CN112548191A - 全自动切管机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动切管机，包括主轴箱、旋转刀盘、拉刀机构、送料夹紧装置和出料管，主轴箱采用中空主轴带动旋转刀盘旋转，刀具进给机构带动旋切刀具组件径向移动，拉刀机构包括拉管和驱动机构，拉管的连接端穿过中空主轴与刀具进给机构连接，拉管与中空主轴保持间隙配合，驱动机构通过驱动拉管的驱动端使拉管进行轴向移动为刀具进给机构提供动力，出料管的进料端管口穿出拉管，出料管与拉管保持间隙配合，拉管和出料管与中空主轴均为同一轴线，送料夹紧装置用于将钢管待切割段自动定长送入进料端管口内并定位支撑及夹紧钢管。本发明低噪音，低能耗，定长精准，连续自动送料及切断加工，切断工件有序出料。

Description

全自动切管机

技术领域

本发明涉及切管机技术领域，特别涉及一种全自动切管机。

背景技术

钢管是一种中空的型材，最常见的截面形状为圆环形，在流体传输以及结构体构成中有广泛的应用。当钢管用于制造机械零部件时，首先要进行切断工序，将其切断至所需长度。切断工序常用的设备为切管机，当前市场上绝大多数切管机为车床式切管机，即钢管旋转，切刀固定，沿钢管径向进给的加工方式。由于钢管通常长度为6-12m，整体旋转后噪音大，耗能多，送料定位方式落后，工件定长不准，弊端非常多。

发明内容

本申请针对现有技术的不足，所要解决的技术问题是提供一种全自动切管机，低噪音，低能耗，定长精准，连续自动送料及切断加工，切断后工件有序出料。

本申请是通过以下技术方案使上述技术问题得以解决。

全自动切管机，包括主轴箱、旋转刀盘、拉刀机构、送料夹紧装置和出料管，所述主轴箱采用中空主轴带动所述旋转刀盘旋转，所述旋转刀盘包括刀盘本体及设置在所述刀盘本体上并保持同步旋转的旋切刀具组件和刀具进给机构，所述刀具进给机构用于带动所述旋切刀具组件在所述刀盘本体上进行径向移动，所述拉刀机构包括拉管和驱动机构，所述拉管的连接端穿过所述中空主轴与所述刀具进给机构连接，所述拉管与所述中空主轴保持间隙配合，所述驱动机构通过驱动所述拉管的驱动端使所述拉管进行轴向移动为所述刀具进给机构提供动力，所述出料管的出料端管口为出料口，所述出料管的进料端管口穿出所述拉管，所述出料管与所述拉管保持间隙配合，所述拉管和所述出料管与所述中空主轴均为同一轴线，所述送料夹紧装置用于将钢管待切割段自动定长送入所述进料端管口内并定位支撑及夹紧钢管。

作为优选，所述驱动机构包括伺服电机、行星减速机和滚珠丝杠螺母传动机构，所述拉管的驱动端穿出所述中空主轴并设置有与所述滚珠丝杠螺母传动机构的螺母固定连接的螺母座，所述螺母座内设有与所述拉管相配合的圆锥滚子轴承组件。

作为优选，所述进料端管口上设置有弹簧夹头。

作为优选，所述出料管的出料端通过套管座固定支撑，所述旋转刀盘设置有用于套设所述出料管进料端的深沟球轴承组件。

作为优选，所述送料夹紧装置包括送料机构和定位夹紧机构，所述送料机构包括丝杠导轨传动组件和气动自定心夹钳，所述气动自定心夹钳安装在所述丝杠导轨传动组件的丝杠支座上，所述定位夹紧机构包括液压自定心夹钳。

作为优选，所述刀具进给机构包括曲柄滑块机构和拉盘组件，所述曲柄滑块机构包括拨块、心轴和滑块，所述刀盘本体上开设有与所述滑块径向滑动配合的径向滑槽，所述旋切刀具组件固定在所述滑块上，所述刀盘本体上开设有用于容置所述拨块的腔体，所述拨块呈V型结构且两侧端分别为主触动臂和转动臂，所述拨块的回转中心上穿设所述心轴并铰接在所述腔体上，所述转动臂顶部形成有拨动工作面，所述滑块上开设有与所述拨动工作面相配合的拨动凹槽，所述主触动臂与所述拉盘组件连接，所述拉管与所述拉盘组件连接，所述拉管通过所述拉盘组件驱动所述主触动臂移动并带动所述转动臂围绕所述回转中心转动。

作为优选，所述曲柄滑块机构还包括调刀滑块，所述滑块上设有与所述调刀滑块相配合的T形槽，所述旋切刀具组件与所述调刀滑块固定连接，所述旋切刀具组件通过所述调刀滑块和所述T形槽配合连接与所述滑块固定在一起。

作为优选，所述刀盘本体开设有供所述拉盘组件轴向滑动的孔道，所述拉盘组件包括依次压合紧固连接成一体的拉盘、拉管螺套和螺套压环，所述拉管与所述拉管螺套螺纹连接。

作为优选，所述主触动臂顶部形成有接触工作面，所述拉盘上开设有与所述接触工作面相配合的触动凹槽。

作为优选，所述主轴箱的主轴电机通过同步皮带带动所述中空主轴转动。

本申请的有益效果：本申请采用中空主轴将动力传递给旋转刀盘，中空主轴内置拉管和出料管，一方面实现旋切刀具组件的径向进给与回退，另一方面方便有序出料，中空主轴、拉管和出料管三管共轴线的嵌套结构设计，互不干涉，精巧紧凑，工作效率高，运行平稳可靠。采用钢管固定，旋转刀盘整体旋转同时旋切刀具组件径向持续进给的切断加工方式，具有低噪音，低耗能，定长精准的优点，而且切断后工件在出料管内排列整齐，实现有序出料的功能，自动化程度高，为进入下一道工序的加工提供方便，实现无缝对接。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是本申请实施例的结构示意图；

图2是图1中切管机去掉罩盖的结构示意图；

图3是本申请实施例的部分结构组配的轴侧示意图；

图4是图3的主视结构示意图；

图5是图3的左视结构示意图；

图6是图3的局部剖视结构示意图；

图7是本申请实施例的旋转刀盘去除旋切刀具组件后的结构示意图；

图8是本申请实施例的旋转刀盘去除旋切刀具组件后的剖视结构示意图；

图9是本申请实施例的旋转刀盘与旋切刀具组件在一个轴侧方向的爆炸结构示意图；

图10是本申请实施例的刀盘本体与刀具进给机构在一个轴侧方向的爆炸结构示意图；

图11是本申请实施例的旋切刀具组件的爆炸结构示意图。

图中：1-主轴箱，2-旋转刀盘，3-拉刀机构，4-送料夹紧装置，5-出料管，6-中空主轴，7-刀盘本体，8-旋切刀具组件，9-刀具进给机构，10-拉管，11-驱动机构，12-出料端管口，13-进料端管口，14-伺服电机，15-行星减速机，16-螺母，17-螺母座，18-圆锥滚子轴承组件，19-主轴电机，20-同步皮带，21-弹簧夹头，22-送料机构，23-定位夹紧机构，24-丝杠导轨传动组件，25-气动自定心夹钳，26-丝杠支座，27-液压自定心夹钳，28-拨块，29-心轴，30-滑块，31-主触动臂，32-转动臂，33-径向滑槽，34-腔体，35-回转中心，36-拨动凹槽，37-调刀滑块，38-T形槽，39-拉盘，40-拉管螺套，41-螺套压环，42-孔道，43-触动凹槽，44-套管座，45-深沟球轴承组件。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

请参阅图1和图2，本申请实施例的全自动切管机的整体结构包括主轴箱1、旋转刀盘2、拉刀机构3、送料夹紧装置4和出料管5。

请参阅图3至图6，所述主轴箱1采用中空主轴6带动所述旋转刀盘2旋转，在一个实施方式中，所述主轴箱1的主轴电机19通过同步皮带20带动所述中空主轴6转动，皮带传动平稳、振动小。

所述旋转刀盘2包括刀盘本体7及设置在所述刀盘本体7上并保持同步旋转的旋切刀具组件8和刀具进给机构9，所述旋切刀具组件8的各构件组成可采用常规设计如图11所示。所述旋切刀具组件8按照常规设计可以在刀盘本体7上径向对称布置两套，也可以按照实际所需布置成单套或多套。所述刀具进给机构9用于带动所述旋切刀具组件8在所述刀盘本体7上进行径向移动，与常规设计的旋切刀具组件8相配合可应用现有技术的刀具进给机构9实现上述功能。

所述拉刀机构3包括拉管10和驱动机构11，所述拉管10的连接端穿过所述中空主轴6与所述刀具进给机构9连接，所述拉管10与所述中空主轴6保持间隙配合。所述驱动机构11通过驱动所述拉管10的驱动端使所述拉管10进行轴向移动为所述刀具进给机构9提供动力，所述驱动机构11为实现上述功能可应用现有常规技术。结合本实施例中拉管10与中空主轴6套装的特殊结构设计，在一个更优的具体实施方式中，所述驱动机构11包括伺服电机14、行星减速机15和滚珠丝杠螺母传动机构，所述拉管10的驱动端穿出所述中空主轴6并设置有与所述滚珠丝杠螺母传动机构的螺母16固定连接的螺母座17，所述螺母座17内设有与所述拉管10驱动端相配合的圆锥滚子轴承组件18。图中的实施例所示，为不影响出料管5中的钢管排出，滚珠丝杠螺母传动机构可与拉管10偏置安装。

所述出料管5的出料端管口12为出料口，所述出料管5的进料端管口13穿出所述拉管10，所述出料管5与所述拉管10保持间隙配合，所述拉管10和所述出料管5与所述中空主轴6均为同一轴线。在本实施例中，所述出料管5的出料端通过套管座44固定支撑，所述旋转刀盘2设置有用于套设所述出料管5进料端的深沟球轴承组件45，这样即实现了对出料管5的固定支承作用，而且能够在旋转刀盘2旋转过程中出料管5保持不动。

所述送料夹紧装置4用于将钢管待切割段自动定长送入所述进料端管口13内并定位支撑及夹紧钢管。在一个实施方式中，所述送料夹紧装置4包括送料机构22和定位夹紧机构23。所述送料机构22包括丝杠导轨传动组件24和气动自定心夹钳25，所述气动自定心夹钳25安装在所述丝杠导轨传动组件24的丝杠支座26上。所述定位夹紧机构23包括液压自定心夹钳27。长钢管经气动自定心夹钳25夹紧后，通过丝杠导轨传动组件24的带动向前定长送料进入出料管5的进料端管口13内，然后通过液压自定心夹钳27夹紧定位待切割作业。为了减缓切割作业过程中钢管的震动与出料管5发生干涉造成的影响，进一步的，在所述进料端管口13上设置弹簧夹头21。

为了配合中空主轴6、拉管10和出料管5三管共轴线的嵌套结构设计，本申请的旋转刀盘2进行了特殊结构设计。请参阅图7至图10，所述刀具进给机构9包括曲柄滑块机构和拉盘组件。在本实施例中，针对径向对称布置的两套旋切刀具组件8进行一一对应的布置了两套所述曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构包括拨块28、心轴29和滑块30。所述刀盘本体7上开设有与所述滑块30径向滑动配合的径向滑槽33。所述旋切刀具组件8固定在所述滑块30上。所述刀盘本体7上开设有用于容置所述拨块28的腔体34。所述拨块28呈V型结构且两侧端分别为主触动臂31和转动臂32。所述拨块28的回转中心35上穿设所述心轴29并铰接在所述腔体34上。所述转动臂32顶部形成有拨动工作面，所述滑块30上开设有与所述拨动工作面相配合的拨动凹槽36。所述主触动臂31与所述拉盘组件连接，所述拉管10与所述拉盘组件连接，所述拉管10通过所述拉盘组件驱动所述主触动臂31移动并带动所述转动臂32围绕所述回转中心35转动，进而，转动臂32通过拨动工作面与拨动凹槽36相互作用，拨动拨块28并带动旋切刀具组件8沿着径向滑槽33在刀盘本体7上进行径向进给及回退动作，从而实现切割进刀与加工完成退刀的动作，径向滑槽33比如采用T形滑槽结构。

所述旋切刀具组件8比如可采用如图11所示的常规设计，作为旋切刀具组件8和曲柄滑块机构的连接结构，在一个具体实施方式中，所述曲柄滑块机构还包括调刀滑块37，比如调刀滑块37为T形螺母，所述滑块30上设有与所述调刀滑块37相配合的T形槽38，这样，方便根据不同钢管直径调整旋切刀具组件8的刀片的径向位置。所述旋切刀具组件8与所述调刀滑块37固定连接，比如，旋切刀具组件8通过两颗螺栓与所述调刀滑块37连接固定，当因钢管直径变化需要改变刀片间距时，即可拧松螺栓来调整调刀滑块37的位置，然后将螺栓锁紧即可。所述旋切刀具组件8通过所述调刀滑块37和所述T形槽38配合连接与所述滑块30固定在一起。

为了配合上述的曲柄滑块机构和拉管10的连动，拉盘组件和刀盘相配合进行了特殊结构设计，在一个具体实施方式中，所述刀盘本体7开设有供所述拉盘组件轴向滑动的孔道42。所述拉盘组件包括依次压合紧固连接成一体的拉盘39、拉管螺套40和螺套压环41，比如螺套压环41通过四颗螺栓将拉管螺套40压在拉盘39上形成拉盘组件。拉管组件在孔道42内轴向滑动且滑动行程被主触动臂31的位移限制，进一步的，所述主触动臂31顶部形成有接触工作面，所述拉盘39上开设有与所述接触工作面相配合的触动凹槽43。所述拉管10与所述拉管螺套40螺纹连接。当拉盘39在拉管10的作用下轴向运动时，触动凹槽43与主触动臂31相互作用从而带动转动臂32围绕心轴29转动，滑块30在转动臂32的作用下沿着径向滑槽33滑动。

以上所述，仅为本发明的部分实施例和实施方式，本发明的保护范围不局限于此，任何熟知本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.全自动切管机，其特征是：包括主轴箱、旋转刀盘、拉刀机构、送料夹紧装置和出料管，所述主轴箱采用中空主轴带动所述旋转刀盘旋转，所述旋转刀盘包括刀盘本体及设置在所述刀盘本体上并保持同步旋转的旋切刀具组件和刀具进给机构，所述刀具进给机构用于带动所述旋切刀具组件在所述刀盘本体上进行径向移动，所述拉刀机构包括拉管和驱动机构，所述拉管的连接端穿过所述中空主轴与所述刀具进给机构连接，所述拉管与所述中空主轴保持间隙配合，所述驱动机构通过驱动所述拉管的驱动端使所述拉管进行轴向移动为所述刀具进给机构提供动力，所述出料管的出料端管口为出料口，所述出料管的进料端管口穿出所述拉管，所述出料管与所述拉管保持间隙配合，所述拉管和所述出料管与所述中空主轴均为同一轴线，所述送料夹紧装置用于将钢管待切割段自动定长送入所述进料端管口内并定位支撑及夹紧钢管。

2.根据权利要求1所述的全自动切管机，其特征是：所述驱动机构包括伺服电机、行星减速机和滚珠丝杠螺母传动机构，所述拉管的驱动端穿出所述中空主轴并设置有与所述滚珠丝杠螺母传动机构的螺母固定连接的螺母座，所述螺母座内设有与所述拉管驱动端相配合的圆锥滚子轴承组件。

3.根据权利要求1所述的全自动切管机，其特征是：所述进料端管口上设置有弹簧夹头。

4.根据权利要求1所述的全自动切管机，其特征是：所述出料管的出料端通过套管座固定支撑，所述旋转刀盘设置有用于套设所述出料管进料端的深沟球轴承组件。

5.根据权利要求1所述的全自动切管机，其特征是：所述送料夹紧装置包括送料机构和定位夹紧机构，所述送料机构包括丝杠导轨传动组件和气动自定心夹钳，所述气动自定心夹钳安装在所述丝杠导轨传动组件的丝杠支座上，所述定位夹紧机构包括液压自定心夹钳。

6.根据权利要求1所述的全自动切管机，其特征是：所述刀具进给机构包括曲柄滑块机构和拉盘组件，所述曲柄滑块机构包括拨块、心轴和滑块，所述刀盘本体上开设有与所述滑块径向滑动配合的径向滑槽，所述旋切刀具组件固定在所述滑块上，所述刀盘本体上开设有用于容置所述拨块的腔体，所述拨块呈V型结构且两侧端分别为主触动臂和转动臂，所述拨块的回转中心上穿设所述心轴并铰接在所述腔体上，所述转动臂顶部形成有拨动工作面，所述滑块上开设有与所述拨动工作面相配合的拨动凹槽，所述主触动臂与所述拉盘组件连接，所述拉管与所述拉盘组件连接，所述拉管通过所述拉盘组件驱动所述主触动臂移动并带动所述转动臂围绕所述回转中心转动。

7.根据权利要求6所述的全自动切管机，其特征是：所述曲柄滑块机构还包括调刀滑块，所述滑块上设有与所述调刀滑块相配合的T形槽，所述旋切刀具组件与所述调刀滑块固定连接，所述旋切刀具组件通过所述调刀滑块和所述T形槽配合连接与所述滑块固定在一起。

8.根据权利要求6所述的全自动切管机，其特征是：所述刀盘本体开设有供所述拉盘组件轴向滑动的孔道，所述拉盘组件包括依次压合紧固连接成一体的拉盘、拉管螺套和螺套压环，所述拉管与所述拉管螺套螺纹连接。

9.根据权利要求8所述的全自动切管机，其特征是：所述主触动臂顶部形成有接触工作面，所述拉盘上开设有与所述接触工作面相配合的触动凹槽。

10.根据权利要求1所述的全自动切管机，其特征是：所述主轴箱的主轴电机通过同步皮带带动所述中空主轴转动。

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