CN113275915B - 一种铸管环切装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铸管环切装置，属于铸管技术领域，包括夹紧组件、行星齿轮机构、多组切削刀盘及进给组件，夹紧组件用于夹紧铸管；夹紧组件的外周套设有环形框，环形框外侧设有驱动电机；行星齿轮机构包括与环形框间隔连接的齿轮圈、多组与齿轮圈啮合的转子以及与转子固定连接的行星架，行星架与驱动电机的输出端连接；多组切削刀盘与转子一一对应，每组切削刀盘均通过可移式联轴器与转子连接；进给组件位于齿轮圈与切削刀盘之间，用于驱动切削刀盘径向移动以切削铸管。本发明提供的铸管环切装置，旨在解决铸管割断的成功率不高的问题。

Description

一种铸管环切装置
技术领域
本发明属于铸管技术领域，更具体地说，是涉及一种铸管环切装置。
背景技术
铸管在回收再生产时，若回收的铸管过长，不利于再生产，所以需要将铸管切割成较短的铸管。在切割铸管时，通常为切割刀片径向切割进入铸管的管壁内，通过对铸管外周面进行滚动，实现铸管周向转动，从而达到切割刀片环切铸管的目的。
但是由于铸管的外周面存在圆度或者圆柱度的偏差问题，当铸管旋转一周后，会存在切割刀片的原始的切入点与此时切割刀片的位置不重合，切割口在铸管上呈螺旋线，导致铸管未能被割断。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铸管环切装置，旨在解决铸管割断的成功率不高的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种铸管环切装置，包括：夹紧组件，用于夹紧铸管；所述夹紧组件的外周套设有环形框，所述环形框外侧设有驱动电机；所述环形框与所述夹紧组件之间连接有沿上下方向设置的第一伸缩件；行星齿轮机构，包括通过第一连接件与所述环形框同轴间隔固定连接的齿轮圈、多组与所述齿轮圈的内圈啮合连接的转子以及与多组所述转子固定连接的行星架，所述行星架位于所述环形框和所述齿轮圈的间隙处，所述行星架与所述驱动电机的输出端连接；多组切削刀盘，与多组所述转子一一对应，每组所述切削刀盘均通过可移式联轴器与对应的所述转子连接；多组所述切削刀盘位于所述齿轮圈远离所述环形框的一侧；进给组件，位于所述齿轮圈与所述切削刀盘之间，包括固定环盘以及与所述固定环盘转动连接的转动环盘，所述固定环盘通过第二连接件与所述行星架固定连接，所述固定环盘与所述转动环盘的环形外侧设有用于驱动二者发生相对转动的第二伸缩件，且所述固定环盘和所述转动环盘的环形表面设有多组与所述切削刀盘一一对应的组合传动滑槽，所述切削刀盘的旋转轴穿过对应的所述组合传动滑槽；其中，在所述转动环盘相对所述固定环盘转动时，所述切削刀盘受所述组合传动滑槽的驱动进行径向移动以切削铸管。
优选地，所述夹紧组件包括用于支撑放置所述铸管的固定支撑台和位于所述固定支撑台上方用于压紧所述铸管的活动定位压块；所述第一伸缩件包括固定连接在所述固定支撑台的下表面与所述环形框的下边框之间的下位伸缩件，和固定连接在所述活动定位压块的上表面与所述环形框的上边框之间的上位伸缩件。
优选地，所述行星架的环形外周面设有轮齿，所述驱动电机的输出端设有驱动齿轮，所述驱动齿轮通过传动齿轮与所述行星架齿轮传动，所述传动齿轮与所述齿轮圈的端面固定连接。
优选地，所述可移式联轴器为十字滑块联轴器。
优选地，所述固定环盘环形外侧设有第一凸耳，所述转动环盘的环形外侧设有第二凸耳，所述第一凸耳和所述第二凸耳通过所述第二伸缩件连接，且所述第二伸缩件的伸缩方向与所述转动环盘与所述固定环盘的转动方向相切。
优选地，所述转动环盘通过环形内侧设有的卡套与所述固定环盘同心转动连接，所述卡套位于所述转动环盘的环形内侧边缘，朝所述固定环盘凸出，且凸出部位设有环形槽，所述固定环盘的环形内边缘与所述环形槽转动卡接。
优选地，所述组合传动滑槽包括设于所述固定环盘上的径向滑槽和设于所述转动环盘上的转动滑槽，所述径向滑槽与所述转动滑槽对应，且所述转动滑槽的轨迹线与所述径向滑槽的轨迹线呈夹角。
优选地，所述第一连接件和所述第二连接件均为多组连接柱。
本发明提供的铸管环切装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的铸管环切装置，使用时，首先，铸管沿其自身长度方向穿过环形框的环形中心孔，通过控制第一伸缩件的伸缩量变化，驱动夹紧组件夹紧铸管的同时，使铸管的中心轴线与环形框的环形中心重合，即环形框与铸管同心，然后，驱动电机通过驱动行星架转动，进而转子在自转的同时绕齿轮圈的轴线公转，进一步的，转子将转动通过可移式联轴器传递给切削刀盘，实现切削刀盘在绕自身轴线旋转的同时绕齿轮圈的轴线公转，进而通过切削刀盘的自转切削铸管的管壁，通过切削刀盘的公转对铸管的管壁进行环切。切削刀盘受进给组件的驱动朝铸管径向进刀，实现对铸管的切断。
在切断铸管的过程中，铸管被夹紧固定不动，切削刀盘对铸管的周向进行环切，通过切削刀盘位于同一平面的设置，形成的切口封闭，铸管被完全切断，且切口平整。
附图说明
图1为本发明实施例提供的铸管环切装置的立体结构示意图一；
图2为本发明实施例提供的铸管环切装置的立体结构局部剖视示意图一；
图3为图2中圆A的局部放大图；
图4为本发明实施例提供的铸管环切装置的立体结构示意图二；
图5为本发明实施例提供的铸管环切装置的立体结构局部剖视示意图二(不含夹紧组件与铸管)；
图6为本发明实施例提供的铸管环切装置的立体结构示意图三(不含夹紧组件与铸管)；
图7为本发明实施例提供的铸管环切装置的立体结构局部剖视示意图三(不含夹紧组件与铸管)；
其中，图中各附图标记
100、夹紧组件；1002、第一连接件；101、固定支撑台；1011、支撑腿；102、活动定位压块；110、环形框；120、驱动电机；121、驱动齿轮；122、传动齿轮；130、第一伸缩件；131、上位伸缩件；132、下位伸缩件；200、行星齿轮机构；2001、第二连接件；2003、可移式联轴器；210、齿轮圈；220、转子；230、行星架；300、进给组件；301、第二伸缩件；302、组合传动滑槽；3021、径向滑槽；3022、转动滑槽；310、固定环盘；311、第一凸耳；320、转动环盘；321、第二凸耳；322、卡套；3221、环形槽；400、切削刀盘；500、铸管。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1至图5，现对本发明提供的铸管环切装置进行说明。所述铸管环切装置，包括夹紧组件100、行星齿轮机构200、切削刀盘400及进给组件300。
夹紧组件100用于夹紧铸管500；夹紧组件100的外周套设有环形框110，环形框110外侧设有驱动电机120；环形框110与夹紧组件100之间连接有沿上下方向设置的第一伸缩件130。
行星齿轮机构200包括通过第一连接件1002与环形框110同轴间隔固定连接的齿轮圈210、多组与齿轮圈210的内圈啮合连接的转子220以及与多组转子220固定连接的行星架230，行星架230位于环形框110和齿轮圈210的间隙处，行星架230与驱动电机120的输出端连接。
多组切削刀盘400与多组转子220一一对应，每组切削刀盘400均通过可移式联轴器2003与对应的转子220连接；多组切削刀盘400位于齿轮圈210远离环形框110的一侧。
进给组件300位于齿轮圈210与切削刀盘400之间，包括固定环盘310以及与固定环盘310转动连接的转动环盘320，固定环盘310通过第二连接件2001与行星架230固定连接，固定环盘310与转动环盘320的环形外侧设有用于驱动二者发生相对转动的第二伸缩件301，且固定环盘310和转动环盘320的环形表面设有多组与切削刀盘400一一对应的组合传动滑槽302，切削刀盘400的旋转轴穿过对应的组合传动滑槽302。
其中，在转动环盘320相对固定环盘310转动时，切削刀盘400受组合传动滑槽302的驱动进行径向移动以切削铸管500。
使用时，首先，铸管500沿其自身长度方向穿过环形框110的环形中心孔，通过控制第一伸缩件130的伸缩量变化，驱动夹紧组件100夹紧铸管500的同时，使铸管500的中心轴线与环形框110的环形中心重合，即环形框110与铸管500同心，然后，驱动电机120通过驱动行星架230转动，进而转子220在自转的同时绕齿轮圈210的轴线公转，进一步的，转子220将转动通过可移式联轴器2003传递给切削刀盘400，实现切削刀盘400在绕自身轴线旋转的同时绕齿轮圈210的轴线公转，进而通过切削刀盘400的自转切削铸管500的管壁，通过切削刀盘400的公转对铸管500的管壁进行环切。切削刀盘400受进给组件300的驱动朝铸管500径向进刀，实现对铸管500的切断。
在切断铸管500的过程中，铸管500被夹紧固定不动，切削刀盘400对铸管500的周向进行环切，通过切削刀盘400位于同一平面的设置，形成的切口封闭，铸管500被完全切断，且切口平整。
夹紧组件100、行星齿轮机构200、进给组件300及切削刀盘400之间为间隔设置，留有间隙。行星架230凸出于齿轮圈210的环形端面，位于环形框110与齿轮圈210之间的间隙，驱动电机120的输出端凸出于环形框110的端面，位于环形框110与齿轮圈210之间的间隙，通过驱动电机120的输出端与行星架230的驱动连接，将动力输出作用于行星架230。随行星架230转动，多组转子220受行星轮结构的作用，绕自身轴线转动的同时，绕齿轮圈210的轴线发生公转，并且转子220关于齿轮圈210的内圈周向均匀分布。
进给组件300位于齿轮圈210与切削刀盘400之间，具体地，转子220通过可移式联轴器2003与切削刀盘400的旋转轴连接，切削刀盘400的旋转轴具有一定长度，进而切削刀盘400的旋转轴穿过进给组件300的组合传动滑槽302，且切削刀盘400的旋转轴可在组合传动滑槽302的中滑动。受第二伸缩件301的伸长或缩短的驱动，转动环盘320相对固定环盘310转动，切削刀盘400受组合传动滑槽302的驱动，在可移式联轴器2003允许切削刀盘400与转子220可发生的最大相对位移的范围内，切削刀盘400朝铸管500的轴线径向进刀，进而切削刀盘400的切削深度增加，受切削深度增加和切削刀盘400环切的双重作用，当切削深度大于铸管500的管壁厚度时，铸管500被切断，且切口平整。
请参阅图1及图2，作为本发明提供的铸管环切装置的一种具体实施方式，夹紧组件100包括用于支撑放置铸管500的固定支撑台101和位于固定支撑台101上方用于压紧铸管500的活动定位压块102；第一伸缩件130包括固定连接在固定支撑台101的下表面与环形框110的下边框之间的下位伸缩件132，和固定连接在活动定位压块102的上表面与环形框110的上边框之间的上位伸缩件131。
固定支撑台101与活动定位压块102之间间隔相对设置，二者的相对面上分别设有开口相对的V形定位槽，用于对铸管500的定位夹紧。固定支撑台101通过设有的支撑腿1011与地面固定，进而为铸管环切装置提供支撑，具体地，套设在夹紧组件100外侧的环形框110的下边框穿过支撑腿1011支撑的悬空区域，环形框110的上边框位于活动定位压块102的上方，固定支撑台101通过下位伸缩件132连接环形框110，使得环形框110得到支撑，进而与环形框110相连的部件也得到支撑。铸管环切装置未工作时，上位伸缩件131和下位伸缩件132处于收缩状态，此时夹紧组件100的夹持区域允许自由放置铸管500；当铸管环切装置工作时，上位伸缩件131和下位伸缩件132同步伸长，通过控制伸长量，使得夹紧组件100的夹紧中心始终与环形框110的轴线重合，从而使得夹紧铸管500后，铸管500与环形框110为同心状态，进一步的，行星齿轮机构200、进给组件300的环形中心也与铸管500同心，且对应的切削刀盘400的环切中心也与铸管500的轴线重合，使得多组切削刀盘400对铸管500的切削深度均等，保证了切削质量的同时，使多组切削刀盘400同时切断铸管500。
优选地，上位伸缩件131和下位伸缩件132均为液压缸。
当上位伸缩件131和下位伸缩件132均为液压缸时，保证了环形框110与夹紧组件100的连接强度，即环形框110与夹紧组件100之间牢靠的固定连接，进而为与环形框110相连的各部件提供了稳定支撑。并且，液压缸通过外设液压泵驱动活塞杆伸长和缩短，进而通过控制液压泵控制活塞杆的伸缩量，使得上位伸缩件131和下位伸缩件132的伸缩同步且联动，以达到夹紧组件100的夹持中心轴线与环形框110的中心重合，确保了后续的切割铸管500的切割质量。
具体地，请参阅图1、图2及图6，行星架230的环形外周面设有轮齿，驱动电机120的输出端设有驱动齿轮121，驱动齿轮121通过传动齿轮122与行星架230齿轮传动，传动齿轮122与齿轮圈210的端面固定连接。
驱动电机120通过输出端与行星架230齿轮传动，在驱动齿轮121和行星架230之间设有一个用于调速的中间齿轮，即传动齿轮122。驱动齿轮121和行星架230通过传动齿轮122进行动力传递，具体地，驱动齿轮121、传动齿轮122和行星架230三者的轴线平行，传动齿轮122的齿轮轴固定于齿轮圈210的端面上。通过齿轮传动的方式提高了动力输出的效率，保证了在切削刀盘400通过自转和公转切削铸管500时，切削刀盘400具有足够的切削力，进一步，还可以通过调整传动齿轮122的齿数，对行星架230的转速进行调整，根据所切削的铸管500强度调整不同的转速，保证切削质量和效率。
优选地，可移式联轴器2003为十字滑块联轴器。
通过可移式联轴器2003连接的两个轴可以发生一定的相对位移，具体地，切削刀盘400的旋转轴受进给组件300的驱动相对转子220发生径向位移，通过可移式联轴器2003可以保证转子220对切削刀盘400的动力传递。优选地，如图7所示，十字滑块联轴器是由两个端面带槽的半联轴器以及一个两面具有凸榫的浮动盘组成。浮动盘的两凸榫互相垂直并分别嵌在两半联轴器的凹槽中，凸榫可在半联轴器的凹槽中滑动，利用其相对滑动来补偿两轴之间的偏移。十字滑块联轴器允许连接的两轴发生一定的径向位移。通过十字滑块联轴器设置，保证了在转子220和切削刀盘400发生相对位移时动力的传递。
具体地，请参阅图5至图7，固定环盘310环形外侧设有第一凸耳311，转动环盘320的环形外侧设有第二凸耳321，第一凸耳311和第二凸耳321通过第二伸缩件301连接，且第二伸缩件301的伸缩方向与转动环盘320与固定环盘310的转动方向相切。
第一凸耳311在固定环盘310的环形外侧边缘沿径向方向突出于边缘，相应的，第二凸耳321在转动环盘320的环形外侧边缘沿径向方向突出于边缘，且第一凸耳311和第二凸耳321的突出方向所构成的夹角为锐角，第二伸缩件301的两端分别与第一凸耳311和第二凸耳321连接，当第二伸缩件301伸缩时，转动环盘320发生相对固定环盘310的同轴转动。受第二伸缩件301驱动固定环盘310与转动环盘320之间的相对转动作用，组合传动滑槽302得以驱动切削刀盘400的径向移动，实现进给组件300对切削刀盘400的径向驱动。
优选地，第二伸缩件301采用液压缸，伸缩过程平稳，进而切削刀盘400的进给过程稳定，保证了切削质量。
具体地，请参阅图2、图3、图6及图7，转动环盘320通过环形内侧设有的卡套322与固定环盘310同心转动连接，卡套322位于转动环盘320的环形内侧边缘，朝固定环盘310凸出，且该凸出部位设有环形槽3221，固定环盘310的环形内边缘与环形槽3221转动卡接。
卡套322位于转动环盘320的环形内侧边缘，朝向固定环盘310的环形中心孔凸出，且从固定环盘310的环形中心孔中穿过，具体地，如图2、图3与图7所示，卡套322为呈环状的凸缘，在卡套322对应固定环盘310的环形内侧边缘处设有环形槽3221，与固定环盘310的环形内侧边缘卡接，且固定环盘310在环形槽3221中可以发生相对转动，即转动环盘320可以相对固定环盘310相对转动。通过卡套322的设置，保证了固定环盘310与转动环盘320之间的同心转动连接。
优选地，请参阅图1、图2、图5及图7，组合传动滑槽302包括设于固定环盘310上的径向滑槽3021和设于转动环盘320上的转动滑槽3022，径向滑槽3021与转动滑槽3022对应，且转动滑槽3022的轨迹线与径向滑槽3021的轨迹线呈夹角。
切削刀盘400的旋转轴穿过组合传动滑槽302，即切削刀盘400的旋转轴穿过径向滑槽3021和转动滑槽3022，优选的，如图5所示，固定环盘310上设有径向滑槽3021，且径向滑槽3021在固定环盘310的环形面上周向均匀分布，相应的，转动环盘320上设有与径向滑槽3021相对应的转动滑槽3022，其中转动滑槽3022的部分区域与径向滑槽3021的部分区域对应重合，切削刀盘400的旋转轴即从该重合区域穿过。当切削刀盘400的旋转轴位于径向滑槽3021靠近固定环盘310的环形中心的一端时，对应的，切削刀盘400的旋转轴也位于转动滑槽3022靠近转动环盘320的环形中心的一端；当切削刀盘400的旋转轴位于径向滑槽3021远离固定环盘310的环形中心的一端时，对应的，切削刀盘400的旋转轴也位于转动滑槽3022远离转动环盘320的环形中心的一端。通过组合传动滑槽302中径向滑槽3021和转动滑槽3022之间的配合转动，实现驱动切削刀盘400的径向进给，完成对铸管500的径向进刀，使铸管500得以被切断。
优选地，请参阅图1、图2、图5、图6及图7，第一连接件1002和第二连接件2001均为若干组连接柱。
环形框110和齿轮圈210之间通过第一连接件1002间隔固定连接，转子220位于齿轮圈210的两端面之间，行星架230的分支与多组转子220连接，且行星架230位于环形框110和齿轮圈210之间的间隙处。第二连接件2001一端与行星架230连接，另一端穿过齿轮圈210的内圈延伸至齿轮圈210与进给组件300之间，且与固定环盘310固定连接。第一连接件1002所采用的连接柱两端固定连接环形框110和齿轮圈210，且使得环形框110和齿轮圈210二者的环形中心轴线重合；第二连接件2001所采用的连接柱两端固定连接行星架230和固定环盘310，使得行星架230和固定环盘310二者的环形中心轴线重合。通过采用连接柱的固定连接方式，保证了夹紧组件100、行星齿轮机构200和进给组件300之间间隔且同心的连接，确保了切削刀盘400的铸管500的环切质量。
以上所述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 (8)

1.铸管环切装置，其特征在于，包括：
夹紧组件，用于夹紧铸管；所述夹紧组件的外周套设有环形框，所述环形框外侧设有驱动电机；所述环形框与所述夹紧组件之间连接有沿上下方向设置的第一伸缩件；
行星齿轮机构，包括通过第一连接件与所述环形框同轴间隔固定连接的齿轮圈、多组与所述齿轮圈的内圈啮合连接的转子以及与多组所述转子固定连接的行星架，所述行星架位于所述环形框和所述齿轮圈的间隙处，所述行星架与所述驱动电机的输出端连接；
多组切削刀盘，与多组所述转子一一对应，每组所述切削刀盘均通过可移式联轴器与对应的所述转子连接；多组所述切削刀盘位于所述齿轮圈远离所述环形框的一侧；
进给组件，位于所述齿轮圈与所述切削刀盘之间，包括固定环盘以及与所述固定环盘转动连接的转动环盘，所述固定环盘通过第二连接件与所述行星架固定连接，所述固定环盘与所述转动环盘的环形外侧设有用于驱动二者发生相对转动的第二伸缩件，且所述固定环盘和所述转动环盘的环形表面设有多组与所述切削刀盘一一对应的组合传动滑槽，所述切削刀盘的旋转轴穿过对应的所述组合传动滑槽；
其中，在所述转动环盘相对所述固定环盘转动时，所述切削刀盘受所述组合传动滑槽的驱动进行径向移动以切削铸管。
2.如权利要求1所述的铸管环切装置，其特征在于，所述夹紧组件包括用于支撑放置所述铸管的固定支撑台和位于所述固定支撑台上方用于压紧所述铸管的活动定位压块；
所述第一伸缩件包括固定连接在所述固定支撑台的下表面与所述环形框的下边框之间的下位伸缩件，和固定连接在所述活动定位压块的上表面与所述环形框的上边框之间的上位伸缩件。
3.如权利要求1所述的铸管环切装置，其特征在于，所述行星架的环形外周面设有轮齿，所述驱动电机的输出端设有驱动齿轮，所述驱动齿轮通过传动齿轮与所述行星架齿轮传动，所述传动齿轮与所述齿轮圈的端面固定连接。
4.如权利要求1所述的铸管环切装置，其特征在于，所述可移式联轴器为十字滑块联轴器。
5.如权利要求1所述的铸管环切装置，其特征在于，所述固定环盘环形外侧设有第一凸耳，所述转动环盘的环形外侧设有第二凸耳，所述第一凸耳和所述第二凸耳通过所述第二伸缩件连接，且所述第二伸缩件的伸缩方向与所述转动环盘与所述固定环盘的转动方向相切。
6.如权利要求1所述的铸管环切装置，其特征在于，所述转动环盘通过环形内侧设有的卡套与所述固定环盘同心转动连接，所述卡套位于所述转动环盘的环形内侧边缘，朝所述固定环盘凸出，且凸出部位设有环形槽，所述固定环盘的环形内边缘与所述环形槽转动卡接。
7.如权利要求1所述的铸管环切装置，其特征在于，所述组合传动滑槽包括设于所述固定环盘上的径向滑槽和设于所述转动环盘上的转动滑槽，所述径向滑槽与所述转动滑槽对应，且所述切削刀盘的旋转轴穿过所述径向滑槽和所述转动滑槽，所述切削刀盘的旋转轴在所述转动滑槽内移动的轨迹线与所述切削刀盘的旋转轴在所述径向滑槽内移动的轨迹线呈夹角。
8.如权利要求1所述的铸管环切装置，其特征在于，所述第一连接件和所述第二连接件均为多组连接柱。
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