一種加工弧形曲線坡口的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于鋼結(jié)構(gòu)工程中帶弧度或者曲線部件的坡口加工，壓力鋼管變徑管環(huán)形對接縫坡口、岔管相貫線坡口加工的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在水電水利工程中，大壩擋水泄洪建筑物中往往采用弧形閘門工作閘門形式，在河床較寬的水電工程中弧形閘門批量較大，多為表孔形式，尺寸規(guī)格較大，甚至一種規(guī)格的弧門數(shù)量多達二十多套。而峽谷電站的泄洪建筑物中弧形閘門一般批量不大，規(guī)格較多，一般布置在底孔、深孔、中孔等部位。弧形閘門中主梁腹板、邊梁腹板、隔板、吊耳腹板等均為弧面曲線構(gòu)件，其弧面曲線構(gòu)件可采用數(shù)控切割機下料，但不能滿足開制弧形曲面坡口，對于小部件的弧形曲面可以采用機床加工的方法，但是對于主縱梁式弧門部件長度超過12米以上，采用機加工開坡口對設(shè)備要求高，大多數(shù)設(shè)備因工件太長滿足不了加工要求。
[0003]半自動切割機開制弧形曲線坡口，傳統(tǒng)方法是按工件的曲率半徑來制作弧形軌道，半自動切割機在弧形軌道上面運行，因軌道不平度問題，以及兩軌道連接部位貼合不緊，都會對切割質(zhì)量有很大的影響。同時也會因軌道曲率半徑精度低造成開制的坡口弧度偏差較大，坡口寬窄達不到規(guī)范要求。為克服上述缺點，本發(fā)明研制一種操作簡便、方法可靠、切割質(zhì)量穩(wěn)定的割規(guī)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在鋼結(jié)構(gòu)工程的施工中，弧形(異形)鋼板曲線坡口開制采用機加工方法效率低，采用傳統(tǒng)的半自動切割機有軌運動開制坡口，切割成本高，效率低，坡口質(zhì)量不穩(wěn)定。本發(fā)明主要提供弧形(異形)鋼板曲線坡口開制的裝置及方法，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種加工弧形曲線坡口的裝置包括移動小車，在移動小車上設(shè)有切割部件和限位部件；
所述限位部件包括卡位件、及將卡位件與移動小車前端連接的連接桿，卡位件與擬加工部件邊緣相接觸、并對切割軌跡限位卡位件與擬加工部件邊緣相接觸、與小車導(dǎo)向后輪一同來實現(xiàn)切割軌跡限位。
[0006]進一步講，切割部件與限位部件通過固定板活動固定在移動小車上，連接桿連接在固定板上。
[0007]進一步講，固定板一端通過轉(zhuǎn)軸活動固定在移動小車上，另一端通過彈性件固定在移動小車上。
[0008]進一步講,步進電機與所述的固定板機械連接，步進電機固定在移動小車上，步機電機與控制器電連接，連接桿與卡位件連接處設(shè)有拉力感應(yīng)器，拉力感應(yīng)器與控制器電連接。
[0009]進一步講，卡位件包括導(dǎo)向軸承、及連接所述導(dǎo)向軸承的調(diào)節(jié)連桿，調(diào)節(jié)連接桿與連接桿連接，導(dǎo)向軸承與擬加工部件邊緣相接觸。
[0010]進一步講，移動小車設(shè)在軌道上。
[0011]一種加工弧形曲線坡口的方法包括曲線的垂直切割、曲線邊緣的坡口加工:
A、曲線的垂直切割，將板材放置在垂直切割機上，按需要的曲線進行垂直切割，將加工板材切割成帶有曲線邊緣的擬加工板材，擬加工板材邊緣為垂直面；
B、曲線邊緣的坡口加工，限位部件一端設(shè)置在曲線邊緣處、另一端切割機連接，限位部件使切割機沿曲線邊緣移動，并對擬加工板材邊緣的垂直面進行坡面加工；
通過以上步驟生產(chǎn)出帶弧形曲線坡口的板材。
[0012]本發(fā)明有益效果為，1、直接經(jīng)濟效益，該割規(guī)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊、靈巧方便，便于制作及制作成本低，可重復(fù)利用，設(shè)置軌道時只需要設(shè)置平行軌道。該割規(guī)裝置投入使用后，在弧形曲面坡口的開制上質(zhì)量穩(wěn)定；節(jié)約弧度軌道制作的費用，傳統(tǒng)工藝，一種弧度至少需要制作I套軌道(2根/套)，一套至少有四種不同的曲率半徑；對于變徑壓力鋼管一個管節(jié)至少需要I套軌道；單個項目上軌道制作量很多，又沒有共用性。軌道制作不僅需要材料和人工費，同時其制作精度要求高，軌道平整度和兩軌道連接部位都需要過渡平緩，造成一次性投入成本高。
[0013]另外，有軌道切割機的操作，必須安排兩人共同完成；并且開制出的坡口質(zhì)量不穩(wěn)定，需要修補和打磨，才能達到規(guī)范要求。本切割裝置實現(xiàn)的是無軌(或有軌道)切割，任何弧形曲線坡口都可以開制，操作人員只需一人，開制坡口質(zhì)量穩(wěn)定，容易達到規(guī)范要求。
[0014]2、社會效益，通過此項切割裝置技術(shù)的應(yīng)用，不僅解決了弧形曲線坡口開制難題；而且適用性強，對于現(xiàn)場施工壓力鋼管施工帶來很大的便利。降低項目的施工生產(chǎn)成本，節(jié)約工期，推動行業(yè)切割技術(shù)的進一步發(fā)展。
[0015]說明書附圖
圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是圖1的使用狀態(tài)參考圖。
[0017]圖3是移動小車優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是移動小車另一優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是圖4的電路控制示意圖。
[0020]圖6是本發(fā)明方法示意圖。
[0021]如圖，移動小車1、切割部件2、限位部件3、固定板4、連接桿5、步進電機6、控制器
7、拉力感應(yīng)器8、導(dǎo)向軸承9、調(diào)節(jié)連桿10、轉(zhuǎn)軸11。
【具體實施方式】
[0022]結(jié)合圖1，一種加工弧形曲線坡口的裝置包括移動小車1，在移動小車I上設(shè)有切割部件2和限位部件3;
限位部件3包括卡位件、及將卡位件與移動小車I連接的連接桿5，卡位件包括導(dǎo)向軸承9、及連接所述導(dǎo)向軸承9的調(diào)節(jié)連桿10，調(diào)節(jié)連桿10與連接桿5連接，導(dǎo)向軸承9與擬加工部件邊緣相接觸，并對切割軌跡限位，優(yōu)選的，移動小車I前輪為定向輪，后輪為萬向輪，導(dǎo)向軸承9通過調(diào)節(jié)連桿10帶動連接桿5實現(xiàn)對后輪移動軌跡的限位，工作時，如圖2中，將導(dǎo)向軸承9放置在擬加工部件的邊緣，使導(dǎo)向軸承9通過調(diào)節(jié)連桿10帶動連接桿5，連接桿5裝在移動小車I上，與小車I的導(dǎo)向后輪一起實現(xiàn)沿擬加工部件邊緣軌跡移動，移動小車I沿擬加工部件邊緣軌跡移動使切割部件2的切割部位始終對準(zhǔn)擬加工部件的邊緣、并對邊緣進行坡口切割。
[0023]如圖3中，切割部件2與限位部件3通過固定板4活動固定在移動小車I上，連接桿5連接在固定板4上，固定板4一端通過轉(zhuǎn)軸11活動固定在移動小車I上，另一端通過彈性件固定在移動小車I上，工作時，連接桿5在卡位件的帶動下，使固定板4左右擺動，固定板4左右擺動使其上的切割部件2切割部位始終對準(zhǔn)擬加工部件邊緣，加工過程中移動小車I可以沿設(shè)定好的路線前進。
[0024]如圖4、圖5中，步進電機6與固定板4機械連接，步進電機6固定在移動小車I上，移動小車I設(shè)在軌道上，步進電機6與控制器7電連接，連接桿5與卡位件連接處設(shè)有拉力感應(yīng)器8，拉力感應(yīng)器8與控制器7電連接，工作時，控制器7依據(jù)拉力感應(yīng)器8數(shù)據(jù)的變化變頻啟動步進電機6，步進電機6變頻啟動帶動固定板4左右移動，固定板4左右移動使其上的切割部件2始終對準(zhǔn)擬加工部件的邊緣，對于加工精度要求高的，可以采用以上裝置，加工過程，先將軌道固定在擬加工部件上表面或是與擬加工部件相平行的面上(對于本身有坡度的部件，可以采取將軌道設(shè)置在擬加工部件相平行的面上)，當(dāng)軌道設(shè)置在擬加工部件表面時，連接桿5連接的卡位件與擬加工部件邊緣產(chǎn)生的是拉力，當(dāng)拉力變大時，步進電機6啟動使固定板4與擬加工部件邊緣距離變大，使拉力變小至合理范圍時，步進電機6停止啟動，當(dāng)拉力變小超出合理范圍時，步進電機6啟動減少固定板4與擬加工部件邊緣的距離，使拉力升至合理圍內(nèi)；當(dāng)軌道設(shè)置在擬加工部件相平行的面上時，連接桿5連接的卡位件與擬加工部件邊緣產(chǎn)生的是推力，推力變大時，步進電機6啟動使固定板4與擬加工部件邊緣距離增大，使推力變小至合理范圍時，步進電機6停止啟動，當(dāng)推力變小超出合理范圍時，步進電機6啟動減少固定板4與擬加工部件邊緣的距離，使推力升至合理圍內(nèi)。
[0025]如圖6中，一種加工弧形曲線坡口的方法包括曲線的垂直切割、曲線邊緣的坡口加工:
A、曲線的垂直切割，將板材放置在垂直切割機上，按需要的曲線進行垂直切割，將加工板材切割成帶有曲線邊緣的擬加工板材，擬加工板材邊緣為垂直面；
B、曲線邊緣的坡口加工，限位部件一端設(shè)置在曲線邊緣處、另一端切割機連接，限位部件使切割機沿曲線邊緣移動，并對擬加工板材邊緣的垂直面進行坡面加工，切割機可以選用半自動切割機，并在其上增加一個限位部件，使半自動切割機沿曲線邊緣路徑移動；
通過以上步驟生產(chǎn)出帶弧形曲線坡口的板材。
【主權(quán)項】
1.一種加工弧形曲線坡口的裝置，其特征在于:所述的裝置包括移動小車(I )，在移動小車(I)上設(shè)有切割部件(2 )和限位部件(3 ); 所述限位部件(3)包括卡位件、及將卡位件與移動小車(I)連接的連接桿(5)，卡位件與擬加工部件邊緣相接觸、并對切割軌跡限位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加工弧形曲線坡口的裝置，其特征在于:所述切割部件(2 )與所述限位部件(3 )通過固定板(4 )活動固定在移動小車(I)上，連接桿連接在固定板(4)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種加工弧形曲線坡口的裝置，其特征在于:所述固定板(4)一端通過轉(zhuǎn)軸(11)活動固定在移動小車(I)上，另一端通過彈性件固定在移動小車(I)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種加工弧形曲線坡口的裝置，其特征在于:步進電機與所述的固定板(4)機械連接，步進電機(6)固定在移動小車(I)上，步機電機￠)與控制器(7)電連接，連接桿(5)與卡位件連接處設(shè)有拉力感應(yīng)器(8)，拉力感應(yīng)器(8)與控制器(7)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加工弧形曲線坡口的裝置，其特征在于:所述卡位件包括導(dǎo)向軸承(9)、及連接所述導(dǎo)向軸承(9)的調(diào)節(jié)連桿(10)，調(diào)節(jié)連桿(10)與連接桿(5)連接，導(dǎo)向軸承(9)與擬加工部件邊緣相接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加工弧形曲線坡口的裝置，其特征在于:所述移動小車(I)設(shè)在軌道上。
7.—種加工弧形曲線坡口的方法，其特征在于:所述方法包括曲線的垂直切割、曲線邊緣的坡口加工: A、曲線的垂直切割，將板材放置在垂直切割機上，按需要的曲線進行垂直切割，將加工板材切割成帶有曲線邊緣的擬加工板材，擬加工板材邊緣為垂直面； B、曲線邊緣的坡口加工，限位部件一端設(shè)置在曲線邊緣處、另一端切割機連接，限位部件使切割機沿曲線邊緣移動，并對擬加工板材邊緣的垂直面進行坡面加工； 通過以上步驟生產(chǎn)出帶弧形曲線坡口的板材。
【專利摘要】一種加工弧形曲線坡口的裝置包括移動小車，在移動小車上設(shè)有切割部件和限位部件；限位部件包括卡位件、及將卡位件與移動小車連接的連接桿，卡位件與擬加工部件邊緣相接觸、并對切割軌跡限位；方法包括曲線的垂直切割→曲線邊緣的坡口加工。本發(fā)明的優(yōu)點在于，提高弧形（異形）鋼板曲線坡口開制的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
【IPC分類】B23K37-02
【公開號】CN104690462
【申請?zhí)枴緾N201510090340
【發(fā)明人】張建中, 程軍, 田愛軍, 項宏斌, 劉貴芳, 邵志清
【申請人】中國葛洲壩集團機械船舶有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月28日