CN115673499A - 一种起重机零件生产用自定位式切割设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种起重机零件生产用自定位式切割设备,切割设备包括等离子枪、龙门架、滑块、导轨、基座,基座上架设待切割的钢板,基座两侧边对称设置导轨,导轨上滑动安装滑块,滑块架设龙门架,龙门架朝下设置等离子枪,切割设备在等离子枪切割钢板前对钢板的待切割路径进行预热。切割设备还包括滑动电极,滑动电极从等离子枪上延伸而出,滑动电极与钢板待切割路径的前方滑动接触,滑动电极作为等离子枪上等离子弧发生结构中对于钢板的接线位置。切割装置还包括导线,导线悬空设置到滑动电极和切割点之间的切割路径上方,导线内通入电流,电流方向为从靠近滑动电极的一端往靠近切割点的位置。
Description
技术领域
本发明涉及钢材切割装置领域,具体为一种起重机零件生产用自定位式切割设备。
背景技术
起重机除去起吊动作件外,还需要大量的桁架结构,这些结构大多使用裁切的特定尺寸钢板焊接而成,钢板切割及焊接是起重机零配件生产中占比最多的一块。
钢板切割方式中,目前比较成熟有:激光切割、等离子切割、水刀切割、火焰切割、圆锯切割等,其中,圆锯切割最为传统,且易损件较多,切割质量也不高,适用钢板厚度范围也有限,火焰切割切缝较大,切割尺寸不易稳定,激光切割、水刀切割则效率不高,不适用于批量生产,现有技术中,等离子切割是使用范围最广的一种,但也存在一定的缺陷,等离子切割耗能也较大,高能等离子体切割时也时常对切缝两侧的材料产生影响,切边尺寸精度无法进一步提升,汽化的金属材料作为火花落到地面上后四溅,存在危险因素,此外,还有一些切割并非直线,在切割点折弯偏航时,可能导致局部切割点变大,这些都是目前等离子切割的不利因素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种起重机零件生产用自定位式切割设备,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供
一种起重机零件生产用自定位式切割设备,切割设备包括等离子枪、龙门架、滑块、导轨、基座,基座上架设待切割的钢板,基座两侧边对称设置导轨,导轨上滑动安装滑块,滑块架设龙门架,龙门架朝下设置等离子枪,切割设备在等离子枪切割钢板前对钢板的待切割路径进行预热。
钢板被放置到基座上,等离子枪可以由龙门架带动而进行垂直于钢板前进方向的移动,配合钢板动作,实现切割路径的规划,等离子枪的切割通过等离子枪头与工件之间的等离子弧实现,本申请对钢板已经进行了预热,等离子枪的切割功率可以调小,也能够对切割路径实现切割作用,在切割相同厚度的钢板时,使用更小功率的等离子弧,可以实现更加细化的等离子流,切缝更窄,切割边沿的尺寸误差更小。
进一步的,切割设备还包括滑动电极,滑动电极从等离子枪上延伸而出,滑动电极与钢板待切割路径的前方滑动接触,滑动电极作为等离子枪上等离子弧发生结构中对于钢板的接线位置。
滑动电极与钢板接触,等离子弧的作用原理中,需要有电流从钢板上流过,原先的钢板上接电仅仅是在一个固定位置夹持接电,夹持位置与切割位置的连线不断变化,且与切割路径不重合,所以,这部分电流造成的发热无法利用,本申请中,滑动电极就在切割路径上,滑动电极与切割点的连线且也即将被切割的路径是重合的,所以,电流过流钢板时,可以对路径上的金相组织加热,让其活性提高,在较小的等离子弧功率下,也可以实现切割。
进一步的,切割装置还包括导线,导线悬空设置到滑动电极和切割点之间的切割路径上方,导线内通入电流,电流方向为从靠近滑动电极的一端往靠近切割点的位置。
导线悬空到切割路径的上方,导线内的电流与切割路径上过流的电流方向相同,钢板内的电流方向是从滑动电极往切割点,这是由等离子切割方式的原理决定的,在钢板上方加载同向电流,可以起到进一步约束电流从切割路径上通过的作用,原理为两根通电导线电流同向时相互吸引,异向时相互排斥,本申请同向,所以,钢板内通过的电流会从最靠近导线的位置过流,若没有导线,则电流是从滑动电极与切割点的直线连线,且电流过流的宽度较大,而加入导线后,可以让导线具有折弯,对于切割路径需要折弯前进的情况,导线的加入可以让电流也能够近似沿带折弯的路径前进,导线吸引钢板内电流载流子在切割路径上移动,也能够帮助切割点实现等离子电荷交换时的离子引导,确保切割路径被准确自动定位。
进一步的,滑动电极包括摆动架和滚子,摆动架转动安装到等离子枪外壳上,摆动架底部安装滚子,滚子连接等离子发生结构的正极。
摆动架可以旋转,滚子也就可以具有比等离子枪枪头多一个的自由度,滚子可以偏航适应需要折弯的切割路径。
进一步的,滚子为圆盘结构,圆盘的外缘待刀刃,滚子与钢板接触时压入钢板内一毫米以上。
滚子滚刀结构,能够比较容易嵌入钢板的表面,实现良好的电接触。
进一步的,等离子枪包括钨极、枪壳、导流口、保护气口,钨极竖直设置且位于枪壳内中心,枪壳下端开口并设置导流口,枪壳侧面设置保护气口和冷却水进出口。
枪壳带有等离子枪必备的冷却水进出口的同时,加入了保护气口,枪壳可以制作为夹层结构在夹层内通入冷却水实现冷却,在等离子电弧腔室内,则注入氮气、二氧化碳等保护气,保护气随着电离子弧一同从导流口向下射出,等离子弧切割钢板,保护气则包裹等离子弧的同时,吹走汽化的钢板材料。
进一步的,导流口具有在内壁上延伸的螺旋槽结构。
螺旋槽结构让保护气带上螺旋速度,保护气螺旋下降,旋转过程向外扩散,而导流口下方正是切割点,在切割点的旋转气流会紧贴割槽的内壁上,螺旋的中心位置则是竖直下降的等离子体,汽化的金属材料被气流带着离心下降,下降过程则保护已经切槽的表面,将等离子体与已经切割后的割槽侧壁隔离开。
进一步的,切割装置还包括送板辊,送板辊设置在基座一旁,在钢板的前进方向上,送板辊位于等离子枪的后方,送板辊与钢板滚动静摩擦接触。
送板辊逆时针转动推送钢板前进,等离子枪在最前方,滚子在等离子枪的后方,在钢板上“划出”待切割的路径并对路径进行预热,送板辊加入后,让钢板的输送向前速度机械可控,配合龙门架结构,实现钢板的切割路径规划,送板辊和龙门架的运行电连接并统一调控。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:通过移动的接触电极与钢板进行接触,让钢板上进行等离子切割时的过流电流时刻沿着待切割的路径,过流电流对切割路径进行预热,更容易被切开,切割路径上方悬空设置导线,导线内通入与切割路径相同方向的电流,实现电流的相互吸引,从而收窄钢板上的过流电流,让其加热功率仅沿钢板上即将被切割的路径,等离子枪枪头位置喷射螺旋向下的保护气气流,让切割时的汽化金属材料快速远离切割点并包围切割点,保护更加充分。
附图说明
图1是本发明的整体外形结构示意图;
图2是本发明等离子枪、滑动电极、钢板之间构成的切割原理图;
图3是本发明作业流程正视示意图;
图4是本发明在钢板上进行切割时的切割路径电流过流示意图。
图中:1-等离子枪、11-钨极、12-枪壳、13-导流口、14-保护气口、2-滑动电极、21-摆动架、22-滚子、3-龙门架、4-滑块、5-导轨、6-基座、7-导线、8-送板辊、9-钢板。
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。
一种起重机零件生产用自定位式切割设备,切割设备包括等离子枪1、龙门架3、滑块4、导轨5、基座6,基座6上架设待切割的钢板9,基座6两侧边对称设置导轨5,导轨5上滑动安装滑块4,滑块4架设龙门架3,龙门架3朝下设置等离子枪1,
切割设备在等离子枪1切割钢板9前对钢板9的待切割路径进行预热。
如图1所示,钢板9被放置到基座6上,等离子枪1可以由龙门架3带动而进行垂直于钢板9前进方向的移动,配合钢板9动作,实现切割路径的规划,等离子枪1的切割通过等离子枪头与工件之间的等离子弧实现,本申请对钢板9已经进行了预热,等离子枪1的切割功率可以调小,也能够对切割路径实现切割作用,在切割相同厚度的钢板时,使用更小功率的等离子弧,可以实现更加细化的等离子流,切缝更窄,切割边沿的尺寸误差更小。
切割设备还包括滑动电极2,滑动电极2从等离子枪1上延伸而出,滑动电极2与钢板9待切割路径的前方滑动接触,滑动电极2作为等离子枪1上等离子弧发生结构中对于钢板9的接线位置。
如图2所示,滑动电极2与钢板9接触,等离子弧的作用原理中,需要有电流从钢板9上流过,原先的钢板9上接电仅仅是在一个固定位置夹持接电,夹持位置与切割位置的连线不断变化,且与切割路径不重合,所以,这部分电流造成的发热无法利用,本申请中,滑动电极2就在切割路径上,滑动电极2与切割点的连线且也即将被切割的路径是重合的,所以,电流过流钢板时,可以对路径上的金相组织加热,让其活性提高,在较小的等离子弧功率下,也可以实现切割。
切割装置还包括导线7,导线7悬空设置到滑动电极2和切割点之间的切割路径上方,导线7内通入电流,电流方向为从靠近滑动电极2的一端往靠近切割点的位置。
如图3、4所示,导线7悬空到切割路径的上方,悬空可以只是针对的导线7最靠近钢板的部分,导线7的两端可以是固定位置,也可以是两端向上延伸处线头接电并悬挂在一处,导线7内的电流与切割路径上过流的电流方向相同,钢板9内的电流方向是从滑动电极2往切割点,这是由等离子切割方式的原理决定的,在钢板9上方加载同向电流,可以起到进一步约束电流从切割路径上通过的作用,原理为两根通电导线电流同向时相互吸引,异向时相互排斥,本申请同向,所以,钢板9内通过的电流会从最靠近导线7的位置过流,若没有导线7,则电流是从滑动电极2与切割点的直线连线,且电流过流的宽度较大,而加入导线7后,可以让导线7具有折弯,对于切割路径需要折弯前进的情况,导线7的加入可以让电流也能够近似沿带折弯的路径前进,即图4所示情形,导线7吸引钢板9内电流载流子在切割路径上移动,也能够帮助切割点实现等离子电荷交换时的离子引导,确保切割路径被准确自动定位。
滑动电极2包括摆动架21和滚子22,摆动架21转动安装到等离子枪1外壳上,摆动架21底部安装滚子22,滚子22连接等离子发生结构的正极。
摆动架21可以旋转,滚子22也就可以具有比等离子枪1枪头多一个的自由度,滚子22可以偏航适应需要折弯的切割路径。
滚子22为圆盘结构,圆盘的外缘待刀刃,滚子22与钢板9接触时压入钢板9内一毫米以上。
滚子22滚刀结构,能够比较容易嵌入钢板9的表面,实现良好的电接触。
等离子枪1包括钨极11、枪壳12、导流口13、保护气口14,钨极11竖直设置且位于枪壳12内中心,枪壳12下端开口并设置导流口13,枪壳12侧面设置保护气口14和冷却水进出口。
如图2所示,枪壳12带有等离子枪必备的冷却水进出口的同时,加入了保护气口14,枪壳12可以制作为夹层结构在夹层内通入冷却水实现冷却,在等离子电弧腔室内,则注入氮气、二氧化碳等保护气,保护气随着电离子弧一同从导流口13向下射出,等离子弧切割钢板9,保护气则包裹等离子弧的同时,吹走汽化的钢板材料。
导流口13具有在内壁上延伸的螺旋槽结构。
螺旋槽结构让保护气带上螺旋速度,保护气螺旋下降,旋转过程向外扩散,而导流口13下方正是切割点,在切割点的旋转气流会紧贴割槽的内壁上,螺旋的中心位置则是竖直下降的等离子体,汽化的金属材料被气流带着离心下降,下降过程则保护已经切槽的表面,将等离子体与已经切割后的割槽侧壁隔离开。
切割装置还包括送板辊8,送板辊8设置在基座1一旁,在钢板9的前进方向上,送板辊8位于等离子枪1的后方,送板辊8与钢板9滚动静摩擦接触。
如图3所示,送板辊8逆时针转动推送钢板9前进,等离子枪1在最前方,滚子22在等离子枪1的后方,在钢板9上“划出”待切割的路径并对路径进行预热,送板辊8加入后,让钢板9的输送向前速度机械可控,配合龙门架3结构,实现钢板9的切割路径规划,送板辊8和龙门架3的运行电连接并统一调控。
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。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种起重机零件生产用自定位式切割设备,其特征在于:所述切割设备包括等离子枪(1)、龙门架(3)、滑块(4)、导轨(5)、基座(6),所述基座(6)上架设待切割的钢板(9),基座(6)两侧边对称设置导轨(5),所述导轨(5)上滑动安装滑块(4),所述滑块(4)架设龙门架(3),所述龙门架(3)朝下设置等离子枪(1),
所述切割设备在等离子枪(1)切割钢板(9)前对钢板(9)的待切割路径进行预热。
2.根据权利要求1所述的一种起重机零件生产用自定位式切割设备,其特征在于:所述切割设备还包括滑动电极(2),所述滑动电极(2)从等离子枪(1)上延伸而出,滑动电极(2)与钢板(9)待切割路径的前方滑动接触,滑动电极(2)作为等离子枪(1)上等离子弧发生结构中对于钢板(9)的接线位置。
3.根据权利要求2所述的一种起重机零件生产用自定位式切割设备,其特征在于:所述切割装置还包括导线(7),所述导线(7)悬空设置到滑动电极(2)和切割点之间的切割路径上方,导线(7)内通入电流,电流方向为从靠近滑动电极(2)的一端往靠近切割点的位置。
4.根据权利要求2所述的一种起重机零件生产用自定位式切割设备,其特征在于:所述滑动电极(2)包括摆动架(21)和滚子(22),所述摆动架(21)转动安装到等离子枪(1)外壳上,摆动架(21)底部安装滚子(22),所述滚子(22)连接等离子发生结构的正极。
5.根据权利要求4所述的一种起重机零件生产用自定位式切割设备,其特征在于:所述滚子(22)为圆盘结构,圆盘的外缘待刀刃,滚子(22)与钢板(9)接触时压入钢板(9)内一毫米以上。
6.根据权利要求3所述的一种起重机零件生产用自定位式切割设备,其特征在于:所述等离子枪(1)包括钨极(11)、枪壳(12)、导流口(13)、保护气口(14),所述钨极(11)竖直设置且位于枪壳(12)内中心,所述枪壳(12)下端开口并设置导流口(13),所述枪壳(12)侧面设置保护气口(14)和冷却水进出口。
7.根据权利要求6所述的一种起重机零件生产用自定位式切割设备,其特征在于:所述导流口(13)具有在内壁上延伸的螺旋槽结构。
8.根据权利要求1所述的一种起重机零件生产用自定位式切割设备,其特征在于:所述切割装置还包括送板辊(8),所述送板辊(8)设置在基座(1)一旁,在钢板(9)的前进方向上,送板辊(8)位于等离子枪(1)的后方,所述送板辊(8)与钢板(9)滚动静摩擦接触。
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