專利背景
截至2009年4月,已有的管材切割機械,包括有底座及設定在所述底座上的驅動機構。所述驅動機構不僅可以沿其支承的支點上下旋轉移動,而且所述驅動機構可以沿所述底座的外圍軌道滑動旋轉,從而可以從不同的角度切割管材並形成具有角度的管材切口。所述驅動機構包括電動機及其所驅動的旋轉切割刀片如金屬鋸片等。管材在被切割時必須被夾緊,為此在所述底座上還固定設定有管材夾持機構。截至2009年4月前已有的管材夾持機構由底板及活動臂組成,其中所述底板的中間位置固定設定有凸出筋板,一對活動臂相對平行地分布在所述凸出筋板的兩側,一條螺桿穿過一對所述活動臂及所述凸出筋板,當旋轉所述螺桿時,一對所述活動臂相向移動從而實現夾緊位於其中的管材。在該種結構的夾持機構,由於用螺桿同時收緊一對所述活動臂,為了使夾緊力均勻,所述螺桿一般設定在一對所述活動臂的中軸線上,這樣必須在所述活動臂的頂端設定輔助夾塊或將所述螺桿以上的所述活動臂部分予以加高,實際上管材被夾持在所述螺桿以上的部位,即所述輔助夾塊上或所述活動臂的加高部分才能被切割,否則未加高時切割刀片就極容易切割到所述螺桿;加高之後所述旋轉切割刀片的有效利用半徑大為縮小,即當所述旋轉切割刀片被壓下切割時位於內側的所述活動臂的輔助夾塊的頂端部會頂住所述驅動機構的支撐臂,限制了所述支撐臂向下旋轉移動的角度或行程。
發明內容
專利目的
《管材切割機的管材夾持機構》特提出一種可以有效擴大所述旋轉切割刀片的有效利用半徑的管材切割機用的管材夾持機構,以解決截至2009年4月前技術的不足。
技術方案
《管材切割機的管材夾持機構》提出的管材夾持機構包括下滑塊及設定在所述下滑塊上面的第一夾持頭和第二夾持頭;其特徵在於:所述第一夾持頭可拆卸地固連在所述下滑塊的前部,所述第二夾持頭可前後軸向滑動地固定在所述下滑塊的後部;在所述第二夾持頭的後部設定可以拉動所述第二夾持頭前後滑動的拉動機構。
所述第一夾持頭或第二夾持頭,主要是用於夾持被切割的管材的部件。在所述拉動機構的驅動下,所述第二夾持頭可以在所述下滑塊上相對於所述第一夾持頭和所述下滑塊軸向滑動,但不能左右移動。
所述拉動機構設定在所述第二夾持頭的後部,這樣可以使所述拉動機構避開所述第二夾持頭的前部區域,特別是避開所述第二夾持頭與所述第一夾持頭共同形成夾持作用並且所述切割刀片的旋轉軌跡範圍區域。
由於管材切割機械的底座及所述下滑塊是固定連線結構,所述拉動機構可以以所述下滑塊為支撐點拉動所述第二夾持頭,也可以以管材切割機械的底座為支撐點拉動所述第二夾持頭。驅動的方式既可以是氣缸、油缸傳動,也可以是螺桿傳動,還可以是兩者的結合。
進一步的技術方案還可以是,在所述第一夾持頭上和所述第二夾持頭的前部同時設定位於同一軸向方向的切割避空槽;所述切割避空槽從所述第一夾持頭和所述第二夾持頭的頂端部向下深入。進一步的技術方案還可以是,所述切割避空槽位於所述第一夾持頭和第二夾持頭的中軸線方向上。進一步的技術方案還可以是,所述拉動機構包括旋轉螺桿、連線塊和驅動螺母;其中,所述第一夾持頭可拆卸地固連在所述下滑塊的前部,所述第二夾持頭可前後滑動地固定在所述下滑塊的後部;所述下滑塊的尾端設定有向上凸起的豎立壁,所述豎立壁上設定有豎立壁凹槽並且所述豎立壁的高度低於所述第二夾持頭的底壁面;所述旋轉螺桿的前端徑向設定有環形的螺桿凹槽,所述螺桿凹槽的寬度大 於所述豎立壁的厚度;所述旋轉螺桿通過所述螺桿凹槽可旋轉地卡入所述前壁凹槽內,所述旋轉螺桿、所述第一夾持頭和第二夾持頭基本位於同一軸線方向上;在所述旋轉螺桿上還順次套裝有連線塊和驅動螺母,其中所述連線塊的中心孔直徑大於所述旋轉螺桿的外徑,所述驅動螺母與所述旋轉螺桿之間螺紋連線;所述連線塊固定連線在所述第二夾持頭的尾端部,所述驅動螺母固定連線所述連線塊;旋轉所述旋轉螺桿可以驅動所述第二夾持頭在所述下滑塊上面前後滑動。
進一步的技術方案還可以是,所述第二夾持頭的兩側具有左折彎邊和右折彎邊,在所述左折彎邊和右折彎邊的內側設定有橫截面呈燕尾狀的折彎槽;在所述下滑塊的後部軸向設定一對向外傾斜並與所述折彎槽適配的左凸起邊和右凸起邊,所述左凸起邊和右凸起邊分別可滑動地插入所述第二夾持頭兩側的折彎槽內。
進一步的技術方案還可以是,在所述第二夾持頭的左折彎邊與所述下滑塊的左凸起邊之間,或在第二夾持頭的右折彎邊和所述下滑塊的右凸起邊之間設定有墊板,並在與所述墊塊所對應的所述第二夾持頭的左折彎邊或右折彎邊上設定二個以上的緊定螺紋通孔和可以旋入所述緊定螺紋通孔的緊定螺栓,所述緊定螺栓的頂端頂壓在所述墊板的側壁面上。
進一步的技術方案還可以是,在所述墊板的側壁上設定與所述緊定螺栓的頂端適配的定位凹坑。進一步的技術方案還可以是,在所述第一夾持頭的下部對稱設定兩個定位凸塊,在所述下滑塊的前部軸向設定與所述定位凸塊適配定位的定位滑槽,通過所述定位凸塊和所述定位滑槽之間的配合,所述第一夾持頭定位在所述下滑塊的前部。
進一步的技術方案還可以是,所述驅動螺母與固連在所述第二夾持頭的尾端部的所述連線塊之間不直接連線;還包括驅動氣缸,所述驅動氣缸軸向穿套在所述旋轉螺桿上並且所述驅動氣缸的殼體前端固定連線所述連線塊;所述驅 動螺母位於所述驅動氣缸的殼體內並且外壁上設定有密封圈,所述驅動螺母與所述密封圈結合在所述旋轉螺桿的中心軸線方向將所述驅動氣缸的內腔分為前後兩個獨立的工作氣腔。
改善效果
1.由於所述第一夾持頭固定在所述下滑塊的前部,而所述第二夾持頭在所述下滑塊的後部可以前後滑動,並且所述拉動機構設定在所述第二夾持頭的後部,使所述第一夾持頭和所述第二夾持頭之間的夾持管材的部位沒有其它任何需要避開的傳動機構,使所述第一夾持頭和所述第二夾持頭的高度,特別是使所述第一夾持頭的高度可以降低。
2.雖然驅動所述第二夾持頭的所述拉動機構的旋轉螺桿位於中軸線上,但僅僅位於所述第二夾持頭的尾端,這樣所述第一夾持頭和所述第二夾持頭的高度可以降低,從而使所述切割刀片最大旋轉切割的軌跡減低,也使管材切割機上的所述支撐臂的高度可以降低,減少了切割機器和切割刀片的振動和噪音。
3.由於所述第一夾持頭和所述第二夾持頭上設定切割避空槽,而所述旋轉螺桿又避開了切割刀片的旋轉切割的軌跡範圍,使切割刀片最大旋轉切割的軌跡可以低於所述旋轉螺桿的中心軸線,從而所述管材切割機械的所述驅動機構的旋轉移動行程範圍進一步加大,擴大了所述切割刀片的有效利用半徑,提高了切割刀片的利用率。
由於《管材切割機的管材夾持機構》具有上述優點,可以套用在不鏽鋼管、鐵管、鐵棒類似管材切割用的切割機的管材夾持機構。
附圖說明
圖1是套用《管材切割機的管材夾持機構》技術方案的管材切割機的結構示意圖;
圖2是套用《管材切割機的管材夾持機構》技術方案的管材手動夾持機構立體組裝示意圖;
圖3是套用《管材切割機的管材夾持機構》技術方案的管材自動夾持機構立體分解示意圖;
圖4是套用《管材切割機的管材夾持機構》技術方案的管材自動夾持機構組裝示意圖;
圖5是套用《管材切割機的管材夾持機構》技術方案的管材夾持機構的下滑塊、旋轉螺桿和連線塊結構示意圖;
圖6是套用《管材切割機的管材夾持機構》技術方案的管材夾持機構的第一夾持頭的結構示意圖;
圖7是套用《管材切割機的管材夾持機構》技術方案的管材夾持機構的第二夾持頭的結構示意圖;
圖8是圖4的B—B方向剖面示意圖(顯示下滑塊與第二夾持頭組裝關係);
圖9是套用《管材切割機的管材夾持機構》技術方案的管材自動夾持機構中的驅動氣缸的結構示意圖。
技術領域
《管材切割機的管材夾持機構》涉及管材切割機,特別涉及不鏽鋼管、鐵管、鐵棒類似管材切割的切割機的管材夾持機構。
權利要求
1.《管材切割機的管材夾持機構》包括下滑塊及設定在所述下滑塊上面的第一夾持頭和第二夾持頭;其特徵在於:所述第一夾持頭可拆卸地固連在所述下滑塊的前部,所述第二夾持頭可前後軸向滑動地固定在所述下滑塊的後部;在所述第二夾持頭的後部設定可以拉動所述第二夾持頭前後滑動的拉動機構。
2.根據權利要求1所述的管材切割機的管材夾持機構,其特徵在於:在所述第一夾持頭上和所述第二夾持頭的前部同時設定位於同一軸向方向的切割避空槽;所述切割避空槽從所述第一夾持頭和所述第二夾持頭的頂端部向下深入。
3.根據權利要求2所述的管材切割機的管材夾持機構,其特徵在於:所述切割避空槽位於所述第一夾持頭和第二夾持頭的中軸線方向上。
4.根據權利要求1、2或3所述的管材切割機的管材夾持機構,其特徵在於:所述拉動機構包括旋轉螺桿、連線塊和驅動螺母;其中,所述下滑塊的尾端設定有向上凸起的豎立壁,所述豎立壁上設定有豎立壁凹槽並且所述豎立壁的高度低於所述第二夾持頭的底壁面;所述旋轉螺桿的前端徑向設定有環形的螺桿凹槽,所述螺桿凹槽的寬度大於所述豎立壁的厚度;所述旋轉螺桿通過所述螺桿凹槽可旋轉地卡入所述前壁凹槽內,所述旋轉螺桿、所述第一夾持頭和第二夾持頭基本位於同一軸線方向上;所述連線塊和驅動螺母順次套裝在所述旋轉螺桿上;其中所述連線塊的中心孔直徑大於所述旋轉螺桿的外徑,所述驅動螺母與所述旋轉螺桿之間螺紋連線;所述連線塊固定連線在所述第二夾持頭的尾端部,所述驅動螺母固定連線所述連線塊;旋轉所述旋轉螺桿可以驅動所述第二夾持頭在所述下滑塊上面前後滑動。
5.根據權利要求1、2或3所述的管材切割機的管材夾持機構,其特徵在於:所述第二夾持頭的兩側具有左折彎邊和右折彎邊,在所述左折彎邊和右折彎邊的內側設定有橫截面呈燕尾狀的折彎槽;在所述下滑塊的後部軸向設定一對向外傾斜並與所述折彎槽適配的左凸起邊和右凸起邊,所述左凸起邊和右凸起邊分別可滑動地插入所述第二夾持頭兩側的折彎槽內。
6.根據權利要求5所述的管材切割機的管材夾持機構,其特徵在於:在所述第二夾持頭的左折彎邊與所述下滑塊的左凸起邊之間,或在第二夾持頭的右折彎邊和所述下滑塊的右凸起邊之間設定有墊板,並在與所述墊塊所對應的所述第二夾持頭的左折彎邊或右折彎邊上設定二個以上的緊定螺紋通孔和可以旋入所述緊定螺紋通孔的緊定螺栓,所述緊定螺栓的頂端頂壓在所述墊板的側壁面上。
7.根據權利要求6所述的管材切割機的管材夾持機構,其特徵在於:在所述墊板的側壁上設定與所述緊定螺栓的頂端適配的定位凹坑。
8.根據權利要求1、2或3所述的管材切割機的管材夾持機構,其特徵在於:在所述第一夾持頭的下部對稱設定兩個定位凸塊,在所述下滑塊的前部軸向設定與所述定位凸塊適配定位的定位滑槽,通過所述定位凸塊和所述定位滑槽之間的配合,所述第一夾持頭定位在所述下滑塊的前部。
9.根據權利要求4所述的管材切割機的管材夾持機構,其特徵在於:所述驅動螺母與固連在所述第二夾持頭的尾端部的所述連線塊之間不直接連線;還包括驅動氣缸,所述驅動氣缸軸向穿套在所述旋轉螺桿上並且所述驅動氣缸的殼體前端固定連線所述連線塊;所述驅動螺母位於所述驅動氣缸的殼體內並且外壁上設定有密封圈,所述驅動螺母與所述密封圈結合在所述旋轉螺桿的中心軸線方向將所述驅動氣缸的內腔分為前後兩個獨立的工作氣腔。
實施方式
如圖1所示,《管材切割機的管材夾持機構》包括有機架81、底座82及設定在所述底座82上支撐臂83;所述支撐臂上83上設定驅動機構84和轉動桿85。所述驅動機構84在所述轉動桿85的驅動下可以沿其支撐臂83上下旋轉移動,而且所述支撐臂83可以沿所述底座82的外圍軌道滑動旋轉,從而可以從不同的角度切割管材並形成具有角度的管材切口。所述驅動機構84包括電動機及其所驅動的切割刀片86。管材A在被切割時必須被夾緊,為此在所述底座82上設定有管材夾持機構。按照上述結構,在所述管材切割機的實際套用中,如果支撐臂83過高雖然可以使所述切割刀片86向下旋轉移動的行程增加,但同時會導致整個機器振動量加大,噪音提高,所述切割刀片86的擺幅也會加大。為此在儘量降低所述支撐臂83的高度的情況下又能提高所述切割刀片86的移動行程是必要的。
如圖2、圖3和圖4所示,《管材切割機的管材夾持機構》包括下滑塊1、第一夾持頭2和第二夾持頭3;其中所述第一夾持頭2和第二夾持頭3位於所述下滑塊1的上面。所述第二夾持頭3的後部尾端設定拉動機構。
如圖2、圖3、圖4、圖6、圖7和圖8所示,所述第一夾持頭2上設定位於中軸線方向的第一切割避空槽87;所述第二夾持頭3的前部設定第二切割避空槽88;所述第二切割避空槽88從所述第二夾持頭3的頂端部向下深入。其中所述第一切割避空槽87和所述第二切割避空槽88主要是為了讓切割刀片86在切割時能夠伸入到所述第一夾持頭2和所述第二夾持頭3中,從而讓所述切割刀片86可以切割位於所述第一夾持頭2和所述第二夾持頭3之間的管材A。所述第一切割避空槽87和所述第一切割避空槽88的寬度僅僅只需要大於切割刀片86的厚度及其在旋轉時可能存在的擺動幅度。這樣所述第一夾持頭2的高度可以比較低,對驅動機構的旋轉臂83的障礙小從而可以壓得更低,使較小直徑的切割刀片86也可以使用。當然為了使切割刀片86被壓得更低,也可以採用將所述驅動機構的旋轉臂83的前端固定柱的高度提高,但如此設計將使驅動機構的振動加大,使整個機器運行不穩定。所述第一切割避空槽87和所述第二切割避空槽88都位於中軸線方向,並且與所述旋轉螺桿4、所述豎立壁凹槽15的中軸方向一致,這樣由於在所述第一切割避空槽87和所述第二切割避空槽88的位置沒有任何障礙,特別是沒有所述旋轉螺桿4的存在,所述第一切割避空槽87和所述第二切割避空槽88的槽底可以低於所述旋轉螺桿4的中心軸線,所述切割刀片86的進刀深度也可以低於所述旋轉螺桿4的中心軸線,並且管材的切口垂直於管材中軸線。
根據上述的技術方案,如果所述第一切割避空槽87和所述第二切割避空槽88的中軸線與所述第一夾持頭2和第二夾持頭3中軸線之間方向交叉設定,管材的切口就不垂直於管材的中軸線。
如圖5所示,所述下滑塊1的前部軸向設定有定位滑槽11,所述下滑塊1的後部軸向設定有向外傾斜的左凸起邊12和右凸起邊13,所述左凸起邊12和右凸起邊13之間為空腔。
如圖6所示,所述第一夾持頭2通過螺栓可拆卸地固連在所述下滑塊1的前部。其中所述第一夾持頭2的下部設定兩個定位凸塊21,如圖4所示,所述定位凸塊21適配插入所述下滑塊1前部的所述定位滑槽11內,這樣所述第一夾持頭2通過所述定位凸塊21進一步被定位在所述下滑塊1上。所述第一夾持頭2通過螺栓穿過孔22固定在所述下滑塊1上。
如圖2、圖3和圖4所示,所述第二夾持頭3可前後滑動在固定在所述下 滑塊1的後部。其中,如圖7所示,所述第二夾持頭3的兩側具有左折彎邊311和右折彎邊312,在所述左折彎邊311的內側設定有橫截面呈燕尾狀的左折彎槽321,在所述右折彎邊312的內側設定有橫截面呈燕尾狀的右折彎槽322;所述下滑塊1的所述左凸起邊12和右凸起邊13分別可滑動地插入所述左折彎槽321和右折彎槽322內。這樣所述第二夾持頭3不僅固定在所述下滑塊1的後部,而且還可以在所述下滑塊1的後部前後軸向自由滑動。根據本結構的目的,還可以設計為將所述左凸起邊12、右凸起邊13與所對應的所述左折彎槽321和右折彎槽322位置予以顛倒,所述左凸起邊12和右凸起邊13設定在所述第二夾持頭3上,而所述左折彎槽321和右折彎槽322設定在所述下滑塊1的後部,也是等同的使用方案。
如圖7和圖8所示,在所述第二夾持頭3的右側折彎邊312與所述下滑塊1的所述右凸起邊13之間設定有形狀適配的墊板9;其次在所述第二夾持頭3的右側折彎邊312上設定二個的緊定螺紋通孔34和可以旋入所述緊定螺紋通孔34的緊定螺栓33,在所述墊板9的右側壁上設定與所述緊定螺栓33的頂端適配的定位凹坑91,所述緊定螺栓33的頂端頂壓在所述墊板9的側壁面上的定位凹坑91內。這樣當所述第二夾持頭3與所述下滑塊1之間的間隙例如磨損間隙比較大時,可以通過所述緊定螺栓33抵壓所述墊板9調節該間隙大小。根據上述技術方案,所述墊板9也可以設定在所述第二夾持頭3與所述下滑塊1的左邊。
如圖2、圖3和圖4所示,所述第一夾持頭2上可拆卸地固連有第一輔助夾塊23;兩個所述第一輔助夾塊23在所述切割避空槽87處左右分開並分別被固定。所述所述第二夾持頭3上可拆卸地固連有第二輔助夾塊35,兩個所述第二輔助夾塊35在所述切割避空槽88處左右分開並分別被固定。這樣通過所述第一輔助夾塊22和所述第二輔助夾塊35可以改善夾口處的夾持性能(如硬夾持或軟夾持)。
就《管材切割機的管材夾持機構》的技術方案,可以實現手動操作夾緊和半自動或自動夾緊管材A等幾種工作模式,相應的所述拉動機構的設定方式如下:
(1)手動夾緊的拉動機構,包括旋轉螺桿4、連線塊5和驅動螺母6。其中:
如圖5所示,在所述下滑塊1的尾端設定有向上凸起的豎立壁14,所述豎立壁14的中間位置設定有豎立壁凹槽15;並且所述豎立壁14左右連線所述左凸起邊12和右凸起邊13並與所述左凸起邊12和右凸起邊13的頂端平齊。
如圖2和圖8所示,當所述第二夾持頭3與所述下滑塊1組裝後,所述豎立壁14的頂端面141低於所述第二夾持頭3的底壁面30。這樣所述第二夾持頭3在所述下滑塊1上滑動時不會因所述豎立壁14的存在而受到阻礙。
如圖2、圖3、圖4和圖5所示,所述旋轉螺桿4的前端徑向設定有環形的螺桿凹槽41,所述螺桿凹槽41的寬度大於所述豎立壁14的厚度;所述旋轉螺桿4通過所述螺桿凹槽41可旋轉地卡入所述前壁凹槽15內;這樣所述螺桿凹槽41與所述前壁凹槽15的配合,就形成了所述旋轉螺桿4的旋轉支點。
如圖2、圖3、圖4和圖5所示,在所述旋轉螺桿4上還套裝有連線塊5;其中所述連線塊5的中心孔直徑大於所述旋轉螺桿4的外徑,這樣所述旋轉螺桿4就可以自由地穿過所述連線塊5的中心孔。所述連線塊5通過螺栓固定連線在所述第二夾持頭的尾端部33。所述旋轉螺桿4、所述豎立壁凹槽15、所述第一夾持頭2和第二夾持頭3設定在同一軸線方向上;這樣所述旋轉螺桿4施加給所述第二夾持頭3的力矩左右兩邊比較均衡,通過所述第二夾持頭3施加給所述第一夾持頭2的力矩也比較左右均衡。所述同一軸線方向,是指各部件的軸線基本平行或重合。
如圖2所示,在手動夾緊模式下,在所述旋轉螺桿4上還套裝有驅動螺母6,所述旋轉螺桿4上設定有螺紋,從而與所述驅動螺母6之間通過螺紋傳動連線。所述驅動螺母6通過螺栓固定連線所述連線塊5;這樣旋轉手柄41驅動所述旋轉螺桿4旋轉,就可以通過所述連線塊5和驅動螺母6驅動所述第二夾持頭3在所述下滑塊1的上面前後滑動,夾緊或鬆開所夾持在所述第一夾持頭2和第二夾持頭3之間的管材A。
(2)半自動夾緊的拉動機構,包括旋轉螺桿4、連線塊5、驅動螺母6和 驅動氣缸7。其中:
如圖3、圖4和圖9所示,與手動夾緊模式不同的是,在所述旋轉螺桿4上還套裝有驅動氣缸7。其中所述驅動螺母6與固連在所述第二夾持頭3的尾端部的所述連線塊5之間不直接連線;所述驅動氣缸7軸向穿套在所述旋轉螺桿4上。
所述驅動氣缸7主要包括殼體74、密封圈71和所述驅動螺母6。其中所述殼體74的前端部76固定連線所述連線塊5;所述驅動螺母6位於所述殼體74內並與所述旋轉螺桿4螺紋連線,所述驅動螺母6外壁上設定所述密封圈71;所述驅動螺母6及密封圈71與所述驅動氣缸7的殼體74的內壁之間可以相對軸向滑動;在所述驅動螺母6與所述殼體74之間設定軸向插銷桿75,這樣所述驅動螺母6與所述殼體74之間僅僅只能軸向滑動但不能徑向轉動。所述驅動螺母6與所述密封圈71沿所述旋轉螺桿4的中心軸線方向將所述驅動氣缸7的內腔分為各自獨立的前工作氣腔72和後工作氣腔73。這樣當旋轉手柄42驅動所述旋轉螺桿4旋轉,就可以通過所述殼體74、驅動螺母6和所述連線塊5驅動所述第二夾持頭3在所述下滑塊1的上面前後滑動,將管材A預夾緊在所述第一夾持頭2和第二夾持頭3之間,當在前工作氣腔72內充高壓氣體而後工作氣腔73放氣時,所述殼體74在所述旋轉螺桿4上向前軸向移動,進一步夾緊管材A;反之,當在後工作氣腔73內充氣而前工作氣腔72放氣時,所述殼體74向後移動,鬆開已經被夾緊的管材A。這樣的結構方便半自動化切割生產。
榮譽表彰
2017年12月11日,《管材切割機的管材夾持機構》獲得第十九屆中國專利優秀獎。