CN2159849Y

CN2159849Y - 火焰氧气自动切割机

Info

Publication number: CN2159849Y
Application number: CN 93218201
Authority: CN
Inventors: 邵玉宝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-07-03
Filing date: 1993-07-03
Publication date: 1994-03-30
Anticipated expiration: 2003-07-03

Abstract

一种火焰氧气自动切割机，由于它采用双主动轮，从动轴可绕固定销轴摆动并在其两端安装活动从动轮，在机壳尾端有可升降的万向轮，连接在电机主轴上的主动蜗杆另一端与齿轮箱体对应内侧壁轴承连接，旋转机构及切割机构均可对调置于机壳两侧，而定位重锤采用活动顶尖，并且它以移相桥触发电路，全波整流控制电机的转速，使电机达到无级变速。所以它既体积小，操作方便，又性能稳定，切割范围大，精度高，质量好，效率高。

Description

本实用新型涉及一种金属切割机，特别是火焰氧气自动切割机。

目前，应用的氧气切割机，它包括行走机构、切割机构、旋转机构及电器控制机构。这种切割机由于在电机轴上固定的主动蜗杆前端是悬空的，在运转过程中，易振动，稳定性较差，而它的切割行走轮是单主动轮，一旦遇到行走平面下凹不平时，主动轮会悬空转动，使切割机停止前进，从而很难保证切割件切口的平整、光滑，导致切割质量较差，生产效率较低。又由于切割机构和旋转机构是固定安装在机壳的一侧，使切割范围特别是园弧切割范围受到限制，难以满足用户的不同要求，而旋转机构的定位重锤其重锤体与顶尖为一整体，灵活性较差，难保证定心的稳定可靠性。同时，又由于电器控制机构采用自耦变压器，其体积大，比较重，又造价高，而且其电源电压是单相半波整流，整流波形的波动较大，效率较低，这样会直接影响切割质量及生产效率。

本实用新型的目的是在于提供一种火焰氧气自动切割机，它能有效地保证主动蜗杆转动的稳定性，并能使旋转机构及切割机构分别左、右对调位置，置于机壳的两侧，又能全波整流，采用移相桥触发电路控制直流电机无级变速，从而可保证切割性能稳定，扩大切割范围，提高切割质量及效率。

其具体解决方案是：一端与电机主轴固定连接的主动蜗杆，其另一端与齿轮箱体相应侧面内壁轴承连接，这样，可减少转动时的振动，以保证蜗杆转动的稳定性。在主动轴两端分别固定连接有槽轮，形成双主动轮，但是，这两主动轮的轮槽直径大、小相等，可保证直线切割时的平稳性，而每一主动轮一侧的轮沿直径比另一侧轮沿直径大，同时在机壳后端设置一可升降的万向轮，这样，在进行园弧切割或遇到工作面不平整时，可保证整机的正常运行及平稳性。在机壳前侧面安装有旋转机构，它的两端可左、右任意调整，同时该旋转机构的定位重锤为活动顶尖，可使切割时定心稳定可靠。在机壳的前上方安装有切割机构，它的左、右两端可以调整，以适应大、小不同的切割半径。在机壳后半部的底板上，通过固定座连接有从动轴，而从动轴与固定座中心通孔采用活动配合，并由固定肖将它们二者连接，在从动轴的两端活动连接有从动槽轮，在行走切割时，从动槽轮可随着从动轴的摆动及自身的自由度调整其运动轨迹，以免卡轨现象。在机壳内腔尾部设置有电器控制机构，它采用移相桥触发电路，全波整流，来控制直流电机的转速，以适应各种切割尺寸规格的要求。其电路图为：变压器初极绕组接电源。其次极移相桥绕组为双线并绕绕组，中间抽头，该中间抽头经可调电阻接整流桥的一输入端，而一开关并接在这一可调电阻的两端，形成电压补偿控制装置，可对移相桥起限流作用，对电源电压起补偿作用，而移相桥绕组的两端分别经一可调电阻及一电容与整流桥的另一输入端连接，整流桥的两输出端分别接可控硅的控制极和阴极，在可控硅的控制极与整流桥的一输出端之间串接一可调电阻，它可限制可控硅控制极的电流及导通角，以保证直流电机在运转速度平稳减慢时，仍能适合切割需要，为了防止可控硅的误导通，在可控硅的控制极和阴极之间并接一电容，同时，可控硅的阴极与直流电机电枢绕组的一端连接，从而形成移相桥触发控制电路，以便控制直流电机的转速。变压器的另一次极电机励磁电枢绕组的两端接一整流桥，而该整流桥的一输出端分别接可控硅阳极和通过一电阻接正、反开关的一公用点，其另一输出端分别接正、反开关的另一公用点及直流电机电枢绕组的另一端，而电机励磁绕组的两端分别接正、反开关的末端，并且在整流桥两输出端及正、反开关两公用点之间接一电容，用以提高功率，稳定工作点。当正、反开关放在正转位置时，电流通过直流电机励磁绕组，电机开始按顺时针方向正转；当正、反开关置于反转位置时，可使直流电机励磁绕组的电流方向改变，致使直流电机反向运转，从而实现直流电机的转速换向。

另外，旋转机构的定位重锤是由重锤体及与其轴承连接的重锤顶尖组成，工作时重锤顶尖可灵活转动。

再则，切割机构是由大齿条固定座，横向穿过大齿条固定座的大齿条及螺纹连接在大齿条一端的丝堵、连有直齿轮端置于大齿条固定座内并与大齿条相啮合且另一端连有手轮的调整立杆，呈基本垂直状通过小齿条固定座连接在大齿条另一端的小齿条及螺纹连接在小齿条上端的小丝堵，连有直齿轮端置于小齿条固定座内并与小齿条相啮合且另一端连有手轮的小齿条调整杆，通过连接头螺纹连接在小齿条下端并可调整的割切架卡构成。

本切割机为小汽车型，体积小，重量轻。由于它采用双主动轮，并且与电机主轴连接的主动蜗杆的另一端与齿轮箱体内壁轴承连接。在可作小幅度摆动的从动轴两端连接有活动从动轮，而可升降的万向轮安装在机壳的尾部，这样，形成一个平稳的行走机构，能使切口平整光洁。由于置于机壳前侧面的旋转机构，其定位重锤为活动顶尖，并且它的两端可左、右调整，而置于机壳前上方的切割机构，其两端可以左、右调整，并且它的切割架卡可任意旋转调整，所以，它园弧切割时，定心稳定，切割直径的范围大，而且垂直90°和斜坡40°以内的切口均可切割。又由于本切割机采用移相桥触发电路控制，全波整流，可使直流电机实现无级变速，所以使行走机构运行平稳可靠，可切割厚度不同的钢板，并且切割质量好，精度高，效率高。同时通过设置在机壳前端的聚光灯，可使切割机在工作场地无光照的情况下，仍能继续工作。

本实用新型的实施例结合附图加以详细说明：

图1为切割机的主视剖视图。

图2为切割机的侧视图。

图3为A－A剖视图。

图4为B－B剖视图。

图5为C－C剖视图。

图6为切割机的电气原理图。

图7为移相桥线路图。

图8为移相桥矢量图。

在图1、图2、图3、图4、图5中，切割机行走机构的传动部件直流电机（1），通过电机座（2）与直流电机（1）连接的齿轮箱体（4），置于齿轮箱体（4）内的传动蜗杆、蜗轮以及主动轴（5），以公知技术连接固定在机壳（7）内前半部的底板（8）上，该底板（8）与机壳通过螺钉固定连接。主动蜗杆（10）的一端与直流电机（1）的主轴用肖子固定连接，另一端经镶嵌在齿轮箱体（4）对应侧面内壁上的轴承（6）与齿轮箱体相连接。主动蜗杆（10）与以公知技术轴承连接于齿轮箱体上的减速器蜗轮（3）相啮合，而减速器蜗杆（9）与主动轴（5）上的蜗轮相啮合，但主动轴（5）以公知技术与齿轮箱体（4）轴承连接。在主动轴（5）的两端分别通过螺钉（31）固定连接两主动槽轮（32），两主动轮（32）的轮槽直径大小相等，而每一主动槽轮一侧的轮沿直径比其另一侧的轮沿直径大。从动轴（36）通过与其肖轴连接的固定座（38）用螺钉（37）固定连接在机壳后半部的底板（8）上。从动轴（36）与固定座（38）的中心通孔活动配合，并可绕固定肖轴（34）摆动，而两从动槽轮（35）通过定位螺钉（33）活动连接在从动轴（36）的两端，可绕从动轴（36）转动及摆动。小型40VA变压器（T）置于机壳（7）内尾部的底板（8）上，而带有调节、控制开关的操作控制板（14）安装在机壳（7）尾部上方内壁上。在机壳（7）的后端面上通过螺钉（12）固定连接有可升降的万向轮（11）。同时，指示灯（HD₁）和电源线插接件（13）也分别设置在机壳（7）的后端面上。在机壳的前方安装有聚光灯（HD₂）。由调整杆（17），套装在调整杆上并且用螺钉（16）与其固定连接的连接头（15），及与连接头（15）螺纹连接的定位重锤体（29），轴承连接在重锤体下端面的顶尖（30）构成的旋转机构，通过调整杆（17）和紧固螺母（28）连接在机壳（7）前侧面。而切割机构通过大齿条固定座（27）螺纹固定连接在机壳（7）前上方中部。但该切割机构是由大齿条固定座（27），带有刻度并横穿大齿条固定座的大齿条（19）及螺纹连接在其一端的大丝堵（18），带有直齿轮端置于大齿条固定座（27）内并与大齿条（19）相啮合的调整立杆（20）及连接在调整立杆（20）另一端的手轮（21），与调整立杆（20）螺纹连接起固定作用的大齿条固定座上盖，经小齿条固定座（24）呈垂直状连接在大齿条（19）另一端的小齿条（22），带直齿轮端置于小齿条固定座（24）内并与小齿条相啮合的调整杆（26）及连接在调整杆（26）另一端的手轮（25），与调整杆（26）螺纹连接，可起固定作用的小齿条固定座上盖，螺纹连接在小齿条上端的小丝堵（23），固定连接在小齿条（22）下端的连接头（40）及通过园头螺母（41）与连接头（40）螺纹连接的割枪架卡（39）构成。

图6中，变压器T的初极接电源，其次极分四个绕组。Q1绕组通过开关K₂控制指示灯DH₁显示，Q₄绕组通过开关K₃控制聚光灯DH₂发光，用于照明，Q₂移相桥绕组为双线并绕绕组，中间抽头为O，两边形成二个桥臂，Q₂移相桥绕组的两端分别接可调电阻R₁及电容C₁，它们二者的末端接点为d，形成另外二个桥臂，从而构成阻容移相桥。中间抽头O经一可调电阻R₂接全波整流桥VD₁的输出端a，而开关K₄并接在可调电阻R₂的两端，形成电压补偿电路。可对移相桥限流，从而对直流电机高速运转时起到上限作用，当电源电压低到170伏时，闭合开关K₄，可提高移相桥的输出电位，使电压得到补偿，从而使直流电机仍能继续正常工作。移相桥的两输出端接全波整流桥VD₁的两输入端a，b，而全波整流桥VD₁的两输出端P、Q接在可控硅V的控制极G和阴极q之间，在可控硅V的控制极G与全波整流桥的输出端P之间串接一可调电阻R₃，用作控制可控硅控制极G的电流及导通角，同时，可控硅的阴极q接直流电机电枢绕组D的“1”端。为了防止可控硅V的误导通，在可控硅的控制极G和阴极q之间跨接一电容C₂。Q₃绕组为直流电机的供用电源绕组。它的两端并接一全波整流桥VD₂，该整流桥的输出端S分别接可控硅V的阳极及通过电阻R₄接正、反开关的公用点X，另一输出端Z分别接正、反开关的另一公用点Y及直流电机电枢绕组D的“4”端，正、反开关的末端F和e分别接直流电机励磁绕组的输入端“2”和“3”。为了提高功率，使直流电机的工作点得到稳定，在整流桥VD₂两输出端S、Z与正反开关两公用点X、Y之间接一电容C₃。

图7、图8，显示了移相桥触发电路的相位变化，图中电源电压为U₁（UAE），移相桥两输出端a，b的输出电压为U₂（Uab），以电源电压U₁为直径，移相桥输出电压U₂为半径，构成移相桥输出电压矢量图。从图中可以看出可调电阻R₁及电容C₁上的电压始终相差90度，即电源电压U₁与同一时间所对应的移相桥输出电压U₂始终相差90度。当可调电阻R₁及电容C₁的值发生变化时，b点将沿着半园轨迹移动，从而使电源电压U₁和移相桥输出电压U₂之间的相位发生变化。若可调电阻R₁为零值时，b点移到n处，此时移相桥输出电压U₂与电源电压U₁同相位。随着可调电阻R₁值的增加，b点将沿着半园轨迹按顺时针方向移动，移相桥输出电压U₂的最大值比电源电压U₁的最大值落后一些，形成它们二者之间的相位差，可调电阻R₁的值越大，它们二者的相位差就越大，可调电阻R₁达到极限值时，b点与m点重合，移相桥输出电压U₂后移180度。当移相桥输出电信号触发可控硅V导通时，使直流电机运转，随着可控硅V导通角大小的改变，而使直流电机电枢绕组上的电流改变，直流电机的转速也改变。

工作时，首先将旋转机构及切割机构调到所需位置，然后闭合电源开关K₁，变压器T接通电流，再闭合开关K₂及K₃，指示灯DH₁显示，聚光灯DH₂发光亮，变压器T通电，此时直流电机的励磁绕组“2”和“3”得到固定电压。调整可调电阻R₁的值，变压器T初极绕组电压U1与次极移相桥绕组Q₂的输出电压U₂之间的相位发生变化，可调电阻R₁的值调的越大，它们二者之间的相位差就越大，此时，可控硅V的导通角变化也越大，使直流电机电枢绕组D上的电流大小改变，从而改变直流电机的转速，使其实现无级变速，以适应切割不同厚度的切割件时所需要的各种转速。变压器T次极绕组Q₃控制正、反开关，把正、反开放在正转位置，即将正、反开关的公用点X接正、反开关的首端E，而公用点Y接正、反开关的另一首端f，则电流通过直流电机的励磁绕组“3”和“2”，此时，直流电机按顺时针方向正转。反之，把正、反开关置于反转位置，即使正、反开关的公用点X接正、反开关的末端F、公用点Y接正、反开关的另一末端e，使励磁绕组的电流方向改变，则电流通过励磁绕组“2”和“3”，从而使直流电机反转，以实现直流电机的转速换向。切割工作完毕，将可调电阻R₁调置零位，这时可调电阻R₁和电容C₁上的电压相差90度，移相桥输出电压U₂与电源电压U₁同相位，此时，可控硅V的控制极G控制移相桥的输出电压，可控硅就自行关断，直流电机停止运转，切割工作结束。这时，打开开关K₁，切断电源，指示灯及聚光灯均熄灭。

Claims

1、一种火焰氧气自动切割机，它包括行走机构，固定连接在行走机构机壳前侧面的旋转机构，固定连接在行走机构机壳前上方的切割机构及电器控制机构，其特征在于与电机(1)主轴固定连接的主动蜗杆(10)的另一端与齿轮箱体(4)相应侧面内壁轴承连接，在主动轴(5)两端分别固定连接有槽轮(31)构成双主动轮，而两主动轮(31)的轮槽直径大小相等，但每一主动轮一侧的轮沿直径比其另一侧的轮沿直径大，在机壳(7)的后端设置有可升降的万向轮(11)，在机壳(7)的前侧面安装有旋转机构，它的两端可左、右调整，同时，该旋转机构的定位重锤为活动顶尖(30)，在机壳(7)的前上方安装有切割机构，它的两端可左、右调整，通过固定座(38)固定连接在机壳(7)后半部底板(8)上的从动轴(36)，与固定座(38)的中心通孔活动配合，并由固定肖轴(34)将它们二者连接，在从动轴(36)的两端活动连接有从动槽轮(35)，而电器控制机构设置在机壳(7)内腔尾部，它采用移相桥触发电路，全波整流，来控制直流电机的转速，其电路图为，变压器T初极绕组接电源，次极移相桥绕组Q₂为双线并绕绕组，中间抽头为O，该中间抽头O经可调电阻R2接整流桥VD₁的一输入端a而开关K₄并接在可调电阻R₂的两端，形成电压补偿电路，可对移相桥起限流作用，对电源电压起补偿作用，移相桥绕组Q₂的两端分别经可调电阻R1及电容C1与整流桥VD₁的另一输入端b连接，而整流桥VD₁的两输出端分别接可控硅V的控制极G和阴极q，在可控硅V的控制极G与整流桥VD₁的输出端p之间串接一可调电阻R₃，用作控制可控硅控制极G的电流及导通角，为了防止可控硅的误导通，在可控硅的控制极G和阴极q之间并接一电容C₂，同时，可控硅的阴极q与直流电机电枢绕组D的一端连接，从而形成移相桥触发控制电路，可控制直流电机的转速，而且次极励磁电枢绕组Q₃的两端接一整流桥VD₂，而整流桥VD₂的一输出端S分别接可控硅V的阳极和通过电阻R₄接正、反开关的公用点X，另一输出端Z分别接正、反开关的另一公用点Y及直流电机电枢绕组D的另一端，同时，直流电机励磁绕组的两输入端“2”和“3”分别接正、反开关的末端F和e，并且在整流桥VD₂两输出端S、Z与正、反开关两公用点X、Y之间接一电容C₃，以便提高功率，当正、反开关放在正转位置时，电流通过直流电机励磁绕组，电机开始按顺时针方向正转，若正、反开关置于反转位置时，可使直流电机励磁绕组的电流方向改变，导致电机反向运转，从而实现直流电机转速的换向。

2、如权利要求1所述的切割机，其特征在于旋转机构定位重锤的顶尖（30）与重锤体（29）的一端轴承连接。

3、如权利要求1所述的切割机，其特征在于切割机构是由大齿条固定座（27），横向穿过大齿条固定座的大齿条（19）及螺纹连接在其一端的大丝堵（18），带有直齿轮端置于大齿条固定座（27）内并与大齿条（19）相啮合的调整立杆（20），连接在调整立杆（20）另一端的手轮（21），与调整立杆（20）螺纹连接起固定作用的大齿条固定座上盖，呈基本垂直状并通过小齿条固定座（24）连接在大齿条（19）另一端的小齿条（22）及螺纹连接在小齿条（22）上端的小丝堵（23），连有直齿轮端置于小齿条固定座（24）内并与小齿条相啮合且另一端连有手轮（25）的小齿条调整杆（26），通过连接头（40）螺纹连接在小齿条（22）下端的可调割抢架卡（39）构成。