CN114290213A - 一种钢材料自动化加工用切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢材加工技术领域，且公开了一种钢材料自动化加工用切割装置，包括钢管，所述钢管的外部固定安装有气流调节管，所述气流调节管的一侧活动安装有电机组，且电机组的一端位于气流调节管的内侧，所述电机组的一端固定套接有位于气流调节管的内侧中部的砂轮刀片。本发明通过设置检测腔、第一磁球、复位弹簧以及第二磁球等结构，有效实现及时调整并摆正砂轮刀片结构位置的效果，避免砂轮刀片发生偏斜，通过设置输液杆，有效避免冷却液瞬间从管体内大量泄出，控制单位时间内冷却液向外流出的流量，且增大了冷却液与切割处的相触面积，相较于现有传统单管喷射冷却液进行降温的方式，有效加强冷却液的降温效果，且提高了降温冷却效率。

Description

一种钢材料自动化加工用切割装置

技术领域

本发明涉及钢材加工技术领域，具体为一种钢材料自动化加工用切割装置。

背景技术

钢材料是对含碳量质量百分比介于0.02％至2.11％之间的铁碳合金的统称，是现有建筑行业、制造业以及日常生活中不可或缺的必要材料之一，现有钢材料在自动化加工时，需要将不同长度的圆形钢管进行切割操作，将其切割成所需长度，并投入使用，现有钢管切割装置多为砂轮切割装置，利用电机带动砂轮片进行高速旋转，进而将钢管切断，因砂轮切割效率快速，且切割面整齐无毛刺，从而被广泛应用于钢材料自动化加工生产中。

现有砂轮切割装置在使用时，存在因砂轮片切割产生震动且高速旋转具有强烈的扭矩，长期之下，会导致砂轮片与固定架固定处产生松动，从而造成砂轮片发生偏斜，若砂轮片偏斜，极易造成飞轮现象，以及造成钢管切面不平，产生大量刮痕花纹，进而导致钢管切割失败，且飞轮现象对工作人员会造成人身意外伤害，此外，现有砂轮切割装置对钢管进行切断时，因砂轮片是用纤维、树脂或橡胶将磨料粘合制成，其在切割时会产生大量的热能，为防止切割过热而损坏钢管，现有会在砂轮切割装置一侧安装冷却液管，对切割处喷射冷却液，进行冷却，但现有冷却液管液体冷却效果有限，且为加强冷却效果时，冷却液一次性喷射过量，会造成大量浪费。

发明内容

针对背景技术中提出的现有钢材料自动化加工切割装置在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种钢材料自动化加工用切割装置，具备避免砂轮片发生偏斜，且加强冷却效果的优点，解决了上述背景技术中提出的技术问题。

本发明提供如下技术方案：一种钢材料自动化加工用切割装置，包括钢管，所述钢管的外部固定安装有气流调节管，所述气流调节管的一侧活动安装有电机组，且电机组的一端位于气流调节管的内侧，所述电机组的一端固定套接有位于气流调节管的内侧中部的砂轮刀片，所述气流调节管的一侧固定安装有位于电机组的一端外部的侧压腔，所述侧压腔的内腔中活动安装有受压活动板，所述受压活动板的一侧底部固定安装有位于砂轮刀片的一侧底部的调整板，所述气流调节管的内侧固定安装有两个检测腔，两个所述检测腔的内腔中活动安装有第一磁球，所述第一磁球的一侧固定安装有位于砂轮刀片的两侧的复位弹簧，所述检测腔的底端固定安装有限位架，所述限位架的内侧底部活动安装有第二磁球，所述第二磁球的一端固定安装有位于气流调节管的内侧表面的调节板，所述气流调节管的一侧底端固定安装有通风管，所述通风管的内腔上部活动安装有转轮，所述转轮的底端固定安装有输液杆，所述输液杆的顶部固定安装有位于转轮的底端下方的阻隔板，所述通风管的一侧固定安装有出气管，且出气管的另一端固定安装在气流调节管的顶端表面，所述出气管的底部下方固定安装有位于阻隔板的底端下方的供液管。

优选的，所述气流调节管的形状为组合几何形，且分为上下两部分，所述气流调节管的下部呈L字型，上部呈倒U字型，所述气流调节管的下部固定套接在钢管的外部，气流调节管的上部位于钢管的顶端上方，所述气流调节管的下部顶端且位于砂轮刀片的一侧的表面开设有孔，所述气流调节管与侧压腔相连接的部分表面开设有孔。

优选的，所述检测腔共有两个，且其形状呈L字型，所述检测腔的内侧表面开设有与第一磁球的表面相适配的槽道，所述检测腔的底端向内设置有凸出挡板，所述检测腔的竖直段的内腔充有气体，两个所述检测腔的一端与砂轮刀片的两侧表面相间隔的部分设有方形板，且砂轮刀片通过此方形板与复位弹簧活动连接，所述检测腔的一端所设方形板具有磁性，其磁性与第一磁球的磁性相同，且方形板为垂直状态时，其与第一磁球之间不会产生磁力相斥反应，两者保持相对平稳状态。

优选的，所述第一磁球和第二磁球皆具有磁性，且两者磁性相同，所述第一磁球和第二磁球的形状都呈圆球形，且第二磁球的直径大小大于第一磁球的直径大小。

优选的，所述输液杆的表面设有螺旋叶片，且输液杆的螺旋叶片的横向宽度值等于通风管的内腔宽度值，所述输液杆和通风管的都向下呈倾斜状，所述通风管的底端开口朝向砂轮刀片的底端。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过设置检测腔、第一磁球、复位弹簧以及第二磁球等结构，根据砂轮刀片的偏移状况，通过磁性相斥所产生的斥力，使第一磁球带动第二磁球发生运动，而相邻两个第二磁球之间相互影响，而发生相反不同的运动，若位于右侧的第二磁球向内运动，其带动右侧的调节板向内移动，则右侧的管道内腔变大，而左侧的管道内腔变小，通过管内气流流速变化，进而增大输液杆的转速，从而加大水流冲击力，则砂轮刀片的一侧底部所受到的横向压力变大，砂轮刀片反向运动，从而进行位置摆正，同理，当右侧管道内腔变小时，其内腔气体流速变大，利用气流调节管和侧压腔之间的压强差，使受压活动板带动调整板向内产生运动，给予砂轮刀片的一侧底部一个横向压力，使砂轮刀片向外移动进行摆正，综上所述，通过该发明装置，可有效实现及时调整并摆正砂轮刀片结构位置的效果，避免砂轮刀片发生偏斜，而产生飞轮现象，从而造成钢管切割失败，并对工作人员造成人身意外伤害的问题。

2、本发明通过设置输液杆，当冷却液通过出气管向通风管的内腔中灌入时，利用输液杆表面所设螺旋叶片，对冷却液进行引导，使其旋转流动并形成高速液流，向下喷出，部分冷却液液流冲击在砂轮刀片一侧表面，对砂轮刀片的一侧表面造成液体冲压力，冲压力的变化可用于调整砂轮刀片的位置摆正效果，同时，螺旋叶片输送冷却液，可有效避免冷却液瞬间从管体内大量泄出，有效控制单位时间内冷却液向外流出的流量，避免冷却液浪费。

3、本发明通过设置输液杆，利用螺旋叶片旋转时所产生的离心力，使冷却液流动至出口时，受离心作用而向外喷洒，当冷却液向外喷洒时，冷却液与气流调节管的内壁以及钢管表面的切割处发生相撞，而产生液雾，当大量液雾聚集时，风流灌入气流调节管的内腔，带动液雾从钢管的表面、砂轮刀片的片刃边缘以及切割口处进行流动，进而造成风冷降温的效果，且液雾附着，增大了冷却液与切割处的相触面积，相较于现有传统单管喷射冷却液进行降温的方式，该发明装置有效加强冷却液的降温效果，且提高了降温冷却效率。

附图说明

图1为本发明结构剖面正视示意图；

图2为本发明结构剖面侧视示意图；

图3为本发明图1中A处结构局部放大示意图；

图4为本发明图1中B处结构局部放大示意图。

图中：1、钢管；2、气流调节管；3、电机组；4、砂轮刀片；5、侧压腔；6、受压活动板；7、调整板；8、检测腔；9、第一磁球；10、复位弹簧；11、限位架；12、第二磁球；13、调节板；14、通风管；15、转轮；16、输液杆；17、阻隔板；18、出气管；19、供液管。

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1-4，一种钢材料自动化加工用切割装置，包括钢管1，钢管1的外部固定安装有气流调节管2，气流调节管2的一侧活动安装有电机组3，且电机组3的一端位于气流调节管2的内侧，电机组3的一端固定套接有位于气流调节管2的内侧中部的砂轮刀片4，砂轮刀片4的形状呈圆形，砂轮刀片4的中部表面且是位于电机组3的一端外部的位置，开设有孔，气流调节管2的一侧固定安装有位于电机组3的一端外部的侧压腔5，侧压腔5的内腔中活动安装有受压活动板6，受压活动板6的一侧底部固定安装有位于砂轮刀片4的一侧底部的调整板7，气流调节管2的内侧固定安装有两个检测腔8，两个检测腔8的内腔中活动安装有第一磁球9，第一磁球9的一侧固定安装有位于砂轮刀片4的两侧的复位弹簧10，检测腔8的底端固定安装有限位架11，限位架11的内侧底部活动安装有第二磁球12，第二磁球12的一端固定安装有位于气流调节管2的内侧表面的调节板13，气流调节管2的一侧底端固定安装有通风管14，通风管14的内腔上部活动安装有转轮15，转轮15的底端固定安装有输液杆16，输液杆16的顶部固定安装有位于转轮15的底端下方的阻隔板17，通风管14的一侧固定安装有出气管18，且出气管18的另一端固定安装在气流调节管2的顶端表面，出气管18的底部下方固定安装有位于阻隔板17的底端下方的供液管19，通过设置检测腔8、第一磁球9、复位弹簧10以及第二磁球12等结构，当砂轮刀片4发生偏移或者倾斜时，砂轮刀片4挤压检测腔8的一端所设方形板，使其垂直状态被破坏，随砂轮刀片4发生相同程度的倾斜，则此时，因方形板与第一磁球9之间的间距缩短，两者产生磁性反应，即方形板与第一磁球9之间产生磁性相斥，第一磁球9受到斥力，而发生滚动，进而沿着检测腔8内侧表面所设槽道而下落，因斥力给予初始动力，加上第一磁球9自身重力，第一磁球9向下做加速运动，进而快速挤压检测腔8竖直段内气体，使气体快速向下流动，当气体流经第二磁球12的表面时，给予第二磁球12一个向内的风力，同时，第一磁球9下落时，其与第二磁球12之间的距离缩短，进而开始与第二磁球12产生磁性相斥的作用，给予第二磁球12一个相斥力，因风力及斥力影响，第二磁球12向内移动，进而带动调节板13向内运动，而当一侧的第二磁球12向内运动时，另一侧的第二磁球12通过砂轮刀片4表面开孔，受到一侧第二磁球12所给予的斥力影响，而向外移动，从而带动另一侧的调节板13向外运动。

综上，若是位于右侧的第二磁球12向内运动，带动右侧的调节板13向内移动，则右侧的管道内腔变大，而左侧的管道，因右侧第二磁球12的运动影响，而导致左侧第二磁球12向外移动，则左侧管道内腔变小，根据气量公式Q＝60VA可知，当气量一定，流速与横截面呈反比，则左侧管道流速变大，当气流流速变大时，气体带动转轮15所进行的旋转运动，其转速也变大，进而增大输液杆16的转速，当输液杆16转速增大时，其螺旋叶片所带动的液流的流速也变大，当液流流速变大时，其所造成的液流冲击力也变大，从而砂轮刀片4的一侧底部所受到的横向压力变大，进而使砂轮刀片4反向偏移进行位置摆正，同理，若左侧第二磁球12向内移动，右侧第二磁球12向外移动时，则左侧管道内腔变大，右侧管道内腔变小，当右侧管道内腔变小时，其内腔气体流速变大，根据伯努利流速大压强小的原理，气流调节管2内腔中压强变小，侧压腔5和气流调节管2之间产生压强差，利用压强差，促使侧压腔5内腔中的受压活动板6，因气流调节管2内部所产生的负压吸引而发生移动，当受压活动板6向内移动时，其带动调整板7向内产生运动，进而给予砂轮刀片4的一侧底部一个横向压力，迫使砂轮刀片4向外移动摆正，避免倾斜偏移。

由上述可知，通过该发明装置，可有效达到及时调整扶正砂轮刀片4的结构位置，避免因砂轮刀片4发生偏斜，而容易产生飞轮现象，造成钢管切面不平，产生大量刮痕花纹，并且会导致钢管切割失败，对工作人员会造成人身意外伤害的问题。

请参阅图1-图2，其中，气流调节管2的形状为组合几何形，且分为上下两部分，气流调节管2的下部呈L字型，上部呈倒U字型，气流调节管2的下部固定套接在钢管1的外部，气流调节管2的上部位于钢管1的顶端上方，气流调节管2的下部顶端且位于砂轮刀片4的一侧的表面开设有孔，通过设置开孔，使通风管14所排出的冷却液可通过开孔进入气流调节管2的内腔中，并且喷洒至砂轮刀片4和钢管1之间的切割处，气流调节管2与侧压腔5相连接的部分表面开设有孔。

请参阅图1-图3，其中，检测腔8共有两个，且其形状呈L字型，检测腔8的内侧表面开设有与第一磁球9的表面相适配的槽道，检测腔8的底端向内设置有凸出挡板，检测腔8的竖直段的内腔充有气体，两个检测腔8的一端与砂轮刀片4的两侧表面相间隔的部分设有方形板，且砂轮刀片4通过此方形板与复位弹簧10活动连接，检测腔8的一端所设方形板具有磁性，其磁性与第一磁球9的磁性相同，且方形板为垂直状态时，其与第一磁球9之间不会产生磁力相斥反应，两者保持相对平稳状态。

请参阅图1-图2，其中，第一磁球9和第二磁球12皆具有磁性，且两者磁性相同，第一磁球9和第二磁球12的形状都呈圆球形，且第二磁球12的直径大小大于第一磁球9的直径大小。

请参阅图1-图4，其中，输液杆16的表面设有螺旋叶片，且输液杆16的螺旋叶片的横向宽度值等于通风管14的内腔宽度值，输液杆16和通风管14的都向下呈倾斜状，通风管14的底端开口朝向砂轮刀片4的底端，通过设置输液杆16，当冷却液通过出气管18向通风管14的内腔中灌入时，利用输液杆16表面所设螺旋叶片，对冷却液进行引导流动，使冷却液形成高速液流，冲击在砂轮刀片4一侧表面，可对砂轮刀片4的一侧表面造成液体冲压力，用于调整砂轮刀片4的位置摆正效果，同时，螺旋叶片输送冷却液，可有效避免冷却液瞬间从管体内大量泄出，有效控制单位时间内冷却液向外流出的流量，且螺旋叶片旋转时所产生的离心力，使冷却液流动至出口时，做离心运动而向外喷洒，不仅保证冷却液可有效喷至切割处，进行正常的冷却效果，而且冷却液向外喷洒，与气流调节管2的内壁以及钢管1表面的切割处相撞时，会产生液雾，当大量液雾聚集，当风流灌入气流调节管2的内腔时，其带动液雾从钢管1的表面、砂轮刀片4的片刃边缘以及切割口处流动时，可进一步造成风冷降温的效果，且增大冷却液与切割处的相触面积，相较于现有传统单管喷射冷却液进行降温的方式，该发明装置有效加强冷却液的降温效果，且提高了降温冷却效率。

本发明的使用方法工作原理如下：

当进行钢管1切割时，将钢管1安装在气流调节管2的下部管体内部，调整砂轮刀片4与钢管1的相对位置，待确认两者完全垂直后，启动电机组3，且启动现有供风设备以及供液管19，电机组3带动砂轮刀片4进行高速旋转，现有供风设备向气流调节管2的内腔不断提供风流，供液管19向通风管14的内腔不断提供冷却液，冷却液通过输液杆16转动输送，通过气流调节管2喷至砂轮刀片4和钢管1表面以及两者之间，从而进行冷却，而砂轮刀片4在高速旋转时，对钢管1的表面进行切割工作。

当砂轮刀片4向一侧发生偏移或者倾斜时，砂轮刀片4挤压位于检测腔8的一端的方形板，方形板随砂轮刀片4一同发生倾斜运动，此时，方形板与第一磁球9之间的间距缩短，方形板对第一磁球9产生磁性斥力，第一磁球9开始发生滚动，并向下滚落，第一磁球9沿着检测腔8的内侧表面所设槽道做加速下落，进而挤压检测腔8竖直段内气体，使其快速向下涌动，向下流动的气体给予第二磁球12一个向内移动的风力，同时，第一磁球9与第二磁球12产生磁性相斥，给予第二磁球12一个向内运动的斥力，因风力和斥力对第二磁球12同向作用的影响，第二磁球12向内移动一定距离，并带动调节板13一同向内运动，与此同时，另一侧的第二磁球12通过砂轮刀片4表面开孔，受到第二磁球12所给予的斥力影响，而向外移动，从而带动另一侧的调节板13向外运动。

结合上述运动，若是位于右侧的第二磁球12向内运动，其带动右侧的调节板13向内移动，则右侧的管道内腔变大，而左侧的管道内腔变小，因气量一定，流速与横截面呈反比，则左侧管道内气体流速变大，进而气体流动，带动转轮15所进行的旋转运动也变强，则转轮15的转速开始变大，当转轮15的转速变大时，输液杆16的转速随之增大，则输液杆16表面所设螺旋叶片，其带动的液流的流速也变大，液流所造成的液流冲击力也变大，进而砂轮刀片4的一侧底部所受到的横向压力变大，砂轮刀片4反向发生移动，从而达到摆正位置的效果。

若是位于左侧第二磁球12向内移动，右侧第二磁球12向外移动时，则左侧管道内腔变大，右侧管道内腔变小，当右侧管道内腔变小时，其内腔气体流速变大，气流调节管2内腔中压强变小，侧压腔5和气流调节管2之间产生压强差，则侧压腔5内腔中的受压活动板6，因气流调节管2内部的加速气流所产生的负压吸力，而发生移动，当受压活动板6向内移动时，其带动调整板7向内产生运动，给砂轮刀片4的一侧底部一个横向压力，使砂轮刀片4向外移动摆正，避免倾斜偏移。

当进行钢管1完成切割时，关闭电机组3、现有供风设备以及供液管19即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (5)

1.一种钢材料自动化加工用切割装置，包括钢管(1)，其特征在于：所述钢管(1)的外部固定安装有气流调节管(2)，所述气流调节管(2)的一侧活动安装有电机组(3)，且电机组(3)的一端位于气流调节管(2)的内侧，所述电机组(3)的一端固定套接有位于气流调节管(2)的内侧中部的砂轮刀片(4)，所述气流调节管(2)的一侧固定安装有位于电机组(3)的一端外部的侧压腔(5)，所述侧压腔(5)的内腔中活动安装有受压活动板(6)，所述受压活动板(6)的一侧底部固定安装有位于砂轮刀片(4)的一侧底部的调整板(7)，所述气流调节管(2)的内侧固定安装有两个检测腔(8)，两个所述检测腔(8)的内腔中活动安装有第一磁球(9)，所述第一磁球(9)的一侧固定安装有位于砂轮刀片(4)的两侧的复位弹簧(10)，所述检测腔(8)的底端固定安装有限位架(11)，所述限位架(11)的内侧底部活动安装有第二磁球(12)，所述第二磁球(12)的一端固定安装有位于气流调节管(2)的内侧表面的调节板(13)，所述气流调节管(2)的一侧底端固定安装有通风管(14)，所述通风管(14)的内腔上部活动安装有转轮(15)，所述转轮(15)的底端固定安装有输液杆(16)，所述输液杆(16)的顶部固定安装有位于转轮(15)的底端下方的阻隔板(17)，所述通风管(14)的一侧固定安装有出气管(18)，且出气管(18)的另一端固定安装在气流调节管(2)的顶端表面，所述出气管(18)的底部下方固定安装有位于阻隔板(17)的底端下方的供液管(19)。

2.根据权利要求1所述的一种钢材料自动化加工用切割装置，其特征在于：所述气流调节管(2)的形状为组合几何形，且分为上下两部分，所述气流调节管(2)的下部呈L字型，上部呈倒U字型，所述气流调节管(2)的下部固定套接在钢管(1)的外部，气流调节管(2)的上部位于钢管(1)的顶端上方，所述气流调节管(2)的下部顶端且位于砂轮刀片(4)的一侧的表面开设有孔，所述气流调节管(2)与侧压腔(5)相连接的部分表面开设有孔。

3.根据权利要求1所述的一种钢材料自动化加工用切割装置，其特征在于：所述检测腔(8)共有两个，且其形状呈L字型，所述检测腔(8)的内侧表面开设有与第一磁球(9)的表面相适配的槽道，所述检测腔(8)的底端向内设置有凸出挡板，所述检测腔(8)的竖直段的内腔充有气体，两个所述检测腔(8)的一端与砂轮刀片(4)的两侧表面相间隔的部分设有方形板，且砂轮刀片(4)通过此方形板与复位弹簧(10)活动连接，所述检测腔(8)的一端所设方形板具有磁性，其磁性与第一磁球(9)的磁性相同，且方形板为垂直状态时，其与第一磁球(9)之间不会产生磁力相斥反应，两者保持相对平稳状态。

4.根据权利要求1所述的一种钢材料自动化加工用切割装置，其特征在于：所述第一磁球(9)和第二磁球(12)皆具有磁性，且两者磁性相同，所述第一磁球(9)和第二磁球(12)的形状都呈圆球形，且第二磁球(12)的直径大小大于第一磁球(9)的直径大小。

5.根据权利要求1所述的一种钢材料自动化加工用切割装置，其特征在于：所述输液杆(16)的表面设有螺旋叶片，且输液杆(16)的螺旋叶片的横向宽度值等于通风管(14)的内腔宽度值，所述输液杆(16)和通风管(14)的都向下呈倾斜状，所述通风管(14)的底端开口朝向砂轮刀片(4)的底端。

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