一种用于圆管加工的火焰切割设备

技术领域

本发明属于圆管加工技术领域，具体涉及一种用于圆管加工的火焰切割设备。

背景技术

目前，大型管件的切割一般是使用管子火焰切割机进行，将管子放在滚轮架上，滚轮转动，通过摩擦力带动管子转动，管子转动一周后割炬对其完成切割，然而目前的火焰切割设备多为固定式结构，在工作时，只能完成单一管件的切割，而不方便进行管件单点圆孔的切割、倒角的切割、斜边的切割、坡边的切割顿号不规则形状的切割或其它类型的切割作业，因而现有的额火焰切割设备实用性和功能性有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于圆管加工的火焰切割设备，通过切割组件、万向调角机构的设计，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于圆管加工的火焰切割设备，包括支撑底框；所述支撑底框内表面之间固定连接有两对称设置的导轨，所述支撑底框上方设置有两对称设置的旋转驱动组件，两所述旋转驱动组件相对表面之间固定连接有一组双头电推杆，两所述旋转驱动组件相对表面之间安装有待加工管件，两所述旋转驱动组件底面均与两导轨滑动配合；

所述支撑底框内表面之间固定安装有丝杆驱动机构，所述丝杆驱动机构周侧面分别设置有正向螺纹部和反向螺纹部，所述丝杆驱动机构周侧面且对应正向螺纹部和反向螺纹部的位置均连接有待加工管件相配合的限位组件，所述支撑底框顶面还固定连接有万向调角机构。

方案中需要说明的是：

电动旋转台、传动电机a、传动电机b、传动电机c、火焰切割器和直线电机为现有技术的常用部件，采用的型号等均可根据实际使用需求定制；

作为一种优选的实施方式，所述万向调角机构包括底台，所述底台底面与支撑底框固定连接；所述底台内表面之间通过轴承转动连接有电动旋转台，所述电动旋转台顶面固定连接有轴柱，所述轴柱顶面固定连接有连接绞座，所述连接绞座内表面之间铰接有第一摆臂，所述第一摆臂内表面之间铰接有第二摆臂，所述连接绞座表面固定安装有用于驱动第一摆臂运动的传动电机a，所述第一摆臂表面固定安装有用于驱动第二摆臂运动的传动电机b，所述第二摆臂内部固定安装有轴向旋转电机，所述轴向旋转电机输出轴的一端固定连接有轴向旋转接头，所述轴向旋转接头内表面之间铰接有切割组件，所述轴向旋转接头表面固定安装有用于驱动切割组件运动的传动电机c。

作为一种优选的实施方式，所述切割组件包括连接框架和联动环，所述连接框架周侧面与轴向旋转接头铰接，所述连接框架通过传动电机c驱动，所述连接框架底面固定连接有安装座，所述安装座顶面固定连接有径向旋转电机，所述安装座轴心位置通过轴承转动连接有径向旋转座，所述径向旋转座内表面之间铰接有两对称设置的调径摆臂，所述径向旋转座底面固定连接有两对称设置的导向主杆，两所述导向主杆周侧面均与联动环滑动连接，所述径向旋转座轴心位置安装有驱动螺杆，所述驱动螺杆周侧面与联动环连接，两所述调径摆臂表面均铰接有一连板，两所述连板另一端均与联动环铰接。

作为一种优选的实施方式，两所述调径摆臂内表面之间均铰接有安装套管，两所述调径摆臂表面均固定安装有用于驱动安装套管运动的伺服电机，两所述安装套管底部均固定安装有定位座，两所述定位座内部均固定安装有两对称设置且通过布风管而相互连通的负压吸尘管，所述布风管一表面与定位座固定连接，两所述安装套管内壁均卡接有火焰切割器，所述径向旋转座周侧面卡接有遮罩。

作为一种优选的实施方式，所述遮罩表面固定连接有负压吸尘机，所述负压吸尘机吸尘口的一端通过波纹管与两布风管固定连通，所述负压吸尘管周侧面固定连通有吸尘嘴，所述吸尘嘴轴线与水平线的夹角为45°，两所述吸尘嘴的对称轴线与火焰切割器的轴线在同一直线上，所述遮罩上下两端开口其它面封闭的中空结构，所述遮罩底部形状与待加工管件的形状适配。

作为一种优选的实施方式，两所述旋转驱动组件均包括底座，所述底座底面对应两导轨的位置均安装有一组与导轨配合的导向轮，所述底座顶面固定连接有一组呈线性阵列分布的支撑座，一组所述支撑座内表面之间均转动连接有驱动轮，一组所述驱动轮通过联轴联动，所述最外侧的支撑座表面固定连接有直线电机，所述直线电机输出轴的一端与联轴固定连接，所述驱动轮表面固定设置有摩擦纹路，所述底座一表面与双头电推杆连接。

作为一种优选的实施方式，所述限位组件包括驱动推座，所述驱动推座表面与丝杆驱动机构连接，所述驱动推座表面铰接有收纳摆座，所述收纳摆座内部滑动连接有升降座，所述升降座表面转动连接有与待加工管件配合的限位辊，所述限位辊周侧面固定安装有与待加工管件配合的卡环，所述限位辊周侧面固定包裹有橡胶垫环，所述驱动推座与收纳摆座相对表面之间铰接有收纳推杆。

作为一种优选的实施方式，所述丝杆驱动机构包括驱动电机、两导向副杆和传动螺杆，所述驱动电机一表面与支撑底框固定连接，两所述导向副杆两端均与支撑底框固定连接，所述传动螺杆两端均与支撑底框转动连接，所述驱动电机输出轴的一端与传动螺杆固定连接，所述正向螺纹部和反向螺纹部对称开设于传动螺杆周侧面，两所述导向副杆和传动螺杆周侧面均与驱动推座连接。

作为一种优选的实施方式，所述支撑底框四角均固定安装有定位连接板，所述定位连接板表面固定开设有定位孔。

与现有技术相比，本发明提供的一种用于圆管加工的火焰切割设备，至少包括如下有益效果：

（1）本发明通过万向调角机构的设计，使切割组件的角度万向可调，通过切割组件角度的万向可调，从而方便切割组件对管件进行单点圆孔的切割、倒角的切割、斜边的切割、不规则形状的切割或其它类型的切割作业，通过多切割作业的实现，继而有效提高该装置的多功能性和实用性，且能有效增加该装置的适用场景。

（2）本发明通过负压吸尘机、负压吸尘管和吸尘嘴的设计，使该装置在切割作业时，能够有效实现对火焰切割器的除烟、除尘、除火星作业，通过上述技术效果的实现，继而有效提高该装置使用时的安全性和环保性，通过，遮罩的辅助搭配设置，则能够进一步提高该装置的上述技术效果。

（3）本发明通过两个限位组件的设计，在圆管加工作业时，能够有效实现圆管的限位夹持作业，通过限位夹持作业的完成，继而有效提高管件加工时的稳定性，通过调径摆臂的角度可调设计，则方便进行多孔径的圆孔加工作业。

附图说明

图1为一种用于圆管加工的火焰切割设备的结构示意图；

图2为旋转驱动组件、支撑底框、底座、支撑座和联轴的结构示意图；

图3为万向调角机构的结构示意图；

图4为第二摆臂、径向旋转电机安装座和轴向旋转接头的剖面结构示意图；

图5为切割组件的结构示意图；

图6为图5的正视结构示意图；

图7为限位组件的结构示意图；

图8为火焰切割器、伺服电机和定位座的结构示意图。

图中：1、支撑底框；2、导轨；3、旋转驱动组件；4、双头电推杆；5、待加工管件；6、丝杆驱动机构；7、限位组件；8、万向调角机构；9、底台；10、电动旋转台；11、轴柱；12、连接绞座；13、第一摆臂；14、第二摆臂；15、传动电机a；16、传动电机b；17、轴向旋转电机；18、轴向旋转接头；19、切割组件；20、传动电机c；21、连接框架；22、联动环；23、安装座；24、径向旋转电机；25、径向旋转座；26、调径摆臂；27、导向主杆；28、驱动螺杆；29、连板；30、安装套管；31、伺服电机；32、定位座；33、布风管；34、负压吸尘管；35、火焰切割器；36、遮罩；37、负压吸尘机；38、吸尘嘴；39、底座；40、支撑座；41、驱动轮；42、联轴；43、直线电机；44、驱动推座；45、收纳摆座；46、升降座；47、限位辊；48、卡环；49、收纳推杆。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种用于圆管加工的火焰切割设备，包括支撑底框1；支撑底框1内表面之间固定连接有两对称设置的导轨2，支撑底框1上方设置有两对称设置的旋转驱动组件3，两旋转驱动组件3相对表面之间固定连接有一组双头电推杆4，两旋转驱动组件3相对表面之间安装有待加工管件5，两旋转驱动组件3底面均与两导轨2滑动配合；

旋转驱动组件3设置的作用在于使待加工管件5以设定速度进行圆周运动，通过待加工管件5的圆周运动，以使切割组件19对待加工管件5进行全方位切割；双头电推杆4设置的作用在于同步扩大或缩小两个旋转驱动组件3之间的间距，通过对其间距的调节，从而调节两个旋转驱动组件3对待加工管件5的限位强度；同时通过两个旋转驱动组件3的结构设置，使该装置能够对多种规格的管件进行驱动作业；

支撑底框1内表面之间固定安装有丝杆驱动机构6，丝杆驱动机构6周侧面分别设置有正向螺纹部和反向螺纹部，丝杆驱动机构6周侧面且对应正向螺纹部和反向螺纹部的位置均连接有待加工管件5相配合的限位组件7，支撑底框1顶面还固定连接有万向调角机构8；

正向螺纹部和反向螺纹部的螺距相同，螺纹反向相反，通过正向螺纹部和反向螺纹部的设计，从而能够同步扩大或缩小两个限位组件7之间的间距，通过对两个限位组件7之间间距的调节，继而能够对多种长度的管件进行夹持定位作业。

电动旋转台10、传动电机a15、传动电机b16、传动电机c20、火焰切割器35和直线电机43为现有技术的常用部件，采用的型号等均可根据实际使用需求定制；

万向调角机构8包括底台9，底台9底面与支撑底框1固定连接；底台9内表面之间通过轴承转动连接有电动旋转台10，电动旋转台10用于驱动轴柱11以设定速度进行圆周运动；

电动旋转台10顶面固定连接有轴柱11，轴柱11顶面固定连接有连接绞座12，连接绞座12内表面之间铰接有第一摆臂13，第一摆臂13内表面之间铰接有第二摆臂14，连接绞座12表面固定安装有用于驱动第一摆臂13运动的传动电机a15，第一摆臂13表面固定安装有用于驱动第二摆臂14运动的传动电机b16，第二摆臂14内部固定安装有轴向旋转电机17，轴向旋转电机17输出轴的一端固定连接有轴向旋转接头18，轴向旋转接头18内表面之间铰接有切割组件19，轴向旋转接头18表面固定安装有用于驱动切割组件19运动的传动电机c20，通过万向调角机构8的设计，从而能够万向调节切割组件19的工作角度，通过切割组件19角度的万向可调节，从而使该切割装置能够对管件进行单点圆孔的切割、倒角的切割、斜边的切割、不规则形状的切割或其它类型的切割作业，通过多切割作业的实现，继而有效提高该装置的多功能性和实用性。

切割组件19包括连接框架21和联动环22，连接框架21周侧面与轴向旋转接头18铰接，连接框架21通过传动电机c20驱动，连接框架21底面固定连接有安装座23，安装座23顶面固定连接有径向旋转电机24，安装座23轴心位置通过轴承转动连接有径向旋转座25，径向旋转座25内表面之间铰接有两对称设置的调径摆臂26，径向旋转座25底面固定连接有两对称设置的导向主杆27，两导向主杆27周侧面均与联动环22滑动连接，径向旋转座25轴心位置安装有驱动螺杆28，驱动螺杆28周侧面与联动环22连接，两调径摆臂26表面均铰接有一连板29，两连板29另一端均与联动环22铰接，工作时，通过对联动环22位置的控制，能够有效控制两个调径摆臂26之间的夹角，通过对两个调径摆臂26之间夹角的调节，继而能够调节两个火焰切割器35之间的间距，通过对两个火焰切割器35间距的调节，继而能够进行对半径的圆孔切割作业。

两调径摆臂26内表面之间均铰接有安装套管30，两调径摆臂26表面均固定安装有用于驱动安装套管30运动的伺服电机31，工作时，伺服电机31用于控制安装套管30的角度；

两安装套管30底部均固定安装有定位座32，两定位座32内部均固定安装有两对称设置且通过布风管33而相互连通的负压吸尘管34，布风管33一表面与定位座32固定连接，两安装套管30内壁均卡接有火焰切割器35，径向旋转座25周侧面卡接有遮罩36，使用时，两个火焰切割器35均搭配有供气机构，供气机构用于为该装置进行气源的供应，通过遮罩36与径向旋转座25的卡接式设计，从而使遮罩36能够进行快速拆卸。

遮罩36表面固定连接有负压吸尘机37，负压吸尘机37吸尘口的一端通过波纹管与两布风管33固定连通，负压吸尘管34周侧面固定连通有吸尘嘴38，吸尘嘴38轴线与水平线的夹角为45°，两吸尘嘴38的对称轴线与火焰切割器35的轴线在同一直线上，遮罩36上下两端开口其它面封闭的中空结构，遮罩36底部形状与待加工管件5的形状适配。

两旋转驱动组件3均包括底座39，底座39底面对应两导轨2的位置均安装有一组与导轨2配合的导向轮，底座39顶面固定连接有一组呈线性阵列分布的支撑座40，一组支撑座40内表面之间均转动连接有驱动轮41，一组驱动轮41通过联轴42联动，最外侧的支撑座40表面固定连接有直线电机43，直线电机43输出轴的一端与联轴42固定连接，驱动轮41表面固定设置有摩擦纹路，底座39一表面与双头电推杆4连接。

限位组件7包括驱动推座44，驱动推座44表面与丝杆驱动机构6连接，驱动推座44表面铰接有收纳摆座45，收纳摆座45内部滑动连接有升降座46，升降座46表面转动连接有与待加工管件5配合的限位辊47，限位辊47周侧面固定安装有与待加工管件5配合的卡环48，限位辊47周侧面固定包裹有橡胶垫环，驱动推座44与收纳摆座45相对表面之间铰接有收纳推杆49。

丝杆驱动机构6包括驱动电机、两导向副杆和传动螺杆，驱动电机一表面与支撑底框1固定连接，两导向副杆两端均与支撑底框1固定连接，传动螺杆两端均与支撑底框1转动连接，驱动电机输出轴的一端与传动螺杆固定连接，正向螺纹部和反向螺纹部对称开设于传动螺杆周侧面，两导向副杆和传动螺杆周侧面均与驱动推座44连接。

支撑底框1四角均固定安装有定位连接板，定位连接板表面固定开设有定位孔，定位连接板用于实现支撑底框1的定位。

使用时，该装置外部设置有用于与火焰切割器35搭配的辅助机构，辅助机构用于为火焰切割器35进行气源的供应，使用前，两个限位组件7的收纳摆座45均处于充分收纳状态，待加工管件5则置于两个旋转驱动组件3之间，待加工管件5放置后，通过对丝杆驱动机构6的控制，改变两个限位组件7之间的间距，并使两者的间距与待加工管件5的长度适配，随后，使两个收纳摆座45如图1和图2所示状态布设，继而完成对待加工管件5的限位夹持；

工作时，通过对万向调角机构8的控制，可控制切割组件19的切割角度，通过对其切割角度控制，可使切割组件19实现对管件单点圆孔的切割、倒角的切割、斜边的切割、不规则形状的切割或其它类型的切割作业，通过多切割作业的实现，继而有效提高该装置的多功能性和实用性，当需要对该装置进行整管的切割作业时，两个旋转驱动组件3驱动待加工管件5进行圆周运动，从而方便进行整管的火焰切割作业；

同时工作时，通过对火焰切割器35位置的调节，则可实现多半径的圆孔切割作业，火焰切割器35工作时，负压吸尘机34工作，负压吸尘机34工作后，对火焰切割器35进行有效除烟、除尘、除火星，遮罩36设置的作用则在于增强上述效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。