CN118218995B - 一种三通管道切割装置及切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三通管道切割装置及切割方法，属于管道生产技术领域。三通管道切割装置包括机架，机架的一端设置有送管机构，送管机构与机架的工作台滑动连接，送管机构的一侧设置有定位机构，定位机构的一侧设置有稳定机构，稳定机构滑动设置在工作台上，工作台的另一端设置有打磨机构，打磨机构与工作台滑动连接，定位机构与稳定机构之间设置有对钢管进行切割的切割机构。工作台上设置有落屑口和落料口，落屑口的下方设置有用于收集碎屑的收集箱，落料口的下方设置有对切割后的管道进行导向的导向板。采用本发明所述的三通管道切割装置及切割方法，能够提高厚壁钢管的切割精度，并对切割面进行打磨，提高切割质量。

Description

一种三通管道切割装置及切割方法

技术领域

本发明涉及管道生产技术领域，尤其是涉及一种三通管道切割装置及切割方法。

背景技术

三通管即设置有三个开口的接头，三通管广泛应用于输送液体、气体的管网中。三通管的生产一般是采用铸造或焊接的方式进行生产，铸铁或铸钢三通管一般采用铸造的方式生产，铸造的三通管的尺寸精度比较差，后续还需要进行机加工处理。不锈钢等金属材料的三通管一般采用焊接的方式进行生产，首先采用切割装置对钢管进行切割，切割出主管和支管上的连接口，然后再将切割的主管和支管通过焊接拼装成三通管。焊接生产的三通管不需要进行复杂的后处理，因此生产效率比较高。

现有三通管生产时的切割一般是采用等离子切割机进行生产，等离子切割机的切割效率和切割精度都比较高。钢管在采用等离子切割机进行切割时，一般是采用夹具将钢管的一端进行固定，采用等离子切割机对钢管的悬空端进行切割。这种切割的方式适用于管径小和薄壁钢管的切割。对于厚壁大口径钢管的切割，悬空的切割方式由于钢管的重量比较重，容易造成切割精度降低，影响后续三通管的拼装焊接。并且采用等离子切割组件对厚壁钢管进行切割时，切割的界面处容易产生毛刺，导致切割面不平整，影响切割质量和三通管后续的焊接。

发明内容

本发明的目的是提供一种三通管道切割装置及切割方法，能够提高厚壁钢管的切割精度，并对切割面进行打磨，提高切割质量。

为实现上述目的，本发明提供了一种三通管道切割装置，包括机架，机架的一端设置有输送钢管的送管机构，送管机构与机架的工作台滑动连接，送管机构的一侧设置有夹紧钢管的定位机构，定位机构固定设置在工作台上，定位机构的一侧设置有稳定钢管端头的稳定机构，稳定机构滑动设置在工作台上，工作台的另一端设置有用于对钢管的切割面进行打磨的打磨机构，打磨机构与工作台滑动连接，定位机构与稳定机构之间设置有对钢管进行切割的切割机构，切割机构的切割组件在安装架上沿着工作台的长度方向滑动，安装架设置在工作台上；送管机构、定位机构、稳定机构和打磨机构上设置有共轴的钢管穿过通道；工作台上设置有落屑口和落料口，落屑口位于定位机构与稳定机构之间，落料口设置在稳定机构与打磨机构之间，落屑口的下方设置有用于收集碎屑的收集箱，落料口的下方设置有对切割后的管道进行导向的导向板。

优选的，所述送管机构包括活动座，工作台上转动设置有第一丝杆，活动座的底部设置有使第一丝杆穿过并与第一丝杆相适配的螺纹孔，工作台上设置有带动第一丝杆转动的第一电机，工作台上设置有对活动座的水平滑动具有导向作用的第一导轨，第一导轨位于第一丝杆的两侧并与第一丝杆平行；活动座上转动设置有套筒，套筒贯穿活动座，钢管的一端插入套筒内，套筒的外部设置有第一齿圈，第一齿圈与第二电机上设置的第一齿轮啮合，第二电机设置在活动座上；套筒的内部设置有对钢管进行夹紧的夹紧结构。

优选的，所述夹紧结构包括转盘，转盘位于套筒的内部并与套筒转动连接，转盘上呈圆周阵列的设置有若干个从转盘中心向边缘逐渐倾斜的弧形导向孔，转盘的一侧设置有与导向孔一一对应的固定板，固定板上设置有限位销，限位销位于导向孔内并与导向孔滑动连接，套筒的内部设置有定位钢管的顶板，顶板上设置有对固定板的滑动具有导向作用的限位孔，限位孔沿着顶板的半径方向设置；转盘的转轴上设置有第二齿轮，第二齿轮与连接板上设置的第一齿条啮合，套筒的端头上设置有带动连接板滑动的伸缩气缸。

优选的，所述定位机构包括固定座，固定座上转动设置有定位套，定位套与套筒同轴设置，定位套上对称的设置有两个定位结构；定位结构包括在定位套上呈圆周阵列分布的连接杆，定位套上设置有使连接杆穿过通孔，连接杆与定位套滑动连接，连接杆位于定位套内部的一端上转动设置有滚轮，定位套的外部设置有带动连接杆沿着通孔滑动的动力结构。

优选的，所述动力结构包括滑套，滑套与定位套滑动连接，定位套上设置有对滑套的滑动具有限位作用的限位条，滑套的内部设置有倾斜的传动孔，连接杆位于定位套外部的一端设置有传动块，传动块上设置有与传动孔相适配的斜面，传动块与定位套之间设置有对传动块施加向外推力的第一弹簧，两个传动块之间通过电缸连接，传动块上铰接有连杆，两个传动块上的连杆之间铰接。

优选的，所述稳定机构包括第一滑座，第一滑座与工作台滑动连接，工作台上设置有对第一滑座的滑动具有导向作用的第二导轨，工作台上设置有推动第一滑座在工作台上滑动的第一气缸，第一滑座上转动设置有夹紧套，夹紧套与定位套同轴设置，夹紧套的外部设置有安装板，安装板上转动设置有第二齿圈，夹紧套上呈圆周阵列的设置有若干个第一滑杆，夹紧套上设置有使第一滑杆穿过的孔，第一滑杆与夹紧套滑动连接，第一滑杆的端头上设置有夹紧钢管的第一夹紧板，第一滑杆的侧面上设置有第二齿条，安装板上转动设置有主动齿轮，安装板上设置有带动主动齿轮转动的第三电机，主动齿轮与第二齿条和第二齿圈均啮合；安装板上转动设置有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮结构相同并位于同一圆周上，从动齿轮与第二齿条、第二齿圈均啮合，主动齿轮、从动齿轮通过第二齿圈和第二齿条带动第一滑杆同步同向的向夹紧套内或夹紧套外滑动。

优选的，所述打磨机构包括第二滑座，第二滑座与第二导轨滑动连接，工作台上设置有带动第二滑座在工作台上滑动的第三气缸，第二滑座上设置有穿孔，穿孔内设置有中心管，中心管与夹紧套同轴，中心管转动设置在滑板上，第二滑座上设置有带动滑板水平滑动的第二气缸，中心管的端头上设置有第三齿轮，滑板上转动设置有与第三齿轮啮合的齿轮，滑板上设置有带动齿轮转动的电机；中心管的另一端设置有打磨结构，第二滑座靠近第一滑座的一侧设置有夹持工件的夹持结构。

优选的，所述打磨结构包括钢刷，钢刷呈圆周阵列的设置在中心管的外部，钢刷设置在第二滑杆的端头上，中心管上设置有使第二滑杆穿过的滑孔，第二滑杆与中心管滑动连接，钢刷与中心管之间设置有对钢刷施加拉力的第二弹簧，中心管的内部滑动设置有锥形块，中心管的内壁上设置有对锥形块的水平滑动具有导向和限位作用的凹槽，第二滑杆在第二弹簧作用下与锥形块的锥面接触，锥形块的中心设置有使第二丝杆穿过并与第二丝杆相适配的螺纹孔，第二丝杆与中心杆转动连接，中心管的内部设置有支撑板，第二丝杆与支撑板转动连接，支撑板上设置有带动第二丝杆转动的第四电机。

优选的，所述夹持结构包括滑块，滑块对称的设置在穿孔的两侧，第二滑座上设置有对滑块的水平滑动具有导向作用的滑轨，两个第二滑座相对的侧面上设置有夹持钢管的第二夹板，第二滑块上铰接有传动杆，传动杆的底部设置有长条形的第一滑孔，第二滑块上设置的销柱位于第一滑孔内并与第一滑孔滑动连接，传动杆的顶部设置有长条形的第二滑孔，升降板上设置的固定销位于第二滑孔内并与第二滑孔滑动连接，第二滑座上设置有带动升降板升降的第四气缸。

基于上述三通管道切割装置的切割方法，包括以下步骤：

S1、将待切割的钢管一端插入套筒内，固定板位于钢管内，钢管的另一端插入定位套内，启动伸缩气缸，伸缩气缸带动第一齿条滑动，第一齿条通过第一齿轮带动转盘转动，转盘通过导向孔和限位销带动固定板沿着限位孔滑动，固定板对钢管进行顶紧定位；同时启动电缸，两个滑套在连杆和电缸作用下沿着定位套滑动，滑套通过传动孔斜面和传动块斜面带动连接杆和滚轮向固定套内部滑动，滚轮对钢管进行定位；

S2、启动第一电机，第一电机带动第一丝杆转动，第一丝杆带动活动座在工作台上滑动，调整钢管的切割位置；启动第一气缸，第一气缸带动第一滑座在工作台上滑动，调整第一滑座与定位套之间的距离，启动第三电机，第三电机带动主动齿轮转动，主动齿轮通过第二齿条带动第一滑杆滑动，主动齿轮带动第二齿圈转动，第二齿圈通过从动齿轮带动剩余第一滑杆滑动，第一滑杆带动第一夹板夹紧钢管；

S3、启动切割组件，切割组件在安装架内滑动，切割组件对钢管进行切割；同时启动第二电机，第二电机通过第一齿轮和第一齿圈带动套筒转动，套筒通过固定板带动钢管进行转动，钢管在转动过程中进行切割；

S4、切割完成后，启动第一气缸，第一气缸通过第一滑座带动切割后的钢管移动，切割后钢管与待切割钢管分开；启动第三气缸，第三气缸带动第二滑座滑动；启动第四气缸，第四气缸带动升降板上升，升降板通过固定销和第二滑孔带动传动杆转动，传动杆通过第一滑孔和销柱带动滑块滑动，滑块带动第二夹板向内移动，第一夹板夹持切割后钢管的端头；

S5、启动第二气缸，第二气缸带动滑板移动，滑板带动中心管移动，中心管带动钢刷插入钢管内部；启动第四电机，第四电机带动第二丝杆转动，第二丝杆带动锥形块移动，锥形块通过第二滑杆带动钢刷向外移动，钢刷与切割面接触；启动电机，电机通过齿轮和第三齿轮带动中心管转动，中心管带动钢刷转动，钢刷对切割面进行打磨；

S6、打磨完成后，第四电机反转，锥形块后退，钢刷在第二弹簧作用下向内移动；伸长第二气缸，第二气缸通过滑板带动中心管后退，中心管带动钢刷从钢管内滑出；第三电机反转，第一夹板向外移动，松开钢管；第三气缸收缩，第二滑座后退，切割后的钢管从夹紧套内移出；第四气缸收缩，升降板带动传动杆转动，第二夹板松开钢管，钢管通过落料口经导向板导出。

本发明所述的三通管道切割装置及切割方法的优点和积极效果是：

在机架上设置送管机构和定位机构，送管机构通过顶板和固定板带动钢管移动，钢管在滚轮的支撑作用下移动，提高了钢管移动的稳定性。

在定位机构的一侧设置有稳定机构，稳定机构用于对钢管的端头进行夹持，提高钢管切割时的稳定性。

打磨机构的设置对钢管的切割面进行打磨，有利于提高钢管的切割质量，提高钢管切割效率。

送管机构、定位机构、稳定机构和打磨机构实现钢管定心的夹持，提高钢管的定位夹紧效果，也有利于提高钢管的切割效果。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的截面结构示意图；

图3为本发明送管机构截面结构示意图；

图4为本发明实施例的送管机构结构示意图；

图5为本发明实施例的顶板结构示意图；

图6为本发明实施例的定位机构截面结构示意图；

图7为本发明实施例的稳定机构截面结构示意图；

图8为本发明实施例的打磨机构正视结构示意图；

图9为本发明实施例的打磨机构截面结构示意图；

图10为本发明实施例的中心管结构示意图。

附图标记

1、机架；11、工作台；12、支撑腿；13、落屑口；14、落料口；15、收集箱；16、导向板；

2、送管机构；21、活动座；22、套筒；23、第一电机；24、第一丝杆；25、第一导轨；26、第一齿圈；27、第一齿轮；28、第二电机；29、伸缩气缸；210、连接板；211、第一齿条；212、第二齿轮；213、转盘；214、顶板；215、固定板；216、导向孔；217、限位销；218、限位孔；

3、定位机构；31、固定座；32、定位套；33、滑套；34、传动孔；35、传动块；36、连接杆；37、滚轮；38、第一弹簧；39、连杆；310、电缸；

4、稳定机构；41、第一滑座；42、夹紧套；43、安装板；44、第二齿圈；45、主动齿轮；46、从动齿轮；47、第一滑杆；48、第二齿条；49、第一夹板；410、第三电机；411、第一气缸；412、第二导轨；

5、打磨机构；51、第二滑座；52、穿孔；53、中心管；54、滑板；55、第二气缸；56、第三齿轮；57、第三气缸；58、滑块；59、滑轨；510、第二夹板；511、传动杆；512、第一滑孔；513、第二滑孔；514、固定销；515、第四气缸；516、升降板；517、钢刷；518、第二弹簧；519、第二滑杆；520、第二丝杆；521、支撑板；522、第四电机；523、锥形块；

6、切割机构；61、安装架；62、切割组件。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例

如图1、图2所示。一种三通管道切割装置，包括机架1，机架1包括工作台11，工作台11通过支撑腿12设置在地面上。机架1的一端设置有输送钢管的送管机构2，送管机构2与机架1的工作台11滑动连接。送管机构2通过在机架1上滑动实现钢管的输送，对钢管进行切割加工。送管机构2的一侧设置有夹紧钢管的定位机构3，定位机构3固定设置在工作台11上。定位机构3对钢管进行支撑和定位，提高钢管的稳定性，并提高切割精度。定位机构3的一侧设置有稳定钢管端头的稳定机构4，稳定机构4对钢管端头进行夹紧稳定，提高钢管切割时的稳定性。稳定机构4滑动设置在工作台11上，从而根据切割钢管的长度调整稳定机构4与定位机构3之间的距离。工作台11的另一端设置有用于对钢管的切割面进行打磨的打磨机构5，打磨机构5与工作台11滑动连接。打磨机构5不仅可以对钢管的切割面进行打磨，而且还可以将切割后的钢管向后拉动，将切割后的钢管从落料口14排出。

定位机构3与稳定机构4之间设置有对钢管进行切割的切割机构6。切割机构6包括U型的安装架61，安装架61固定在工作台11上。安装架61的顶部滑动设置有切割组件62，切割组件62为现有的等离子切割组件62。安装架61上设置有带动切割组件62水平移动的移动模组，移动模组根据需要采用现有的结构，满足切割组件62的水平移动，从而对三通管主管中部的连接孔进行切割。

工作台11上设置有落屑口13和落料口14，落屑口13位于定位机构3与稳定机构4之间。落屑口13的下方设置有用于收集碎屑的收集箱15，切割和打磨过程中产生的碎屑通过落屑口13收入收集箱15内。落料口14设置在稳定机构4与打磨机构5之间，落料口14的下方设置有对切割后的管道进行导向的导向板16，导向板16倾斜设置，将切割后的钢管向外导出。

如图3、图4、图5所示。送管机构2包括活动座21，工作台11通过轴承座转动设置有第一丝杆24，活动座21的底部设置有使第一丝杆24穿过并与第一丝杆24相适配的螺纹孔。工作台11上固定设置有带动第一丝杆24转动的第一电机23。工作台11上固定设置有对活动座21的水平滑动具有导向作用的第一导轨25，第一导轨25位于第一丝杆24的两侧并与第一丝杆24平行。

活动座21通过轴承转动设置有套筒22，套筒22贯穿活动座21。套筒22的一端开口，另一端为盲端，钢管的一端插入套筒22内。套筒22的外部固定设置有第一齿圈26，第一齿圈26与第二电机28上设置的第一齿轮27啮合，第二电机28固定设置在活动座21上。套筒22的内部设置有对钢管进行夹紧的夹紧结构。

夹紧结构包括转盘213，转盘213位于套筒22的内部并与套筒22转动连接。转盘213上呈圆周阵列的设置有若干个从转盘213中心向边缘逐渐倾斜的弧形导向孔216。转盘213的一侧设置有与导向孔216一一对应的固定板215，固定板215上固定设置有限位销217，限位销217位于导向孔216内并与导向孔216滑动连接。套筒22的内部固定设置有定位钢管的顶板214，顶板214上设置有对固定板215的滑动具有导向作用的限位孔218。限位孔218沿着顶板214的半径方向设置。固定板215在限位孔218作用下沿着顶板214的半径方向滑动，从而从钢管的内部对钢管进行定位支撑。转盘213的转轴上固定设置有第二齿轮212，第二齿轮212与连接板210上固定设置的第一齿条211啮合。套筒22的端头上固定设置有带动连接板210滑动的伸缩气缸29。

伸缩气缸29通过连接板210带动第一齿条211滑动，第一齿条211通过第二齿轮212带动转盘213转动，转盘213通过导向孔216和限位销217带动固定板215沿着限位孔218滑动，从而实现对钢管端头的顶紧定位。第二电机28通过第一齿轮27和第一齿圈26带动套筒22转动，从而带动钢管转动，实现对钢管的转动加工。

如图6所示。定位机构3包括固定座31，固定座31固定设置在工作台11上。固定座31上通过轴承转动设置有定位套32，定位套32与套筒22同轴设置。定位套32上对称的设置有两个定位结构。定位结构包括在定位套32上呈圆周阵列分布的连接杆36，本实施例中连接杆36设置有四个。定位套32上设置有使连接杆36穿过通孔，连接杆36与定位套32滑动连接。连接杆36位于定位套32内部的一端上转动设置有滚轮37，连接杆36通过滚轮37对钢管进行定位，在滚轮37作用下便于钢管的移动。

定位套32的外部设置有带动连接杆36沿着通孔滑动的动力结构。动力结构包括滑套33，滑套33与定位套32滑动连接。定位套32上设置有对滑套33的滑动具有限位作用的限位条，滑套33在限位条的作用下仅能进行水平方向的滑动，不能发生转动。滑套33的内部设置有倾斜的传动孔34。连接杆36位于定位套32外部的一端固定设置有传动块35，传动块35上设置有与传动孔34相适配的斜面。传动孔34通过斜面带动传动块35向下移动。传动块35与定位套32之间设置有对传动块35施加向外推力的第一弹簧38，第一弹簧38套设在连接杆36的外部。两个传动块35之间通过电缸310连接，传动块35上铰接有连杆39，两个传动块35上的连杆39之间铰接。两个滑套33之间通过电缸310和连杆39实现同步的相对或相背离的滑动，从而对连接杆36进行同步调整。滑套33通过传动块35和连接杆36带动滚轮37向定位套32内或定位套32外移动，满足不同直径钢管的夹紧。

如图7所示。稳定机构4包括第一滑座41，第一滑座41与工作台11滑动连接。工作台11上设置有对第一滑座41的滑动具有导向作用的第二导轨412，工作台11上设置有推动第一滑座41在工作台11上滑动的第一气缸411。第一滑座41上通过轴承转动设置有夹紧套42，夹紧套42与定位套32同轴设置。夹紧套42的外部固定设置有安装板43，安装板43上通过轴承转动设置有第二齿圈44。夹紧套42上呈圆周阵列的设置有若干个第一滑杆47，本实施例中第一滑杆47的数量为四个。夹紧套42上设置有使第一滑杆47穿过的孔，第一滑杆47与夹紧套42滑动连接。第一滑杆47的端头上固定设置有夹紧钢管的第一夹紧板。第一滑杆47的侧面上固定设置有第二齿条48。安装板43上转动设置有主动齿轮45，安装板43上设置有带动主动齿轮45转动的第三电机410。主动齿轮45与第二齿条48和第二齿圈44均啮合。安装板43上转动设置有从动齿轮46，从动齿轮46与主动齿轮45完全相同，其区别仅在于从动齿轮46不与第三电机410连接。从动齿轮46与主动齿轮45位于同一圆周上，主动齿轮45为一个，从动齿轮46为三个，其分别对应四个第一滑杆47。从动齿轮46与第二齿条48、第二齿圈44均啮合。主动齿轮45、从动齿轮46通过第二齿圈44和第二齿条48带动第一滑杆47同步同向的向夹紧套42内或夹紧套42外滑动，从而实现对钢管的夹紧固定。

如图8、图9、图10所示。打磨机构5包括第二滑座51，第二滑座51与第二导轨412滑动连接。工作台11上设置有带动第二滑座51在工作台11上滑动的第三气缸57。第二滑座51上设置有穿孔52，穿孔52内设置有中心管53，中心管53与夹紧套42同轴。中心管53通过轴承转动设置在滑板54上，滑板54位于第二滑座51的一侧。第二滑座51上固定设置有带动滑板54水平滑动的第二气缸55，第二气缸55通过滑板54滑动中心管53水平的滑动。中心管53的端头上固定设置有第三齿轮56，滑板54上转动设置有与第三齿轮56啮合的齿轮，滑板54上设置有带动齿轮转动的电机。电机通过齿轮和第三齿轮56带动中心管53转动。

中心管53的另一端设置有打磨结构。打磨结构包括钢刷517，钢刷517呈圆周阵列的设置在中心管53的外部。本实施例中钢刷517为四个。钢刷517固定设置在第二滑杆519的端头上，中心管53上设置有使第二滑杆519穿过的滑孔，第二滑杆519与中心管53滑动连接。钢刷517与中心管53之间设置有对钢刷517施加拉力的第二弹簧518，第二弹簧518套设在第二滑杆519的外部。中心管53的内部滑动设置有锥形块523，中心管53的内壁上设置有对锥形块523的水平滑动具有导向和限位作用的凹槽，锥形块523在凹槽作用下仅能发生水平的移动，不能发生转动。第二滑杆519在第二弹簧518作用下与锥形块523的锥面接触。锥形块523的中心设置有使第二丝杆520穿过并与第二丝杆520相适配的螺纹孔，第二丝杆520与中心杆通过轴承转动连接。中心管53的内部固定设置有支撑板521，第二丝杆520与支撑板521通过轴承转动连接。支撑板521上固定设置有带动第二丝杆520转动的第四电机522。第四电机522通过第二丝杆520带动锥形块523移动，锥形块523通过锥面推动第二滑杆519向外移动，从而带动钢刷517向外移动，对切割面进行打磨。钢刷517向内移动时，便于钢刷517进入或滑出钢管。

第二滑座51靠近第一滑座41的一侧设置有夹持工件的夹持结构。夹持结构包括滑块58，滑块58对称的设置在穿孔52的两侧。第二滑座51上设置有对滑块58的水平滑动具有导向作用的滑轨59。两个第二滑座51相对的侧面上固定设置有夹持钢管的第二夹板510。第二滑块58上铰接有传动杆511，传动杆511为L型结构。传动杆511的底部设置有长条形的第一滑孔512，第二滑块58上固定设置的销柱位于第一滑孔512内并与第一滑孔512滑动连接。传动杆511的顶部设置有长条形的第二滑孔513，升降板516上固定设置的固定销514位于第二滑孔513内并与第二滑孔513滑动连接。第二滑座51上固定设置有带动升降板516升降的第四气缸515。第四气缸515通过带动升降板516升降，从而带动传动杆511转动，传动杆511通过销柱带动滑块58和第二夹板510水平滑动，实现对钢管的夹紧或松开。

上述伸缩气缸29、第一气缸411、第二气缸55、第三气缸57、第四气缸515、电缸310、第一电机23、第二电机28、第三电机410、第四电机522、移动模组、切割组件62等电气元件均与控制器根据需要采用现有的技术进行连接。

上述三通管道切割装置的切割方法，包括以下步骤：

S1、将待切割的钢管一端插入套筒22内，固定板215位于钢管内，钢管的一端抵靠在顶板214上；钢管的另一端插入定位套32内。启动伸缩气缸29，伸缩气缸29带动第一齿条211滑动，第一齿条211通过第一齿轮27带动转盘213转动，转盘213通过导向孔216和限位销217带动固定板215沿着限位孔218滑动，固定板215对钢管进行顶紧定位。同时启动电缸310，两个滑套33在连杆39和电缸310作用下沿着定位套32滑动，滑套33通过传动孔34斜面和传动块35斜面带动连接杆36和滚轮37向固定套内部滑动，滚轮37对钢管进行定位。

S2、启动第一电机23，第一电机23带动第一丝杆24转动，第一丝杆24带动活动座21在工作台11上滑动，调整钢管的切割位置。启动第一气缸411，第一气缸411带动第一滑座41在工作台11上滑动，调整第一滑座41与定位套32之间的距离。启动第三电机410，第三电机410带动主动齿轮45转动，主动齿轮45通过第二齿条48带动第一滑杆47滑动，主动齿轮45带动第二齿圈44转动，第二齿圈44通过从动齿轮46带动剩余第一滑杆47滑动，第一滑杆47带动第一夹板49夹紧钢管。

S3、启动切割组件62，切割组件62在安装架61内滑动，切割组件62对钢管进行切割。同时启动第二电机28，第二电机28通过第一齿轮27和第一齿圈26带动套筒22转动，套筒22通过固定板215带动钢管进行转动，钢管在转动过程中进行拼接面的切割。

S4、切割完成后，启动第一气缸411，第一气缸411通过第一滑座41带动切割后的钢管移动，切割后钢管与待切割钢管分开。启动第三气缸57，第三气缸57带动第二滑座51滑动。启动第四气缸515，第四气缸515带动升降板516上升，升降板516通过固定销514和第二滑孔513带动传动杆511转动，传动杆511通过第一滑孔512和销柱带动滑块58滑动，滑块58带动第二夹板510向内移动，第一夹板49夹持切割后钢管的端头。

S5、启动第二气缸55，第二气缸55带动滑板54移动，滑板54带动中心管53移动，中心管53带动钢刷517插入钢管内部切割部位。启动第四电机522，第四电机522带动第二丝杆520转动，第二丝杆520带动锥形块523移动，锥形块523通过第二滑杆519带动钢刷517向外移动，钢刷517与切割面接触。启动电机，电机通过齿轮和第三齿轮56带动中心管53转动，中心管53带动钢刷517转动，钢刷517对切割面进行打磨。

S6、打磨完成后，第四电机522反转，锥形块523后退，钢刷517在第二弹簧518作用下向内移动。伸长第二气缸55，第二气缸55通过滑板54带动中心管53后退，中心管53带动钢刷517从钢管内滑出。第三电机410反转，第一夹板49向外移动，松开钢管。第三气缸57收缩，第二滑座51后退，切割后的钢管从夹紧套42内移出。第四气缸515收缩，升降板516带动传动杆511转动，第二夹板510松开钢管，钢管通过落料口14经导向板16导出。

重复S2-S6，完成对整根钢管的切割。

因此，采用本发明所述的三通管道切割装置及切割方法，能够提高厚壁钢管的切割精度，并对切割面进行打磨，提高切割质量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种三通管道切割装置，其特征在于：包括机架，机架的一端设置有输送钢管的送管机构，送管机构与机架的工作台滑动连接，送管机构的一侧设置有夹紧钢管的定位机构，定位机构固定设置在工作台上，定位机构的一侧设置有稳定钢管端头的稳定机构，稳定机构滑动设置在工作台上，工作台的另一端设置有用于对钢管的切割面进行打磨的打磨机构，打磨机构与工作台滑动连接，定位机构与稳定机构之间设置有对钢管进行切割的切割机构，切割机构的切割组件在安装架上沿着工作台的长度方向滑动，安装架设置在工作台上；送管机构、定位机构、稳定机构和打磨机构上设置有共轴的钢管穿过通道；工作台上设置有落屑口和落料口，落屑口位于定位机构与稳定机构之间，落料口设置在稳定机构与打磨机构之间，落屑口的下方设置有用于收集碎屑的收集箱，落料口的下方设置有对切割后的管道进行导向的导向板；

所述送管机构包括活动座，工作台上转动设置有第一丝杆，活动座的底部设置有使第一丝杆穿过并与第一丝杆相适配的螺纹孔，工作台上设置有带动第一丝杆转动的第一电机，工作台上设置有对活动座的水平滑动具有导向作用的第一导轨，第一导轨位于第一丝杆的两侧并与第一丝杆平行；活动座上转动设置有套筒，套筒贯穿活动座，钢管的一端插入套筒内，套筒的外部设置有第一齿圈，第一齿圈与第二电机上设置的第一齿轮啮合，第二电机设置在活动座上；套筒的内部设置有对钢管进行夹紧的夹紧结构；

所述夹紧结构包括转盘，转盘位于套筒的内部并与套筒转动连接，转盘上呈圆周阵列的设置有若干个从转盘中心向边缘逐渐倾斜的弧形导向孔，转盘的一侧设置有与导向孔一一对应的固定板，固定板上设置有限位销，限位销位于导向孔内并与导向孔滑动连接，套筒的内部设置有定位钢管的顶板，顶板上设置有对固定板的滑动具有导向作用的限位孔，限位孔沿着顶板的半径方向设置；转盘的转轴上设置有第二齿轮，第二齿轮与连接板上设置的第一齿条啮合，套筒的端头上设置有带动连接板滑动的伸缩气缸；

所述定位机构包括固定座，固定座上转动设置有定位套，定位套与套筒同轴设置，定位套上对称的设置有两个定位结构；定位结构包括在定位套上呈圆周阵列分布的连接杆，定位套上设置有使连接杆穿过通孔，连接杆与定位套滑动连接，连接杆位于定位套内部的一端上转动设置有滚轮，定位套的外部设置有带动连接杆沿着通孔滑动的动力结构。

2.根据权利要求1所述的一种三通管道切割装置，其特征在于：所述动力结构包括滑套，滑套与定位套滑动连接，定位套上设置有对滑套的滑动具有限位作用的限位条，滑套的内部设置有倾斜的传动孔，连接杆位于定位套外部的一端设置有传动块，传动块上设置有与传动孔相适配的斜面，传动块与定位套之间设置有对传动块施加向外推力的第一弹簧，两个传动块之间通过电缸连接，传动块上铰接有连杆，两个传动块上的连杆之间铰接。

3.根据权利要求2所述的一种三通管道切割装置，其特征在于：所述稳定机构包括第一滑座，第一滑座与工作台滑动连接，工作台上设置有对第一滑座的滑动具有导向作用的第二导轨，工作台上设置有推动第一滑座在工作台上滑动的第一气缸，第一滑座上转动设置有夹紧套，夹紧套与定位套同轴设置，夹紧套的外部设置有安装板，安装板上转动设置有第二齿圈，夹紧套上呈圆周阵列的设置有若干个第一滑杆，夹紧套上设置有使第一滑杆穿过的孔，第一滑杆与夹紧套滑动连接，第一滑杆的端头上设置有夹紧钢管的第一夹紧板，第一滑杆的侧面上设置有第二齿条，安装板上转动设置有主动齿轮，安装板上设置有带动主动齿轮转动的第三电机，主动齿轮与第二齿条和第二齿圈均啮合；安装板上转动设置有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮结构相同并位于同一圆周上，从动齿轮与第二齿条、第二齿圈均啮合，主动齿轮、从动齿轮通过第二齿圈和第二齿条带动第一滑杆同步同向的向夹紧套内或夹紧套外滑动。

4.根据权利要求3所述的一种三通管道切割装置，其特征在于：所述打磨机构包括第二滑座，第二滑座与第二导轨滑动连接，工作台上设置有带动第二滑座在工作台上滑动的第三气缸，第二滑座上设置有穿孔，穿孔内设置有中心管，中心管与夹紧套同轴，中心管转动设置在滑板上，第二滑座上设置有带动滑板水平滑动的第二气缸，中心管的端头上设置有第三齿轮，滑板上转动设置有与第三齿轮啮合的齿轮，滑板上设置有带动齿轮转动的电机；中心管的另一端设置有打磨结构，第二滑座靠近第一滑座的一侧设置有夹持工件的夹持结构。

5.根据权利要求4所述的一种三通管道切割装置，其特征在于：所述打磨结构包括钢刷，钢刷呈圆周阵列的设置在中心管的外部，钢刷设置在第二滑杆的端头上，中心管上设置有使第二滑杆穿过的滑孔，第二滑杆与中心管滑动连接，钢刷与中心管之间设置有对钢刷施加拉力的第二弹簧，中心管的内部滑动设置有锥形块，中心管的内壁上设置有对锥形块的水平滑动具有导向和限位作用的凹槽，第二滑杆在第二弹簧作用下与锥形块的锥面接触，锥形块的中心设置有使第二丝杆穿过并与第二丝杆相适配的螺纹孔，第二丝杆与中心杆转动连接，中心管的内部设置有支撑板，第二丝杆与支撑板转动连接，支撑板上设置有带动第二丝杆转动的第四电机。

6.根据权利要求5所述的一种三通管道切割装置，其特征在于：所述夹持结构包括滑块，滑块对称的设置在穿孔的两侧，第二滑座上设置有对滑块的水平滑动具有导向作用的滑轨，两个第二滑座相对的侧面上设置有夹持钢管的第二夹板，第二滑块上铰接有传动杆，传动杆的底部设置有长条形的第一滑孔，第二滑块上设置的销柱位于第一滑孔内并与第一滑孔滑动连接，传动杆的顶部设置有长条形的第二滑孔，升降板上设置的固定销位于第二滑孔内并与第二滑孔滑动连接，第二滑座上设置有带动升降板升降的第四气缸。

7.基于权利要求6所述的一种三通管道切割装置的切割方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将待切割的钢管一端插入套筒内，固定板位于钢管内，钢管的另一端插入定位套内，启动伸缩气缸，伸缩气缸带动第一齿条滑动，第一齿条通过第一齿轮带动转盘转动，转盘通过导向孔和限位销带动固定板沿着限位孔滑动，固定板对钢管进行顶紧定位；同时启动电缸，两个滑套在连杆和电缸作用下沿着定位套滑动，滑套通过传动孔斜面和传动块斜面带动连接杆和滚轮向固定套内部滑动，滚轮对钢管进行定位；

S2、启动第一电机，第一电机带动第一丝杆转动，第一丝杆带动活动座在工作台上滑动，调整钢管的切割位置；启动第一气缸，第一气缸带动第一滑座在工作台上滑动，调整第一滑座与定位套之间的距离，启动第三电机，第三电机带动主动齿轮转动，主动齿轮通过第二齿条带动第一滑杆滑动，主动齿轮带动第二齿圈转动，第二齿圈通过从动齿轮带动剩余第一滑杆滑动，第一滑杆带动第一夹板夹紧钢管；

S3、启动切割组件，切割组件在安装架内滑动，切割组件对钢管进行切割；同时启动第二电机，第二电机通过第一齿轮和第一齿圈带动套筒转动，套筒通过固定板带动钢管进行转动，钢管在转动过程中进行切割；

S4、切割完成后，启动第一气缸，第一气缸通过第一滑座带动切割后的钢管移动，切割后钢管与待切割钢管分开；启动第三气缸，第三气缸带动第二滑座滑动；启动第四气缸，第四气缸带动升降板上升，升降板通过固定销和第二滑孔带动传动杆转动，传动杆通过第一滑孔和销柱带动滑块滑动，滑块带动第二夹板向内移动，第一夹板夹持切割后钢管的端头；

S5、启动第二气缸，第二气缸带动滑板移动，滑板带动中心管移动，中心管带动钢刷插入钢管内部；启动第四电机，第四电机带动第二丝杆转动，第二丝杆带动锥形块移动，锥形块通过第二滑杆带动钢刷向外移动，钢刷与切割面接触；启动电机，电机通过齿轮和第三齿轮带动中心管转动，中心管带动钢刷转动，钢刷对切割面进行打磨；

S6、打磨完成后，第四电机反转，锥形块后退，钢刷在第二弹簧作用下向内移动；伸长第二气缸，第二气缸通过滑板带动中心管后退，中心管带动钢刷从钢管内滑出；第三电机反转，第一夹板向外移动，松开钢管；第三气缸收缩，第二滑座后退，切割后的钢管从夹紧套内移出；第四气缸收缩，升降板带动传动杆转动，第二夹板松开钢管，钢管通过落料口经导向板导出。