一种基于切割剖口的定点圆锥摆动装置的制作方法

本实用新型涉及一种摆动装置，具体涉及一种用于等离子火焰、带角度切割相贯线管子的定点圆锥摆动装置，属于自动化焊接设备技术领域。

背景技术：

相贯线切割机是一种可以自动完成对金属圆管、方管或异型管的相贯线端头、相贯线孔类、管道弯头进行切割加工的设备，该设备广泛运用于建筑、化工、造船、机械工程、冶金、电力等行业的管道结构件的切割加工，能十分方便的切割加工，无需操作者计算、编程，只需输入管道相贯系统的管子半径、相交角度等参数，机器就能自动切割出管子的相贯线、相贯线孔以及焊接剖口，但是，常见的管子相贯线切割装置都不能很好地解决管子相贯线切割坡口一次成型问题，研发一种能克服以上缺陷的用于用于等离子火焰、带角度切割相贯线管子的定点圆锥摆动装置成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种基于切割剖口的定点圆锥摆动装置，该装置结构简单，使用方便，利用平行四边形定边摆动原理，采用空心回转法兰两轴联动，实现伸缩回转运动中定心带角度切割相贯线管子。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种于切割剖口的定点圆锥摆动装置，该摆动装置由动力输入机构、圆锥摆动骨架、割炬夹持装置及割炬组成，圆锥摆动骨架的一端设置动力输入机构，圆锥摆动骨架另一端设置割炬夹持装置，割炬设置在割炬夹持装置上，其中：

动力输入机构由回转法兰、横臂及锥齿轮组成，横臂设置于回转法兰上，锥齿轮设置于回转法兰的输出轴上；

圆锥摆动骨架由长立臂、短立臂、长连杆及短连杆组成，竖向平行设置的长立臂、短立臂与横向平行设置的短连杆、长连杆之间连接构成两个平行四边形结构；

割炬夹持装置设置在短连杆和长连杆前端，横臂设置于上立臂和短立臂的下端。

本实用新型进一步限定的技术方案是：

进一步的，前述基于切割剖口的定点圆锥摆动装置中，短连杆的后端与长立臂的上端连接，长连杆的后端与短立臂的上端连接，长连杆与长立臂重合的点通过轴连接。

该基于切割坡口的定点圆锥摆动装置的技术原理为：

1.利用平行四边形原理及X方向定边，使割炬在XZ平面内摆动，实现切割坡口装置的割炬在O点进行定点摆动（见附图1）；

2.对X方向定边绕X轴回转，带动整体装置转动，使割炬在YZ平面内绕X轴转动，实现切割坡口装置的割炬在O点进行定点转动（见附图1）；

3.采用回转法兰两轴联动，将XZ平面内摆动和YZ平面内转动合成，使切割坡口装置在O点进行定点圆锥摆动，且摆动锥角可调可控，实现割炬带角度切割（见附图1）；

4.对该定点圆锥摆动装置在XY平面内进行平移运动，通过X方向和Y方向的合成运动，控制运动轨迹，可实现各种复杂形状的切割坡口，尤其适用于管子相贯线切割。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型用平行四边形公共定边（横臂，见附图2）作为摆动回转动力输入轴，将O点（割炬的割嘴）作为圆锥摆动的定点，割炬夹持装置夹持割炬，割炬的轴线作为圆锥的母线，见附图2，将摆动、回转的合成运动作为圆锥运动，用定点圆锥摆动装置作为切割坡口的割炬夹持与运动装置，通过回转法兰、横臂及锥齿轮组成摆动与回转的动力输入机构，由长立臂、短立臂、长连杆及短连杆组成多个平行四边形组，作为定点圆锥摆动装置的骨架，且能固定并连接割炬夹持装置，割炬固定在割炬夹持装置上，以割嘴为定点做圆锥运动；利用多个（两个）平行四边形定边摆动原理，拉伸摆动的范围更大，幅度更广，适应性更强，采用空心回转法兰两轴联动，实现了伸缩回转运动中定心带角度切割相贯线管子，能一次成型管子相贯线切割剖口，精确度高，工作效率高；同时本实用新型中的割炬夹持装置用于夹持割炬，并调节割嘴距工件的高度。

附图说明

图1为本实用新型实施例基于切割剖口的定点圆锥摆动装置的摆动原理示意图；

图2为本实用新型实施例基于切割剖口的定点圆锥摆动装置的结构示意图；

图中：1-回转法兰，2-锥齿轮，3-横臂，4-短立臂，5-长立臂，6-长连杆，7-短连杆，8-割炬夹持装置，9-割炬。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种基于切割剖口的定点圆锥摆动装置，结构如图2所示，该摆动装置由动力输入机构、圆锥摆动骨架、割炬夹持装置8及割炬9组成，圆锥摆动骨架的一端设置动力输入机构，圆锥摆动骨架另一端设置割炬夹持装置8，割炬9设置在割炬夹持装置8上，其中：

动力输入机构由回转法兰1、横臂3及锥齿轮2组成，横臂3设置于回转法兰1上，锥齿轮2设置于回转法兰1的输出轴上；

圆锥摆动骨架由长立臂5、短立臂4、长连杆6及短连杆7组成，竖向平行设置的长立臂5、短立臂4与横向平行设置的短连杆7、长连杆6之间连接构成两个平行四边形结构，短连杆7的后端与长立臂5的上端连接，长连杆6的后端与短立臂4的上端连接，长连杆6与长立臂5重合的点通过轴连接。

割炬夹持装置8设置在短连杆7和长连杆6前端，横臂3设置于上立臂5和短立臂4的下端。

具体实施时，本实用新型用定点圆锥摆动装置作为管子切断坡口的装置，用定点圆锥摆动装置作为管子相贯线切割坡口的装置，由平行四边形定边原理组成的圆锥摆动骨架作为定点圆锥摆动装置，以横臂3为基础，由回转法兰1的输出轴组合锥齿轮2提供摆动运动，由回转法兰1连接横臂3提供回转运动的相似运动机构；

根据切割剖口的需求，利用平行四边形原理及X方向定边，使定点圆锥摆动装置中的割炬9在XZ平面内摆动，实现切割坡口装置的割炬9在O点进行定点摆动（见图1），对X方向定边绕X轴回转，带动整体装置转动，使割炬9在YZ平面内绕X轴转动，实现切割坡口装置的割炬9在O点进行定点转动（见图1），采用回转法兰两轴联动，将XZ平面内摆动和YZ平面内转动合成，使切割坡口装置在O点进行定点圆锥摆动，且摆动锥角可调可控达到目标所需，实现割炬9带角度切割（见图1），对该定点圆锥摆动装置在XY平面内进行平移运动，通过X方向和Y方向的合成运动，控制运动轨迹，可实现各种复杂形状的切割坡口，尤其适用于管子相贯线切割。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。