CN112775483A - 动力刀盘及其切管机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力刀盘及其切管机，包括旋转刀盘、斜楔机构和螺旋传动机构，刀盘设有与中空主轴对接的中空刀盘轴，斜楔机构包括斜楔推拉环和斜楔滑块，斜楔滑块上固接旋切刀具组件，螺旋传动机构包括固定螺套、动力螺圈、推力轴承组件、滑动轴套和铜套，滑动轴套通过铜套间隔套设在中空刀盘轴上，滑动轴套前端对接斜楔推拉环，动力螺圈通过推力轴承组件间隔套设在滑动轴套上，固定螺套定位固定并套设在动力螺圈外部，动力螺圈与固定螺套形成螺旋传动配合实现轴向移动，动力螺圈通过推力轴承组件带动滑动轴套轴向移动使斜楔推拉环与斜楔滑块传动配合。本发明结构紧凑，运行平稳，进刀量传动准确，切割精准，工作效率高。

Description

动力刀盘及其切管机

技术领域

本发明涉及切管机技术领域，特别是涉及一种动力刀盘及其切管机。

背景技术

钢管是一种中空的型材，最常见的截面形状为圆环形，在流体传输以及结构体构成中有广泛的应用。当钢管用于制造机械零部件时，首先要进行切断工序，将其切断至所需长度。切断工序常用的设备为切管机，当前市场上绝大多数切管机为车床式切管机，即钢管旋转，切刀固定，沿钢管径向进给的加工方式。由于钢管通常长度为6-12m，整体旋转后噪音大，耗能多，送料定位方式落后，工件定长不准，弊端非常多。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，所要解决的技术问题是提供一种动力刀盘，结构紧凑，运行平稳，进刀量传动准确，切割精准，工作效率高。同时，还提供一种切管机，噪音小，连续自动送料及切断加工，自动化切管效率高。

本发明是通过以下技术方案使上述技术问题得以解决。

动力刀盘，包括旋转刀盘、斜楔机构和螺旋传动机构，所述旋转刀盘包括具有中心孔的刀盘本体，所述刀盘本体后端轴向延伸有与主轴箱的中空主轴对接固定的中空刀盘轴，所述斜楔机构包括斜楔推拉环和斜楔滑块，所述斜楔推拉环本体上形成有与所述斜楔滑块相嵌合连接的楔形槽，所述刀盘本体上开设有与所述斜楔滑块径向滑动配合的径向滑槽，所述斜楔滑块上固接有旋切刀具组件，所述螺旋传动机构包括固定螺套、动力螺圈、推力轴承组件、滑动轴套和铜套，所述滑动轴套通过所述铜套间隔套设在所述中空刀盘轴上并保持同步旋转，所述滑动轴套前端对接设置所述斜楔推拉环并保持同步旋转，所述动力螺圈通过所述推力轴承组件间隔套设在所述滑动轴套上，所述固定螺套定位固定并套设在所述动力螺圈外部，所述动力螺圈在驱动机构的带动下旋转且与所述固定螺套形成螺旋传动配合实现轴向移动，所述动力螺圈通过所述推力轴承组件带动所述滑动轴套轴向移动使所述斜楔推拉环与所述斜楔滑块传动配合。

作为优选，所述斜楔滑块本体的一侧端形成有与所述楔形槽相配合的斜楔，所述斜楔滑块本体的另一侧端形成有与所述径向滑槽相配合的滑块，所述滑块上固接所述旋切刀具组件。

作为优选，所述斜楔机构还包括调刀滑块，所述斜楔滑块上设有与所述调刀滑块相配合的T形槽，所述旋切刀具组件通过所述调刀滑块与所述斜楔滑块相连接。

作为优选，所述楔形槽上设有驱动斜面，所述斜楔滑块上设有与所述驱动斜面相配合的受压斜面。

作为优选，所述推力轴承组件包括两个角接触球轴承、隔环和锁母。

作为优选，所述螺旋传动机构还包括动力齿轮，所述动力齿轮间隔套设在所述中空刀盘轴与所述固定螺套之间，所述动力齿轮前端与所述动力螺圈后端对接固定成一体。

作为优选，所述驱动机构为齿轮传动机构，所述驱动机构包括驱动齿轮和伺服电机，所述驱动齿轮受控于伺服电机驱动，所述固定螺套上开设有供所述驱动齿轮穿过与所述动力齿轮啮合传动的缺口。

作为优选，所述中心孔的孔壁上设置有深沟球轴承组件，所述深沟球轴承组件包括轴承座和深沟球轴承，所述深沟球轴承内圈上设置有弹簧夹头，所述弹簧夹头的前端与所述旋切刀具组件相配合并凸出于所述刀盘本体前端面。

切管机，具有所述的动力刀盘。

作为优选，还具有与所述中空主轴和所述中空刀盘轴共轴穿套设置的出料管。

本发明的有益效果如下：

旋转刀盘、斜楔机构、螺旋传动机构和驱动机构之间对接构件设计精简，布局紧凑，占用空间小。采用旋切加工方式，加工效率高，斜楔机构传动无噪音，传动准确，具有自锁功能，安全可靠。斜楔机构与螺旋传动机构组配，进给量精准，运行平稳。齿轮传动机构与螺旋传动机构组配，传动比准确，传动平稳，工作安全可靠。配装出料管的切管机，方便有序出料，工作效率高，切断后工件在出料管内排列整齐，实现有序出料的功能，自动化程度高，为进入下一道工序的加工提供方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明动力刀盘实施例与切管机主轴箱配装的结构示意图；

图2是图1的局部剖视结构示意图；

图3是图2的主视结构示意图；

图4是本发明动力刀盘实施例的结构示意图；

图5是本发明动力刀盘实施例的剖视结构示意图；

图6是本发明动力刀盘实施例在一个轴侧方向的***结构示意图；

图7是本发明动力刀盘实施例在另一个轴侧方向的***结构示意图；

图8是本发明切管机实施例的结构示意图。

图中：1-刀盘本体，2-中空刀盘轴，3-中心孔，4-旋切刀具组件，5-斜楔推拉环，6-斜楔滑块，7-径向滑槽，8-固定螺套，9-动力螺圈，10-滑动轴套，11-铜套，12-楔形槽，13-斜楔，14-滑块，15-调刀滑块，16-T形槽，17-驱动斜面，18-受压斜面，19-角接触球轴承，20-隔环，21-锁母，22-驱动齿轮，23-动力齿轮，24-伺服电机，25-缺口，26-主轴箱，27-中空主轴，28-轴承座，29-深沟球轴承，30-弹簧夹头，31-出料管。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

请参阅图1至图7，本发明实施例的动力刀盘与切管机主轴箱26配装在一起。动力刀盘包括旋转刀盘、斜楔机构、螺旋传动机构和驱动机构。

所述旋转刀盘包括具有中心孔3的刀盘本体1，所述刀盘本体1后端轴向延伸有与主轴箱26的中空主轴27对接固定的中空刀盘轴2。进一步的，为了配装在具有出料管31的切管机上，所述刀盘本体1开设有所述中心孔3供出料管31穿过，并且，在所述中心孔3的孔壁上设置有深沟球轴承组件，以对出料管31形成支承作用，并使出料管31不随同刀盘本体1转动，所述深沟球轴承组件包括轴承座28和深沟球轴承29，更进一步的，所述深沟球轴承29内圈上设置有弹簧夹头30，所述弹簧夹头30的前端与旋切刀具组件4相配合并凸出于所述刀盘本体1前端面，所述弹簧夹头30套设在出料管31的进料端管口上，用于减缓钢管切割作业过程中，钢管的震动与出料管31发生干涉造成的影响，同时，出料管31进料端通过所述弹簧夹头30与所述深沟球轴承组件保持连接。

所述斜楔机构包括斜楔推拉环5和斜楔滑块6，所述斜楔推拉环5本体上形成有与所述斜楔滑块6相嵌合连接的楔形槽12，进一步的，所述楔形槽12上设有驱动斜面17，所述斜楔滑块6上设有与所述驱动斜面17相配合的受压斜面18。所述刀盘本体1上开设有与所述斜楔滑块6径向滑动配合的径向滑槽7，所述斜楔滑块6上固接有旋切刀具组件4。本实施例中所示为径向对称布置的两套旋切刀具组件4，也可以按照实际所需布置成单套或多套，并一一对应设置斜楔机构。在一个实施方式中，所述斜楔滑块6本体的一侧端形成有与所述楔形槽12相配合的斜楔13，所述斜楔滑块6本体的另一侧端形成有与所述径向滑槽7相配合的滑块14，所述滑块14上固接所述旋切刀具组件4。进一步的，所述斜楔机构还包括调刀滑块15，所述斜楔滑块6上设有与所述调刀滑块15相配合的T形槽16，所述旋切刀具组件4通过所述调刀滑块15与所述斜楔滑块6相连接，具体的说，所述旋切刀具组件4、所述调刀滑块15和所述斜楔滑块6之间通过紧固螺栓连接固定成一体。

所述螺旋传动机构包括固定螺套8、动力螺圈9、推力轴承组件、滑动轴套10和铜套11。所述滑动轴套10通过所述铜套11间隔套设在所述中空刀盘轴2上并保持同步旋转，所述滑动轴套10前端对接设置所述斜楔推拉环5并保持同步旋转。所述动力螺圈9通过所述推力轴承组件间隔套设在所述滑动轴套10上，如图5中所示，在一个实施方式中，所述推力轴承组件包括两个角接触球轴承19、隔环20和锁母21。所述固定螺套8定位固定并套设在所述动力螺圈9外部，在本实施例中，所述固定螺套8定位固定在主轴箱26的传动输出端箱体外部。所述动力螺圈9在所述驱动机构的带动下旋转且与所述固定螺套8形成螺旋传动配合实现轴向移动，所述动力螺圈9通过所述推力轴承组件带动所述滑动轴套10轴向移动使所述斜楔推拉环5与所述斜楔滑块6传动配合，进而，所述斜楔滑块6在径向滑槽7上的径向移动使所述旋切刀具组件4实现径向进给及退刀动作。在一个实施方式中，所述螺旋传动机构还包括动力齿轮23，所述动力齿轮23间隔套设在所述中空刀盘轴2与所述固定螺套8之间，所述动力齿轮23前端与所述动力螺圈9后端对接固定成一体，比如，所述动力齿轮23与所述动力螺圈9通过螺栓连接成一体。在本发明中描述的所述动力螺圈9的保护范围中涵盖以下实施方式，首先，所述动力齿轮23和所述动力螺圈9可以采用本实施例中的分体构件组配在一起。其次，也可以将所述动力齿轮23和所述动力螺圈9制作成一体成形结构件。再次，还可以将所述动力螺圈9的前端形成与所述固定螺套8螺旋传动配合的螺旋结构，同时，将所述动力螺圈9的后端形成与所述动力齿轮23相同的轮齿结构，即将所述动力齿轮23和所述动力螺圈9的特征结构整合在单一构件的动力螺圈9上。

在一个实施方式中，所述驱动机构为齿轮传动机构，所述驱动机构包括驱动齿轮22和伺服电机24，所述驱动齿轮22受控于伺服电机24驱动，所述固定螺套8上开设有供所述驱动齿轮22穿过与所述动力齿轮23啮合传动的缺口25。由此可知，当伺服电机24通过齿轮轴带动驱动齿轮22转动后，与驱动齿轮22啮合的动力齿轮23也随之转动，从而带动动力螺圈9在固定螺套8内转动，随着伺服电机24的正反转动，动力螺圈9也进行着轴向移动，动力螺圈9与滑动轴套10通过两个对装角接触球轴承19配合，当动力螺圈9轴向移动时，角接触球轴承19将推力或拉力传递给滑动轴套10，从而使斜楔推拉环5也做轴向移动，由于角接触球轴承19的存在，当滑动轴套10随中空刀盘轴旋转时，并不会将旋转运动传递给动力螺圈9。当斜楔推拉环5轴向移动时，与楔形槽12配合的斜楔滑块6随之在刀盘本体1的径向滑槽7上径向滑动，从而，带动旋切刀具组件4进行径向进给及退刀动作。所述驱动机构还可以采用蜗轮蜗杆传动机构，比如，应用上述的动力螺圈9和动力齿轮23的组配方式，使其兼具有齿轮传动和螺旋传动的功能。

本发明的切管机，基本结构可以采用常规技术，区别技术方案在于应用本发明的动力刀盘。如图8所示，在一个具体的实施例中，基本结构采用与申请号为202011370262.9的中国专利文件中的全自动切管机相同的技术方案，由此可知，在本实施例中的切管机具有与所述中空主轴和所述中空刀盘轴2共轴穿套设置的出料管31，本发明的动力刀盘具有适配出料管31的特殊结构设计。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.动力刀盘，其特征是：包括旋转刀盘、斜楔机构和螺旋传动机构，所述旋转刀盘包括具有中心孔的刀盘本体，所述刀盘本体后端轴向延伸有与主轴箱的中空主轴对接固定的中空刀盘轴，所述斜楔机构包括斜楔推拉环和斜楔滑块，所述斜楔推拉环本体上形成有与所述斜楔滑块相嵌合连接的楔形槽，所述刀盘本体上开设有与所述斜楔滑块径向滑动配合的径向滑槽，所述斜楔滑块上固接有旋切刀具组件，所述螺旋传动机构包括固定螺套、动力螺圈、推力轴承组件、滑动轴套和铜套，所述滑动轴套通过所述铜套间隔套设在所述中空刀盘轴上并保持同步旋转，所述滑动轴套前端对接设置所述斜楔推拉环并保持同步旋转，所述动力螺圈通过所述推力轴承组件间隔套设在所述滑动轴套上，所述固定螺套定位固定并套设在所述动力螺圈外部，所述动力螺圈在驱动机构的带动下旋转且与所述固定螺套形成螺旋传动配合实现轴向移动，所述动力螺圈通过所述推力轴承组件带动所述滑动轴套轴向移动使所述斜楔推拉环与所述斜楔滑块传动配合。

2.根据权利要求1所述的动力刀盘，其特征是：所述斜楔滑块本体的一侧端形成有与所述楔形槽相配合的斜楔，所述斜楔滑块本体的另一侧端形成有与所述径向滑槽相配合的滑块，所述滑块上固接所述旋切刀具组件。

3.根据权利要求1所述的动力刀盘，其特征是：所述斜楔机构还包括调刀滑块，所述斜楔滑块上设有与所述调刀滑块相配合的T形槽，所述旋切刀具组件通过所述调刀滑块与所述斜楔滑块相连接。

4.根据权利要求1所述的动力刀盘，其特征是：所述楔形槽上设有驱动斜面，所述斜楔滑块上设有与所述驱动斜面相配合的受压斜面。

5.根据权利要求1所述的动力刀盘，其特征是：所述推力轴承组件包括两个角接触球轴承、隔环和锁母。

6.根据权利要求1所述的动力刀盘，其特征是：所述螺旋传动机构还包括动力齿轮，所述动力齿轮间隔套设在所述中空刀盘轴与所述固定螺套之间，所述动力齿轮前端与所述动力螺圈后端对接固定成一体。

7.根据权利要求6所述的动力刀盘，其特征是：所述驱动机构为齿轮传动机构，所述驱动机构包括驱动齿轮和伺服电机，所述驱动齿轮受控于伺服电机驱动，所述固定螺套上开设有供所述驱动齿轮穿过与所述动力齿轮啮合传动的缺口。

8.根据权利要求1所述的动力刀盘，其特征是：所述中心孔的孔壁上设置有深沟球轴承组件，所述深沟球轴承组件包括轴承座和深沟球轴承，所述深沟球轴承内圈上设置有弹簧夹头，所述弹簧夹头的前端与所述旋切刀具组件相配合并凸出于所述刀盘本体前端面。

9.切管机，其特征是：采用权利要求1至8中任一项所述的动力刀盘。

10.根据权利要求9所述的切管机，其特征是：具有与所述中空主轴和所述中空刀盘轴共轴穿套设置的出料管。

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