CN113084304A - 一种使用手工割炬的切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及使用手工割炬的切割装置，外形小巧且携带方便，能够切割多种位置和多种形式的坡口，且能切割出多种形状，比如直线、多段线和曲线等。该发明装置包括支撑杆、轨线和具有轨线限位的手工割炬，支撑杆包括杆体与底座，支撑杆底座设置磁铁。使用时，通过支撑杆底座磁铁与钢材的吸附，使轨线呈直线状态，当轨线穿入割炬的轨线限位后，使用者手持割炬在轨线上平缓移动时，由于割炬被轨线约束，割嘴运动的精度将显著提高，从而提高了手工切割的精度。目前，手工割炬的切割面往往呈锯齿状且缺陷较多，切割面成型较差，切割面需要补焊和打磨处理，且容易产生焊接缺陷，使用本发明装置将会显著提升手工切割的质量。

Description

一种使用手工割炬的切割装置

技术领域

本发明涉及材料切割的设备领域，特别是涉及一种使用手工割炬的切割装置。

背景技术

在钢结构的施工过程中，手工割炬被广泛应用于钢材的切割，以及钢材的坡口处理。现实中，一般是由工作人员手持割炬进行操作，使用时，操作人员手持割炬的手势和角度难以控制，切割面往往呈锯齿状且缺陷较多，切割面成型较差，切割面需要补焊和打磨处理，易使得后续工作量增大；容易产生焊接缺陷，经常需要返修，浪费能源和焊接材料的同时，也费时费力。

现有技术中，公开号为CN 109909579 A的一种射吸式割炬切割辅助装置，其中，滑轨机构包括底板和顶板，顶板沿其长度方向滑动连接在底板的上方，底板转动连接在底座的上方；第一固定卡具固设在高度方向上可伸缩的活动支撑柱上部，活动支撑柱固设在顶板的上部；第二固定卡具固设在固定支撑柱上部，固定支撑柱固设在顶板的上部；第一固定卡具和第二固定卡具相对应设置，用于夹持手工割炬。使用该射吸式割炬切割辅助装置切割较长尺寸的钢材时，需要使用较长的底板和直线导轨，携带较为不便，难以满足船舶工程和钢结构工程的施工需求。当钢材的倾斜角度较大时，该射吸式割炬切割辅助装置则不能使用。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供以下技术方案。

一种使用手工割炬的切割装置，包括支撑杆、轨线和具有轨线限位的手工割炬，支撑杆包括杆体与底座，支撑杆底座设置磁铁，支撑杆数量为两个及以上，支撑杆与轨线连接或能够连接。能够连接是指：支撑杆与轨线可以拆卸开，但是支撑杆和轨线能够连接。

进一步地，所述轨线为细长物体，其材质为金属或非金属，所述细长物体为金属线、非金属线、金属杆、圆钢、方钢或管子。细长物体是指该物体的截面的最大外接圆直径小于设定直径，使用时，通常情况下该物体的延伸方向的延伸长度与其截面的最大外接圆直径的比值大于设定长径比。金属线、非金属线等具有柔性特点，类似绳子，能够在两个约束点之间绷直。较细的金属杆、圆钢、方钢、管子，容易弯折，且能够形成一定形状的轨迹。细长物体，质量比较轻，比较便于携带，能够在穿越小孔障碍后仍能保持其轨迹。

进一步地，支撑杆底座磁铁表面粗糙，与钢材吸附后可产生较大的摩檫力。

进一步地，支撑杆底座侧面与底面的角度为锐角。当切割出来的金属渣被磁铁吸附时，容易被吸附在侧面区域，减少底面对金属渣吸附，为清理磁吸体底面带来便利。需注意的是，如果底面粘上金属渣，可能会影响该使用手工割炬的切割装置的使用。

进一步地，支撑杆底座具有定位标记，便于将支撑杆定位。或者支撑杆底座有一条边为线端，将其视为定位标记。

进一步地，支撑杆底座设有三个调节高度的螺丝，当底座吸附在曲面时，可调节螺丝，使得支撑杆底座能在曲面上平稳站立。

进一步地，支撑杆可包括主杆和防倾杆，防倾杆为一根或多根，主杆与防倾杆相连接，主杆与防倾杆底座均有磁铁；或者支撑杆为门字形。这样设计的目的是防止支撑杆倾倒和滑移。

下面介绍支撑杆与轨线的连接方式。连接方式为可拆卸连接方式或不可拆卸连接方式，可拆卸连接方式包括螺栓连接、穿孔连接、插板连接、限位连接、夹具连接等；不可拆卸连接方式包括焊接、铆接、粘接连接等。附图部分对每种连接方式逐一说明。本发明中，夹具也被看作连接的一种方式，当采用夹具连接时，轨线可穿过夹具，且夹具能够夹紧轨线，夹具松开时，可抽拉轨线，使用夹具的优点是可以灵活调整支撑杆之间的轨线长度。在不冲突的情况下，本发明列举的连接形式也可以相互组合。虽然本发明列举了多种连接方式，但现实中，关于可拆卸连接或不可拆卸连接的实现方式还有很多尚未列出，且每种方式的技术特征不同或部分不同，本发明不一一列举进行说明。虽然连接方式有很多，但连接的真正目的只是通过支撑杆来限制轨线的移动。由于连接的实现方式众多、且每种方式的技术特征不同或部分不同，故本发明在文中一些位置不具体指定支撑杆与轨线的连接方式，仅描述为支撑杆与轨线相连接。

进一步地，轨线可调节高度。先介绍支撑杆与轨线在可拆卸连接方式下，轨线高度调节的技术实现方式，下面以轨线为金属线或非金属线时，限位连接方式来举例说明：支撑杆设置轨线限位，限位形式为挂钩、环或者突起，限位与轨线连接并能限制轨线移动，轨线高度调节的实现方式有四种：1、当限位为多个并裸露在支撑杆外，环状的轨线端头直接穿入限位或者轨线端头以打结或弯折等方式与不同高度的限位连接；2、限位为多个弹性突起，并有按钮控制，按压按钮时，弹性突起缩进支撑杆内，此时轨线端头可在支撑杆上移动，调节轨线端头至合适高度，即可松开按钮，弹性突起伸出支撑杆，轨线端头便被弹性突起限制；3、支撑杆包括多节，每节杆之间可调节相对位置，通过多节杆的螺纹旋转或伸缩调节达到这一效果。4、通过限位与夹具的组合，当夹具在支撑杆上移动时，限位的高度也随之变化。当采用可拆卸连接方式中的螺栓连接、穿孔连接、插板连接、夹具连接时，其技术实现方式参考限位连接的第1种、第3种或第4种方式。当采用不可拆卸连接方式时，其技术实现方式参考限位连接的第3种或第4种方式。

进一步地，支撑杆上设置刻度，便于调节轨线的高度。

进一步地，支撑杆设置供样棒穿入的夹具，能够夹紧样棒。样棒能够弯曲，且能够保持形状稳定。支撑杆上供样棒穿入的夹具与轨线夹具可设置为同一夹具或者分开设置。本发明中，样棒在切割线是曲线时使用。样棒可为金属杆、圆钢、方钢或管子，经手工弯制、物体敲击、机械加工、冷加工或热加工方式得到。

进一步地，该使用手工割炬的切割装置可设置线盘，可将金属线或非金属线缠绕，能节省空间，避免金属线或非金属线被污损和被破坏。如果细长物体是金属杆、圆钢、方钢、管子等不易缠绕的物体，则不设置线盘。

进一步地，在支撑杆之间，可放置转角杆，转角杆包括杆体与底座，转角杆底座设置磁铁，转角杆底座的结构形式类似于支撑杆底座，转角杆为一根或多根，转角杆上有开孔，轨线可穿过开孔，开孔上设置倒角，防止割伤轨线，若轨线可调节高度，则转角杆开孔亦可调节高度。转角杆的设置是出于切割线是多段线的需求，转角杆通常放置在多段线的折角点附近。当细长物体是金属杆、圆钢、方钢、管子等不易弯曲的物体，则不放置转角杆。如果切割线是直线，则无需放置转角杆。如若放置也可以，其作用相当于辅助撑，辅助撑在后文会有说明。转角杆开孔高度调节的技术参照前述限位连接时轨线高度调节的实现方式。

一种使用手工割炬的切割装置在使用前，需要对市面上的手工割炬进行改造或定制，在现有手工割炬上安装轨线限位，该限位安装在手工割炬的可燃气体管上，其形式为眼板、卡槽或夹具装置，夹具装置分上下卡槽径向顶紧螺栓、下卡槽上卡箍、上卡槽下圆孔三种形式，在附图有说明。限位数量为单个或多个，根据细长物体的类型以供使用者选择。轨线要与手工割炬的轨线限位相匹配，限位既连接可燃气体管，且轨线应能穿入手工割炬的轨线限位内。眼板分有开口和无开口两种，当在割炬上安装无开口的眼板时，使用时，有时需将支撑杆夹具中的轨线抽拉出，轨线从眼板限位穿入后再穿入夹具中，当轨线长度较长时，此方法较为费时；当在割炬上安装有开口的眼板时，轨线穿入眼板后，开口可以关闭，开口打开后，则可以脱离轨线，使用起来较为方便；亦或者在割炬上安装一卡槽，轨线穿入卡槽和脱离卡槽均较为方便；若安装夹具装置，夹具装置上下两部分最好可以转动，最好能够锁紧，这样可以调整可燃气体管与轨线之间的角度。这样有以下几点好处：1、便于使用者对割炬进行控制；2、节省割炬占用的空间；3、有时可以增大割炬的切割范围。手工割炬上的眼板、卡槽或夹具装置统称轨线限位，轨线限位对应的割炬部位可以适当加厚，用来抵消轨线对该位置的磨损。在使用该使用手工割炬的切割装置时，操作者手持割炬，尽量使割炬的自重给予轨线较小的作用力，以免轨线产生较明显的弯曲或下垂。

由于轨线为细长物体，其容易产生弯曲或下垂，比如类似绳子的金属线或非金属线，其在张力作用下，其受垂直于金属线或非金属线轨迹力的地方容易变形。而圆钢、方钢、管子等细长物体，由于其截面积较小，抗变形能力也较弱，但优于金属线或非金属线。

由于轨线为细长物体，当轨线的直径小于设定直径时，其中一种情形下，轨线的直径小于手工割炬上的轨线限位的限位尺寸，限位尺寸例如眼板的直径、卡槽的卡爪的间距等，由于细长物体具有柔性，虽然轨线限位被轨线约束，但在一定范围内能够实现手工割炬的偏转。当轨线的轨迹为非直线或非直线组合时，手工割炬上的轨线限位能够在非直线的轨线段沿着轨线的轨迹运动。而且，轨线为细长物体，例如细的金属管或圆杆，能够很好地弯折并定型，其能够实现非直线的轨迹。

进一步地，可对市面上的手工割炬改造或定制，改变割嘴的长度或者割嘴和气管之间的角度，这样可适用于多种位置和多种形式坡口的切割要求。本发明为了简洁表达，有时会将手工割炬简称为割炬。

进一步地，可在割炬的可燃气体管上安装行走支腿，行走支腿底部安装滚轮或滚珠。行走支腿与可燃气体管的连接方式类似轨线限位与可燃气体管的连接形式。进一步地，行走支腿与可燃气体管可以调节角度，且能够锁紧。值得一提的是，在安装滚轮的情况下，若手工调节的滚轮角度与割炬的平移路径不匹配的话，可能会影响割炬行走的精度，故滚珠的效果更好。进一步地，行走支腿的高度可以调节。进一步地，行走支腿包括多根杆。当安装多根杆且轨线已穿入轨线限位后，割炬此时可以完全站立，割炬平移的稳定性和精度更好。

需要注意的是，通过改变手工割炬的摆放姿态，或者改变行走支腿的高度，可以改变割嘴与待切割物之间的角度，进而可以切割出不同的坡口。

进一步地，可对市面上的手工割炬改造或定制，可在割嘴上安装火焰假体，其端部尖细。其作用如下：因割嘴离待切割物有一定的距离，凭肉眼有时难以觉察到火焰的准确切割位置。当在割嘴上安装火焰假体后，其端部与待切割物接触的位置，就是火焰假体拆除后，火焰直接切割的位置。因此，可借助火焰假体帮助该使用手工割炬的切割装置定位。

进一步地，若支撑杆距离较大，宜在两支撑杆之间放置辅助撑，辅助撑包括杆体与底座，辅助撑底座设置磁铁，辅助撑底座的结构形式类似于支撑杆底座，辅助撑设置顶端线托，当割炬上的眼板限位接触到支撑杆顶端线托时，使用者可以轻轻提拉割炬来通过顶端线托，若轨线可调节高度，则顶端线托亦可调节高度。使用该使用手工割炬的切割装置时，轨线在拉紧呈直线状态下能正好搁放在顶端线托的底部。若在两支撑杆之间不放置辅助撑，当割炬行至轨线下垂较明显处，使用者有意识地稍稍抬高割炬，以使割嘴与切割线距离合适。值得一提的是，在不考虑轨线磨损或弯折的情况下，辅助撑也可以当做转角杆使用。

进一步地，该使用手工割炬的切割装置配有两块及以上的钢板，以供支撑杆、转角杆或辅助撑搁放。

进一步地，可继续加放一套相同的装置，两套装置的轨线平行且基本处于同一高度，将割炬搁放在两根轨线上，平缓移动割炬进行切割。

进一步地，加装防脱落装置，防止轨线脱落。当竖直切割，且轨线为金属杆、圆钢、方钢、管子时，轨线有脱落的风险，可在轨线上端头使用夹具将轨线夹住。

本发明的有益效果：

一种使用手工割炬的切割装置，外形小巧且携带方便，能够切割多种位置和多种形式的坡口，且能切割出多种形状，比如直线、多段线和曲线等。该发明装置包括支撑杆、轨线和具有轨线限位的手工割炬，支撑杆包括杆体与底座，支撑杆底座设置磁铁。使用时，通过支撑杆底座磁铁与钢材的吸附，使轨线呈直线状态，当轨线穿入割炬的轨线限位后，使用者手持割炬在轨线上平缓移动时，由于割炬被轨线约束，割嘴运动的精度将显著提高，从而提高了手工切割的精度。目前，在船舶工程和钢结构工程现场，手工割炬的使用依然较为频繁，切割面往往呈锯齿状且缺陷较多，切割面成型较差，切割面需要补焊和打磨处理，易使得后续工作量增大；容易产生焊接缺陷，经常需要返修，浪费能源和焊接材料的同时，也费时费力。使用本发明装置将会显著提升手工切割的质量，大幅减少此类质量隐患和缺陷。

附图说明

下面对本发明进行附图说明，在部分附图中，为了示图简洁方便，未将手工割炬画出。

图1是所述一种使用手工割炬的切割装置的典型结构示意图。

图2是所述一种使用手工割炬的切割装置的另一种结构示意图，其中一端支撑杆包括主杆和防倾杆，另一端支撑杆为门字形，设置了线盘，支撑杆之间放置辅助撑。

图3是所述一种使用手工割炬的切割装置的另一种结构示意图，支撑杆呈倾斜状，支撑杆在待切割钢材上搁放后，能够切割整个钢材区域。一般情况下，支撑杆通过其底座上的磁体吸附于钢材上，通常情况下，切割线局限于两个支撑杆的轨线限位之间。通过倾斜，能够将两个支撑杆的轨线限位设置到支撑杆的底座之外的区域，进而能够覆盖整个钢材。

图4是切割线是多段线的示意图。

图5是转角杆的结构示意图。

图6是支撑杆与轨线的连接方式示意图。图6-1、6-2、6-3、6-4、6-5的连接方式分别为螺栓连接、穿孔连接、插板连接、限位连接、夹具连接；图6-6、6-7的连接方式为焊接，图6-6的轨线直接焊接在支撑杆上，图6-7在支撑杆设置连接板，轨线端头焊接在连接板上，粘接方式类似与焊接方式，故不作图说明；图6-8、6-9的连接方式为铆接。

图7是支撑杆轨线高度调节的实现方式示意图。图7-1、7-2、7-3的支撑杆轨线限位分别为挂钩、环和突起，限位为多个并裸露在支撑杆外的示意图；图7-4的支撑杆轨线限位为多个弹性突起并有按钮控制；图7-5、7-6、7-7、7-8及7-8的C-C剖面图是支撑杆为多节，每节杆之间可调节相对位置的示意图；图7-9的支撑杆的夹具可以调节位置，虚线框内表示与其组合的连接方式，比如限位、夹具等。

图8是割炬的轨线限位，分无开口的眼板、有开口的眼板、卡槽、上下卡槽径向顶紧螺栓、下卡槽上卡箍、上卡槽下圆孔形式。

图9是切割线为直线时，该发明的使用示意图，图中标出了偏移距离，轨线采用金属杆这样一种细长物体实施方式。

图10是切割线为曲线时，该发明的使用示意图。

图11是经过改造与定制的手工割炬，割嘴与气管之间的角度发生改变，与市面上的割炬有所区别。

图12是一种使用手工割炬的切割装置在切割不同位置的示意图。图12-1展示支撑杆底座在水平面上、两个支撑杆连线与竖直平面平行放置，而手工割炬切割竖直平面上的一条水平线的情况。图12-2展示了支撑杆底座在竖直平面上、两个支撑杆连线呈水平线放置，而手工割炬切割竖直平面上的一条水平线的情况。图12-3展示了支撑杆底座在竖直平面上、两个支撑杆连线呈竖直线放置，而手工割炬切割竖直平面上的一条竖直线的情况。

图13是所述一种使用手工割炬的切割装置的另一种结构示意图，通过改变手工割炬的摆放姿态，或者改变行走支腿的高度，可以改变割嘴与待切割物之间的角度，进而可以切割出不同的坡口。

图14是行走支腿的结构示意图，行走支腿底部安装滚轮或滚珠。

图15是支撑杆、转角杆、辅助撑底座示意图。

图16是火焰假体的结构示意图。

图17是所述一种使用手工割炬的切割装置的另一种结构示意图，该使用手工割炬的切割装置有两根轨线平行且基本处于统一高度。

附图中各部件标记如下：1、支撑杆；2、金属线或非金属线；2-1、轨线——细长物体——金属杆；3、具有轨线限位的手工割炬；4、线盘； 5、转角杆；6、辅助撑；7、定位标记；8、切割线；9、样棒；11、支撑杆杆体；11-1、支撑杆主杆杆体；11-2、支撑杆防倾杆杆体；12、支撑杆底座；13、磁铁；21、夹具；22、支撑杆的轨线限位；23、弹性突起；24、按钮；31、手工割炬的轨线限位；32、割嘴；33、可燃气体管；34、行走支腿；35、火焰假体；51、转角杆杆体；52、转角杆底座；53、磁铁；61、辅助撑杆体；62、辅助撑底座；63、磁铁；64、顶端线托；91、防脱落装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合。

以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术领域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。

下面对本发明实施详细说明。

本发明提供的轨线2-1的其中一种实施例为金属线或非金属线2。其他细长物体也具备类似特性。例如图9中给出的轨线2-1的其中一种实施例为金属杆。金属线或非金属线2具备柔性特点，而金属杆则具备易定型特点（柔性比金属线差，但是也能够弯折形成一定的轨迹，直线或非直线均可，也能够保持其一定轨迹的状态）。当轨线2-1的轨迹为非直线段时，手工割炬的轨线限位31与轨线2-1的接触点能够起到离散定位的作用。

实例1：参阅图1所示，本发明提供的使用手工割炬的切割装置，包括支撑杆1、轨线2-1和具有轨线限位的手工割炬3，支撑杆1包括杆体11与底座12，支撑杆底座12设置磁铁13，支撑杆1数量为两个以上，支撑杆1与轨线2-1连接或能够连接。

轨线2-1为细长物体，其材质为金属或非金属，细长物体为金属线2、非金属线2、金属杆、圆钢、方钢、或管子。图1中示意出，金属线或非金属线标号为2。图9中示意出轨线为金属杆2-1。

支撑杆底座磁铁13表面粗糙，与钢材吸附后可产生较大的摩檫力。

参阅图15所示，支撑杆底座侧面与底面的角度为锐角。当切割出来的金属渣被磁铁吸附时，容易被吸附在侧面区域，减少底面对金属渣吸附，为清理磁吸体底面带来便利。需注意的是，如果底面粘上金属渣，可能会影响该使用手工割炬的切割装置的使用。

参阅图9和图15所示，支撑杆底座12具有定位标记7，便于将支撑杆1定位。

参阅图15所示，支撑杆底座设有三个调节高度的螺丝，当底座吸附在曲面时，可调节螺丝，使得支撑杆底座能在曲面上平稳站立。

进一步地，支撑杆1可包括主杆11-1和防倾杆11-2，防倾杆11-2为一根或多根，主杆11-1与防倾杆11-2相连接，主杆11-1与防倾杆11-2底座均有磁铁；或者支撑杆1为门字形。这样设计的目的是防止支撑杆1倾倒和滑移。

参阅图6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6、6-7、6-8、6-9所示，展示了支撑杆1与轨线2-1的连接方式。连接方式为可拆卸连接方式或不可拆卸连接方式，可拆卸连接方式包括螺栓连接、穿孔连接、插板连接、限位连接、夹具连接等；不可拆卸连接方式包括焊接、铆接、粘接连接等。附图部分对每种连接方式逐一说明。本发明中，夹具21也被看作连接的一种方式，当采用夹具连接时，轨线2-1可穿过夹具，且夹具能够夹紧轨线2-1，夹具松开时，可抽拉轨线2-1，使用夹具的优点是可以灵活调整支撑杆1之间的轨线2-1长度。在不冲突的情况下，本发明列举的连接形式也可以相互组合。虽然本发明列举了多种连接方式，但现实中，关于可拆卸连接或不可拆卸连接的实现方式还有很多尚未列出，且每种方式的技术特征不同或部分不同，本发明不一一列举进行说明。虽然连接方式有很多，但连接的真正目的只是通过支撑杆1来限制轨线2-1的移动。由于连接的实现方式众多、且每种方式的技术特征不同或部分不同，故本发明在文中一些位置不具体指定支撑杆1与轨线的连接方式，仅描述为支撑杆1与轨线2-1相连接。描述为支撑杆1与轨线2-1能够连接是指，支撑杆1与轨线2-1为可拆卸连接方式时，拆卸成支撑杆1与轨线2-1时，其是能够连接的。靠抵连接也是其中一种连接方式。

参阅图7-1、7-2、7-3、7-4、7-5、7-6、7-7、7-8、7-9所示，轨线2-1可调节高度。先介绍支撑杆1与轨线2-1在可拆卸连接方式下，轨线2-1高度调节的实现方式，下面以限位连接来举例说明：支撑杆1设置轨线限位22，限位形式为挂钩、环或者突起，限位22与轨线2-1连接并能限制轨线2-1移动，轨线2-1高度调节的实现方式有四种：1、当限位22为多个并裸露在支撑杆1外，环状的轨线端头直接穿入限位22或者轨线端头以打结或弯折等方式与不同高度的限位22连接；2、限位22为多个弹性突起，弹性突起上设有孔，并有按钮控制，按压按钮时，弹性突起缩进支撑杆1内，此时轨线端头可在支撑杆1上移动，调节轨线端头至合适高度，即可松开按钮，弹性突起伸出支撑杆1，轨线端头便被弹性突起限制；3、支撑杆1包括多节，每节杆之间可调节相对位置，通过多节杆的螺纹旋转或伸缩调节达到这一效果。4、通过限位与夹具的组合，当夹具在支撑杆上移动时，限位的高度也随之变化。当采用可拆卸连接方式中的螺栓连接、穿孔连接、插板连接、夹具连接时，其技术实现方式参考限位连接的第1种、第3种或第4种方式。当采用不可拆卸连接方式时，其技术实现方式参考限位连接的第3种或第4种方式。

进一步地，支撑杆上设置刻度，便于调节轨线的高度。

参阅图10-1、图10-2所示，支撑杆1设置供样棒9穿入的夹具，能够夹紧样棒9。样棒9能够弯曲，且能够保持形状稳定。支撑杆1上供样棒9穿入的夹具与轨线夹具可设置为同一夹具或者分开设置。本发明中，样棒9在切割线8是曲线时使用。

参阅图2所示，该使用手工割炬的切割装置可设置线盘4，可将金属线或非金属线2缠绕，能节省空间，避免金属线或非金属线2被污损和被破坏。如果细长物体是金属杆、圆钢、方钢、管子等不易缠绕的物体，则不设置线盘4。

参阅图4、图5所示，在支撑杆1之间，可放置转角杆5，转角杆5包括杆体51与底座52，转角杆底座的结构形式类似于支撑杆底座，转角杆底座52设置磁铁53，转角杆5为一根或多根，转角杆5上有开孔，金属线或非金属线2可穿过开孔，开孔上设置倒角，防止割伤金属线或非金属线2，若金属线或非金属线2可调节高度，则转角杆开孔亦可调节高度。参阅图4所示，转角杆5的设置是出于切割线是多段线的需求，转角杆5通常放置在多段线的折角点附近。当细长物体是金属杆、圆钢、方钢、管子等不易弯曲的物体，则不放置转角杆5。如果切割线8是直线，则无需放置转角杆5。参阅图2所示，如若放置也可以，其作用相当于辅助撑6，辅助撑6在后文会有说明。转角杆5开孔高度调节的技术参照前述限位连接时轨线高度调节的实现方式。图15也展示了，转角杆5的底座52的设置形式，转角杆5也可设有定位标记7，在直线段中便于划定切割线8。如果是金属杆等不易弯曲的物体，可参照样棒模拟曲线的模式。

参阅图8所示，一种使用手工割炬的切割装置在使用前，需要对市面上的手工割炬3进行改造或定制，在现有手工割炬3上安装如图8所示的轨线限位31，该限位31安装在手工割炬的可燃气体管33上，其形式为眼板或卡槽，限位31数量为单个或多个，以供使用者选择。轨线2-1要与手工割炬的轨线限位31相匹配，轨线2-1应能穿入手工割炬的轨线限位31内。眼板分有开口和无开口两种，当在割炬上安装无开口的眼板时，使用时，有时需将支撑杆夹具中的轨线2-1抽拉出，轨线2-1从眼板限位31穿入后再穿入夹具中，当轨线长度较长时，此方法较为费时；当在割炬上安装有开口的眼板时，轨线穿入眼板后，开口可以关闭，开口打开后，则可以脱离轨线，使用起来较为方便；亦或者在割炬上安装一卡槽，轨线穿入卡槽和脱离卡槽均较为方便。手工割炬3上的眼板和卡槽统称轨线限位31，轨线限位对应的割炬部位可以适当加厚，用来抵消轨线对该位置的磨损。在使用该使用手工割炬的切割装置时，操作者手持割炬，尽量使割炬的自重给予轨线较小的作用力，以免轨线产生较明显的弯曲或下垂。在靠抵连接时，手工割炬的轨线限位31甚至可以是耐磨部或者加厚部，手工割炬上的某一部分进行了加固处理，即可以让手工割炬放置在轨线上。如图17所示，当具有两条平行的轨线时，其中一个可以做成眼板和卡槽等有一定空间约束的形式，而另外一个可以直接是靠抵连接。参阅图8所示，轨线限位31与可燃气体管33的连接方式，可以有，如图8的上面三种方式，可以采用，粘接、焊接等方式；也可以将轨线限位31的上半部分通过锻打的方式包裹于可燃气体管33的外侧；还可以有，如图8的下面三种方式，采用紧定螺钉顶靠可燃气体管33的外侧通过压紧的方式连接，或者采用抱箍的形式将可燃气体管33环抱于抱箍之内，或者采用弹簧卡扣的形式，可燃气体管33推进弹簧卡扣时，弹簧卡扣自动施加夹紧力。

手工割炬上安装的轨线限位31，其可以采用铰接、销接、球铰接等转动连接方式，让手工割炬相对于轨线2-1的切线（如果轨线为直线则是该直线本身）和切割平面平行的某一基准面进行绕至少一根轴的转动，并且能够在转动之后固定于一个角度处，此处固定可以采用摩擦、紧定螺钉顶压等方式实现。其实也就是，轨线限位31，分为两部分，其中一部分是与手工割炬连接，另外一部分是与轨线连接，则这两部分之间能够相对绕至少一根轴的转动。参阅图8中的下面三种结构形式。

参阅图11所示，可对市面上的手工割炬改造或定制，改变割嘴32的长度或者割嘴32和气管33之间的角度，这样可适用于多种位置和多种形式坡口的切割要求。本发明为了简洁表达，有时会将手工割炬简称为割炬。

参阅图13和图14所示，可在割炬的可燃气体管33上安装行走支腿34。行走支腿34底部安装滚轮或滚珠。进一步地，行走支腿34与可燃气体管33可以调节角度，且能够锁紧。值得一提的是，在安装滚轮的情况时，若手工调节的滚轮角度与割炬的平移路径不匹配的话，可能会影响割炬行走的精度，故滚珠的效果更好。进一步地，行走支腿34的高度可以调节。进一步地，行走支腿34包括多根杆。当安装多根杆且轨线已穿入轨线限位后，割炬此时可以完全站立，割炬平移的稳定性和精度更好。

需要注意的是，通过改变手工割炬的摆放姿态，或者改变行走支腿34的高度，可以改变割嘴32与待切割物之间的角度，进而可以切割出不同的坡口。

参阅图16所示，可对市面上的手工割炬改造或定制，可在割嘴上安装火焰假体35，其端部尖细。其作用如下：因割嘴离待切割物有一定的距离，凭肉眼有时难以觉察到火焰的准确切割位置。当在割嘴上安装火焰假体后，其端部与待切割物接触的位置，就是火焰假体拆除后，火焰直接切割的位置。因此，可借助火焰假体帮助该使用手工割炬的切割装置定位。

参阅图2所示，若支撑杆1距离较大，宜在两支撑杆1之间放置辅助撑6，辅助撑6包括杆体61与底座62，辅助撑底座62设置磁铁63，辅助撑底座的结构形式类似于支撑杆底座，辅助撑6设置顶端线托64，当割炬上的眼板限位31接触到辅助撑顶端线托64时，使用者可以轻轻提拉割炬3来通过顶端线托64，若轨线2-1可调节高度，则顶端线托64亦可调节高度。使用该使用手工割炬的切割装置时，轨线在拉紧呈直线状态下能正好搁放在顶端线托的底部。若在两支撑杆1之间不放置辅助撑6，当割炬行至轨线2-1下垂较明显处，使用者有意识地稍稍抬高割炬，以使割嘴32与切割线8距离合适。值得一提的是，在不考虑轨线磨损或弯折的情况下，辅助撑6也可以当做转角杆5使用。

进一步地，该使用手工割炬的切割装置配有两块及以上的钢板，以供支撑杆1、转角杆5或辅助撑6搁放。

如图17所示，可继续加放一套相同的装置，两套装置的轨线平行且基本处于同一高度，将割炬搁放在两根轨线上，平缓移动割炬进行切割。

需要指出的是，即使手工割炬不具有轨线限位，本发明依然可以正常使用。现实中，使用者手持割炬在切割时，由于手部运动的精度不够，割炬其实在进行空间三维运动。若使用本发明装置，因为直线状轨线的限制，如果手持割炬保持割炬尾端高度不变，则割炬可以避免一个维度的运动，从而可将割炬的空间运动转化为平面运动，切割效果将会变好。由此可见，即使在切割线8为平面曲线而轨线为直线时，本发明依然可以使用。此种情况下，使用者手持割炬，将割炬的可燃气体管33靠在轨线2-1上，并且握持的割炬尾端高度尽量保持不变，割嘴32对准切割线8，就可以切割平面曲线。不过如此操作，轨线会对可燃气体管33造成磨损，故不宜经常使用。

参阅图4、图9、图12-1、图12-2、图12-3所示，下面介绍使用该使用手工割炬的切割装置时确定支撑杆搁放位置的一般方法，以切割线8为直线的情况来说明：切割前，先在钢材上确定切割线8，然后将切割线8偏移一定距离，得到支撑杆的定位标记7搁放位置，进而将支撑杆搁放在钢材上。需要注意的是，支撑杆不一定搁放在待切割的材料上，可在待切割材料附近放置小块钢板，将支撑杆搁放在小块钢板上面，或者将待切割材料放置在钢材上，露出部分钢材以供支撑杆搁放即可。该偏移距离的测量方法如下：在基本处于一个平面的钢材上，将支撑杆搁放在钢材上，使轨线处于直线状态，接着轨线穿入割炬的轨线限位内，使用者手持割炬，当割炬火焰能正好达到切割线8时，测量支撑杆的定位标记7到切割线8的垂直距离即为偏移距离。鉴于不同的人手持割炬姿势的差异，偏移距离数值因人而异。参阅图9、图15所示，定位标记7设置在支撑杆底座，标记应清晰，其作用是方便支撑杆定位。若支撑杆底座有一条边为线端，可直接测量待切割线8至该线端的距离。

参阅图10-1、图10-2所示，当切割曲线时，只需放置两根支撑杆1和一根辅助撑6，辅助撑6放置在两支撑杆之间，样棒9穿入两根支撑杆1的夹具中，中间部分的样棒9搁放在辅助撑顶端线托64内。此种情况下也可以用转角杆5代替辅助撑6。曲线样棒9较为纤细，确保样棒9可以穿入割炬上的轨线限位。因为空间关系，样棒9的形状与切割线8不一致，需要在切割前确定样棒9形状，一般可以在实际切割线8形状的基础上偏移一定距离，可以得出样棒9形状，该偏移距离根据实际的空间关系计算得出。

下面介绍使用该使用手工割炬的切割装置时确定支撑杆搁放位置的另一方法：使用者手持割炬，摆好即将手持割炬的姿势。当割嘴32与钢材的角度距离均合适时，割炬上的轨线限位31的位置将被确定，则轨线的位置也随之确定，进而确定了支撑杆1的搁放位置。

需要说明的是，以上介绍的两种确定支撑杆搁放位置的方法虽然可以大致测算出支撑杆的摆放位置。不过在使用时，如果割嘴32与切割线8角度距离不合适，使用者可以稍微调整握持割炬的姿势，使得割嘴32与切割线8相适合；或者对支撑杆的位置进行调整。使用者亦可以借助火焰假体35帮助该使用手工割炬的切割装置精确定位。图16展示了火焰假体35的示意图。

参阅图12-3所示，加装防脱落装置91，防止轨线脱落。图12-3展示了，进行竖直切割，且轨线为金属杆、圆钢、方钢、管子时，轨线有脱落的风险，可在轨线上端头使用夹具将轨线夹住。

下面介绍该使用手工割炬的切割装置的使用方法：先确定支撑杆的搁放位置并搁放好，使轨线呈直线状态。若切割长度较长，在支撑杆1之间间隔一定距离处放置辅助撑6。然后将轨线装入割炬的轨线限位内，手持割炬，使得割嘴32火焰能正好切割钢材，接着使割炬沿着轨线平缓移动。当割炬靠近辅助撑6时，割嘴32稍偏向待切割位置，以增大切割长度。若轨线限位为眼板时，轻轻向上提拉割炬3，限位就可以穿过辅助撑顶端线托64。穿过辅助撑顶端线托64之后，割嘴32稍偏向已切割的位置，将切割线8连接起来。倘若一直保持之前的切割姿势，会因为辅助撑6的影响，使得切割线8不连续，所以在割炬靠近辅助撑6时有一个割嘴32稍偏向待切割和已切割位置的动作。割炬一旦离开辅助撑6一定距离，即可恢复到之前手持割炬的姿势。若轨线限位31为卡槽时，当割炬靠近辅助撑时，割炬嘴稍偏向待切割位置，以增大切割长度，然后将割炬提拉出轨线2-1，接着将割炬放置在辅助撑6的另一端轨线上，割嘴32稍偏向已切割的位置，将切割线8连接起来，最后恢复到之前手持割炬的姿势。这也正是利用了轨线2-1为细长物体时，能够比较容易产生变形，使得轨线限位31能够越过相关障碍。若轨线限位31为夹具装置，该发明的使用方法亦类似轨线限位为眼板或者卡槽时该发明的使用方法。

由于每个人手持割炬的姿势存在差异，且不同厂家的割炬结构形式不同，甚至同一厂家的割炬形式也有不同，即使是同一个人面对不同位置和不同形式的坡口，手持割炬的姿势也会有变化，故本发明不便于给出轨线高度的标准值和前述偏移距离标准值。不过，若该发明装置轨线的高度可以调节，使用者将有更多的操作调整余地，关于轨线高度的调节技术在前述发明内容中已有说明。

Claims (12)

1.一种使用手工割炬的切割装置，其特征在于，包括：支撑杆、轨线和具有轨线限位的手工割炬，支撑杆包括杆体与底座，支撑杆底座设置磁铁，支撑杆数量为两个以上，支撑杆与轨线连接或能够连接。

2.根据权利要求1所述的使用手工割炬的切割装置，其特征在于：所述轨线为细长物体，其材质为金属或非金属，所述细长物体为金属线、非金属线、金属杆、圆钢、方钢、或管子。

3.根据权利要求1所述的使用手工割炬的切割装置，其特征在于：

支撑杆底座磁铁表面粗糙，与钢材吸附后可产生较大的摩檫力；

支撑杆底座侧面与底面的角度为锐角；

支撑杆底座具有定位标记，便于将支撑杆定位；

支撑杆底座设有三个调节高度的螺丝；

支撑杆可包括主杆和防倾杆，防倾杆为一根或多根，主杆与防倾杆相连接，主杆与防倾杆底座均有磁铁；或者支撑杆为门字形；

支撑杆与轨线的连接方式为可拆卸连接方式或不可拆卸连接方式，可拆卸连接方式包括螺栓连接、穿孔连接、插板连接、限位连接、或夹具连接；不可拆卸连接方式包括焊接、铆接、或粘接连接。

4.根据权利要求1所述的使用手工割炬的切割装置，其特征在于：轨线可调节高度；

支撑杆上设置刻度，便于调节轨线的高度。

5.根据权利要求1所述的使用手工割炬的切割装置，其特征在于：支撑杆设置供样棒穿入的夹具，能够夹紧样棒，样棒能够弯曲，且能够保持形状稳定，支撑杆上供样棒穿入的夹具与轨线夹具可设置为同一夹具或者分开设置，样棒为金属杆、圆钢、方钢、或管子，经手工弯制、物体敲击、机械加工、冷加工或热加工方式得到。

6.根据权利要求2所述的使用手工割炬的切割装置，其特征在于：设置线盘，可将金属线或非金属线缠绕。

7.根据权利要求1所述的使用手工割炬的切割装置，其特征在于：在支撑杆之间，可放置转角杆，转角杆包括杆体与底座，转角杆底座设置磁铁，转角杆底座的结构形式类似于支撑杆底座，转角杆为一根或多根，转角杆上有开孔，轨线可穿过开孔，开孔上设置倒角，防止割伤轨线，若轨线可调节高度，则支撑杆开孔亦可调节高度。

8.根据权利要求1所述的使用手工割炬的切割装置，其特征在于：

对手工割炬进行改造或定制，在手工割炬上安装轨线限位，该限位安装在手工割炬的可燃气体管上，其形式为眼板或卡槽或夹具装置，眼板分有开口或无开口两种，限位数量为单个或多个，轨线限位对应的割炬部位可以适当加厚，用来抵消轨线对该位置的磨损；

对手工割炬改造或定制，改变割嘴的长度或者割嘴和气管之间的角度，这样可适用于多种位置和多种形式坡口的切割要求；

在割炬的可燃气体管上安装行走支腿，行走支腿底部安装滚轮或滚珠；行走支腿与可燃气体管的连接方式类似轨线限位与可燃气体管的连接形式；行走支腿与可燃气体管可以调节角度，且能够锁紧；行走支腿的高度可以调节；行走支腿包括多根杆；

对手工割炬改造或定制，在割嘴上安装火焰假体，其端部尖细，用以借助火焰假体帮助该使用手工割炬的切割装置定位。

9.根据权利要求1所述的使用手工割炬的切割装置，其特征在于：若支撑杆距离较大，宜在两支撑杆之间放置辅助撑，辅助撑包括杆体与底座，辅助撑底座设置磁铁，辅助撑底座的结构形式类似于支撑杆底座，辅助撑设置顶端线托。

10.根据权利要求1所述的使用手工割炬的切割装置，其特征在于：配有两块及以上的钢板，以供支撑杆、转角杆或辅助撑搁放。

11.根据权利要求1所述的使用手工割炬的切割装置，其特征在于：切割装置数量为两套，其中两套切割装置的轨线平行且基本处于同一高度，将割炬搁放在两根轨线上形成靠抵连接，平缓移动割炬进行切割。

12.根据权利要求1所述的使用手工割炬的切割装置，其特征在于：加装防脱落装置，防止轨线脱落。

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