CN203621616U

CN203621616U - 一种连续切管机

Info

Publication number: CN203621616U
Application number: CN201320865140.6U
Authority: CN
Inventors: 马廉洁; 齐世清; 付海东; 石林
Original assignee: Northeastern University China
Current assignee: Northeastern University China
Priority date: 2013-12-25
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2023-12-25

Abstract

本实用新型公开了一种连续切管机，包括齿轮箱、伺服电机、动力传输机构、曲柄机构、环形滑槽和锯片，伺服电机固定在箱盖顶面的一端，伺服电机的输出轴上设有控制输入齿轮，齿轮箱内的上部设有蜗杆机构，蜗杆机构的一端设有与控制输入齿轮相啮合的引导齿轮；箱盖的中心位置设有空心主轴，空心主轴上设有与蜗杆机构相啮合的动力传输机构，动力传输机构上设有3个曲柄机构，每个曲柄机构上均设有锯片和曲柄小轴，环形滑槽设置在齿轮箱的侧面上，曲柄小轴的端部与环形滑槽滑动连接。空心主轴既起到轴的作用，同时还是进料口。本实用新型能够快速完成切管工作，实现自动进刀和自动退刀，具有结构简单和制造成本低的优点，适于各种规模的工厂使用。

Description

一种连续切管机

技术领域

本实用新型涉及一种切管机，特别是一种连续切管机。

背景技术

近10年来，我国钢管产量和消费量持续增长，到2007年钢管产量达到4224万吨，占世界钢管产量的1/3以上。我国已发展为当今世界上最大的钢管生产国、最大的钢管消费国和最大的钢管净出口国，已成为名副其实的钢管大国。

随着钢管的需求量的日益增大，钢管的生产也显得尤其的重要。工业上加工成型的钢管往往是按照规格生产的几米乃至十几米的一大段，实际应用中需要按照要求切割成一定长度的若干段，因此切管机的设计生产就成了当前所急需解决的课题。钢管的传统切割方法有手工锯割、锯床锯割、砂轮切割和气焊切割等。这些钢管切割的方法在不同程度上都存在着切割效率低、工人劳动强度大、工作环境差等缺点。

虽然现在随着数控技术的广泛应用，出现了一些高精度的专门切割钢管的数控锯床，应用激光测距原理和先进的传感器能够获得精准的切割长度；利用电火花或者激光切割，能形成平整、光洁的切口；利用PLC控制模块可以实现对不同管径、壁厚和材质的钢管进行进料、测量、切割、排料的全自动切割控制过程。但这种全自动锯床需要有苛刻的工作条件，对工作环境的温度、湿度、乃至空气清洁度都有着严格要求，不能现场操作，也不适合于对钢管精度要求不是很高的企业。而绝大多数大批量生产无缝钢管的厂家对钢管的精度并没有太高的要求。而且对于一些小型的工厂和对管件加工并不频繁的企业来说，应用数控等方法来加工这些管件就有点大材小用，甚至严重浪费了资源。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种连续切管机，它能够快速完成切管工作，实现自动进刀和自动退刀，具有结构简单和制造成本低的优点，适于各种规模的工厂使用。

本实用新型的技术方案：一种连续切管机，包括齿轮箱、箱盖、伺服电机、动力传输机构、曲柄机构、环形滑槽和锯片，箱盖通过螺栓固定在齿轮箱的顶部，伺服电机固定在箱盖顶面的一端，伺服电机的输出轴上设有控制输入齿轮，齿轮箱内的上部设有蜗杆机构，蜗杆机构的一端设有与控制输入齿轮相啮合的引导齿轮；箱盖的中心位置设有空心主轴，空心主轴上设有与蜗杆机构相啮合的动力传输机构，动力传输机构上设有3个曲柄机构，每个曲柄机构上均设有锯片和曲柄小轴，环形滑槽设置在齿轮箱的侧面上，曲柄小轴的端部与环形滑槽滑动连接。空心主轴既起到轴的作用，同时还是进料口。

前述的连续切管机中，齿轮箱包括上箱体和下箱体，上箱体和下箱体上均设有半圆形轴孔，两个半圆形轴孔扣合在一起成为一个完整的圆形轴孔；空心主轴设置在两个半圆形轴孔内。将齿轮箱设计成上下结构具有便于维修的优点。

前述的连续切管机中，所述环形滑槽由内轨滑槽和外轨滑槽构成，内轨滑槽和外轨滑槽通过3条均布的连接滑轨连接在一起。通过设置内外滑轨，实现了自动进刀和自动退刀的目的。

前述的连续切管机中，蜗杆机构包括蜗杆轴轴承、蜗杆轴和蜗杆，蜗杆固定在蜗杆轴的中部，蜗杆轴的两端分别设有一个蜗杆轴轴承，蜗杆轴轴承固定在上箱体上部的两个侧面上。使用蜗杆机构传输动力具有结构简单的优点。

前述的连续切管机中，动力传输机构包括大涡轮和动力输入齿轮，大涡轮通过轴承安装在空心主轴上，大涡轮与蜗杆相啮合，大涡轮上均布有3个曲柄轴安装孔，每个曲柄轴安装孔上均安装有一个曲柄机构；动力输入齿轮通过轴键固定在空心主轴上。

前述的连续切管机中，所述任意2个曲柄轴安装孔之间的角度是120度。采用这种设计是为了保证3个锯片工作时不会碰在一起，并能够实现快速切割。

前述的连续切管机中，所述曲柄机构包括小齿轮箱、曲柄、锯片轴、工作小齿轮、曲柄小齿轮、行星轮轴和行星齿轮，行星轮轴通过轴承固定在曲柄轴安装孔内，行星轮轴的一端安装有与动力输入齿轮相啮合的行星齿轮，另一端安装有曲柄小齿轮和小齿轮箱，曲柄小齿轮位于小齿轮箱内，小齿轮箱内还设有锯片轴，锯片轴上设有与曲柄小齿轮相啮合的工作小齿轮，曲柄与小齿轮箱为一体式设计，曲柄小轴安装在曲柄的端部；锯片安装在锯片轴上。曲柄机构利用的是杠杆原理，通过曲柄小轴在环形滑槽内运动路径的改变，通过杠杆原理实现进刀和退刀。

与现有技术相比，本实用新型通过使用空心主轴，即实现了轴的作用，又起到了进料口的作用，有效缩小了切管机的体积，通过使用蜗杆机构传递动力，使切割锯的机构得到了极大的简化，并通过在大涡轮上设置曲柄机构巧妙地解决了动力传输问题。通过设置曲柄机构，利用杠杆原理，通过控制曲柄机构一端的路径来实现曲柄机构另一端的路径调整，巧妙地实现了进刀和退刀，无需人工操作，极大的提高了工作人员的安全性。本实用新型的结构简单，制造成本相对较低，各种规模的工厂都适宜使用，具有很好的推广性。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是将上箱体打开后的内部结构示意图；

图3是齿轮箱和环形滑槽的结构示意图；

图4是蜗杆机构的结构示意图；

图5是大涡轮的结构示意图；

图6是动力传输机构的结构示意图；

图7是曲柄机构的结构示意图。

附图中的标记为：1-齿轮箱，2-箱盖，3-伺服电机，4-动力传输机构，5-曲柄机构，6-环形滑槽，7-锯片，8-控制输入齿轮，9-蜗杆机构，10-引导齿轮，11-空心主轴，12-曲柄小轴，13-上箱体，14-下箱体，15-半圆形轴孔，16-蜗杆轴轴承，17-蜗杆轴，18-蜗杆，19-大涡轮，20-动力输入齿轮，21-轴键，22-曲柄轴安装孔，23-小齿轮箱，24-曲柄，25-锯片轴，26-工作小齿轮，27-曲柄小齿轮，28-行星轮轴，29-外轨滑槽，30-行星齿轮，31-连接滑轨，32-内轨滑槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

本实用新型的实施例：如图1和图2所示，一种连续切管机，包括齿轮箱1、箱盖2、伺服电机3、动力传输机构4、曲柄机构5、环形滑槽6和锯片7，箱盖2通过螺栓固定在齿轮箱1的顶部，伺服电机3固定在箱盖2顶面的一端，伺服电机3的输出轴上设有控制输入齿轮8，齿轮箱1内的上部设有蜗杆机构9，蜗杆机构9的一端设有与控制输入齿轮8相啮合的引导齿轮10；箱盖2的中心位置设有空心主轴11，空心主轴11上设有与蜗杆机构9相啮合的动力传输机构4，动力传输机构4上设有3个曲柄机构5，每个曲柄机构5上均设有锯片7和曲柄小轴12，环形滑槽6设置在齿轮箱1的侧面上，曲柄小轴12的端部与环形滑槽6滑动连接。动力传输机构4的两侧还设有端盖和盖板，用于保护动力传输机构4。

如图3所示，齿轮箱1包括上箱体13和下箱体14，上箱体13和下箱体14上均设有半圆形轴孔15，两个半圆形轴孔15扣合在一起成为一个完整的圆形轴孔；空心主轴11设置在两个半圆形轴孔15内。环形滑槽6由内轨滑槽32和外轨滑槽29构成，内轨滑槽32和外轨滑槽29通过3条均布的连接滑轨31连接在一起。

如图4所示，蜗杆机构9包括蜗杆轴轴承16、蜗杆轴17和蜗杆18，蜗杆18固定在蜗杆轴17的中部，蜗杆轴17的两端分别设有一个蜗杆轴轴承16，蜗杆轴轴承16固定在上箱体13上部的两个侧面上。

如图5和图6所示，动力传输机构4包括大涡轮19和动力输入齿轮20，大涡轮19通过轴承安装在空心主轴11上，大涡轮19与蜗杆18相啮合，大涡轮19上均布有3个曲柄轴安装孔22，每个曲柄轴安装孔22上均安装有一个曲柄机构5；动力输入齿轮20通过轴键21固定在空心主轴11上。2个曲柄轴安装孔22之间的角度是120度。

如图7所示，曲柄机构5包括小齿轮箱23、曲柄24、锯片轴25、工作小齿轮26、曲柄小齿轮27、行星轮轴28和行星齿轮30，行星轮轴28通过轴承固定在曲柄轴安装孔22内，行星轮轴28的一端安装有与动力输入齿轮20相啮合的行星齿轮30，另一端安装有曲柄小齿轮27和小齿轮箱23，曲柄小齿轮27位于小齿轮箱23内，小齿轮箱23内还设有锯片轴25，锯片轴25上设有与曲柄小齿轮27相啮合的工作小齿轮26，曲柄24与小齿轮箱23为一体式设计，曲柄小轴12安装在曲柄24的端部；锯片7安装在锯片轴25上。

本实用新型的工作原理：在使用时，将需要切割的管材从空心主轴11内穿过，在空心主轴11上设置皮带轮，并通过电机为空心主轴11传输动力，由于动力输入齿轮20通过轴键21与空心主轴11固定，因此空心主轴11转动的同时动力输入齿轮20也会跟随转动，动力输入齿轮20转动的同时带动3个行星齿轮30转动，行星齿轮30带动行星轮轴28转动，行星轮轴28带动另一端的曲柄小齿轮27转动，曲柄小齿轮27带动工作小齿轮26转动，工作小齿轮26带动锯片轴25转动，锯片轴25带动固定在它上面的锯片7转动，锯片7负责切割管件。

进刀和退刀原理：伺服电机3转动的同时带动控制输入齿轮8转动，控制输入齿轮8带动与它啮合的引导齿轮10转动，引导齿轮10带动蜗杆轴17转动，蜗杆轴17时固定在它上面的蜗杆18跟随转动，蜗杆18转动的同时带动大涡轮19转动，大涡轮19带动它上面的3个曲柄机构5转动，也就是说3个锯片7在自转的同时还发生公转，由于3个曲柄机构5转动，因此曲柄机构5上的曲柄小轴12会沿着环形轨道6的内轨滑槽32经过连接滑轨31进入到外轨滑槽29内，由于从内环切换到外环，根据杠杆原理，曲柄机构5设有锯片7的一端的运动轨迹是由远离圆心的位置运动到靠近圆心的位置，即实现了进刀过程。曲柄小轴12继续沿着外轨滑槽29滑动，当滑动到下一个连接滑轨31的位置时，伺服电机3反向转动，此时曲柄小轴12会由外轨滑槽29经过连接滑轨31进入到内轨滑槽32，根据杠杆原理，据片7的一端原理圆心，实现退刀过程，到此为止完成整套切割动作。

Claims

1.一种连续切管机，其特征在于：包括齿轮箱（1）、箱盖（2）、伺服电机（3）、动力传输机构（4）、曲柄机构（5）、环形滑槽（6）和锯片（7），箱盖（2）通过螺栓固定在齿轮箱（1）的顶部，伺服电机（3）固定在箱盖（2）顶面的一端，伺服电机（3）的输出轴上设有控制输入齿轮（8），齿轮箱（1）内的上部设有蜗杆机构（9），蜗杆机构（9）的一端设有与控制输入齿轮（8）相啮合的引导齿轮（10）；箱盖（2）的中心位置设有空心主轴（11），空心主轴（11）上设有与蜗杆机构（9）相啮合的动力传输机构（4），动力传输机构（4）上设有3个曲柄机构（5），每个曲柄机构（5）上均设有锯片（7）和曲柄小轴（12），环形滑槽（6）设置在齿轮箱（1）的侧面上，曲柄小轴（12）的端部与环形滑槽（6）滑动连接。

2.根据权利要求1所述的连续切管机，其特征在于：齿轮箱（1）包括上箱体（13）和下箱体（14），上箱体（13）和下箱体（14）上均设有半圆形轴孔（15），两个半圆形轴孔（15）扣合在一起成为一个完整的圆形轴孔；空心主轴（11）设置在两个半圆形轴孔（15）内。

3.根据权利要求2所述的连续切管机，其特征在于：所述环形滑槽（6）由内轨滑槽（32）和外轨滑槽（29）构成，内轨滑槽（32）和外轨滑槽（29）通过3条均布的连接滑轨（31）连接在一起。

4.根据权利要求3所述的连续切管机，其特征在于：蜗杆机构（9）包括蜗杆轴轴承（16）、蜗杆轴（17）和蜗杆（18），蜗杆（18）固定在蜗杆轴（17）的中部，蜗杆轴（17）的两端分别设有一个蜗杆轴轴承（16），蜗杆轴轴承（16）固定在上箱体（13）上部的两个侧面上。

5.根据权利要求4所述的连续切管机，其特征在于：动力传输机构（4）包括大涡轮（19）和动力输入齿轮（20），大涡轮（19）通过轴承安装在空心主轴（11）上，大涡轮（19）与蜗杆（18）相啮合，大涡轮（19）上均布有3个曲柄轴安装孔（22），每个曲柄轴安装孔（22）上均安装有一个曲柄机构（5）；动力输入齿轮（20）通过轴键（21）固定在空心主轴（11）上。

6.根据权利要求5所述的连续切管机，其特征在于：所述任意2个曲柄轴安装孔（22）之间的角度是120度。

7.根据权利要求5所述的连续切管机，其特征在于：所述曲柄机构（5）包括小齿轮箱（23）、曲柄（24）、锯片轴（25）、工作小齿轮（26）、曲柄小齿轮（27）、行星轮轴（28）和行星齿轮（30），行星轮轴（28）通过轴承固定在曲柄轴安装孔（22）内，行星轮轴（28）的一端安装有与动力输入齿轮（20）相啮合的行星齿轮（30），另一端安装有曲柄小齿轮（27）和小齿轮箱（23），曲柄小齿轮（27）位于小齿轮箱（23）内，小齿轮箱（23）内还设有锯片轴（25），锯片轴（25）上设有与曲柄小齿轮（27）相啮合的工作小齿轮（26），曲柄（24）与小齿轮箱（23）为一体式设计，曲柄小轴（12）安装在曲柄（24）的端部；锯片（7）安装在锯片轴（25）上。