CN112356119B - 水电安装用管材切割器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了水电安装用管材切割器，包括切割平台、环形架、环形导轨、直线电机、第一电动推杆、第一电机座、切割电机、切割刀具、活动杆、托辊、滑动机构、夹紧调节机构、升降单元、夹具、第二电动推杆、支撑座、电动卡盘和万向轮；环形架：固定在切割平台的顶端中部；环形导轨：固定在环形架的内壁上；直线电机：有两组，两组直线电机前后对称装配在环形导轨上；第一电动推杆：安装在直线电机的侧面；该水电安装用管材切割器，采用环形切割方式，避免了使用大尺寸刀具的弊端，增加了刀具的使用寿命，能够避免出现刀具卡刀的现象，机械化程度高，省去了人力推管的麻烦，省时省力。
Description
技术领域
本发明涉及建材器械技术领域，具体为水电安装用管材切割器。
背景技术
水电安装包括：开槽、线路敷设、水路敷设、补管槽、开关插板灯具的安装、下水管道的敷设、主水管道敷设、配电箱主线路敷设、屋顶排水、排气等，水电安装过程中需要用到各种各样的管材，在敷设水管时，常需要用到一些大孔径的管材，这些管材在切割时，需要工作人员手持管材的另一端将管材口推向需要切割的位置，有些管材比较重，这就导致管材在推动时十分费力，另外，现有的切割装置大都采用大刀具进行切割，这就需要刀具的半径大于管材的直径才能够满足切割需求，同时，在切割过程中，由于刀具伸入到管材内部容易导致刀具卡在管材内部，导致刀具损毁，其刀具的使用寿命短。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供水电安装用管材切割器，采用环形切割方式，避免了使用大尺寸刀具的弊端，增加了刀具的使用寿命，能够避免出现刀具卡刀的现象，机械化程度高，省去了人力推管的麻烦，省时省力，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：水电安装用管材切割器，包括切割平台、环形架、环形导轨、直线电机、第一电动推杆、第一电机座、切割电机、切割刀具、活动杆、托辊、滑动机构、夹紧调节机构、升降单元、夹具、第二电动推杆、支撑座、电动卡盘和万向轮；
环形架：固定在切割平台的顶端中部；
环形导轨：固定在环形架的内壁上；
直线电机：有两组，两组直线电机前后对称装配在环形导轨上；
第一电动推杆：安装在直线电机的侧面；
第一电机座：固定在第一电动推杆的伸缩端部；
切割电机：装配在第一电机座的侧面；
切割刀具：固定在切割电机的输出轴上；
活动杆：有四组，四组活动杆均上下活动连接在切割平台上，所述四组活动杆对称分布在环形架的左右两侧；
托辊：有两组，两组托辊对称分布在环形架的左右两侧，且托辊的端部与活动杆转动连接；
滑动机构：有两组，两组滑动机构均分布在切割平台上且位于环形架的左右两侧；
夹紧调节机构：安装在切割平台的底部且调节部位与滑动机构的滑动部位固定连接；
升降单元：安装在滑动机构的滑动部位顶部；
夹具：通过卡接机构与升降单元的端部连接；
第二电动推杆：对称安装在切割平台的左右两侧；
支撑座：固定在第二电动推杆的伸缩端部；
电动卡盘：装配在支撑座的顶部，且电动卡盘的圆心与环形导轨的圆心位于同一条直线上；
万向轮：安装在支撑座的支腿底部；
其中，所述直线电机、切割电机、第一电动推杆、第二电动推杆和电动卡盘的输入端电连接外部控制器的输出端。
进一步的，还包括减震架，所述减震架固定在切割平台的底部，减震架的底端安装有脚垫，通过减震架对切割平台进行支撑，切割平台上的不良震动通过减震架的弹性变形进行减弱，脚垫用于增加减震架端部的接地面积，从而保证支撑的平稳性。
进一步的，还包括连接架，所述连接架固定在活动杆的底端且位于切割平台的下方，连接架的底部安装有电动液压推杆，且电动液压推杆的伸缩端与切割平台的底部连接，所述电动液压推杆的输入端电连接外部控制器的输出端，电动液压推杆的伸缩端带动连接架进行升降运动，连接架推动活动杆与切割平台进行上下滑动，活动杆的端部带动托辊进行升降运动，从而对托辊的使用高度进行调节，从而使管材能够水平放置，从而来适应于不同管径的管材。
进一步的，所述滑动机构包括滑槽和滑块，滑槽开设在切割平台上，所述滑块滑动连接在滑槽的内侧，滑块在滑槽内滑动，滑块通过升降单元带动位于前后两侧的夹具相互靠近，通过夹具对管材进行夹持固定，保证了夹具在调节过程重的稳定性。
进一步的，所述升降单元包括第三电动推杆和安装座，第三电动推杆安装在滑块的顶部，所述安装座固定在第三电动推杆的伸缩端部，第三电动推杆的输入端电连接外部控制器的输出端，在运动到切割位置时，第三电动推杆的伸缩端带动安装座进行升降运动，安装座通过卡接机构带动夹具进行升降运动，从而使夹具移动到合适的夹持位置，便于适应于不同管径的管材。
进一步的，所述卡接机构包括卡槽和卡扣，卡扣固定在夹具上，所述卡槽开设在安装座上，卡扣与卡槽卡接，在对夹具进行更换时，扣动卡扣使其从卡槽内退出即可，从而装配新的夹具即可，夹具可以根据方管和圆管的切割需求进行选择。
进一步的，所述夹紧调节机构包括丝杆和传动螺母，丝杆的端部与切割平台转动连接，所述丝杆为双向丝杆，传动螺母对应螺纹连接在丝杆的螺纹段上，所述传动螺母与滑块的底部固定连接，丝杆与传动螺母螺纹传动，传动螺母带动滑块在滑槽内滑动，保证了设计的合理性。
进一步的，所述夹紧调节机构还包括轴承，轴承固定在切割平台的底部，所述丝杆装配在轴承的内侧，保证了设计的合理性。
进一步的，还包括第二电机座，所述第二电机座固定在切割平台的前侧底部，第二电机座上装配有步进电机，且步进电机的输出轴通过传动机构与丝杆的外端部连接，所述步进电机的输入端电连接外部控制器的输出端，步进电机的输出轴通过传动机构带动丝杆转动，保证了设计的合理性。
进一步的，所述传动机构包括从动齿轮、主动齿轮和链条，主动齿轮固定在步进电机的输出轴上，所述从动齿轮固定在丝杆的外端部，从动齿轮通过链条与主动齿轮传动连接，主动齿轮通过链条与从动齿轮传动，从动齿轮带动丝杆转动，保证了设计的合理性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本水电安装用管材切割器，具有以下好处：
1、切割电机的输出轴带动切割刀具转动，通过切割刀具对管材进行切割，第一电动推杆的伸缩端通过第一电机座带动切割电机进行伸缩运动，从而使切割刀具能够与管材的表面接触，其调节能力强，便于适应于不同管径的管材，直线电机在环形导轨上做圆周运动，直线电机通过第一电动推杆带动切割刀具围着管材进行环形切割，通过环形切割方式，避免了使用大尺寸刀具的弊端，增加了刀具的使用寿命，其能够避免出现刀具卡刀的现象。
2、第二电动推杆在进行伸缩运动过程种会带动支撑座移动，支撑座支腿上的万向轮接地运动，从而对支撑座进行平稳支撑，避免第二电动推杆承重，增加了其使用寿命。
3、第二电动推杆开始收缩，管材的端部向着切割刀具的位置移动，此时，位于另一侧的电动卡盘对管材的活动端部进行卡接固定，同时，位于同侧的第二电动推杆开始伸长，直到拉伸到需要的切割位置，其机械化程度高，省去了人力推管的麻烦，省时省力。
4、电动液压推杆的伸缩端带动连接架进行升降运动，连接架推动活动杆与切割平台进行上下滑动，活动杆的端部带动托辊进行升降运动，从而对托辊的使用高度进行调节，从而使管材能够水平放置，从而来适应于不同管径的管材。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明侧面结构示意图；
图3为本发明底部结构示意图；
图4为本发明结构剖面图。
图中：1切割平台、2减震架、3脚垫、4滑动机构、41滑槽、42滑块、5升降单元、51第三电动推杆、52安装座、6卡接机构、61卡槽、62卡扣、7传动机构、71从动齿轮、72主动齿轮、73链条、8夹紧调节机构、81轴承、82丝杆、83传动螺母、9活动杆、10托辊、11电动卡盘、12第二电动推杆、13第二电机座、14支撑座、15万向轮、16步进电机、17连接架、18电动液压推杆、19直线电机、20环形导轨、21第一电动推杆、22第一电机座、23切割电机、24切割刀具、25环形架、26夹具。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：水电安装用管材切割器，包括切割平台1、环形架25、环形导轨20、直线电机19、第一电动推杆21、第一电机座22、切割电机23、切割刀具24、活动杆9、托辊10、滑动机构4、夹紧调节机构8、升降单元5、夹具26、第二电动推杆12、支撑座14、电动卡盘11和万向轮15；
环形架25：固定在切割平台1的顶端中部；
环形导轨20：固定在环形架25的内壁上；
直线电机19：有两组，两组直线电机19前后对称装配在环形导轨20上；
第一电动推杆21：安装在直线电机19的侧面；
第一电机座22：固定在第一电动推杆21的伸缩端部；
切割电机23：装配在第一电机座22的侧面；
切割刀具24：固定在切割电机23的输出轴上；
切割电机23的输出轴带动切割刀具24转动，通过切割刀具24对管材进行切割，第一电动推杆21的伸缩端通过第一电机座22带动切割电机23进行伸缩运动，从而使切割刀具24能够与管材的表面接触，其调节能力强，便于适应于不同管径的管材，直线电机19在环形导轨20上做圆周运动，直线电机19通过第一电动推杆21带动切割刀具24围着管材进行环形切割，通过环形切割方式，避免了使用大尺寸刀具的弊端，增加了刀具的使用寿命，其能够避免出现刀具卡刀的现象；
活动杆9：有四组，四组活动杆9均上下活动连接在切割平台1上，四组活动杆9对称分布在环形架25的左右两侧；
托辊10：有两组，两组托辊10对称分布在环形架25的左右两侧，且托辊10的端部与活动杆9转动连接；
滑动机构4：有两组，两组滑动机构4均分布在切割平台1上且位于环形架25的左右两侧；
夹紧调节机构8：安装在切割平台1的底部且调节部位与滑动机构4的滑动部位固定连接；
升降单元5：安装在滑动机构4的滑动部位顶部；
夹具26：通过卡接机构6与升降单元5的端部连接；
第二电动推杆12：对称安装在切割平台1的左右两侧；
支撑座14：固定在第二电动推杆12的伸缩端部；
电动卡盘11：装配在支撑座14的顶部，且电动卡盘11的圆心与环形导轨20的圆心位于同一条直线上；
万向轮15：安装在支撑座14的支腿底部；
将管材的一端放置在托辊10上，另一端固定在一侧的电动卡盘11内；
第二电动推杆12在进行伸缩运动过程种会带动支撑座14移动，支撑座14支腿上的万向轮15接地运动，从而对支撑座14进行平稳支撑，避免第二电动推杆12承重，增加了其使用寿命；
第二电动推杆12开始收缩，管材的端部向着切割刀具24的位置移动，此时，位于另一侧的电动卡盘11对管材的活动端部进行卡接固定，同时，位于同侧的第二电动推杆12开始伸长，直到拉伸到需要的切割位置，其机械化程度高，省去了人力推管的麻烦，省时省力；
其中，直线电机19、切割电机23、第一电动推杆21、第二电动推杆12和电动卡盘11的输入端电连接外部控制器的输出端。
进一步的，还包括减震架2，减震架2固定在切割平台1的底部，减震架2的底端安装有脚垫3，通过减震架2对切割平台1进行支撑，切割平台1上的不良震动通过减震架2的弹性变形进行减弱，脚垫3用于增加减震架2端部的接地面积，从而保证支撑的平稳性。
进一步的，还包括连接架17，连接架17固定在活动杆9的底端且位于切割平台1的下方，连接架17的底部安装有电动液压推杆18，且电动液压推杆18的伸缩端与切割平台1的底部连接，电动液压推杆18的输入端电连接外部控制器的输出端，电动液压推杆18的伸缩端带动连接架17进行升降运动，连接架17推动活动杆9与切割平台1进行上下滑动，活动杆9的端部带动托辊10进行升降运动，从而对托辊10的使用高度进行调节，从而使管材能够水平放置，从而来适应于不同管径的管材。
滑动机构4包括滑槽41和滑块42，滑槽41开设在切割平台1上，滑块42滑动连接在滑槽41的内侧，滑块42在滑槽41内滑动，滑块42通过升降单元5带动位于前后两侧的夹具26相互靠近，通过夹具26对管材进行夹持固定，保证了夹具26在调节过程重的稳定性。
升降单元5包括第三电动推杆51和安装座52，第三电动推杆51安装在滑块42的顶部，安装座52固定在第三电动推杆51的伸缩端部，第三电动推杆51的输入端电连接外部控制器的输出端，在运动到切割位置时，第三电动推杆51的伸缩端带动安装座52进行升降运动，安装座52通过卡接机构6带动夹具26进行升降运动，从而使夹具26移动到合适的夹持位置，便于适应于不同管径的管材。
卡接机构6包括卡槽61和卡扣62，卡扣62固定在夹具26上，卡槽61开设在安装座52上，卡扣62与卡槽61卡接，在对夹具26进行更换时，扣动卡扣62使其从卡槽61内退出即可，从而装配新的夹具26即可，夹具26可以根据方管和圆管的切割需求进行选择。
夹紧调节机构8包括丝杆82和传动螺母83，丝杆82的端部与切割平台1转动连接，丝杆82为双向丝杆，传动螺母83对应螺纹连接在丝杆82的螺纹段上，传动螺母83与滑块42的底部固定连接，丝杆82与传动螺母83螺纹传动，传动螺母83带动滑块42在滑槽41内滑动，保证了设计的合理性。
夹紧调节机构8还包括轴承81，轴承81固定在切割平台1的底部，丝杆82装配在轴承81的内侧，保证了设计的合理性。
还包括第二电机座13，第二电机座13固定在切割平台1的前侧底部，第二电机座13上装配有步进电机16，且步进电机16的输出轴通过传动机构7与丝杆82的外端部连接，步进电机16的输入端电连接外部控制器的输出端，步进电机16的输出轴通过传动机构7带动丝杆82转动，保证了设计的合理性。
传动机构7包括从动齿轮71、主动齿轮72和链条73，主动齿轮72固定在步进电机16的输出轴上，从动齿轮71固定在丝杆82的外端部，从动齿轮71通过链条73与主动齿轮72传动连接，主动齿轮72通过链条73与从动齿轮71传动，从动齿轮71带动丝杆82转动，保证了设计的合理性。
在使用时：将管材的一端放置在托辊10上，另一端固定在一侧的电动卡盘11内，电动液压推杆18的伸缩端带动连接架17进行升降运动，连接架17推动活动杆9与切割平台1进行上下滑动，活动杆9的端部带动托辊10进行升降运动，从而对托辊10的使用高度进行调节，从而使管材能够水平放置，从而来适应于不同管径的管材。
然后，第二电动推杆12开始收缩，管材的端部向着切割刀具24的位置移动，此时，位于另一侧的电动卡盘11对管材的活动端部进行卡接固定，同时，位于同侧的第二电动推杆12开始伸长，直到拉伸到需要的切割位置。
第二电动推杆12在进行伸缩运动过程种会带动支撑座14移动，支撑座14支腿上的万向轮15接地运动，从而对支撑座14进行平稳支撑，避免第二电动推杆12承重，增加了其使用寿命。
在运动到切割位置时，第三电动推杆51的伸缩端带动安装座52进行升降运动，安装座52通过卡接机构6带动夹具26进行升降运动，从而使夹具26移动到合适的夹持位置。
然后，步进电机16的输出轴带动主动齿轮72转动，主动齿轮72通过链条73与从动齿轮71传动，从动齿轮71带动丝杆82转动，丝杆82与传动螺母83螺纹传动，传动螺母83带动滑块42在滑槽41内滑动，滑块42通过升降单元5带动位于前后两侧的夹具26相互靠近，通过夹具26对管材进行夹持固定。
最后，切割电机23的输出轴带动切割刀具24转动，通过切割刀具24对管材进行切割。
第一电动推杆21的伸缩端通过第一电机座22带动切割电机23进行伸缩运动，从而使切割刀具24能够与管材的表面接触。
直线电机19在环形导轨20上做圆周运动，直线电机19通过第一电动推杆21带动切割刀具24围着管材进行环形切割。
值得注意的是：步进电机16、第三电动推杆51、电动液压推杆18、直线电机19、切割电机23、第一电动推杆21、第二电动推杆12和电动卡盘11均根据实际应用场景进行选型配置。
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.水电安装用管材切割器，其特征在于：包括切割平台（1）、环形架（25）、环形导轨（20）、直线电机（19）、第一电动推杆（21）、第一电机座（22）、切割电机（23）、切割刀具（24）、活动杆（9）、托辊（10）、滑动机构（4）、夹紧调节机构（8）、升降单元（5）、夹具（26）、第二电动推杆（12）、支撑座（14）、电动卡盘（11）和万向轮（15）；
环形架（25）：固定在切割平台（1）的顶端中部；
环形导轨（20）：固定在环形架（25）的内壁上；
直线电机（19）：有两组，两组直线电机（19）前后对称装配在环形导轨（20）上；
第一电动推杆（21）：安装在直线电机（19）的侧面；
第一电机座（22）：固定在第一电动推杆（21）的伸缩端部；
切割电机（23）：装配在第一电机座（22）的侧面；
切割刀具（24）：固定在切割电机（23）的输出轴上；
活动杆（9）：有四组，四组活动杆（9）均上下活动连接在切割平台（1）上，所述四组活动杆（9）对称分布在环形架（25）的左右两侧；
托辊（10）：有两组，两组托辊（10）对称分布在环形架（25）的左右两侧，且托辊（10）的端部与活动杆（9）转动连接；
滑动机构（4）：有两组，两组滑动机构（4）均分布在切割平台（1）上且位于环形架（25）的左右两侧；
夹紧调节机构（8）：安装在切割平台（1）的底部且调节部位与滑动机构（4）的滑动部位固定连接；
升降单元（5）：安装在滑动机构（4）的滑动部位顶部；
夹具（26）：通过卡接机构（6）与升降单元（5）的端部连接；
第二电动推杆（12）：对称安装在切割平台（1）的左右两侧；
支撑座（14）：固定在第二电动推杆（12）的伸缩端部；
电动卡盘（11）：装配在支撑座（14）的顶部，且电动卡盘（11）的圆心与环形导轨（20）的圆心位于同一条直线上；
万向轮（15）：安装在支撑座（14）的支腿底部；
其中，所述直线电机（19）、切割电机（23）、第一电动推杆（21）、第二电动推杆（12）和电动卡盘（11）的输入端电连接外部控制器的输出端；
所述滑动机构（4）包括滑槽（41）和滑块（42），滑槽（41）开设在切割平台（1）上，所述滑块（42）滑动连接在滑槽（41）的内侧；
所述升降单元（5）包括第三电动推杆（51）和安装座（52），第三电动推杆（51）安装在滑块（42）的顶部，所述安装座（52）固定在第三电动推杆（51）的伸缩端部，第三电动推杆（51）的输入端电连接外部控制器的输出端；
所述卡接机构（6）包括卡槽（61）和卡扣（62），卡扣（62）固定在夹具（26）上，所述卡槽（61）开设在安装座（52）上，卡扣（62）与卡槽（61）卡接；
所述夹紧调节机构（8）包括丝杆（82）和传动螺母（83），丝杆（82）的端部与切割平台（1）转动连接，所述丝杆（82）为双向丝杆，传动螺母（83）对应螺纹连接在丝杆（82）的螺纹段上，所述传动螺母（83）与滑块（42）的底部固定连接；
所述夹紧调节机构（8）还包括轴承（81），轴承（81）固定在切割平台（1）的底部，所述丝杆（82）装配在轴承（81）的内侧；
还包括第二电机座（13），所述第二电机座（13）固定在切割平台（1）的前侧底部，第二电机座（13）上装配有步进电机（16），且步进电机（16）的输出轴通过传动机构（7）与丝杆（82）的外端部连接，所述步进电机（16）的输入端电连接外部控制器的输出端；
所述传动机构（7）包括从动齿轮（71）、主动齿轮（72）和链条（73），主动齿轮（72）固定在步进电机（16）的输出轴上，所述从动齿轮（71）固定在丝杆（82）的外端部，从动齿轮（71）通过链条（73）与主动齿轮（72）传动连接；
将管材的一端放置在托辊（10）上 ，另一端固定在一侧的电动卡盘（11）内，电动液压推杆（18）的伸缩端带动连接架（17）进行升降运动，连接架（17）推动活动杆（9）与切割平台（1）进行上下滑动，活动杆（9）的端部带动托辊（10）进行升降运动，从而对托辊（10）的使用高度进行调节，从而使管材能够水平放置，从而来适应于不同管径的管材；
然后，第二电动推杆（12）开始收缩，管材的端部向着切割刀具（24）的位置移动，此时，位于另一侧的电动卡盘（11）对管材的活动端部进行卡接固定，同时，位于同侧的第二电动推杆（12）开始伸长，直到拉伸到需要的切割位置；
第二电动推杆（12）在进行伸缩运动过程种会带动支撑座（14）移动，支撑座（14）支腿上的万向轮（15）接地运动，从而对支撑座（14）进行平稳支撑，避免第二电动推杆（12）承重，增加了其使用寿命；
在运动到切割位置时，第三电动推杆（51）的伸缩端带动安装座（52）进行升降运动，安装座（52）通过卡接机构（6）带动夹具（26）进行升降运动，从而使夹具（26）移动到合适的夹持位置；
然后，步进电机（16）的输出轴带动主动齿轮（72）转动，主动齿轮（72）通过链条（73）与从动齿轮（71）传动，从动齿轮（71）带动丝杆（82）转动，丝杆（82）与传动螺母（83）螺纹传动，传动螺母（83）带动滑块（42）在滑槽（41）内滑动，滑块（42）通过升降单元（5）带动位于前后两侧的夹具（26）相互靠近，通过夹具（26）对管材进行夹持固定；
最后，切割电机（23）的输出轴带动切割刀具（24）转动，通过切割刀具（24）对管材进行切割；
第一电动推杆（21）的伸缩端通过第一电机座（22）带动切割电机（23）进行伸缩运动，从而使切割刀具（24）能够与管材的表面接触；
直线电机（19）在环形导轨（20）上做圆周运动，直线电机（19）通过第一电动推杆（21）带动切割刀具（24）围着管材进行环形切割。
2.根据权利要求1所述的水电安装用管材切割器，其特征在于：还包括减震架（2），所述减震架（2）固定在切割平台（1）的底部，减震架（2）的底端安装有脚垫（3）。
3.根据权利要求1所述的水电安装用管材切割器，其特征在于：还包括连接架（17），所述连接架（17）固定在活动杆（9）的底端且位于切割平台（1）的下方，连接架（17）的底部安装有电动液压推杆（18），且电动液压推杆（18）的伸缩端与切割平台（1）的底部连接，所述电动液压推杆（18）的输入端电连接外部控制器的输出端。
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