一種彎頭端面自動切割機的製作方法

2023-12-11 17:16:22

專利名稱：一種彎頭端面自動切割機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種彎頭端面自動切割機，特別涉及一種採用徑向燕尾滑塊機構和橫向燕尾滑塊機構進行割炬調整的彎頭端面自動切割機，屬於機械加工設備技術領域。
背景技術：
電力、化工等行業在輸送氣體和液體時，輸送管道的相互連接需要採用彎頭。目前，彎頭加工時首先將管材進行熱壓彎曲成型，熱壓彎曲成型後對彎頭兩端殘餘的直段使用直角尺和線墜等工具進行人工劃線，人工劃線後採用人工手持割炬沿所劃的割線進行對直段的切割，直段切割後再採用坡口加工設備進行彎頭兩端的坡口成型加工。在對彎頭直段的切割過程中，手工操作會導致切口不整齊，從而增加後續的彎頭坡口成型加工的難度和加工時間；同時，手工的劃線和切割使得勞動強度大、產品生產率低、生產成本高。發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種具有割炬按彎頭端面直徑進行徑向割炬調整和橫向割炬調整功能的彎頭端面自動切割機。該裝置採用電機、減速機、傳動箱、升降箱、絲杆和絲母構成升降機構，採用電機、減速機和空心軸構成旋轉機構，採用電機、減速機、徑向燕尾滑塊機構和橫向燕尾滑塊機構構成割炬調整機構，升降機構、旋轉機構、割炬調整機構和行走臺車共同調整割炬與待切割彎頭的位置，從而實現對彎頭兩端殘留直線段的精確切割。
本發明的工作原理是彎頭殘留直線段的切割參數主要包括彎頭端面直徑、彎頭端面中心高度、彎頭切割線位置和彎頭壁厚。行走臺車2可以在鋼軌1上移動，通過移動行走臺車2使彎頭端面自動切割機靠近置於工作平臺上的待切割彎頭並使立柱5的中心線與彎頭端面中心線對齊。電機17、減速機16、傳動箱19、升降箱沈、絲杆20和絲母M構成升降機構，電機17通過減速機16減速後再經傳動箱19將動力傳遞給絲杆20，絲母M套在絲杆20上，絲杆20帶動絲母M運動，使絲杆20的繞中心線旋轉運動轉化為絲母24的上下移動，絲母M同時安裝在升降箱沈中，絲母對的上下移動使升降箱沈上下移動，升降箱 26的上下移動使空心軸27的徑向中心與彎頭端面中心對齊，從而可以通過控制電機17實現按照彎頭端面中心高度來調整割炬總成13的旋轉中心與彎頭端面中心對齊。電機6、減速機7、聯接套9和徑向燕尾滑塊機構10構成割炬的徑向調整機構，電機6經減速機7減速後將動力通過聯接套9傳遞給徑向燕尾滑塊機構10中的絲杆30，絲杆30的繞中心線旋轉運動轉化為絲母32的上下移動，絲母32同時嵌入燕尾滑臺35，絲母32帶動燕尾滑臺35 上下移動，與燕尾滑臺35通過聯接架11螺栓連接的橫向燕尾滑塊機構12也同時整體上下移動，使割炬總成13的離地高度發生改變，從而通過控制電機6來實現按照彎頭端面直徑來調整割炬總成13的切割旋轉直徑適應彎頭端面直徑。橫向燕尾滑塊機構12構成割炬的橫向調整機構，手動旋轉手輪58，通過錐齒輪M與錐齒輪51嚙合傳動使絲杆40旋轉，絲杆 40的繞中心線旋轉運動轉化為絲母47的左右移動，絲母47帶動燕尾滑臺46左右移動，使割炬總成13的切割點移動到彎頭切割線上，從而通過手輪58的手動操作實現按照彎頭切割線位置來調整割炬總成13的切割點與彎頭切割線吻合的微調過程。通過對電機17、電機 6和手輪58的控制和操作，實現了割炬總成13的旋轉中心、切割旋轉直徑和切割點的精確調整後，啟動電機23並經減速機22減速後將動力傳遞給空心軸27，空心軸27與徑向燕尾滑塊機構10中的燕尾座四螺栓連接，空心軸27的旋轉帶動徑向燕尾滑塊機構10和橫向燕尾滑塊機構12整體繞空心軸27的軸線轉動，從而使割炬總成13繞空心軸27的軸線轉動，實現割炬總成13沿彎頭切割線的切割工作。電機23的控制轉速根據彎頭端面直徑的大小和彎頭壁厚來確定，彎頭端面直徑和彎頭壁厚越大，電機23的轉速越慢；彎頭端面直徑和彎頭壁厚越小，電機23的轉速越快。
本發明通過下述技術方案予以實現
一種彎頭端面自動切割機，它包括行走機構、升降機構、旋轉機構、割炬總成和割炬調整機構，所述的行走機構為行走臺車2，行走臺車2的底輪與鋼軌1接觸並可沿鋼軌1 移動，行走臺車2的臺板3上方設置立柱座4，臺板3與立柱座4螺紋連接，立柱座4的上端螺栓連接有立柱5 ；所述的升降機構的傳動箱19套在立柱5的上端，傳動箱19的頂部螺栓連接減速機16，減速機16的上方連接有電機17，傳動箱19的下方設置套在立柱5上的升降箱26，減速機16的輸出軸通過聯接套18與傳動箱19的傳動軸連接，傳動箱19將動力傳遞給絲杆20，絲杆20插入立柱5和傳動箱19中，絲母M設置在升降箱沈中並套在絲杆 20上，絲母M與絲杆20之間設置導向鍵25 ；所述的旋轉機構的空心軸27和減速機22通過聯接座21連接，電機23與減速機22連接，空心軸27的端部與徑向燕尾滑塊機構10螺栓連接；所述的割炬調整機構包括割炬徑向調整機構和割炬橫向調整機構，電機6、減速機 7、聯接座8、聯接套9和徑向燕尾滑塊機構10構成割炬的徑向調整機構，割炬橫向調整機構為橫向燕尾滑塊機構12，徑向燕尾滑塊機構10的下部通過連接座8與減速機7螺栓連接， 電機6連接減速機7，徑向燕尾滑塊機構10通過聯接架11與橫向燕尾滑塊機構12連接，橫向燕尾滑塊機構12的割炬固定杆41的端部固定割炬總成13 ；割炬總成13的進氣管口分別連接氧氣帶14和乙炔帶15。
所述的徑向燕尾滑塊機構10中的銅套觀插入燕尾座四底端，銅套33插入燕尾座四上端，絲杆30的兩端分別插入銅套觀和銅套33中，絲杆30的下端開有平鍵槽用於絲杆30與聯接套9鍵連接，絲杆30的上端用螺母34鎖緊，絲母32套在絲杆30上並嵌入燕尾滑臺35 ；燕尾座四的底端開有螺栓孔用於燕尾座四與聯接座8通過螺栓連接，燕尾座四的右側壁上開有螺栓孔用於燕尾座四與空心軸27螺栓連接；燕尾滑臺35套在燕尾座四的滑道上並可用螺釘31鎖緊，燕尾滑臺35上部開有螺栓孔用於與聯接架11螺栓連接。
所述的橫向燕尾滑塊機構12中的銅套38插入燕尾座48前端，銅套49插入燕尾座48後端，絲杆40的兩端分別插入銅套38和銅套49中，絲杆40的後端通過鍵50與錐齒輪51連接，絲杆40的前端用螺母39鎖緊，絲母47套在絲杆40上並嵌入燕尾滑臺46 ；燕尾滑臺46套在燕尾座48的滑道上並可用螺釘45鎖緊；燕尾滑臺46上方通過螺釘43連接有固定杆座44，割炬固定杆41插入固定杆座44並由螺釘42鎖緊；支板37通過螺釘36與燕尾座48連接，支板37的孔中插入手輪軸55，手輪軸55前端通過鍵53連接錐齒輪M，錐齒輪M與錐齒輪51嚙合，手輪軸55的後端套入手輪58並通過螺母57鎖緊，在支板37與手輪58之間的手輪軸55上設置螺母56。
所述的減速機7、減速機16和減速機22都為擺線針輪減速機。
本發明的有益效果是(1)電機和絲杆絲母結構的結合實現了彎頭切割過程的自動控制；(2)徑向燕尾滑塊機構和橫向燕尾滑塊機構的結合實現了割炬的精確調整；(3)降低了工人的勞動強度、提高了彎頭端面切割的生產效率、提高了彎頭端面切割的質量；(4) 結構簡單，生產成本低。


圖1是彎頭端面自動切割機結構示意圖2是徑向燕尾滑塊機構結構示意圖3是橫向燕尾滑塊機構結構示意圖4是彎頭端面自動切割機工作過程圖。
圖中1.鋼軌2.行走臺車3.臺板4.立柱座5.立柱6.電機7.減速機8.聯接座9.聯接套10.徑向燕尾滑塊機構11.聯接架12.橫向燕尾滑塊機構13.割炬總成 14.氧氣帶15.乙炔帶16.減速機17.電機18.聯接套19.傳動箱20.絲杆21.聯接座 22.減速機23.電機24.絲母25.導向鍵26.升降箱27.空心軸28.銅套29.燕尾座 30.絲杆31.螺釘32.絲母33.銅套34.螺母35.燕尾滑臺36.螺釘37.支板38.銅套39.螺母40.絲杆41.割炬固定杆42.螺釘43.螺釘44.固定杆座45.螺釘46.燕尾滑臺47.絲母48.燕尾座49.銅套50.鍵51.錐齒輪52.螺栓53.鍵54.錐齒輪 55.手輪軸56.螺母57.螺母58.手輪具體實施方式
下面參照附圖進一步說明本發明的具體內容及其具體實施方式
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圖1是彎頭端面自動切割機結構示意圖，行走臺車2作為行走機構可以沿鋼軌1 移動，行走臺車2的臺板3上螺紋連接立柱座4，立柱座4上設置立柱5，立柱座4與立柱5 螺栓連接，立柱5作為整個機構的支撐骨架，移動行走臺車2可以使彎頭端面自動切割機靠近置於工作平臺上的待切割彎頭並使立柱5的中心線與彎頭端面中心線對齊；電機17、減速機16、傳動箱19、升降箱沈、絲杆20和絲母M構成升降機構，傳動箱19套在立柱5的上端，傳動箱19的頂部螺栓連接減速機16，減速機16的上方連接有電機17，減速機16的輸出軸通過聯接套18與傳動箱19的傳動軸連接，升降箱沈套在立柱5上並位於傳動箱19 的下方，絲杆20插入立柱5和傳動箱19中，絲母M設置在升降箱沈中並套在絲杆20上， 絲母M與絲杆20之間設置導向鍵25，電機17通過減速機16減速後再通過傳動箱19將動力傳遞給絲杆20，絲杆20帶動絲母M運動，使絲杆20的繞中心線旋轉運動轉化為絲母 24的上下移動，絲母M的上下移動使升降箱沈上下移動，升降箱沈的上下移動使空心軸 27的徑向中心與彎頭端面中心對齊，從而可以通過控制電機17實現按照彎頭端面中心高度來調整割炬總成13的旋轉中心與彎頭端面中心的對齊；電機23、減速機22、聯接座21和空心軸27構成旋轉機構，電機23與減速機22連接，空心軸27通過聯接座21和減速機22 連接，空心軸27的端部與徑向燕尾滑塊機構10螺栓連接，電機23經減速機22減速後將動力傳遞給空心軸27，空心軸27的旋轉帶動徑向燕尾滑塊機構10和橫向燕尾滑塊機構12整體繞空心軸27的軸線轉動，從而使割炬總成13繞空心軸27的軸線轉動，從而使割炬總成 13繞空心軸27的軸線轉動；割炬調整機構包括割炬徑向調整機構和割炬橫向調整機構，電機6、減速機7、聯接座8、聯接套9和徑向燕尾滑塊機構10構成割炬的徑向調整機構，割炬橫向調整機構為橫向燕尾滑塊機構12，徑向燕尾滑塊機構10通過連接座8與減速機7螺栓連接，電機6與減速機7連接，徑向燕尾滑塊機構10通過聯接架11與橫向燕尾滑塊機構12 連接，橫向燕尾滑塊機構12的割炬固定杆41端部固定割炬總成13 ；割炬總成13的進氣管口分別連接氧氣帶14和乙炔帶15。
圖2是徑向燕尾滑塊機構結構示意圖，銅套觀插入燕尾座四底端，銅套33插入燕尾座四上端，絲杆30的兩端分別插入銅套觀和銅套33中，絲杆30的下端開有平鍵槽用於絲杆30與聯接套9鍵連接，絲杆30的上端用螺母34鎖緊，絲母32套在絲杆30上並嵌入燕尾滑臺35 ；燕尾座四的底端開有螺栓孔用於燕尾座四與聯接座8螺栓連接，燕尾座四的右側壁上開有螺栓孔用於燕尾座四與空心軸27螺栓連接；燕尾滑臺35套在燕尾座四的滑道上並可用螺釘31鎖緊，燕尾滑臺35上部開有螺栓孔用於與聯接架11螺栓連接。電機6經減速機7減速後將動力通過聯接套9傳遞給徑向燕尾滑塊機構10中的絲杆 30，絲杆30的繞中心線旋轉運動轉化為絲母32的上下移動，絲母32同時嵌入燕尾滑臺35， 使燕尾滑臺35上下移動，與燕尾滑臺35通過聯接架11連接的橫向燕尾滑塊機構12也同時整體上下移動，使得割炬總成13的離地高度發生改變，從而通過控制電機6來實現按照彎頭端面直徑來調整割炬總成13的切割旋轉直徑與彎頭端面切割直徑相適應。
圖3是橫向燕尾滑塊機構結構示意圖，銅套38插入燕尾座48前端，銅套49插入燕尾座48後端，絲杆40的兩端分別插入銅套38和銅套49中，絲杆40的後端通過鍵50與錐齒輪51連接，絲杆40的前端用螺母39鎖緊，絲母47套在絲杆40上並嵌入燕尾滑臺46 ； 燕尾滑臺46套在燕尾座48的滑道上並可用螺釘45鎖緊；燕尾滑臺46上方設置固定杆座 44，固定杆座44與燕尾滑臺46通過螺釘43連接，割炬固定杆41插入固定杆座44並由螺釘42鎖緊；支板37通過螺釘36與燕尾座48連接，支板37的孔中插入手輪軸55，手輪軸 55前端通過鍵53連接錐齒輪M，錐齒輪M與錐齒輪51嚙合，手輪軸55的後端套入手輪 58並通過螺母57鎖緊，在支板37與手輪58之間的手輪軸55上設置螺母56。手動旋轉手輪58，通過錐齒輪M與錐齒輪51嚙合傳動使絲杆40旋轉，絲杆40的繞中心線旋轉運動轉化為絲母47的左右移動，絲母47帶動燕尾滑臺46左右移動，使割炬總成13的切割點在彎頭切割線上，從而通過手輪58的手動操作實現按照彎頭切割線位置來調整割炬總成13的切割點與彎頭切割線吻合的微調過程。
實施例
圖4是彎頭端面自動切割機工作過程圖，將彎頭工件置於工作平臺上的定位胎具中，兩臺彎頭端面自動切割機分別置於彎頭兩端面旁，彎頭端面自動切割機的工作過程如下。
行走機構工作，根據彎頭端面直徑大小移動行走臺車到適當位置，使立柱的中心線與彎頭端面中心線對齊，然後鎖定臺車；升降機構工作，根據彎頭端面直徑大小來確定彎頭端面中心高度，從而確定旋轉機構的旋轉中心的高度，在操作臺上啟動升降機構的電機， 旋轉變頻器旋鈕，控制讀數範圍0至50之間，進行電機無級調速並驅動傳動箱，通過絲杆帶動絲母，調整旋轉機構的旋轉中心與彎頭中心對齊時停止電機，從而使割炬的旋轉中心與彎頭端面中心的對齊；割炬徑向調整機構工作，根據彎頭端面直徑大小，確定割炬的旋轉半徑，在操作臺上啟動割炬徑向調整機構的電機，旋轉變頻器旋鈕，控制讀數範圍0至50之間，進行電機無級調速，經減速機減速後，通過徑向燕尾滑塊機構中的絲杆帶動嵌入燕尾滑臺的絲母，使燕尾滑臺上下移動，使得割炬的離地高度發生改變，割炬距彎頭外表面8毫米至12毫米時停止電機，並用螺釘將燕尾滑臺鎖緊，從而調整割炬的切割旋轉直徑與彎頭端面直徑吻合；割炬橫向調整機構工作，確定彎頭切割線位置，旋轉手輪，通過錐齒輪嚙合使橫向燕尾滑塊機構中的絲杆帶動嵌入燕尾滑臺的絲母，進行割炬的橫向微調，到達彎頭切割線位置即可，用螺釘將燕尾滑臺鎖緊；旋轉機構工作，在操作臺上啟動旋轉機構的電機， 旋轉變頻器旋鈕，控制讀數範圍0至50之間，進行電機無級調速，經減速機減速後，帶動旋轉機構的空心軸旋轉，空心軸帶動割炬徑向調整機構和割炬橫向調整機構整體旋轉，從而使割炬沿切割線旋轉並對彎頭的殘留直線段進行切割。
權利要求
1.一種彎頭端面自動切割機，包括行走機構、升降機構、旋轉機構、割炬總成和割炬調整機構，其特徵是，所述的行走機構為行走臺車(2)，行走臺車(2)的底輪與鋼軌(1)接觸並可沿鋼軌⑴移動，行走臺車⑵的臺板⑶上方設置立柱座，臺板⑶與立柱座⑷ 螺紋連接，立柱座的上端螺栓連接有立柱(5)；所述的升降機構的傳動箱(19)套在立柱(5)的上端，傳動箱(19)的頂部螺栓連接減速機(16)，減速機(16)的上方連接有電機 (17)，傳動箱(19)的下方設置套在立柱( 上的升降箱(沈)，減速機(16)的輸出軸通過聯接套(18)與傳動箱(19)的傳動軸連接，傳動箱(19)將動力傳遞給絲杆(20)，絲杆00) 插入立柱( 和傳動箱(19)中，絲母04)設置在升降箱06)中並套在絲杆OO)上，絲母 (24)與絲杆OO)之間設置導向鍵05)；所述的旋轉機構的空心軸(XT)和減速機02)通過聯接座連接，電機與減速機0 連接，空心軸(XT)的端部與徑向燕尾滑塊機構(10)螺栓連接；所述的割炬調整機構包括割炬徑向調整機構和割炬橫向調整機構，電機 (6)、減速機(7)、聯接座(8)、聯接套(9)和徑向燕尾滑塊機構(10)構成割炬的徑向調整機構，割炬橫向調整機構為橫向燕尾滑塊機構(12)，徑向燕尾滑塊機構(10)通過連接座(8) 與減速機(7)連接，電機(6)連接減速機(7)，徑向燕尾滑塊機構(10)通過聯接架(11)與橫向燕尾滑塊機構(12)連接，橫向燕尾滑塊機構(12)的割炬固定杆Gl)的端部固定割炬總成(13)；割炬總成(13)的進氣管口分別連接氧氣帶(14)和乙炔帶(15)。
2.根據權利要求1所述的一種彎頭端面自動切割機，其特徵是，所述的徑向燕尾滑塊機構(10)中的銅套08)插入燕尾座09)底端，銅套(3 插入燕尾座09)上端，絲杆(30) 的兩端分別插入銅套08)和銅套(3 中，絲杆(30)的下端開有平鍵槽用於絲杆(30)與聯接套(9)鍵連接，絲杆(30)的上端用螺母(34)鎖緊，絲母(3 套在絲杆(30)上並嵌入燕尾滑臺(3 ；燕尾座09)的底端開有螺栓孔用於燕尾座09)與聯接座( 螺栓連接，燕尾座09)的右側壁上開有螺栓孔用於燕尾座09)與空心軸(XT)螺栓連接；燕尾滑臺(35) 套在燕尾座09)的滑道上並可用螺釘(31)鎖緊，燕尾滑臺(35)上部開有螺栓孔用於與聯接架(11)螺栓連接。
3.根據權利要求1所述的一種彎頭端面自動切割機，其特徵是，所述的橫向燕尾滑塊機構(1 中的銅套(38)插入燕尾座08)前端，銅套G9)插入燕尾座08)後端，絲杆00) 的兩端分別插入銅套(38)和銅套09)中，絲杆00)的後端通過鍵(50)與錐齒輪(51)連接，絲杆^))的前端用螺母(39)鎖緊，絲母07)套在絲杆^))上並嵌入燕尾滑臺G6)； 燕尾滑臺G6)套在燕尾座08)的滑道上並可用螺釘0 鎖緊；燕尾滑臺G6)上方通過螺釘連接有固定杆座(44)，割炬固定杆插入固定杆座G4)並由螺釘0 鎖緊； 支板(37)通過螺釘(36)與燕尾座08)連接，支板(37)的孔中插入手輪軸(55)，手輪軸 (55)前端通過鍵(5 連接錐齒輪64)，錐齒輪(54)與錐齒輪(51)嚙合，手輪軸(55)的後端套入手輪(58)並通過螺母(57)鎖緊，在支板(37)與手輪(58)之間的手輪軸(55)上設置螺母(56)。
4.根據權利要求1所述的一種彎頭端面自動切割機，其特徵是，所述的減速機(7)、減速機(16)和減速機0 都為擺線針輪減速機。
全文摘要
本發明公開了一種彎頭端面自動切割機，旨在提供一種具有割炬按彎頭端面直徑進行徑向割炬調整和橫向割炬調整功能的彎頭端面自動切割機。該裝置包括可沿鋼軌移動的行走臺車，行走臺車上方設置立柱座和立柱，立柱上端套入傳動箱，傳動箱上方設置減速機和電機，升降箱設置在傳動箱下方並套入立柱，絲杆插入立柱和傳動箱中，絲母設置在升降箱中並套在絲杆上，空心軸通過聯接座與減速機連接，空心軸端部與徑向燕尾滑塊機構螺栓連接，徑向燕尾滑塊機構通過聯接座與減速機連接，徑向燕尾滑塊機構通過聯接架與橫向燕尾滑塊機構連接，各電機分別連接減速機，割炬固定杆端部固定割炬總成，割炬總成的進氣管口分別連接氧氣帶和乙炔帶。
文檔編號B23K7/00GK102500866SQ20111035175
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月9日 優先權日2011年11月9日
發明者李德文 申請人:吉林昊宇電氣股份有限公司