一种机械式仿形火焰切割机的制作方法

本实用新型涉及火焰切割技术领域，具体涉及一种机械式仿形火焰切割机。

背景技术：

目前的仿形火焰切割适用于水平平板的切割，一般采用竖直切割方式，对于椭圆形封头或弧形面结构的板面，这种仿形火焰切割方式将受到很大的限制，切割精度低，效率低下，需要进行人工辅助才能完成。而对于卧式的压力容器封头上的开孔，垂直火焰切割方式在仿形和切割过程中带有很大的局限性，如何提高这类设备或板料的切割效率，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中所存在的对非平面板材的切割技术问题，本实用新型提供一种机械式仿形火焰切割机。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种机械式仿形火焰切割机，包括立柱支撑和旋转横梁，所述旋转横梁通过升降机构与所述立柱支撑呈上下滑动连接，所述旋转横梁上设有与其平行设置的第一滑轨、第一驱动装置、及水平设置的仿形装置和切割装置，所述仿形装置和切割装置分别与所述第一滑轨形成滑动连接，所述第一驱动装置分别与所述的仿形装置和切割装置形成驱动连接，用于同步驱动所述仿形装置和切割装置执行同向旋转或镜像旋转。

所述装置还包括一底座，所述底座上设有第二滑轨，所述立柱支撑垂直设置于所述底座上，且与所述第二滑轨形成滑动连接。

所述仿形装置和切割装置上分别包括一转向转换器和与所述转向转换器形成旋转连接的连杆机构，两所述转向转换器分别与所述第一滑轨形成滑动连接；所述第一驱动装置包括驱动电机和与所述第一滑轨平行设置的驱动轴，所述驱动轴依次贯穿两所述转向转换器，所述驱动电机带动所述驱动轴旋转，并依次驱动两所述转向转换器和连杆机构旋转，使所述仿形装置和切割装置在竖直面上同步执行仿形和切割动作。

两所述转向转换器包括一齿轮箱，所述齿轮箱的外侧面上成型一与所述第一滑轨滑动配合的滑槽，所述齿轮箱的内部设有转向齿轮组，所述驱动轴和连杆机构分别与所述转向齿轮组形成齿轮传动啮合。

所述转向齿轮组包括套置于所述驱动轴上的第一锥齿轮、两水平设置的第二锥齿轮和第三锥齿轮、及套置于所述连杆机构上的第四锥齿轮，所述第二锥齿轮和第三锥齿轮通过连接轴连接，所述第一锥齿轮与所述第二锥齿轮形成齿轮传动啮合，所述第三锥齿轮与所述第四锥齿轮形成齿轮传动啮合。

所述连杆机构包括驱动杆、连杆和执行杆，所述连杆的两端分别与所述驱动杆的一端及执行杆的一端垂直固定连接，所述第四锥齿轮套置固定于所述驱动杆的一端。

所述旋转横梁的两端还固定有支撑装置，所述支撑装置包括支撑座、推杆和固定连接两所述推杆自由端的连接杆，所述驱动杆的另一端通过万向支撑杆与所述连接杆形成滑动连接，所述推杆与所述支撑座形成滑动连接。

所述旋转横梁的两端还设有用于驱动所述推杆前后滑动的第二驱动装置。

所述第二驱动装置为一发条弹簧，其一端与所述推杆连接。

所述旋转横梁的一侧面上设有一固定板，所述固定板与所述升降机构可拆卸固定连接。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

A.本实用新型在立柱支撑和旋转横梁上设置了水平的仿形装置和切割装置，仿形装置和切割装置在第一驱动装置的驱动作用下，在与水平方向垂直的方向上实现了边仿形边切割，可以满足对卧式压力容器上的椭圆封头或其它球面封头进行开孔处理，对于椭圆封头只需仿形装置的仿形部分与切割装置的切割部分对称于椭圆封头的中心线即可，使仿形与切割距离较近，大大提高切割精度。

B.在仿形装置和切割装置中分别包含转向转换器和连杆机构，通过驱动轴旋转带动转向转换器，从而带动连杆机构旋转实现仿形和切割。通过转向转换器可以使驱动轴的旋转运动转换成连杆机构在竖直面上的旋转运动，从而实现了对切割对象的侧面开孔，大大提高了对卧式压力容器等弧形封头的开孔精度及切割效率。

C.本实用新型通过改变转向齿轮组中的第三锥齿轮与第四锥齿轮间的啮合方位，可以实现仿形与切割的同向和镜像，适合不同直径椭圆封头的开孔，尤其适合于直径超过2米的大型封头的仿形切割。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所提供的仿形火焰切割机切割椭圆形封头状态示意图；

图2是本实用新型所提供的仿形火焰切割机整体结构示意图；

图3是图2中的旋转横梁、驱动装置、支撑装置和连杆机构连接示意图；

图4是图3中的不带有齿轮箱的结构连接示意图；

图5是转向转换器与驱动轴和驱动杆连接示意图；

图6是本实用新型所提供的另一种仿形火焰切割封头时的切割状态示意图；

图7是本实用新型所提供的仿形火焰切割圆筒时的切割状态示意图。

图中标识如下：

1-立柱支撑；2-旋转横梁；3-升降机构；4-第一滑轨；5-第一驱动装置，51-驱动电机，52-驱动轴；6-仿形装置；7-切割装置；8-底座；9-第二滑轨；10-转向转换器101-齿轮箱，1011-下齿轮箱，1012-上齿轮箱，102-滑槽，103-转向齿轮组，1031-第一锥齿轮，1032-第二锥齿轮，1033-第三锥齿轮，1034-第四锥齿轮；20-连杆机构，201-驱动杆，202-连杆，203-执行杆；30-连接轴；40-支撑装置，401-支撑座，402-推杆，403-连接杆；50-万向支撑杆；60-第二驱动装置；70-固定板；80-封头；90-筒体。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种机械式仿形火焰切割机，包括立柱支撑1和旋转横梁2，旋转横梁2通过升降机构3与立柱支撑1呈上下滑动连接，旋转横梁2上设有与其平行设置的第一滑轨4、第一驱动装置5、及水平设置的仿形装置6和切割装置7，仿形装置6和切割装置7分别与第一滑轨4形成滑动连接，仿形装置6和切割装置7可沿着第一滑轨4滑动，需要调节其位置时，即可对其进行调节，然后锁定即可。第一驱动装置5分别与仿形装置6和切割装置7形成驱动连接，第一驱动装置5可以同步驱动仿形装置6和切割装置7执行同向旋转或镜像旋转，实现边仿形边切割的操作过程，由于仿形装置和切割装置7均采用水平设置，可以从侧面对筒体或封头进行快速开孔切割，如图6和图7所示，其中图6是通过将旋转横梁旋转90度，呈竖直状态，再从封头的侧面进行操作，操作方便，切割效率高。

如图3所示，本实用新型还在旋转横梁2的一侧面上设有一固定板70，固定板70与升降机构3可拆卸固定连接。图1中旋转横梁与立柱支撑保持垂直设置，即旋转横梁为水平设置状态。当将固定板70与升降机构3拆卸后，直接将旋转横梁旋转90度，形成图6所示状态，然后再将固定板70与升降机构固定，其仿形与切割的方位转动了90度，使其适合不同的切割场景。

为了方便立柱支撑1的前后移动，方便调节进给量，在装置上还包括一底座8，在底座8上设有第二滑轨9，立柱支撑1垂直设置于底座8上，且与第二滑轨9形成滑动连接。在调节前后进给量时，可以通过推动立柱支撑1使其前后移动，调节好后再将立柱支撑的位置进行固定，即可完成立柱支撑1位置的调整。

如图1所示，本实用新型中的仿形装置6和切割装置7上分别包括一转向转换器10和与转向转换器10形成旋转连接的连杆机构20，两转向转换器10与第一滑轨4成滑动连接；如图2和图3所示，第一驱动装置5包括驱动电机51和与第一滑轨4平行设置的驱动轴52，驱动轴的两端分别通过轴承座设置在旋转横梁的两端，驱动轴52依次贯穿两转向转换器10，驱动电机51带动驱动轴52旋转，并依次驱动两转向转换器10和连杆机构20旋转，使仿形装置6和切割装置7在竖直面上同步执行仿形和切割动作。

其中的两套转向转换器10中的每套转向转换器包括一齿轮箱101，在齿轮箱101的外侧面上成型一与第一滑轨4滑动配合的滑槽102，如图5所示，滑槽卡接在第一滑轨4上，使齿轮箱101沿着第一滑轨滑动，齿轮箱101的内部设有转向齿轮组103，驱动轴52和连杆机构20分别与转向齿轮组103形成齿轮传动啮合。这里需要说明的齿轮箱101优选采用两部分组成，包括下齿轮箱1011和上齿轮箱1012。

如图3和图4所示，转向齿轮组103包括套置于驱动轴52上的第一锥齿轮1031、两水平设置的第二锥齿轮1032和第三锥齿轮1033、及套置于连杆机构20上的第四锥齿轮1034，第二锥齿轮1032和第三锥齿轮1033通过连接轴30连接，第一锥齿轮1031与第二锥齿轮1032形成齿轮传动啮合，第三锥齿轮1033与第四锥齿轮1034形成齿轮传动啮合。其中的第一锥齿轮1031和第二锥齿轮1032位于下齿轮箱1011中，第三锥齿轮1033和第四锥齿轮1034位于上齿轮箱1012中，上齿轮箱1012和下齿轮箱1011通过法兰盘联接。

具体的传动过程如下：

驱动轴旋转带动第一锥齿轮1031旋转，第一锥齿轮1031与第二锥齿轮1032啮合传动，同时带动连接轴30旋转，连接轴30同步带动位于其另一端第三锥齿轮1033旋转，由于第四锥齿轮1034与第三锥齿轮1033啮合，第四锥齿轮1034旋转会带动驱动杆201旋转，这样驱动杆201就带动整个连杆机构进行旋转。通过设置第三锥齿轮1033与第三锥齿轮1034之间的相对位置，可以实现两连杆机构的同向或镜像旋转，即仿形装置与切割装置的同向或镜像动作。

本实用新型中的连杆机构20优选包括驱动杆201、连杆202和执行杆203，如图4所示，在连杆202的两端分别与驱动杆201的一端及执行杆203的一端垂直固定连接，第四锥齿轮1034套置固定于驱动杆201的一端，第四锥齿轮1034的旋转会带动驱动杆201的旋转。

当然，本实用新型从另一方面调节仿形装置和切割装置的进给量，同时也起到稳固仿形装置和切割装置的作用。如图3所示，在旋转横梁2的两端还固定有支撑装置40，支撑装置40包括支撑座401、推杆402和固定连接两推杆402自由端的连接杆403，驱动杆201的另一端通过万向支撑杆50与连接杆403形成垂直连接，万向支撑杆50的一端套置于连接杆403上，万向支撑杆50的另一端与驱动杆201固定连接，驱动杆可以与万向支撑杆50形成万向连接，推杆402与支撑座401形成滑动连接，推杆402可以沿着支撑座401呈伸缩滑动。为了方便对驱动杆位置的调节，在旋转横梁2的两端还设有用于驱动推杆402前后滑动的第二驱动装置60。这里的第二驱动装置60优选为发条弹簧，其一端与推杆402连接，通过发条弹簧对推杆402的拉力，可以使推杆沿着支撑座401移动，同时驱动杆也会沿着第四锥齿轮滑动，从而使驱动杆带动整个连杆机构完成仿形和切割进给量的调节。

当把切割装置中的切割部分更换成焊接组件时，可以实现边仿形和边焊接，大大提高对此类孔的开孔或焊接效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。