一種連續(xù)切管的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)切管機(jī)，包括齒輪箱、伺服電機(jī)、動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)、曲柄機(jī)構(gòu)、環(huán)形滑槽和鋸片，伺服電機(jī)固定在箱蓋頂面的一端，伺服電機(jī)的輸出軸上設(shè)有控制輸入齒輪，齒輪箱內(nèi)的上部設(shè)有蝸桿機(jī)構(gòu)，蝸桿機(jī)構(gòu)的一端設(shè)有與控制輸入齒輪相嚙合的引導(dǎo)齒輪；箱蓋的中心位置設(shè)有空心主軸，空心主軸上設(shè)有與蝸桿機(jī)構(gòu)相嚙合的動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)，動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)上設(shè)有3個(gè)曲柄機(jī)構(gòu)，每個(gè)曲柄機(jī)構(gòu)上均設(shè)有鋸片和曲柄小軸，環(huán)形滑槽設(shè)置在齒輪箱的側(cè)面上，曲柄小軸的端部與環(huán)形滑槽滑動(dòng)連接?？招闹鬏S既起到軸的作用，同時(shí)還是進(jìn)料口。本發(fā)明能夠快速完成切管工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)刀和自動(dòng)退刀，具有結(jié)構(gòu)簡單和制造成本低的優(yōu)點(diǎn)，適于各種規(guī)模的工廠使用。
【專利說明】一種連續(xù)切管機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種切管機(jī)，特別是一種連續(xù)切管機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]近10年來，我國鋼管產(chǎn)量和消費(fèi)量持續(xù)增長，到2007年鋼管產(chǎn)量達(dá)到4224萬噸，占世界鋼管產(chǎn)量的1/3以上。我國已發(fā)展為當(dāng)今世界上最大的鋼管生產(chǎn)國、最大的鋼管消費(fèi)國和最大的鋼管凈出口國，已成為名副其實(shí)的鋼管大國。
[0003]隨著鋼管的需求量的日益增大，鋼管的生產(chǎn)也顯得尤其的重要。工業(yè)上加工成型的鋼管往往是按照規(guī)格生產(chǎn)的幾米乃至十幾米的一大段，實(shí)際應(yīng)用中需要按照要求切割成一定長度的若干段，因此切管機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)就成了當(dāng)前所急需解決的課題。鋼管的傳統(tǒng)切割方法有手工鋸割、鋸床鋸割、砂輪切割和氣焊切割等。這些鋼管切割的方法在不同程度上都存在著切割效率低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境差等缺點(diǎn)。
[0004]雖然現(xiàn)在隨著數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了一些高精度的專門切割鋼管的數(shù)控鋸床，應(yīng)用激光測(cè)距原理和先進(jìn)的傳感器能夠獲得精準(zhǔn)的切割長度；利用電火花或者激光切害I]，能形成平整、光潔的切口 ；利用PLC控制模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同管徑、壁厚和材質(zhì)的鋼管進(jìn)行進(jìn)料、測(cè)量、切割、排料的全自動(dòng)切割控制過程。但這種全自動(dòng)鋸床需要有苛刻的工作條件，對(duì)工作環(huán)境的溫度、濕度、乃至空氣清潔度都有著嚴(yán)格要求，不能現(xiàn)場(chǎng)操作，也不適合于對(duì)鋼管精度要求不是很高的企業(yè)。而絕大多數(shù)大批量生產(chǎn)無縫鋼管的廠家對(duì)鋼管的精度并沒有太高的要求。而且對(duì)于一些小型的工廠和對(duì)管件加工并不頻繁的企業(yè)來說，應(yīng)用數(shù)控等方法來加工這些管件就有點(diǎn)大材小用，甚至嚴(yán)重浪費(fèi)了資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，提供一種連續(xù)切管機(jī)，它能夠快速完成切管工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)刀和自動(dòng)退刀，具有結(jié)構(gòu)簡單和制造成本低的優(yōu)點(diǎn)，適于各種規(guī)模的工廠使用。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種連續(xù)切管機(jī)，包括齒輪箱、箱蓋、伺服電機(jī)、動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)、曲柄機(jī)構(gòu)、環(huán)形滑槽和鋸片，箱蓋通過螺栓固定在齒輪箱的頂部，伺服電機(jī)固定在箱蓋頂面的一端，伺服電機(jī)的輸出軸上設(shè)有控制輸入齒輪，齒輪箱內(nèi)的上部設(shè)有蝸桿機(jī)構(gòu)，蝸桿機(jī)構(gòu)的一端設(shè)有與控制輸入齒輪相嚙合的引導(dǎo)齒輪；箱蓋的中心位置設(shè)有空心主軸，空心主軸上設(shè)有與蝸桿機(jī)構(gòu)相哨合的動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)，動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)上設(shè)有3個(gè)曲柄機(jī)構(gòu),每個(gè)曲柄機(jī)構(gòu)上均設(shè)有鋸片和曲柄小軸，環(huán)形滑槽設(shè)置在齒輪箱的側(cè)面上，曲柄小軸的端部與環(huán)形滑槽滑動(dòng)連接?？招闹鬏S既起到軸的作用，同時(shí)還是進(jìn)料口。
[0007]前述的連續(xù)切管機(jī)中，齒輪箱包括上箱體和下箱體，上箱體和下箱體上均設(shè)有半圓形軸孔，兩個(gè)半圓形軸孔扣合在一起成為一個(gè)完整的圓形軸孔；空心主軸設(shè)置在兩個(gè)半圓形軸孔內(nèi)。將齒輪箱設(shè)計(jì)成上下結(jié)構(gòu)具有便于維修的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]前述的連續(xù)切管機(jī)中，所述環(huán)形滑槽由內(nèi)軌滑槽和外軌滑槽構(gòu)成，內(nèi)軌滑槽和外軌滑槽通過3條均布的連接滑軌連接在一起。通過設(shè)置內(nèi)外滑軌，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)進(jìn)刀和自動(dòng)退刀的目的。
[0009]前述的連續(xù)切管機(jī)中，蝸桿機(jī)構(gòu)包括蝸桿軸軸承、蝸桿軸和蝸桿，蝸桿固定在蝸桿軸的中部，蝸桿軸的兩端分別設(shè)有一個(gè)蝸桿軸軸承，蝸桿軸軸承固定在上箱體上部的兩個(gè)側(cè)面上。使用蝸桿機(jī)構(gòu)傳輸動(dòng)力具有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)。
[0010]前述的連續(xù)切管機(jī)中，動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)包括大渦輪和動(dòng)力輸入齒輪，大渦輪通過軸承安裝在空心主軸上，大渦輪與蝸桿相嚙合，大渦輪上均布有3個(gè)曲柄軸安裝孔，每個(gè)曲柄軸安裝孔上均安裝有一個(gè)曲柄機(jī)構(gòu)；動(dòng)力輸入齒輪通過軸鍵固定在空心主軸上。
[0011]前述的連續(xù)切管機(jī)中，所述任意2個(gè)曲柄軸安裝孔之間的角度是120度。采用這種設(shè)計(jì)是為了保證3個(gè)鋸片工作時(shí)不會(huì)碰在一起，并能夠?qū)崿F(xiàn)快速切割。
[0012]前述的連續(xù)切管機(jī)中，所述曲柄機(jī)構(gòu)包括小齒輪箱、曲柄、鋸片軸、工作小齒輪、曲柄小齒輪、行星輪軸和行星齒輪，行星輪軸通過軸承固定在曲柄軸安裝孔內(nèi)，行星輪軸的一端安裝有與動(dòng)力輸入齒輪相嚙合的行星齒輪，另一端安裝有曲柄小齒輪和小齒輪箱，曲柄小齒輪位于小齒輪箱內(nèi)，小齒輪箱內(nèi)還設(shè)有鋸片軸，鋸片軸上設(shè)有與曲柄小齒輪相嚙合的工作小齒輪，曲柄與小齒輪箱為一體式設(shè)計(jì)，曲柄小軸安裝在曲柄的端部；鋸片安裝在鋸片軸上。曲柄機(jī)構(gòu)利用的是杠桿原理,通過曲柄小軸在環(huán)形滑槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)路徑的改變,通過杠桿原理實(shí)現(xiàn)進(jìn)刀和退刀。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過使用空心主軸，即實(shí)現(xiàn)了軸的作用，又起到了進(jìn)料口的作用，有效縮小了切管機(jī)的體積，通過使用蝸桿機(jī)構(gòu)傳遞動(dòng)力，使切割鋸的機(jī)構(gòu)得到了極大的簡化，并通過在大渦輪上設(shè)置曲柄機(jī)構(gòu)巧妙地解決了動(dòng)力傳輸問題。通過設(shè)置曲柄機(jī)構(gòu)，利用杠桿原理，通過控制曲柄機(jī)構(gòu)一端的路徑來實(shí)現(xiàn)曲柄機(jī)構(gòu)另一端的路徑調(diào)整,巧妙地實(shí)現(xiàn)了進(jìn)刀和退刀，無需人工操作，極大的提高了工作人員的安全性。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，制造成本相對(duì)較低，各種規(guī)模的工廠都適宜使用，具有很好的推廣性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是將上箱體打開后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是齒輪箱和環(huán)形滑槽的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4是蝸桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5是大渦輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6是動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖7是曲柄機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]附圖中的標(biāo)記為:1_齒輪箱，2-箱蓋，3-伺服電機(jī)，4-動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)，5-曲柄機(jī)構(gòu)，6-環(huán)形滑槽，7-鋸片，8-控制輸入齒輪，9-蝸桿機(jī)構(gòu)，10-引導(dǎo)齒輪，11-空心主軸，
12-曲柄小軸，13-上箱體,14-下箱體,15-半圓形軸孔，16-蝸桿軸軸承，17-蝸桿軸，18-蝸桿，19-大潤輪，20-動(dòng)力輸入齒輪，21-軸鍵,22-曲柄軸安裝孔，23-小齒輪箱，24-曲柄，25-鋸片軸，26-工作小齒輪，27-曲柄小齒輪，28-行星輪軸，29-外軌滑槽，30-行星齒輪，31-連接滑軌，32-內(nèi)軌滑槽。
【具體實(shí)施方式】[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。
[0023]本發(fā)明的實(shí)施例:如圖1和圖2所示，一種連續(xù)切管機(jī)，包括齒輪箱1、箱蓋2、伺服電機(jī)3、動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)4、曲柄機(jī)構(gòu)5、環(huán)形滑槽6和鋸片7,箱蓋2通過螺栓固定在齒輪箱I的頂部，伺服電機(jī)3固定在箱蓋2頂面的一端，伺服電機(jī)3的輸出軸上設(shè)有控制輸入齒輪8，齒輪箱I內(nèi)的上部設(shè)有蝸桿機(jī)構(gòu)9,蝸桿機(jī)構(gòu)9的一端設(shè)有與控制輸入齒輪8相哨合的引導(dǎo)齒輪10 ;箱蓋2的中心位置設(shè)有空心主軸11，空心主軸11上設(shè)有與蝸桿機(jī)構(gòu)9相嚙合的動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)4,動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)4上設(shè)有3個(gè)曲柄機(jī)構(gòu)5,每個(gè)曲柄機(jī)構(gòu)5上均設(shè)有鋸片7和曲柄小軸12，環(huán)形滑槽6設(shè)置在齒輪箱I的側(cè)面上，曲柄小軸12的端部與環(huán)形滑槽6滑動(dòng)連接。動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)4的兩側(cè)還設(shè)有端蓋和蓋板，用于保護(hù)動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)4。
[0024]如圖3所示，齒輪箱I包括上箱體13和下箱體14，上箱體13和下箱體14上均設(shè)有半圓形軸孔15，兩個(gè)半圓形軸孔15扣合在一起成為一個(gè)完整的圓形軸孔；空心主軸11設(shè)置在兩個(gè)半圓形軸孔15內(nèi)。環(huán)形滑槽6由內(nèi)軌滑槽32和外軌滑槽29構(gòu)成，內(nèi)軌滑槽32和外軌滑槽29通過3條均布的連接滑軌31連接在一起。
[0025]如圖4所示，蝸桿機(jī)構(gòu)9包括蝸桿軸軸承16、蝸桿軸17和蝸桿18，蝸桿18固定在蝸桿軸17的中部，蝸桿軸17的兩端分別設(shè)有一個(gè)蝸桿軸軸承16，蝸桿軸軸承16固定在上箱體13上部的兩個(gè)側(cè)面上。
[0026]如圖5和圖6所示,動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)4包括大渦輪19和動(dòng)力輸入齒輪20，大渦輪19通過軸承安裝在空心主軸11上，大渦輪19與蝸桿18相嚙合，大渦輪19上均布有3個(gè)曲柄軸安裝孔22，每個(gè)曲柄軸安裝孔22上均安裝有一個(gè)曲柄機(jī)構(gòu)5 ;動(dòng)力輸入齒輪20通過軸鍵21固定在空心主軸11上。2個(gè)曲柄軸安裝孔22之間的角度是120度。
[0027]如圖7所示，曲柄機(jī)構(gòu)5包括小齒輪箱23、曲柄24、鋸片軸25、工作小齒輪26、曲柄小齒輪27、行星輪軸28和行星齒輪30，行星輪軸28通過軸承固定在曲柄軸安裝孔22內(nèi)，行星輪軸28的一端安裝有與動(dòng)力輸入齒輪20相嚙合的行星齒輪30，另一端安裝有曲柄小齒輪27和小齒輪箱23，曲柄小齒輪27位于小齒輪箱23內(nèi)，小齒輪箱23內(nèi)還設(shè)有鋸片軸25，鋸片軸25上設(shè)有與曲柄小齒輪27相嚙合的工作小齒輪26，曲柄24與小齒輪箱23為一體式設(shè)計(jì)，曲柄小軸12安裝在曲柄24的端部；鋸片7安裝在鋸片軸25上。
[0028]本發(fā)明的工作原理:在使用時(shí),將需要切割的管材從空心主軸11內(nèi)穿過,在空心主軸11上設(shè)置皮帶輪，并通過電機(jī)為空心主軸11傳輸動(dòng)力，由于動(dòng)力輸入齒輪20通過軸鍵21與空心主軸11固定，因此空心主軸11轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)動(dòng)力輸入齒輪20也會(huì)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力輸入齒輪20轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)3個(gè)行星齒輪30轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪30帶動(dòng)行星輪軸28轉(zhuǎn)動(dòng)，行星輪軸28帶動(dòng)另一端的曲柄小齒輪27轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄小齒輪27帶動(dòng)工作小齒輪26轉(zhuǎn)動(dòng)，工作小齒輪26帶動(dòng)鋸片軸25轉(zhuǎn)動(dòng)，鋸片軸25帶動(dòng)固定在它上面的鋸片7轉(zhuǎn)動(dòng)，鋸片7負(fù)責(zé)切表I]管件。
[0029]進(jìn)刀和退刀原理:伺服電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)控制輸入齒輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，控制輸入齒輪8帶動(dòng)與它嚙合的引導(dǎo)齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，引導(dǎo)齒輪10帶動(dòng)蝸桿軸17轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿軸17時(shí)固定在它上面的蝸桿18跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿18轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)大渦輪19轉(zhuǎn)動(dòng)，大渦輪19帶動(dòng)它上面的3個(gè)曲柄機(jī)構(gòu)5轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是說3個(gè)鋸片7在自轉(zhuǎn)的同時(shí)還發(fā)生公轉(zhuǎn)，由于3個(gè)曲柄機(jī)構(gòu)5轉(zhuǎn)動(dòng)，因此曲柄機(jī)構(gòu)5上的曲柄小軸12會(huì)沿著環(huán)形軌道6的內(nèi)軌滑槽32經(jīng)過連接滑軌31進(jìn)入到外軌滑槽29內(nèi)，由于從內(nèi)環(huán)切換到外環(huán)，根據(jù)杠桿原理，曲柄機(jī)構(gòu)5設(shè)有鋸片7的一端的運(yùn)動(dòng)軌跡是由遠(yuǎn)離圓心的位置運(yùn)動(dòng)到靠近圓心的位置，即實(shí)現(xiàn)了進(jìn)刀過程。曲柄小軸12繼續(xù)沿著外軌滑槽29滑動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)到下一個(gè)連接滑軌31的位置時(shí)，伺服電機(jī)3反向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)曲柄小軸12會(huì)由外軌滑槽29經(jīng)過連接滑軌31進(jìn)入到內(nèi)軌滑槽32，根據(jù)杠桿原理，據(jù)片7的一端原理圓心，實(shí)現(xiàn)退刀過程，到此為止完成整套切割動(dòng)作。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)切管機(jī)，其特征在于:包括齒輪箱(I)、箱蓋(2)、伺服電機(jī)(3)、動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)(4)、曲柄機(jī)構(gòu)(5)、環(huán)形滑槽(6)和鋸片(7)，箱蓋(2)通過螺栓固定在齒輪箱(I)的頂部，伺服電機(jī)(3)固定在箱蓋(2)頂面的一端,伺服電機(jī)(3)的輸出軸上設(shè)有控制輸入齒輪(8)，齒輪箱(I)內(nèi)的上部設(shè)有蝸桿機(jī)構(gòu)(9)，蝸桿機(jī)構(gòu)(9)的一端設(shè)有與控制輸入齒輪(8)相嚙合的引導(dǎo)齒輪(10);箱蓋(2)的中心位置設(shè)有空心主軸(11)，空心主軸(11)上設(shè)有與蝸桿機(jī)構(gòu)(9)相哨合的動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)(4),動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)(4)上設(shè)有3個(gè)曲柄機(jī)構(gòu)(5),每個(gè)曲柄機(jī)構(gòu)(5)上均設(shè)有鋸片(7)和曲柄小軸(12)，環(huán)形滑槽(6)設(shè)置在齒輪箱(I)的側(cè)面上，曲柄小軸(12)的端部與環(huán)形滑槽(6)滑動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)切管機(jī)，其特征在于:齒輪箱(I)包括上箱體(13)和下箱體(14)，上箱體(13)和下箱體(14)上均設(shè)有半圓形軸孔(15)，兩個(gè)半圓形軸孔(15)扣合在一起成為一個(gè)完整的圓形軸孔；空心主軸(11)設(shè)置在兩個(gè)半圓形軸孔(15)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)切管機(jī)，其特征在于:所述環(huán)形滑槽(6)由內(nèi)軌滑槽(32)和外軌滑槽(29)構(gòu)成，內(nèi)軌滑槽(32)和外軌滑槽(29)通過3條均布的連接滑軌(31)連接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)切管機(jī)，其特征在于:蝸桿機(jī)構(gòu)(9)包括蝸桿軸軸承(16)、蝸桿軸(17)和蝸桿(18)，蝸桿(18)固定在蝸桿軸(17)的中部，蝸桿軸(17)的兩端分別設(shè)有一個(gè)蝸桿軸軸承(16)，蝸桿軸軸承(16)固定在上箱體(13)上部的兩個(gè)側(cè)面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)切管機(jī)，其特征在于:動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)(4)包括大渦輪(19)和動(dòng)力輸入齒輪(20)，大渦輪(19)通過軸承安裝在空心主軸(11)上，大渦輪(19)與蝸桿(18)相嚙合，大渦輪(19)上均布有3個(gè)曲柄軸安裝孔(22)，每個(gè)曲柄軸安裝孔(22)上均安裝有一個(gè)曲柄機(jī)構(gòu)(5 );動(dòng)力輸入齒輪(20 )通過軸鍵(21)固定在空心主軸(11)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)切管機(jī)，其特征在于:所述任意2個(gè)曲柄軸安裝孔(22)之間的角度是120度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連續(xù)切管機(jī)，其特征在于:所述曲柄機(jī)構(gòu)(5)包括小齒輪箱(23)、曲柄(24)、鋸片軸(25)、工作小齒輪(26)、曲柄小齒輪(27)、行星輪軸(28)和行星齒輪(30 )，行星輪軸(28 )通過軸承固定在曲柄軸安裝孔(22 )內(nèi)，行星輪軸(28 )的一端安裝有與動(dòng)力輸入齒輪(20)相嚙合的行星齒輪(30)，另一端安裝有曲柄小齒輪(27)和小齒輪箱(23)，曲柄小齒輪(27)位于小齒輪箱(23)內(nèi)，小齒輪箱(23)內(nèi)還設(shè)有鋸片軸(25)，鋸片軸(25)上設(shè)有與曲柄小齒輪(27)相嚙合的工作小齒輪(26)，曲柄(24)與小齒輪箱(23)為一體式設(shè)計(jì)，曲柄小軸(12)安裝在曲柄(24)的端部；鋸片(7)安裝在鋸片軸(25)上。
【文檔編號(hào)】B23D47/04GK103658844SQ201310728581
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】馬廉潔, 齊世清, 付海東, 石林 申請(qǐng)人:東北大學(xué)