CN207326145U - 一种低成本无绳电源小车式气割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种低成本无绳电源小车式气割机，属于切割中低碳钢中厚板材气割机领域，其通过使用外置蓄电锂电池代替市电作为供给动力电源，在电路设计中添加了宽电压输入的调压稳压电路和PWM调速模块，使小车无需使用电源线连接市电电源且能保持稳定的工作电压状态，保证气割机工作稳定。本实用新型提供的小车式气割机具有设计合理、使用方便、用电安全、不需要连接电源线和低成本的优点。

Description

一种低成本无绳电源小车式气割机

技术领域

本实用新型属于切割中低碳钢中厚板材气割机领域，尤其涉及一种以无绳蓄电池为供给电源的低成本无绳电源小车式气割机。

背景技术

在工业制造业中，特别是造船、钢构、桥梁、机械制造及其他需要使用大型钢板的工业制造业中，经常需要将大件原料钢板按规定尺寸进行切割，而在切割过程中其中一种常用的工具是小车式气割机，如机械行业标准JB-T 7436-1994中提到的小车式气割机。传统的小车式气割机采用的是外接市电作为电源供给，但其必须连接电源线。电源线太短则会严重限制气割机的移动范围，加大了工作难度和影响了工作效率，电源线太长则会加大铺设电线和导轨的难度和提高了生产成本。同时由于气割机工作过程中不断改变位置，所以在工作中经常需要重新对电源线进行整理，否则会造成电源线胡乱缠绕，影响工作效率及用电安全。

实用新型内容

基于现有技术存在上述问题，本实用新型提供一种低成本无绳电源小车式气割机，其通过使用外置蓄电锂电池代替市电作为供给动力电源，在电路设计中添加了宽电压输入的调压稳压电路和PWM调速模块，使小车无需使用电源线连接市电电源且能保持稳定的工作电压状态，保证气割机工作稳定。本实用新型提供的小车式气割机具有设计合理、使用方便、用电安全、不需要连接电源线和低成本的优点。

本实用新型通过以下技术方案达到上述目的：

一种低成本无绳电源小车式气割机，其包括小车主体、驱动系统、割炬具及气路系统、机臂机构装置、电源系统、操作系统、电气系统和导轨，所述的电源系统采用蓄电池作为供电电源，并添加了调压稳压模块，锂电池先接入电气系统中的调压稳压模块，调压稳压模块再向气割机的其他系统供电。

其中，所述的小车主体包括小车外壳体、拉手、隔热底板组件和火焰隔离板组件；其中两个拉手分别在小车外壳体的前端和后端作推拉及搬提小车使用；三层叠装结构的隔热底板组件的中间夹有隔热石棉纸板层，并通过螺钉固定安装在小车外壳体的底部，隔离钢板放射的热量传送给小车外壳体；三层叠装结构的火焰隔离板组件的中间夹有隔热石棉纸板层，并通过螺栓固定安装在小车外壳体与割炬具相近的侧面上，隔开割炬与小车外壳体，阻止火焰接触小车外壳体及隔离火焰热量传送给小车外壳体；

所述的驱动系统包括离合手柄机构、传动减速机构、车轮、电机；其中离合手柄机构固定安装在小车外壳体上，并连接到传动减速机构，控制传动减速机构与电机齿合或者分离，传动减速机构和电机固定安装在小车外壳体内驱动系统中的基准位置上；车轮通过轮轴安装在传动减速机构的两端，电机通过传动减速机构的轮轴带动车轮转动；

所述的割炬具及气路系统包括气体分配器开关总成、胶管组件、割炬具、割咀；其中胶管组件的一端通过螺纹接头分别密封连接到气体分配器开关总成的输出接口，胶管组件的另一端通过螺纹接头分别密封连接到割炬具的输入接口，割咀通过割炬具的火口螺母安装到割炬具的火口端；

所述的机臂机构装置包括臂柱、臂套组件、齿条轴、YZ移动装置、万向炬夹装置；其中臂柱垂直固定安装在小车外壳体上端平面，支承整套机臂机构装置；机臂机构装置通过能以臂柱为轴芯360°旋转活动的方式安装在臂柱上，通过安装在机臂机构装置上的臂套组件的球柄螺钉锁紧能够固定在任意角度位置；齿条轴以能够水平横向移动的方式安装在臂套组件上，通过臂套组件上的手轮进行移动调节，YZ移动装置通过移动座组件安装在齿条轴上；万向炬夹装置安装在YZ移动装置上，万向炬夹装置通过YZ移动装置的移动手轮能够作竖向和横向移动；万向炬夹装置上的炬夹夹紧气路系统上的割炬具，通过松开或锁紧万向炬夹上的螺钉使割炬具作前后左右角度摆动并锁定；

所述的电源系统包括电池防护罩、宽电压锂电池组、锂电池充放电保护板、充电插头、放电插头和锂电池充电器；其中电池防护罩固定安装在小车外壳体错开割炬具的外表面上，宽电压锂电池组嵌入电池防护罩內；电池充放电保护板嵌入到宽电压锂电池组中，并装于一体，宽电压锂电池组通过电池充放电保护板引出电源线连接到放电插头，放电插头再连接到操作系统电源插座提供电源给电气系统工作；锂电池充电器一端输入通过电线及插头连接市电，另一端输出通过电线及充电器插头连接到宽电压锂电池组上的充电插头进行电池充电；

所述的操作系统包括操作面板、电源插座、电源开关、电量电压显示器、速度调整电位器、速度数码显示器和前进后退倒顺开关；其中操作面板安装在小车外壳体上端表面，电源插座、电源开关、电量电压显示器、速度调整电位器、速度数码显示器和前进后退倒顺开关固定安装在操作面板上；电源插座与电源系统的放电插头连接输入电源；电源插座的输出脚正极串联连接到电源开关，经过电源开关的电源正极连接到电量电压显示器的输入正极接口，再连接到电气系统的调压稳压模块的电源输入正极接口，电源插座输出脚负极连接到电量电压显示器的输入负极接口，电量电压显示器再连接到电气系统中的调压稳压模块的电源输入负极接口；速度调整电位器和速度数码显示器通过接插件连接到电气系统的PWM调速模块，PWM调速模块输出正负极分别与前进后退倒顺开关连接，再连接到驱动系统的电机，拨动开关控制小车的前进和后退，实现通过操作面板可以控制小车的开关、快慢、前进和后退，在操作面板表面装有各功能数值显示器，能够直接读取小车实时运行状态数值；

电量电压显示器实时显示当前的宽电压锂电池电压和电量，使用数字显示电压，使用8段色条LED灯显示电量，电池在欠压时输出自动关闭，电池关闭后通过充电恢复正常；速度数码显示器在工作状态下，实时显示PWM调速模块输出脉宽电压的百分比值；

所述的电气系统包括调压稳压模块和PWM调速模块；其中调压稳压模块和PWM调速模块分别通过支架固定安装在操作系统下方小车外壳体内，调压稳压模块的电源输入接口连接电源开关，输出接口连接到PWM调速模块及气割机其他用电系统的输入接口，PWM输出电源接口连接到前进后退倒顺开关, 前进后退倒顺开关再连接电机输入接口，调压稳压模块为PWM调速模块提供稳定的电压电源输出，PWM调速模块在工作状态时输出可调脉宽电压给电机驱动小车车轮，使小车实行无级行进；

所述的导轨是表面有两条与车轮对应的凹槽的平直钢板，钢板一端具有凸字接口，另一端具有对应的凹字接口。

其中，所述的宽电压锂电池组的电压输出范围是DC10-48V；所述的调压稳压模块的电压输入范围是DC8-60V，输出电是可调节的DC10-110V。所述的PWM调速模块的电压输入范围是DC10-110V，输出范围是0-100%，控制频率15KHZ。

优选地，所述的宽电压锂电池组的电压输出是DC24V；所述的调压稳压模块的电压输入是DC24V，输出电压是可调节的DC10-36V。所述的PWM调速模块的电压输入是DC10-36V，输出范围是0-100%，控制频率15KHZ。

其中，所述的电源系统中的电池防护罩包括电池防护外罩和电池防护内罩，电池防护外罩用螺钉固定安装在小车外壳体错开割炬具的外表面上；电池防护內罩装上宽电压锂电池组，再插入电池防护外罩的卡槽内，通过內罩扣耳扣紧电池防护外罩固定，将整个宽电压锂电池组封闭在一个金属壳体內，保护锂电池组。

其中，所述的电池充放电保护板设计了限制最大充电电流电路、限制最大充电电压电路、放电过流保护电路、短路保护电路和放电欠压保护电路，使在充电过程保护板自动限制最大充电电流，在充电饱和时自动限制最大充电电压；在放电过程起到放电过流和短路保护的作用，即使意外发生短路，通过保护板放电过流保护自动切断放电电源，放电欠压保护使电池组在放电电压使用到预设值时自动关闭电源输出，充电再恢復电源输出。

其中，所述的一种低成本无绳电源小车式气割机还包括电量电压显示器防护玻璃和速度数码显示器防护玻璃，通过耐温硅橡胶粘合在对应的显示器的安装框上，保护显示器界面不受外力损坏。

附图说明

图1，一种低温低成本无绳电源小车式气割机的结构示意图。

图2，一种低温低成本无绳电源小车式气割机小车内部结构图。

图3，一种低成本无绳电源小车式气割机（带充电器）小车操作面板示意图。

图4，一种低成本无绳电源小车式气割机主要电路连接图。

附图中的虚线部分为本实用新型被遮挡的的结构，为方便理解而用虚线标出。

具体实施例

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的描述。

实施例一：低成本无绳电源小车式气割机（一）。

如图1-4所示的一种低成本无绳电源小车式气割机，其包括小车主体、驱动系统19、割炬具及气路系统26、机臂机构装置23、电源系统2、操作系统7、电气系统15和导轨31，所述的小车主体包括小车外壳体1、拉手101、隔热底板组件102和火焰隔离板组件；其中两个拉手101分别通过螺钉固定安装在小车外壳体1的前端和后端；三层叠装结构的隔热底板组件102的中间夹有隔热石棉纸板层，并通过螺钉固定安装在小车外壳体1的底部；三层叠装结构的火焰隔离板组件的中间夹有隔热石棉纸板层，并通过螺栓固定安装在小车外壳体1与割炬具2603相近的左侧外表面上，隔开割炬与小车外壳体1；

所述的驱动系统19包括离合手柄机构6、传动减速机构1901、车轮、电机2001；其中离合手柄机构6固定安装在小车外壳体1上，并连接到传动减速机构1901 ，控制传动减速机构1901与电机2001齿合或者分离，传动减速机构1901和电机2001固定安装在小车外壳体1内驱动系统19壳体的基准位置上；车轮分为主动轮1902和方向轮21,主动轮1902通过轮轴安装在传动减速机构1901的两端,方向轮21安装在小车外壳体1前端；

所述的割炬具及气路系统26包括气体分配器开关总成2601、胶管组件2602、割炬具2603、割咀2604；其中胶管组件2602的一端通过螺纹接头分别密封连接到气体分配器开关总成2601的输出接口，胶管组件2602的另一端通过螺纹接头分别密封连接到割炬具2603的输入接口，割咀2604通过割炬具2603的火口螺母安装到割炬具2603的火口端；

所述的机臂机构装置23包括臂柱22、臂套组件2301、齿条轴2302、YZ移动装置24、万向炬夹装置25；其中臂柱22垂直固定安装在小车外壳体1上端平面，支承整套机臂机构装置23；机臂机构装置23通过能以臂柱22为轴芯360°旋转活动的方式安装在臂柱22上，通过安装在机臂机构装置23上的臂套组件2301的球柄螺钉锁紧能够固定在任意角度位置；齿条轴2302以能够水平横向移动的方式安装在臂套组件2301上，通过臂套组件2301上的手轮进行移动调节，YZ移动装置24通过移动座组件安装在齿条轴2302上；万向炬夹装置25安装在YZ移动装置24上，万向炬夹装置25通过YZ移动装置24的移动手轮2401能够作竖向和横向移动；万向炬夹装置25上的炬夹夹紧气路系统上的割炬具2603，通过松开或锁紧万向炬夹上的螺钉使割炬具2603作前后左右角度摆动并锁定；

所述的电源系统2包括电池防护罩、宽电压锂电池组3、锂电池充放电保护板301、充电插头302、放电插头303和锂电池充电器4；其中电池防护罩包括电池防护外罩201和电池防护内罩202，电池防护外罩201用螺钉固定安装在小车外壳体1右侧外表面上；电池防护内罩202装上宽电压锂电池组3，再插入电池防护外罩201的卡槽内，通过內罩扣耳扣紧电池防护外罩201固定；锂电池充放电保护板301嵌入到宽电压锂电池组3中，并装于一体，宽电压锂电池组3通过锂电池充放电保护板301引出电源线连接到放电插头303，放电插头303再连接到操作系统7电源插座8提供电源给电气系统15工作；锂电池充电器4一端输入通过电线及插头连接市电，另一端输出通过电线及充电器插头401连接到宽电压锂电池组3上的充电插头302；

所述的操作系统7包括操作面板701、电源插座8、电源开关9、电量电压显示器10、速度调整电位器11、速度数码显示器12和前进后退倒顺开关5；其中操作面板701安装在小车外壳体1上端表面，电源插座8、电源开关9、电量电压显示器10、速度调整电位器11、速度数码显示器12和前进后退倒顺开关5固定安装在操作面板701上；电源插座8与电源系统2的放电插头303连接输入电源；电源插座8的输出脚正极串联连接到电源开关9，经过电源开关9的电源正极连接到电量电压显示器10的输入正极接口，再连接到电气系统15的调压稳压模块16的电源输入正极接口，电源插座8输出脚负极连接到电量电压显示器10的输入负极接口，电量电压显示器10再连接到电气系统15调压稳压模块16的电源输入负极接口；速度调整电位器11和速度数码显示器12通过接插件连接到电气系统15的PWM调速模块17，PWM调速模块17输出正负极分别与前进后退倒顺开关5连接，再连接到驱动系统19的电机2001，拨动开关控制小车的前进和后退；电量电压显示器10实时显示当前的宽电压锂电池电压和电量，使用数码显示电压，使用8格色条LED灯显示电量，在欠压时自动关闭输出电源；速度数码显示器12在工作状态下实时显示PWM调速模块17输出脉宽电压的百分比值；

所述的电气系统15包括调压稳压模块16和PWM调速模块17；其中调压稳压模块16和PWM调速模块17分别通过支架固定安装在小车外壳体1内，调压稳压模块16的电源输入接口连接电源开关9，输出接口连接到PWM调速模块17及气割机其他用电系统的输入接口，PWM输出电源接口连接到前进后退倒顺开, 前进后退倒顺开再连接到电机2001输入接口；

所述的导轨31是长1800mm、宽170mm和厚4mm的平直钢板，在平直钢板表面通过机械加工出两条对称的、宽为5mm、深度为2.5mm、并且两边倒角1.5x45度的直线槽，两条直线槽相距离140mm，将小车车轮和方向轮21放置在导轨31槽内作直线导向运动，并在导轨31的两端分别通过冲剪方式加工出一个凸字接口和一个凹字接口，用于导轨31速续接驳使用。

作为优选实施例，宽电压锂电池组3的电压输出是DC12V, 所述的调压稳压模块16电压输入是DC12V, 输出电压是可调节的DC12-36V；所述的PWM调速模块17的电压输入是DC10-36V，输出范围是0-100%，控制频率15KHZ。

作为优选实施例，所述的电池充放电保护板设计了限制最大充电电流电路、限制最大充电电压电路、放电过流保护电路、短路保护电路和放电欠压保护电路。

作为优选实施例，操作面板701上还设置有电量电压显示器10防护玻璃和速度数码显示器12防护玻璃，通过RTV硅橡胶粘合在对应的显示器的安装框上。

其他没详细描述的机械部分结构均为现有技术，具体结构可参考机械行业标准JB-T 7436-1994中提到的小车式气割机及机械手册。

实施例二：低成本无绳电源小车式气割机（二）。

与实施例一中的低成本无绳电源小车式气割机相比，本实施例中的低成本无绳电源小车式气割机不同的地方在于其各部件的输入和输出电源电压不同，详细如下 ：

所述的宽电压锂电池组3的电压输出是DC48V；所述的调压稳压模块16的电压输入是DC 48V，输出电压是可调节的DC10-110V, 所述的PWM调速模块1717的电压输入是DC10-110V,输出范围是0-100%，控制频率15KHZ。

实施例三：低成本无绳电源小车式气割机（三）

与实施例一和二中的低成本无绳电源小车式气割机相比，本实施例中的低成本无绳电源小车式气割机不同的地方在于其各部件的输入和输出电源电压不同，详细如下 ：

其中，所述的宽电压锂电池组3的电压输出是DC24V；所述的调压稳压模块16的电压输入是DC24V，输出电压是可调节的DC10-60V。所述的PWM调速模块17的电压输入是DC6-60V,输出范围是0-100%.控制频率15KHZ。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种低成本无绳电源小车式气割机，其包括小车主体、驱动系统、割炬具及气路系统、机臂机构装置、电源系统、操作系统、电气系统和导轨，其特征在于，所述的电源系统采用蓄电池作为供电电源，并添加了调压稳压模块，锂电池先接入电气系统中的调压稳压模块，调压稳压模块再向气割机的其他系统供电。

2.根据权利要求1所述的一种低成本无绳电源小车式气割机，其特征在于：所述的小车主体包括小车外壳体、拉手、隔热底板组件和火焰隔离板组件；其中两个拉手在小车外壳体的前端和后端；三层叠装结构的隔热底板组件的中间夹有隔热石棉纸板层，并通过螺钉固定安装在小车外壳体的底部；三层叠装结构的火焰隔离板组件的中间夹有隔热石棉纸板层，并通过螺栓固定安装在小车外壳体与割炬具相近的侧面上，隔开割炬具与小车外壳体；

所述的驱动系统包括离合手柄机构、传动减速机构、车轮、电机；其中离合手柄机构固定安装在小车外壳体上，并连接到传动减速机构，控制传动减速机构与电机齿合或者分离，传动减速机构和电机固定安装在小车外壳体内驱动系统中的基准位置上；车轮通过轮轴安装在传动减速机构的两端，电机通过传动减速机构的轮轴带动车轮转动；

所述的割炬具及气路系统包括气体分配器开关总成、胶管组件、割炬具、割咀；其中胶管组件的一端通过螺纹接头分别密封连接到气体分配器开关总成的输出接口，胶管组件的另一端通过螺纹接头分别密封连接到割炬具的输入接口，割咀通过割炬具的火口螺母安装到割炬具的火口端；

所述的机臂机构装置包括臂柱、臂套组件、齿条轴、YZ移动装置、万向炬夹装置；其中臂柱垂直固定安装在小车外壳体上端平面，支承整套机臂机构装置；机臂机构装置通过能以臂柱为轴芯360°旋转活动的方式安装在臂柱上，通过安装在机臂机构装置上的臂套组件的球柄螺钉锁紧能够固定在任意角度位置；齿条轴以能够水平横向移动的方式安装在臂套组件上，通过臂套组件上的手轮进行移动调节，YZ移动装置通过移动座组件安装在齿条轴上；万向炬夹装置安装在YZ移动装置上，万向炬夹装置通过YZ移动装置的移动手轮能够作竖向和横向移动；万向炬夹装置上的炬夹夹紧气路系统上的割炬具，通过松开或锁紧万向炬夹上的螺钉使割炬具作前后左右角度摆动并锁定；

所述的电源系统包括电池防护罩、宽电压锂电池组、锂电池充放电保护板、充电插头、放电插头和锂电池充电器；其中电池防护罩固定安装在小车外壳体错开割炬具的外表面上，宽电压锂电池组嵌入电池防护罩內；锂电池充放电保护板嵌入到宽电压锂电池组中，并装于一体，宽电压锂电池组通过锂电池充放电保护板引出电源线连接到放电插头，放电插头再连接到操作系统电源插座提供电源给电气系统工作；锂电池充电器一端输入通过电线及插头连接市电，另一端输出通过电线及充电器插头连接到宽电压锂电池组上的充电插头进行电池充电；

所述的操作系统包括操作面板、电源插座、电源开关、电量电压显示器、速度调整电位器、速度数码显示器和前进后退倒顺开关；其中操作面板安装在小车外壳体上端表面，电源插座、电源开关、电量电压显示器、速度调整电位器、速度数码显示器和前进后退倒顺开关固定安装在操作面板上；电源插座与电源系统的放电插头连接输入电源；电源插座的输出脚正极串联连接到电源开关，经过电源开关的电源正极连接到电量电压显示器的输入正极接口，再连接到电气系统的调压稳压模块的电源输入正极接口，电源插座输出脚负极连接到电量电压显示器的输入负极接口，电量电压显示器再连接到电气系统中的调压稳压模块的电源输入负极接口；速度调整电位器和速度数码显示器通过接插件连接到电气系统的PWM调速模块，PWM调速模块输出正负极分别与前进后退倒顺开关连接，再连接到驱动系统的电机，拨动开关控制小车的前进和后退；

所述的电气系统包括调压稳压模块和PWM调速模块；其中调压稳压模块和PWM调速模块分别通过支架固定安装在操作系统下方小车外壳体内，调压稳压模块的电源输入接口连接电源开关，输出接口连接到PWM调速模块及气割机其他用电系统的输入接口，PWM输出电源接口连接到前进后退倒顺开关, 前进后退倒顺开关再连接电机输入接口；

所述的导轨是表面有两条与车轮对应的凹槽的平直钢板，钢板一端具有凸字接口，另一端具有对应的凹字接口。

3.根据权利要求1所述的一种低成本无绳电源小车式气割机，其特征在于，所述的电源系统中的电池防护罩包括电池防护外罩和电池防护内罩，电池防护外罩用螺钉固定安装在小车外壳体错开割炬具的外表面上；电池防护內罩装上宽电压锂电池组，再插入电池防护外罩的卡槽内，通过內罩扣耳扣紧电池防护外罩固定。

4.根据权利要求2所述的一种低成本无绳电源小车式气割机，其特征在于，所述的锂电池充放电保护板设计了限制最大充电电流电路、限制最大充电电压电路、放电过流保护电路、短路保护电路和放电欠压保护电路。

5.根据权利要求2-4任一所述的一种低成本无绳电源小车式气割机，其特征在于，其还包括电量电压显示器防护玻璃和速度数码显示器防护玻璃，通过耐温硅橡胶粘合在对应的显示器的安装框上。