CN206967582U - 用于管材分段的切割装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种用于管材分段的切割装置，包括有机座，机座上设有由第一动力装置驱动的转盘，转盘上设有供工件穿出的孔，转盘上非轴心位置安装有切刀，切刀由第二动力装置驱动以使其可沿转盘的径向移动，第二动力装置上设有带斜面的顶块，顶块在移动过程中迫使切刀朝垂直于顶块移动的方向滑动进刀，当工件安装穿出于转盘且切刀移动至与工件接触、转盘开始转动后，切刀绕工件轴心转动对工件进行切割，机座上固定地设有可通过第三动力装置驱动从而固定工件的夹紧装置。本实用新型中，工件不旋转，可防止工件表面损伤；工件切断后，其内径不缩口，便于后续的内孔装配；进刀斜块和滚轮滚针轴承同步旋转，可消除轴承因高速旋转而引起故障。

Description

用于管材分段的切割装置

技术领域

本实用新型涉及管材切割设备领域，尤其涉及用于管材分段的切割装置。

背景技术

对于管材的切割设备，一般包括有电锯、切割机等，通过旋转工件，或者通过对切轮施以主动旋转的扭力，从工件一侧开始切入，直至将工件切断，对于精度要求不高的管材来说，这样的加工方式并无问题，但对于一些薄壁管材，对加工后的切口平整度要求高，切口内侧不能产生变形。目前，对于管件进行自动切割时，被切割的管件通常会旋转，易导致工件表面损伤，且切断处的工件内径可能会发生缩口，影响后续的装配，另外，现有设备的切割效率还有待提升。为此，本实用新型就是在这样的背景下而研制的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中切割分段后管件内壁易缩口，造成装配困难，切割效率不够的技术问题，提供一种用于管材分段的切割装置，其通过被动自转并绕工件公转的方式对薄壁管件进行切割，在切割过程中，待加工的工件是固定不动的，切刀与工件相接触后，因与工件之间有摩擦力故可绕自身的轴心被动地旋转，为了实现均匀地切割，切刀应绕着工件的轴心转动。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

用于管材分段的切割装置，包括有机座，所述机座上设有由第一动力装置驱动的转盘，所述转盘上设有供工件穿出的孔，所述转盘上非轴心位置安装有切刀，所述切刀由第二动力装置驱动以使其可沿转盘的径向移动，所述第二动力装置上设有带斜面的顶块，顶块在移动过程中设于其上的斜面迫使所述切刀朝垂直于顶块移动的方向滑动进刀，当工件安装穿出于所述转盘且所述切刀移动至与工件接触、所述转盘开始转动后，所述切刀绕工件轴心转动对工件进行切割，所述机座上固定地设有可通过第三动力装置驱动从而固定工件的夹紧装置。

较优的，所述第一动力装置为设置在所述机座上的电机，电机的输出轴通过带或链与所述转盘传动连接。

较优的，所述机座上设有主轴座，所述第三动力装置包括安装在主轴座上的工装夹紧压力缸，主轴座上通过轴承安装有轴向贯通的主轴，所述转盘通过轴承安装在主轴一端，所述夹紧装置包括安装在所述主轴内轴向贯通、可通过工装夹紧压力缸驱动其移动的推轴，推轴一端固定连接有其内壁带锥面的外锥筒，外锥筒内设有可与其相配合、具有弹性爪、用于安装夹模的夹筒，当推轴朝所述外锥筒方向移动时所述夹筒内缩可夹紧工件，当推轴朝远离所述外锥筒的方向移动时所述夹筒外扩复位可释放工件，推轴内安装有与所述夹筒固定连接的后轴；所述后轴末端套装有一轴套，轴套上穿设有一工装夹紧摆环，所述工装夹紧压力缸的活塞杆与工装夹紧摆环一端铰接，工装夹紧摆环另一端与所述机座铰接，工装夹紧摆环上设有摆轴，所述轴套上设有供摆轴插入的孔，工装夹紧压力缸的活塞杆、工装夹紧摆环、工装夹紧摆环上的摆轴以及所述机座共同形成杠杆机构，所述摆轴与所述推轴相连接以使当摆轴移动时可带动推轴移动。

较优的，所述机座上设有主轴座，所述第二动力装置包括安装在主轴座上的进刀压力缸，主轴座上通过轴承安装有轴向贯通的主轴，所述主轴座上安装有拨环，拨环上设有进刀摆环，进刀摆环一端与所述进刀压力缸的活塞杆铰接，进刀摆环另一端与所述机座铰接，进刀摆环上设有进刀摆轴，所述拨环上设有供进刀摆轴插入的孔，所述拨环内设有可由进刀摆轴带动其移动的进刀轴承座，在靠近所述转盘一侧的进刀轴承座内设有圆筒形的进刀斜块座，进刀斜块座与进刀轴承座之间设有进刀轴承以使进刀斜块座可相对进刀轴承座转动，所述进刀斜块座与所述转盘固定连接以使转盘可带动进刀斜块座转动；

所述的顶块固定设置在所述进刀斜块座的径向端面上，所述转盘上设有其圆周面可与顶块的斜面相配合的进刀滚轮，进刀滚轮与所述切刀弹性连接以使切刀常态下可复位，当所述进刀摆轴摆动推动所述进刀轴承座移动时从而带动切刀在所述转盘径向的移动。

较优的，所述切刀的数量为至少两个，对称布置在所述转盘的轴心外侧，所述切刀为圆形切刀，在切割时切刀还可绕其轴心被动地自转。

较优的，所述切刀为不可自转的普通切刀。

较优的，所述轴套上供所述摆轴插入的孔为长条形以防止干涉、使所述摆轴在旋转的同时具有一定的摆动行程。

较优的，所述拨环上供所述进刀摆轴插入的孔为长条形孔以防止干涉、使所述进刀摆轴在旋转的同时具有一定的摆动行程。

较优的，所述机座上设有控制所述第一动力装置、第二动力装置以及第三动力装置的计算机控制系统，所述进刀压力缸及工装夹紧压力缸均为液压油缸。

较优的，所述转盘上设有滑座装置，所述切刀安装在滑座装置上，切刀与所述进刀斜块座上的所述顶块传动连接。

本实用新型通过提供一种用于管材分段的切割装置，有益效果如下：通过设置第一动力装置，转盘可带动切刀绕工件轴心旋转进行切割，这样，工件本身不旋转，由转盘带动切刀绕着工件旋转切割，可防止工件表面损伤；工件切断后，其内径不缩口，便于后续的内孔装配；进刀斜块和进刀轴承与转盘同步旋转，可消除轴承因高速旋转而引起故障；第二动力装置可带动切刀进刀补给，切割均匀，工件受力均匀；第三动力装置可紧固工件，加工安全可靠。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步描述。

图1示出本实用新型实施例1安装防护罩后的立体结构；

图2示出本实用新型实施例1移除防护罩后部分零部件的立体结构示意图之一；

图3示出本实用新型实施例1移除防护罩后从另一方向看部分零部件的立体结构；

图4示出本实用新型实施例1移除防护罩后部分零部件的局部剖面结构示意图；

图5示出本实用新型实施例1移除防护罩后部分零部件的剖面结构示意图之一；

图6示出本实用新型实施例1移除防护罩后另一方向看部分零部件的剖面结构示意图；

图7示出本实用新型实施例1部分零部件的爆炸结构图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实施例创造设计思路在于，首先，提供一个可转动的转盘，通过在转盘上安装刀具使其在工作时绕着工件旋转从而实现切割；其次，为了在切割过程中实现进刀，提供一个进刀机构；第三，为了让工件固定安装，工作时工件不动，提供一个夹持工件的机构；为了保证工作的稳定性、安全性、加工的效率、加工质量，分别对上述的三个机构进行合理地设计，下面进行详细说明。

实施例1，参考图1至图7所示，用于管材分段的切割装置，包括有机座1，机座1上设有由第一动力装置驱动的转盘2，转盘2上设有供工件穿出的孔201，转盘2上非轴心位置安装有可被动地自转的圆形的切刀3，这里说的被动地自转意思是切刀本身并无动力驱动其转动，常态下它是静止的，当有外力驱动时它可以顺时针或逆时针转动；为保证加工过程中的进刀，切刀3由第二动力装置驱动以使其可沿转盘2的径向移动，当工件安装穿出于转盘2且切刀3移动至与工件接触、转盘2开始转动后，切刀3绕其轴心自转、绕工件轴心公转对工件进行切割，机座1上固定地设有可通过第三动力装置驱动从而固定工件的夹紧装置。

第一动力装置为设置在机座上的电机4，本实施例中，电机采用Y100L2-2/3KW电机，电机4的输出轴通过三角皮带600与转盘2传动连接，通过皮带传动可以降低设备的噪音，本实施例中，三角皮带的数量为两条，型号为B84"。考虑到切刀的安装需要，转盘2应设计得足够大。当然，作为其它实施方式，电机4与转盘2之间也可以是其它传动连接结构，比如链轮传动。

进一步地，机座1上设有主轴座5，主轴座5安装在机座1的支架板700上，第三动力装置为安装在主轴座5上的工装夹紧压力缸6，主轴座5上设有贯通的孔，在主轴座5上通过轴承23安装有轴向贯通的主轴7，转盘2通过深沟球轴承安装在主轴7一端，夹紧装置包括安装在所述主轴7内轴向贯通、可通过工装夹紧压力缸6驱动其移动的推轴8，推轴8一端固定连接有其内壁带锥面的外锥筒9，外锥筒9内设有可与其相配合、具有弹性爪、用于安装夹模27的夹筒10，当推轴8朝外锥筒9方向移动时夹筒10内缩可夹紧工件，当推轴8朝远离外锥筒9的方向移动时夹筒10外扩复位可释放工件，推轴8内安装有与夹筒10固定连接的后轴11；后轴11末端套装有一轴套12，轴套12上穿设有一工装夹紧摆环13，工装夹紧压力缸6的活塞杆与工装夹紧摆环13一端铰接，工装夹紧摆环13另一端与机座1铰接并以铰接点400作为旋转点，工装夹紧摆环13上设有摆轴14，轴套12上设有供摆轴14插入的孔1201，工装夹紧压力缸6的活塞杆、工装夹紧摆环13、工装夹紧摆环上的摆轴14以及机座1共同形成杠杆机构，摆轴14与推轴8相连接以使当摆轴14移动时可带动推轴8移动。

进一步地，第二动力装置为安装在主轴座5上的进刀压力缸15，主轴座5上安装有拨环16，拨环16上设有进刀摆环17，进刀摆环17一端与进刀压力缸15的活塞杆铰接，进刀摆环17另一端与机座1铰接，进刀摆环17上设有进刀摆轴18，拨环16上设有供进刀摆轴18插入的孔1601，拨环16内设有可由进刀摆轴18带动其移动的进刀轴承座19，在靠近转盘2一侧的进刀轴承座19内设有圆筒形的进刀斜块座20，进刀斜块座20与进刀轴承座19之间设有进刀轴承25以使进刀斜块座20可相对进刀轴承座19转动，进刀斜块座20与转盘2固定连接以使转盘可带动进刀斜块座20转动，具体地，进刀斜块座20与转盘2之间通过销轴28固定连接；

进刀斜块座20的径向端面上固定设有带斜面的顶块21，转盘2上设有其圆周面可与顶块21的斜面相配合的进刀滚轮22，进刀滚轮22与切刀3弹性连接以使切刀3常态下可复位，本实施例中，进刀滚轮22与切刀3之间通过弹簧30弹性连接，当进刀摆轴18摆动推动进刀轴承座19移动时从而带动切刀3在转盘2径向的移动。

本实施例中，切刀3的数量为至少两个，对称布置在转盘2的轴心外侧，切刀的数量应根据工件大小来确定，当薄壁管件的直径越大时候，则可采用更多数量的切刀，对应的，只需采用输出功率更大的电机，同时将转盘的直径变大；多个切刀为相同大小、且多个切刀应设置在同一圆周上，在进刀的时候，多个切刀同步进刀，以保证切割的均匀性

本实施例中，轴套12上供摆轴14插入的孔为长条形以防止干涉、使摆轴14在旋转的同时具有一定的摆动行程。这里所讲的干涉是指，推轴8只能沿其轴向滑动，工装夹紧摆环13在工作工程产生的是摆动，这样摆轴14必然会对推轴8施加朝其径向的力，假如轴套12上供摆轴14插入的孔的大小与摆轴14相当，这样则势必会产生卡死的情况。因此，设置长条形孔，使摆轴14在孔内具有足够的活动余地，同时，工装夹紧摆环13又可以绕其铰接点400转动，则消除了这一产生干涉的隐患。

同样的，如上述轴套12上供摆轴14插入的孔一样的道理，拨环16上供进刀摆轴18插入的孔1601为长条形孔，进刀摆环17可以绕其铰接点500转动，同样避免了产生干涉的隐患。

本实施例中，为了提供加工效率，提高产品的智能化控制，在机座1上设有控制第一动力装置、第二动力装置以及第三动力装置的计算机控制系统400。

本实施例中，转盘2上设有滑座装置，切刀3安装在滑座装置800上，切刀3与进刀斜块座20上的顶块21传动连接。滑座装置800上设有切刀复位弹簧30。为保证切割的安全性，即保证切刀之间不会相碰，在滑座装置800上设置有用于参考的进刀刻度值。

本实施例中，进刀压力缸及工装夹紧压力缸优选采用液压油缸。当然，作为其它的实施方式，也可以采用气缸。

本实施例中，机座1上还设有防护罩200。

本实施例中，机座1上还设有方便加工的照明灯300。

本实施例中，推轴8、后轴11、外锥筒9、夹筒10、主轴7、拨环16及进刀轴承座19均呈筒状，这样设计的目的有两个，首先便于在内侧安装其它零部件，其次，满足一些零部件需要转动的需求。这样，本实施例1的结构紧凑牢固可靠。

本实用新型的工作原理是：参考图2至图6所示，工件安装及夹紧阶段：工装夹紧压力缸6的活塞杆伸出推动工装夹紧摆环13绕铰接点400产生逆时针摆动，于是摆轴14带动推轴8向右滑动，与推轴8固定连接的外锥筒9也向右滑动，外锥筒9从夹筒10的弹性斜面上滑下从而释放夹筒使之复位，此时便可安装夹模27及工件900。当夹模和工件安装好后，工装夹紧压力缸6的活塞杆缩回，拉动工装夹紧摆环13绕铰接点400产生顺时针摆动，设置在工装夹紧摆环13上摆轴14朝左滑动，从而带动推轴8朝左滑动，与推轴8固定连接的外锥筒9也向左滑动，外锥筒9带斜面的内壁从夹筒10的弹性斜面上上升，迫使夹筒10的弹性爪内缩，从而通过夹模夹紧工件。

切刀进刀和退刀阶段：进刀压力缸15的活塞杆伸出，推动进刀摆环17产生逆时针摆动，设置在进刀摆环17上的进刀摆轴18向左滑动，从而推动进刀轴承座19向左滑动，设置进刀轴承座19端部的进刀斜块座20随其向左移动，于是设置在进刀斜块座20上的顶块21迫使进刀滚轮22朝内滑动，进刀滚轮22设置在滑座装置800上从而带动切刀朝内方向进刀，反之，进刀压力缸15的活塞杆缩回，进刀轴承座19与进刀斜块座20同时朝右滑动，顶块21释放进刀滚轮22，在弹簧30的弹力下，切刀3朝外方向复位。

本申请实施例的切割机头中，工件不旋转，可防止工件表面损伤；工件切断后，其内径不缩口，便于后续的内孔装配；进刀斜块和滚轮滚针轴承同步旋转，可消除轴承因高速旋转而引起故障。

当然，作为本实用新型的其它实施方式，切刀3还可以是不能转动的非圆形普通切刀，当选用非圆形普通切刀时候只需保证至少一个即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.用于管材分段的切割装置，包括有机座(1)，其特征在于所述机座(1)上设有由第一动力装置驱动的转盘(2)，所述转盘(2)上设有供工件穿出的孔(201)，所述转盘(2)上非轴心位置安装有切刀(3)，所述切刀(3)由第二动力装置驱动以使其可沿转盘(2)的径向移动，所述第二动力装置上设有带斜面的顶块(21)，顶块(21)在移动过程中设于其上的斜面迫使所述切刀(3)朝垂直于顶块(21)移动的方向滑动进刀，当工件安装穿出于所述转盘(2)且所述切刀(3)移动至与工件接触、所述转盘(2)开始转动后，所述切刀(3)绕工件轴心转动对工件进行切割，所述机座(1)上固定地设有可通过第三动力装置驱动从而固定工件的夹紧装置。

2.根据权利要求1所述的用于管材分段的切割装置，其特征在于所述第一动力装置为设置在所述机座上的电机(4)，电机(4)的输出轴通过带或链与所述转盘(2)传动连接。

3.根据权利要求1所述的用于管材分段的切割装置，其特征在于所述机座(1)上设有主轴座(5)，所述第三动力装置包括安装在主轴座(5)上的工装夹紧压力缸(6)，主轴座(5)上通过轴承安装有轴向贯通的主轴(7)，所述转盘(2)通过轴承安装在主轴(7)一端，所述夹紧装置包括安装在所述主轴(7)内轴向贯通、可通过工装夹紧压力缸(6)驱动其移动的推轴(8)，推轴(8)一端固定连接有其内壁带锥面的外锥筒(9)，外锥筒(9)内设有可与其相配合、具有弹性爪、用于安装夹模的夹筒(10)，当推轴(8)朝所述外锥筒(9)方向移动时所述夹筒(10)内缩可夹紧工件，当推轴(8)朝远离所述外锥筒(9)的方向移动时所述夹筒(10)外扩复位可释放工件，推轴(8)内安装有与所述夹筒(10)固定连接的后轴(11)；所述后轴(11)末端套装有一轴套(12)，轴套(12)上穿设有一工装夹紧摆环(13)，所述工装夹紧压力缸的活塞杆与工装夹紧摆环(13)一端铰接，工装夹紧摆环(13)另一端与所述机座(1)铰接，工装夹紧摆环(13)上设有摆轴(14)，所述轴套(12)上设有供摆轴(14)插入的孔(1201)，工装夹紧压力缸的活塞杆、工装夹紧摆环、工装夹紧摆环上的摆轴以及所述机座共同形成杠杆机构，所述摆轴(14)与所述推轴(8)相连接以使当摆轴(14)移动时可带动推轴(8)移动。

4.根据权利要求1所述的用于管材分段的切割装置，其特征在于所述机座(1)上设有主轴座(5)，所述第二动力装置包括安装在主轴座(5)上的进刀压力缸(15)，主轴座(5)上通过轴承安装有轴向贯通的主轴(7)，所述主轴座(5)上安装有拨环(16)，拨环(16)上设有进刀摆环(17)，进刀摆环(17)一端与所述进刀压力缸的活塞杆铰接，进刀摆环(17)另一端与所述机座(1)铰接，进刀摆环(17)上设有进刀摆轴(18)，所述拨环(16)上设有供进刀摆轴(18)插入的孔(1601)，所述拨环(16)内设有可由进刀摆轴(18)带动其移动的进刀轴承座(19)，在靠近所述转盘(2)一侧的进刀轴承座(19)内设有圆筒形的进刀斜块座(20)，进刀斜块座(20)与进刀轴承座(19)之间设有进刀轴承以使进刀斜块座(20)可相对进刀轴承座(19)转动，所述进刀斜块座(20)与所述转盘(2)固定连接以使转盘可带动进刀斜块座(20)转动；

所述的顶块(21)固定设置在所述进刀斜块座(20)的径向端面上，所述转盘(2)上设有其圆周面可与顶块(21)的斜面相配合的进刀滚轮(22)，进刀滚轮(22)与所述切刀(3)弹性连接以使切刀(3)常态下可复位，当所述进刀摆轴(18)摆动推动所述进刀轴承座(19)移动时从而带动切刀(3)在所述转盘(2)径向的移动。

5.根据权利要求1-4任一项所述的用于管材分段的切割装置，其特征在于所述切刀(3)的数量为至少两个，对称布置在所述转盘(2)的轴心外侧，所述切刀(3)为圆形切刀，在切割时切刀(3)还可绕其轴心被动地自转。

6.根据权利要求1-4任一项所述的用于管材分段的切割装置，其特征在于所述切刀(3)为不可自转的普通切刀。

7.根据权利要求3所述的用于管材分段的切割装置，其特征在于所述轴套(12)上供所述摆轴(14)插入的孔为长条形以防止干涉、使所述摆轴(14)在旋转的同时具有一定的摆动行程。

8.根据权利要求4所述的用于管材分段的切割装置，其特征在于所述拨环(16)上供所述进刀摆轴(18)插入的孔(1601)为长条形孔以防止干涉、使所述进刀摆轴(18)在旋转的同时具有一定的摆动行程。

9.根据权利要求1所述的用于管材分段的切割装置，其特征在于所述机座(1)上设有控制所述第一动力装置、第二动力装置以及第三动力装置的计算机控制系统，所述进刀压力缸及工装夹紧压力缸均为液压油缸。

10.根据权利要求4所述的用于管材分段的切割装置，其特征在于所述转盘(2)上设有滑座装置，所述切刀(3)安装在滑座装置上，切刀(3)与所述进刀斜块座(20)上的所述顶块(21)传动连接。