一种圆管切割装置的制作方法

一种圆管切割装置，属于圆管的切割加工装置领域。

背景技术：

目前，在各种管路安装施工时，需要根据施工需要裁切不同长度的圆钢管，而现有的切割方式有以下几种：一是采用比较传统的锯条锯弓等工具进行手工锯切，将圆管锯断，虽然此方法比较简单易操作，但是锯切速度慢，费时费力且锯条容易折断，圆管的锯口也不够平整，很难做到一个比较平整且高效的切断效果；二是采用小型的锯割机将圆管锯断，圆管不动，圆锯片做回转和直线运动，此种方法锯切噪声大，刀具行程长，圆管型材断口斜度较大，毛刺飞边往往不达标，还需要再次打磨，且锯割机的锯片寿命也比较短，不适合数量较短的圆管切割工作；三是采用较大型的锯切机锯割圆管，一般是圆管旋转，刀具做直线运动将圆管切断，由于这种设备体积较大，操作复杂，对圆管型材的要求也高，成本较大，性价比较低。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种传动与控制系统结构简单易操作、生产效率较高、切口质量好、通用性强的圆管切割装置，解决手工锯割圆管以及小型锯割机切割费时费力、噪声大、锯口质量差以及大型数控锯切机传动和控制系统复杂、体积庞大、安装使用不便等问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该圆管切割装置，其特征在于：包括刀具驱动单元、齿轮传动单元、铰链座板、切割单元、偏心底座、回转盘以及回转驱动单元，其中刀具驱动单元与齿轮传动单元连接并驱动其转动，齿轮传动单元设置在铰链座板上，回转驱动单元设置在回转盘后端并带动回转盘转动，偏心底座径向滑动设置在回转盘上，回转盘上设有调节偏心底座位置的调节机构，切割单元转动设置在偏心底座上，切割单元与齿轮传动单元相连。

优选的，所述的刀具驱动单元包括驱动电机和联轴器，驱动电机与联轴器同轴转动，联轴器与齿轮传动单元相连，铰链座板的一端安装在联轴器的半轴上，铰链座板的另一端设置在偏心底座上。

优选的，所述的齿轮传动单元包括依次啮合的第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮、第四传动齿轮以及转动齿轮，所述的铰链座板包括第一铰链座板和第二铰链座板，第一传动齿轮安装在联轴器的半轴上，第一传动齿轮、第二传动轮、第三传动齿轮设置在第一铰链座板上，第三传动齿轮、第四传动齿轮和转动齿轮设置在第二铰链座板上，转动齿轮设置在偏心底座上，切割单元与转动齿轮固定连接。

优选的，所述的切割单元包括切割刀具以及环形刀座，切割刀具可拆卸的安装在环形刀座内部，环形刀座设置在转动齿轮的前端，环形刀座与齿轮传动单元连接，切割刀具中设置有切割刀头。

优选的，所述的切割刀具内侧均匀分布有三排切割刀头，每排有三个切割刀头，切割刀头呈三角形，一角为刀头，设置在切割刀具内侧外部，其余两角固定于切割刀具内侧内部。

优选的，所述的调节机构为设置在回转盘槽型导轨中的调节丝杠，调节丝杠转动设置于回转盘内，偏心底座螺纹连接于调节丝杠上。

优选的，所述的回转驱动单元包括蜗杆减速电机、v带主动轮以及v带从动轮，v带主动轮设置在蜗杆减速电机的转动轴上，v带主动轮与v带从动轮通过v带连接，v带从动轮设置在回转盘的转动轴上，并带动回转盘转动。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、本圆管切割装置采用了安装在铰链四杆机构上的齿轮传动，传动链短，装置结构紧凑，相对体积较小，便于安装调试。

2、本装置在运行时，将圆管固定不动，通过高速旋转的切割刀具同时配合切割刀具中心绕圆管中心的偏心转动，进而将圆管切断，经过本装置切断的圆管切口平整光洁，毛刺飞边较少，圆管断口质量较好，减少切断后打磨的工序，生产效率高。

3、在对不同尺寸圆管进行切割时，可以根据圆管型材的尺寸，调整偏心底座的位置，选择合适的偏心距，满足切割不同尺寸圆管的需求，对型材的通用性较强。

4、本装置利用齿轮传动单元和铰链座板组成铰链四杆机构实现圆管的切割，其传动结构简单便捷，切割效果好。

附图说明

图1为该圆管切割装置的结构示意图。

图2为切割单元的正视图。

图3是齿轮传动单元的原理示意图。

图中：1、驱动电机2、联轴器3、第一传动齿轮4、第二传动齿轮5、第三传动齿轮6、第四传动齿轮7、转动齿轮8、铰链座板801、第一铰链座板802、第二铰链座板9、圆管10、切割刀具1001切割刀头11、环形刀座12、调节丝杠13、偏心底座14、回转盘15、v带从动轮16、v带主动轮17、蜗杆减速电机。

具体实施方式

图1~3是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~3对本实用新型做进一步说明。

一种圆管切割装置，包括驱动单元、齿轮传动单元、铰链座板8、切割单元、偏心底座13、回转盘14以及回转驱动单元，其中驱动单元驱动齿轮传动单元转动，齿轮传动单元设置在铰链座板8上并带动切割单元转动，回转驱动单元设置在回转盘14后端并带动回转盘14转动，偏心底座13设置在回转盘14的槽型导轨中，并通过设置在槽型导轨中的调节丝杠12对偏心底座13进行位置调节，切割单元设置在偏心底座13的转动轴上。本圆管切割装置通过齿轮传动单元由驱动单元提供动力带动切割单元旋转，并通过调节回转盘14上偏心底座13的位置选择合适的偏心距离从而满足切割各种不同尺寸的圆管9，利用偏心底座13、齿轮传动单元、铰链座板8组成的铰链四杆机构实现最终的切割工作。

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明，然而熟悉本领域的人们应当了解，在这里结合附图给出的详细说明是为了更好的解释，本实用新型的结构必然超出了有限的这些实施例，而对于一些等同替换方案或常见手段，本文不再做详细叙述，但仍属于本申请的保护范围。

参照图1，本装置的驱动单元包括驱动电机1和与之同轴转动的联轴器2，在驱动单元的输出部分连接齿轮传动单元，齿轮传动单元包括第一传动齿轮3、第二传动齿轮4、第三传动齿轮5、第四传动齿轮6以及转动齿轮7，第一传动齿轮3安装在联轴器2的半轴上，第一传动齿轮3、第二传动齿轮4、第三传动齿轮5、第四传动齿轮6以及转动齿轮7安装在铰链座板8上，铰链座板8的一端安装在联轴器2的半轴上，另一端连接在偏心底座13的转动轴上；回转驱动单元包括蜗杆减速电机17、v带主动轮16、v带从动轮15，其中蜗杆减速电机17带动v带主动轮16同轴转动，v带主动轮16通过v带带动v带从动轮15转动，v带从动轮15带动回转盘14与v带从动轮15同轴转动，圆管9与回转盘14同轴放置，在回转盘14上开设有槽型导轨，偏心底座13设置在槽型导轨中并通过调节丝杠12调节偏心底座13的位置，偏心底座13通过螺纹连接在调节丝杠12上，调节丝杠12转动设置在回转盘14内，偏心底座13上连接设置切割单元，切割单元包括转动齿轮7、环形刀座11以及切割刀具10，转动齿轮7设置在偏心底座13的转动轴上，转动齿轮7的上部固定设置有环形刀座11，环形刀座11内部固定设置有切割刀具10，切割刀具10上分布有九个切割刀齿，转动齿轮7、环形刀座11以及切割刀具10同轴同时转动，齿轮传动单元和铰链座板8带动转动齿轮7高速旋转，从而带动环形刀座11以及切割刀具10高速旋转。

参照图2，切割单元包括切割刀具10和环形刀座11，切割刀具10可拆卸的安装在环形刀座11内部，在切割刀具10内侧均匀分布有三排切割刀头1001，每排有三个切割刀头1001，切割刀头1001呈三角形，一角为刀头，设置在切割刀具10内侧外部，其余两角固定于切割刀具10内侧内部，九个切割刀头1001可以均匀的切割圆管9，并具备良好的散热效果，切削温度低，刀具耐用度高；在切割圆管的初始状态下，圆管9、回转盘14、切割刀具10同圆心设置，圆管9圆心为o，切割刀具10的中心为o1，然后根据圆管9的尺寸、外径、壁厚计算偏心距e，偏心距e的大小要略大于圆管9的半径加壁厚，再转动调节丝杠12对偏心底座13进行位置调节，由于环形刀座11、切割刀具以及转动齿轮7均固定连接在偏心底座13上，所以以上所述部件均与偏心底座13一起移动距离e，此时切割刀具10的中心为o1，同一种规格尺寸的圆管9调整一次即可，不同规格尺寸的圆管9需要重新调整。

参照图3，本装置的齿轮传动原理如下，铰链座板8包括第一铰链座板801和第二铰链座板802，第一传动齿轮3、第二传动齿轮4、第三传动齿轮5设置在第一铰链座板801上，第三传动齿轮5、第四传动齿轮6和转动齿轮7设置在第二铰链座板802上，转动齿轮7设置在偏心底座13上，在转动齿轮7上设置有切割单元；回转盘14和圆管9的回转中心为o，切割刀具10和转动齿轮7的旋转中心为o1，两个中心的距离为偏心距e，第一传动齿轮3的旋转中心为o3，第三传动齿轮5的旋转中心为o2，此时根据原理图可知由o-o1、o1-o2、o2-o3、o3-o组成了一个铰链四杆机构，其中o-o1为曲柄，进行旋转运动，o2-o3为摇杆，进行往复摆动，曲柄o-o1旋转一圈，摇杆o2-o3往复摆动一次，此时切割刀具10完成圆管9的切割工作。

使用时，根据圆管9的尺寸和规格计算出偏心距e，偏心距e应大于圆管9的半径加壁厚，并将圆管9固定在回转盘14的中心部位，再通过调节丝杠12调整偏心底座13的位置，即移动距离e，然后启动驱动电机1，驱动电机1驱动联轴器2转动，从而带动齿轮传动单元工作，此时第一传动齿轮3旋转，带动第二传动齿轮4、第三传动齿轮5、第四传动齿轮6以及转动齿轮7高速旋转，转动齿轮7带动环形刀座11和切割刀具10高速旋转，回转驱动单元也开始工作，蜗杆减速电机17带动v带主动轮16转动，v带主动轮16通过v带带动v带从动轮15转动，从而带动回转盘14以与转动齿轮7旋转方向相反的方向低速转动，由于偏心底座13的中心与回转盘14的中心存在偏心距e，所以偏心底座13在回转盘14中做偏心转动，转动齿轮7、环形刀座11以及切割刀具10均与回转盘14做偏心转动，回转盘14的中心o与切割刀具10的中心o1的距离为e，此时在第一铰链座板801和第二铰链座板802的作用下，第一传动齿轮3、第二传动齿轮4、第三传动齿轮5、第四传动齿轮6以及转动齿轮7和圆管9就组成了一个曲柄摇杆机构，即第一传动齿轮3的中心o3、第三传动齿轮5的中心o2、切割刀具10的中心o1以及圆管9和回转盘14的中心o就以o-o1、o1-o2、o2-o3、o3-o组成一个铰链四杆机构，o-o1为曲柄，进行旋转运动，o2-o3为摇杆，进行往复摆动，曲柄o-o1旋转一圈，摇杆o2-o3往复摆动一次，此时切割刀具10就完成了圆管9的切割工作。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。