防塌陷功能的管材切割设备
技术领域
本发明涉及公共服务设备制造领域，特别涉及一种具有防塌陷功能的管材切割设备。
背景技术
公共服务设备是指为市民提供公共服务产品的各种公共性、服务性设备，其中，管材是公共服务设备中常用的零件，主要常用于制造水管、护栏等公共服务设备，而切割机是钢管制造加工的设备之一，其主要用于切断管材。
现有的切割机在对管材切割过程中，当管材厚度较小时，切割片与管材抵靠期间会使钢管同时受到切割作用力和压力，则易使管材产生塌陷的现象，导致管材报废，降低了实用性，不仅如此，切割过程中，会产生大量的碎屑，而人体吸收后会影响人体健康。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有防塌陷功能的管材切割设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有防塌陷功能的管材切割设备，包括工作台、切割片、传动轴、两个支架和两个连接箱，所述工作台水平设置，所述传动轴与工作台平行且设置在工作台的正上方，所述切割片安装在传动轴上，所述工作台上设有切割槽，所述切割槽与切割片正对设置，两个支架分别设置在传动轴的两端，所述支架固定在工作台上，所述连接箱设置在工作台的顶部且与工作台滑动连接，所述连接箱与支架一一对应且位于切割片和支架之间，所述传动轴上设有驱动装置和升降装置，所述驱动装置与传动轴传动连接，所述升降装置驱动传动轴沿着垂直与工作台方向移动，两个连接箱内均设有夹紧机构和辅助机构；
所述夹紧机构包括气缸、固定管、密封管、密封环、辅助块和两个移动组件，所述气缸固定在工作台的顶部且位于连接箱的远离切割片的一侧，所述气缸驱动连接箱沿着传动轴的轴向移动，所述固定管与传动轴平行，所述连接箱的靠近切割片的一侧设有安装孔，所述固定管穿过安装孔，所述固定管与安装孔的内壁密封且固定连接，所述辅助块的形状为圆台，所述辅助块、密封管和密封环均与固定管同轴设置，所述辅助块的最大直径、密封管的内径和固定管的外径均相等，所述密封环的外径与密封管的外径相等，所述密封环的内径小于密封管的内径，所述辅助块的最小直径小于固定管的内径，所述密封管位于固定管的远离切割片的一侧，所述密封环与固定管之间设有间隙，所述密封环与密封管的远离固定管的一端密封且固定连接，所述辅助块位于密封管内，所述辅助块的最大直径的一端与密封环密封且固定连接，所述辅助块上设有通孔，所述通孔与固定管同轴设置，所述通孔的孔径小于辅助块的最小直径，所述移动组件以密封管的轴线为中心周向均匀分布密封管的外周，所述移动组件驱动密封管沿着固定管的轴向移动；
所述辅助机构包括抽吸泵、气管、移动管、滤网、连接孔和升降组件，所述气管与工作台垂直，所述移动管与气管同轴设置，所述连接孔设置在连接箱的顶部，所述气管穿过连接孔，所述气管与连接孔的内壁密封且固定连接，所述抽吸泵固定在连接箱的顶部，所述气管安装在抽气泵上，所述连接箱内设有清水，所述气管和密封管均与清水之间设有间隙，所述移动管的内径与气管的外径，所述气管的底端插入移动管的顶端，所述气管与移动管的内壁滑动且密封连接，所述移动管的底端位于清水内且与连接箱内的底部之间设有间隙，所述滤网安装在气管内，所述升降组件位于移动管内且驱动移动管沿着气管的轴向移动。
作为优选，为了驱动密封环移动，所述移动组件包括驱动电机、丝杆和滑块，所述丝杆与固定管平行，所述驱动电机与丝杆传动连接且固定在连接箱的内壁上，所述滑块套设在丝杆上，所述滑块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述滑块固定在密封管上。
作为优选，为了提高驱动电机的驱动力，所述驱动电机为伺服电机。
作为优选，为了减小丝杆与滑块之间的摩擦力，所述丝杆上涂有润滑油。
作为优选，为了实现移动管的移动，所述升降组件包括电磁铁、连接杆、限位块、弹簧、支撑块和装配孔，所述装配孔设置在支撑块上，所述支撑块位于气管内且固定在气管的内壁上，所述连接杆与气管同轴设置，所述连接杆的直径小于气管的内径，所述连接杆穿过装配孔且与装配孔的内壁滑动连接，所述限位块固定在连接杆的顶端，所述电磁铁固定在连接杆的底端且固定在移动管的内壁上，所述弹簧位于支撑块和电磁铁之间，所述支撑块通过弹簧与电磁铁连接，所述限位块与支撑块抵靠，所述支撑块的制作材料为铁。
作为优选，为了实现缓冲和减振，所述限位块的制作材料为橡胶。
作为优选，为了提高自动化程度，所述连接箱内设有气压传感器和PLC，所述气压传感器、电磁铁和抽吸泵均与PLC电连接。
作为优选，为了减小移动管的内壁与气管之间的间隙，所述移动管的内壁上涂有密封脂。
作为优选，为了便于气管与移动管之间的配合，所述气管的底端设有倒角。
作为优选，为了延长连接箱的使用寿命，所述连接箱上设有防腐镀锌层。
本发明的有益效果是，该具有防塌陷功能的管材切割设备通过夹紧机构和辅助机构实现了防止管材切割时塌陷和收集切割产生碎屑的功能，与现有的夹紧机构和辅助机构相比，该夹紧机构和辅助机构通过清水冷却空气并作用到切割片上，可以提升切割片和管材的散热效果，实用性更强。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有防塌陷功能的管材切割设备的结构示意图；
图2是本发明的具有防塌陷功能的管材切割设备的连接箱的剖视图；
图3是图2的A部放大图；
图4是图2的B部放大图；
图中：1.工作台，2.切割片，3.传动轴，4.支架，5.连接箱，6.气缸，7.固定管，8.密封管，9.密封环，10.辅助块，11.抽吸泵，12.气管，13.移动管，14.滤网，15.驱动电机，16.丝杆，17.滑块，18.电磁铁，19.连接杆，20.限位块，21.弹簧，22.支撑块，23.气压传感器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-2所示，一种具有防塌陷功能的管材切割设备，包括工作台1、切割片2、传动轴3、两个支架4和两个连接箱5，所述工作台1水平设置，所述传动轴3与工作台1平行且设置在工作台1的正上方，所述切割片2安装在传动轴3上，所述工作台1上设有切割槽，所述切割槽与切割片2正对设置，两个支架4分别设置在传动轴3的两端，所述支架4固定在工作台1上，所述连接箱5设置在工作台1的顶部且与工作台1滑动连接，所述连接箱5与支架4一一对应且位于切割片2和支架4之间，所述传动轴3上设有驱动装置和升降装置，所述驱动装置与传动轴3传动连接，所述升降装置驱动传动轴3沿着垂直与工作台1方向移动，两个连接箱5内均设有夹紧机构和辅助机构；
所述夹紧机构包括气缸6、固定管7、密封管8、密封环9、辅助块10和两个移动组件，所述气缸6固定在工作台1的顶部且位于连接箱5的远离切割片2的一侧，所述气缸6驱动连接箱5沿着传动轴3的轴向移动，所述固定管7与传动轴3平行，所述连接箱5的靠近切割片2的一侧设有安装孔，所述固定管7穿过安装孔，所述固定管7与安装孔的内壁密封且固定连接，所述辅助块10的形状为圆台，所述辅助块10、密封管8和密封环9均与固定管7同轴设置，所述辅助块10的最大直径、密封管8的内径和固定管7的外径均相等，所述密封环9的外径与密封管8的外径相等，所述密封环9的内径小于密封管8的内径，所述辅助块10的最小直径小于固定管7的内径，所述密封管8位于固定管7的远离切割片2的一侧，所述密封环9与固定管7之间设有间隙，所述密封环9与密封管8的远离固定管7的一端密封且固定连接，所述辅助块10位于密封管8内，所述辅助块10的最大直径的一端与密封环9密封且固定连接，所述辅助块10上设有通孔，所述通孔与固定管7同轴设置，所述通孔的孔径小于辅助块10的最小直径，所述移动组件以密封管8的轴线为中心周向均匀分布密封管8的外周，所述移动组件驱动密封管8沿着固定管7的轴向移动；
所述辅助机构包括抽吸泵11、气管12、移动管13、滤网14、连接孔和升降组件，所述气管12与工作台1垂直，所述移动管13与气管12同轴设置，所述连接孔设置在连接箱5的顶部，所述气管12穿过连接孔，所述气管12与连接孔的内壁密封且固定连接，所述抽吸泵11固定在连接箱5的顶部，所述气管12安装在抽吸泵11上，所述连接箱5内设有清水，所述气管12和密封管8均与清水之间设有间隙，所述移动管13的内径与气管12的外径，所述气管12的底端插入移动管13的顶端，所述气管12与移动管13的内壁滑动且密封连接，所述移动管13的底端位于清水内且与连接箱5内的底部之间设有间隙，所述滤网14安装在气管12内，所述升降组件位于移动管13内且驱动移动管13沿着气管12的轴向移动。
将管材放置在两个固定管7之间，随后，通过气缸6驱动连接箱5向着靠近切割片2方向移动，从而使管材插入固定管7，随后，通过移动组件使密封管8向着靠近固定管7方向移动，从而使两个辅助块10夹紧管材，并通过辅助块10堵住管材，随后，通过抽吸泵11启动，使连接箱5外部的空气通过气管12输送至移动管13内，再从移动管13输送至清水内，空气与清水接触后再进入连接箱5内，实现对空气的降温，随后，连接箱5内的空气再通过通孔输送至管材内，使管材内的气压增大，随后通过驱动装置使传动轴3带动切割片2转动，再通过升降装置使切割片2与管材抵靠，这里，通过增大管材内的气压，可以起到支撑管材的功能，避免切割片2与管材抵靠时因压力过大而导致管材塌陷，当管材被切开缝隙且与管材内部连通时，此时，管材内的经过降温的空气从缝隙中排出并作用到切割片2上，实现了管材和切割片2的散热，随后，再通过升降组件使移动管13向上移动，并使移动管13与清水分离，同时通过抽吸泵11使移动管13和气管12抽取连接箱5内的空气排出，即可以使管材内的空气通过通孔进入连接箱5内，而管材外部的空气通过管材上的缝隙进入管材内，通过气流可以将切割产生的碎屑进入连接箱5内，并通过滤网14实现碎屑的截留，实现了收集碎屑的功能。
作为优选，为了驱动密封环9移动，所述移动组件包括驱动电机15、丝杆16和滑块17，所述丝杆16与固定管7平行，所述驱动电机15与丝杆16传动连接且固定在连接箱5的内壁上，所述滑块17套设在丝杆16上，所述滑块17的与丝杆16的连接处设有与丝杆16匹配的螺纹，所述滑块17固定在密封管8上。
驱动电机15启动，使丝杆16转动，丝杆16的转动带动滑块17在丝杆16上移动，滑块17的移动带动密封管8移动。
作为优选，为了提高驱动电机15的驱动力，所述驱动电机15为伺服电机。
伺服电机具有过载能力强的特点，从而可以提高驱动电机15的驱动力。
作为优选，为了减小丝杆16与滑块17之间的摩擦力，所述丝杆16上涂有润滑油。
润滑油的作用是减小丝杆16与滑块17之间的摩擦力，提高了滑块17移动的流畅性。
如图4所示，所述升降组件包括电磁铁18、连接杆19、限位块20、弹簧21、支撑块22和装配孔，所述装配孔设置在支撑块22上，所述支撑块22位于气管12内且固定在气管12的内壁上，所述连接杆19与气管12同轴设置，所述连接杆19的直径小于气管12的内径，所述连接杆19穿过装配孔且与装配孔的内壁滑动连接，所述限位块20固定在连接杆19的顶端，所述电磁铁18固定在连接杆19的底端且固定在移动管13的内壁上，所述弹簧21位于支撑块22和电磁铁18之间，所述支撑块22通过弹簧21与电磁铁18连接，所述限位块20与支撑块22抵靠，所述支撑块22的制作材料为铁。
电磁铁18通电期间，使铁质的支撑块22与电磁铁18之间产生相互吸引的作用力，从而使电磁铁18带动连接杆19向上移动，并使弹簧21压缩，电磁铁18的移动带动移动管13实现同步移动，当电磁铁18断电后，在弹簧21的弹性作用下使电磁铁18复位，电磁铁18的复位带动移动管13复位。
作为优选，为了实现缓冲和减振，所述限位块20的制作材料为橡胶。
橡胶质地较为柔软，可以减小限位块20与支撑块22抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振效果。
作为优选，为了提高自动化程度，所述连接箱5内设有气压传感器23和PLC，所述气压传感器23、电磁铁18和抽吸泵11均与PLC电连接。
PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，当抽吸泵11使气管12吸取连接箱5外部的空气输送至连接箱5内时，连接箱5内的空气压力超出气压传感器23的设定范围时，则使气压传感器23给PLC发出信号，PLC控制抽吸泵11停止运行，当切割片2将管材切除缝隙且管材内的空气从缝隙排出时，当连接箱5内的空气压力低于气压传感器23的设定范围时，PLC控制电磁铁18通电，并使抽吸泵11控制移动管13和气管12抽取连接箱5内的空气，提高了自动化程度。
作为优选，为了减小移动管13的内壁与气管12之间的间隙，所述移动管13的内壁上涂有密封脂。
密封脂的作用是减小移动管13的内壁与气管12之间的间隙，提高了密封性。
作为优选，为了便于气管12与移动管13之间的配合，所述气管12的底端设有倒角。
倒角的作用是减小气管12插入移动管13时的口径，起到了便于安装的效果。
作为优选，为了延长连接箱5的使用寿命，所述连接箱5上设有防腐镀锌层。
防腐镀锌层的作用是提升连接箱5的防锈能力，延长连接箱5的使用寿命。
将管材放置在两个固定管7之间，随后，通过气缸6驱动连接箱5向着靠近切割片2方向移动，从而使管材插入固定管7，随后，通过驱动电机15启动，使丝杆16转动，丝杆16的转动带动滑块17在丝杆16上移动，滑块17的移动带动密封管8向着靠近固定管7方向移动，从而使两个辅助块10夹紧管材，并通过辅助块10堵住管材，随后，通过抽吸泵11启动，使连接箱5外部的空气通过气管12输送至移动管13内，再从移动管13输送至清水内，空气与清水接触后再进入连接箱5内，实现对空气的降温，随后，连接箱5内的空气再通过通孔输送至管材内，使管材内的气压增大，随后通过驱动装置使传动轴3带动切割片2转动，再通过升降装置使切割片2与管材抵靠，这里，通过增大管材内的气压，可以起到支撑管材的功能，避免切割片2与管材抵靠时因压力过大而导致管材塌陷，当管材被切开缝隙且与管材内部连通时，此时，管材内的经过降温的空气从缝隙中排出并作用到切割片2上，实现了管材和切割片2的散热，随后，再时电磁铁18通电，使铁质的支撑块22与电磁铁18之间产生相互吸引的作用力，从而使电磁铁18带动连接杆19向上移动，并使弹簧21压缩，电磁铁18的移动带动移动管13实现同步移动，使移动管13与清水分离，同时通过抽吸泵11使移动管13和气管12抽取连接箱5内的空气排出，即可以使管材内的空气通过通孔进入连接箱5内，而管材外部的空气通过管材上的缝隙进入管材内，通过气流可以将切割产生的碎屑进入连接箱5内，并通过滤网14实现碎屑的截留，实现了收集碎屑的功能。
与现有技术相比，该具有防塌陷功能的管材切割设备通过夹紧机构和辅助机构实现了防止管材切割时塌陷和收集切割产生碎屑的功能，与现有的夹紧机构和辅助机构相比，该夹紧机构和辅助机构通过清水冷却空气并作用到切割片2上，可以提升切割片2和管材的散热效果，实用性更强。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有防塌陷功能的管材切割设备，包括工作台(1)、切割片(2)、传动轴(3)、两个支架(4)和两个连接箱(5)，所述工作台(1)水平设置，所述传动轴(3)与工作台(1)平行且设置在工作台(1)的正上方，所述切割片(2)安装在传动轴(3)上，所述工作台(1)上设有切割槽，所述切割槽与切割片(2)正对设置，两个支架(4)分别设置在传动轴(3)的两端，所述支架(4)固定在工作台(1)上，所述连接箱(5)设置在工作台(1)的顶部且与工作台(1)滑动连接，所述连接箱(5)与支架(4)一一对应且位于切割片(2)和支架(4)之间，所述传动轴(3)上设有驱动装置和升降装置，所述驱动装置与传动轴(3)传动连接，所述升降装置驱动传动轴(3)沿着垂直与工作台(1)方向移动，其特征在于，两个连接箱(5)内均设有夹紧机构和辅助机构；
所述夹紧机构包括气缸(6)、固定管(7)、密封管(8)、密封环(9)、辅助块(10)和两个移动组件，所述气缸(6)固定在工作台(1)的顶部且位于连接箱(5)的远离切割片(2)的一侧，所述气缸(6)驱动连接箱(5)沿着传动轴(3)的轴向移动，所述固定管(7)与传动轴(3)平行，所述连接箱(5)的靠近切割片(2)的一侧设有安装孔，所述固定管(7)穿过安装孔，所述固定管(7)与安装孔的内壁密封且固定连接，所述辅助块(10)的形状为圆台，所述辅助块(10)、密封管(8)和密封环(9)均与固定管(7)同轴设置，所述辅助块(10)的最大直径、密封管(8)的内径和固定管(7)的外径均相等，所述密封环(9)的外径与密封管(8)的外径相等，所述密封环(9)的内径小于密封管(8)的内径，所述辅助块(10)的最小直径小于固定管(7)的内径，所述密封管(8)位于固定管(7)的远离切割片(2)的一侧，所述密封环(9)与固定管(7)之间设有间隙，所述密封环(9)与密封管(8)的远离固定管(7)的一端密封且固定连接，所述辅助块(10)位于密封管(8)内，所述辅助块(10)的最大直径的一端与密封环(9)密封且固定连接，所述辅助块(10)上设有通孔，所述通孔与固定管(7)同轴设置，所述通孔的孔径小于辅助块(10)的最小直径，所述移动组件以密封管(8)的轴线为中心周向均匀分布密封管(8)的外周，所述移动组件驱动密封管(8)沿着固定管(7)的轴向移动；
所述辅助机构包括抽吸泵(11)、气管(12)、移动管(13)、滤网(14)、连接孔和升降组件，所述气管(12)与工作台(1)垂直，所述移动管(13)与气管(12)同轴设置，所述连接孔设置在连接箱(5)的顶部，所述气管(12)穿过连接孔，所述气管(12)与连接孔的内壁密封且固定连接，所述抽吸泵(11)固定在连接箱(5)的顶部，所述气管(12)安装在抽吸泵(11)上，所述连接箱(5)内设有清水，所述气管(12)和密封管(8)均与清水之间设有间隙，所述移动管(13)的内径与气管(12)的外径，所述气管(12)的底端插入移动管(13)的顶端，所述气管(12)与移动管(13)的内壁滑动且密封连接，所述移动管(13)的底端位于清水内且与连接箱(5)内的底部之间设有间隙，所述滤网(14)安装在气管(12)内，所述升降组件位于移动管(13)内且驱动移动管(13)沿着气管(12)的轴向移动。
2.如权利要求1所述的具有防塌陷功能的管材切割设备，其特征在于，所述移动组件包括驱动电机(15)、丝杆(16)和滑块(17)，所述丝杆(16)与固定管(7)平行，所述驱动电机(15)与丝杆(16)传动连接且固定在连接箱(5)的内壁上，所述滑块(17)套设在丝杆(16)上，所述滑块(17)的与丝杆(16)的连接处设有与丝杆(16)匹配的螺纹，所述滑块(17)固定在密封管(8)上。
3.如权利要求2所述的具有防塌陷功能的管材切割设备，其特征在于，所述驱动电机(15)为伺服电机。
4.如权利要求2所述的具有防塌陷功能的管材切割设备，其特征在于，所述丝杆(16)上涂有润滑油。
5.如权利要求1所述的具有防塌陷功能的管材切割设备，其特征在于，所述升降组件包括电磁铁(18)、连接杆(19)、限位块(20)、弹簧(21)、支撑块(22)和装配孔，所述装配孔设置在支撑块(22)上，所述支撑块(22)位于气管(12)内且固定在气管(12)的内壁上，所述连接杆(19)与气管(12)同轴设置，所述连接杆(19)的直径小于气管(12)的内径，所述连接杆(19)穿过装配孔且与装配孔的内壁滑动连接，所述限位块(20)固定在连接杆(19)的顶端，所述电磁铁(18)固定在连接杆(19)的底端且固定在移动管(13)的内壁上，所述弹簧(21)位于支撑块(22)和电磁铁(18)之间，所述支撑块(22)通过弹簧(21)与电磁铁(18)连接，所述限位块(20)与支撑块(22)抵靠，所述支撑块(22)的制作材料为铁。
6.如权利要求5所述的具有防塌陷功能的管材切割设备，其特征在于，所述限位块(20)的制作材料为橡胶。
7.如权利要求5所述的具有防塌陷功能的管材切割设备，其特征在于，所述连接箱(5)内设有气压传感器(23)和PLC，所述气压传感器(23)、电磁铁(18)和抽吸泵(11)均与PLC电连接。
8.如权利要求1所述的具有防塌陷功能的管材切割设备，其特征在于，所述移动管(13)的内壁上涂有密封脂。
9.如权利要求1所述的具有防塌陷功能的管材切割设备，其特征在于，所述气管(12)的底端设有倒角。
10.如权利要求1所述的具有防塌陷功能的管材切割设备，其特征在于，所述连接箱(5)上设有防腐镀锌层。
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