CN116652277A - 一种高效率钢管加工机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效率钢管加工机，涉及钢管加工技术领域；具体包括：工作台，所述工作台的顶端依次设置有进料部、夹持部、切割部、稳定部和出料部，所述进料部和出料部结构相同，所述夹持部和稳定部结构相同；所述切割部包括连接单元、控制单元、切割单元和传动单元，所述传动单元包括安装环，所述安装环外壁的两侧均固定连接有连接臂。该高效率钢管加工机，通过两个切割片对钢管同一位置的两侧同时进行切割，两个切割片同步同向切割钢管，彼此互不干扰，切割片与钢管的接触时间变短，单次切割过程中，切割时的温度对切割片的影响时间变短，切割片的磨损也会变小，保证钢管的切割速度，提高钢管的整体加工效率。

Description

一种高效率钢管加工机

技术领域

本发明涉及钢管加工技术领域，尤其涉及一种高效率钢管加工机。

背景技术

钢管具有空心截面，其长度远大于直径或周长的钢材。按截面形状分为圆形、方形、矩形和异形钢管；按材质分为碳素结构钢钢管、低合金结构钢钢管、合金钢钢管和复合钢管；按用途分为输送管道用、工程结构用、热工设备用、石油化工工业用、机械制造用、地质钻探用、高压设备用钢管等，钢管在使用前需要对其进行长度切割，以便获得所需长度。

目前，现有技术中，钢管切割一般采用人工切割，在人的主观意识下，很难得到切割后长度一样的钢管，且人工操作效率低下，成本较高。部分采用机械进行自主切割钢管的机械，采用一个切割片进行钢管切割，切割速度慢。

经检索，中国专利申请号为202120488083.9的专利，公开了一种钢管加工机，包括工作台；所述工作台顶端外壁通过螺钉固定连接有钢管承载台；钢管承载台一侧内壁加工有运输台；工作台顶端外壁通过螺钉固定连接有支撑板；支撑板一侧外壁通过螺栓连接有电动推杆；电动推杆的输出轴一侧外壁通过螺钉固定连接有承载板；承载板一侧外壁通过螺钉固定连接有连接板；连接板一侧外壁固定连接有传送带；传送带一侧外壁滑动连接于运输台一侧外壁；工作台内部设置有控制单元；传送带、电动推杆均与内部控制单元电性连接。

上述专利中的钢管加工机装置存在以下不足：该装置通过伺服电机使得切割刀具缓慢靠近钢管进行切割，保证切割的有效性；但是在实际切割钢管的过程中，通过单一切割片的匀速推进，对钢管进行切割，需要考虑切割时的温度、切割片的磨损，导致切割片的切割速度较为缓慢，降低钢管的整体加工效率。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高效率钢管加工机。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高效率钢管加工机，包括：

工作台，所述工作台的顶端依次设置有进料部、夹持部、切割部、稳定部和出料部，所述进料部和出料部结构相同，所述夹持部和稳定部结构相同；

所述切割部包括连接单元、控制单元、切割单元和传动单元，所述传动单元包括安装环，所述安装环外壁的两侧均固定连接有连接臂，两个所述连接臂的外部固定连接有蜗轮环，所述蜗轮环的底端传动连接有传动蜗杆；

所述切割单元设置于连接臂的正面，包括两个对称设置的滑动体，所述滑动体的正面固定安装有伺服电机三，所述伺服电机三的输出轴固定安装有切割片，且所述滑动体的一侧固定连接有牵引钉，另一侧等距固定连接有多个限位弹簧。

作为本发明一种优选的：所述连接单元包括定位板二，所述定位板二的正面开设有定位孔二，所述定位孔二的内部转动安装有连接套筒。

作为本发明一种优选的：所述安装环固定安装于连接套筒的一端，且所述安装环的背面开设有适配环槽，两个所述连接臂的正面均开设有连接滑槽，所述连接滑槽与适配环槽贯通。

作为本发明一种优选的：所述传动蜗杆的两端均转动安装有蜗杆支架，且所述传动蜗杆的一端传动连接有伺服电机二。

作为本发明一种优选的：所述控制单元包括内齿环，所述内齿环的内壁啮合连接有两个传动齿轮，所述传动齿轮的正面固定安装有转动轴，所述转动轴转动安装于适配环槽内部。

在前述方案的基础上：所述转动轴外壁的中部固定安装有收卷辊，所述收卷辊固定连接有牵引钢丝绳，所述牵引钢丝绳的一端与牵引钉固定连接。

在前述方案的基础上：所述内齿环的一侧固定连接有连接座，所述连接座转动连接有转动座一，所述转动座一的底端固定连接有控制气缸，所述控制气缸的底端转动连接有转动座二。

作为本发明一种优选的：所述夹持部包括龙门架，所述龙门架的内部开设有限位滑槽，所述限位滑槽的内部对称安装有两个夹持臂，所述夹持臂的一侧固定连接有伸缩气缸。

作为本发明一种优选的：所述进料部包括定位板一，所述定位板一的正面开设有定位孔一，且所述定位板一正面的底部固定连接有连接板。

在前述方案的基础上：所述连接板的上表面固定安装有升降气缸，所述升降气缸的顶端固定安装有连接支架，所述连接支架的顶端转动安装有进料辊，所述进料辊传动连接有伺服电机一。

本发明的有益效果为：

1.该高效率钢管加工机，通过两个切割片对钢管同一位置的两侧同时进行切割，两个切割片同步同向切割钢管，彼此互不干扰，切割片与钢管的接触时间变短，单次切割过程中，切割时的温度对切割片的影响时间变短，切割片的磨损也会变小，保证钢管的切割速度，提高钢管的整体加工效率。

2.该高效率钢管加工机，通过夹持部与稳定部对钢管进行夹持，钢管的切割位置与二者的距离较小，保证钢管切割过程中的稳定，保证钢管的切割质量。

附图说明

图1为本发明整体装配的结构示意图；

图2为本发明进料部的结构示意图；

图3为本发明夹持部的结构示意图；

图4为本发明切割部的结构示意图；

图5为本发明连接单元的结构示意图；

图6为本发明控制单元的结构示意图；

图7为本发明切割单元的结构示意图；

图8为本发明传动单元的结构示意图。

图中：1、支撑框架；2、工作台；3、进料部；301、定位板一；302、定位孔一；303、连接板；304、升降气缸；305、连接支架；306、进料辊；307、伺服电机一；4、夹持部；401、龙门架；402、限位滑槽；403、夹持臂；404、伸缩气缸；5、切割部；501、定位板二；502、连接套筒；503、安装环；504、连接臂；505、蜗轮环；506、切割片；507、传动蜗杆；508、蜗杆支架；509、伺服电机二；510、定位孔二；511、连接滑槽；512、滑动体；513、伺服电机三；514、适配环槽；515、内齿环；516、限位弹簧；517、牵引钉；518、牵引钢丝绳；519、收卷辊；520、转动轴；521、传动齿轮；522、连接座；523、转动座一；524、控制气缸；525、转动座二；6、稳定部；7、出料部。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述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，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

实施例一：

一种高效率钢管加工机，如图1至图8所示，包括：

工作台2，工作台2的底端固定安装有支撑框架1，支撑框架1包括多个支撑腿，保证工作台2使用的稳定，工作台2的顶端依次设置有进料部3、夹持部4、切割部5、稳定部6和出料部7。

进料部3导入钢管，钢管依次穿过夹持部4、切割部5、稳定部6和出料部7，当钢管穿过切割部5的长度，达到指定切割标准后，启动夹持部4和稳定部6，固定钢管，然后启动切割部5，对钢管进行切割。

进料部3包括定位板一301，定位板一301固定安装于工作台2的上表面，定位板一301的正面开设有定位孔一302，钢管穿过定位孔一302，且定位板一301正面的底部焊接有连接板303。

连接板303的上表面固定安装有升降气缸304，升降气缸304伸缩端的顶端固定安装有连接支架305，连接支架305设置为“凹”字形，连接支架305的顶端凹槽内部转动安装有进料辊306。

进料辊306的一端贯穿凹槽的一侧槽壁，并向外延伸，且延伸端通过链轮组传动连接有伺服电机一307，伺服电机一307固定安装于连接支架305的一侧底部。

升降气缸304通过连接支架305提升或下降进料辊306，使进料辊306的顶端与钢管贴合，并使钢管的轴线与定位孔一302的轴线共线，然后启动伺服电机一307，伺服电机一307带动进料辊306转动，进行钢管上料。

进料部3和出料部7结构相同，当切割部5完成钢管切割后，出料部7和进料部3同步工作，出料部7将切割后的钢管导出装置，进料部3继续导入钢管。

夹持部4包括龙门架401，龙门架401固定安装于工作台2的上表面，龙门架401的内部开设有限位滑槽402，限位滑槽402的内部对称安装有两个夹持臂403，夹持臂403在限位滑槽402内部滑动。

夹持臂403的一侧固定连接有伸缩气缸404的伸缩端，两个伸缩气缸404分别固定安装于龙门架401两侧的顶端，伸缩气缸404的伸缩端贯穿龙门架401的架体，延伸至限位滑槽402内部，两个伸缩气缸404联动，同步启停。

夹持部4和稳定部6结构相同，在进行钢管切割之前，二者同时同步启动，对钢管进行装夹固定，保证钢管在切割过程中的稳定。

切割部5包括连接单元、控制单元、切割单元和传动单元，连接单元包括定位板二501，定位板二501固定安装于工作台2的上表面，定位板二501的正面开设有定位孔二510，定位孔二510与定位孔一302同轴，且定位孔二510的内部转动安装有连接套筒502。

传动单元包括安装环503，安装环503固定安装于连接套筒502的一端，且安装环503外壁的两侧均一体铸造成型有连接臂504，且安装环503的背面开设有适配环槽514，两个连接臂504的正面均开设有连接滑槽511，连接滑槽511与适配环槽514贯通。

两个连接臂504的外部焊接有蜗轮环505，蜗轮环505的底端传动连接有传动蜗杆507，传动蜗杆507的两端均转动安装有蜗杆支架508，蜗杆支架508固定安装于工作台2的上表面，且传动蜗杆507的一端传动连接有伺服电机二509，伺服电机二509固定安装于工作台2的上表面。

伺服电机二509与传动蜗杆507可通过齿轮副、链轮组等零件进行传动连接；传动蜗杆507啮合传动蜗轮环505，蜗轮环505通过连接臂504带动安装环503转动，安装环503带动连接套筒502转动。

切割单元设置于连接臂504的正面，包括两个对称设置的滑动体512，滑动体512滑动安装于连接滑槽511内部，滑动体512的正面固定安装有伺服电机三513，伺服电机三513的输出轴固定安装有切割片506。

切割单元跟随安装环503和连接臂504进行同步转动，在转动过程中，伺服电机三513启动，带动切割片506高速转动，切割片506同步跟随安装环503转动，在这个过程中，钢管保持固定，两个切割片506对钢管进行切割。

滑动体512的一侧固定连接有牵引钉517，另一侧等距固定连接有多个限位弹簧516，限位弹簧516与连接滑槽511的一侧槽壁固定连接，对滑动体512进行限位。

控制单元包括内齿环515，内齿环515设置于安装环503的背面，并与安装环503贴合；内齿环515的内壁啮合连接有两个传动齿轮521，如图8所示，两个传动齿轮521上下设置，传动齿轮521的正面固定安装有转动轴520，转动轴520通过轴承转动安装于适配环槽514内部。

转动轴520外壁的中部固定安装有收卷辊519，收卷辊519固定连接有牵引钢丝绳518，牵引钢丝绳518采用多股钢丝配合尼龙丝绞合，牵引钢丝绳518的一端与牵引钉517固定连接，当收卷辊519对牵引钢丝绳518进行收卷时，牵引钢丝绳518拉动滑动体512，继而通过伺服电机三513带动切割片506靠近钢管。

内齿环515的一侧一体成型有连接座522，连接座522通过销轴转动连接有转动座一523，转动座一523的底端固定连接有控制气缸524的伸缩端，控制气缸524的底端转动连接有转动座二525，转动座二525固定连接于蜗轮环505的背面。

本实施例在使用时：

将本装置如图1所示进行装配，在使用时，同步启动进料部3和出料部7，通过进料辊306将钢管导入本装置，当钢管达到指定的切割长度后，同步关闭进料部3和出料部7，然后启动夹持部4和稳定部6，通过伸缩气缸404带动两个夹持臂403相互靠近，对钢管进行夹持固定；

此时钢管的轴线与定位孔二510的轴线共线，然后启动两个伺服电机三513，伺服电机三513带动切割片506高速转动，接着启动控制气缸524，控制气缸524收缩，通过转动座一523和连接座522带动内齿环515顺时针转动；

内齿环515啮合两个传动齿轮521，传动齿轮521通过转动轴520带动收卷辊519转动，对牵引钢丝绳518进行收卷，牵引钢丝绳518通过牵引钉517拉动滑动体512，滑动体512在限位弹簧516的作用下保持平衡；

滑动体512带动伺服电机三513靠近钢管，使高速转动的切割片506对钢管进行切割，当切割片506完全切割钢管的管壁后，管壁控制气缸524，使切割片506保持当前切割深度；

然后启动伺服电机二509，伺服电机二509带动传动蜗杆507转动，传动蜗杆507啮合蜗轮环505，蜗轮环505带动安装环503和连接臂504进行匀速缓慢转动，连接臂504带动滑动体512同步转动，继而使切割片506在高速自转的同时，以钢管为中心进行匀速缓慢转动，对钢管进行切割；

钢管切割完成后，启动控制气缸524，控制气缸524伸长，在限位弹簧516的作用下，滑动体512恢复初始位置(如图6所示)，使切割片506远离钢管，然后同步关闭伺服电机三513和伺服电机二509，接着解除夹持部4和稳定部6对钢管的夹持，并同步启动进料部3和出料部7，将切割后的钢管导出本装置，并继续上料，然后重复上述操作，继续进行钢管切割。

实施例二：

一种高效率钢管加工机，本实施例在实施例一的基础上作出以下改进：同步启动伺服电机二509和伺服电机三513，伺服电机二509传动蜗轮环505，伺服电机三513带动切割片506高速转动；

然后将钢管按照实施例一的方式通过进料部3、夹持部4、稳定部6和出料部7导入并固定；

最后启动控制气缸524，带动内齿环515转动，进而促使切割片506靠近钢管，对钢管进行切割；

本实施的工作方法，可以进一步提高整体装置对钢管的切割效率，保证钢管切割工作的持续进行。

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 (10)

1.一种高效率钢管加工机，其特征在于，包括：

工作台(2)，所述工作台(2)的顶端依次设置有进料部(3)、夹持部(4)、切割部(5)、稳定部(6)和出料部(7)，所述进料部(3)和出料部(7)结构相同，所述夹持部(4)和稳定部(6)结构相同；

所述切割部(5)包括连接单元、控制单元、切割单元和传动单元，所述传动单元包括安装环(503)，所述安装环(503)外壁的两侧均固定连接有连接臂(504)，两个所述连接臂(504)的外部固定连接有蜗轮环(505)，所述蜗轮环(505)的底端传动连接有传动蜗杆(507)；

所述切割单元设置于连接臂(504)的正面，包括两个对称设置的滑动体(512)，所述滑动体(512)的正面固定安装有伺服电机三(513)，所述伺服电机三(513)的输出轴固定安装有切割片(506)，且所述滑动体(512)的一侧固定连接有牵引钉(517)，另一侧等距固定连接有多个限位弹簧(516)。

2.根据权利要求1所述的一种高效率钢管加工机，其特征在于：所述连接单元包括定位板二(501)，所述定位板二(501)的正面开设有定位孔二(510)，所述定位孔二(510)的内部转动安装有连接套筒(502)。

3.根据权利要求1所述的一种高效率钢管加工机，其特征在于：所述安装环(503)固定安装于连接套筒(502)的一端，且所述安装环(503)的背面开设有适配环槽(514)，两个所述连接臂(504)的正面均开设有连接滑槽(511)，所述连接滑槽(511)与适配环槽(514)贯通。

4.根据权利要求1所述的一种高效率钢管加工机，其特征在于：所述传动蜗杆(507)的两端均转动安装有蜗杆支架(508)，且所述传动蜗杆(507)的一端传动连接有伺服电机二(509)。

5.根据权利要求1所述的一种高效率钢管加工机，其特征在于：所述控制单元包括内齿环(515)，所述内齿环(515)的内壁啮合连接有两个传动齿轮(521)，所述传动齿轮(521)的正面固定安装有转动轴(520)，所述转动轴(520)转动安装于适配环槽(514)内部。

6.根据权利要求5所述的一种高效率钢管加工机，其特征在于：所述转动轴(520)外壁的中部固定安装有收卷辊(519)，所述收卷辊(519)固定连接有牵引钢丝绳(518)，所述牵引钢丝绳(518)的一端与牵引钉(517)固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种高效率钢管加工机，其特征在于：所述内齿环(515)的一侧固定连接有连接座(522)，所述连接座(522)转动连接有转动座一(523)，所述转动座一(523)的底端固定连接有控制气缸(524)，所述控制气缸(524)的底端转动连接有转动座二(525)。

8.根据权利要求1所述的一种高效率钢管加工机，其特征在于：所述夹持部(4)包括龙门架(401)，所述龙门架(401)的内部开设有限位滑槽(402)，所述限位滑槽(402)的内部对称安装有两个夹持臂(403)，所述夹持臂(403)的一侧固定连接有伸缩气缸(404)。

9.根据权利要求1所述的一种高效率钢管加工机，其特征在于：所述进料部(3)包括定位板一(301)，所述定位板一(301)的正面开设有定位孔一(302)，且所述定位板一(301)正面的底部固定连接有连接板(303)。

10.根据权利要求9所述的一种高效率钢管加工机，其特征在于：所述连接板(303)的上表面固定安装有升降气缸(304)，所述升降气缸(304)的顶端固定安装有连接支架(305)，所述连接支架(305)的顶端转动安装有进料辊(306)，所述进料辊(306)传动连接有伺服电机一(307)。