专利名称：全气缸骑轨式气动锯的制作方法
技术领域：
本发明涉及金属加工机械技术领域，尤其涉及一种骑轨式全气缸气动锯及其气动系统。
背景技术：
近年来，随着煤矿事业的的不断发展，安全与效率则成为矿业产业中的首要因素。据悉，目前煤矿的转载机、刮板输送机链条等金属材料由于高负荷承载，容易出现裂纹，因生产安全需要尽快更换。
目前国内矿井普遍采用人工手工锯，费时费力。目前市场上的电动锯主要有圆锯床和弓锯床，圆锯床虽然切割效率高，但其圆锯片磨损大，使用寿命短，需经常更换锯片，可靠性差；传统的弓锯床刀锯虽然磨损小，由于采用液压系统控制，因此对控制阀等零部件加工精度要求很高，且弓锯床大都采用曲柄连杆机构，因此为实现往复运动、进刀和抬刀的实时运动，其控制部分结构相对复杂。目前已有的以气体为动力源的气动往复锯虽然结构简单，靠气缸直接推动往复切割，但不能实现刀锯自动进给，都是靠人工施压，锯条无空行程，磨损快且发热大，切割效率低。
发明内容
针对以上不足，本发明提供一种结构简单、质量轻、噪音小、振动小、容易固定、功率损失小、切割效率高、安全可靠、可广范使用的一种全气缸骑轨式气动锯。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下:
一种全气缸骑轨式气动锯，包括运动切削机构、气动系统以及设置在运动切削机构下方的气动夹紧机构，所述运动切削机构包括往复气缸、升降气缸；所述往复气缸固定于锯梁上，往复气缸的活塞杆与刀架相连，刀架滑动设置于锯梁的导轨上，刀架底端安装有切割锯条；所述升降气缸与锯梁通过连杆铰接相连，所述气动夹紧机构包括固定在底座上的夹紧用气缸，所述底座上安装有移动滑块；所述夹紧用气缸与移动滑块之间通过齿轮、齿条啮合传动，控制移动滑块沿夹具底座向中间滑动。所述的气动系统包括气源，所述气源通过减压阀19、气源开关25后可分别连接气缸夹紧回路、气缸往复回路与升降回路，在气源开关25和夹紧气缸8构成的夹紧回路上接有减压阀20，夹紧开关15，可控制工件的夹紧；在三位四通阀24与升降气缸4构成的回路上接有快升二位三通阀22和快速排气阀26，可控制刀锯下降到工件；在三位四通阀24与往复气缸2、升降气缸4构成的工作回路上，压缩气体经气控换向阀21后分支出两个回路，一条回路由气控换向阀21与升降气缸4组成，同时接有减压阀18和快速排气阀26，用于控制刀锯向下锯切，另一条回路由气控换向阀21与往复气缸2的无杆腔构成，同时接有减压阀17与快速排气阀16，用于控制刀锯的往复锯切；另外气控换向阀21与往复气缸2有杆腔构成的回路上接有气动延时阀14，当往复气缸2无杆腔进气，有杆腔的气体进入气动延时阀14中的蓄能器，调节气动延时阀14中单向节流阀，使往复气缸2的活塞杆到达最前端时，蓄能器的压力高于弹簧压力并推动气动延时阀14中的三位四通阀阀芯下移，气动延时阀14处于上工作位,从而使气控换向阀21自动适时切换,升降气缸4下腔适时进气,活塞杆在弹簧力与气压作用下实现上升或下降，从而使切割锯条的往复切割运动和切割锯条的进、抬刀运动相匹配；所述气动延时阀14由单向节流阀、蓄能器、三位四通阀构成。气源开关可以启动、关闭气动系统；夹紧开关可以控制夹紧用气缸夹紧和松开工件；快升二位三通阀能控制升降气缸快速抬伸；三位四通阀能控制系统在工作回路和快降回路间切换；气控换向阀能控制两个单作用气缸的进气和排气；气动延时阀可控制气控换向阀在左右档位间切换位置；单向节流阀能控制气缸进气与排气的速度。气控换向阀处于右位时，往复气缸控制锯条向前锯切，升降气缸控制锯条向下进刀。本发明的往复气缸活塞杆与刀架相连，控制刀架在锯梁的导轨上往复运动，刀架底端安装有切割锯条；所述升降气缸与锯梁通过连杆铰接相连，由升降气缸实现锯梁的上下抬升；所述升降气缸与往复气缸相互配合完成刀架的“向下-向前锯切-向上抬升-向后急回退刀”的过程；所述气动夹紧机构包括固定在底座上的夹紧用气缸，所述底座采用骑轨式设计，可固定在轨道上，因此可减少振动；所述夹紧用气缸通过齿轮、齿条啮合传动控制移动滑块沿夹具底座向中间滑动，从而夹紧工件。由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:
本发明结构简单、质量轻、性能稳定、功率损失小、切割效率高、安全可靠，骑轨式的结构设计可减少整机尺寸，使锯床更容易固定、可减少振动，由于本发明全部采用气缸进行工作，因而整机噪声小；与传统的电动弓锯床相比，采用了完全气动，而且没有曲柄连杆机构，结构简单；与目前已有的往复气动锯相比，增加了与往复运动相匹配的上下进抬刀运动，减少刀具磨损，可以零误差的实现运动轨迹，最大限度地保证了工作可靠性。
图1为本发明的结构主示意图。图2是本发明的结构侧示意图。图3是本发明的气动夹紧机构简图。图4是本发明的结构运动简图。图5是本发明的气动原理图。图中标号:I底座，2往复气缸，3锯梁，4升降气缸，5连杆，6锯条，7夹具底座，8夹紧用气缸，9移动滑块，10刀架，11齿条，12轴，13齿轮；14气动延时阀，16,26快速排气阀，17、18、19、20减压阀，21气控换向阀，22快升二位三通阀，23单向阀，24三位四通阀，25气源开关，15夹紧开关。
具体实施例方式下面结合附图和实例对本发明做进一步说明。实施例1
参见图1及图2图3，本发明提供的一种全气缸骑轨式气动锯及其气动系统，包括运动切削机构、气动控制系统及设置在切削机构下方，用于夹紧金属材料的气动夹紧机构；所述运动切削机构包括往复气缸2和升降气缸4 ;所述往复气缸2固定在锯梁3上，往复气缸2的活塞杆与刀架10相连，控制刀架10在锯梁3的导轨上往复运动，刀架10底端安装有锯条6 ;所述升降气缸4固定在底座I上，与且锯梁3通过连杆铰接相连，由升降气缸4实现锯梁3的上下抬升；所述升降气缸4与往复气缸2相互配合完成锯条6的“向下-向前锯切-向上抬升-向后急回退刀”的过程；
参见图4，所述的气动系统包括气源，所述气源通过减压阀19、气源开关25后可分别连接气缸夹紧回路、气缸往复回路与升降回路，在气源开关25和夹紧气缸8构成的夹紧回路上接有减压阀20，夹紧开关15，可控制工件的夹紧；在三位四通阀24与升降气缸4构成的回路上接有快升二位三通阀22和快速排气阀26，可控制刀锯下降到工件；在三位四通阀24与往复气缸2、升降气缸4构成的工作回路上，压缩气体经气控换向阀21后分支出两个回路，一条回路由气控换向阀21与升降气缸4组成，同时接有减压阀18和快速排气阀26，用于控制刀锯向下锯切，另一条回路由气控换向阀21与往复气缸2的无杆腔构成，同时接有减压阀17与快速排气阀16，用于控制刀锯的往复锯切；另外气控换向阀21与往复气缸2有杆腔构成的回路上接有气动延时阀14，当往复气缸2无杆腔进气，有杆腔的气体进入气动延时阀14中的蓄能器,调节气动延时阀14中单向节流阀,使往复气缸2的活塞杆到达最前端时，蓄能器的压力高于弹簧压力并推动气动延时阀14中的三位四通阀阀芯下移，气动延时阀14处于上工作位,从而使气控换向阀21自动适时切换,升降气缸4下腔适时进气，活塞杆在弹簧力与气压作用下实现上升或下降，从而使切割锯条的往复切割运动和切割锯条的进、抬刀运动相匹配；所述气动延时阀14由单向节流阀、蓄能器、三位四通阀构成。所述气动夹紧机构包括夹紧用气缸8、齿条11、轴12、齿轮13，所述夹紧用气缸8固定在底座I上，所述底座I采用骑轨式设计，可固定在轨道上，减少振动；所述齿轮13固定在轴12底部，所述齿轮13与两侧平行放置的齿条11外啮合；所述两侧齿条11分别与其上的移动滑块9相铰接，所述齿条11与夹紧用气缸8活塞杆相铰接，活塞杆推动齿条11滑动，通过齿条11与齿轮13啮合传动把运动传递给对侧齿条，所述齿条11带动两侧移动滑块9沿夹具底座同时向中间滑动，从而夹紧工件。实际使用时，把工件安放在气动夹紧机构中，控制夹紧用气缸8有杆腔进气，无杆腔出气，夹紧工件；
控制升降气缸4有杆腔进气，使锯条快速下降到工件位置；
进行实际切割工作时，控制往复气缸2无杆腔进气；同时升降气缸4有杆腔进气；实现锯条向前锯切的同时向下运动；
当完成一次切销时，控制往复气缸2无杆腔出气,升降气缸4有杆腔出气，由于往复气缸2和升降气缸4均为单作用气缸，由于弹簧均可急回到原位，因此可通过活塞杆使锯条回到原位。当切割完毕时，控制升降气缸4有杆腔出气，使锯条快速抬升，同时夹紧用气缸8有杆腔进气，使工件松开。实施例2
参见图5，本发明提供的一种全气缸骑轨式气动锯，当三位四通阀24切换到左位，气控换向阀21的左端由于气体输入,使左端压力高于右端的压力，推动阀芯左移,气控换向阀21处于右位，气体经气控换向阀21后分为两条支路，一条支路经过减压阀17、单向节流阀和快速排气阀16进入往复气缸2，实现锯条向前锯切；同时另一路气体经过减压阀18、单向节流阀和快速排气阀26进入升降气缸4的上腔，控制锯梁向下进给，实现锯条的向前锯切的同时锯条向下进给。当往复气缸2无杆腔进气，有杆腔的气体进入气动延时阀14中的蓄能器，调节气动延时阀14中单向节流阀，使往复气缸2的活塞杆到达最前端时，蓄能器的压力高于弹簧压力并推动气动延时阀14中的三位四通阀阀芯下移，气动延时阀14处于上工作位，从而使气控换向阀21自动适时切换，升降气缸4下腔适时通断气，活塞杆在弹簧力与气压作用下实现上升或下降，从而使切割锯条的往复切割运动和切割锯条的进、抬刀运动相匹配；所述气动延时阀14由单向节流阀，蓄能器，三位四通阀构成。实际使用时，安装好工件，打开气源开关25，先将三位四通阀24切换到左位，控制夹紧用气缸8无杆腔腔进气，有杆腔出气，夹紧工件，可调节单向节流阀控制夹紧用气缸8运动速度。然后将三位四通阀24切换到右位，气体经单向阀23、快升二位三通阀22和快速排气阀26进气口控制升降气缸4，使锯条快速下降到工件位置，将三位四通阀24切换到左位，气控换向阀21的左端由于气体进入，使左端压力高于右端的压力，推动阀芯左移，气控换向阀21处于右位，气体经气控换向阀21后分为两条支路，一条支路进入往复气缸2控制锯条向前锯切，而上腔的气体进入气动延时阀14的气室中，同时另一路气体进入升降气缸4的上腔，实现锯条的向前锯切的同时锯条向下运动。当气动延时阀14中气室的压力高于弹簧的弹力，推动阀芯左移，气动延时阀14切换到右位，气体经气动延时阀14到气控换向阀21左端，气控换向阀21左端的压力高于右端的压力，气控换向阀21的阀芯右移，气控换向阀21切至左位，此时往复气缸2无杆腔通过快速排气阀16排气口排气，同时升降气缸4有杆腔通过快速排气阀26排气口排气，往复气缸2和升降气缸4是单作用气缸，弹簧可急回到原位。当锯切完毕，将三位四通阀24切到中位，然后将快降二位三通阀22切到右位，控制升降气缸4使锯条快速抬伸。然后将夹紧开关15切到右位，控制夹紧用气缸8下腔排气，使夹紧装置松开工件。
权利要求
1.一种全气缸骑轨式气动锯，包括运动切削机构、气动系统以及设置在运动切削机构下方的气动夹紧机构，其特征在于:所述运动切削机构包括往复气缸、升降气缸；所述往复气缸固定于锯梁上，往复气缸的活塞杆与刀架相连，刀架滑动设置于锯梁的导轨上，刀架底端安装有切割锯条；所述升降气缸与锯梁通过连杆铰接相连，所述气动夹紧机构包括固定在底座上的夹紧用气缸，所述底座上安装有移动滑块；所述夹紧用气缸与移动滑块之间通过齿轮、齿条啮合传动，控制移动滑块沿夹具底座向中间滑动。
2.根据权利要求1所述的一种全气缸骑轨式气动锯，其特征在于:所述的气动系统包括气源，所述气源通过减压阀(19)、气源开关(25)后可分别连接气缸夹紧回路、气缸往复回路与升降回路，在气源开关(25)和夹紧气缸(8)构成的夹紧回路上接有减压阀(20)，夹紧开关(15)，可控制工件的夹紧；在三位四通阀(24)与升降气缸(4)构成的回路上接有快升二位三通阀(22)和快速排气阀(26)，可控制刀锯下降到工件；在三位四通阀(24)与往复气缸(2)、升降气缸(4)构成的工作回路上，压缩气体经气控换向阀(21)后分支出两个回路，一条回路由气控换向阀(21)与升降气缸(4)组成，同时接有减压阀(18)和快速排气阀(26)，用于控制刀锯向下锯切，另一条回路由气控换向阀(21)与往复气缸(2)的无杆腔构成，同时接有减压阀(17)与快速排气阀(16)，用于控制刀锯的往复锯切；另外气控换向阀(21)与往复气缸(2)有杆腔构成的回路上接有气动延时阀(14)，当往复气缸(2)无杆腔进气，有杆腔的气体进入气动延时阀(14)中的蓄能器，调节气动延时阀(14)中单向节流阀，使往复气缸(2)的活塞杆到达最前端时，蓄能器的压力高于弹簧压力并推动气动延时阀(14)中的三位四通阀阀芯下移，气动延时阀(14)处于上工作位，从而使气控换向阀(21)自动适时切换，升降气缸(4)下腔适时进气，活塞杆在弹簧力与气压作用下实现上升或下降，从而使切割锯条的往复切割运动和切割锯条的进、抬刀运动相匹配；所述气动延时阀(14)由单向节流阀、蓄能器、三位四通阀构成。
全文摘要
本发明公开了一种全气缸骑轨式气动锯，包括运动切削机构以及设置在运动切削机构下方，用于夹紧金属材料的气动夹紧机构；所述运动切削机构包括往复气缸、升降气缸；所述往复气缸固定在锯梁上，往复气缸活塞杆与刀架相连，控制刀架在锯梁的导轨上往复运动，刀架底端安装有切割锯条；所述升降气缸与锯梁通过连杆铰接相连，由升降气缸实现锯梁的上下抬升；所述升降气缸与往复气缸相互配合完成刀架的“向下-向前锯切-向上抬升-向后急回退刀”的过程；所述气动夹紧机构包括固定在底座上的夹紧用气缸，所述底座采用骑轨式设计，可固定在轨道上；所述夹紧用气缸通过齿轮、齿条啮合传动控制移动滑块沿夹具底座向中间滑动，从而夹紧工件。本锯床操作简单、噪声低、性能稳定、切割效率高、安全可靠，具有非常广泛的使用价值。
文档编号B23D51/18GK103084662SQ20131002002
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月19日 优先权日2013年1月19日
发明者阮学云, 唐沙伟, 吴永晖, 袁亮, 王峰, 孙晓飞 申请人:安徽理工大学