CN210413011U - 一种不锈钢管相贯线数控等离子切割机 - Google Patents

Abstract

一种不锈钢管相贯线数控等离子切割机，属于切割设备技术领域，解决了现有等离子切割机操作困难且切割的不锈钢管类型单一的问题；其包括切割机床部分、X轴进给传动机构、Y轴进给传动机构、Z轴进给传动机构、离子头部分以及管件夹紧辅助机构，在切割机床部分设置X轴、Y轴、Z轴的进给传动机构，分别调整管件夹紧辅助机构上固定的不锈钢管位置以及切割座上离子头的位置，确定对不锈钢管的切割位置，并使用离子头对不锈钢管相贯线进行数控等离子切割操作；通过在管件夹紧辅助机构分别设置圆管管套和方管连接管套，方便对圆管和方管两种不同类型的不锈钢管进行相贯线数控等离子切割操作，降低成本，提高作业效率。

Description

一种不锈钢管相贯线数控等离子切割机

技术领域：

本实用新型涉及切割设备技术领域，具体是涉及一种不锈钢管相贯线数控等离子切割机。

背景技术：

在机械制造、网架结构、输变电铁塔和建筑钢结构中，常常会看到管管相贯或管与其它形状部件相贯的情形，其中以管管或者管板的相贯最为常见。每一种相贯型式均对应一种相贯曲线，相贯曲线通常是一种复杂的三维空间曲线，相贯曲线的类型主要取决于相贯体的形状、大小和相对位置。因此，工程实际中对管件相贯线的切割和焊接工艺有较高的要求。在对管件进行相贯线切割时，为了加工出满足焊接工艺要求的焊接坡口，实现管管或管板的理想相贯搭接，需要对相贯线进行必要的分析研究。

相贯管材为不锈钢管，且厚度只有1～2mm。薄壁不锈钢管具有机械强度高、耐高温、韧性好、抗腐蚀能力强等特点，广泛应用于生产和生活的各个领域。然而，不锈钢管在切削加工过程中，其塑性变形较大、热强度较高、易与刀具发生粘结。因此，为了减少相贯线切割过程中薄壁钢管的热变形，降低刀具的损坏程度，提高表面切割质量，就需要选择合理的相贯线切割方式。

相贯线切割机主要采用热切割方式。热切割广泛应用于造船、机械制造、网架结构、输变电铁塔、海洋工程和建筑钢结构等方面，其最常用的是火焰切割和等离子切割。火焰切割的切割速度较慢，热影响区较大，热变形也较为明显，生产效率较低，在薄板切割方面存在不足，适用于一般碳钢材料工件的切割。而等离子切割具有切割速度快、切割范围宽、切割精度高等特点，可满足不同材质、不同厚度的金属板材的加工需要。等离子切割主要利用高温、高能量密度的等离子电弧使工件切口处的金属局部熔化或蒸发，并借助等离子的高速动量排除熔融金属，其切割速度快、切割面光洁、热变形小且热影响区较少，所以需求量越来越大。

研究的薄壁不锈钢管的切割方式采用的是切割速度相对较快的等离子切割。目前，等离子切割操作中，其操作的灵活性较差，不锈钢管无法与离子头部分相对移动调整位置，而且，使多为适用于单一类型的不锈钢管切割操作，无法对圆管或方管同时使用，造成作业成本比较高，作业效率降低。

因此，需要提供一种不锈钢管相贯线数控等离子切割机，旨在解决上述问题。

实用新型内容：

针对现有技术存在的不足，本实用新型实施例的目的在于提供一种不锈钢管相贯线数控等离子切割机，以解决上述背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种不锈钢管相贯线数控等离子切割机，包括切割机床部分、X轴进给传动机构、Y轴进给传动机构、Z轴进给传动机构、离子头部分以及管件夹紧辅助机构；

所述切割机床部分包括机床底座以及固定在机床底座上的龙门架，所述机床底座安装有Y轴进给传动机构；Y轴进给传动机构包括两条相互平行设置的Y轴滑动导轨以及设置在Y轴滑动导轨上的工作台，Y轴滑动导轨之间设有Y轴滚珠丝杠，Y轴滚珠丝杠上连接有Y轴滑块，Y轴滑块连接工作台；

所述工作台上设有管件夹紧辅助机构，管件夹紧辅助机构包括轮辊滑动导轨、不锈钢管支撑座以及圆管管套，所述轮辊滑动导轨上设有轮辊滑块，轮辊滑块顶部安装有轮辊支撑架，轮辊支撑架顶部转动设置有辊筒；

所述轮辊滑动导轨一端的工作台上安装有不锈钢管支撑座，不锈钢管支撑座内部设有驱动轴，驱动轴一端连接旋转盘，旋转盘上安装有圆管管套；

所述龙门架上安装有Z轴进给传动机构，Z轴进给传动机构包括Z轴导轨和悬梁臂，Z轴导轨的数量为两根且安装在龙门架两侧内壁上，Z轴导轨上设有Z轴导套，Z轴导套之间连接悬梁臂，悬梁臂中部穿设有Z轴滚珠丝杠；

所述悬梁臂侧面焊接有支撑板，支撑板上安装有X轴进给传动机构，X轴进给传动机构包括X轴滑动导轨和X轴滑块，所述X轴滑块上安装有离子头部分，离子头部分包括切割座和离子头，离子头安装在切割座上。

作为本实用新型进一步的方案，所述Y轴滑动导轨焊接在机床底座上，Y轴滚珠丝杠两端架设在轴承支座上，Y轴滚珠丝杠一端连接Y轴电机。

作为本实用新型进一步的方案，所述工作台平行于机床底座设置且沿Y轴滑动导轨滑动设置。

作为本实用新型进一步的方案，所述轮辊滑块内部安装有轮辊电机，轮辊电机的电机轴上安装有滚轮，滚轮沿轮辊滑动导轨滚动设置。

作为本实用新型进一步的方案，所述轮辊滑动导轨沿X轴向设置，驱动轴外侧连接同步带轮，同步带轮通过同步带连接主轴电机的电机轴的驱动轮，主轴电机安装在不锈钢管支撑座上。

作为本实用新型进一步的方案，所述圆管管套侧面设有连接有若干锁止螺栓。

作为本实用新型进一步的方案，所述Z轴滚珠丝杠顶部连接Z轴电机，Z轴电机安装在龙门架上。

作为本实用新型进一步的方案，所述X轴滑动导轨焊接在支撑板上，X轴滑块沿X轴滑动导轨滑动设置，X轴滑块内穿设有X轴轴滚珠丝杠，X轴轴滚珠丝杠一端连接X轴电机，X轴电机安装在支撑板上。

作为本实用新型进一步的方案，所述切割座连接伸缩杆，伸缩杆连接气缸，气缸安装在X轴滑块上。

作为本实用新型进一步的方案，所述管件夹紧辅助机构还包括方管连接管套，方管连接管套后端为与圆管管套内侧相吻合的圆柱筒，方管连接管套前端为方管连接套，方管连接管套后端设置在圆管管套内，并通过圆管管套侧面的锁止螺栓固定，方管连接管套前端的方管连接套侧面设置有锁止螺栓。

综上所述，本实用新型实施例与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型的不锈钢管相贯线数控等离子切割机，通过在切割机床部分设置X轴、Y轴、Z轴的进给传动机构，分别调整管件夹紧辅助机构上固定的不锈钢管位置以及切割座上离子头的位置，从而确定对不锈钢管的切割位置，并使用离子头对不锈钢管相贯线进行数控等离子切割操作；而且通过在管件夹紧辅助机构分别设置圆管管套和方管连接管套，方便对圆管和方管两种不同类型的不锈钢管进行相贯线数控等离子切割操作，方便快捷，降低成本，提高作业效率。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明：

附图1是一幅较佳实施方式的不锈钢管相贯线数控等离子切割机的结构示意图。

附图2是一幅较佳实施方式的龙门架上支撑板的结构示意图。

附图3是一幅较佳实施方式的轮辊滑块的结构示意图。

附图4是一幅较佳实施方式的圆管管套的结构示意图。

附图5是一幅较佳实施方式的方管连接管套的结构示意图。

图中：1-机床底座、2-Y轴滑动导轨、3-Y轴电机、4-Y轴滚珠丝杠、5-轴承支座、6-Y轴滑块、7-工作台、8-轮辊滑动导轨、9-轮辊滑块、10-轮辊支撑架、11-辊筒、12-轮辊电机、13-不锈钢管支撑座、14-同步带轮、15-主轴电机、16-驱动轴、17-旋转盘、18-圆管管套、19-锁止螺栓、20-方管连接管套、21-龙门架、22-Z轴导轨、23-Z轴导套、24-Z轴滚珠丝杠、25-Z轴电机、26-悬梁臂、27-支撑板、28-X轴滑动导轨、29-X轴电机、30-X轴轴滚珠丝杠、31-X轴滑块、32-气缸、33-伸缩杆、34-切割座、35-离子头。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

实施例1

参见图1～图5，一种不锈钢管相贯线数控等离子切割机，包括切割机床部分、X轴进给传动机构、Y轴进给传动机构、Z轴进给传动机构、离子头部分以及管件夹紧辅助机构；

所述切割机床部分包括机床底座1以及固定在机床底座1上的龙门架21，所述机床底座1安装有Y轴进给传动机构，Y轴进给传动机构包括两条相互平行设置的Y轴滑动导轨2以及设置在Y轴滑动导轨2上的工作台7，Y轴滑动导轨2焊接在机床底座1上，Y轴滑动导轨2之间设有Y轴滚珠丝杠4，Y轴滚珠丝杠4两端架设在轴承支座5上，Y轴滚珠丝杠4一端连接Y轴电机3，所述Y轴滚珠丝杠4上连接有Y轴滑块6，Y轴滑块6连接工作台7，工作台7平行于机床底座1设置且沿Y轴滑动导轨2滑动设置；在Y轴电机3通电启动下，其电机轴驱动相连接的Y轴滚珠丝杠4旋转，Y轴滚珠丝杠4驱动Y轴滑块6并带动工作台7沿Y轴滑动导轨2滑动。

所述工作台7上设有管件夹紧辅助机构，管件夹紧辅助机构包括轮辊滑动导轨8、不锈钢管支撑座13以及圆管管套18，所述轮辊滑动导轨8上设有轮辊滑块9，轮辊滑块9顶部安装有轮辊支撑架10，轮辊支撑架10顶部转动设置有辊筒11，所述轮辊滑块9内部安装有轮辊电机12，轮辊电机12的电机轴上安装有滚轮，滚轮沿轮辊滑动导轨8滚动设置；

优选的，在本实用新型实施例中，所述轮辊滑动导轨8沿X轴向设置，轮辊滑动导轨8一端的工作台7上安装有不锈钢管支撑座13，不锈钢管支撑座13内部设有驱动轴16，驱动轴16外侧连接同步带轮14，同步带轮14通过同步带连接主轴电机15电机轴上的驱动轮，主轴电机15安装在不锈钢管支撑座13上，所述驱动轴16另一端连接旋转盘17，旋转盘17上安装有圆管管套18，圆管管套18侧面设有连接有若干锁止螺栓19；

当对圆管-圆管或圆管-方管组合的不锈钢管进行相贯线等离子切割操作时，圆管一端设置在圆管管套18内，与此同时，通过圆管管套18侧面的锁止螺栓19将其固定；在主轴电机15启动下，主轴电机15的电机轴带动其上驱动轮通过同步皮带带动同步带轮14旋转，从而带动圆管管套18及其上圆管进行转动，调整其旋转角度及旋转方向，主轴电机15为正反转伺服电机；

当不锈钢管进行固定时，轮辊支撑架10上的辊筒11与不锈钢管支撑座13上装夹的不锈钢管底侧相抵并对不锈钢管进行支撑，在轮辊电机12启动驱动滚轮沿轮辊滑动导轨8滑动时，改变轮辊滑块9的位置，进而方便调节辊筒11对不锈钢管不同位置进行支撑，方便对不锈钢管进行支撑以及利于对不锈钢管进一步的切割操作。

所述龙门架21上安装有Z轴进给传动机构，Z轴进给传动机构包括Z轴导轨22和悬梁臂26，所述Z轴导轨22的数量为两根且安装在龙门架21两侧内壁上，Z轴导轨22上设有Z轴导套23，Z轴导套23之间连接悬梁臂26，悬梁臂26中部穿设有Z轴滚珠丝杠24，Z轴滚珠丝杠24顶部连接Z轴电机25，Z轴电机25安装在龙门架21上；当Z轴电机25启动后，其驱动Z轴滚珠丝杠24旋转，并带动悬梁臂26、Z轴导套23沿Z轴导轨22滑动设置，进而方便对悬梁臂26的升降高度进行调节；

所述悬梁臂26侧面焊接有支撑板27，支撑板27上安装有X轴进给传动机构，X轴进给传动机构包括X轴滑动导轨28和X轴滑块31，所述X轴滑动导轨28焊接在支撑板27上，X轴滑块31沿X轴滑动导轨28滑动设置，X轴滑块31内穿设有X轴轴滚珠丝杠30，X轴轴滚珠丝杠30一端连接X轴电机29，X轴电机29安装在支撑板27上；X轴电机29启动并带动X轴轴滚珠丝杠30旋转，X轴轴滚珠丝杠30带动X轴滑块31沿X轴滑动导轨28滑动设置。

所述X轴滑块31上安装有离子头部分，离子头部分包括切割座34和离子头35，所述切割座34连接伸缩杆33，伸缩杆33连接气缸32，气缸32安装在X轴滑块31上，所述切割座34上安装有离子头35。

实施例2

参见图1～图5，一种不锈钢管相贯线数控等离子切割机，包括切割机床部分、X轴进给传动机构、Y轴进给传动机构、Z轴进给传动机构、离子头部分以及管件夹紧辅助机构；与实施例1不同的是，在本实用新型实施例中，所述管件夹紧辅助机构除包括轮辊滑动导轨8、不锈钢管支撑座13以及圆管管套18以外，还包括方管连接管套20，所述轮辊滑动导轨8上设有轮辊滑块9，轮辊滑块9顶部安装有轮辊支撑架10，轮辊支撑架10顶部转动设置有辊筒11，所述轮辊滑块9内部安装有轮辊电机12，轮辊电机12的电机轴上安装有滚轮，滚轮沿轮辊滑动导轨8滚动设置；所述轮辊滑动导轨8沿X轴向设置，轮辊滑动导轨8一端的工作台7上安装有不锈钢管支撑座13，不锈钢管支撑座13内部设有驱动轴16，驱动轴16外侧连接同步带轮14，同步带轮14通过同步带连接主轴电机15电机轴上的驱动轮，主轴电机15安装在不锈钢管支撑座13上，所述驱动轴16另一端连接旋转盘17，旋转盘17上安装有圆管管套18，圆管管套18侧面设有连接有若干锁止螺栓19；

所述方管连接管套20后端为与圆管管套18内侧相吻合的圆柱筒，方管连接管套20前端为方管连接套，方管连接管套20设置在圆管管套18内，并通过圆管管套18侧面的锁止螺栓19固定，在不拆卸圆管管套18的前提下，将其更改为不锈钢管(方管-圆管或方管-方管)的相贯线等离子切割机，在进行相贯线等离子切割操作时，方管一端设置在方管连接管套20内，与此同时，通过方管连接管套20侧面也设置的锁止螺栓19将其固定；在主轴电机15启动下，主轴电机15的电机轴带动其上驱动轮通过同步皮带带动同步带轮14旋转，从而带动方管连接管套20及其上方管进行转动，调整其旋转角度及旋转方向，主轴电机15为正反转伺服电机；

当不锈钢管进行固定时，在轮辊电机12启动驱动滚轮沿轮辊滑动导轨8滑动时，改变轮辊滑块9的位置，进而方便调节辊筒11位置，使其与不锈钢管分离或对不锈钢管不同位置进行支撑，灵活调整辊筒11的应用。

本实用新型的工作原理是：

在对不锈钢管进行等离子切割前，根据不锈钢管的类型选择圆管管套18或方管连接管套20与不锈钢管连接并进行夹紧操作；然后，通过X轴进给传动机构、Y轴进给传动机构、Z轴进给传动机构分别调整管件夹紧辅助机构上固定的不锈钢管位置以及切割座34上离子头35的位置，从而确定对不锈钢管的切割位置，并使用离子头35对不锈钢管相贯线进行数控等离子切割操作。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理，仅是本实用新型的优选实施方式。本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种不锈钢管相贯线数控等离子切割机，包括切割机床部分、X轴进给传动机构、Y轴进给传动机构、Z轴进给传动机构、离子头部分以及管件夹紧辅助机构，其特征在于：

所述切割机床部分包括机床底座(1)以及固定在机床底座(1)上的龙门架(21)，所述机床底座(1)安装有Y轴进给传动机构；Y轴进给传动机构包括两条相互平行设置的Y轴滑动导轨(2)以及设置在Y轴滑动导轨(2)上的工作台(7)，Y轴滑动导轨(2)之间设有Y轴滚珠丝杠(4)，Y轴滚珠丝杠(4)上连接有Y轴滑块(6)，Y轴滑块(6)连接工作台(7)；

所述工作台(7)上设有管件夹紧辅助机构，管件夹紧辅助机构包括轮辊滑动导轨(8)、不锈钢管支撑座(13)以及圆管管套(18)，所述轮辊滑动导轨(8)上设有轮辊滑块(9)，轮辊滑块(9)顶部安装有轮辊支撑架(10)，轮辊支撑架(10)顶部转动设置有辊筒(11)；

所述轮辊滑动导轨(8)一端的工作台(7)上安装有不锈钢管支撑座(13)，不锈钢管支撑座(13)内部设有驱动轴(16)，驱动轴(16)一端连接旋转盘(17)，旋转盘(17)上安装有圆管管套(18)；

所述龙门架(21)上安装有Z轴进给传动机构，Z轴进给传动机构包括Z轴导轨(22)和悬梁臂(26)，Z轴导轨(22)的数量为两根且安装在龙门架(21)两侧内壁上，Z轴导轨(22)上设有Z轴导套(23)，Z轴导套(23)之间连接悬梁臂(26)，悬梁臂(26)中部穿设有Z轴滚珠丝杠(24)；

所述悬梁臂(26)侧面焊接有支撑板(27)，支撑板(27)上安装有X轴进给传动机构，X轴进给传动机构包括X轴滑动导轨(28)和X轴滑块(31)，所述X轴滑块(31)上安装有离子头部分，离子头部分包括切割座(34)和离子头(35)，离子头(35)安装在切割座(34)上。

2.如权利要求1所述的不锈钢管相贯线数控等离子切割机，其特征在于，所述Y轴滑动导轨(2)焊接在机床底座(1)上，Y轴滚珠丝杠(4)两端架设在轴承支座(5)上，Y轴滚珠丝杠(4)一端连接Y轴电机(3)。

3.如权利要求2所述的不锈钢管相贯线数控等离子切割机，其特征在于，所述工作台(7)平行于机床底座(1)设置且沿Y轴滑动导轨(2)滑动设置。

4.如权利要求3所述的不锈钢管相贯线数控等离子切割机，其特征在于，所述轮辊滑块(9)内部安装有轮辊电机(12)，轮辊电机(12)的电机轴上安装有滚轮，滚轮沿轮辊滑动导轨(8)滚动设置。

5.如权利要求1所述的不锈钢管相贯线数控等离子切割机，其特征在于，所述轮辊滑动导轨(8)沿X轴向设置，驱动轴(16)外侧连接同步带轮(14)，同步带轮(14)通过同步带连接主轴电机(15)电机轴上的驱动轮，主轴电机(15)安装在不锈钢管支撑座(13)上。

6.如权利要求5所述的不锈钢管相贯线数控等离子切割机，其特征在于，所述圆管管套(18)侧面设有连接有若干锁止螺栓(19)。

7.如权利要求1所述的不锈钢管相贯线数控等离子切割机，其特征在于，所述Z轴滚珠丝杠(24)顶部连接Z轴电机(25)，Z轴电机(25)安装在龙门架(21)上。

8.如权利要求7所述的不锈钢管相贯线数控等离子切割机，其特征在于，所述X轴滑动导轨(28)焊接在支撑板(27)上，X轴滑块(31)沿X轴滑动导轨(28)滑动设置，X轴滑块(31)内穿设有X轴轴滚珠丝杠(30)，X轴轴滚珠丝杠(30)一端连接X轴电机(29)，X轴电机(29)安装在支撑板(27)上。

9.如权利要求8所述的不锈钢管相贯线数控等离子切割机，其特征在于，所述切割座(34)连接伸缩杆(33)，伸缩杆(33)连接气缸(32)，气缸(32)安装在X轴滑块(31)上。

10.如权利要求1-9任一所述的不锈钢管相贯线数控等离子切割机，其特征在于，所述管件夹紧辅助机构还包括方管连接管套(20)，方管连接管套(20)后端为与圆管管套(18)内侧相吻合的圆柱筒，方管连接管套(20)前端为方管连接套，方管连接管套(20)后端设置在圆管管套(18)内，并通过圆管管套(18)侧面的锁止螺栓(19)固定，方管连接管套(20)前端的方管连接套侧面设置有锁止螺栓(19)。

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