WO2014153925A1

WO2014153925A1 - 旋切机

Info

Publication number: WO2014153925A1
Application number: PCT/CN2013/082676
Authority: WO
Inventors: 帅家园; 陈名乔
Original assignee: Shuai Jiayuan; Chen Mingqiao
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2014-10-02
Also published as: CN103203502A; CN103203502B

Abstract

一种旋切机，包括：具有内腔的主轴外套（10）；主轴转子（20），安装于内腔中与主轴外套之间具有间隙，主轴转子具有从其后端延伸到前端的第一中空通道（22），主轴转子内设置有第二油道（23）；滑环（30），套在主轴转子***与主轴转子、主轴外套之间均具有间隙，滑环设置有沿其周向延伸与第二油道连通的槽（31），一压块（40）通过螺栓与滑环连接，螺栓内部中空形成第一油道（41），螺栓上端安装有油嘴（42），第一油道分别与油嘴、槽连通；转盘（50），设置有与第二油道连通的第三油道（52）；安装在转盘上的油缸（60），其油口与第三油道连通；包括支架（71）及刀具（72）的旋切刀（70）。该旋切机工作时，主轴转子在液压油支撑下不与主轴外套、滑环接触，降低了摩擦力，提高了转速，切割速度快，效率极高。

Description

旋切机

技术领域

本发明涉及一种材料切割设备，尤其涉及一种旋切机。背景技术

在材料切割领域，目前市面上有很多种用于将材料切割成一段一段的产品的切割设备，比如将空心管材切割成管料，将实心棒状物切割成棒，具体而言，现有的切割设备主要有如下几种：

1、带锯。带锯的切割面为直线形，由多个锯片线性排列而成，工作时将材料固定住，切割面在驱动机构的驱动下在材料上做直线往复运动而将材料切断，这种带锯不但切割速度慢，而且一旦某个锯片崩断，带锯就不能正常工作，性能较差。

2、普通圓盘锯。其在圓盘的外周分布有一圏钢锯片，工作时将材料固定住，圓盘在驱动装置驱动下旋转而使钢锯片将材料切断，这种普通圓盘锯的钢锯片数量较多，一般在 200 个以上，成本高，其同样存在一个锯片损坏，整个圓盘锯就不能工作的问题，而且为了保证对钢锯片的支撑强度，圓盘的厚度较大，这样导致切割材料时的耗材较多，浪费了资源，间接增大了成本，此外，普通圓盘锯的锯片没有采用现代硬质合金材料，切割速度慢，其所能达到的转速不高，因此效率低。

3、合金圓盘锯。其在圓盘的外周分布有一圏合金片，一般有几十个，甚至上百个，其工作原理和普通圓盘锯相同，由于锯尖采用了硬质合金材料，其转速比普通圓盘锯高，但仍然还有极大的提升空间，并且，合金片造价昂贵，如此大量使用需要很大的成本，使用一段时间后，还需要使用昂贵的专用打磨机打磨，因此成本极高，并且同样存在切割材料时耗材多的问题。

4、被动式切断机。这种切断机工作时，切割刀具不动，材料转动，使转动的材料与切割刀具接触而达到切断材料的目的。但是，材料的长度、直径、重量、均勾性等因素都成为制约其转速的瓶颈，当材料长度过长、直径偏大、重量过大、重量偏心时，如果高速转动将引起剧烈震动，因而一般只有 500-600 转 /分钟，特别是切割较长和较粗的材料时，为保证切割平稳，材料的转速只能更低，因此这种被动式切断机切割速度慢、效率低的缺点尤为明显。发明内容针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种成本低、效率极高的旋切机。

为实现上述目的本发明采用如下技术方案：

旋切机，包括：

主轴外套，其具有内腔；

主轴转子，其安装于主轴外套的内腔中由一驱动装置驱动旋转，主轴外套上设置有一开口，主轴转子上套有固定在主轴外套上的轴承，主轴转子具有从其后端延伸到前端的第一中空通道，且主轴转子内设置有第二油道，主轴转子上开设有连通第二油道的孔；

滑环，其设置于所述开口处，该滑环套在主轴转子***，位于主轴转子与主轴外套之间，且滑环分别与主轴转子、主轴外套之间具有间隙，滑环的内表面设置有沿其周向延伸的槽，第二油道通过所述的孔与槽连通，一压块通过螺栓与滑环连接，该螺栓从压块顶部打入，从压块底部穿出后打入滑环内部，且该螺栓内部中空而形成第一油道，螺栓上端安装有用于连接液压泵供油管的油嘴，第一油道分别与油嘴、槽连通；

转盘，其前端固定连接于主轴转子的后端，由主轴转子带动旋转，该转盘具有从其后端延伸到前端且与第一中空通道相通的第二中空通道，转盘内还设置有与第二油道连通的第三油道；

油缸，其固定安装在转盘上，油缸的油口与第三油道连通；

至少一个旋切刀，其包括支架及刀具，该支架位于转盘设置的活动腔中，支架与油缸的活塞杆同步联接，由活塞杆驱动支架在活动腔中运动，刀具固定安装在支架上，由活塞杆驱动刀具向第二中空通道进刀及从第二中空通道退刀。

其中，所述主轴转子的前端伸出至主轴外套外，且主轴转子的前端上固定有由所述驱动装置带动的齿轮。

其中，所述轴承为滚珠轴承，位于滑环的前侧。

其中，所述支架与油缸的活塞杆均固定连接在一滑块上。

其中，所述刀具前端部的刀尖处装有合金材质的刀片。

其中，所述支架包括第一支承部与第二支承部，第一支承部的一端与滑块固定连接，第二支承部由第一支承部的另一端一体延伸形成，第一支承部与第二支承部上设置有相连接的插槽，刀具的后端部插装在第二支承部的插槽中，刀具的一侧部插装在第一支承部的插槽中，由第一支承部与第二支承部共同为刀具提供支承

其中，所述旋切刀为两个，位于第二中空通道相对的两侧，两旋切刀的支架的第一支承部上还分别设置有齿形槽，两齿形槽之间设置有一用于使两旋切刀同步进刀和同步退刀的同步齿轮，该同步齿轮分别与两齿形槽啮合，且同步齿轮具有直径大于第二中空通道直径的通孔。其中，进一步包括液压泵，该液压泵的供油管与主轴外套上的油嘴连接。本发明所阐述的一种旋切机，其有益效果在于：本发明的旋切机工作时，液压油通过滑环的槽充斥于主轴转子与主轴外套、滑环之间，从而使滑环悬浮在主轴外套与主轴转子之间，主轴转子与其它部件再无刚性连接，因此大大降低了加工配合性的要求，同时能保证滑环与主轴转子之间虽不接触却又有很高的密封性，主轴转子在驱动装置带动下高速旋转时不会直接与主轴外套、滑环接触，大大减小了摩擦力，提高了主轴转子的转速，刀具随主轴转子转动而将材料切断，切割速度极快，大大提高了效率，且旋切刀结构筒单，无需数量众多的锯片和合金片，切割材料造成的耗材也极少，降低了使用成本；并且，充斥的液压油不仅减小了主轴转子转动时的摩擦阻力，还起到对轴承降温、润滑的作用，进一步消除了限制主轴转子转速的障碍；此外，支架的第一支承部和第二支承部共同为刀具提供支承力，使得刀具在保证切割能力的前提下能减小厚度，并且通过在两支承部上设置供刀具插装的插槽，当刀具刀尖处的合金刀片磨损到一定程度时，只要将刀具沿插槽向进刀方向移动适当的距离即可，无需更换整个刀具；不仅如此，当采用两个旋切刀时，通过设置同步齿轮来同步两旋切刀的进刀和退刀速度，使得两旋切刀在切割管壁厚度不均及偏心的管材时不会因进刀速度不同而出现断刀现象，而且由于在切割时是由旋切刀高速旋转对不动的材料进行切割，因此消除了材料对切割速度的限制，即不管材料的长度、直径、重量、均勾性如何，都能达到快速切断的效果。附图说明图 1是本发明实施例的结构示图；

图 2是本发明实施例的侧视图；图 3是图 2的 A-A剖视图。

附图标记说明：

10、主轴外套； 11、轴承；

20、主轴转子； 21、齿轮； 22、第-一中空通道； 23、第二油道; 24、孔；

30、滑环； 31、槽；

40、压块； 41、第一油道； 42、油

50、转盘； 51、第二中空通道; 52、第三油道； 53、活动腔； 54、滑块；

60、油紅； 61、活塞杆；

70、旋切刀； 71、支架； 711、第一 -支承部； 7111、齿形槽； 712、第二支部； 72、刀具;

80、同步齿轮。具体实施方式

下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步描述。

请参照图 1至 3所示，其显示出了本发明较佳实施例的具体结构，旋切机，包括主轴外套 10、主轴转子 20、滑环 30、转盘 50、油缸 60及至少一个旋切刀 70 , 其中：

所述主轴外套 10具有内腔，所述主轴转子 20安装于主轴外套 10的内腔中，主轴外套 10上设置有一开口，主轴转子 20上套有固定在主轴外套 10上的轴承 11 , 主轴转子 20具有从其后端延伸到前端的第一中空通道 22 , 且主轴转子 20 内设置有第二油道 23 , 主轴转子 20上开设有连通第二油道 23的孔 24; 该主轴转子 20的前端伸出至主轴外套 10外，且主轴转子 20的前端上固定有齿轮 21 , 该齿轮 21通过链条与一驱动装置（未图示）上的齿轮连接，由驱动装置带动主轴转子 20上的齿轮 21 , 工作时主轴转子 20在驱动装置驱动下高速旋转；该驱动装置可以是电机，当然也可以是其他能够驱动主轴转子 20转动的动力机构。

所述滑环 30设置于所述开口处，该滑环 30套在主轴转子 20***，位于主轴转子 20与主轴外套 10之间，且滑环 30分别与主轴转子 20、主轴外套 10之间均具有间隙，滑环 30的内表面设置有沿其周向延伸的槽 31 , 第二油道 23通过所述的孔 24与槽 31连通，一压块 40通过螺栓与滑环 30连接，该螺栓从压块 40顶部打入，从压块 40底部穿出后打入滑环 30内部，且该螺栓内部中空而形成第一油道 41 , 螺栓上端安装有用于连接液压泵供油管的油嘴 42 , 第一油道 41分别与油嘴 42、槽 31连通；所述轴承 11为滚珠轴承，位于滑环 30的前侧，工作时，液压油通过滑环 30的槽 31流到轴承 11上，从而不停地对轴承 11降温、润滑。

所述转盘 50的前端固定连接于主轴转子 20的后端，由主轴转子 20带动旋转，该转盘 50具有从其后端延伸到前端且与第一中空通道 22相通的第二中空通道 51 , 转盘 50内还设置有与第二油道 23连通的第三油道 52。

所述油缸 60固定安装在转盘 50上，油缸 60的油口与第三油道 52连通。所述旋切刀 70包括支架 71及刀具 72 , 该支架 71位于转盘 50设置的活动腔 53中，支架 71与油缸 60的活塞杆 61均固定连接在一滑块 54上，从而实现了两者的同步联接，由活塞杆 61驱动支架 71在活动腔 53中运动，刀具 72固定安装在支架 71上，由活塞杆 61驱动刀具 72向第二中空通道 51进刀及从第二中空通道 51退刀。为提高刀具 72的切割能力，刀具 72前端部的刀尖处装有合金材质的刀片。为了给刀具 72提供更强的支撑力，支架 71 包括第一支承部 711与第二支承部 712 , 第一支承部 711的一端与滑块 54 固定连接，第二支承部 712由第一支承部 711的另一端一体延伸形成，第一支承部 711与第二支承部 712上设置有相连接的插槽，刀具 72的后端部插装在第二支承部 712的插槽中，刀具 72的一侧部插装在第一支承部 711的插槽中，由第一支承部 711与第二支承部 712共同为刀具 72提供支承，使刀具 72在切割时能承受更大的压力，即使将刀具 72的厚度减小至非常薄，也不会在切割材料时崩断刀具 72 ,有利于减少材料被切割时的耗材，而当刀具 72刀尖的合金刀片磨损到一定程度时，只要将刀具 72沿插槽向进刀方向移动适当的距离即可，无需更换整个刀具 72。

本发明还包括液压泵（未图示），当然液压泵也可作为旋切机的配套设备不包括在本发明中，该液压泵的供油管与主轴外套 10上的油嘴 42连接。

工作时，将材料送入由第一中空通道 22和第二中空通道 51组成的送料通道中，液压泵打入的高压液压油通过油嘴 42进入主轴外套 10的第一油道 41 , 然后流到滑环 30的槽 31中，此后，一部分液压油通过槽 31充斥在主轴转子 20、滑环 30、主轴外套 10之间，将滑环 30悬浮起来，这样主轴转子 20旋转时不会与主轴外套 10、滑环 30直接接触，摩擦力极小，主轴转子 20将在驱动装置带动下以相当高的转速带着转盘 50—起旋转，一般能轻松达到几千转 /分钟，甚至达到上万转 /分钟，并且液压油还能不停地润滑套在主轴转子 20上的轴承 11 , 更加有利于提高主轴转子 20的转速。而另外一部分液压油则通过与槽 31相通的孔 24进入主轴转子 20内的第二油道 23 , 再进入转盘 50内的第三油道 52 , 最终进入油缸 60中，将液压能转化为机械能，使油缸 60的活塞杆 61带动支架 71 , 刀具 72随支架 71运动而向第二中空通道 51进刀，切向第二中空通道 51 中的材料，当然，在刀具 72接触到材料之前，刀具 72的进刀速度可加快，一旦接触到材料开始切割，即降低进刀速度，提供稳定的进刀压力，由于刀具 72 的转速极高，切割速度相当快，短时间内即可切断材料得到管料，而且切割一次的耗材只相当于刀具 72本身的厚度，耗材极少，切割完成后，油缸 60的活塞杆 61反方向驱动支架 71 , 刀具 72从第二中空通道 51退刀，一次切割完成。需指出的是，采用一把旋切刀 70虽然也能艮好地完成切割作业，但为了进一步提高切割速度，本实施例中的旋切机同时采用了两个旋切刀 70 (图 1-3 已示出），对应的，油缸 60的数量和旋切刀 70相同，一个油缸 60驱动一 ^巴旋切刀 70 , 两旋切刀 70位于第二中空通道 51相对的两侧，工作时两旋切刀 70同时进刀和退刀，但是在切割管壁厚度不均或偏心的空心管材时，由于两旋切刀 70 的刀具 72切割管材的不同位置遇到的阻力大小不同，将会导致两刀具 72的进刀速度不统一，一快一慢造成刀具 72崩断，因此，为了解决该问题，两旋切刀 70的支架 71的第一支承部 711上还分别设置有齿形槽 71 11 , 两齿形槽 71 11之间设置有一用于使两旋切刀 70同步进刀和同步退刀的同步齿轮 80 ,该同步齿轮 80分别与两齿形槽 7111啮合，且同步齿轮 80具有直径大于第二中空通道 51直径的通孔，这样在进刀时，由于同步齿轮 80同时与两旋切刀 70的齿形槽 711 1 啮合，两刀具 72 同进同退，即使有一个刀具 72遇到的切割阻力小于另一个刀具 72遇到的切割阻力，也能保持两刀具 72的进刀速度相同， ^艮好地避免出现两刀具 72因进刀速度不一而导致的断刀现象。

当然，旋切刀 70的数量还可以是更多个，但是其数量越多，虽然切割速度越快，但成本也会相应的提高，因而旋切刀 70的数量为两个时性价比最高。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

权利要求书

1. 旋切机，其特征在于，包括：

主轴外套，其具有内腔；

油缸，其固定安装在转盘上，油缸的油口与第三油道连通；

2. 根据权利要求 1所述的旋切机，其特征在于，所述主轴转子的前端伸出至主轴外套外，且主轴转子的前端上固定有由所述驱动装置带动的齿轮。

3. 根据权利要求 1所述的旋切机，其特征在于，所述轴承为滚珠轴承，位于滑环的前侧。

4. 根据权利要求 1所述的旋切机，其特征在于，所述支架与油缸的活塞杆均固定连接在一滑块上。

5. 根据权利要求 1所述的旋切机，其特征在于，所述刀具前端部的刀尖处装有合金材质的刀片。

6. 根据权利要求 4所述的旋切机，其特征在于，所述支架包括第一支承部与第二支承部，第一支承部的一端与滑块固定连接，第二支承部由第一支承部的另一端一体延伸形成，第一支承部与第二支承部上设置有相连接的插槽，刀具的后端部插装在第二支承部的插槽中，刀具的一侧部插装在第一支承部的插槽中，由第一支承部与第二支承部共同为刀具提供支承。

7. 根据权利要求 4所述的旋切机，其特征在于，所述旋切刀为两个，位于第二中空通道相对的两侧，两旋切刀的支架的第一支承部上还分别设置有齿形槽，两齿形槽之间设置有一用于使两旋切刀同步进刀和同步退刀的同步齿轮，该同步齿轮分别与两齿形槽啮合，且同步齿轮具有直径大于第二中空通道直径的通孔。

8. 根据权利要求 1所述的旋切机，其特征在于，进一步包括液压泵，该液压泵的供油管与主轴外套上的油嘴连接。