CN115781377A - 一种不锈钢管切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不锈钢管切割装置，包括工作台、从动滚轮、切割机，工作台上设有向下倾斜的上料导轨、出料导轨，在上料导轨和出料导轨的相交处设有驱动滚轮，不锈钢管的切割步骤包括：将待切割不锈钢管依次放置在上料导轨的外端，钢管挡杆阻挡定位钢管，从动滚轮下移将钢管压紧；驱动滚轮带动钢管转动，切割机下降并切割钢管的一端；等钢管转过一圈时，切割机完成对钢管一端的切割；从动滚轮上移复位，钢管挡杆解除对钢管的锁止定位，切割好的钢管在后续钢管的推动下滚动到出料导轨上，并落到钢管收集支架上，钢管挡杆复位对后续的钢管形成阻挡定位。本发明可有效提升不锈钢管的切割精度，提升不锈钢管切割时的生产效率。

Description

一种不锈钢管切割装置

技术领域

本发明涉及钢管制造技术领域，具体涉及一种不锈钢管切割装置。

背景技术

大型的不锈钢管通常采用如下方法制成：先制成一块不锈钢板，不锈钢板的长度稍大于不锈钢管的长度，不锈钢板的宽度等于不锈钢管的周长，然后将不锈钢板卷弯成具有轴向开口的管状，接着用焊接设备将轴向开口焊接在一起，即可制得不锈钢管的初期产品。然后经打磨焊缝、切割至规定长度、耐压测试等步骤，即可制得不锈钢管成品。

然而现有的不锈钢管初期产品在切割至规定长度时存在如下技术缺陷：首先，切割不锈钢管时需要先将不锈钢管放置到工作台上，即俗称上料，由于不锈钢管的管径较大、壁厚较厚、长度较长，导致其重量较重，因此，如果采用人工上料，会造成费时费力，生产效率低。因此人们通常是采用吊运装置将不锈钢管的初期产品吊放到工作台上，其虽然可节省人力，但是将切割好的不锈钢管吊下工作台、与将不锈钢管的初期产品吊放到工作台上无法同步进行，因此其生产效率难以有效提升；此外，由于不锈钢管的管径较大、长度较长，切割刀具与不锈钢管的轴线稍有不垂直，就可能造成切割后的不锈钢管端面轻微的倾斜，进而造成不锈钢管长度偏差。尤其是，在切割不锈钢管的第一端时，其长度缺少定位基准，更容易产生偏差，一旦切割过量，会造成整根不锈钢管长度不符合要求。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种不锈钢管切割装置，可有效提升不锈钢管的切割精度，提升不锈钢管切割时的生产效率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种不锈钢管切割装置，包括用以放置不锈钢管的工作台、位于工作台上方的不锈钢管压紧机构以及可升降用以切割不锈钢管的切割机，所述工作台上设有横向布置的上料导轨、出料导轨，上料导轨由外端至内端向下倾斜，出料导轨内端至外端向下倾斜，出料导轨与水平方向的夹角在2°-5°之间，靠近出料导轨的外端处设有不锈钢管收集支架，在上料导轨内端和出料导轨内端的相交处设有驱动滚轮，工作台在靠近出料导轨与上料导轨相交处设有不锈钢管挡杆，不锈钢管压紧机构包括与驱动滚轮位于同一横截面内的从动滚轮，不锈钢管的切割步骤包括：

a. 将若干根待切割不锈钢管依次放置在上料导轨的外端，不锈钢管在自身重力的作用下向下滚动，直至被不锈钢管挡杆阻挡定位，此时的不锈钢管下侧贴靠驱动滚轮上，不锈钢管压紧机构的从动滚轮下移并将不锈钢管压紧；

b. 启动驱动滚轮，从而带动不锈钢管转动，切割机下降并切割不锈钢管的一端；

c. 等不锈钢管转过一圈时，切割机完成对不锈钢管一端的切割；

d. 不锈钢管挡杆解除对切割好不锈钢管的锁止定位，不锈钢管压紧机构的从动滚轮上移复位，切割好的不锈钢管在后续不锈钢管的推动下滚动到出料导轨上，不锈钢管挡杆复位，从而对后续的不锈钢管形成阻挡定位：

e. 重复前述步骤，即可完成后续不锈钢管的切割，出料导轨上的不锈钢管自动滚落到不锈钢管收集支架上；

f. 将完成一端切割的不锈钢管依次放置在上料导轨的外端，当不锈钢管被不锈钢管挡杆阻挡定位时，轴向定位机构顶推不锈钢管切割过的后端，从而使不锈钢管在轴向定位，接着重复前述步骤，即可完成不锈钢管另一端的切割。

我们知道，现有的不锈钢管切割装置主要是通过提高定位精度、切割机的刀片与不锈钢管的轴线垂直度等方式来提升切割后不锈钢管长度的精确度的，因而会极大地增加设备成本和加工难度。而本发明创造性地在工作台上设置倾斜的上料导轨、大致水平的出料导轨。这样，需要切割不锈钢管时，可先用吊装设备将不锈钢管吊装到工作台的上料导轨上，然后不锈钢管在倾斜的上料导轨上自动向下滚落，直至被不锈钢管挡杆阻挡定位，此时，不锈钢管压紧机构的从动滚轮下移而压紧不锈钢管。接着，不锈钢管下面的驱动滚轮可带动不锈钢管转动，而切割机下行切割不锈钢管。随着不锈钢管的转动，即可完成360度的切割。也就是说，此时的切割机的刀头可尽量缩小尺寸，以便与不锈钢管形成类似点接触，以确保切割后的不锈钢管端面与轴线垂直，当然，我们需要先切割不锈钢管的一端，然后再通过轴向定位结构在轴向上定位不锈钢管，以便切割不锈钢管的另一端，进而在不增加结构复杂程度的前提下显著地提升切割后不锈钢管的长度精准度。或者，我们也可在机架上设置前后两个切割机，以便一次性切割设定长度的不锈钢管。

作为优选，在工作台上设有前后两条上料导轨、出料导轨，在上料导轨和出料导轨相交处设有2个驱动滚轮，不锈钢管压紧机构与驱动滚轮同一横截面内包括2个从动滚轮，2个驱动滚轮左右对称布置、2个从动滚轮左右对称布置。

由于2个驱动滚轮、2个从动滚轮在周向上均匀分布，此时相邻的圆心角为90°，既可稳固地夹持定位不锈钢管，又方便不锈钢管的转动。

作为优选，所述不锈钢管挡杆的下端通过铰接轴铰接在工作台上，铰接轴上设有扭簧，在步骤a中，扭簧使铰接轴保持向上的定位状态，从而对上料导轨的不锈钢管形成阻挡定位；在步骤d中，先将需要切割的不锈钢管放置到上料导轨的外端，直至不锈钢管对不锈钢管挡杆的扭矩大于扭簧对不锈钢管挡杆的扭矩，切割好的不锈钢管碾压不锈钢管挡杆并滚动到出料导轨上，然后扭簧使不锈钢管挡杆复位，并阻挡后续的不锈钢管。

由于铰接轴上设有扭簧，因此，不锈钢管挡杆在初始状态呈竖直状，从而可阻挡从上料导轨上滚落的不锈钢管。特别是，此时的扭簧对不锈钢管挡杆的扭矩大于不锈钢管对不锈钢管挡杆的扭矩，因此，可避免不锈钢管挡杆被不锈钢管挤倒。当上料导轨上的不锈钢管积累到一定量时，不锈钢管对不锈钢管挡杆的扭矩大于扭簧对不锈钢管挡杆的扭矩，切割好的不锈钢管碾压不锈钢管挡杆并滚动到出料导轨上，然后扭簧使不锈钢管挡杆复位竖起，再次阻挡后续的不锈钢管。

作为优选，出料导轨与水平方向的夹角在3°-4°之间。

本发明将出料导轨与水平方向的夹角控制在3°-4°之间，既方便其自动向外滚落，又可避免因快速滚落而使不锈钢管挡杆无法及时回复以阻挡定位后续的不锈钢管。

作为优选，需要切割的不锈钢管最小管径为D，对应的最小重量为W，上料导轨与水平方向的夹角在8°-12°之间，上料导轨可放置不锈钢管的数量为n，所述扭簧对不锈钢管挡杆的扭矩为M，并且0.08nWD≤M≤0.10 nWD。

本发明将扭簧对不锈钢管挡杆的扭矩M控制在如下范围：0.08nWD≤M≤0.10 nWD，既有利于不锈钢管挤倒不锈钢管挡杆，以便使切割好的不锈钢管自动向外滚出，又可使不锈钢管挡杆对后续的不锈钢管形成足够的阻挡定位。

作为优选，当切割好的不锈钢管碾压不锈钢管挡杆时，不锈钢管挡杆低于出料导轨，从而便于不锈钢管的顺滑滚出，避免高起的不锈钢管挡杆对不锈钢管形成阻碍。

作为优选，不锈钢管挡杆的下端设有沿轴向延伸的定位孔，工作台上设有由电磁铁驱动的定位杆，在步骤a中，电磁铁使定位杆向上伸出并进入定位孔内。

当不锈钢管挡杆在扭簧的作用下复位至竖直状态时，电磁铁使定位杆向上伸出并进入不锈钢管挡杆下端的定位孔内，从而可确保不锈钢管挡杆的可靠定位。当然，我们可通过相应的传感器、程序控制电磁铁的动作。

因此，本发明具有如下有益效果：可有效提升不锈钢管的切割精度，提升不锈钢管切割时的生产效率。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是不锈钢管档杆的一种结构示意图。

图3是不锈钢管档杆和定位杆的配合结构示意图。

图中：1、工作台 2、不锈钢管压紧机构 21、从动滚轮 4、不锈钢管停留处 5、上料导轨 6、出料导轨 7、不锈钢管收集支架 8、驱动滚轮 9、不锈钢管档杆 91、铰接轴 92、定位孔 93、定位杆 10、不锈钢管。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

一种不锈钢管切割装置，适用于切割由钢板弯曲焊接而成的大口径不锈钢管，以得到标准长度的不锈钢管，如图1所示，具体包括用以放置不锈钢管10的工作台1、位于工作台上方的不锈钢管压紧机构2以及可升降用以切割不锈钢管的切割机（图中未示出）、用以轴向定位不锈钢管长度的轴向定位机构（图中未示出），工作台上设有前后两条横向布置的上料导轨5、出料导轨6，从而在上料导轨内端和出料导轨内端的相交处形成不锈钢管停留处4，上料导轨由外端至内端向下倾斜，出料导轨内端至外端向下倾斜，出料导轨与水平方向的夹角在2°-5°之间。此外，在靠近出料导轨的外端处设有用于收集切割后的不锈钢管的不锈钢管收集支架7，在不锈钢管停留处设有左右两个具有动力的驱动滚轮8，不锈钢管压紧机构包括与驱动滚轮位于同一横截面内的从动滚轮21，工作台在靠近不锈钢管停留处设有不锈钢管挡杆9，不锈钢管的切割步骤包括：

a. 将若干根待切割不锈钢管依次放置在上料导轨的外端，此时，不锈钢管在自身重力的作用下沿着向下倾斜的上料导轨向下滚动至不锈钢管停留处，不锈钢管被不锈钢管挡杆阻挡定位，此时的不锈钢管下侧贴靠并支承在驱动滚轮上，不锈钢管压紧机构的从动滚轮下移，从而将不锈钢管压紧；

b. 启动驱动滚轮，从而带动不锈钢管转动，切割机下降并切割不锈钢管的一端；

c. 等不锈钢管转过一圈时，切割机完成对不锈钢管一端的切割；

d. 不锈钢管挡杆解除对切割后不锈钢管的锁止定位，不锈钢管压紧机构的从动滚轮上移复位，切割后的不锈钢管在后续不锈钢管的推动下滚动到出料导轨上，不锈钢管挡杆复位，从而对后续的不锈钢管形成阻挡定位：

e. 重复前述步骤，即可完成后续不锈钢管的切割，而出料导轨上的不锈钢管则自动向外滚落到不锈钢管收集支架上；

f. 将完成一端切割的不锈钢管依次放置在上料导轨的外端，当不锈钢管被不锈钢管挡杆阻挡定位时，轴向定位机构顶推不锈钢管切割过的后端，从而使不锈钢管在轴向定位，接着重复前述步骤，即可完成不锈钢管另一端的切割。

需要切割不锈钢管时，可先用吊装设备将不锈钢管吊装到工作台的上料导轨上，然后不锈钢管在倾斜的上料导轨上自动向下滚落，直至被不锈钢管挡杆阻挡定位，此时，不锈钢管压紧机构的从动滚轮下移而压紧不锈钢管，使不锈钢管定位在不锈钢管停留处。可以理解的是，此时不锈钢管的轴线与前后驱动滚轮、从动滚轮的中心连线相重合。当不锈钢管下面的驱动滚轮带动不锈钢管转动时，切割机可围绕不锈钢管一圈切割。随着不锈钢管的转动，即可完成不锈钢管360度的切割。也就是说，此时的切割机的刀头可尽量缩小尺寸，以便与不锈钢管形成类似点接触，以确保切割后的不锈钢管端面与轴线垂直，当然，我们需要先切割不锈钢管的一端，然后再通过轴向定位结构在轴向上定位不锈钢管，以便切割不锈钢管的另一端，进而在不增加结构复杂程度的前提下显著地提升切割后不锈钢管的长度精准度。或者，我们也可在机架上设置前后两个可轴向移动的切割机，以便一次性切割设定长度的不锈钢管。

需要说明的是，我们将不锈钢管的轴向称为工作台的纵向或前后方向，将靠近不锈钢管停留处称为内侧、内端。而轴向定位结构包括设置在工作台前后两端、可纵向移动的移动座、可转动地设置在移动座上的转盘。需要使不锈钢管轴向定位时，先使前后两端的移动座向内移动，从而用转盘在轴向上夹紧不锈钢管，此时后端的移动座为基准移动座，而不锈钢管可连同转盘一起转动。此外，驱动滚轮会略高于上料导轨和出料导轨，由于后续不锈钢管的驱动作用，因此，不锈钢管可轻松地越过驱动滚轮。

如前所述，我们可在工作台上设置前后两条上料导轨、出料导轨，在上料导轨和出料导轨相交的不锈钢管停留处设置左右2个驱动滚轮，不锈钢管压紧机构则包括与驱动滚轮同一横截面的2个从动滚轮，2个驱动滚轮左右对称布置、2个从动滚轮左右对称布置，2个驱动滚轮之间的圆心角为60°，2个从动滚轮之间的圆心角为90°。既可使不锈钢管稳固地夹持定位，又方便不锈钢管的转动。

作为一种优选方案，如图2所示，不锈钢管挡杆的下端通过铰接轴91铰接在工作台上，铰接轴上设有扭簧，在初始状态下，扭簧使铰接轴保持向上的定位状态，这样，在步骤a中，铰接轴可对上料导轨的不锈钢管形成阻挡定位；在步骤d中，先将需要切割的不锈钢管放置到上料导轨的外端，抵靠不锈钢管挡杆的不锈钢管对铰接轴形成一个扭矩。当不锈钢管对不锈钢管挡杆的扭矩大于扭簧对不锈钢管挡杆的扭矩时，位于最内侧切割后的不锈钢管碾压不锈钢管挡杆，使不锈钢管挡杆向外侧倾倒“躺平”，此时切割后的不锈钢管即可滚动到出料导轨上，然后扭簧使不锈钢管挡杆向上弹起复位，并继续阻挡后续的不锈钢管。

进一步地，我们可将出料导轨与水平方向的夹角控制在3°-4°之间，既方便切割后的不锈钢管自动向外滚落，又可避免因后续不锈钢管的快速补充而使不锈钢管挡杆无法及时回复以阻挡定位后续的不锈钢管。

更进一步地，需要切割的不锈钢管最小管径为D，对应的最小重量为W，上料导轨与水平方向的夹角在8°-12°之间，上料导轨可放置不锈钢管的数量为n，此时，我们可将扭簧对不锈钢管挡杆的扭矩M控制在如下范围：0.08nWD≤M≤0.10 nWD，既有利于不锈钢管挤倒不锈钢管挡杆，以便使切割后的不锈钢管自动向外滚出，又可使不锈钢管挡杆对后续的不锈钢管形成足够的阻挡定位。

另外，当切割后的不锈钢管碾压不锈钢管挡杆时，不锈钢管挡杆应低于出料导轨，从而便于不锈钢管的顺滑滚出，避免高起的不锈钢管挡杆对不锈钢管形成阻碍。

为了确保不锈钢管挡杆能使不锈钢管可靠定位，如图3所示，我们可在不锈钢管挡杆的下端设置向上延伸的定位孔92，工作台上设置由电磁铁驱动的定位杆93，这样，在步骤a中，电磁铁使定位杆向上伸出并进入定位孔内，此时的不锈钢管挡杆可稳固定位，以阻挡不锈钢管。当然，我们可通过相应的传感器、程序控制电磁铁的动作。当然，此时铰接轴应设置在不锈钢管档杆外侧。

Claims (7)

1.一种不锈钢管切割装置，包括用以放置不锈钢管的工作台、位于工作台上方的不锈钢管压紧机构以及可升降用以切割不锈钢管的切割机、用以不锈钢管轴向定位的轴向定位机构，其特征是，所述工作台上设有横向布置的上料导轨、出料导轨，上料导轨由外端至内端向下倾斜，出料导轨内端至外端向下倾斜，出料导轨与水平方向的夹角在2°-5°之间，靠近出料导轨的外端处设有不锈钢管收集支架，在上料导轨内端和出料导轨内端的相交处设有驱动滚轮，工作台在靠近出料导轨与上料导轨相交处设有不锈钢管挡杆，不锈钢管压紧机构包括与驱动滚轮位于同一横截面内的从动滚轮，不锈钢管的切割步骤包括：

a. 将若干根待切割不锈钢管依次放置在上料导轨的外端，不锈钢管在自身重力的作用下向下滚动，直至被不锈钢管挡杆阻挡定位，此时的不锈钢管下侧贴靠驱动滚轮上，不锈钢管压紧机构的从动滚轮下移并将不锈钢管压紧；

b. 启动驱动滚轮，从而带动不锈钢管转动，切割机下降并切割不锈钢管的一端；

c. 等不锈钢管转过一圈时，切割机完成对不锈钢管一端的切割；

d. 不锈钢管挡杆解除对切割好不锈钢管的锁止定位，不锈钢管压紧机构的从动滚轮上移复位，切割好的不锈钢管在后续不锈钢管的推动下滚动到出料导轨上，不锈钢管挡杆复位，从而对后续的不锈钢管形成阻挡定位：

e. 重复前述步骤，即可完成后续不锈钢管的切割，出料导轨上的不锈钢管自动滚落到不锈钢管收集支架上；

f. 将完成一端切割的不锈钢管依次放置在上料导轨的外端，当不锈钢管被不锈钢管挡杆阻挡定位时，轴向定位机构顶推不锈钢管切割过的后端，从而使不锈钢管在轴向定位，接着重复前述步骤，即可完成不锈钢管另一端的切割。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢管切割装置，其特征是，在工作台上设有前后两条上料导轨、出料导轨，在上料导轨和出料导轨相交处设有2个驱动滚轮，不锈钢管压紧机构与驱动滚轮同一横截面内包括2个从动滚轮，2个驱动滚轮左右对称布置、2个从动滚轮左右对称布置。

3.根据权利要求3所述的一种不锈钢管切割装置，其特征是，所述不锈钢管挡杆的下端通过铰接轴铰接在工作台上，铰接轴上设有扭簧，在步骤a中，扭簧使铰接轴保持向上的定位状态，从而对上料导轨的不锈钢管形成阻挡定位；在步骤d中，先将需要切割的不锈钢管放置到上料导轨的外端，直至不锈钢管对不锈钢管挡杆的扭矩大于扭簧对不锈钢管挡杆的扭矩，切割好的不锈钢管碾压不锈钢管挡杆并滚动到出料导轨上，然后扭簧使不锈钢管挡杆复位，并阻挡后续的不锈钢管。

4.根据权利要求1所述的一种不锈钢管切割装置，其特征是，出料导轨与水平方向的夹角在3°-4°之间。

5.根据权利要求1所述的一种不锈钢管切割装置，其特征是，需要切割的不锈钢管最小管径为D，对应的最小重量为W，上料导轨与水平方向的夹角在8°-12°之间，上料导轨可放置不锈钢管的数量为n，所述扭簧对不锈钢管挡杆的扭矩为M，并且0.08nWD≤M≤0.10 nWD。

6.根据权利要求1所述的一种不锈钢管切割装置，其特征是，当切割好的不锈钢管碾压不锈钢管挡杆时，不锈钢管挡杆低于出料导轨。

7.根据权利要求1所述的一种不锈钢管切割装置，其特征是，不锈钢管挡杆的下端设有沿轴向延伸的定位孔，工作台上设有由电磁铁驱动的定位杆，在步骤a中，电磁铁使定位杆向上伸出并进入定位孔内。

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