CN114799323B - 一种金属圆管加工用截断装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属圆管加工用截断装置，包括平板、管件、用于切割管件的切割组件，还包括夹持组件，所述夹持组件包括转动盘，所述转动盘内开设有一个传动腔和多个转动腔，且多个转动腔以一个传动腔为中心环形分布，所述传动腔内壁嵌设有第一电机，所述第一电机的输出端同轴固定连接有第一锥齿轮。本发明通过设置夹持组件，以同时对管件的内外壁进行夹持，夹持稳定性高；通过设置旋转及锁定组件，能够对已夹持固定的管件进行旋转以便于切割，不在切割时可进行位置锁定，以便进行下一次管件的夹持固定；通过设置运送组件，替代人工推动管件，改为电动推动，并可根据管件的管径大小来调节转动辊与支撑辊的位置。

Description

一种金属圆管加工用截断装置

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域，尤其涉及一种金属圆管加工用截断装置。

背景技术

金属圆管的种类多样，且不同金属材料做成的圆管在多个领域均有着不同的用途。由于金属圆管生产出来后均具有较长长度，在实际使用过程中需要进行截断操作，以满足实际敷设需要。

现有技术在截断金属圆管过程中需要使用夹具夹紧，后通过人工手动推动砂轮机切割，在实际使用中存在以下缺陷：夹具仅能对圆管外壁固定夹持且需要人工操作，不能自动地同时对圆管内外壁固定夹持，反复装夹圆管致使截断效率较低；在金属圆管管壁较薄且管径较小时，能够直接进行截断，在金属圆管管壁较厚且管径较大时，且截断时就需要转动-夹持操作多次，截断效率较低，应对此种金属圆管的装置存在空白；在夹持金属圆管的过程中需要人为推动，造成劳动强度大、劳动量大的问题。

为此，我们提出一种金属圆管加工用截断装置来解决上述问题。

发明内容

本发明意在提供一种金属圆管加工用截断装置以解决背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种金属圆管加工用截断装置，包括平板、管件、用于切割管件的切割组件，还包括夹持组件，所述夹持组件包括转动盘，所述转动盘内开设有一个传动腔和多个转动腔，且多个转动腔以一个传动腔为中心环形分布，所述传动腔内壁嵌设有第一电机，所述第一电机的输出端同轴固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮环形均匀啮合有多个第二锥齿轮，且第二锥齿轮与转动腔位置一一对应，所述第二锥齿轮的一侧同轴固定连接有第一螺杆，所述第一螺杆与转动腔、传动腔之间的夹层转动连接，所述转动腔的一侧内壁转动连接有第二螺杆，所述第二螺杆与第一螺杆之间连接有离合组件，所述第二螺杆与第一螺杆的旋向相反且第二螺杆的螺距大于第一螺杆的螺距，所述第二螺杆与第一螺杆上均螺纹连接有第一滑块，所述第一滑块贯穿转动腔并固定连接有夹持杆；还包括与夹持组件连接的旋转及锁定组件，所述旋转及锁定组件还包括固定连接在转动盘外壁上的齿圈和固定连接在平板上端的固定箱，且转动盘使用轴承转动安装在固定箱的右侧，所述转动盘的左侧同轴固定连接有第一直齿轮，所述第一直齿轮的下端啮合有第二直齿轮，所述固定箱的左侧内壁固定连接有导轨，所述导轨上滑动连接有第二滑块，所述第二滑块的右侧嵌设有用于驱动第二直齿轮的第四电机，所述第四电机输出轴上转动套接有第一直齿板，所述齿圈的下端设有直齿弧，所述直齿弧的左侧固定连接有第二直齿板，所述第一直齿板与第二直齿板共同啮合有第三直齿轮，所述固定箱的内壁固定安装有用于驱动第三直齿轮的第五电机；还包括运送组件，所述运送组件包括固定连接有固定连接在平板上端的固定台，所述固定台的上端开设有凹槽，所述凹槽的内底端固定安装有第二电机，所述第二电机为双轴电机，所述第二电机的两个输出端均固定连接有第三螺杆，所述第三螺杆的另一端固定连接有第四螺杆，两个所述第三螺杆上对称螺纹连接有第三滑块，且第三滑块与凹槽滑动连接，各所述第三滑块的上端铰接有第一连杆，两个所述第一连杆的上端共同铰接有安装框，所述安装框的两侧内壁转动连接有转动辊，所述安装框的一侧固定安装有用于驱动转动辊的第三电机，各所述第四螺杆均螺纹连接有滑杆，所述凹槽内壁开设有与滑杆限位滑动连接的杆槽，各所述第四螺杆远离第三螺杆的一端铰接有第二连杆，所述第二连杆的上端铰接有支撑板，所述支撑板的下端与固定台铰接，所述支撑板的上端转动安装有支撑辊，两个所述第三螺杆螺纹旋向相反，两个所述第四螺杆螺纹旋向相反，相互连接的所述第三螺杆与第四螺杆螺纹旋向相反。

优选地，所述离合组件包括开设在第一螺杆靠近第二螺杆一端的伸缩槽，所述伸缩槽内壁固定连接有弹簧，所述弹簧的另一端固定连接有伸缩杆，且伸缩杆与伸缩槽滑动连接，所述伸缩杆远离弹簧的一端固定连接有第一咬合盘，所述第二螺杆靠近第一螺杆的一端固定连接有第二咬合盘，且第二咬合盘与第一咬合盘配合使用。

优选地，所述伸缩槽内壁固定安装有电磁组件，所述伸缩杆采用磁性材料做成。

优选地，所述转动盘的一侧开设有与转动腔连通、与第一滑块滑动连接的滑槽。

优选地，所述第一直齿板与第二直齿板的下端均插设有限位杆，且限位杆的下端固定在固定箱的内底端，所述限位杆的横截面为方形。

优选地，所述运送组件的数目至少为一个。

优选地，所述滑杆为内圆外方结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设置夹持组件，以同时对管件的内外壁进行夹持，夹持稳定性高；通过设置旋转及锁定组件，能够对已夹持固定的管件进行旋转以便于切割，不在切割时可进行位置锁定，以便进行下一次管件的夹持固定；通过设置运送组件，替代人工推动管件，改为电动推动，并可根据管件的管径大小来调节转动辊与支撑辊的位置。

附图说明

图1为本发明提出的一种金属圆管加工用截断装置正视的结构剖面图；

图2为图1中A处放大的结构示意图；

图3为本发明提出的一种金属圆管加工用截断装置转动盘立体的结构示意图；

图4为本发明提出的一种金属圆管加工用截断装置转动盘处侧视的结构示意图；

图5为本发明提出的一种金属圆管加工用截断装置运送组件侧视的结构剖面图；

图6为图5中局部放大的结构示意图。

图中：1平板、2管件、3切割组件、4夹持组件、41转动盘、42第一电机、43第一锥齿轮、44第二锥齿轮、45第一螺杆、46第二螺杆、47第一滑块、48夹持杆、49伸缩杆、410弹簧、411电磁组件、412第一咬合盘、413第二咬合盘、5旋转及锁定组件、51固定箱、52齿圈、53第一直齿轮、54第二直齿轮、55直齿弧、56第一直齿板、57第二直齿板、58第三直齿轮、59导轨、510第二滑块、6运送组件、61固定台、62凹槽、63第二电机、64第三螺杆、65第四螺杆、66第三滑块、67第一连杆、68安装框、69转动辊、610第三电机、611滑杆、612第二连杆、613支撑板、614支撑辊。

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。

参照图1-6，一种金属圆管加工用截断装置，包括平板1、管件2、用于切割管件2的切割组件3。

需要说明的是：管件2为任何金属材料做成的圆管，切割组件3具有升降切割功能，包括气缸、电机、切割片、连接架，属于常见的、用于切割的组件，因此在此不在对上述结构的连接方式、工作原理进行说明。

本发明的基本构思是：通过设置夹持组件4，以同时对管件2的内外壁进行夹持，夹持稳定性高；通过设置旋转及锁定组件5，能够对已夹持固定的管件2进行旋转以便于切割，不在切割时可进行位置锁定，以便进行下一次管件2的夹持固定；通过设置运送组件6，替代人工推动管件2，改为电动推动，并可根据管件2的管径大小来调节转动辊69与支撑辊614的位置。

还包括夹持组件4，夹持组件4包括转动盘41，转动盘41内开设有一个传动腔和多个转动腔，且多个转动腔以一个传动腔为中心环形分布，传动腔内壁嵌设有第一电机42，第一电机42的输出端同轴固定连接有第一锥齿轮43，第一锥齿轮43环形均匀啮合有多个第二锥齿轮44，且第二锥齿轮44与转动腔位置一一对应，第二锥齿轮44的一侧同轴固定连接有第一螺杆45，第一螺杆45与转动腔、传动腔之间的夹层转动连接，假设第一螺杆45的数目为偶数，相对的第一螺杆45旋向相反，在需要第一滑块47相对或相背运动时，各第一螺杆45的螺纹旋向相同。

转动腔的一侧内壁转动连接有第二螺杆46，第二螺杆46与第一螺杆45之间连接有离合组件，第二螺杆46与第一螺杆45的旋向相反且第二螺杆46的螺距大于第一螺杆45的螺距，确保位于外侧的夹持杆48先于位于内侧的夹持杆48接触管件2的管壁，第二螺杆46与第一螺杆45上均螺纹连接有第一滑块47，第一滑块47贯穿转动腔并固定连接有夹持杆48，转动盘41的一侧开设有与转动腔连通、与第一滑块47滑动连接的滑槽，提供第一滑块47的滑动空间。

本发明中夹持组件4的工作原理如下：

假设转动盘41的位置是固定的，管件2将其管壁置于内外两组夹持杆48之间，第一电机42通过相互啮合的第一锥齿轮43与第二锥齿轮44将转矩传递给各第一螺杆45，此时的离合组件处于接合状态，第二螺杆46同步转动，由于第一螺杆45与第二螺杆46的螺纹旋向相反，使与第一螺杆45间接连接的一组夹持杆48逐渐向外展开，与第二螺杆46间接连接的一组夹持杆48逐渐向内靠拢，又因第二螺杆46的螺距大于第一螺杆45的螺距，单位时间内位于外侧的夹持杆48相对于位于内侧的夹持杆48移动距离更大，使位于外侧的夹持杆48先于位于内侧的夹持杆48与管件2的外壁紧密接触，在接触后可使离合组件分离，使第一螺杆45无法将转矩同步传递给第二螺杆46，直至位于内侧的夹持杆48与管件2的内壁紧密接触为止。

更具体的，离合组件包括开设在第一螺杆45靠近第二螺杆46一端的伸缩槽，伸缩槽内壁固定连接有弹簧410，弹簧410的另一端固定连接有伸缩杆49，且伸缩杆49与伸缩槽滑动连接，伸缩杆49远离弹簧410的一端固定连接有第一咬合盘412，第二螺杆46靠近第一螺杆45的一端固定连接有第二咬合盘413，且第二咬合盘413与第一咬合盘412配合使用，第一咬合盘412与第二咬合盘413可为齿盘，也可以是相对摩擦力较高材料做成的盘。

伸缩槽内壁固定安装有电磁组件411，伸缩杆49采用磁性材料做成，对应的，弹簧410采用非铁磁性材料做成。

电磁组件411为现有技术中的电磁铁，在正常情况下，电磁组件411处于断电状态，弹簧410压缩量较小，伸缩杆49端部的第一咬合盘412与第二咬合盘413处于咬合状态，第一螺杆45能够将转矩传递给第二螺杆46，当不需要第一咬合盘412与第二咬合盘413咬合时，可对电磁组件411通电，使电磁组件411对伸缩杆49产生磁吸力，进而使弹簧410压缩量增大，第一咬合盘412与第二咬合盘413分离。

当然，还可采用其他能够使第一螺杆45将转矩传递给第二螺杆46的结构特征。

在此需要说明的是，夹持杆48夹持管件2的紧密程度可通过设置压力传感器来进行精确感知，并由控制器接收压力转化的电信号，控制电磁组件411通断电，压力传感器、控制器、电磁组件411为现有技术中常用的智能元件，其控制逻辑在控制领域较为常见，在此不作详细说明。

还包括与夹持组件4连接的旋转及锁定组件5，旋转及锁定组件5还包括固定连接在转动盘41外壁上的齿圈52和固定连接在平板1上端的固定箱51，且转动盘41使用轴承转动安装在固定箱51的右侧，转动盘41的左侧同轴固定连接有第一直齿轮53，第一直齿轮53的下端啮合有第二直齿轮54，固定箱51的左侧内壁固定连接有导轨59，导轨59上滑动连接有第二滑块510，第二滑块510的右侧嵌设有用于驱动第二直齿轮54的第四电机，第四电机输出轴上转动套接有第一直齿板56，齿圈52的下端设有直齿弧55，直齿弧55的左侧固定连接有第二直齿板57，第一直齿板56与第二直齿板57共同啮合有第三直齿轮58，第一直齿板56与第二直齿板57的下端均插设有限位杆，且限位杆的下端固定在固定箱51的内底端，限位杆的横截面为方形，方形的限位杆使第一直齿板56与第二直齿板57运动更为稳定，固定箱51的内壁固定安装有用于驱动第三直齿轮58的第五电机；

本发明中旋转及锁定组件5的工作原理如下：

在需要旋转管件2时，此时的第二直齿轮54与第一直齿轮53啮合，第四电机通过相互啮合的第二直齿轮54与第一直齿轮53将转矩传递给转动盘41，转动盘41便可带动已经夹持固定的管件2作旋转动作，以便切割组件3进行圆周切割；

在需要锁定管件2/转动盘41时，第五电机驱动第三直齿轮58以带动第一直齿板56下降、第二直齿板57上升，使第二直齿轮54与第一直齿轮53分离、直齿弧55与齿圈52结合，从而得以固定转动盘41与管件2。

在此需要说明的是，设置的导轨59与限位杆均是为了使第二滑块510、第一直齿板56、第二直齿板57在竖直方向上滑动更为稳定。

还包括运送组件6，运送组件6的数目至少为一个，运送组件6的数目可根据待切割的管件2的长度、重量来设定数目，以能够对管件2进行支撑且能够运送管件2为标准。

运送组件6包括固定连接有固定连接在平板1上端的固定台61，固定台61的上端开设有凹槽62，凹槽62为方形结构，凹槽62的内底端固定安装有第二电机63，第二电机63为双轴电机，第二电机63的两个输出端均固定连接有第三螺杆64，第三螺杆64的另一端固定连接有第四螺杆65，两个第三螺杆64上对称螺纹连接有第三滑块66，且第三滑块66与凹槽62滑动连接，各第三滑块66的上端铰接有第一连杆67，第三滑块66有左右运动空间，第一连杆67两端的垂直间距也进行调节，两个第一连杆67的上端共同铰接有安装框68，安装框68的两侧内壁转动连接有转动辊69，安装框68的一侧固定安装有用于驱动转动辊69的第三电机610，各第四螺杆65均螺纹连接有滑杆611，凹槽62内壁开设有与滑杆611限位滑动连接的杆槽，滑杆611为内圆外方结构，对应的，杆槽为方形槽。

各第四螺杆65远离第三螺杆64的一端铰接有第二连杆612，第二连杆612两端的垂直间距可进行调节，第二连杆612的上端铰接有支撑板613，支撑板613的下端与固定台61铰接，支撑板613的上端转动安装有支撑辊614，支撑辊614与转动辊69并不会影响管件2的转动。

两个第三螺杆64螺纹旋向相反，两个第四螺杆65螺纹旋向相反，相互连接的第三螺杆64与第四螺杆65螺纹旋向相反，以使两个第三滑块66相对/相背运动过程中，两个滑杆611相背/相对运动。

本发明中运送组件6的工作原理如下：

运送组件6可对不同管径的管件2进行适应性调节，具体的，参照图5与图6，此时的转动辊69与支撑辊614刚好能够对管件2进行支撑，且管件2的轴线与转动盘41的轴线重合；

但当需要更换管径更大的管件2时，管件2在与转动辊69接触时，支撑辊614不与管件2接触，且管件2的轴线处于转动盘41的轴线之下；

为了对上述情况进行适应，第二电机63驱动第三螺杆64与第四螺杆65，由于第三螺杆64与第四螺杆65螺纹旋向的不同，使两个第三滑块66相对滑动，第三滑块66通过第一连杆67间接抬升转动辊69，两个滑杆611相背滑动，滑杆611通过第二连杆612朝向管件2方向推动支撑板613与支撑辊614，转动辊69与支撑辊614均可对管件2进行支撑，第三电机610可驱动转动辊69转动以带动整个管件2运送。

需要说明的是：第三螺杆64与第四螺杆65的螺距不同，其具体螺距比例需要根据数学计算来得到，以确保在调节过程中，管件2的轴线与转动盘41轴线重合，以便夹持固定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种金属圆管加工用截断装置，包括平板（1）、管件（2）、用于切割管件（2）的切割组件（3），其特征在于：还包括夹持组件（4），所述夹持组件（4）包括转动盘（41），所述转动盘（41）内开设有一个传动腔和多个转动腔，且多个转动腔以一个传动腔为中心环形分布，所述传动腔内壁嵌设有第一电机（42），所述第一电机（42）的输出端同轴固定连接有第一锥齿轮（43），所述第一锥齿轮（43）环形均匀啮合有多个第二锥齿轮（44），且第二锥齿轮（44）与转动腔位置一一对应，所述第二锥齿轮（44）的一侧同轴固定连接有第一螺杆（45），所述第一螺杆（45）与转动腔、传动腔之间的夹层转动连接，所述转动腔的一侧内壁转动连接有第二螺杆（46），所述第二螺杆（46）与第一螺杆（45）之间连接有离合组件，所述第二螺杆（46）与第一螺杆（45）的旋向相反且第二螺杆（46）的螺距大于第一螺杆（45）的螺距，所述第二螺杆（46）与第一螺杆（45）上均螺纹连接有第一滑块（47），所述第一滑块（47）贯穿转动腔并固定连接有夹持杆（48）；

还包括与夹持组件（4）连接的旋转及锁定组件（5），所述旋转及锁定组件（5）还包括固定连接在转动盘（41）外壁上的齿圈（52）和固定连接在平板（1）上端的固定箱（51），且转动盘（41）使用轴承转动安装在固定箱（51）的右侧，所述转动盘（41）的左侧同轴固定连接有第一直齿轮（53），所述第一直齿轮（53）的下端啮合有第二直齿轮（54），所述固定箱（51）的左侧内壁固定连接有导轨（59），所述导轨（59）上滑动连接有第二滑块（510），所述第二滑块（510）的右侧嵌设有用于驱动第二直齿轮（54）的第四电机，所述第四电机输出轴上转动套接有第一直齿板（56），所述齿圈（52）的下端设有直齿弧（55），所述直齿弧（55）的左侧固定连接有第二直齿板（57），所述第一直齿板（56）与第二直齿板（57）共同啮合有第三直齿轮（58），所述固定箱（51）的内壁固定安装有用于驱动第三直齿轮（58）的第五电机；

还包括运送组件（6），所述运送组件（6）包括有固定连接在平板（1）上端的固定台（61），所述固定台（61）的上端开设有凹槽（62），所述凹槽（62）的内底端固定安装有第二电机（63），所述第二电机（63）为双轴电机，所述第二电机（63）的两个输出端均固定连接有第三螺杆（64），所述第三螺杆（64）的另一端固定连接有第四螺杆（65），两个所述第三螺杆（64）上对称螺纹连接有第三滑块（66），且第三滑块（66）与凹槽（62）滑动连接，各所述第三滑块（66）的上端铰接有第一连杆（67），两个所述第一连杆（67）的上端共同铰接有安装框（68），所述安装框（68）的两侧内壁转动连接有转动辊（69），所述安装框（68）的一侧固定安装有用于驱动转动辊（69）的第三电机（610），各所述第四螺杆（65）均螺纹连接有滑杆（611），所述凹槽（62）内壁开设有与滑杆（611）限位滑动连接的杆槽，各所述第四螺杆（65）远离第三螺杆（64）的一端铰接有第二连杆（612），所述第二连杆（612）的上端铰接有支撑板（613），所述支撑板（613）的下端与固定台（61）铰接，所述支撑板（613）的上端转动安装有支撑辊（614），两个所述第三螺杆（64）螺纹旋向相反，两个所述第四螺杆（65）螺纹旋向相反，相互连接的所述第三螺杆（64）与第四螺杆（65）螺纹旋向相反。

2.根据权利要求1所述的一种金属圆管加工用截断装置，其特征在于：所述离合组件包括开设在第一螺杆（45）靠近第二螺杆（46）一端的伸缩槽，所述伸缩槽内壁固定连接有弹簧（410），所述弹簧（410）的另一端固定连接有伸缩杆（49），且伸缩杆（49）与伸缩槽滑动连接，所述伸缩杆（49）远离弹簧（410）的一端固定连接有第一咬合盘（412），所述第二螺杆（46）靠近第一螺杆（45）的一端固定连接有第二咬合盘（413），且第二咬合盘（413）与第一咬合盘（412）配合使用。

3.根据权利要求2所述的一种金属圆管加工用截断装置，其特征在于：所述伸缩槽内壁固定安装有电磁组件（411），所述伸缩杆（49）采用磁性材料做成。

4.根据权利要求1所述的一种金属圆管加工用截断装置，其特征在于：所述转动盘（41）的一侧开设有与转动腔连通、与第一滑块（47）滑动连接的滑槽。

5.根据权利要求1所述的一种金属圆管加工用截断装置，其特征在于：所述第一直齿板（56）与第二直齿板（57）的下端均插设有限位杆，且限位杆的下端固定在固定箱（51）的内底端，所述限位杆的横截面为方形。

6.根据权利要求1所述的一种金属圆管加工用截断装置，其特征在于：所述运送组件（6）的数目至少为一个。

7.根据权利要求1所述的一种金属圆管加工用截断装置，其特征在于：所述滑杆（611）为内圆外方结构。

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