WO2015032258A1

WO2015032258A1 - 圆管端头多线段相贯线切割装置

Info

Publication number: WO2015032258A1
Application number: PCT/CN2014/083999
Authority: WO
Inventors: 罗志忠
Original assignee: Luo Zhizhong
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2015-03-12
Also published as: CN103406710A; CN103406710B

Abstract

一种圆管端头多线段相贯线切割装置，包括支架（10）、圆周旋转机构及直线滑动机构；圆周旋转机构包括中心法兰筒轴（21）、圆管夹具（22）、及若干素线轴（23）；中心法兰筒轴（21）设于支架（10）内，圆管夹具（22）设于中心法兰筒轴（21）端部，素线轴（23）呈环形设于中心法兰筒轴（21）外侧，相邻素线轴（23）之间的两端部均连接有过渡链（24）；直线滑动机构包括平行轴（31）、驱动杆、固定架（33）、活动架（34）、主动轮子（35）、辅助轮子（36）及夹具机构（37）；驱动杆安装于固定架（33），主动轮子（35）与驱动杆套接，主动轮子（35）与素线轴（23）一端连接的过渡链（24）抵接，辅助轮子（36）安装于活动架（34），辅助轮子（36）与素线轴（23）另一端连接的过渡链（24）抵接。具有结构简单、成本低廉、使用方便、加工精度好、方便运输携带等优点。

Description

圆管端头多线段相贯线切割装置技术领域

本发明涉及相贯线切割装置技术领域，尤其涉及圆管端头多线段相贯线切割装置。背景技术

随着社会经济的发展，钢圆管在现代厂房桁架、仓库桁架、体育馆桁架结构和不锈钢拦杆扶手等建筑结构中广泛应用。其中，相贯线节点是钢圆管结构工程中最常见的节点形式之一，常常需要将相互连接的钢圆管的端头切割成相贯口，以使得钢圆管能够与其他结构件紧密抵触，以便焊接。而现有技术中，能够切割钢圆管相贯口的数控装置有多种类型，但均结构复杂、机型庞大、造价太高，不方便运输携带，编程需要电脑转换、操作较为不便，不能满足大众市场的需求；同时，采用模板制作的相贯放样、划线，再用手工切割的方式，生产切割出来的尺寸误差过大，还需要用砂轮机修磨，整体质量差，人工费用高，生产效率低。

因此，业界亟需一种能够解决目前手工切割钢圆管相贯口，且可以保证高质量和高效率的相贯线切割装置。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种具有结构简单、成本低廉、机械编程、使用方便、加工精度好、方便运输携带等优点的圆管端头多线段相贯线切割装置。

为实现上述目的，本发明的圆管端头多线段相贯线切割装置，包括支架、圆周旋转机构及直线滑动机构；

所述圆周旋转机构包括中心法兰筒轴、圆管夹具、及若干素线轴；所述中心法兰筒轴设置于支架内，圆管夹具设置于中心法兰筒轴的端部，若干素线轴呈环形设置于中心法兰筒轴的外侧，相邻素线轴之间的两端部均连接有过渡链；

所述直线滑动机构包括平行轴、驱动杆、固定架、活动架、主动轮子、辅助轮子及夹具机构；所述平行轴穿设于支架的上方，固定架及活动架均安装于平行轴，固定架与活动架之间连接有弹性元件，驱动杆安装于固定架，主动轮子与驱动杆套接，主动轮子与素线轴一端连接的过渡链抵接，辅助轮子安装于活动架，辅助轮子与素线轴另一端连接的过渡链抵接，夹具机构设置于平行轴的端部。

其中，还包括圆周调节机构及直线调节机构；所述圆周调节机构包括第一齿轴及第一齿轮，第一齿轴穿设于支架，第一齿轮套接于第一齿轴并与所述素线轴啮合连接，第一齿轴的端部连接有第一调节转盘；

所述直线调节机构包括第二齿轴及第二齿轮，第二齿轴安装于支架 10，第二齿轮套接于第二齿轴，第二齿轮啮合连接有齿条，齿条与固定架固定连接，第二齿轴的端部连接有第二调节转盘。

其中，所述直线滑动机构包括电机（32)，所述电机（32) 的主轴与所述驱动杆连接; 所述主动轮子位于所述中心法兰筒轴的轴径线的正上方。

其中，所述固定架与平行轴固定连接，所述活动架与平行轴滑动连接。

其中，还包括用于锁紧素线轴的锁紧机构，所述锁紧机构设置于所述支架。

其中，所述锁紧机构包括锁紧螺栓及螺栓驱动柄，所述锁紧螺栓与中心法兰筒轴螺接并位于素线轴的上方，所述螺栓驱动柄设置于所述支架并用于旋转所述锁紧螺栓。

其中，所述夹具机构包括枪头托架、升降滑块及割具夹具，所述枪头托架与平行轴的端头固定连接，升降滑块与枪头托架连接，割具夹具与升降滑块连接。

其中，所述中心法兰筒轴与支架之间设置有筒轴轴承，所述平行轴与支架之间设置有直线轴承。

其中，所述弹性元件为弹簧。

其中，所述支架的底部设置有脚轮。

本发明的有益效果：本发明的圆管端头多线段相贯线切割装置，工作时，操作人员根据需要进行相贯线切割的钢圆管进行放样，即将钢圆管圆周分为若干等份，并得出其每一等份的等份素线相贯位，然后根据等份素线相贯位分别调节圆周调节机构和直线调节机构，以编出能够切割钢圆管的多线段相贯线轨迹，机械编程完毕之后，将需要切割的钢圆管穿设于中心法兰筒轴及圆管夹具，并用圆管夹具卡紧，接着启动电机，电机的主轴带动与其套接的主动轮子转动，由于主动轮子与过渡链抵接，过渡链连接于若干素线轴的端部，即主动轮子通过过渡链的抵触摩擦带动圆周旋转机构转动，即使得夹紧于圆管夹具的钢圆管作圆周转动；同时，主动轮子与过渡链抵触摩擦的过程中，沿着过渡链的多线段相贯线轨迹带动直线滑动机构作直线运动，即平行轴实现直线运动，由于夹具机构设置于平行轴的端部，进而使得夹具机构直线运动，其中，夹具机构可以装设割具，从而在工作的过程中使得钢圆管及割具同时运动，并在钢圆管中切割出所需的多线段相贯线；本发明不但整体结构简单、成本低廉、机械编程、使用方便、方便运输携带，且生产切割出的钢圆管精度高，整体设计合理，实用性强，适合大众市场的需求。

附图说明

图 1为本发明的结构示意图。

图 2为本发明的剖切示意图。

图 3为本发明的第一齿轴与素线轴啮合连接的结构示意图。

图 4为钢圆管相贯线节点的结构示意图。

图 5为钢圆管多线段相贯线圆周展开示意图。

图 6为本发明的若干个素线轴与过渡链连接的圆周展开示意图。

附图标记包括：

10—支架 11—脚轮 21—中心法兰筒轴

22—圆管夹具 23—素线轴 24—过渡链

25—筒轴轴承 31—平行轴 32—电机

33—固定架 34—活动架 35—主动轮子

36—辅助轮子 37—夹具机构 38—弹簧

39—直线轴承 41一第一齿轴 42—第一齿轮

43—第一调节转盘 51—第二齿轴 52—第二齿轮

53—齿条 54—第二调节转盘 61—锁紧螺栓

62—螺栓驱动柄 70—钢圆管 371—枪头托架

372—升降滑块 373—割具夹具。

其中，附图 4至附图 6中：

L表示为若干个素线轴与过渡链连接的圆周展开的周长。

L1表示为钢圆管多线段相贯线圆周展开的周长。

H表示为单个素线轴的等份素线相贯位。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述，其中，本发明所说方位词上、下、前、后、左、右均以图 1为基准。

如图 1至图 6所示，本发明的圆管端头多线段相贯线切割装置，包括支架 10、圆周旋转机构及直线滑动机构；

所述圆周旋转机构包括中心法兰筒轴 21、圆管夹具 22、及若干素线轴 23 ; 所述中心法兰筒轴 21设置于支架 10内，圆管夹具 22设置于中心法兰筒轴 21的端部，若干素线轴 23 呈环形设置于中心法兰筒轴 21的外侧，相邻素线轴 23之间的两端部均连接有过渡链 24; 所述直线滑动机构包括平行轴 31、驱动杆（图中未标示出）、电机 32、固定架 33、活动架 34、主动轮子 35、辅助轮子 36及夹具机构 37; 所述平行轴 31穿设于支架 10的上方，固定架 33及活动架 34均安装于平行轴 31，固定架 33与活动架 34之间连接有弹性元件，驱动杆 32安装于固定架 33，主动轮子 35与驱动杆套接，驱动杆与电机 32的主轴连接，主动轮子 35与素线轴 23—端连接的过渡链 24抵接，辅助轮子 36安装于活动架 34，辅助轮子 36与素线轴 23另一端连接的过渡链 24抵接，夹具机构 37设置于平行轴 31的端部；

还包括圆周调节机构及直线调节机构，所述圆周调节机构设置于支架 10的侧方并与素线轴 23连接，所述直线调节机构设置与支架 10的上方并与固定架 33连接。

工作时，操作人员根据需要进行相贯线切割的钢圆管 70进行放样，即将钢圆管 70 圆周分为若干等份，并得出其每一等份的等份素线相贯位，然后根据等份素线相贯位分别调节圆周调节机构和直线调节机构，以编出能够切割钢圆管 70的多线段相贯线轨迹，机械编程完毕之后，将需要切割的钢圆管 70穿设于中心法兰筒轴 21及圆管夹具 22，并用圆管夹具 22卡紧，接着启动电机 32，电机 32的主轴带动与其连接的驱动杆转动，驱动杆带动与其套接的主动轮子 35转动，由于主动轮子 35与过渡链 24抵接，过渡链 24连接于若干素线轴 23的端部，即主动轮子 35通过过渡链 24的抵触摩擦带动整个圆周旋转机构转动，即使得夹紧于圆管夹具 22的钢圆管作圆周转动；同时，主动轮子 35与过渡链 24抵触摩擦的过程中，沿着过渡链 24的多线段相贯线轨迹带动直线滑动机构作直线运动，即平行轴 31实现直线运动，由于夹具机构 37设置于平行轴 31的端部，进而使得夹具机构 37直线运动，其中，夹具机构 37用于装设割具，从而在工作的过程中使得钢圆管 70 及割具同时运动，并在钢圆管 70中切割出所需的多线段相贯线；本发明不但整体结构简单、成本低廉、机械编程、使用方便、方便运输携带，且生产切割出的钢圆管 70精度高，整体设计合理，实用性强，适合大众市场的需求。

应当说明的是本技术方案不局限于电机 32驱动驱动杆转动，通过其他机构驱动驱动杆转动或者手工操作使得驱动杆转动，即可实现带动主动轮子 35抵触摩擦带动整个圆周旋转机构转动。

本实施例中，所述圆周调节机构包括第一齿轴 41及第一齿轮 42，第一齿轴 41穿设于支架 10，第一齿轮 42套接于第一齿轴 41并与所述素线轴 23啮合连接，第一齿轴 41 的端部连接有第一调节转盘 43 ;所述直线调节机构包括第二齿轴 51及第二齿轮 52，第二齿轴 51安装于支架 10，第二齿轮 52套接于第二齿轴 51，第二齿轮 52啮合连接有齿条 53，齿条 53与固定架 33固定连接，第二齿轴 51的端部连接有第二调节转盘 54。

首先，进行调节圆周调节机构，即旋转第一调节转盘 43，第一调节转盘 43转动从而带动与其连接的第一齿轴 41转动，第一齿轴 41转动从而带动与第一齿轴 41套接的第一齿轮 42转动，第一齿轮 42由于与若干个素线轴 23中的其中一条素线轴 23啮合，即可以实现每次调节第一调节转盘 43就能够使得第一齿轮 42与下一个素线轴 23啮合（详见图 3 )，当选定某一根素线轴 23时，再进行调节直线调节机构，即转动第二调节转盘 54，第二调节转盘 54转动从而带动与其连接的第二齿轴 51转动，第二齿轴 51转动从而带动与第二齿轮 52啮合连接的齿条 53左右滑动，从而将第二齿轮 52的圆周运动转化为齿条 53 的左右直线运动，由于齿条 53与固定架 33固定连接，即驱动固定架 33实现左右直线运动，由于电机 32固定设置于固定架 33，电机 32的主轴连接有主动轮子 35，从而使得主动轮子 35实现左右直线运动，同时，主动轮子 35与过渡链 24属于抵触摩擦连接，而过渡链 24连接于若干素线轴 23的端部，即可以通过主动轮子 35的左右直线运动，并以主动轮子 35与过渡链 24的抵触使得素线轴 23左右移动，从而达到素线轴 23的等份相贯线位的调节；本技术方案交叉调节圆周调节机构和直线调节机构，最终实现对每一根设置于中心法兰筒轴 21外侧的素线轴 23 的等份相贯线位的调节，进而实现机械编程，如图 6 所示的，即为素线轴 23经过机械编程后的圆周展开示意图，最后将钢圆管 70切割完毕 (详见图 4及图 5)。

本实施例中，所述主动轮子 35位于所述中心法兰筒轴 21 的轴径线的正上方，本技术方案中主动轮子 35的设计方式可以确保每次素线轴 23 的等份相贯线位的调节更加精准，防止因为主动轮子 35与中心法兰筒轴 21的轴径线之间存在偏差而使得机器工作时产生不必要的噪音或者震动，确保本技术方案在工作时的运行更加流畅，工作效率更高。

本实施例中，所述固定架 33与平行轴 31固定连接，所述活动架 34与平行轴 31滑动连接。固定架 33与平行轴 31固定连接，确保在电机 32驱动固定架 33左右直线运动时，固定架 33能够带动与其连接平行轴 31同样实现左右直线运动，平行轴 31左右运动的过程中，即使得连接在平行轴 31端部的夹具机构 37实现组左右直线运动，夹具机构 37用于夹持割具，割具可以对装夹于圆管夹具 22的钢圆管 70进行切割；另外，活动架 34与平行轴 31属于活动连接，活动架 34与固定架 33之间连接有弹性元件，即固定架 33可以通过弹性元件拉动活动架 34，即拉动活动架 34上安装的辅助轮子 36，从而是使得辅助轮子 36对与其抵接的过渡链 24产生一个压力，进而使得主动轮子 35能沿着与其抵接的过渡链 24摩擦运动，从而确保安装于平行轴 31端部的割具能够沿着机械编程的多段线相贯线轨迹运动，设计合理，实用性强。

本实施例中，还包括用于锁紧素线轴 23的锁紧机构，所述锁紧机构设置于所述支架 10, 具体的，所述锁紧机构包括锁紧螺栓 61及螺栓驱动柄 62，所述锁紧螺栓 61与中心法兰筒轴 21螺接并位于素线轴 23的上方，所述螺栓驱动柄 62设置于所述支架 10并用于旋转所述锁紧螺栓 61。每当调节完一次第一调节转盘 43，即完成一根素线轴 23的圆周调节，此时，即可对素线轴 23进行直线调节，确定素线轴 23的左右直线调节完毕后，螺栓驱动柄 62带动并旋转锁紧螺栓 61，锁紧该素线轴 23，当该素线轴 23被锁紧螺栓 61锁紧后，从而最终确定该素线轴 23的等份素线相贯位（循环对每一根素线轴 23进行等份素线相贯位操作）。

本实施例中，所述夹具机构 37包括枪头托架 371、升降滑块 372及割具夹具 373，所述枪头托架 371与平行轴 31的端头固定连接，升降滑块 372与枪头托架 371连接，割具夹具 373与升降滑块 372连接。枪头托架 371用于安装升降滑块 372，割具夹具 373则用于安装过割具，其中，割具夹具 373可以装夹等离子切割割具、火焰切割割具等，通用性强，适合大众化使用。

本实施例中，所述中心法兰筒轴 21与支架 10之间设置有筒轴轴承 25，所述平行轴 31与支架 10之间设置有直线轴承 39，筒轴轴承 25可以确保中心法兰筒轴 21的正常转动，转动效果好，直线轴承 39可以确保平行轴 31实现作用直线滑动，滑动效果好。

具体的，所述弹性元件为弹簧 38，弹簧 38弹性好，且价格便宜，易于生产制造。更具体的，所述支架 10的底部设置有脚轮 11，脚轮 11的设置可以方便在工作场所移动本发明，使用更加自由，同时，方便本发明的携带及运输。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

权利要求书

1. 圆管端头多线段相贯线切割装置，其特征在于：包括支架（10)、圆周旋转机构及直线滑动机构；

所述圆周旋转机构包括中心法兰筒轴（21)、圆管夹具（22)、及若干素线轴（23); 所述中心法兰筒轴（21) 设置于支架（10) 内，圆管夹具（22) 设置于中心法兰筒轴（21) 的端部，若干素线轴（23)呈环形设置于中心法兰筒轴（21) 的外侧，相邻素线轴（23)之间的两端部均连接有过渡链（24);

所述直线滑动机构包括平行轴（31)、驱动杆、固定架（33)、活动架（34)、主动轮子（35)、辅助轮子（36) 及夹具机构（37); 所述平行轴（31) 穿设于支架（10) 的上方，固定架 (33) 及活动架（34) 均安装于平行轴（31)，固定架（33) 与活动架（34) 之间连接有弹性元件，驱动杆安装于固定架（33)，主动轮子（35) 与驱动杆套接，主动轮子（35) 与素线轴（23) —端连接的过渡链（24) 抵接，辅助轮子（36) 安装于活动架（34)，辅助轮子（36)与素线轴（23) 另一端连接的过渡链（24)抵接，夹具机构（37)设置于平行轴（31) 的端部。

2. 根据权利要求 1所述的圆管端头多线段相贯线切割装置，其特征在于：还包括圆周调节机构及直线调节机构；

所述圆周调节机构包括第一齿轴（41)及第一齿轮（42)，第一齿轴（41)穿设于支架（10)，第一齿轮（42) 套接于第一齿轴（41) 并与所述素线轴（23) 啮合连接，第一齿轴（41) 的端部连接有第一调节转盘（43);

所述直线调节机构包括第二齿轴（51)及第二齿轮（52)，第二齿轴（51)安装于支架（ 10)，第二齿轮（52)套接于第二齿轴（51)，第二齿轮（52)啮合连接有齿条（53)，齿条（53) 与固定架（33) 固定连接，第二齿轴（51) 的端部连接有第二调节转盘（54)。

3. 根据权利要求 1所述的圆管端头多线段相贯线切割装置，其特征在于：所述直线滑动机构包括电机（32)，所述电机（32) 的主轴与所述驱动杆连接；所述主动轮子（35) 位于所述中心法兰筒轴（21) 的轴径线的正上方。

4. 根据权利要求 1所述的圆管端头多线段相贯线切割装置，其特征在于：所述固定架（33) 与平行轴（31) 固定连接，所述活动架（34) 与平行轴（31) 滑动连接。

5. 根据权利要求 1所述的圆管端头多线段相贯线切割装置，其特征在于：还包括用于锁紧素线轴（23) 的锁紧机构，所述锁紧机构设置于所述支架（10)。

6. 根据权利要求 5所述的圆管端头多线段相贯线切割装置，其特征在于：所述锁紧机构包括锁紧螺栓（61) 及螺栓驱动柄（62)，所述锁紧螺栓（61) 与中心法兰筒轴（21) 螺接并位于素线轴（23) 的上方，所述螺栓驱动柄（62)设置于所述支架（10)并用于旋转所述锁紧螺栓（61)。

7. 根据权利要求 1所述的圆管端头多线段相贯线切割装置，其特征在于：所述夹具机构 (37) 包括枪头托架（371)、升降滑块（372) 及割具夹具（373)，所述枪头托架（371) 与平行轴（31)的端头固定连接，升降滑块（372)与枪头托架（371)连接，割具夹具（373) 与升降滑块（372) 连接。

8. 根据权利要求 1所述的圆管端头多线段相贯线切割装置，其特征在于：所述中心法兰筒轴（21) 与支架（10) 之间设置有筒轴轴承（25)，所述平行轴（31) 与支架（10) 之间设置有直线轴承（39)。

9. 根据权利要求 1所述的圆管端头多线段相贯线切割装置，其特征在于：所述弹性元件为弹簧（38)。

10. 根据权利要求 1所述的圆管端头多线段相贯线切割装置，其特征在于：所述支架（10) 的底部设置有脚轮（11)。