CN106141449A - 电力工程弯管夹持激光切割装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力工程弯管夹持激光切割装置,它包括底座、壳体、齿圈、激光切割头和伸缩机构和工件夹持机构,所述壳体两侧壁设置轴向通孔,所述齿圈通过滑动连接机构与壳体活动连接,伸缩机构通过支架与齿圈固定连接,激光切割头连接在伸缩机构的伸缩端,齿圈通过与之啮合的主动齿轮连接旋转驱动机构,所述旋转驱动机构与座体固定连接。该装置解决了弯管形体不规则、切口倾斜等激光切割的难题,实现了弯管的高质量、高效切割,切口精度高,生产效率可大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及电力施工管件加工技术领域,具体涉及一种电力工程弯管夹持激光切割装置。
背景技术
随着社会的进步和经济的发展,电力管道广泛应用于各个领域,已成为用量最大的基础件之一,作为电力管道连接部位的弯头用量也越来越大,提高生产效率成为业界亟待解决的问题。管道连接弯头的结构一般分为焊接弯管和成型弯管,成型弯头一般是将直管或直管短节在压力机上压弯、或在弯管机上机械弯曲,然后将两端切割成型。传统的弯头加工方法普遍是单件弯曲成型,生产效率很低,目前出现了多连体弯头一次压制成型技术,使得压制成型效率大大提高。而弯管的切割仍然采用车床或专用切割设备上切割,尤其是多连体弯头(弯管)只能用效率较低的锯片切割身背进行切割,不进速度慢,而且切割质量较差,切割后对切口还需进行修整,故而加工周期长,生产效率低,不能适应大规模工业化生产需要。迄今为止,弯管的高效切割分离技术尚未得到较好的解决。
例如美国专利4576070描述了一种管件切割器,该管件切割器需要相对于管件的纵向轴线以一定角度被***。这导致管件的侧壁被切出斜面或斜角,这是不期望的。这种装置也是不稳定的,并且可导致不均匀或不一致的切割。更具体地,美国专利4576070涉及一种管件切割器,其中,动力工具向具有圆形切割刀片的轴施加旋转力矩,该圆形切割刀片正交于所述轴取向。还设有引导轮,该引导轮以轴颈方式连接到轴的远离切割刀具的一端上。在使用中,切割刀片相对于被切割的管件的纵向轴线以一定角度对准,使得该切割刀片切穿管件的侧壁,并且在切割刀片旋转时,该切割刀片切穿侧壁。引导轮以该引导轮不旋转的方式附接到轴。这种常规管件切割器的缺陷包含的特征在于,引导轮必须接合管件的整个内表面来操作并且引导轮被定位在距离切割轮较远的距离处。而且,切割轮的直径小于引导轮的直径。这些因素结合起来意味着,在实践中不仅在管件的内表面与切割轮之间存在较大间隙,而且在管件的内表面与引导轮之间也存在间隙。这将严重降低管件切割器的切割效率,因为引导轮在使用中并未对切割轮提供牢固的支承。切割轮可能以未受约束的方式横向移动并且引起伤害以及引起不均匀的切割。切割轮还将趋于摇摆,因为轴并未以与管件的纵向轴线重合的方向来取向。而且,该管件切割器在使用之后不能从管件被容易地移除并且不能用于不同直径的管件。还参考美国专利5815926,其涉及与针对美国专利4576070在上文描述的配置相似的配置,不同之处在于,引导轮抵靠被切割的管件的相邻端,并且直径比引导轮更小的切割轮也被定位在距离管件内的引导轮的较远距离处。由于这些结构限制,可以认为如上所述的相同缺陷将会出现在该文献中。此外,引导轮在被切割的管件上的定位在实践中将难以维持,因而这将引起安全问题。该配置的另一缺陷在于,在使用该常规的管件切割器之前,被切割的管件必须具有与管件的纵向轴线完全垂直的端部。使用具有类似构造的日本专利公告2002-187014也会出现类似的问题。还可参考日本专利公告10-216376,其描述了一种管件切割器,该管件切割器具有与使用中的切割器的自由端邻近的切割轮。还提供了引导轮,该引导轮被附接到切割器的由动力工具驱动的旋转轴。然而要注意的是,引导轮定位在切割轮上方且因此支承轮将承靠在管件的被切掉并且从管件的其余部分移除的部分。这将不利于切割,因为在使用管件切割器期间管件的切掉部分会移动且因此导致不均匀切割。除了这点以外,由于支承面的减小,随着切割的继续进行,引导轮将变得更加低效。当完成切割时,用户所进行的彻底完成的动作可能导致动力工具的难控制且无意识的运动,而这可能是危险的。
发明内容
本发明所要解决的问题是克服现有技术的上述不足,提供一种电力工程弯管夹持激光切割装置,该装置能够实现多连体弯管的快速切割,而且质量可靠,无需再对切口进行修整。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种电力工程弯管夹持激光切割装置,包括底座、壳体、齿圈、激光切割头、伸缩机构和设置在底座上的工件夹持机构,所述壳体两侧壁设置轴向通孔,所述齿圈通过滑动连接机构与壳体活动连接,伸缩机构通过支架与齿圈固定连接,激光切割头连接在伸缩机构的伸缩端,齿圈通过与之啮合的主动齿轮连接旋转驱动机构,所述旋转驱动机构与底座固定连接;所述工件夹持机构包括设置在底座上的支杆和设置在支杆上的驱动机构,所述驱动机构的转轴两端分别设有正螺纹和反螺纹,所述转轴两端分别设有与之螺纹连接的左夹件和右夹件,所述支杆上设有至少一个夹件扶正机构。
所述夹件扶正机构为穿过支杆左夹件和右夹件的滑杆。
所述左夹件和右夹件上均设有角度调节机构,所述角度调节机构包括连接杆和与连接杆转动连弧形卡件,所述弧形卡件的螺杆穿过连接杆通过螺帽压紧,所述连接杆上设有穿过连接杆的定位螺栓,所述弧形卡件一侧设有与定位螺栓一端配合的若干个定位槽,定位螺杆伸入定位所述定位槽,所述螺杆上固设刻度盘。
所述滑动机构由环形滑槽和环形凸台相互配合构成,环形滑槽和环形凸台分别设置在所述齿圈和壳体的两侧内壁上。
所述激光切割头设置移动限位机构。
所述齿圈啮合有至少1个平衡齿轮,并通过齿轮轴安装在所述壳体上。
所述主动齿轮和驱动机构通过心轴与所述壳体连接。
所述伸缩机构和旋转驱动机构信号连接有控制器。
本发明的有益效果是:
1)本发明的电力工程弯管夹持激光切割装置采用整体环状结构,解决了弯管形体不规则、切口倾斜等激光切割的难题,实现了弯管的高质量、高效切割,切口误差可控制在0.05mm以内,与现有技术相比,生产效率可提高20倍以上。
2)本发明中的旋转***采用闭环式滚珠轴承结构,能有效克服齿圈旋转过程中的轴向摆动,可靠地保证切口的质量;同时,当弹子盘的环形弹子槽磨损失效时,只需更换弹子盘,由此降低维修费用。
3)考虑到本发明的电力工程弯管夹持激光切割装置中,齿圈处于不定心状态下运行,由于关联结构的加工误差及配合间隙,无可避免齿圈旋转过程中产生的径向和轴向偏摆,对弯管切口的质量会带来较大的影响。故而,在本发明中设置了平衡齿轮,并与主动齿轮一起相对于轴心对称布置,能够使齿圈的旋转收到较好的定心效果,从而达到提高切口质量的目的。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步描述:
图1是本发明实施例一的结构示意图;
图2是图1的左视图;
图3是本发明的角度调节机构结构示意图;
图4是本发明的激光头处结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
实施例一
如图1、2所示,本发明的电力工程弯管夹持激光切割装置,包括底座1、壳体、齿圈3、激光切割头4、伸缩机构5和工件夹持机构,壳体底部可通过连接件1-1与底座1连接,为便于安装和维修,所述壳体可设置为本体2与一侧盖板2-1连接的两体结构。本体2的侧壁及盖板2-1 的中心部位设置轴向通孔,用于待切割管件穿过。所述齿圈3通过滑动连接机构与壳体活动连接,保证齿圈3自由地转动。所述伸缩机构5通过支架6固定连接在齿圈3靠近轴心的部位,激光切割头4连接在伸缩机构5的伸缩端,伸缩机构5可采用液缸或气缸,便于激光切割头4快速进退。齿圈3通过与之啮合的主动齿轮7连接旋转驱动机构9,所述旋转驱动机构9与底座1固定连接,旋转驱动机构9可采用伺服电机。所述滑动机构由环形滑槽3-1和环形凸台2-2相互配合构成,环形滑槽3-1和环形凸台2-2分别设置在所述齿圈3和壳体的两侧内壁上。当然,可以是环形凹槽3-1设置在齿圈3的两侧端面上,而环形凸台2-2分别设置在壳体本体2和盖板2-1的内壁上;也可以是环形凸台2-2设置在齿圈3的两侧端面上,而环形凹槽3-1分别设置在壳体本体2和盖板2-1的内壁上。所述激光切割头4可设置移动限位机构6-1,便于激光切割头4的进退限位,其结构可由安装在支架6上的限位连接板和穿装在激光切割头4与伸缩机构5之间连接杆上的上、下限位螺母构成。本实施方式中,所述壳体为C字形开口结构,主动齿轮7裸露设置,安装维修比较方便;所述工件夹持机构包括设置在底座1上的支杆15和设置在支杆1上的驱动机构14,所述驱动机构14的转轴13两端分别设有正螺纹和反螺纹,所述转轴13两端分别设有与之螺纹连接的左夹件19和右夹件20,所述支杆15上设有至少一个夹件扶正机构,所述夹件扶正机构为穿过支杆15、左夹件19和右夹件20的滑杆12。
本发明的电力工程弯管夹持激光切割装置在使用时,可将待切割弯管按照需要的角度穿入切割装置的中心通孔中,并使切口与激光切割头4的旋转平面相一致,然后调节所述上、下限位螺母的位置,其中下限位螺母控制切割时激光切割头4与弯管切口的距离,以保证切割质量;上限位螺母控制待切割弯管送进时激光切割头4与弯管之间的距离,既要保证送进时弯管不得碰撞损坏激光切割头4,又要尽量减少激光切割头后退的行程,以节省切割辅助时间,提高切割效率。上述调整工作完成后,即可启动伸缩机构5,使激光切割头4后退至上限位处,再通过弯管送进机构将待切割弯管送至切割工位,使设定切口与激光切割头4的旋转平面一致,而后即可启动旋转驱动机构9和激光切割头4的激光传输开关,使激光切割头4围绕切口旋转一周,便完成一个切口的切割。此后,通过伸缩机构5将激光切割头4后退,送进弯管使次一个切口与激光切割头4的旋转平面一致,进行次一个切口的切割。如此循环,即可高效地完成弯管的切割作业,试验证明,每个切口切割并包含弯头送进及激光切割头4进退等辅助时间只需3秒,比之锯片切割效率提高10倍以上。而且,激光切割的切口质量很高,切割后无需再对切口进行平齐修整,两项叠加,生产效率可提高20倍以上。同时,由于所述壳体和齿圈轴心部位设有较大的通孔,所以弯管可以斜向送进,保证切口与激光切割头4的旋转平面一致,实施顺利的切割。当一个切口切割完成后,可以通过旋转驱动机构9驱动旋转,使激光切割头4停滞在弯管弯曲平面垂直的平面内,这样可以进一步缩短激光切割头4进退的行程,缩短切割作业时间。显然,本发明的电力工程弯管夹持激光切割装置也更能适用于直管的切割。
实施例二
如图1、2、3所示,本发明的电力工程弯管夹持激光切割装置,包括底座1、壳体、齿圈3、激光切割头4、伸缩机构5和工件夹持机构,壳体底部可通过连接件1-1与底座1连接,为便于安装和维修,所述壳体可设置为本体2与一侧盖板2-1连接的两体结构。本体2的侧壁及盖板2-1 的中心部位设置轴向通孔,用于待切割管件穿过。所述齿圈3通过滑动连接机构与壳体活动连接,保证齿圈3自由地转动。所述伸缩机构5通过支架6固定连接在齿圈3靠近轴心的部位,激光切割头4连接在伸缩机构5的伸缩端,伸缩机构5可采用液缸或气缸,便于激光切割头4快速进退。齿圈3通过与之啮合的主动齿轮7连接旋转驱动机构9,所述旋转驱动机构9与底座1固定连接,旋转驱动机构9可采用伺服电机。所述滑动机构由环形滑槽3-1和环形凸台2-2相互配合构成,环形滑槽3-1和环形凸台2-2分别设置在所述齿圈3和壳体的两侧内壁上。当然,可以是环形凹槽3-1设置在齿圈3的两侧端面上,而环形凸台2-2分别设置在壳体本体2和盖板2-1的内壁上;也可以是环形凸台2-2设置在齿圈3的两侧端面上,而环形凹槽3-1分别设置在壳体本体2和盖板2-1的内壁上。所述激光切割头4可设置移动限位机构6-1,便于激光切割头4的进退限位,其结构可由安装在支架6上的限位连接板和穿装在激光切割头4与伸缩机构5之间连接杆上的上、下限位螺母构成。本实施方式中,所述壳体为C字形开口结构,主动齿轮7裸露设置,安装维修比较方便;所述工件夹持机构包括设置在底座1上的支杆15和设置在支杆1上的驱动机构14,所述驱动机构14的转轴13两端分别设有正螺纹和反螺纹,所述转轴13两端分别设有与之螺纹连接的左夹件19和右夹件20,所述支杆15上设有至少一个夹件扶正机构,所述夹件扶正机构为穿过支杆15、左夹件19和右夹件20的滑杆12;所述左夹件19和右夹件20上均设有角度调节机构,所述角度调节机构包括连接杆11和与连接杆转动连弧形卡件10,所述弧形卡件的螺杆16穿过连接杆通过螺帽17压紧,所述连接杆11上设有穿过连接杆的定位螺栓18,所述弧形卡件10一侧设有与定位螺栓16一端配合的若干个定位槽,定位螺杆18伸入定位所述定位槽,从而防止弧形卡件10转动,所述螺杆16上固设刻度盘,通过调节弧形卡件10的角度,来调整钢管的夹持倾斜度,满足倾斜切割的需求,所述驱动机构采用驱动电机,驱动电机带动转动正向旋转,使左夹件和右夹件同步向内侧移动,移动距离相同,将钢管夹紧,且使钢管的中心与轴向孔同轴线,使切割头在转动切割时与钢管的外表面的距离始终相同,驱动电机反向旋转带动左夹件和右夹件均向外移动,松开钢管;左夹件和右夹件的中心处与周向孔同心。
实施例三
如图1、2、3、4所示,本发明的电力工程弯管夹持激光切割装置,包括底座1、壳体、齿圈3、激光切割头4、伸缩机构5和工件夹持机构,壳体底部可通过连接件1-1与底座1连接,为便于安装和维修,所述壳体可设置为本体2与一侧盖板2-1连接的两体结构。本体2的侧壁及盖板2-1 的中心部位设置轴向通孔,用于待切割管件穿过。所述齿圈3通过滑动连接机构与壳体活动连接,保证齿圈3自由地转动。所述伸缩机构5通过支架6固定连接在齿圈3靠近轴心的部位,激光切割头4连接在伸缩机构5的伸缩端,伸缩机构可采用内杆、套装在内杠上的外杆和套装在外杆上的弹簧,所述机关头一侧设有固定杆,固定杆的一端设有滚轮,滚轮在钢管上转动使激光头与钢管的距离适中相同,达到切割倾斜钢管的目的。齿圈3通过与之啮合的主动齿轮7连接旋转驱动机构9,所述旋转驱动机构9与底座1固定连接,旋转驱动机构9可采用伺服电机。所述滑动机构由环形滑槽3-1和环形凸台2-2相互配合构成,环形滑槽3-1和环形凸台2-2分别设置在所述齿圈3和壳体的两侧内壁上。当然,可以是环形凹槽3-1设置在齿圈3的两侧端面上,而环形凸台2-2分别设置在壳体本体2和盖板2-1的内壁上;也可以是环形凸台2-2设置在齿圈3的两侧端面上,而环形凹槽3-1分别设置在壳体本体2和盖板2-1的内壁上。所述激光切割头4可设置移动限位机构6-1,便于激光切割头4的进退限位,其结构可由安装在支架6上的限位连接板和穿装在激光切割头4与伸缩机构5之间连接杆上的上、下限位螺母构成。本实施方式中,所述壳体为C字形开口结构,主动齿轮7裸露设置,安装维修比较方便;所述工件夹持机构包括设置在底座1上的支杆15和设置在支杆1上的驱动机构14,所述驱动机构14的转轴13两端分别设有正螺纹和反螺纹,所述转轴13两端分别设有与之螺纹连接的左夹件19和右夹件20,所述支杆15上设有至少一个夹件扶正机构,所述夹件扶正机构为穿过支杆15、左夹件19和右夹件20的滑杆12;所述左夹件19和右夹件20上均设有角度调节机构,所述角度调节机构包括连接杆11和与连接杆转动连弧形卡件10,所述弧形卡件的螺杆16穿过连接杆通过螺帽17压紧,所述连接杆11上设有穿过连接杆的定位螺栓18,所述弧形卡件10一侧设有与定位螺栓16一端配合的若干个定位槽,定位螺杆18伸入定位所述定位槽,从而防止弧形卡件10转动,所述螺杆16上固设刻度盘,通过调节弧形卡件10的角度,来调整钢管的夹持倾斜度,满足倾斜切割的需求,所述驱动机构采用驱动电机,驱动电机带动转动正向旋转,使左夹件和右夹件同步向内侧移动,移动距离相同,将钢管夹紧,且使钢管的中心与轴向孔同轴线,使切割头在转动切割时与钢管的外表面的距离始终相同,驱动电机反向旋转带动左夹件和右夹件均向外移动,松开钢管;左夹件和右夹件的中心处与周向孔同心。
实施例四和实施例三区别是:所述驱动电机采用减速电机,减速电机夹持力大。
对本发明的较佳实施例进行了描述,以说明本发明的原理和应用,但应该理解,本发明可以在不偏离这些原理的基础上用其它方式来实现。
Claims (9)
1.一种电力工程弯管夹持激光切割装置,其特征在于:包括底座、壳体、齿圈、激光切割头、伸缩机构和设置在底座上的工件夹持机构,所述壳体两侧壁设置轴向通孔,所述齿圈通过滑动连接机构与壳体活动连接,伸缩机构通过支架与齿圈固定连接,激光切割头连接在伸缩机构的伸缩端,齿圈通过与之啮合的主动齿轮连接旋转驱动机构,所述旋转驱动机构与座体固定连接;所述工件夹持机构包括设置在底座上的支杆和设置在支杆上的驱动机构,所述驱动机构的转轴两端分别设有正螺纹和反螺纹,所述转轴两端分别设有与之螺纹连接的左夹件和右夹件,所述支杆上设有至少一个夹件扶正机构。
2.如权利要求1所述的电力工程弯管夹持激光切割装置,其特征在于:所述滑动机构由环形滑槽和环形凸台相互配合构成,环形滑槽和环形凸台分别设置在所述齿圈和壳体的两侧内壁上。
3.如权利要求1所述的电力工程弯管夹持激光切割装置,其特征在于:所述激光切割头设置移动限位机构。
4.如权利要求1所述的电力工程弯管夹持激光切割装置,其特征在于:所述夹件扶正机构为穿过支杆左夹件和右夹件的滑杆。
5.如权利要求1所述的电力工程弯管夹持激光切割装置,其特征在于:所述左夹件和右夹件上均设有角度调节机构。
6.如权利要求5所述的电力工程弯管夹持激光切割装置,其特征在于:所述角度调节机构包括连接杆和与连接杆转动连弧形卡件,所述弧形卡件的螺杆穿过连接杆通过螺帽压紧,所述连接杆上设有穿过连接杆的定位螺栓,所述弧形卡件一侧设有与定位螺栓一端配合的若干个定位槽,定位螺杆伸入所述定位槽,所述螺杆上固设刻度盘。
7.如权利要求1或2所述的电力工程弯管夹持激光切割装置,其特征在于:所述齿圈啮合有至少1个平衡齿轮,并通过齿轮轴安装在所述壳体上。
8.如权利要求1所述的电力工程弯管夹持激光切割装置,其特征在于:所述主动齿轮和驱动机构通过心轴与所述壳体连接。
9.如权利要求1所述的电力工程弯管夹持激光切割装置,其特征在于:所述伸缩机构和旋转驱动机构信号连接有控制器。
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161123 |