CN85102879B - 全自动液压切管机 - Google Patents

Abstract

一种切割各种管径的全自动液压切管机，其属于机械切管装置。该切管机通过齿条一齿轮机构将夹紧机构和进给机构联系在一起，在切割不同直径的管子时，不用进行快速行程调整，使该机便于切割各种管径。它具有结构简单，自动化程度高的特点。该切管机能广泛应用于管子加工流水线和少批量多品种的切割管件的生产中。

Description

全自动液压切管机

一种用于不同管径的全自动液压切管机，属于具有旋转刀盘的切管装置。

在现有技术中，一般采用全自动液压切管机以满足大规模生产切管的需要。美国在1966年10月4日批准的3276301号专利就是这样一种全自动液压切管机，该切管机由主驱动装置、旋转空心主轴、切削进给装置、控制装置、旋转刀盘和工件夹紧装置组成。主驱动装置是由电机、皮带变速装置和齿轮变速装置组成的;旋转空心主轴是由主驱动装置带动，而且被切管材从中穿过;由动力油缸带动的摇臂机构使位于旋转空心主轴上的滑动套筒沿主轴轴向运动，使滑动套筒内的摇臂机构驱动刀具在主轴的径向上移动，进行切管;控制切削进给装置动作的控制装置由二个可调触点和二个行程开关组成;通过行程开关的线路，控制了由油泵电磁阀和动力油缸组成的液压系统;旋转刀盘安装在主轴的一端，上面装有两把刀具，并与主轴一同回转，刀具在控制装置和切削进给装置的控制下，沿旋轴主轴的径向作快进、工进、快退的进给运动;工件夹紧装置安装在旋转刀盘的对面，由动力油缸带动。这种切管机没有把工件夹紧装置和切削进给装置有机地联系在一起，因此，在切削不同直径的管子时，每次都必须调节触点或行程开关。

本发明的目的在于：制作一种可以切割不同管径、简化切削进给控制调整的全自动液压切管机。

本发明的技术解决方案是：一种全自动液压切管机，具有由电机、皮带变速装置和齿轮变速装置组成的主驱动装置;由主驱动装置带动的被切管材从中穿过的旋转空心主轴;由动力油缸带动摇臂机构使位于旋转主轴上的滑动套筒沿主轴轴向运动的切削进给装置，切削进给装置中具有两个可调触点和两个行程开关控制装置;安装在主轴一端并与主轴一同回转的旋转刀盘，旋转刀盘上具有沿旋转主轴径向方向快进、工进、快退的进给运动的两把刀具;由动力油缸带动的、安装在旋转刀盘对面位置上的工件夹紧装置;由油泵、电磁阀和动力油缸构成的液压装置。本发明的特殊之处在于：切削进给装置中具有固定在夹具上的齿条，和有一齿轮与齿条相啮合的齿轮组，以及与齿轮组中另一齿轮相啮合并具有触点c、d的齿条;切削进给装置中，具有固定在滑动套筒上的二个滑动齿条，和有一齿轮与滑动齿条相啮合的固定在旋转刀盘上的二个齿轮组，以及驱动刀具并与齿轮组中另一齿轮相啮合的二个齿条;工件夹紧装置具有顶角一半为（ψ）的一对V形爪夹具;在摇臂支点位于杆件和摇臂另一端中间时，切削进给装置中的两对齿轮组与工件夹紧装置中夹具V形爪顶角的一半（ψ）必须满足关系式：

Ｚ31·Z81/Ｚ32·Ｚ82=1/Sinψ

本方案中的夹紧装置包括一个夹具和一个动力缸，夹具能自动对中，它具有一个带爪的V形结构，并由动力缸控制夹紧工件或松开工件，动力缸是液压的。上述的进给装置，包括齿条、齿轮、摇臂、拨动套筒和滑动齿条等部件，还包括一个液压的动力缸。该进给装置上还有二个可调触点和二个行程开关，自动控制刀具的快速进刀、慢速进刀、快速退刀。当夹具正在夹工件时，与其相连的齿轮、齿条机构就改变可调触点的相对位置，经电器控制，动力缸开始工作，摇臂机构使拨动套筒产生轴向移动，滑动齿轮使旋转刀盘内的齿轮齿条机构驱动刀具进刀。

在夹具正在夹紧不同直径的管子时，该夹具的位移量是通过进给装置各部件的动作确定刀具的快速位移，夹具的位移量ΔS与刀具的快速位移ΔR的比值用u表示，则u＝△S/△R＝1/sinψ。式中ψ是夹具V形爪的顶角之半。这说明不管管径怎样变化，u值是个常量，这就简化了快速位移的控制，采用四个进给传动齿轮，在摇臂支点位于杆件和摇臂另一端中间时，齿数分别为Z₃₁、Z₃₂、Z₈₁、Z₈₂，为满足上述要求，其传动比应符合下列数学关系式：

Ｚ31·Z81/Ｚ32·Ｚ82=1/Sinψ。

附图说明：

附图是切管机传动系统的原理图。

图中：

〔1〕-夹具，〔2〕-齿条，

〔3〕-齿轮组，〔4〕-齿条，

〔5〕-杆件，〔6〕-摇臂，

〔7〕-滑动齿条，〔8〕-齿轮组，

〔9〕-齿条，〔10〕-刀具，

〔11〕-旋转空心主轴，〔12〕-夹具的动力缸，

〔13〕-动力缸，〔14〕-滑动套筒，

〔15〕-可调触点，〔16〕-旋转刀盘，

〔17〕-传动皮带，〔18〕-传动小齿轮，

〔19〕-传动大齿轮，〔20〕-电动机。

下面是本发明的最佳实施例，通过该实施例的描述和附图给出本发明的细节。

如附图所示，夹具〔1〕由连杆机构与动力缸〔12〕的活塞相连，该活塞是由液压控制的。当活塞向左移动时，夹具〔1〕张开，活塞向右移动时，夹具〔1〕夹紧从空心主轴穿过的管件。齿轮组〔3〕是二个齿轮，其中一个齿轮与固定在夹具〔1〕上的齿条〔2〕相啮合，该齿轮的模数m＝2，齿数Z₃₁＝30。另一个齿轮与齿条〔4〕相啮合，该齿轮的模数m＝2，齿数Z₃₂＝17。杆件〔5〕和齿条〔4〕上共有二个可调触点和二个行程开关〔15〕，分别以a、b、c、d表示，其中，a、b表示行程开关，c、d表示可调触点。固定在滑动套筒〔14〕上的滑动齿条〔7〕有二个，齿轮组〔8〕、齿条〔9〕和刀具〔10〕也有二组，每个齿轮组〔8〕包括二个齿轮，其中一个齿轮与滑动齿条〔7〕相啮合，该齿轮的模数m＝2，齿数Z₈₁＝20，另一个齿轮与齿条〔9〕相啮合，该齿轮的模数m＝2，齿数Z₈₂＝25。

该切管机在切管时，管子是固定不动的，旋转刀盘〔16〕由旋转空心主轴〔11〕带动旋转，传动大齿轮〔19〕安装在旋转空心主轴〔11〕上，电动机〔20〕经皮带〔17〕带动传动小齿轮〔18〕，传动小齿轮〔18〕通过传动大齿轮〔19〕驱动旋转空心主轴〔11〕旋转。

当行程开关〔a〕位于触点〔c〕的左边时，刀具〔10〕位于快速进给位置。在杆件〔5〕右移的情况下，从行程开关〔a〕与触点〔c〕相接触开始，刀具〔10〕位于慢速进给位置。当行程开关〔b〕与触点〔d〕接触时，刀具〔10〕位于快速退刀位置。

该切管机进给装置的整个动作过程如下：

在夹具〔1〕正在夹紧管子时，齿条〔2〕经齿轮组〔3〕使齿条〔4〕右移，触点〔c〕远离行程开关〔a〕，这时，液压系统向动力缸〔13〕的活塞左侧充油，活塞右移，并经摇臂〔6〕驱动滑动套筒〔14〕左移，同时，由滑动齿条〔7〕经齿轮组〔8〕、齿条〔9〕驱动刀具〔10〕快速进刀。由于摇臂〔6〕也使杆件〔5〕右移，直到行程开关〔a〕与触点〔c〕相接触开始，液压系统减慢了向动力缸〔13〕的进油。因此，刀具〔10〕位于慢速进刀位置，即处于切削工况。直到行程开关〔b〕触到触点〔d〕时，切削已完成，液压系统供油方向改变，使动力缸〔13〕的活塞左移，刀具〔10〕处于快速退刀位置。与此同时，液压系统经动力缸〔12〕松开夹具〔1〕，切好的管子由其它的自动系统送走。

上述的夹具〔1〕能自动对中，并具有一个带爪的V形结构。夹具〔1〕V形爪的顶角之半φ＝45°，因夹具〔1〕的位移与刀具〔10〕的快速位移之比u＝1/sinψ＝1/sin45°＝ $\sqrt{2}$ ，四个传动齿轮的齿数比

Ｚ31·Z81/Ｚ32·Ｚ82＝30×20/17×25＝

，则Ｚ31·Z81/Ｚ32·Ｚ82＝1/sinψ

本发明的效果在于，这种全自动液压切管机，能够切割各种直径的管子，结构简单，不用经常调整，自动化强度较高，生产效率高，这种切管机能广泛地应用于管子加工流水线中，和需要大量切管的工业生产中。

Claims (20)

1、全自动液压切管机，具有：

1、由电机、皮带变速装置和齿轮变速装置组成的主驱动装置。

2、由主驱动装置带动的被切管材从中穿过的旋转空心主轴，

3、由动力油缸带动摇臂机构使位于旋转主轴上的滑动套筒沿主轴轴向运动的切削进给装置，

3.1切削进给装置中具有两个可调触点和两个行程开关的控制装置，

4、安装在主轴一端并与主轴一同回转的旋转刀盘，

4.1旋转刀盘上具有沿旋转主轴径向方向快进、工进、快退的进给运动的两把刀具，

5、由动力油缸带动的，安装在旋转刀盘对面位置上的工件夹紧装置，

6、由油泵、电磁阀和动力油缸构成的液压装置，

本发明的特征在于：

3.2切削进给装置中具有固定在夹具〔1〕上的齿条〔2〕，和有一齿轮与齿条〔2〕相啮合的齿轮组〔3〕，以及与齿轮组〔3〕中另一齿轮相啮合并具有触点c.d的齿条〔4〕，

3.3切削进给装置中，具有固定在滑动套筒〔14〕上的二个滑动齿条〔7〕，和有一齿轮与滑动齿条〔7〕相啮合的固定在旋转刀盘上的二个齿轮组〔8〕，以及驱动刀具并与齿轮组〔8〕中另一齿轮相啮合的二个齿条〔9〕，

5.1工件夹紧装置具有顶角一半为（ψ）的一对V形爪夹具，

7、切削进给装置中的齿轮组〔3〕和齿轮组〔8〕，与工件夹紧装置中夹具V形爪顶角的一半（ψ），在摇臂支点位于杆件〔5〕和摇臂另一端中间时，必须满足关系式：

Ｚ31·Z81/Ｚ32·Ｚ82=1/Sinψ

2、根据权利要求1所述的全自动液压切管机，其特征是：

7.1切削进给装置中：

齿轮组〔3〕的齿数：Z〈`;;31`〉＝30，Z〈`;;32`〉＝17，

齿轮组〔8〕的齿数：Z〈`;;81`〉＝20，Z〈`;;82`〉＝25

工件夹紧装置的夹具V形爪顶角的一半：ψ＝45℃。

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