CN115780961B - 一种管材焊接用相贯线切割机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管材焊接用相贯线切割机，属于建材加工技术领域。支撑座安装在钢管支撑定位装置一侧，摆动臂通过摆动轴可转动安装在支撑座上，摆动电机安装在支撑座上，摆动电机与摆动轴传动连接，支撑臂通过滑移装置可沿摆动臂滑动安装在摆动臂上，回转装置安装在支撑臂端部，直线模组安装在回转装置底部，火焰切割头安装在直线模组上；调节回转装置与另一个管道同轴和火焰切割头偏离轴线的间距与目标管道半径相匹配，通过回转装置驱动火焰切割头回转运动，进而切割出相贯线，操作简单，设备运行平稳，切割精度高，尺寸误差小，后期打磨量小，有利于降低劳动强度，提高工作效率。

Description

一种管材焊接用相贯线切割机

技术领域

本发明属于建材加工技术领域，具体涉及一种管材焊接用相贯线切割机。

背景技术

在机械加工过程中，常常会遇到管道与管道以一定角度相交焊接的情况，为了保证焊接时的焊接质量与焊缝美观，需要切割出两个或多个相对接的相贯线，现有技术中管材相贯线切割常用方式有手工切割、半自动切割机切割及相贯线切割机切割。手工切割是先通过人工放样画出相贯线，再按照相贯线轨迹手工进行切割，虽然灵活方便，但手工切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、人工打磨余量大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，生产效率低。半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规则形状的零件切割，自动化程度低，不能满足复杂管路中多道管路相贯连通产生的复杂的相贯线的切割要求。数控相贯线切割相对手动和半自动切割方式来说，可有效地提高板材切割地效率、切割质量，减轻操作者的劳动强度，但是其控制驱动部件较复杂，设备运行平稳性差，切割时需控制变量较多，操作复杂。

发明内容

为了克服背景技术中手工切割是先通过人工放样画出相贯线，再按照相贯线轨迹手工进行切割，虽然灵活方便，但手工切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、人工打磨余量大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，生产效率低；半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规则形状的零件切割，自动化程度低，不能满足复杂管路中多道管路相贯连通产生的复杂的相贯线的切割要求；数控相贯线切割相对手动和半自动切割方式来说，可有效地提高板材切割地效率、切割质量，减轻操作者的劳动强度，但是其控制驱动部件较复杂，设备运行平稳性差，切割时需控制变量较多，操作复杂的问题，本发明提供一种管材焊接用相贯线切割机；在圆柱管材连接中，其中一个管道上的相贯线可以以另一个对接的管道的轴线为转轴，其半径为半径旋转切割出，因此，本发明通过钢管支撑定位装置支撑固定待切割管道，调节回转装置与另一个管道同轴，通过直线模组调节火焰切割头偏离轴线的间距与目标管道半径相匹配，通过回转装置驱动火焰切割头回转运动，同时滑移装置升降，使火焰切割头距离待切割管道的间距处于合适值，保证切割精度，进而切割出相贯线，在切割前进行回转装置与另一个管道同轴和火焰切割头偏离轴线的间距调整，在切割过程中无需调节（属于定值），操作简单，设备运行平稳，切割精度高，尺寸误差小，后期打磨量小，有利于降低劳动强度，提高工作效率。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：一种管材焊接用相贯线切割机主要包括钢管支撑定位装置1、支撑座2、摆动臂3、摆动轴4、摆动电机5、支撑臂6、滑移装置7、回转装置8、直线模组9、火焰切割头10，所述的支撑座2安装在钢管支撑定位装置1一侧，摆动臂3通过摆动轴4可转动安装在支撑座2上，摆动电机5安装在支撑座2上，摆动电机5与摆动轴4传动连接，支撑臂6通过滑移装置7可沿摆动臂3滑动安装在摆动臂3上，回转装置8安装在支撑臂6端部，直线模组9安装在回转装置8底部，火焰切割头10安装在直线模组9上。

进一步，所述的钢管支撑定位装置1包括滑轨11、轨道车12、双螺纹丝杆13、滑块14、剪叉臂15、支撑轮16，所述的轨道车12安装在滑轨11上，轨道车12上设有滑槽，双螺纹丝杆13通过轴承安装在滑槽内，双螺纹丝杆13为一端为左旋螺纹另一端为右旋螺纹的丝杆，滑块14可滑动安装在滑槽内，两个滑块14分别与双螺纹丝杆13的左旋螺纹和右旋螺纹段螺纹连接，剪叉臂15的底部分别与两个滑块14铰接，支撑轮16可自由转动安装在剪叉臂15的上半段上。

进一步，所述的剪叉臂15由两个相交叉、中部相铰接的力臂组成，为提高对钢管的支撑稳定性，两个剪叉臂15相对设置，中部通过长轴19实现铰接并连接，长轴上安装有支撑轮16。

进一步，所述的双螺纹丝杆13一端安装有方便调节的手轮17。

进一步，所述的钢管支撑定位装置1一端安装有钢管转动装置18，所述的钢管转动装置18包括底座181、升降装置182、三爪卡盘183、转动电机184，所述的升降装置182安装在底座181上，三爪卡盘183可转动安装在升降装置182上，转动电机184安装在升降装置182上并与三爪卡盘183传动连接。

进一步，所述的升降装置182包括导向槽187、安装块185、液压油缸186，所述的安装块185可滑动安装在导向槽187内，安装块通过液压油缸186驱动。

进一步，所述的支撑座2通过轨道滑车20和轨道21安装在钢管支撑定位装置1一侧。

进一步，所述的轨道滑车20通过齿轮24和齿条25传动，所述的轨道滑车20通过轨道轮22安装在轨道21上，轨道滑车20底部安装有行走电机23，齿条25安装在轨道21一侧，行走电机23通过齿轮24与齿条25啮合传动。

进一步，所述的滑移装置7为丝杆滑块装置，包括丝杆71、滑动块72、滑移电机73，所述的摆动臂3上设有与滑动块72相匹配的限位槽74，丝杆71通过轴承安装在限位槽74内，滑动块72可滑动安装在限位槽74内并与丝杆71传动连接，滑移电机73安装在摆动臂3上并与丝杆71传动连接。

进一步，所述的回转装置8包括回转轴81、齿轮盘82、回转电机83、回转齿轮84，所述的回转轴81通过轴承安装在支撑臂6上，齿轮盘82安装在回转轴81上，回转电机83安装在支撑臂6上，回转电机83通过回转齿轮84与齿轮盘82啮合传动。

进一步，所述的回转轴81为中通的转轴，支撑臂6上通过连接臂61安装有红外线定位仪62，所述的红外线定位仪62与回转轴81同轴安装。

进一步，所述的支撑座2通过横移装置安装在轨道滑车20上，所述的横移装置包括滑板26、调节丝杆27、导向杆28、调节电机29，所述的轨道滑车20上安装有导向杆28，调节丝杆27通过轴承安装在轨道滑车20上，滑板26可滑动安装在导向杆28上，并与调节丝杆27螺纹连接，调节电机29安装在轨道滑车20上，调节电机29和调节丝杆27传动连接。

本发明的有益效果：

本发明通过将空间曲线的相贯线分解为以对接管路轴线为转轴的旋转运动和沿待切割管路管壁移动的运动，在切割过程中只需改变滑移装置的升降；通过钢管支撑定位装置支撑固定待切割管道，调节回转装置与另一个管道同轴，通过直线模组调节火焰切割头偏离轴线的间距与目标管道半径相匹配，通过回转装置驱动火焰切割头回转运动，同时滑移装置升降，使火焰切割头距离待切割管道的间距处于合适值，保证切割精度，进而切割出相贯线，在切割前进行回转装置与另一个管道同轴和火焰切割头偏离轴线的间距调整，在切割过程中无需调节（属于定值），操作简单，设备运行平稳，切割精度高，尺寸误差小，后期打磨量小，有利于降低劳动强度，提高工作效率。

附图说明

图1是本发明立体示意图。

图2是图1中A处局部放大示意图。

图3是本发明局部结构立体示意图。

图4是图3中B处局部放大示意图。

图5是本发明局部结构仰轴测立体示意图。

图6是本发明无钢管支撑定位装置立体示意图。

图7是本发明钢管转动装置主轴测立体示意图。

图8是本发明钢管转动装置后轴测立体示意图。

图9是本发明控制流程图。

实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

本发明公开了一种管材焊接用相贯线切割机，所述的一种管材焊接用相贯线切割机主要包括钢管支撑定位装置1、支撑座2、摆动臂3、摆动轴4、摆动电机5、支撑臂6、滑移装置7、回转装置8、直线模组9、火焰切割头10，所述的支撑座2安装在钢管支撑定位装置1一侧，摆动臂3通过摆动轴4可转动安装在支撑座2上，摆动电机5安装在支撑座2上，摆动电机5与摆动轴4传动连接，支撑臂6通过滑移装置7可沿摆动臂3滑动安装在摆动臂3上，回转装置8安装在支撑臂6端部，直线模组9安装在回转装置8底部，火焰切割头10安装在直线模组9上；通过将空间曲线的相贯线分解为以对接管路轴线为转轴的旋转运动和沿待切割管路管壁移动的运动，在切割过程中只需改变滑移装置7的升降；通过钢管支撑定位装置1支撑固定待切割管道，调节回转装置8与另一个管道同轴，通过直线模组9调节火焰切割头10偏离轴线的间距与目标管道半径相匹配，通过回转装置8驱动火焰切割头10回转运动，同时控制滑移装置7升降，使火焰切割头距离待切割管道的间距处于合适值，保证切割精度，进而切割出相贯线，在切割前进行回转装置与另一个管道同轴和火焰切割头偏离轴线的间距调整，在切割过程中无需调节（属于定值），操作简单，设备运行平稳，切割精度高，尺寸误差小，后期打磨量小，有利于降低劳动强度，提高工作效率；通过摆动电机5可使摆动臂3处于某一角度，进而改变回转装置8与水平面的夹角，可加工任意角度相接的两个管路的相贯线，提高设备适用范围。

所述的钢管支撑定位装置1包括滑轨11、轨道车12、双螺纹丝杆13、滑块14、剪叉臂15、支撑轮16，所述的轨道车12安装在滑轨11上，轨道车12上设有滑槽，双螺纹丝杆13通过轴承安装在滑槽内，双螺纹丝杆13为一端为左旋螺纹另一端为右旋螺纹的丝杆，滑块14可滑动安装在滑槽内，两个滑块14分别与双螺纹丝杆13的左旋螺纹和右旋螺纹段螺纹连接，剪叉臂15的底部分别与两个滑块14铰接，支撑轮16可自由转动安装在剪叉臂15的上半段上；通过改变轨道车12在滑轨11上的位置，进而调节钢管支撑定位装置1间的间距和对钢管的支撑位置，以匹配不同长度的管路和不同切割位置的管路的支撑；通过双螺纹丝杆13可改变两个滑块14的间距，进而改变剪叉臂15的夹角，以匹配不同口径的管路的支撑，增加设备的使用范围。

所述的剪叉臂15由两个相交叉、中部相铰接的力臂组成，为提高对钢管的支撑稳定性，两个剪叉臂15相对设置，中部通过长轴19实现铰接并连接，长轴上安装有支撑轮16。

所述的双螺纹丝杆13一端安装有方便调节的手轮17。

所述的钢管支撑定位装置1一端安装有钢管转动装置18，所述的钢管转动装置18包括底座181、升降装置182、三爪卡盘183、转动电机184，所述的升降装置182安装在底座181上，三爪卡盘183可转动安装在升降装置182上，转动电机184安装在升降装置182上并与三爪卡盘183传动连接，通过三爪卡盘183夹持待切割管道，通过转动电机184驱动转动待切割管道转动，代替人工转动待切割管道，降低工作人员的劳动强度。

所述的升降装置182包括导向槽187、安装块185、液压油缸186，所述的安装块185可滑动安装在导向槽187内，安装块通过液压油缸186驱动；结构简单，升降精度高，通过升降装置182改变三爪卡盘183的高度，以适应不同口径的待切割管路的夹持。

所述的支撑座2通过轨道滑车20和轨道21安装在钢管支撑定位装置1一侧，通过轨道滑车20和轨道21可改变支撑座2的位置，便于调节定位，便于调节调节回转装置8与另一个管道同轴，使操作方便快捷。

所述的轨道滑车20通过齿轮24和齿条25传动，所述的轨道滑车20通过轨道轮22安装在轨道21上，轨道滑车20底部安装有行走电机23，齿条25安装在轨道21一侧，行走电机23通过齿轮24与齿条25啮合传动；通过行走电机23驱动轨道滑车20移动。

所述的滑移装置7为丝杆滑块装置，包括丝杆71、滑动块72、滑移电机73，所述的摆动臂3上设有与滑动块72相匹配的限位槽74，丝杆71通过轴承安装在限位槽74内，滑动块72可滑动安装在限位槽74内并与丝杆71传动连接，滑移电机73安装在摆动臂3上并与丝杆71传动连接，传动精度高。

所述的回转装置8包括回转轴81、齿轮盘82、回转电机83、回转齿轮84，所述的回转轴81通过轴承安装在支撑臂6上，齿轮盘82安装在回转轴81上，回转电机83安装在支撑臂6上，回转电机83通过回转齿轮84与齿轮盘82啮合传动；通过回转电机83驱动回转轴81转动，实现火焰切割头10切割时的回转运动，结构简单，工作平稳、可靠。

所述的回转轴81为中通的转轴，支撑臂6上通过连接臂61安装有红外线定位仪62，所述的红外线定位仪62与回转轴81同轴安装，在进行回转装置8与另一个管道同轴时，可通过打点、利用红外线定位仪62进行辅助定位，能够方便、快捷、准确的进行定位。

所述的支撑座2通过横移装置安装在轨道滑车20上，所述的横移装置包括滑板26、调节丝杆27、导向杆28、调节电机29，所述的轨道滑车20上安装有导向杆28，调节丝杆27通过轴承安装在轨道滑车20上，滑板26可滑动安装在导向杆28上，并与调节丝杆27螺纹连接，调节电机29安装在轨道滑车20上，调节电机29和调节丝杆27传动连接，通过调节丝杆27可驱动支撑座2进行移动，进而改变回转装置8的轴线与待切割管路的轴线的偏离量，进而切割出两个轴线不相交的管路对接的相贯线。

工作过程：

通过钢管支撑定位装置1支撑固定待切割管道，调节回转装置8与另一个管道同轴，通过直线模组9调节火焰切割头10偏离轴线的间距与目标管道半径相匹配，通过回转装置8驱动火焰切割头10回转运动，同时控制滑移装置7升降，使火焰切割头距离待切割管道的间距处于合适值，保证切割精度，进而切割出相贯线，在切割前进行回转装置与另一个管道同轴和火焰切割头偏离轴线的间距调整，在切割过程中无需调节（属于定值），操作简单，设备运行平稳，切割精度高，尺寸误差小，后期打磨量小，有利于降低劳动强度，提高工作效率。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种管材焊接用相贯线切割机，其特征在于：所述的管材焊接用相贯线切割机包括钢管支撑定位装置（1）、支撑座（2）、摆动臂（3）、摆动轴（4）、摆动电机（5）、支撑臂（6）、滑移装置（7）、回转装置（8）、直线模组（9）、火焰切割头（10），所述的支撑座（2）通过轨道滑车（20）和轨道（21）安装在钢管支撑定位装置（1）一侧；摆动臂（3）通过摆动轴（4）可转动安装在支撑座（2）上，摆动电机（5）安装在支撑座（2）上，摆动电机（5）与摆动轴（4）传动连接，支撑臂（6）通过滑移装置（7）可沿摆动臂（3）滑动安装在摆动臂（3）上，回转装置（8）安装在支撑臂（6）端部，直线模组（9）安装在回转装置（8）底部，火焰切割头（10）安装在直线模组（9）上；所述的回转装置（8）包括回转轴（81）、齿轮盘（82）、回转电机（83）、回转齿轮（84），所述的回转轴（81）通过轴承安装在支撑臂（6）上，齿轮盘（82）安装在回转轴（81）上，回转电机（83）安装在支撑臂（6）上，回转电机（83）通过回转齿轮（84）与齿轮盘（82）啮合传动；所述的回转轴（81）为中通的转轴，支撑臂（6）上通过连接臂（61）安装有红外线定位仪（62），所述的红外线定位仪（62）与回转轴（81）同轴安装。

2.如权利要求1所述的一种管材焊接用相贯线切割机，其特征在于：所述的钢管支撑定位装置（1）包括滑轨（11）、轨道车（12）、双螺纹丝杆（13）、滑块（14）、剪叉臂（15）、支撑轮（16），所述的轨道车（12）安装在滑轨（11）上，轨道车（12）上设有滑槽，双螺纹丝杆（13）通过轴承安装在滑槽内，双螺纹丝杆（13）为一端为左旋螺纹另一端为右旋螺纹的丝杆，滑块（14）可滑动安装在滑槽内，两个滑块（14）分别与双螺纹丝杆（13）的左旋螺纹和右旋螺纹段螺纹连接，剪叉臂（15）的底部分别与两个滑块（14）铰接，支撑轮（16）可自由转动安装在剪叉臂（15）的上半段上。

3.如权利要求2所述的一种管材焊接用相贯线切割机，其特征在于：所述的双螺纹丝杆（13）一端安装有方便调节的手轮（17）。

4.如权利要求1-3任意一项所述的一种管材焊接用相贯线切割机，其特征在于：所述的钢管支撑定位装置（1）一端安装有钢管转动装置（18），所述的钢管转动装置（18）包括底座（181）、升降装置（182）、三爪卡盘（183）、转动电机（184），所述的升降装置（182）安装在底座（181）上，三爪卡盘（183）可转动安装在升降装置（182）上，转动电机（184）安装在升降装置（182）上并与三爪卡盘（183）传动连接。

5.如权利要求1所述的一种管材焊接用相贯线切割机，其特征在于：所述的轨道滑车（20）通过齿轮（24）和齿条（25）传动，所述的轨道滑车（20）通过轨道轮（22）安装在轨道（21）上，轨道滑车（20）底部安装有行走电机（23），齿条（25）安装在轨道（21）一侧，行走电机（23）通过齿轮（24）与齿条（25）啮合传动。

6.如权利要求1-3任意一项所述的一种管材焊接用相贯线切割机，其特征在于：所述的滑移装置（7）为丝杆滑块装置，包括丝杆（71）、滑动块（72）、滑移电机（73），所述的摆动臂（3）上设有与滑动块（72）相匹配的限位槽（74），丝杆（71）通过轴承安装在限位槽（74）内，滑动块（72）可滑动安装在限位槽（74）内并与丝杆（71）传动连接，滑移电机（73）安装在摆动臂（3）上并与丝杆（71）传动连接。

7.如权利要求1所述的一种管材焊接用相贯线切割机，其特征在于：所述的支撑座（2）通过横移装置安装在轨道滑车（20）上，所述的横移装置包括滑板（26）、调节丝杆（27）、导向杆（28）、调节电机（29），所述的轨道滑车（20）上安装有导向杆（28），调节丝杆（27）通过轴承安装在轨道滑车（20）上，滑板（26）可滑动安装在导向杆（28）上，并与调节丝杆（27）螺纹连接，调节电机（29）安装在轨道滑车（20）上，调节电机（29）和调节丝杆（27）传动连接。