CN114453663A - 一种钛合金管道切割机 - Google Patents

Abstract

本发明属于钛合金管道切割设备技术领域，提出了一种钛合金管道切割机，包括底板和安装在底板两侧的夹持组件；夹持组件包括支撑板和固定在支撑板上的管体，管体内螺纹连接有螺杆，螺杆的一端设置有夹持部，夹持部与管体之间螺纹连接有压环；底座的上方设置有安装在支撑板上的滑动组件，滑动组件上安装有切割组件。本发明结构简单，通过第一刻度能知道螺杆伸入到钛合金管道内部的位置，在内撑板靠近切割处后停止，通过内撑板能将切割处的内壁撑住，避免了在切割的过程中造成切割处的变形，而通过压合能将钛合金管道夹紧定位，保证切割时的稳定性和效率。

Description

一种钛合金管道切割机

技术领域

本发明属于钛合金管道切割设备技术领域，具体涉及一种钛合金管道切割机。

背景技术

钛合金管是利用钛合金制作的管子，钛合金按组织可分三类：1钛中加入铝和锡元素；2钛中加入铝铬钼钒等合金元素；3钛中加入铝和钒等元素。它们具有较高的力学性能、优良的冲压性能，并可进行各种形式的焊接，焊接接头强度可达基体金属强度的90％，且切削加工性能良好。钛管对氯化物、硫化物和氨具有较高的耐蚀性能。钛在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢、镍基合金还高。钛耐水冲击性能也较强。

目前，在使用时，会根据需要切割不等长的钛合金管道，但是现在的切割过程中，无法对钛合金管道的内壁进行支撑，一旦切割时的压力过大而切割速度没有跟上，就容易造成切割处的变形，一旦变形后，钛合金管道由于硬度较高，造成后续的撑开操作较为困难，影响工作效率。

发明内容

本发明旨在解决背景技术中记载的问题，提供一种钛合金管道切割机。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种钛合金管道切割机，包括底板和安装在底板两侧的夹持组件；

夹持组件包括支撑板和固定在支撑板上的管体，管体内螺纹连接有螺杆，螺杆的一端设置有夹持部，夹持部与管体之间螺纹连接有压环；

底座的上方设置有安装在支撑板上的滑动组件，滑动组件上安装有切割组件。

在本发明的一种优选实施方式，夹持部包括与螺杆螺纹连接的螺柱，螺柱上可拆卸连接有呈圆形的内撑板。

在本发明的一种优选实施方式，滑动组件包括电动滑台和升降机构，升降机构包括固定在电动滑台输出端的L型板,L型板的横向段固定连接有气缸，气缸的输出轴与L型板竖向滑动连接。

在本发明的一种优选实施方式，切割组件包括通过法兰盘固定在气缸输出轴上的电机，电机的输出轴上同轴固定连接有切割刀。

在本发明的一种优选实施方式，螺杆的外圈设置有平行面，平行面的长度与螺杆的长度相等，平行面上沿螺杆的轴向刻有第一刻度，电动滑台上沿其滑动方向设置有第二刻度。

在本发明的一种优选实施方式，底板的底部安装有若干个减震垫。

在本发明的一种优选实施方式，还包括反馈系统，反馈系统包括安装在电机输出轴上的振动传感器，振动传感器位于切割刀与电机之间，振动传感器电连接有监测终端，监测终端基于振动传感器反馈的振动参数信息，以评估切割刀的磨损量。

在本发明的一种优选实施方式，内撑板上沿其周向水平滑动连接有内板，内板与内撑板之间设置有弹性件。

在本发明的一种优选实施方式，压环包括外环体，外环体内滑动连接有内环体，内环体与螺杆螺纹连接，外环体上沿其周向螺纹连接有卡环，卡环内安装有管道，管道连通有输送组件。

在本发明的一种优选实施方式，卡环上螺纹连接有压紧部。

本发明的原理及其有益效果：(1)本发明结构简单，根据切割的位置旋转螺杆，通过第一刻度能知道螺杆伸入到钛合金管道内部的位置，在内撑板靠近切割处后停止，另一侧同样如此，通过内撑板能将切割处的内壁撑住，避免了在切割的过程中造成切割处的变形，而通过压合能将钛合金管道夹紧定位，通过电动滑台能横向的调整切割刀的位置，通过升降机构能自动的向下移动切割刀，保证切割时的稳定性和效率。

(2)本发明中，由于铝合金管道的直径可能会有所不同，通过一种直径的内撑板难以满足多种直径铝合金管道的需求，因此，通过弹性件和内板的配合，以对不同直径的铝合金管道进行支撑，使得整个设备使用更为灵活。

(3)本发明中，压环的直径可调，即转动卡环可以使得卡环远离内环体运动，以适应不同直径的铝合金管道。本发明中，还能利用卡环将管道卡住，并利用输送组件向切割位置输送冷却液，以对切割过程进行冷却，并且能够利用压紧部以调节管道的流量，根据不同的铝合金管道使用不同量的冷却液。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明中钛合金管道切割机的正视图；

图2为本发明中钛合金管道切割机的截面图；

图3为本发明中螺杆的截面图；

图4为本发明中内撑板的结构示意图；

图5为本发明中压环的结构示意图。

说明书附图中的附图标记包括：底板1、支撑板2、管体3、铝合金管道4、压环5、外环体51、卡环52、压紧部53、内环体54、滑动部55、内撑板6、板体61、内板62、弹簧63、弧形板64、螺柱7、电动滑台8、螺杆9、手轮11、L型板12、电机13、气缸14、切割刀15、连接杆16、平行面17。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本申请提供一种钛合金管道切割机，基本如附图1、附图2和附图3所示，包括底板1，底板1的底部粘接固定连接有若干减震垫，减震垫由弹性材料制成，底板1的上部两侧均设置有夹持组件，底板1的上方设置有安装在夹持组件上的滑动组件，滑动组件上安装升降机构，升降机构上安装有切割组件。

本实施例中，夹持组件包括螺栓固定在底板1两侧且垂直于底板1上的支撑板2，支撑板2上焊接固定有管体3，管体3内螺纹连接有螺杆9，螺杆9的一端同轴固定连接有位于支撑板2外侧的手轮11，螺杆9的另一端安装有夹持部，夹持部包括呈圆形的内撑板6，内撑板6上同轴固定连接有螺柱7，螺柱7与螺杆9螺纹连接，螺柱7与套管之间螺纹连接有压环5。螺杆9的外圈设置有平行面17，平行面17的长度与螺杆9的长度相等，平行面17上沿螺杆9的轴向刻有第一刻度。

本实施例中，滑动组件包括电动滑台8，电动滑台8上固定连接有呈L型的连接杆16，连接杆16与支撑板2螺栓固定连接。电动滑台8上沿其滑动方向刻有第二刻度(例如：第二刻度设置在电动滑台8前方的轴上)。

本实施例中，升降机构包括L型板12，L型板12的竖直段螺栓固定在电动滑台8的输出端上，L型板12的横向段上螺栓固定连接有气缸14，气缸14的输出轴贯穿L型板12，并且气缸14的输出轴与L型板12竖向滑动连接。

本实施例中，切割机构包括电机13，电机13通过法兰盘螺栓固定连接在气缸14的输出轴上，电机13的输出轴上同轴固定连接有呈圆形的切割刀15。

本实施例中，还包括反馈系统，反馈系统包括安装在电机13输出轴上的振动传感器，振动传感器位于切割刀15与电机13之间，振动传感器电连接有监测终端，监测终端可以为计算机等。

具体实施过程如下：

先将钛合金管道设置于支撑板2之间，再根据钛合金管道的内径选择不同的内撑板6，内撑板6能从螺丝孔中拧出，也可装入，从而能选择对应的内撑板6，接着根据切割的位置旋转螺杆9，使螺杆9的一端插入钛合金管道中，通过螺杆9上的第一刻度能知道伸入的距离，在内撑板6靠近切割处后停止，另一侧的螺杆9重复上述操作，完成后，可旋转压环5，直至使压环5相对面抵在钛合金管道的端面上，将钛合金管道夹紧定位，通过电动滑台8能改变电机13的位置，而通过第二刻度能知道切割刀15移动的位置，直至使切割刀15与切割处相对，这时，可启动气缸14，在气缸14的输出轴伸出后，能相对推动电机13和切割刀15，通过电机13能带动切割刀15旋转，使旋转的切割刀15向下将钛合金管道割断。即本实施例中，以适应不同长度铝合金管道4，以及不同直径的铝合金管道4。

本实施例中，振动传感器将实时将电机13输出轴的振动参数信息发送至监测终端，监测终端基于振动参数信息，以评估切割刀15的实际磨损量，即经过Crest峰度系数函数和Rms平方根函数变换后的电机13输出抽振动加速度信号与刀具磨损量呈现正相关性；经过Kurtosis标准偏差函数的变换后的电机13输出轴的振动加速度信号与刀具磨损量呈现负相关性，评估出切割刀15的磨损。

本申请的又一实施例，基本如附图4和附图5所示，由于对不同直径的铝合金管道4进行支撑时，需要操作人员选择不同直径的内撑板6，同时，压环5的直径可能也会小于铝合金管道4的直径，为了更好的压紧铝合金管道4，则需要对压环5进行更换，降低了切割效率，并提高了切割难度。

基于上述原因，本实施例中，内撑板6包括呈圆形的板体61，板体61上沿其周向水平滑动连接有内板62，内板62与板体61之间设置有弹性件，弹性件为弹簧63，弹簧63的一端固定连接在内板62上，弹簧63的另一端固定连接在板体61上，板体61上螺钉固定连接有弧形板64。本实施例中，通过弹簧63的弹性作用，可以使得内撑板6的直径进行改变，即可以适应不同直径的铝合金管道4，如此，不必对内撑板6进行拆卸。

本实施例中，压环5包括外环体51和与外环体51同轴设置的内环体54，内环体54上沿其周向固定连接有滑动部55，内环体54通过滑动部55与外环体51滑动连接，即滑动部55外环体51的环形滑动。外环体51上沿其周向螺纹连接有卡环52。卡环52内设置有弹性的管道，如现有的塑料管，卡环52上螺纹连接有压紧部53，管道连通有输出组件，输出组件为离心泵。

本实施例中，需要增大压环5的直径时，卡环52转动并朝向外环体51侧移动，需要减小压环5的直径时，卡环52转动并朝向外环体51的内侧移动。当然，压环5朝向铝合金管道4的端口运动时，转动内环体54并朝向铝合金管道4给进，内环体54通过滑动部55将外环体51朝向铝合金管道4端口移动。

本实施例中，通过离心泵向管道内输送冷却液或者切削液等，以对切割刀15进行一定的冷却降温，降低切割刀15的磨损，冷却液可以是水等。在输送冷却液时，可以利用压紧部53以对管道进行一定的压紧，调节管道的流量，通过流量调节的方式以达到节约冷却液的目的。此处举例说明，可以转动压紧部53朝向管道运动，以将任意一根或多根管道封闭，也可以通过压紧部53对管道进行部分压紧，进而改变整体输送的冷却液的量。

需要补充说明的是，压环5移动时，将旋转压紧部53且将压紧部53远离管道，以便于压环5朝向铝合金管道4的端口运动。当然，压紧部53将管道压紧，也可以使得管道随压环5移动。

在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种钛合金管道切割机，其特征在于，包括底板和安装在底板两侧的夹持组件；

夹持组件包括支撑板和固定在支撑板上的管体，管体内螺纹连接有螺杆，螺杆的一端设置有夹持部，夹持部与管体之间螺纹连接有压环；

底座的上方设置有安装在支撑板上的滑动组件，滑动组件上安装有切割组件。

2.如权利要求1所述的钛合金管道切割机，其特征在于，夹持部包括与螺杆螺纹连接的螺柱，螺柱上可拆卸连接有呈圆形的内撑板。

3.如权利要求2所述的钛合金管道切割机，其特征在于，滑动组件包括电动滑台和升降机构，升降机构包括固定在电动滑台输出端的L型板,L型板的横向段固定连接有气缸，气缸的输出轴与L型板竖向滑动连接。

4.如权利要求3所述的钛合金管道切割机，其特征在于，切割组件包括通过法兰盘固定在气缸输出轴上的电机，电机的输出轴上同轴固定连接有切割刀。

5.如权利要求4所述的钛合金管道切割机，其特征在于，螺杆的外圈设置有平行面，平行面的长度与螺杆的长度相等，平行面上沿螺杆的轴向刻有第一刻度，电动滑台上沿其滑动方向设置有第二刻度。

6.如权利要求5所述的钛合金管道切割机，其特征在于，底板的底部安装有若干个减震垫。

7.如权利要求6所述的钛合金管道切割机，其特征在于，还包括反馈系统，反馈系统包括安装在电机输出轴上的振动传感器，振动传感器位于切割刀与电机之间，振动传感器电连接有监测终端，监测终端基于振动传感器反馈的振动参数信息，以评估切割刀的磨损量。

8.如权利要求7所述的钛合金管道切割机，其特征在于，内撑板上沿其周向水平滑动连接有内板，内板与内撑板之间设置有弹性件。

9.如权利要求8所述的钛合金管道切割机，其特征在于，压环包括外环体，外环体内滑动连接有内环体，内环体与螺杆螺纹连接，外环体上沿其周向螺纹连接有卡环，卡环内安装有管道，管道连通有输送组件。

10.如权利要求9所述的钛合金管道切割机，其特征在于，卡环上螺纹连接有压紧部。

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