CN113182591A - 一种具备安全防护功能的钢结构材料切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢结构加工技术领域，公开了一种具备安全防护功能的钢结构材料切割装置，包括切割机构、罩设在切割机构外侧的罩壳以及安装在罩壳顶部的顶盖，顶盖通过一锁紧机构固定在罩壳上。锁紧机构包括分别设置在顶盖底部四个边角处的四根对接杆，罩壳上开设有分别与四根对接杆插接配合的四个中空槽。本发明的具备安全防护功能的钢结构材料切割装置，通过在切割机构外侧的罩壳与其顶盖之间增设的锁紧机构，可方便在维护时对顶盖在罩壳上的拆装，省时省力。

Description

一种具备安全防护功能的钢结构材料切割装置

技术领域

本发明涉及钢结构加工技术领域，尤其涉及一种具备安全防护功能的钢结构材料切割装置。

背景技术

钢结构是主要由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一，结构主要是由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱和钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通过采用焊缝、螺栓和铆钉连接，因各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接，因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。

目前应用于超高层领域施工的塔架多采用高耸钢结构的管材进行搭建。在现有技术中，高耸钢结构的管材切割通常将管材传输至切割刀具处递进切割，但进行切割操作时，会产生大量的粉末、灰尘和细小颗粒，不仅会产生危险，也易影响施工人员的身体健康，所以需要在切割刀具外侧安装罩壳以起到一定的安全防护作用。由于传统的罩壳上的顶盖在罩壳上多为通过螺钉连接，当需要维护切割刀具时，拆装繁琐，耗时耗力，十分不方便。

发明内容

为解决了现有技术中高耸钢结构管材在切割时所用到的起到防护作用的罩壳与其顶盖之间存在拆装不便的技术问题，本发明提供一种具备安全防护功能的钢结构材料切割装置。

本发明采用以下技术方案实现：一种具备安全防护功能的钢结构材料切割装置，包括切割机构、罩设在所述切割机构外侧的罩壳以及安装在所述罩壳顶部的顶盖，所述顶盖通过一锁紧机构固定在所述罩壳上；

所述锁紧机构包括分别设置在所述顶盖底部四个边角处的四根对接杆，所述罩壳上开设有分别与四根所述对接杆插接配合的四个中空槽；

每个所述中空槽内设置有基块，所述基块的顶部开设有凹槽一，所述凹槽一的槽壁底部开设有凹槽二；所述凹槽一内设置有与其螺纹配合的螺栓头部，所述螺栓头部的底部一体式设置有与所述凹槽二转动配合的螺栓杆部；所述螺栓头部与所述螺栓杆部之间共同开设有供所述对接杆穿过的杆槽；所述凹槽二内相对设置有两个具有弹性的弧形夹板，且所述弧形夹板位于所述螺栓杆部的下方；两个所述弧形夹板之间对接后形成用于夹持固定所述对接杆的夹持空间；

所述螺栓杆部的底部向其顶部方向凹陷形成连通所述杆槽且具有坡面的坡形槽；两个所述弧形夹板的顶部均设置有迫压块；当两个所述弧形夹板对接后，两个所述迫压块聚拢形成与所述坡形槽挤压配合的迫压坡；

其中，通过引导所述螺栓头部在所述凹槽一内转动，迫使所述螺栓杆部的所述坡形槽完成对两个所述迫压块之间的挤压聚拢，以夹持固定插入至所述夹持空间内的对接杆。

作为上述方案的进一步改进，两个所述弧形夹板的一端相对固定在所述凹槽二的槽壁底部；当所述对接杆在两个所述弧形夹板之间夹持固定时，所述迫压坡的最大坡径小于等于所述坡形槽的最大槽径。

作为上述方案的进一步改进，当所述对接杆未在两个所述弧形夹板之间夹持固定时，两个所述弧形夹板面朝所述坡形槽的一侧之间呈相对分离状，且所述坡形槽的最大槽径大于两个所述迫压块之间的最小间距。

作为上述方案的进一步改进，所述螺栓头部突出所述凹槽一、并同轴固定有锥齿一，所述锥齿一上具有供所述对接杆穿入所述杆槽的杆孔；所述罩壳上转动穿插有转轴，所述转轴的一端伸入所述中空槽、并固定有与所述锥齿一相啮合的锥齿二。

作为上述方案的进一步改进，所述顶盖内开设有与每个所述对接杆相对应的滑槽；每个所述滑槽内滑动连接有滑块，所述对接杆的顶端从所述滑槽的底部槽口穿入、并贯穿所述滑块后延伸突出至所述滑槽顶部槽口的外侧；位于所述滑块底部与所述滑槽内底部之间的所述对接杆外侧套设有弹簧一。

作为上述方案的更进一步改进，穿出至所述滑槽顶部槽口外侧的所述对接杆上均设置有滑珠；所述顶盖的顶部相对设置有两个支撑横板，两个所述支撑横板之间转动穿插有两个相对的同步轴；每根所述同步轴的两端均固定有转盘，每个所述转盘的外周侧均开设有与所述滑珠相配合的迫压槽。

作为上述方案的更进一步改进，所述顶盖上安装有具有双轴的伺服电机，所述伺服电机的两个输出轴均连接有与所述支撑横板相平行的传动轴，每根所述传动轴的一端固定有锥齿四，所述同步轴上套设固定有与所述锥齿四相啮合的锥齿三。

作为上述方案的进一步改进，所述罩壳的一侧具有供管材输入的输料口；所述切割机构包括切割刀具以及引导所述切割刀具上下往复移动的驱动组件；

所述驱动组件包括位于所述罩壳内远离所述输料口一侧的限位槽，所述限位槽内滑动连接有限位块，且所述限位槽与所述对接杆相垂直；所述限位块的底部设置有与所述限位槽相垂直的触压杆，所述触压杆远离所述限位槽的一端与所述输料口的高度相齐平；位于所述限位槽上方的所述罩壳内侧壁上设置有与所述限位槽相平行的横臂二，所述横臂二的一端固定穿插有连接轴，所述连接轴上转动穿插有与其相垂直的连杆一，所述连杆一的一端与所述限位块的块体转动相连；

所述限位槽的顶部垂直设置支撑套，所述支撑套内滑动穿插有与所述限位槽相平行的同步杆，所述同步杆的一端与所述连杆一的另一端转动相连，所述同步杆的另一端设置有连杆二，所述连杆二远离所述连杆一的一端设置有滚轮；

所述罩壳内靠近所述输料口一侧的内壁上设置有横臂一，所述横臂一上滑动穿插有与其相垂直的移动杆，所述移动杆的底部连接所述切割刀具，所述移动杆的顶部设置有斜台，位于所述斜台与所述横臂一之间的所述移动杆外侧套设有弹簧二；所述斜台的顶部具有与所述滚轮滚动配合的斜面。

作为上述方案的更进一步改进，所述罩壳的底部开设有出料口，位于所述罩壳的下方设置有与所述出料口位置相对应的传输带。

本发明的有益效果为：

本发明的具备安全防护功能的钢结构材料切割装置，通过在切割机构外侧的罩壳与其顶盖之间增设的锁紧机构，可方便在维护时对顶盖在罩壳上的拆装，省时省力。

本发明的具备安全防护功能的钢结构材料切割装置，通过切割机构中设置的限位槽、限位块、同步杆、连杆一、连接杆二、滚轮、斜台、移动杆等结构，可在管材传输时自动完成对管材的定长切割，方便快捷。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的具备安全防护功能的钢结构材料切割装置的剖面结构示意图；

图2为图1中A处放大的结构示意图；

图3为图2中B处放大的结构示意图；

图4为图2中弧形夹板与弧形夹块在另一视角下的立体结构示意图；

图5为图1中C处放大的结构示意图；

图6为图1中顶盖的俯视结构示意图；

图7为本发明实施例2提供的具备安全防护功能的钢结构材料切割装置的剖面结构示意图。

主要符号说明：

1、罩壳；2、顶盖；3、中空槽；4、基块；5、凹槽一；6、凹槽二；7、螺栓头部；8、螺栓杆部；9、杆槽；10、坡形槽；11、弧形夹板；12、迫压块；13、锥齿一；14、转轴；15、锥齿二；16、对接杆；17、滑槽；18、滑块；19、弹簧一；21、滑珠；22、转盘；23、迫压槽；24、同步轴；25、支撑横板；26、锥齿三；27、锥齿四；28、传动轴；29、伺服电机；30、横臂一；31、移动杆；32、切割刀具；33、弹簧二；34、斜台；35、限位槽；36、限位块；37、触压杆；38、管材；39、横臂二；40、连杆一；41、连接轴；42、支撑套；43、连杆二；44、滚轮；48、同步杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请结合图1至图5，具备安全防护功能的钢结构材料切割装置包括切割机构、罩设在切割机构外侧的罩壳1以及安装在罩壳1顶部的顶盖2，顶盖2通过一锁紧机构固定在罩壳1上。本实施例中的罩壳1整体呈矩形结构，且罩壳1的底部通过支撑柱(图未示)支撑在地面上。

锁紧机构包括分别设置在顶盖2底部四个边角处的四根对接杆16，罩壳1上开设有分别与四根对接杆16插接配合的四个中空槽3。四个中空槽3分别位于罩壳1顶部开口边沿处的四个边角处。

每个中空槽3内设置有基块4，基块4的顶部开设有凹槽一5，凹槽一5的槽壁底部开设有凹槽二6。凹槽一5内设置有与其螺纹配合的螺栓头部7，螺栓头部7的底部一体式设置有与凹槽二6转动配合的螺栓杆部8。螺栓头部7与螺栓杆部8之间共同开设有供对接杆16穿过的杆槽9。凹槽二6内相对设置有两个具有弹性的弧形夹板11，且弧形夹板11位于螺栓杆部8的下方。弧形夹板11可为弹性金属材料制成。两个弧形夹板11之间对接后形成用于夹持固定对接杆16的夹持空间。

螺栓杆部8的底部向其顶部方向凹陷形成连通杆槽9且具有坡面的坡形槽10。两个弧形夹板11的顶部均设置有迫压块12。当两个弧形夹板11对接后，两个迫压块12聚拢形成与坡形槽10挤压配合的迫压坡(未标示)。

通过引导螺栓头部7在凹槽一5内转动，迫使螺栓杆部8的坡形槽10完成对两个迫压块12之间的挤压聚拢，以夹持固定插入至夹持空间内的对接杆16，从而完成顶盖2在罩壳1上锁定。

两个弧形夹板11的一端相对固定在凹槽二6的槽壁底部。当对接杆16在两个弧形夹板11之间夹持固定时，迫压坡的最大坡径小于等于坡形槽10的最大槽径，可使对接杆16在夹持空间内的夹紧更加稳固可靠。

当对接杆16未在两个弧形夹板11之间夹持固定时，两个弧形夹板11面朝坡形槽10的一侧之间呈相对分离状，且坡形槽10的最大槽径大于两个迫压块12之间的最小间距，以便于坡形槽10对两个迫压块12的旋转挤压，使两个迫压块12相互聚拢形成迫压坡。

螺栓头部7突出凹槽一5、并同轴固定有锥齿一13，锥齿一13上具有供对接杆16穿入杆槽9的杆孔(图未示)。杆孔的孔径大于对接杆16的杆径，以便对接杆16的顺利穿过。罩壳1上转动穿插有转轴14，转轴14的一端伸入中空槽3、并固定有与锥齿一13相啮合的锥齿二15。通过驱使锥齿二15带动转轴14、锥齿一13转动，可使螺栓头部7以及螺栓杆部8同步转动，以便于对插入夹持空间内对接杆16的夹持或者松离。

顶盖2内开设有与每个对接杆16相对应的滑槽17。本实施例中滑槽17的数量可为四个，四个滑槽17分别与每根对接杆16的位置相对应。每个滑槽17内滑动连接有滑块18，对接杆16的顶端从滑槽17的底部槽口穿入、并贯穿滑块18后延伸突出至滑槽17顶部槽口的外侧。滑块18固定套接在对接杆16的外侧，并跟随对接杆16同步移动。位于滑块18底部与滑槽17内底部之间的对接杆16外侧套设有弹簧一19，弹簧一19可在滑块18在滑槽17内向下运动后，帮助滑块18在滑槽17内进行复位。

穿出至滑槽17顶部槽口外侧的对接杆16上均设置有滑珠21。顶盖2的顶部相对设置有两个支撑横板25，两个支撑横板25之间转动穿插有两个相对的同步轴24。每根同步轴24的两端均固定有转盘22，每个转盘22的外周侧均开设有与滑珠21相配合的迫压槽23。本实施例中迫压槽23是开设在转盘22外周侧上的弧形凹槽。当顶盖2在罩壳1上锁紧时，滑珠21位于迫压槽23以外的转盘22的外周侧上。而当迫压槽23转动至滑珠21处时，滑珠21会在弹簧一19的弹力作用下被顶入迫压槽23，从而使对接杆16从夹持空间中抽离。

顶盖2上安装有具有双轴的伺服电机29，伺服电机29的两个输出轴均连接有与支撑横板25相平行的传动轴28，每根传动轴28的一端固定有锥齿四27，同步轴24上套设固定有与锥齿四27相啮合的锥齿三26。

本实施例中四个转盘22上迫压槽23的开设位置相同，并且四个转盘22在伺服电机29、传动轴28的驱动下运动同步，以实现四根对接杆16的运动同步。

罩壳1的一侧具有供管材38输入的输料口(未标示)。切割机构包括切割刀具32以及引导切割刀具32上下往复移动的驱动组件。本实施例中的切割刀具32可为锯盘切割器具。在其他实施例中切割刀具32还可以为等离子切割器具，只要不影响管材38的切割效果，还可为其他的管材38切割器具。在罩壳1的一侧安装有辊轮输送台，以将管材38输送至进入罩壳1的输料口。

驱动组件包括位于罩壳1内远离输料口一侧的限位槽35，限位槽35内滑动连接有限位块36，且限位槽35与对接杆16相垂直。限位块36的底部设置有与限位槽35相垂直的触压杆37，触压杆37远离限位槽35的一端与输料口的高度相齐平，可使经由输料口进入罩壳1中的管材38与触压杆37接触，并驱使触压杆37同步移动。

位于限位槽35上方的罩壳1内侧壁上设置有与限位槽35相平行的横臂二39，横臂二39的一端固定穿插有连接轴41，连接轴41上转动穿插有与其相垂直的连杆一40，连杆一40的一端与限位块36的块体转动相连。通过连杆一40和连接轴41实现了限位块36与同步杆48之间力的传递。

限位槽35的顶部垂直设置支撑套42，支撑套42内滑动穿插有与限位槽35相平行的同步杆48，通过支撑套42可限制同步杆48在水平方向运动。同步杆48的一端与连杆一40的另一端转动相连，同步杆48的另一端设置有连杆二43，连杆二43远离连杆一40的一端设置有滚轮44。

罩壳1内靠近输料口一侧的内壁上设置有横臂一30，横臂一30上滑动穿插有与其相垂直的移动杆31，移动杆31的底部连接切割刀具32，移动杆31的顶部设置有斜台34，位于斜台34与横臂一30之间的移动杆31外侧套设有弹簧二33。斜台34的顶部具有与滚轮44滚动配合的斜面(未标示)。

本实施例的工作原理具体为，在切割前，先将顶盖2上的四个对接杆16分别插入罩壳1的四个中空槽3内，并穿过锥齿一13的杆孔进入螺栓头部7和螺栓杆部8共同的杆槽9内，然后通过伺服电机29驱使其两根输出轴分别带动两个传动轴28同步转动，两个传动轴28均通过各自的锥齿四27分别带动两个锥齿三26转动，两个锥齿三26分别带动两根同步轴24转动，每根同步轴24分别带动其两端的转盘22同步转动，使原先在迫压槽23内的滑珠21相对滑出迫压槽23，使得滑珠21受到挤压带动对接杆16朝着罩壳1方向运动并压缩弹簧一19，使对接杆16的杆部进入两个弧形夹板11之间。再分别拧动每根转轴14以通过锥齿二15带动锥齿一13转动，锥齿一13带动螺栓头部7和螺栓杆部8同步转动，使螺栓头部7逐渐拧入凹槽一5，使螺栓杆部8跟随螺栓头部7整体旋转下沉，使螺栓杆部8的坡形槽10与两个迫压块12转动接触，随着螺栓杆部8的旋转下沉使两个迫压块12带动两个弧形夹板11逐渐聚拢靠近，以将插入的对接杆16的外壁完成夹抱固定，完成了顶盖2在罩壳1上的锁紧固定，从而实现了对切割机构在工作时的防护。

当需要切割管材38时，将一整段管材38通过输料口传输至罩壳1内，当一整段管材38的一端运动至触压杆37时会推动触压杆37同步运动，触压杆37带动限位块36在限位槽35内朝着远离输料口方向滑动，使限位块36通过连杆一40在连接轴41的限位作用下逆时针转动，使连杆一40推动同步杆48在支撑套42中朝着输料口方向水平滑动，滚轮44通过连杆二43与连杆一40保持运动同步，使滚轮44从斜台34的较低点运动至其较高点，使斜台34受力挤压并带动移动杆31和切割刀具32向下运动同时压缩弹簧二33，使切割刀具32完成对输送至罩壳1内管材38的切割，当该段管材38切割后，触压杆37不再受压，此时弹簧二33弹力释放推动移动杆31、斜台34回复至初始位置，使得斜台34通过斜面使滚轮44从其较高点又回到了其较低点，随着滚轮44位置的回复，则使连杆二43、连杆一40、同步杆48反向移动，则使同步杆48带动连杆一40反向转动，以使带动限位块36、触压杆37逐渐回复至初始位置。随着管材38的不断输入，可实现对整段管材38的定长分割，切割后形成的每段管材38可通过出料口排出，以便后续的处理加工。

实施例2

请结合图7，本实施例2为实施例1的改进方案，具体为，罩壳1的底部开设有出料口，位于罩壳1的下方设置有与出料口位置相对应的传输带(未标示)。通过传输带可方便将切割后的每段管材38传输至后续的加工工位处进行后续的加工处理。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具备安全防护功能的钢结构材料切割装置，其特征在于，包括切割机构、罩设在所述切割机构外侧的罩壳以及安装在所述罩壳顶部的顶盖，所述顶盖通过一锁紧机构固定在所述罩壳上；

所述锁紧机构包括分别设置在所述顶盖底部四个边角处的四根对接杆，所述罩壳上开设有分别与四根所述对接杆插接配合的四个中空槽；

每个所述中空槽内设置有基块，所述基块的顶部开设有凹槽一，所述凹槽一的槽壁底部开设有凹槽二；所述凹槽一内设置有与其螺纹配合的螺栓头部，所述螺栓头部的底部一体式设置有与所述凹槽二转动配合的螺栓杆部；所述螺栓头部与所述螺栓杆部之间共同开设有供所述对接杆穿过的杆槽；所述凹槽二内相对设置有两个具有弹性的弧形夹板，且所述弧形夹板位于所述螺栓杆部的下方；两个所述弧形夹板之间对接后形成用于夹持固定所述对接杆的夹持空间；

所述螺栓杆部的底部向其顶部方向凹陷形成连通所述杆槽且具有坡面的坡形槽；两个所述弧形夹板的顶部均设置有迫压块；当两个所述弧形夹板对接后，两个所述迫压块聚拢形成与所述坡形槽挤压配合的迫压坡；

其中，通过引导所述螺栓头部在所述凹槽一内转动，迫使所述螺栓杆部的所述坡形槽完成对两个所述迫压块之间的挤压聚拢，以夹持固定插入至所述夹持空间内的对接杆。

2.如权利要求1所述的具备安全防护功能的钢结构材料切割装置，其特征在于，两个所述弧形夹板的一端相对固定在所述凹槽二的槽壁底部；当所述对接杆在两个所述弧形夹板之间夹持固定时，所述迫压坡的最大坡径小于等于所述坡形槽的最大槽径。

3.如权利要求1所述的具备安全防护功能的钢结构材料切割装置，其特征在于，当所述对接杆未在两个所述弧形夹板之间夹持固定时，两个所述弧形夹板面朝所述坡形槽的一侧之间呈相对分离状，且所述坡形槽的最大槽径大于两个所述迫压块之间的最小间距。

4.如权利要求1所述的具备安全防护功能的钢结构材料切割装置，其特征在于，所述螺栓头部突出所述凹槽一、并同轴固定有锥齿一，所述锥齿一上具有供所述对接杆穿入所述杆槽的杆孔；所述罩壳上转动穿插有转轴，所述转轴的一端伸入所述中空槽、并固定有与所述锥齿一相啮合的锥齿二。

5.如权利要求1所述的具备安全防护功能的钢结构材料切割装置，其特征在于，所述顶盖内开设有与每个所述对接杆相对应的滑槽；每个所述滑槽内滑动连接有滑块，所述对接杆的顶端从所述滑槽的底部槽口穿入、并贯穿所述滑块后延伸突出至所述滑槽顶部槽口的外侧；位于所述滑块底部与所述滑槽内底部之间的所述对接杆外侧套设有弹簧一。

6.如权利要求5所述的具备安全防护功能的钢结构材料切割装置，其特征在于，穿出至所述滑槽顶部槽口外侧的所述对接杆上均设置有滑珠；所述顶盖的顶部相对设置有两个支撑横板，两个所述支撑横板之间转动穿插有两个相对的同步轴；每根所述同步轴的两端均固定有转盘，每个所述转盘的外周侧均开设有与所述滑珠相配合的迫压槽。

7.如权利要求6所述的具备安全防护功能的钢结构材料切割装置，其特征在于，所述顶盖上安装有具有双轴的伺服电机，所述伺服电机的两个输出轴均连接有与所述支撑横板相平行的传动轴，每根所述传动轴的一端固定有锥齿四，所述同步轴上套设固定有与所述锥齿四相啮合的锥齿三。

8.如权利要求1所述的具备安全防护功能的钢结构材料切割装置，其特征在于，所述罩壳的一侧具有供管材输入的输料口；所述切割机构包括切割刀具以及引导所述切割刀具上下往复移动的驱动组件；

所述驱动组件包括位于所述罩壳内远离所述输料口一侧的限位槽，所述限位槽内滑动连接有限位块，且所述限位槽与所述对接杆相垂直；所述限位块的底部设置有与所述限位槽相垂直的触压杆，所述触压杆远离所述限位槽的一端与所述输料口的高度相齐平；位于所述限位槽上方的所述罩壳内侧壁上设置有与所述限位槽相平行的横臂二，所述横臂二的一端固定穿插有连接轴，所述连接轴上转动穿插有与其相垂直的连杆一，所述连杆一的一端与所述限位块的块体转动相连；

所述限位槽的顶部垂直设置支撑套，所述支撑套内滑动穿插有与所述限位槽相平行的同步杆，所述同步杆的一端与所述连杆一的另一端转动相连，所述同步杆的另一端设置有连杆二，所述连杆二远离所述连杆一的一端设置有滚轮；

所述罩壳内靠近所述输料口一侧的内壁上设置有横臂一，所述横臂一上滑动穿插有与其相垂直的移动杆，所述移动杆的底部连接所述切割刀具，所述移动杆的顶部设置有斜台，位于所述斜台与所述横臂一之间的所述移动杆外侧套设有弹簧二；所述斜台的顶部具有与所述滚轮滚动配合的斜面。

9.如权利要求8所述的具备安全防护功能的钢结构材料切割装置，其特征在于，所述罩壳的底部开设有出料口，位于所述罩壳的下方设置有与所述出料口位置相对应的传输带。

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