同步聯動半自動環板切割機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了同步聯動半自動環板切割機，包括框架系統，割炬系統、同步聯動裝置和頂針組件，所述框架系統和割炬系統之間通過同步聯動裝置連接，所述割炬系統分為大圓割炬系統和小圓割炬系統，所述框架系統、同步聯動裝置和割炬系統中均設有調節裝置，所述頂針組件固定于同步聯動裝置的底端，所述同步聯動裝置使大圓割炬系統和小圓割炬系統同步運動。該同步聯動半自動環板切割機既能滿足圓孔的切割要求，又能同時滿足環板的切割要求，可實現環板一步切割到位的目的，適用范圍廣。
【專利說明】
同步聯動半自動環板切割機
技術領域
[0001]本實用新型涉及圓孔、環板切割設備，具體是同步聯動半自動環板切割機。
【背景技術】
[0002]在鋼結構行業中，圓孔和環板切割是常見的加工類型。如在鋼板墻或型鋼本體上，往往需要切割圓孔，作為現場澆筑混凝土的流漿孔或用于穿插其它管材。對于截面較大的構件，其加勁板往往也需要開設圓孔。而在部分類型的開孔周圍，為了增加局部強度，又經常會在圓孔兩側裝焊環板進行加強。在圓管柱構件中，也會設計內環板對本體加強。所以，圓孔和環板的加工，是鋼結構和其它相關行業經常遇到的。
[0003]環板的加工，如果是大批量生產，則數控切割是一種高效、經濟的加工方式。而對少量環板加工或不具備數控切割設備的工廠，考慮到數控設備使用成本和采購成本較高，并不是最佳選擇。采用割圓機切割環板，則需要調整兩次切割直徑并經兩次切割，方能完成環板的切割，且目前并沒有一種設備能夠一次完成環板的切割加工。采用手工切割，不僅需要進行兩次切割，而且手工切割受工人技術水平的影響，精度和外觀質量都很難保證。
【實用新型內容】
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種經濟實用的同步聯動半自動環板切割機，實現了環板一步切割到位的目的。
[0005]本實用新型采用的技術方案是:同步聯動半自動環板切割機，包括框架系統，割炬系統、同步聯動裝置和頂針組件，所述框架系統和割炬系統之間通過同步聯動裝置連接，所述割炬系統分為大圓割炬系統和小圓割炬系統，所述框架系統、同步聯動裝置和割炬系統中均設有調節裝置，所述調節裝置分為橫向調節裝置和高度調節裝置，所述橫向調節裝置包括橫向調節抱箍和橫向齒條以及與橫向齒條嚙合的橫向齒輪調節旋鈕，所述高度調節裝置包括高度調節抱箍和豎向齒條以及與豎向齒條嚙合的豎向齒輪調節旋鈕，所述同步聯動裝置包括外側開設凹槽的圓環、軸承、中心套管、錐形套筒和導輪組，所述錐形套筒外側面同軸開設多個不同直徑的凹槽，所述圓環和錐形套筒分別通過軸承套設在中心套管上，所述圓環下方的中心套管上設有高度調節裝置，所述導輪組包括上導輪和下導輪，所述上導輪通過導輪支架固定在圓環下方的中心套管上，所述下導輪通過導輪支架固定在高度調節裝置上，所述頂針組件固定于中心套管的底端，所述大圓割炬系統和小圓割炬系統分別通過連接塊固定在所述軸承上，所述圓環和錐形套筒上纏繞傳動線，所述傳動線通過導輪組使大圓割炬系統和小圓割炬系統同步運動。
[0006]所述框架系統包括垂直設置的橫向支架和豎向支架以及與豎向支架底部固定連接的角度可調底座，所述豎向支架的上部設有高度調節裝置，所述橫向支架一端設有橫向調節裝置，另一端通過緊固件與中心套管固定連接。
[0007]進一步的，所述角度可調底座下方設有橡膠墊片。
[0008]所述大圓割炬系統包括大圓割炬和大圓割炬支架，所述小圓割炬系統包括小圓割炬和小圓割炬支架，所述大圓割炬支架和小圓割炬支架均由通過連接塊垂直固定的橫向套管和豎向套管組成，所述大圓割炬支架的橫向套管一端設有橫向調節裝置，另一端設有旋轉手柄，所述大圓割炬固定于大圓割炬支架的豎向套管上，所述小圓割炬支架的橫向套管一端設有橫向調節裝置，所述小圓割炬固定于小圓割炬支架的豎向套管上，所述大圓割炬支架和小圓割炬支架分別通過連接塊與中心套管上的軸承連接。
[0009]所述頂針組件包括限位棒、側面開設腰型通孔的頂針套筒和套設于頂針套筒下部的頂針，所述限位棒穿過頂針的上部和腰型通孔固定頂針套筒和頂針，所述頂針上端設有彈簧，所述彈簧末端設有限位板，所述限位板固定在頂針套筒的上端，所述頂針套筒通過螺紋與中心套管相連。
[0010]本實用新型的有益效果是:1、該裝置具有大小圓割炬，采用雙割嘴，既能滿足圓孔的切割要求，又能同時滿足環板的切割要求。2、通過同步聯動裝置可實現大小圓割嘴具有接近相同的切割速度，實現了環板一步切割到位的目的。3、可適用于不同半徑比例的大小圓，大大擴展了該項實用新型的適用范圍。4、可伸縮的彈性頂針組件，與中心套管通過螺紋相連，使得兩個割嘴和頂針成為整體，既能準確定位圓心，又能保證同步升降而不損傷頂針精度。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0012]圖2是本實用新型同步聯動裝置的結構示意圖；
[0013]圖3是同步聯動裝置中圓環的結構示意圖；
[0014]圖4是同步聯動裝置中錐形套筒的結構示意圖；
[0015]圖5是本實用新型框架系統的立體圖一；
[0016]圖6是本實用新型框架系統的立體圖二；
[0017]圖7是本實用新型割炬系統的結構示意圖；
[0018]圖8是本實用新型頂針組件的結構示意圖；
[0019]圖9是圖8的剖面圖；
[0020]圖中，1、圓環，2、圓環凹槽，3、中心套管，4、錐形套筒，5、錐形套筒凹槽，6、軸承，7、高度調節抱箍B，8、豎向齒條B，9、豎向齒輪調節旋鈕B，10、上導輪，11、下導輪，12、導輪支架，13、頂針組件，131、頂針套筒，132、腰型通孔，133、頂針，134、限位棒，135、彈簧，136、限位板，137、螺紋，14、大圓割炬，15、小圓割炬，16、連接塊，17、傳動線，18、角度可調底座，19、豎向支架，20、橫向支架，21、高度調節抱箍A，22、豎向齒條A，23、豎向齒輪調節旋鈕A，24、橫向調節抱箍A，25、橫向齒條A，26、橫向齒輪調節旋鈕A，27、橫向套管，28、豎向套管，29、橫向齒條B，30、橫向調節抱箍B，31、橫向齒輪調節旋鈕B，32、旋轉手柄，33、橫向齒條C，34、橫向調節抱箍C，35、橫向齒輪調節旋鈕C，36、橡膠墊片，37、氣管，38、進氣管，39、氣流調節旋鈕，40、割嘴。
【具體實施方式】
[0021]為了加深對本實用新型的理解，下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型保護范圍的限定。
[0022]如圖1至圖4所示，同步聯動半自動環板切割機，包括框架系統，割炬系統、同步聯動裝置和頂針組件，框架系統和割炬系統之間通過同步聯動裝置連接，割炬系統分為大圓割炬系統和小圓割炬系統，框架系統、同步聯動裝置和割炬系統中均設有調節裝置，調節裝置分為橫向調節裝置和高度調節裝置，橫向調節裝置包括橫向調節抱箍和橫向齒條以及與橫向齒條嚙合的橫向齒輪調節旋鈕，高度調節裝置包括高度調節抱箍和豎向齒條以及與豎向齒條嚙合的豎向齒輪調節旋鈕。同步聯動裝置包括外側開設圓環凹槽2的圓環1(半徑為R3)、中心套管3、錐形套筒4(直徑小于圓環外直徑)和導輪組，錐形套筒4外側面同軸開設多個不同直徑的錐形套筒凹槽5，圓環I和錐形套筒4分別通過軸承6套設在中心套管3上，圓環I下方的中心套管3上設有高度調節裝置，其中，高度調節抱箍B 7和豎向齒條B 8固定在中心套管3上，豎向齒輪調節旋鈕B 9(含有與相應齒條嚙合的齒輪)與豎向齒條B 8嚙合，導輪組包括上導輪10和下導輪11，上導輪10通過導輪支架12固定在圓環下方的中心套管3上，下導輪11通過導輪支架12固定在高度調節抱箍B 7上，頂針組件13固定于中心套管3的底端，大圓割炬系統和小圓割炬系統分別通過連接塊16與軸承6固定連接，圓環I和錐形套筒4上纏繞傳動線17，傳動線17通過導輪組使大圓割炬系統和小圓割炬系統同步運動。
[0023]如圖1、圖5、圖6所示，框架系統包括下方設有橡膠墊片36的角度可調底座18、豎向支架19和橫向支架20，豎向支架19底部與角度可調底座18固定連接，豎向支架19上部設有高度調節裝置，其中，高度調節抱箍A 21和豎向齒條A 22固定于豎向支架19上部，豎向齒輪調節旋鈕A 23與豎向齒條A 22嚙合，橫向支架20—端設有橫向調節裝置，其中，橫向調節抱箍A 24和橫向齒條A 25固定在橫向支架20—端，橫向齒輪調節旋鈕A 26與橫向齒條A 25嚙合，高度調節抱箍A 21和橫向調節抱箍A 24通過連接塊16固定連接，橫向支架20的另一端通過緊固件與中心套管3固定連接。
[0024]如圖1和圖7所示，大圓割炬系統包括大圓割炬14和大圓割炬支架，小圓割炬系統包括小圓割炬15和小圓割炬支架，大圓割炬支架和小圓割炬支架均由通過連接塊垂直固定的橫向套管27和豎向套管28組成，大圓割炬支架的橫向套管27上設有橫向齒條B 29，大圓割炬支架的橫向套管27的一端設有橫向調節抱箍B 30和與橫向齒條B 29嚙合的橫向齒輪調節旋鈕B 31，另一端設有旋轉手柄32，大圓割炬14通過連接塊與大圓割炬支架的豎向套管28固定連接，小圓割炬支架的橫向套管27上設有橫向齒條C 33，小圓割炬支架的橫向套管27的一端設有橫向調節抱箍C 34和與橫向齒條C 33嚙合的橫向齒輪調節旋鈕C 35，小圓割炬15通過連接塊與小圓割炬支架的豎向套管28固定連接，橫向調節抱箍B 30和橫向調節抱箍C 34分別通過連接塊16與中心套管3上的軸承6連接。
[0025]如圖8和圖9所示，頂針組件13包括限位棒134、側面開設腰型通孔132的頂針套筒131和套設于頂針套筒131下部的頂針133，限位棒134穿過頂針133的上部和腰型通孔132固定頂針套筒和頂針，頂針133上端設有彈簧135，彈簧135末端設有限位板136，限位板136固定在頂針套筒131的上端，頂針套筒131通過螺紋137與中心套管3相連。
[0026]操作過程如下:I)將送氣軟管安裝到大小圓切割矩的進氣管38處并緊固；
[0027]2)將該設備置于鋼板或平穩的胎架上，調節底部角度，保證設備穩定放置；
[0028]3)通過框架系統中的調節裝置調整頂針位置，準確定位圓心；
[0029]4)通過大小圓割炬支架上橫向調節裝置中的橫向齒條B和橫向齒條C調整大小圓割嘴40的位置，達到規定的切割半徑，其中，框架系統中的橫向齒條A 25用來輔助調節大小圓的切割半徑；
[0030]5)調整豎向齒輪調節旋鈕B在豎向齒條B上上下運動進而帶動下導輪上下移動到錐形套筒合適的位置，使R3/R4 - RVfc，并通過下導輪在水平相對的錐形套筒凹槽處纏繞線圈；
[0031]6)打開送氣閥門，點火，通過氣流調節旋鈕39調節從進氣管38進入到氣管37的切割氣體流量大小，調整到合適的氣流后調節框架系統中的豎向齒條A 22上下移動割嘴與鋼板的距離到合適位置，緊接著通過旋轉手柄旋轉大圓割嘴進行切割，這樣通過纏繞在圓盤凹槽和錐形套筒凹槽上的傳動線17，借助導輪帶動大圓切割嘴和小圓切割嘴同步運動，直至環板切割完畢；
[0032]7)關閉氣閥，整理設備。
[0033]本實用新型的設計原理如下:
[0034]為了保證環板的切割質量，必須保證大小圓割速一致，如果大小圓割嘴在同一個轉動矩上，則其角速度一樣，由線速度公式V=RW可知，線速度與大小圓的切割半徑成正比，不可能保持一致。如要保證大小圓切割速度一致，則必須使它們的割嘴在兩個獨立的轉動矩上。
[0035]假設大圓的切割速度V1=R1W1，小圓的切割速度V2=R2W2，
[0036]若Vi=V2，即RiWi=R2W2，需要Wi=R2W2/Ri①。
[0037]本實用新型采用一種同步聯動裝置，帶動大小圓同時轉動，在大圓轉動軸承上套一個半徑為R3的圓盤，外圈開設凹槽，在小圓的轉動軸承上套一個直徑較小的錐形套筒，套筒上開設有多個直徑不同的凹槽，設定其某一位置的半徑為R4，采用一套導輪組，連接大圓軸承上的圓盤和小圓軸承上的錐形套筒，保證它們同步轉動且使得兩者的線速度V3=V4,即R3W3=R4W4(I)。因圓盤和大圓在同一個轉動矩，所HW1=W3③，同理W2=W4④。
[0038]通過以上公式，可以推出:Ri/R2=R3/R4。
[0039]這樣，我們根據圓環大小圓的半徑比例，通過錐形套筒的高度調節裝置適當調整R4到套筒相近半徑凹槽位置，即可實現大小圓割嘴具有接近相同的切割速度，實現了環板一步切割到位的目的。該實用新型可適用于不同半徑比例的大小圓，大大擴展了其適用范圍。
【主權項】
1.同步聯動半自動環板切割機，其特征在于，包括框架系統，割炬系統、同步聯動裝置和頂針組件，所述框架系統和割炬系統之間通過同步聯動裝置連接，所述割炬系統分為大圓割炬系統和小圓割炬系統，所述框架系統、同步聯動裝置和割炬系統中均設有調節裝置，所述調節裝置分為橫向調節裝置和高度調節裝置兩類，所述橫向調節裝置包括橫向調節抱箍和橫向齒條以及與橫向齒條嚙合的橫向齒輪調節旋鈕，所述高度調節裝置包括高度調節抱箍和豎向齒條以及與豎向齒條嚙合的豎向齒輪調節旋鈕，所述同步聯動裝置包括外側開設凹槽的圓環、軸承、中心套管、錐形套筒和導輪組，所述錐形套筒外側面同軸開設多個不同直徑的凹槽，所述圓環和錐形套筒分別通過軸承套設在中心套管上，所述圓環下方的中心套管上設有高度調節裝置，所述導輪組包括上導輪和下導輪，所述上導輪通過導輪支架固定在圓環下方的中心套管上，所述下導輪通過導輪支架固定在高度調節裝置上，所述頂針組件固定于中心套管的底端，所述大圓割炬系統和小圓割炬系統分別通過連接塊固定在所述軸承上，所述圓環和錐形套筒上纏繞傳動線，所述傳動線通過導輪組使大圓割炬系統和小圓割炬系統同步運動。2.根據權利要求1所述的同步聯動半自動環板切割機，其特征在于，所述框架系統包括垂直設置的橫向支架和豎向支架以及與豎向支架底部固定連接的角度可調底座，所述豎向支架的上部設有高度調節裝置，所述橫向支架一端設有橫向調節裝置，另一端通過緊固件與中心套管固定連接。3.根據權利要求2所述的同步聯動半自動環板切割機，其特征在于，所述角度可調底座下方設有橡膠墊片。4.根據權利要求1所述的同步聯動半自動環板切割機，其特征在于，所述大圓割炬系統包括大圓割炬和大圓割炬支架，所述小圓割炬系統包括小圓割炬和小圓割炬支架，所述大圓割炬支架和小圓割炬支架均由通過連接塊垂直固定的橫向套管和豎向套管組成，所述大圓割炬支架的橫向套管一端設有橫向調節裝置，另一端設有旋轉手柄，所述大圓割炬固定于大圓割炬支架的豎向套管上，所述小圓割炬支架的橫向套管一端設有橫向調節裝置，所述小圓割炬固定于小圓割炬支架的豎向套管上，所述大圓割炬支架和小圓割炬支架分別通過連接塊與中心套管上的軸承連接。5.根據權利要求1所述的同步聯動半自動環板切割機，其特征在于，所述頂針組件包括限位棒、側面開設腰型通孔的頂針套筒和套設于頂針套筒下部的頂針，所述限位棒穿過頂針的上部和腰型通孔固定頂針套筒和頂針，所述頂針上端設有彈簧，所述彈簧末端設有限位板，所述限位板固定在頂針套筒的上端，所述頂針套筒通過螺紋與中心套管相連。
【文檔編號】B23K7/00GK205496744SQ201620147219
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年2月29日
【發明人】文三進, 黃海平, 丁峰, 丁一峰
【申請人】上海建工（江蘇）鋼結構有限公司