专利名称：C口型自动割管器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种割管器。
背景技术：
现有的切割技术如高速旋转刀片切割、激光切割、单刀片或者双刀片管割器切割， 虽然可以达到割管的目的，但是具有产生杂屑、切口变形、切割成本高、需辅助材料等缺点。目前，已经有手工多刀片管割器，由于具有三把呈120度分布的圆刀片，割管的时候，受力均勻，因此切口不容易变形，而且三把刀同时切割，不容易产生杂屑，也不需要额外的辅助材料。但是这种手工多刀片割管器，由于是手动操作，因此，会耗费大量的人力、物力，使得生产效率比较低。因此，如何提供可以实现自动切割管材的C 口型自动割管器是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种C 口型自动割管器，可以实现自动切割管材的功能， 有效提高生产效率。为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案—种C 口型自动割管器，包括电机、蜗杆、箱体、箱盖以及位于所述箱体内的蜗轮、 连接板、两组行星齿轮机构、两活动刀组件和一固定刀组件；所述蜗轮和连接板构成一具有内腔的刀具腔体，所述蜗轮和所述连接板上对应开设呈120度均布的三个槽，所述三个槽包括两个直线槽和一个圆形槽；所述两组行星齿轮机构分别架设于所述刀具腔体的外侧，每组行星齿轮机构包括恒星齿轮、若干行星组件和齿圈，所述齿圈固设于所述箱体的内侧，所述若干行星组件分别和所述齿圈及所述恒星齿轮啮合，所述蜗轮和连接板上分别固定设有若干用于支撑所述若干行星组件的支撑轴，所述若干行星组件中的一个行星组件和对应的支撑轴紧配合，所述恒星齿轮对应所述两直线槽开有两个胶囊轨迹槽；每把活动刀组件的一端依次穿设于所述蜗轮的相应直线槽和对应恒星齿轮的相应胶囊轨迹槽内，另一端依次穿设于所述连接板的相应直线槽和对应恒星齿轮的相应胶囊轨迹槽内；所述固定刀组件的两端分别穿设于所述蜗轮和所述连接板的相应圆形槽内；所述电机和所述蜗杆连接，所述蜗杆和所述蜗轮啮合，且所述箱体、所述蜗轮、所述连接板和所述恒星齿轮均具有相应的C 口型缺口。较佳地，在上述的C 口型自动割管器中，所述两个直线槽中的一个直线槽水平设置，该直线槽分别和所述圆形槽和另一个直线槽相隔120度，且所述圆形槽的中心和蜗轮中心的连线和竖直方向呈30度夹角。较佳地，在上述的C 口型自动割管器中，所述活动刀组件是带有圆刀片的活动刀具轴，所述活动刀具轴的一端依次穿设于所述蜗轮的相应直线槽和对应恒星齿轮的相应胶囊轨迹槽内，另一端依次穿设于所述连接板的相应直线槽和对应恒星齿轮的相应胶囊轨迹槽内；所述固定刀组件是带有圆刀片的固定刀具轴，所述固定刀具轴的两端分别穿设于所述蜗轮和所述连接板的相应圆形槽内。较佳地，在上述的C 口型自动割管器中，所述活动刀组件分别包括两滑块柱、两连接杆和一带有圆刀片的活动刀具轴，所述活动刀具轴的两端分别经对应的连接杆和对应的滑块柱固定连接，且所述两滑块柱分别设置在相应恒星齿轮的对应胶囊轨迹槽中，所述活动刀具轴的两端分别穿设于所述连接板和所述蜗轮的对应直线槽中，所述固定刀组件是带有圆刀片的固定刀具轴，所述固定刀具轴的两端分别穿设于所述蜗轮和所述连接板的相应圆形槽内。较佳地，在上述的C 口型自动割管器中，还包括一对恒星轮托重块，所述恒星轮托重块分别设置于两恒星齿轮和所述刀具腔体之间，且所述恒星轮托重块分别和所述连接板、所述蜗轮固定连接，所述恒星轮托重块上设有与所述两直线槽形状相对应的的两直线槽，所述恒星轮托重块分别具有与所述蜗轮相应的C 口型缺口。较佳地，在上述的C 口型自动割管器中，所述若干行星组件中的一个行星组件是主动行星组件，其余行星组件是从动行星组件；所述主动行星组件包括一主动大行星齿轮和一主动小行星齿轮，所述主动大行星齿轮和所述主动小行星齿轮分别和对应的支撑轴紧配合；所述从动行星组件分别包括一从动大行星齿轮和一从动小行星齿轮；所述主动小行星齿轮和所述从动小行星齿轮分别和所述恒星齿轮啮合，所述主动大行星齿轮和所述从动大行星齿轮分别和所述内齿啮合。较佳地，在上述的C 口型自动割管器中，每个所述胶囊轨迹槽包括用于进刀到管外表面的第一曲形槽段、用于进刀至管内部空腔的第二曲形槽段和用于不进刀情况下保持切割状态的第三曲形槽段。较佳地，在上述的C 口型自动割管器中，所述第一曲形槽段有15度，所述第二曲形槽段有45度，所述第三曲形槽段有30度。本发明的有益效果如下本发明C 口型自动割管器，在待切割管(如金属管或其他材料管)从C 口进入割管器中心位置后，电机驱动带有三把刀具的刀具腔体旋转一定角度，实现自动将管割断，具有自动切割、无杂屑、切口不变形的效果，可以减轻工人的劳动强度，有效提高生产效率。另外，当活动刀组件和固定刀组件增设滑块柱和连接杆时，外扩曲线槽轨迹，轨迹行程变长， 从而避免进刀过快，即使在管材较软时，也可以保证管材不变形，确保切割效果。
本发明的C 口型自动割管器由以下的实施例及附图给出。图1为本发明C 口型自动割管器实施例1的的结构示意图；图2为图1的侧视剖视图；图3a为实施例1的蜗轮的结构示意图；图北为图3a的A-A剖视图；图如为实施例1的连接板的结构示意图4b为图如的B-B剖视图；图5为实施例1的恒星齿轮的结构示意图；图6a为实施例2的恒星齿轮的结构示意图；
图乩为图6a的C-C剖视图中，1-箱盖，2-螺母，3-双头螺柱，4-垫片，5-轴承盖，6-调整垫片，7-箱体，8-联轴器，9-蜗杆，10-电机，11-主动大行星齿轮，12-主动小行星齿轮、13-主动轴，14、14’-恒星齿轮，141,141'-胶囊轨迹槽，1411-第一曲形槽段、1412-第二曲形槽段、1413-第三曲形槽段，15-滑块柱，16-恒星轮托重块，17-固定刀具轴，18-从动大行星齿轮，19-从动小行星齿轮，20-蜗轮，201-(蜗轮的)直线槽，202-(蜗轮的)圆形槽，203-(蜗轮的)支撑轴孔，21-托盘，22-圆柱销，23-连接板，231-(连接板的)直线槽，232-(连接板的)圆形槽， 233-(连接板的)支撑轴孔、24-刀片，25-活动刀具轴，26-轴用弹性挡圈，27-连接杆。
具体实施例方式以下将对本发明的C 口型自动割管器作进一步的详细描述。下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例， 应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。实施例1请参阅图1 图4b，其中，图1为本发明C 口型自动割管器实施例1的的结构示意图；图2为图1的侧视剖视图；图3a为实施例1的蜗轮的结构示意图；图北为图3a的A-A 剖视图；图如为实施例1的连接板23的结构示意图；图4b为图如的B-B剖视图。这种C 口型自动割管器，包括电机10、蜗杆9、箱体7、箱盖1以及位于所述箱体7 内的蜗轮20、连接板23、两组行星齿轮机构、两活动刀组件和一固定刀组件。请参阅图3所述蜗轮20和连接板23构成一具有内腔的刀具腔体，所述蜗轮20和所述连接板23上分别对应开设呈120度均布的三个槽，在所述蜗轮20上的三个槽分别是两个直线槽201和一个圆形槽202 ；在所述连接板23上的三个槽分别是两个直线槽231和一个圆形槽232。也就是说，在蜗轮20上，所述两个直线槽201沿自身长度方向的中心线和所述圆形槽202的中心与蜗轮20圆心的连线绕所述蜗轮20的圆心均勻分布。同样，在连接板上，所述两个直线槽231沿自身长度方向的中心线和所述圆形槽232的中心与连接板 23的中心的连线绕所述连接板23的中心均勻分布。较佳地，本实施例中，在蜗轮20上，所述两个直线槽201中的一个直线槽201水平设置，该直线槽201分别和所述圆形槽202和另一个直线槽201相隔120度，且所述圆形槽
6202的中心和蜗轮20中心的连线和竖直方向呈30度夹角。同样，在连接板23上，所述两个直线槽231中的一个直线槽231水平设置，该直线槽231分别和所述圆形槽232和另一个直线槽231相隔120度，且所述圆形槽232的中心和连接板23的中心的连线和竖直方向呈 30度夹角。所述两组行星齿轮机构分别架设于所述刀具腔体的外侧，每组行星齿轮机构包括恒星齿轮14、五个行星组件和齿圈(未图示)，所述齿圈固设于所述箱体7的内侧，所述若干行星组件分别和所述齿圈及所述恒星齿轮14啮合，所述蜗轮20和连接板23上分别固定设有若干用于支撑所述若干行星组件的支撑轴，所述若干行星组件中的一个行星组件(也称主动行星组件)和对应的支撑轴(也称主动轴1 紧配合(相当于刚性连接)，所述恒星齿轮14对应所述两直线槽201或231开有两个胶囊轨迹槽141。本实施例中，所述蜗轮20 和连接板23上分别固定设有5根用于支撑所述5个干行星组件的支撑轴，其中一根支撑轴即主动轴13和所述主动行星组件紧配合。相应地，在所述蜗轮20和所述连接板23上分别开有供上述支撑轴穿越的5个支撑轴孔203、233。较佳地，本实施例中，每个所述胶囊轨迹槽141包括用于进刀到管外表面的第一曲形槽段1411、用于进刀至管内部空腔的第二曲形槽段1412和用于不进刀情况下保持切割状态的第三曲形槽段1413。较佳地，在上述的C 口型自动割管器中，所述第一曲形槽段 1411有15度，所述第二曲形槽1412段有45度，所述第三曲形槽段1413有30度。其中，每把活动刀组件的一端依次穿设于所述蜗轮20的相应直线槽和对应恒星齿轮14的相应胶囊轨迹槽141内，另一端依次穿设于所述连接板23的相应直线槽和对应恒星齿轮14的相应胶囊轨迹槽141内。所述固定刀组件的两端分别穿设于所述蜗轮20 和所述连接板23的相应圆形槽内。较佳地，本实施例中，所述活动刀组件分别包括两滑块柱15、两连接杆27和一带有圆刀片M的活动刀具轴25，所述活动刀具轴25的两端分别经对应的连接杆27和对应的滑块柱15固定连接，且所述两滑块柱15分别设置在相应恒星齿轮14的对应胶囊轨迹槽 141中，所述活动刀具轴25的两端分别穿设于所述连接板23和所述蜗轮20的对应直线槽中，所述固定刀组件是带有圆刀片的固定刀具轴17，所述固定刀具轴17的两端分别穿设于所述蜗轮20和所述连接板23的相应圆形槽内。当具有直线槽的刀具腔体和具有胶囊轨迹槽141的两恒星齿轮14转动的时候，上述活动刀组件会同时受到相应直线槽和相应胶囊轨迹槽141的限位作用，从而按照设定的轨迹完成进刀和切割整个过程。采用这种结构形式的活动刀组件和固定刀组件，可以外扩曲线槽轨迹，轨迹行程变长，从而避免进刀过快，即使在管材较软时，也可以保证管材不变形，确保切割效果。较佳地，本实施例中，所述若干行星组件中的一个行星组件是主动行星组件，其余行星组件是从动行星组件。所述主动行星组件包括一主动大行星齿轮11和一主动小行星齿轮12。所述从动行星组件分别包括一从动大行星齿轮18和一从动小行星齿轮19。所述主动大行星齿轮11和所述主动小行星齿轮12与主动轴13紧配合，从而刀具腔体可以带动所述主动大行星齿轮11和所述主动小行星齿轮12转动，也就是说通过蜗轮20可以带动所述主动大行星齿轮11和所述主动小行星齿轮12转动。所述主动小行星齿轮12和所述从动小行星齿轮19分别和所述恒星齿轮14啮合，从而带动恒星齿轮14转动，所述主动大行星齿轮11和所述从动大行星齿轮18分别和所述内齿啮合，从而起到支撑作用。
本实施例中，所述电机10和所述蜗杆9连接，所述蜗杆9和所述蜗轮20啮合。较佳地，本实施例中，还包括一对恒星轮托重块16，所述恒星轮托重块16分别设置于两恒星齿轮14和所述刀具腔体之间，且所述恒星轮托重块16分别和所述连接板23、所述蜗轮20固定连接，所述恒星轮托重块16上设有与所述两直线槽形状相对应的的两直线槽，所述恒星轮托重块16分别具有与所述蜗轮20相应的C 口型缺口。通过增设一对C 口型恒星轮托重块16，可以使得割管器在进行割管工作时更加稳定。本实施例中，所述箱体7、所述蜗轮20、所述连接板23、恒星齿轮14和恒星轮托重块16均具有相应的C 口型缺口。该C 口型缺口供割管器移动直至待切割的管处于所述刀具腔体的中心位置。由于C 口型缺口的存在，使得蜗轮20和恒星齿轮14不能进行360度旋转，一般来说，只能进行小于等于270度的旋转。具体的，本实施例中，待切割管的直径是8mm，两把带有圆刀片M的活动刀具轴25 整体的直径是20mm，带有圆刀片的固定刀具轴17整体的直径是20mm ；蜗轮20的模数是2， 齿数是75 ；五根支撑轴的直径是8mm，支撑轴的轴心离蜗轮20的中心距离是60mm ；主动小行星和从动小行星的模数是0. 5，齿数是M齿；恒星齿轮14的模数是0. 5，齿数是216齿； 主动大行星和从动大行星的模数是1，齿数是57齿；内齿的模数是1，齿数是177齿。当然， 装置的尺寸可以根据待切割管的直径的变化而相应调整，以上仅仅是举例说明。在进行管切割前，待切割的管一般处于拉紧状态，其不能旋转且处于拉直静止状态，而本发明C 口型自动割管器使用方法具体包括如下步骤首先，将本实施例的C 口型自动割管器进行水平移动，直到管处于割管器中心的待切割位置。然后，通过电机10带动蜗杆9转动，蜗杆9带动蜗轮20转动，使得蜗轮20和连接板23构成的刀具腔体整体转动。并且，所述蜗轮20和蜗杆9啮合运动，可以起到减速作用。接着，转动的蜗轮20，会带动主动大行星齿轮11和主动小行星齿轮12转动，大主动行星齿轮在齿圈内转动，其余从动大行星齿轮18在齿圈内做跟随运动，主动小行星齿轮 12带动对应的恒星齿轮14转动，其余从动小行星齿轮19做跟随运动，因而，蜗轮20可以作为行星架带动两侧的恒星齿轮14转动，由此，位于蜗轮20和连接板23的直线槽201、231 及圆形槽202、232和位于两恒星齿轮14的胶囊轨迹槽141会进行相应的转动，直线槽201、 231和胶囊轨迹槽141的共同作用可以调整活动刀组件的行进方向，使得活动刀组件和固定刀具组件配合顺利完成进刀和切割工作。所述电机10带动所述蜗杆9运动，所述蜗杆9带动所述蜗轮20转动。由于所述若干行星齿轮组件架设于对应的连接板23上，也就是说连接板23上设有若干用于支撑所述若干行星齿轮组件的支撑轴，又由于所述连接板23和所述蜗轮20固定连接构成刀具腔体，因此，蜗轮20同时起到了行星架的作用。蜗轮20的转动，同时带动主动大行星齿轮11 和主动小行星齿轮12，大主动行星齿轮在齿圈内转动，其余从动大行星齿轮18在齿圈做跟随运动，主动大行星齿轮11和从动大行星齿轮18起到限位的作用。实施例2请参阅图6a_图6b，其中，图6a为实施例2的恒星齿轮的结构示意图；图6b为图 6a的C-C剖视图。
本实施例和实施例1的区别在于，所述活动刀组件是带有圆刀片的活动刀具轴， 所述活动刀具轴的一端依次穿设于所述蜗轮的相应直线槽和对应恒星齿轮14’的相应胶囊轨迹槽141’内，另一端依次穿设于所述连接板的相应直线槽和对应恒星齿轮14’的相应胶囊轨迹槽141’内；所述固定刀组件是带有圆刀片的固定刀具轴，所述固定刀具轴的两端分别穿设于所述蜗轮和所述连接板的相应圆形槽内。由于活动刀具轴需要同时穿越直线槽和胶囊轨迹槽141，因此，本实施例的胶囊轨迹槽141’相对于实施例1的胶囊轨迹槽更加靠近蜗轮或连接板的圆心。故而，本实施例和实施例1相比，虽然省去了两滑块柱和两连接杆， 使得结构相对简单，但是会引起进刀过快，切割效果不理想，当管材较软时，容易变形。综上所述，本发明C 口型自动割管器，当割管器移动直至待切割的管处于其中心位置，电机驱动割管器旋转一定角度，自动将管割断，因此，具有自动切割、无杂屑、切口不变形的效果，可以减轻工人的劳动强度，有效提高生产效率。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种C 口型自动割管器，其特征在于，包括电机、蜗杆、箱体、箱盖以及位于所述箱体内的蜗轮、连接板、两组行星齿轮机构、两活动刀组件和一固定刀组件；所述蜗轮和连接板构成一具有内腔的刀具腔体，所述蜗轮和所述连接板上对应开设呈 120度均布的三个槽，所述三个槽包括两个直线槽和一个圆形槽；所述两组行星齿轮机构分别架设于所述刀具腔体的外侧，每组行星齿轮机构包括恒星齿轮、若干行星组件和齿圈，所述齿圈固设于所述箱体的内侧，所述若干行星组件分别和所述齿圈及所述恒星齿轮啮合，所述蜗轮和连接板上分别固定设有若干用于支撑所述若干行星组件的支撑轴，所述若干行星组件中的一个行星组件和对应的支撑轴紧配合，所述恒星齿轮对应所述两直线槽开有两个胶囊轨迹槽；每把活动刀组件的一端依次穿设于所述蜗轮的相应直线槽和对应恒星齿轮的相应胶囊轨迹槽内，另一端依次穿设于所述连接板的相应直线槽和对应恒星齿轮的相应胶囊轨迹槽内；所述固定刀组件的两端分别穿设于所述蜗轮和所述连接板的相应圆形槽内；所述电机和所述蜗杆连接，所述蜗杆和所述蜗轮啮合，且所述箱体、所述蜗轮、所述连接板和所述恒星齿轮均具有相应的C 口型缺口。
2.根据权利要求1所述的C口型自动割管器，其特征在于，所述两个直线槽中的一个直线槽水平设置，该直线槽分别和所述圆形槽和另一个直线槽相隔120度，且所述圆形槽的中心和蜗轮中心的连线和竖直方向呈30度夹角。
3.根据权利要求1所述的C口型自动割管器，其特征在于，所述活动刀组件是带有圆刀片的活动刀具轴，所述活动刀具轴的一端依次穿设于所述蜗轮的相应直线槽和对应恒星齿轮的相应胶囊轨迹槽内，另一端依次穿设于所述连接板的相应直线槽和对应恒星齿轮的相应胶囊轨迹槽内；所述固定刀组件是带有圆刀片的固定刀具轴，所述固定刀具轴的两端分别穿设于所述蜗轮和所述连接板的相应圆形槽内。
4.根据权利要求1所述的C口型自动割管器，其特征在于，所述活动刀组件分别包括两滑块柱、两连接杆和一带有圆刀片的活动刀具轴，所述活动刀具轴的两端分别经对应的连接杆和对应的滑块柱固定连接，且所述两滑块柱分别设置在相应恒星齿轮的对应胶囊轨迹槽中，所述活动刀具轴的两端分别穿设于所述连接板和所述蜗轮的对应直线槽中，所述固定刀组件是带有圆刀片的固定刀具轴，所述固定刀具轴的两端分别穿设于所述蜗轮和所述连接板的相应圆形槽内。
5.根据权利要求1所述的C口型自动割管器，其特征在于，还包括一对恒星轮托重块， 所述恒星轮托重块分别设置于两恒星齿轮和所述刀具腔体之间，且所述恒星轮托重块分别和所述连接板、所述蜗轮固定连接，所述恒星轮托重块上设有与所述两直线槽形状相对应的的两直线槽，所述恒星轮托重块分别具有与所述蜗轮相应的C 口型缺口。
6.根据权利要求1所述的C口型自动割管器，其特征在于，所述若干行星组件中的一个行星组件是主动行星组件，其余行星组件是从动行星组件；所述主动行星组件包括一主动大行星齿轮和一主动小行星齿轮，所述主动大行星齿轮和所述主动小行星齿轮分别和对应的支撑轴紧配合；所述从动行星组件分别包括一从动大行星齿轮和一从动小行星齿轮；所述主动小行星齿轮和所述从动小行星齿轮分别和所述恒星齿轮啮合，所述主动大行星齿轮和所述从动大行星齿轮分别和所述内齿啮合。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的C口型自动割管器，其特征在于，每个所述胶囊轨迹槽包括用于进刀到管外表面的第一曲形槽段、用于进刀至管内部空腔的第二曲形槽段和用于不进刀情况下保持切割状态的第三曲形槽段。
8.根据权利要求7所述的C口型自动割管器，其特征在于，所述第一曲形槽段有15度， 所述第二曲形槽段有45度，所述第三曲形槽段有30度。
全文摘要
本发明公开了一种自动化程度高的C口型自动割管器，包括电机、蜗杆、箱体、箱盖以及位于箱体内的蜗轮、连接板、两组行星齿轮机构、两活动刀组件和一固定刀组件；蜗轮和连接板构成一具有内腔的刀具腔体，蜗轮和连接板上对应开设呈120度均布的三个槽，三个槽包括两个直线槽和一个圆形槽；每组行星齿轮机构分别包括恒星齿轮，恒星齿轮对应两直线槽开有两个胶囊轨迹槽；每把活动刀组件的一端依次穿设于蜗轮的相应直线槽和对应恒星齿轮的相应胶囊轨迹槽内，另一端依次穿设于连接板的相应直线槽和对应恒星齿轮的相应胶囊轨迹槽内；固定刀组件的两端分别穿设于蜗轮和连接板的相应圆形槽内；箱体、蜗轮、连接板和恒星齿轮有相应的C口型缺口。
文档编号B23D35/00GK102266977SQ20111021418
公开日2011年12月7日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者黄瀛 申请人:上海电机学院