CN204893180U - 切管机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种切管机，属于机械加工设备。本实用新型采用的技术方案是:切管机，包括割炬部、高度可调的旋转动力部和管体支撑部；所述管体支撑部的上表面设有多组均布的万向球，待切割管件在万向球支撑下可转动或轴向移动；旋转动力部位于管体支撑部端部，并在管体支撑部侧设卡盘，卡盘卡住管体，旋转动力部驱动卡盘带动管体旋转；割炬部以滑动方式设置在管体支撑部的一侧，割炬部下方设有驱动割炬部沿管体支撑部滑动的位移伺服电机，割炬部的割炬为等离子割炬。以上设置实现了管间切割加工的自动化，适应不同管件的切割加工，特别是大口径管件的加工，管件切割加工的效率得到提升，采用等离子切割，管件的切割质量也获得大幅提升。

Description

切管机

技术领域

本实用新型涉及一种切管机，属于机械加工设备。

背景技术

随着现代机械加工业地发展，对切割的质量、精度要求的不断提高，对提高生产效率、降低生产成本、具有高智能化的自动切割功能的要求也在提升。切割机的发展必须要适应现代机械加工业发展的要求。

从现在几种通用切割机应用情况来看，火焰相贯线切割机功能及性能已比较完善，其材料切割的局限性（只能切割碳钢管），切割速度慢，生产效率低，其适用范围逐渐在缩小，市场不可能有大的增加。

而等离子切割具有切割范围广（可切割所有金属材料），切割速度快，工作效率和切割质量高等特点。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种切管机，解决现有切割管体设备的速度慢、效率低和切割质量低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:

切管机，包括割炬部、高度可调的旋转动力部和管体支撑部；所述管体支撑部的上表面设有多组均布的万向球，待切割管件在万向球支撑下可转动或轴向移动；旋转动力部位于管体支撑部端部，并在管体支撑部侧设卡盘，卡盘卡住管体，旋转动力部驱动卡盘带动管体旋转；割炬部以滑动方式设置在管体支撑部的一侧，割炬部下方设有驱动割炬部沿管体支撑部滑动的位移伺服电机，割炬部的割炬为等离子割炬。

作为优选，管体支撑部上设万向球支撑结构，万向球支撑结构包括中部带Ｖ形凹槽的万向球支撑座、万向球座板和多组万向球，两万向球座板在万向球支撑座的V形槽底铰接，万向球设置在两万向球座板上，万向球座板与万向球支撑座设螺栓调整两者间距。

作为优选，所述旋转动力部内部设驱动电机和齿轮副结构，齿轮副结构的主轴延伸出旋转动力部并所述的卡盘，齿轮副结构还包括驱动电机输出轴的主动齿轮和主轴上的从动齿轮，齿轮副结构将驱动电机的高速旋转转换为卡盘的低速旋转。

作为优选，所述旋转动力部的箱体下方设动力支撑架和竖直方向的丝杠副，动力支撑架与管体支撑部间滑动设置，丝杠副的丝杠下端与一水平设置的设有手轮的手轮轴间设锥齿轮传动副，丝杠副的丝母与动力支撑架相固定。

作为优选，所述动力支撑架与管体支撑部间设导轴与导套，导轴两端固定在管体支撑部上，导套固定在动力支撑架上。

作为优选，所述割炬部包括朝向待切割管的割炬、位移支架和位移伺服电机，割炬以可调高度方式固定在位移支架上，位移支架设置在管体支撑部一侧的滑轨上，位移支架下方设与位移支架一体的位移伺服电机，位移伺服电机与管体支撑部间通过齿轮齿条传动副相连。

作为优选，所述位移支架包括水平的横臂和竖向的空心的立柱，横臂与立柱间设丝杠传动副，丝杠设置在立柱内，丝杠两端通过轴承固定在立柱上，丝杠上端延伸出轴承设割炬手轮b，丝母固定在横臂末端，割炬设置在横臂的自由端。

作为优选，所述齿轮齿条传动副的齿条固定在管体支撑部的侧面，位移伺服电机的输出轴设齿轮齿条传动副的齿轮。

作为优选，管体支撑部的上侧面设有圆管支架，圆管支架上设有两根支撑轴，两根支撑轴上设所述的万向球支撑座，万向球支撑座可沿支撑轴轴向滑动。

本实用新型的优点在于：

本产品中万向球的旋转实现待切割管件的可旋转和Ｘ轴方向的位移；

旋转动力部提供管件旋转的动力，并根据管件的管径大小实现卡盘的高度调整；

最后割炬部的水平和竖直方向的可调设置，实现了管件切割位置的灵活调整。

以上设置实现了管间切割加工的自动化，适应不同管件的切割加工，特别是大口径管件的加工，管件切割加工的效率得到提升，采用等离子切割，管件的切割质量也获得大幅提升。

附图说明

图１是本实用新型的立体结构图；

图２是图1中的A方向局部剖切图；

图3是图2中的A1方向局部剖切图，

图4是图2中的A2方向局部剖切图，

图5是图1中的B方向局部剖切图，

图6是图5中的局部放大图，

图7是图1中的C方向局部剖切图，

图8是图1中的D方向局部剖切图一，

图9是图1中的D方向局部剖切图二，

图10是本实用新型中动力支撑架的立体结构示意图。

附图标记：1、旋转动力部，2、管体支撑部，3、割炬部，4、卡盘，5、万向球，6、待切割管件，101、主轴箱体，102、动力支撑架,103、丝杠,104、丝母,105、导轴,106、导套,107、锥齿轮传动副,108、手轮轴，109、驱动电机，110、主轴，111、从动齿轮，112、主动齿轮，113、手轮a,114、第一丝杠传动副，201、万向球支撑座，202、万向球座板，203、螺栓，204、滑轨，205、支撑轴，206、圆管支架，301、割炬，302、立柱，303、位移伺服电机，304、齿轮齿条传动副，305、横臂，306、第二丝杠传动副，307、手轮b，308、齿条，309、齿轮。

具体实施方式

本实用新型如图1所示，包括割炬部3、高度可调的旋转动力部1和管体支撑部2；所述管体支撑部2的上表面设有多组均布的万向球5，万向球5的旋转实现待切割管件6在万向球5支撑下可转动或轴向移动；

旋转动力部位1于管体支撑部2端部，并在管体支撑部2侧设卡盘4，卡盘4卡住待切割管件6，旋转动力部1驱动卡盘4带动待切割管件6旋转；旋转动力部1提供待切割管件6旋转的动力，并根据待切割管件6的管径大小实现卡盘的高度调整；

割炬部3以滑动方式设置在管体支撑部2的一侧，割炬部3下方设有驱动割炬部3沿管体支撑部2滑动的位移伺服电机303，割炬部3的割炬301为等离子割炬。割炬部3的水平和竖直方向的可调设置，实现了待切割管件6切割位置的灵活调整。

如图2、图3和图4所示，旋转动力部1内部设驱动电机109和齿轮副结构，齿轮副结构的主轴110延伸出旋转动力部1并固定所述的卡盘4，齿轮副结构还包括驱动电机109输出轴上的主动齿轮112和主轴110上的从动齿轮111，齿轮副结构将驱动电机109的高速旋转转换为卡盘4的低速旋转，实现待切割管件的旋转运动。

旋转动力部1的主轴箱体101下方设动力支撑架102和竖直方向的第一丝杠传动副114，动力支撑架102与管体支撑部2间滑动设置，第一丝杠传动副114的丝杠103下端与一水平设置的手轮轴108间设锥齿轮传动副107，第一丝杠传动副114的丝母104与动力支撑架102相固定。

锥齿轮传动副107采用两个锥齿轮相啮合，带动丝杠与丝母相配合，转动手轮a113，带动丝杠103旋转，驱动丝母104及动力支撑架102推动主轴箱高度调整，来配合不同管径大小管件的切割位置。这种结构不同于以往的切管机，以往的切管机大部分是通过调整支撑结构来调整管件的切割位置。这种本申请中的调节方式，设置简单、易于操作，调节精度较高。

动力支撑架102与管体支撑部2间设导轴105与导套106，导轴105两端固定在管体支撑部2上，导套106固定在动力支撑架102上，导轴105下端通过锁紧螺母固定在管体支撑部2上。

第一丝杠传动副114的丝杠103下部被固定支撑在管体支撑部2上，传动手轮轴108上的锥齿轮与丝杠103下端的锥齿轮啮合，转动手轮轴上的手轮a,带动丝杆转动，丝杠驱动丝母及动力支撑架102向上运动，带动主轴箱101及卡盘4调整高度。在主轴箱101及卡盘4升降过程中，起到导向的是连接在管体支撑部2的导轴，进而使得升降更为顺利。

如图5所示，割炬部3包括朝向待切割管的割炬301、位移支架和位移伺服电机303，割炬301以可调高度方式固定在位移支架上，位移支架设置在管体支撑部2一侧的滑轨204上，滑轨204为两条，保证线性运动的稳定性。

位移支架下方设与位移支架一体的位移伺服电机303，位移伺服电机与管体支撑部间通过齿轮齿条传动副相连。位移支架包括水平的横臂305和竖向的空心的立柱302，横臂305与立柱302间设第二丝杠传动副306，丝杠设置在立柱302内，丝杠两端通过轴承固定在立柱302上，丝杠上端延伸出轴承设割炬高度调整手轮307，丝母固定在横臂305末端，割炬301设置在横臂305的自由端。齿轮齿条传动副304的齿条308固定在管体支撑部3的侧面，位移伺服电机的输出轴设齿轮齿条传动副的齿轮309。

位移伺服电机通电后，通过齿轮与齿条相啮合沿Y轴方向纵向移动，即实现割炬在Y轴方向的纵向移动。Z轴方向手轮b控制升降以调节割炬口部和待切割管件的距离。为了保证割炬升降的精度与准确性采用丝杠与丝母相配合的结构，手轮b旋转丝杠与丝母相配合，带动割炬升降，来调整割嘴与工件间的距离。

如图7、8、9，所述管体支撑部2上设万向球支撑结构，万向球支撑结构包括中部带Ｖ形凹槽的万向球支撑座201、万向球座板202和多组万向球5，两万向球座板202在万向球支撑座201的V形槽底铰接，万向球5设置在两万向球座板202上，万向球座板202与万向球支撑座201设螺栓203调整两者间距。

管体支撑部2的上侧面设有圆管支架206，圆管支架206上设有两根支撑轴205，两根支撑轴205上设所述的万向球支撑座201，万向球支撑座201可沿支撑轴轴向滑动。

单万向球座板202四边形方式固定4个万向球，两个万向球座板202左右对称排布共8个，用于支撑待切割管件，此结构，能使在其上运行的工件非常灵活的滑移，从而大大减小工人的劳动强度，安装方便只需将万向球固定在平台上即可,传动灵活,性能可靠,维护简单。万向球支撑座是调整待切割管件的另一关键部件,它的作用是支撑待切割管件实现旋转运动。

本设计充分考虑万向球支撑座201强度、刚度和工艺性,要对其强度及刚度进行校核万向球支撑座201采用矩管焊接，焊接牢固、稳定，支撑强度大，不易变形。

当管子直径不同时，为增多支撑点，降低重量对滚轮的损坏，可以密集排布万向球支撑座201，同时调整万向球支撑座201和万向球座板202间的距离，及调整万向球座板202间角度，如图9所示。

本实用新型的工作实施例：

适应性调整，被加工件放置在万向球上方，万向球座板一端通过铰链连接，另一端由调整螺栓支撑，铰链的固定是在铰链固定轴的作用下完成，铰链固定轴穿过万向球支撑座的孔槽内，两端用轴用卡簧固定。当被加工件直径改变时，调整调整螺栓及调整螺母的位置去支撑万向球座板，万向球座板在铰链的牵引下绕铰链轴运动，从而完成位置的变化。

转动手轮a，驱动手轮轴转动，带动第一丝杠传动副的丝杠旋转，丝母收到丝杠的力向上运动，同时带动动力支撑板向上运动，最后主轴箱高度调整，卡盘高度实现调整，以适应待切割管件的管径大小。

转动手轮b,第二滚珠丝杠副带动割炬运动升降，适应不同管径管件的切割。

启动位移伺服电机，将割炬部移动到需要位置，适应管件切割的位置变化。

Claims (9)

1.一种切管机，其特征是，包括割炬部（3）、高度可调的旋转动力部（1）和管体支撑部（2）；

所述管体支撑部（2）的上表面设有多组均布的万向球（5），待切割管件（6）在万向球（5）支撑下可转动或轴向移动；

旋转动力部（1）位于管体支撑部（2）端部，并在管体支撑部（2）侧设卡盘（4），卡盘（4）卡住待切割管件（6），旋转动力部（1）驱动卡盘（4）带动待切割管件（6）旋转；

割炬部（3）以滑动方式设置在管体支撑部（2）的一侧，割炬部（3）下方设有驱动割炬部（3）沿管体支撑部（2）滑动的位移伺服电机（303），割炬部（3）的割炬为等离子割炬。

2.根据权利要求1所述的切管机，其特征是，所述管体支撑部(2)上设万向球支撑结构，万向球支撑结构包括中部带Ｖ形凹槽的万向球支撑座（201）、万向球座板（202）和多组万向球(5)，两万向球座板（202）在万向球支撑座（201）的V形槽底铰接，万向球(5)设置在两万向球座板（202）上，万向球座板（202）与万向球支撑座（201）设螺栓（203）调整两者间距。

3.根据权利要求1所述的切管机，其特征是，所述旋转动力部(1)内部设驱动电机（109）和齿轮副结构，齿轮副结构的主轴（110）延伸出旋转动力部（1）并固定所述的卡盘（4），齿轮副结构还包括驱动电机（109）输出轴的主动齿轮（112）和主轴（110）上的从动齿轮（111），齿轮副结构将驱动电机（109）的高速旋转转换为卡盘（4）的低速旋转。

4.根据权利要求1所述的切管机，其特征是，所述旋转动力部（1）的主轴箱体（101）下方设动力支撑架（102）和竖直方向的第一丝杠传动副，动力支撑架（102）与管体支撑部（2）间滑动设置，第一丝杠传动副的丝杠（103）下端与一水平设置的手轮轴（108）间设锥齿轮传动副（107），第一丝杠传动副的丝母(104)与动力支撑架(102)相固定。

5.根据权利要求1或4所述的切管机，其特征是，所述动力支撑架(102)与管体支撑部(2)间设导轴(105)与导套(106)，导轴(105)两端固定在管体支撑部(2)上，导套(106）固定在动力支撑架上。

6.根据权利要求1所述的切管机，其特征是，所述割炬部(3)包括朝向待切割管的割炬(301)、位移支架和位移伺服电机(303)，割炬(301)以可调高度方式固定在位移支架上，位移支架设置在管体支撑部(2)一侧的滑轨(204)上，位移支架下方设与位移支架一体的位移伺服电机(303)，位移伺服电机与管体支撑部间通过齿轮齿条传动副相连。

7.根据权利要求6所述的切管机，其特征是，所述位移支架包括水平的横臂(305)和竖向的空心的立柱(302)，横臂(305)与立柱(302)间设第二丝杠传动副(306)，丝杠设置在立柱(302)内，丝杠一端通过轴承固定在立柱302上，丝杠上端延伸出轴承设手轮b(307)，丝母固定在横臂(305)末端，割炬（301）设置在横臂（305）的自由端。

8.根据权利要求7所述的切管机，其特征是，所述齿轮齿条传动副（304）的齿条（308）固定在管体支撑部(3)的侧面，位移伺服电机的输出轴设齿轮齿条传动副的齿轮（309）。

9.根据权利要求1或2所述的切管机，其特征是，所述管体支撑部（2）的上侧面设有圆管支架（206），圆管支架（206）上设有两根支撑轴（205），两根支撑轴（205）上设所述的万向球支撑座（201），万向球支撑座（201）可沿支撑轴轴向滑动。