钢板切割用辅助装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及钢板切割技术领域，尤其涉及一种钢板切割用辅助装置。


背景技术：

[0002]
在钢结构制造安装过程中，根据设计图纸对钢板材料的切割是必须环节，通常是采用数控自动切割机床、半自动切割机先对零件进行切割和开坡口等处理后，再进行装配。而对于一些超宽、超长等大型构件，或现场条件不确定的情况下，常常需要对构件尺寸预留余量，这部分余量是在工厂或现场预拼装、现场安装环节中再予以切割，但这时无法使用数控自动切割机床、半自动切割机也仅适用于方便操作的横位切割，而对于其它方位，如对于竖位、仰位、斜位等的切割完全无能为力。而且自动、半自动切割设备都需要配电工作，但野外、高空钢板结构安装不便于进行配电。
[0003]
而现有的手工切割受限于工人技术水平，手工切割及开坡口容易造成切割边缘线形偏差大、表面成型差、坡口角度偏差等问题，甚至造成母材损伤。这对后续的焊接质量造成极大影响，直接影响焊接合格率。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型解决的技术问题是提供一种可实现对横、斜、竖、仰位等各种方位的钢板切割的用于钢板切割的钢板切割辅助装置，同时相对于手工切割而言能够解决切割边缘线形偏差、表面成型差、坡口角度偏差等问题。
[0005]
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：钢板切割用辅助装置，包括固定装置、行走轨道、行走机构和切割枪头固定装置；
[0006]
固定装置设置有两个，两个固定装置沿行走轨道的走向间隔分布设置，每个固定装置通过连接件能够沿行走轨道的走向移动调节地安装在行走轨道上；
[0007]
行走机构为能够沿行走轨道移动地安装在行走轨道上，且位于两个固定装置之间；行走机构包括一块固定板，在固定板上设置有垂直于行走轨道方向的滑槽；
[0008]
切割枪头固定装置包括一块l形连接板、圆形套筒、第一拧紧把手、切割枪头固定环、调节柄和三个第二拧紧把手；l形连接板的其中一侧板与固定板相贴配合，并且在该侧板上设置有一与滑槽的走向一致的调节长孔，通过该调节长孔由一颗锁紧螺栓将l形连接板以能够沿滑槽滑动调节地安装在固定板上；l形连接板另一侧板的边沿固定连接圆形套筒，调节柄的一端活动地插入到圆形套筒内，调节柄的另一端与切割枪头固定环固定连接，三个第二拧紧把手沿切割枪头固定环的周向间隔分布地安装在切割枪头固定环上，并且三个第二拧紧把手的内端伸入至切割枪头固定环的内部区域后组成夹紧区域；第一拧紧把手设置于圆形套筒上，并且第一拧紧把手的内端伸入至圆形套筒内后与调节柄能够抵紧配合。
[0009]
进一步的是：行走轨道为方形钢管，且方形钢管的其中一对角线呈竖向设置；行走机构包括四套轴承组件，其中两套轴承组件设置于行走轨道上半部且沿行走轨道的走向间
隔分布设置，另外两套轴承组件设置于行走轨道下半部且与上半部对应的两套轴承组件呈镜像对称设置；每套轴承组件中包含两个轴承、一个制动片、五个螺母和一根螺杆，螺杆通过其中一个螺母与螺杆的端帽被夹紧安装在固定板的安装长孔处；另外四个螺母依次套设在螺杆上，并将两个轴承和制动片依次夹紧固定连接到螺杆上；其中每组轴承组件中的两个轴承的滚动面分别与方形钢管上半部或者下半部所对应的左右两侧的两个外壁面滚动配合；制动片通过折弯延伸后从同套轴承组件内的两个轴承的滚动面的外围经过并形成制动端，在制动片上朝向对应的两个轴承的滚动面分别设置有制动凸块，相对于行走轨道呈上下镜像对称的两套轴承组件内的两个制动片的制动端之间通过一根制动螺杆连接，在制动螺杆上设置有能够调节的制动螺母，通过该制动螺母的调节能够调节该两个制动片之间的距离以实现对两套轴承组件内的各轴承的制动松紧程度。
[0010]
进一步的是：连接件包括连接杆、滑动套筒和顶紧螺栓，连接杆的一端与固定装置连接，连接杆的另一端与滑动套筒连接，滑动套筒为活动地套设在行走轨道上，顶紧螺栓安装在滑动套筒上，并且顶紧螺栓的内端伸入至滑动套筒内后与行走轨道能够抵紧配合。
[0011]
进一步的是：顶紧螺栓上设置有把手。
[0012]
进一步的是：固定装置为开关式磁力座。
[0013]
进一步的是：三个第二拧紧把手沿切割枪头固定环的周向等角度间隔的分布设置，即相邻两个第二拧紧把手之间的夹角为120
°
。
[0014]
进一步的是：滑槽有两块间隔平行设置的方钢之间形成，l形连接板的其中一侧板活动地放置在两块方钢之间。
[0015]
进一步的是：还包括一根定位钢针，该定位钢针的一端为能够插入到由三个第二拧紧把手的内端形成的夹紧区域内并被夹紧固定，定位钢针的另一端设置为针尖结构。
[0016]
本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的装置在使用时，切割枪头能够被固定在切割辅助装置上，切割时操作人员只需要控制切割速度，即只需要控制行走机构沿行走轨道的移动速度即可，降低了操作人员的劳动强度，并且显著提高了钢板的切割的直线度、坡口角度、切割面平整度等，能够显著减少切割缺陷，提高焊接合格率。而且，由于借助两个简易的固定装置进行整体的固定，因此可适用于横、斜、竖、仰位等各操作方位的钢板切割。因为，本实用新型所述的装置也无需配电，解决了野外、高空钢板安装需要为少量切割而进行配电的问题。
附图说明
[0017]
图1为本实用新型所述的钢板切割用辅助装置的三维立体示意图；
[0018]
图2为图1的俯视图；
[0019]
图3为图2的左侧示意图；
[0020]
图4为图2中的前侧示意图；
[0021]
图中标记为：固定装置11、连接杆21、滑动套筒22、顶紧螺栓23、行走轨道31、固定板41、安装长孔411、轴承42、一个制动片43、制动凸块431、螺母44、螺杆45、制动螺杆46、制动螺母461、方钢47、l形连接板51、调节长孔511、锁紧螺栓512、圆形套筒52、第一拧紧把手53、切割枪头固定环54、调节柄55、第二拧紧把手56、定位钢针57。
具体实施方式
[0022]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
[0023]
需要说明，若本实用新型中有涉及方向性指示用于，如上、下、左、右、前、后的方向、方位用语，是为了利于构件间相对位置联系的描述，非为相关构件、构件间位置关系的绝对位置特指，仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0024]
本实用新型所述的钢板切割用辅助装置，包括固定装置11、行走轨道31、行走机构和切割枪头固定装置；
[0025]
固定装置11设置有两个，两个固定装置11沿行走轨道31的走向间隔分布设置，每个固定装置11通过连接件能够沿行走轨道31的走向移动调节地安装在行走轨道31上；
[0026]
行走机构为能够沿行走轨道31移动地安装在行走轨道31上，且位于两个固定装置11之间；行走机构包括一块固定板41，在固定板41上设置有垂直于行走轨道31方向的滑槽；
[0027]
切割枪头固定装置包括一块l形连接板51、圆形套筒52、第一拧紧把手53、切割枪头固定环54、调节柄55和三个第二拧紧把手56；l形连接板51的其中一侧板与固定板41相贴配合，并且在该侧板上设置有一与滑槽的走向一致的调节长孔511，通过该调节长孔511由一颗锁紧螺栓512将l形连接板51以能够沿滑槽滑动调节地安装在固定板41上；l形连接板51另一侧板的边沿固定连接圆形套筒52，调节柄55的一端活动地插入到圆形套筒52内，调节柄55的另一端与切割枪头固定环54固定连接，三个第二拧紧把手56沿切割枪头固定环54的周向间隔分布地安装在切割枪头固定环54上，并且三个第二拧紧把手56的内端伸入至切割枪头固定环54的内部区域后组成夹紧区域；第一拧紧把手53设置于圆形套筒52上，并且第一拧紧把手53的内端伸入至圆形套筒52内后与调节柄55能够抵紧配合。
[0028]
其中，固定装置11通过连接件实现支撑行走轨道31以及安装于行走轨道31上的行走机构。更具体的，本实用新型中的连接件具体可包括连接杆21、滑动套筒22和顶紧螺栓23，连接杆21的一端与固定装置11连接，连接杆21的另一端与滑动套筒22连接，滑动套筒22为活动地套设在行走轨道31上，顶紧螺栓23安装在滑动套筒22上，并且顶紧螺栓23的内端伸入至滑动套筒22内后与行走轨道31能够抵紧配合。这样，可根据需要调节滑动套筒在行走轨道31上的位置，以调节固定装置11与行走轨道31的相对位置，以使得位于两个固定装置11之间的行走轨道31的长度满足后续切割操作时对行走机构的移动距离要求。调节时，只需要通过松开相应的顶紧螺栓23后，即可沿行走轨道31滑动对应的滑动套筒22，在将滑动套筒22滑动到所需位置后，再拧紧顶紧螺栓23以将滑动套筒22锁紧。更为具体的，为了便于调节顶紧螺栓23，进一步可再顶紧螺栓23上设置有把手。
[0029]
另外，对于固定装置11，本实用新型中优选设置其为开关式磁力座；该开关式磁力座为在固定装置11上设置相应的开关，通过该开关控制使得固定装置11产生磁吸作用或者关闭磁吸作用，进而在安装时实现快速、便捷地将其通过磁吸吸附方式固定到钢板上；同时也可方便需要时对固定装置11进行位置调节。具体的，上述开关式磁力座本身属于现有商品，如具体选用上海宣耀五金机电有限公司的型号为6t的开关式磁力座，该磁力座无需用电，使用方便，开关式磁力座尺寸为60*50*55mm。
[0030]
行走机构为用于沿行走轨道31移动，以带动安装于行走机构上的切割枪头固定装置，进而实现对安装于切割枪头固定装置上的切割枪头的移动，以使得切割枪头的移动切
割操作。具体的，为了使得行走机构以及行走轨道31整体的结构简洁，参照附图中所示，本实用新型中具体可设置行走轨道31为方形钢管，且方形钢管的其中一对角线呈竖向设置；同时设置行走机构包括四套轴承组件，其中两套轴承组件设置于行走轨道31上半部且沿行走轨道31的走向间隔分布设置，另外两套轴承组件设置于行走轨道31下半部且与上半部对应的两套轴承组件呈镜像对称设置；每套轴承组件中包含两个轴承42、一个制动片43、五个螺母44和一根螺杆45，螺杆45通过其中一个螺母44与螺杆45的端帽被夹紧安装在固定板41的安装长孔411处；另外四个螺母44依次套设在螺杆45上，并将两个轴承42和制动片43依次夹紧固定连接到螺杆45上；其中每组轴承组件中的两个轴承42的滚动面分别与方形钢管上半部或者下半部所对应的左右两侧的两个外壁面滚动配合；这样，通过上述四套轴承组件即可从行走轨道31的上、下部分别夹持主，以使得行走机构仅能够沿行走轨道31的走向移动；同时，制动片43通过折弯延伸后从同套轴承组件内的两个轴承42的滚动面的外围经过并形成制动端，在制动片43上朝向对应的两个轴承42的滚动面分别设置有制动凸块431，相对于行走轨道31呈上下镜像对称的两套轴承组件内的两个制动片43的制动端之间通过一根制动螺杆46连接，在制动螺杆46上设置有能够调节的制动螺母461，通过该制动螺母461的调节能够调节该两个制动片43之间的距离以实现对两套轴承组件内的各轴承42的制动松紧程度。即，通过设置制动片43能够实现对相应的轴承的摩擦制动，进而实现对行走机构在行走轨道31上行走的松紧程度实现调节控制。这样对于如竖向方向的钢板切割时，因行走轨道31的走向为竖向方向，此时可通过控制制动片43提高制动片43与相应的轴承42的滚动面之间的摩擦阻力，以抵消行走机构自身重力影响，避免行走机构容易因自身重力作用而直接、快速的沿行走轨道31下滑的情况发生。当然，对于如水平方向的钢板切割时，则可松开制动片43对相应轴承42的制动作用或者仅通过制动片43施加相对较松的制动作用，以更为容易的驱动行走机构的移动。
[0031]
本实用新型中的切割枪头固定装置是用于固定安装切割枪头的机构，以通过将切割枪头固定安装到切割枪头固定装置上，然后通过沿行走轨道31移动行走机构，进而带动切割枪头固定装置连同切割枪头移动，以实现切割操作。其中，通过在l形连接板51的相应侧板上设置有一与滑槽的走向一致的调节长孔511，通过该调节长孔511由一颗锁紧螺栓512将l形连接板51以能够沿滑槽滑动调节地安装在固定板41上。这样，即可通过该锁紧螺栓512实现l形连接板51安装到滑槽上的位置调节，进而最终实现对切割枪头与被切割钢板之间的间距调节。更为具体的，上述滑槽具体可通过两块间隔平行设置的方钢47之间形成，此时l形连接板51的其中一侧板活动地放置在两块方钢47之间即可，如附图1中所示；此时滑槽主要起到对l形连接板51的相应侧板的限位导向作用。
[0032]
另外，通过l形连接板51另一侧板的边沿固定连接圆形套筒52，调节柄55的一端活动地插入到圆形套筒52内，进而相对圆形套筒52转动调节调节柄55，并且调节到位后可通过相应的第一拧紧把手53将调节柄5锁定；这样既可实现对切割枪头固定环54的转动调节，即调节切割枪头固定环54的轴线方向；而由于切割枪头安装到切割枪头固定环54内时切割枪头的切割火焰方向大致与切割枪头固定环54的轴线方向同向设置，因此上述对切割枪头固定环54的调节实际为对切割枪头的切割火焰的方向调节，以最终调节钢板切割面相对于钢板表面的偏斜角度；如在对于钢板焊接坡口角度的切割时，即可通过上述调节柄5的转动调节实现。不失一般性，对于切割枪头固定环54实际可由一段相对较短的钢管所组成。
[0033]
另外，本实用新型中实现对切割枪头的夹紧固定，实际为由上述三个第二拧紧把手56实现。三个第二拧紧把手56具体可沿切割枪头固定环54的周向等角度间隔的分布设置，即相邻两个第二拧紧把手56之间的夹角为120
°
。并且每个第二拧紧把手56均是可通过拧紧使其内端为能够伸缩调节的伸入至切割枪头固定环54的内部区域，进而通过对第二拧紧把手56的调节，可由三个第二拧紧把手56的内端将安装到改为至的切割枪头夹紧以实现固定。
[0034]
另外，本实用新型中进一步还包括一根定位钢针57，该定位钢针57的一端为能够插入到由三个第二拧紧把手56的内端形成的夹紧区域内并被夹紧固定，定位钢针57的另一端设置为针尖结构。这样一来，在进行切割前，由于通常需要将本实用新型所述的钢板切割用辅助装置安装到需要被切割的钢板上，而为了提高安装精度，保证后续切割枪头进行切割时的切割精度，在安装切割枪头前，可先安装该定位钢针57到由三个第二拧紧把手56的内端形成的夹紧区域内以代替切割枪头，然后通过沿行走轨道31往复移动行走机构，以确认定位钢针57的针尖移动轨迹与钢板需要进行切割的切割线是否重合，若未重合则说明装置整体的安装位置还需要进一步调整，此时即可微调固定装置11在钢板上的固定位置，直至定位钢针57的针尖移动轨迹与切割线重合为止；之后，再拆卸定位钢针57，然后将切割枪头安装到定位钢针57拆卸前的位置处替换定位钢针；之后即可点火并进行实际的切割操作。由上述可见，通过设置定位钢针57，可以由定位钢针57预先对切割枪头的移动轨迹进行测试，以判断后续安装切割枪头后实际的切割轨迹是否与所需进行切割的切割线一致，以进一步提高切割的准确性和切割精度。
[0035]
不失一般性，定位钢针57上的插入到由三个第二拧紧把手56的内端形成的夹紧区域内的部位可进一步优选设置为与切割枪头上相应的需要插入到夹紧区域内的部位的尺寸保持一致；这样一来，拆卸定位钢针57后再安装切割枪头的过程中，对于三个第二拧紧把手56的调节尺寸将非常小，可进一步确保安装切割枪头后能够保持与定位钢针57的安装姿态基本一致，进而降低拆卸定位钢针57后再安装切割枪头的过程中对切割枪头安装精度的影响。具体的，定位钢针57上的插入到由三个第二拧紧把手56的内端形成的夹紧区域内的部位设置为与切割枪头上相应的部位的尺寸一致的圆柱体结构。
[0036]
下面本发明以钢箱桥梁现场对接口的腹板钢板竖位开坡口切割为例，具体实施步骤如下：
[0037]
a、对钢箱桥梁对接口处腹板应切割掉的部分进行尺寸确定，并用石笔或记号笔等划线工具画出所需进行切割的切割线；切割线划线时，应根据板厚以及坡口角度参数等进行综合确定。
[0038]
b、选取与上述钢板的切割线长度适合的行走轨道31并组装形成上述钢板切割用辅助装置；然后根据切割线调节固定装置11相对于行走轨道31的位置后将固定装置11锁紧固定在行走轨道31上；然后通过两个固定装置11将整个钢板切割用辅助装置初步固定安装到钢板上，并使行走轨道31与切割线的走向对应；安装时，可初步大致的调节两个固定装置11在钢板上的位置，以使得行走轨道31与上述切割线大致平行，并预测后续安装切割枪头后，切割枪头沿行走轨道31的移动轨迹大致与切割线走向一致。
[0039]
c、将一根定位钢针57同轴地安装到切割枪头固定环54内，其中定位钢针57的一端插入到由三个第二拧紧把手56的内端形成的夹紧区域内并被夹紧固定，定位钢针57的另一
端设置为针尖结构。
[0040]
d、根据钢板的坡口角度参数确定切割线所需的切割角度参数，然后调节调节柄55在圆形套筒52内的转动角度，使得定位钢针57的轴线方向与切割线所需的切割角度参数一致，这样在后续切割过程中才能保证切割面的倾斜角度满足坡口角度要求；同时，在该步骤中进一步通过调节l形连接板51在滑槽中的位置，使得定位钢针57的针尖靠近切割线；这样，才能更便于观察针尖的移动轨迹是否与切割线重合。
[0041]
e、沿行走轨道31往复移动行走机构，确认定位钢针57的针尖移动轨迹与切割线是否重合，若未重合则微调固定装置11在钢板上的固定位置，直至定位钢针57的针尖移动轨迹与切割线重合为止；该步骤的目的，则是在安装切割枪头进行实际切割前，通过预先安装定位钢针57以进行测试，进而验证整个切割辅助装置的安装位置精度，并结合测试情况对切割辅助装置的安装位置可进行微调。另外，在该步骤中，由于有调整固定装置11的情况，因此也可进一步再微调l形连接板51在滑槽中的位置，使得定位钢针57的针尖靠近切割线。
[0042]
f、拆卸定位钢针57，然后将切割枪头安装到定位钢针57拆卸前的位置处替换定位钢针；切割枪头替换定位钢针57时，应当尽量确保切割枪头的切割火焰方向大致与定位钢针57拆卸前的轴线一致，同时也是与大致与切割枪头固定环54的轴线一致，因为定位钢针57拆卸前的轴线应当基本保持与切割枪头固定环54的轴线共线设置。
[0043]
g、切割枪头点火对钢板进行切割，切割过程中沿行走轨道31移动行走机构，以使切割枪头沿切割线切割钢板，直至切割完成。当然，行走机构的移动速度应当根据切割的实际情况进行控制，具体可由操作人员进行实际控制。
[0044]
另外，由于上述示例中的腹板开坡口为在竖位上，行走机构在重力作用下，使用会比较吃力，且受到重力影响容易下滑，此时应调节相应的制动螺母461使得制动片43的制动块431与相应的轴承42的滚动面接触以产生摩擦制动阻力，防止行走机构自然下滑；同时在切割操作时，采用从上往下的切割操作较为舒适、方便。