一种轨梁火焰切割装置及切割方法_2

文档序号:9498103阅读:来源:国知局
燃气供应系统和废料回收装置,移动式切割小车系统由设置在轨梁辊道1前方的小车轨道2和小车轨道2上的小车3组成,小车3上安装有火焰切割枪4 ;燃气供应系统包括通过不锈钢管连接的燃气发生器5和安全柜6,安全柜6通过软管连接至小车3上的火焰切割枪4 ;废料回收装置包括斜溜槽7和废料筐8,斜溜槽7设置在轨梁辊道1正下方,废料筐8位于斜溜槽7的斜面末端正下方。
[0031]火焰切割包括以烷类气体在内的其他气体火焰切割,下面以氢氧焰切割举例,氢氧发生器产出氢氧混合气通过无缝不锈钢管输送至安全柜,安全柜由对应数量的湿式阻火器构成,防止氢氧混合气回火。氢氧气从安全柜出来后进入断火节能装置,断火节能装置起到氢氧气随产随用正常切割时供给燃气保证切割,切割间隙时切断燃气供给起到节能降耗的作用。最终氢氧混合气进入割枪进行切割。
[0032]轨梁火焰切割装置还包括光电感应系统,该光电感应系统包括安装在小车上的光电感应器9和安装在轨梁辊道上的信号发射器10,所述的光电感应器9连接一个PLC控制器11,PLC控制器11可以设置在小车3上随小车移动,也可以设置在整个装置外的一个固定地点,该PLC控制器11联接控制着小车3的动力驱动电机,通过电缆连接或者无线电控制的方式联接。
[0033]移动式切割小车由PLC控制器11控制,PLC控制器11分别控制切割小车的行走、定位、切割等。当给PLC控制器11 一个脉冲信号,PLC控制器11反馈给小车电机,随之小车进行相应的前后左右运动。在小车行走途中PLC控制器11同时对光电感应器9也进行命令控制,一旦光电感应器9触碰到轨梁轨道指定位置设定的信号发射器10时,反馈信号给PLC控制器11,小车行走定位阶段完成。在小车行走定位阶段完成后PLC控制器11向小车发出指令,小车上的上火焰切割枪4开始预热,当预热时间到达设定值后开始切割,这一切均可以用PLC控制器11控制实现。
[0034]移动式切割小车采用PLC控制器11,精确定位轨梁定尺长度;并采用光电感应技术,保证切割点及氢氧焰预热点的精确定位。通过光电感应技术使得小车上的火焰切割枪4移动到指定定尺位置,火焰切割枪4电磁阀开启燃气通道,割枪点燃,进行轨梁钢坯边缘预热,预热时间达到后,打开切割氧气通道,割枪开始切割工作。(其实最主要就是在小车割枪上增加一个光电感应器,起到钢坯边缘定位作用,信号给到PLC控制器11,控制小车的运动方向。感应器安装位置就是与割枪方向一致朝下,保证割枪圆心对着钢坯边缘。)
实施例2:
本实施例对小车3的具体结构和小车3与轨梁辊道1的具体分布进行说明,如图3、4、5所示,本实施例中,小车2包括车轮、车架和车架上的动力驱动电机,车架上还固定着第一伸缩体12,所述第一伸缩体12水平设置且垂直于轨梁辊道1的辊道方向,第一伸缩体12端部连接着第二伸缩体13,所述的第二伸缩体13竖直设置且垂直于轨梁辊道1的辊道方向,第二伸缩体13的端部安装着火焰切割枪4。
[0035]小车3在小车轨道2上的移动主要由切割小车动力驱动电机完成,火焰切割枪4有三个自由度,分别是平行于轨梁轨道1的第一自由度、水平方向且垂直于轨梁辊道1方向的第二自由度以及竖直方向且垂直于轨梁辊道1的辊道方向的第三自由度。
[0036]当PLC控制器11给出边缘记忆信号,小车3主体开沿着平行钢坯方向移动寻找边缘记忆,光电感应器9的红外线感应装置一旦感应到边缘记忆点的信号发射器10的信号,则第一个自由度完成;PLC控制器11接收到第一个自由度限位完成,按照我们设置的时间第一伸缩体12开始沿着垂直钢坯的方向在水平方向移动寻找预热点,此时第二个自由度完成;第二伸缩体13沿着垂直钢坯的方向在竖直方向移动调节火焰切割枪4满足切割,此时第三个自由度完成。
[0037]要实现第一伸缩体12和第二伸缩体13的伸缩,由多种原理可以实现,最主要的是机械传动、电动和液动或气动。
[0038]比如,第一伸缩体12和第二伸缩体13是涡杆,小车3上安装第一涡轮,第一伸缩体12与第一涡轮配合安装,第一伸缩体12末端装有第二涡轮,第二伸缩体13与第二涡轮配合安装,在这里,通过简单的涡轮涡杆结构,便能实现第一伸缩体12和第二伸缩体13的伸缩,小车3的动力驱动电机通过分别驱动两个涡轮来控制第一伸缩体12和第二伸缩体13动作。
[0039]同样的,还有一些其他的机械结构,比如齿轮和齿轮轴的配合传动等,均可以代替涡轮涡杆结构实现伸缩功能,在这里不一一罗列。
[0040]又比如,第一伸缩体12和第二伸缩体13是液压缸,小车3上安装液压栗,由小车3的动力驱动电机通过液压栗分别控制第一伸缩体12和第二伸缩体13动作,这是一套简单的液压控制系统,在此不做赘述,同理,采用气动的方式也可实现。
[0041]又比如,第一伸缩体12和第二伸缩体13是由小车3的动力驱动电机控制的电动伸缩缸体。此套结构是常见的电动驱动伸缩的结构,属于常见的电动控制,原理在此也不赘述。
[0042]实施例3:
斜溜槽7为钢板铺设而成的斜面,钢板边缘带有限位挡板防止废钢向两边滑落;废料筐8下方设有筐体轨道,废料筐8坐在筐体轨道上,废料筐8两侧还设置有吊耳。
[0043]斜溜槽7放置在轨梁轨道基坑正下方,这样一来保证每个切割断面都能准确的掉落在斜溜槽7内方便回收。废料筐8放置在斜溜槽7下斜面末端保证每个通过斜溜槽7滑落的废断面都能滑落到废料筐8内。当废料筐8容积满负荷后,操作电机让废料筐8沿着预敷设的筐体轨道移动到行吊起吊范围内,通过吊耳起吊更换新的废料筐8。
[0044]实施例4:
小车3有三个,分别为切头小车、切尾小车和中破小车,三个小车3分别连接独立的燃气供应系统,分别进行轨梁切头、切尾和中段的定位和切割。
[0045]安全柜6是由多个湿式阻火器串接构成的,燃气供应系统还包括断火节能器和能源介质箱14,安全柜6通过不锈钢管连接断火节能器后连接至能源介质箱14,然后能源介质箱14通过软管连接至火焰切割枪4。燃气供应系统为氢氧发生器供应系统,燃气发生器5为氢氧发生器。能源介质箱14由燃气主管道(氢氧混合气、高压氧、助剂管道)、减压阀、压力表、控制系统等构成,氢氧混合气也可不进能源介质箱14直接接至切割小车燃气供给节点。高压氧和助剂通过能源介质箱14分成所需要的分数,分别通过无缝不锈钢管接至燃气节点,最后通过软管从燃气节点分别向每个小车的切割抢上连接氢氧混合气、高压氧、助剂、冷却水实现氢氧焰切割功能。
[0046]氢氧发生器供应系统设置独立的设备放置室,根据切割小车的数量、氢氧发生器型号和轨梁坯型等确定氢氧发生器的台数,本实施例是一台切割小车两台氢氧发生器设备,另外备用一台设备。制造的氢氧混合气通过金属硬管连接到能源介质箱进14行压力和流量调控,然后输送至切割小车3上进行切割作业。
[0047]切割工艺流程包括以下步骤:
(1)移动式切割小车系统启动,所有控制仪表和切割小车3状态正常,钢坯通过轨梁辊道1运送至切割作业区域后停止前进,PLC控制器11控制切头小车和中段小车移动至轨梁切头和中段的指定位置,并通过光电感应器9进行准确定位;
(2)小车3通过光电感应器9定位准确后,启动小车3上的火焰切割枪4,燃气供应系统供应火焰切割枪4进行预热和切割作业;切割作业完成后,控制火焰切割枪4停止工作,火焰关闭;
(3)轨梁在轨梁辊道1运输至切尾工段,PLC控制器11控制切尾小车移动至轨梁切尾指定位置,同时启动火焰切割枪4,进行预热和切割作业,切割完成后,控制火焰切割枪4停止工作,氢氧焰关闭;
(4)单根轨梁所有切割工序完成,进行下一根轨梁切割作业,切割小车重复相同工作。
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