CN112720021B - 一种可调速进给刀架装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调速进给刀架装置，包括位于刀架底板的飞轮，飞轮连接的连接座，与连接座连接的蜗杆轴，与蜗杆轴连接的蜗杆，蜗杆通过一对轴承固定到蜗杆箱内，蜗杆箱顶部开有螺旋槽，旋紧螺套与螺旋槽配合旋紧，旋紧螺套内部镶有第二轴承，第二轴承下部装有压簧，蜗杆轴顶部安装配合有旋钮，旋紧螺套、旋钮配合和压簧配合可以使蜗杆与蜗轮配合旋转实现慢速进给，也可以让蜗轮蜗杆脱开，只有进给螺杆带动滑座快速进给，从而实现两种不同的进给速度，本分明结构设计巧妙、重量轻、移动灵活、各部分可拆卸连接，工作效率高，用途极为广泛。

Description

一种可调速进给刀架装置

技术领域

本发明涉及一种可调速进给刀架装置，尤其涉及用于石油、化工、天然气等行业的厚壁管道切割坡口的可调速进给刀架装置。

背景技术

随着各领域对管道安装的需求，对管道的安装质量提出更高的要求，管道安装主要涉及切割和焊接两大工序，市面上目前有两种切割方式一种是高温切割；一种是冷切割；高温切割导致管道的材质变化、形状变化直接影响后续的焊接质量；而冷切割可以满足不同环境下的切割和坡口，保证了后续的焊接质量，但目前市面上的冷切割工具普遍采用分瓣式切割坡口机，市面上这种切割坡口机的进给刀架都是采用螺纹副定速进给，结构采用笨重的箱体结构配合压块固定刀具，切割效率低、操作不方便、使命寿命短、无法满足现在市场切割、坡口高效率的要求，如何开发一款全新的可调速进给刀架装置，他既能高效率切割、坡口、安装拆卸又极其方便快捷，就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调速进给刀架装置，既能满足管道的高效率切割、坡口，安装拆卸又极为便捷，同时又能根据现场工况实现刀具的不同进给速度。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种可调速进给刀架装置，包括刀架底板，刀架底板顶部一侧设有滑座，滑座内设置有刀具，进给螺杆通过螺纹副传动滑座，进给螺杆与刀架底板另一侧设置的蜗轮蜗杆调速机构传动连接，蜗轮蜗杆调速机构可以根据使用要求变化进给速度，用途极为广泛，各部分采用快速张紧机构连接，拆卸、安装极为方便。

作为优选，蜗轮蜗杆调速机构，包括飞轮、蜗杆箱和蜗轮箱，位于刀架底板的飞轮连接在连接座下方，连接座上方可与蜗杆轴底部配合连接，蜗杆轴下部与蜗杆配合连接，蜗杆上下通过一对轴承固定到蜗杆箱内，蜗杆箱顶部开有螺旋槽，蜗杆轴上方依次穿过蜗杆箱上方的槽口和旋紧螺套，旋紧螺套与螺旋槽配合旋紧，旋紧螺套内部镶有第二轴承，第二轴承下部装有压簧，旋紧螺套旋紧压簧卡到蜗杆箱上方的槽口，压簧下部抵住蜗杆轴中部凸起，蜗杆与蜗轮箱内的蜗轮配合连接，蜗轮和蜗轮轴通过键连接，蜗轮轴与进给螺杆连接，可调速进给刀架装置实现快速进给的方法为，当刀具距离被切割管道距离较远时，通过旋转旋紧螺套、压簧的弹力把蜗杆轴弹出，从而连接座与蜗杆轴脱开，蜗轮与蜗杆脱开，旋转进给螺杆可以实现快速进给，可调速进给刀架装置实现慢速进给走刀的方法为，旋紧螺套旋紧下压压簧，压簧下压蜗杆轴，蜗杆轴连接底部连接座，连接座带动底部飞轮，蜗杆轴配合蜗杆，蜗杆蜗杆与蜗轮配合传动，实现切割过程中的慢速进给走刀。

作为优选，所述滑座为U形槽结构，滑座顶部设有配合滑动连接的滑盖，刀具底部通过U形槽内第一刀架垫板固定，刀具顶部通过滑盖内设置的压紧螺栓固定，刀具一侧与U形槽侧边固定，另一侧通过U形槽内的第二刀架垫板固定。

作为优选，滑座两侧面设有螺纹孔，分别与侧面顶丝对第一刀架垫块和第二刀架垫块进行连接固定。

作为优选，所述的刀架底板顶部两侧设有垫板和刻度垫板，垫板和刻度垫板相配合，滑座底部设有导向槽与垫板和刻度垫板配合运动的导向槽。

作为优选，所述的蜗杆箱和蜗轮箱采用特殊材质的航空铝加工制作而成，大大减轻了设备的整体重量。

作为优选，所述的蜗轮蜗杆传动，可以通过旋紧螺套、压簧、连接座、蜗杆轴的联动配合，可以实现蜗杆与蜗轮传动与脱开，从而达到不同的输出进给速度，采用蜗轮蜗杆独特的结构设计，通过底部飞轮结构传动，整体结构紧凑、设计新颖、传动方式独特。

作为优选，所述的垫板和刻度垫板固定于刀架底板上部，与滑座配合滑动运行，垫板和刻度垫板分别固定于刀架底板上部两侧，成平行分布。

作为优选，所述的进给刀架成180°对称布置，可以同时安装两把刀具，大大提高了切割效率，并且对管道的切割、坡口两道工序可以一次完成。

作为优选，所述的蜗杆箱固定于刀架底板侧面耳板上，蜗轮箱固定于刀架底板底部。

作为优选，所述的蜗杆箱内部设有与旋紧螺套旋紧的螺纹槽，旋紧螺套内镶有轴承，保证蜗轮蜗杆联动后，顶部压簧的同步旋转。

作为优选，所述的蜗杆箱顶部设有弹球紧定螺钉，避免旋紧螺套下压锁紧过程中与蜗杆箱顶面的接触，减小了摩擦力。

有益效果

滑座可以根据工况的要求配合不同的刀架垫块安装不同的刀具，以满足单独的切割或者切割、坡口一次完成。

蜗轮蜗杆传动机构，可以根据现场的工况调整滑座的进给速度，满足不同的进刀速度的需求。

刀具的固定，采用双开放式设计，极大方便了刀具的安装和拆卸，大大提升了刀具的更换效率。

采用独特的蜗轮蜗杆传动设计，使得刀具在整个切割、坡口工作过程中综合受力性能更好，使用寿命更长久。

本分明结构设计巧妙、重量轻、移动灵活、各部分可拆卸连接，工作效率高，用途极为广泛。

附图说明

图1所示为装置的整体结构示意图；

图2所示为装置的主视图；

图3所示为装置的左视图；

图4所示为装置的俯视图；

图5所示为图4的局部剖视图；

以上附图中：1.刀架底板，2.侧面顶丝，3.刀具，4.滑盖，5.压紧螺栓，6.滑座，7.垫板，8.刻度垫板，9.进给螺杆，10.旋紧螺套，11. 旋钮，12.蜗轮，13.蜗轮轴，14.飞轮，15.连接座，16.蜗杆轴，17.蜗杆，18.第一轴承，19.压簧，20.第二轴承，21.孔用弹性挡圈，22.第一刀架垫板 ，23.第二刀架垫板， 24.弹球紧定螺钉，25. 蜗杆箱，26. 蜗轮箱。

具体实施方式

一种可调速进给刀架装置，包括刀架底板1，刀架底板1顶部一侧设有滑座6，滑座6为U形槽结构，滑座6顶部设有配合滑动连接的滑盖4，滑座6内设置有刀具3，刀具3底部通过U形槽内第一刀架垫板22固定，刀具3顶部通过滑盖4内设置的压紧螺栓5固定，刀具3一侧与U形槽侧边固定，另一侧通过U形槽内的第二刀架垫板23固定，进给螺杆9通过螺纹副传动滑座6，进给螺杆9与刀架底板1另一侧设置的蜗轮蜗杆轴调速机构传动连接，蜗轮蜗杆轴调速机构，包括飞轮14、蜗杆轴16箱和蜗轮箱16，位于刀架底板1的飞轮14连接在连接座15下方，连接座15上方可与蜗杆轴16轴底部配合连接，蜗杆轴16轴下部与蜗杆轴16配合连接，蜗杆轴16上下通过一对轴承固定到蜗杆箱25内，蜗杆箱25顶部开有螺旋槽，蜗杆轴16轴上方依次穿过蜗杆箱25上方的槽口和旋紧螺套10，旋紧螺套10与螺旋槽配合旋紧，旋紧螺套10内部镶有第二轴承20，第二轴承20下部装有压簧19，旋紧螺套10旋紧压簧19卡到蜗杆轴16箱上方的槽口，压簧19下部抵住蜗杆轴16轴中部凸起，蜗杆轴16下部设有配合的蜗杆17，蜗杆17与蜗轮箱26内的蜗轮12配合连接，蜗轮12和蜗轮轴13通过键连接，蜗轮轴13与进给螺杆9连接，可调速进给刀架装置实现快速进给的方法为，当刀具3距离被切割管道距离较远时，通过旋转旋紧螺套10、压簧19的弹力把蜗杆轴16轴弹出，从而连接座15与蜗杆轴16轴脱开，蜗轮12与蜗杆17脱开，旋转进给螺杆9可以实现快速进给，可调速进给刀架装置实现慢速进给走刀的方法为，旋紧螺套10旋紧下压压簧19，压簧19下压蜗杆轴16，蜗杆轴16轴连接底部连接座15，连接座15带动底部飞轮14，蜗杆轴16配合蜗杆17，蜗杆17与蜗轮12配合传动，实现切割过程中的慢速进给走刀，蜗轮蜗杆轴1调速机构可以根据使用要求变化进给速度，用途极为广泛，各部分采用快速张紧机构连接，拆卸、安装极为方便。滑座6两侧面设有螺纹孔，分别与侧面顶丝2对第一刀架垫块22和第二刀架垫块23进行连接固定，刀架底板1顶部两侧设有垫板7和刻度垫板8，垫板7和刻度垫板8固定于刀架底板1上部，与滑座6配合滑动运行，垫板7和刻度垫板8分别固定于刀架底板1上部两侧，成平行分布，垫板7和刻度垫板8相配合，滑座6底部设有与垫板7和刻度垫板8配合运动的导向槽，蜗杆箱25和蜗轮箱26采用航空铝加工制作而成，大大减轻了设备的整体重量，蜗杆箱25固定于刀架底板1侧面耳板上，蜗轮箱26固定于刀架底板1底部，蜗杆箱25内部设有与旋紧螺套10旋紧的螺纹槽，旋紧螺套10内镶有轴承，保证蜗轮蜗杆轴联动后，顶部压簧19的同步旋转，蜗杆箱顶部25设有弹球紧定螺钉24，避免旋紧螺套10下压锁紧过程中与蜗杆箱25顶面的接触，减小了摩擦力。

蜗轮蜗杆传动，可以通过旋紧螺套10、压簧19、连接座15、蜗杆轴16轴的联动配合，可以实现蜗杆17与蜗轮12传动与脱开，从而达到不同的输出进给速度，采用蜗轮蜗杆独特的结构设计，通过底部飞轮14结构传动，整体结构紧凑、设计新颖、传动方式独特，进给刀架成180°对称布置，可以同时安装两把刀具3，大大提高了切割效率，并且对管道的切割、坡口两道工序可以一次完成。

使用时，首先把连接座15、蜗杆轴16、蜗杆17、第一轴承18、压簧19、装配到蜗杆箱25内部，其次把第二轴承20装配到旋转螺套10内，接着旋紧螺套10旋紧压簧19卡到蜗杆箱25的对应槽口，旋钮11规定于蜗杆轴16的顶部，蜗轮12、蜗轮轴13、通过键连接到一起，蜗轮轴13通过前后端轴承、孔用弹性挡圈21固定于蜗轮箱26内，蜗杆箱25和蜗轮箱26通过前后压板连接固定到一起，然后把蜗轮箱26和蜗杆箱25装配到一起的整体固定到刀架底板1的上部，垫板7和刻度垫板8分别固定到底板上部，刻度板8位于垫板7顶部，有垫板7和垫板刻度板8组成的导向轨道与滑座6底部槽配合滑动，滑座6通过螺纹副与蜗杆轴16连接传动，第一刀架垫板22安装于滑座6内部U形槽内底部，第二刀架垫板23通过侧面旋紧丝固定于滑座6内部U形槽侧面，刀具3由位于滑盖4上部压紧螺栓5压紧固定。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (1)

1.一种管道切割坡口的调速进给方法，其特征在于所述调速进给方法采用可调速进给刀架装置进行；

所述可调速进给刀架装置：包括刀架底板，刀架底板顶部一侧设有滑座，滑座内设置有刀具，进给螺杆通过螺纹副传动滑座，进给螺杆与刀架底板另一侧设置的蜗轮蜗杆调速机构传动连接；所述滑座为U形槽结构，滑座顶部设有配合滑动连接的滑盖，刀具底部通过U形槽内第一刀架垫板固定，刀具顶部通过滑盖内设置的压紧螺栓固定，刀具一侧与U形槽侧边固定，另一侧通过U形槽内的第二刀架垫板固定；所述的滑座两侧面设有螺纹孔，分别与侧面顶丝对第一刀架垫块和第二刀架垫块进行连接固定；所述的刀架底板顶部两侧设有垫板和刻度垫板，垫板和刻度垫板相配合，滑座底部设有导向槽与垫板和刻度垫板配合运动的导向槽；

所述蜗轮蜗杆调速机构包括飞轮、蜗杆箱和蜗轮箱，位于刀架底板的飞轮连接在连接座下方，连接座上方可与蜗杆轴底部配合连接，蜗杆轴下部与蜗杆配合连接，蜗杆通过一对轴承固定到蜗杆箱内，蜗杆箱顶部开有螺旋槽，蜗杆轴上方依次穿过蜗杆箱上方的槽口和旋紧螺套，旋紧螺套与螺旋槽配合旋紧，旋紧螺套内部镶有第二轴承，第二轴承下部装有压簧，旋紧螺套旋紧压簧卡到蜗杆箱上方的槽口，压簧下部抵住蜗杆轴中部凸起，蜗杆与蜗轮箱内的蜗轮配合连接，蜗轮和蜗轮轴通过键连接，蜗轮轴与进给螺杆连接；所述的蜗杆箱和蜗轮箱为对插拼装结构，蜗杆箱内部设有螺旋锁紧槽；

滑座两侧面设有螺纹孔，分别与侧面顶丝对第一刀架垫块和第二刀架垫块进行连接固定，刀架底板顶部两侧设有垫板和刻度垫板，垫板和刻度垫板固定于刀架底板上部，与滑座配合滑动运行，垫板和刻度垫板分别固定于刀架底板上部两侧，成平行分布，垫板和刻度垫板相配合，滑座底部设有与垫板和刻度垫板配合运动的导向槽，蜗杆箱固定于刀架底板侧面耳板上，蜗轮箱固定于刀架底板底部，蜗杆箱内部设有与旋紧螺套旋紧的螺纹槽，旋紧螺套内镶有轴承，保证蜗轮蜗杆轴联动后，顶部压簧的同步旋转，蜗杆箱顶部设有弹球紧定螺钉，避免旋紧螺套下压锁紧过程中与蜗杆箱顶面的接触，减小了摩擦力；

所述调速进给方法包括以下步骤：

当刀具距离被切割坡口管道距离较远时，采用快速进给的步骤，通过旋转旋紧螺套，压簧的弹力把蜗杆轴弹出，从而连接座与蜗杆轴脱开，蜗轮与蜗杆脱开，旋转进给螺杆实现快速进给；

当刀具距离被切割坡口管道距离较近时，采用慢速进给的步骤，旋紧螺套旋紧下压压簧，压簧下压蜗杆轴，蜗杆轴连接底部连接座，连接座带动底部飞轮，蜗杆轴配合蜗杆，蜗杆与蜗轮配合传动，实现慢速进给走刀。

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