一种用于切割小管径管材的无尘切管机的制作方法

本发明属于机械技术领域，涉及一种用于切割小管径管材的无尘切管机。

背景技术

目前，塑料管材以轻便、实用、环保、不易腐蚀等优势，在我国供水、排水、燃气以及市政公共工程领域等广泛应用。由于其轻便、接口处理容易、易于施工等优点倍受用户青睐。而其中的pvc管具有较好的抗性、抗压强度、流体阻力小、耐腐蚀性、耐药品性优良并具有良好的水密性等优点被广泛应用。近年来由于塑料管材的应用范围扩大，品种的增多以及质量的不断提高，对加工塑料管材的机械提出了更高的要求。

其中，现有技术中，针对大管径管材的切割加工，一般采用切管机进行切割；但是，针对小管径管材的切割加工，由于该类管材管径较小，现有切管机都因装夹和切割问题无法适用于小管径管材的切割加工；一般通过人工操作由电机和锯片组成的切割设备来旋转切割，在锯片旋转及与管材摩擦切断的过程中，不仅容易产生碎屑，而且很容易导致管口变形严重、毛刺大等问题，并且在切割过程中会产生锯末粉尘，这些对环境与人体健康都有一定的危害。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于切割小管径管材的无尘切管机，本发明解决的技术问题是如何实现小管径管材快速且高质量的自动切割。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种用于切割小管径管材的无尘切管机，包括机架和设在机架内的切割装置，其特征在于，所述切割装置包括与机架滑动连接且能够在驱动件一的驱动下移动的安装架，所述安装架上转动连接有呈筒状且内径大于管材外径的炮筒，所述炮筒在驱动件二的驱动下能够转动，所述炮筒的两端设有用于夹紧管材并使管材相对安装架固定不动的夹紧组件，所述炮筒上周向定位有滑动组件，所述滑动组件在驱动件三的驱动下能够沿着炮筒轴向滑动，所述炮筒的中段上固定有连接架，所述连接架的两端分别滑动连接有能够在炮筒直径方向滑动的刀架和滚轮架，所述刀架上转动连接有切刀片，所述滚轮架上转动连接有滚轮，所述炮筒的筒壁上具有贯通两侧筒壁的窗口，所述滑动组件与连接架之间设有导向结构，随着滑动组件的轴向滑动，所述导向结构能够使切刀片和滚轮沿着炮筒径向分别从炮筒的两侧进入窗口。

本用于切割小管径管材的无尘切管机与管材挤出机直接对接，能够实现小管径管材快速且高质量的自动切割，其工作原理如下：当管材经过挤出机挤出后从炮筒的一端进入，另一端穿出时，夹紧组件工作使管材夹紧，此时，管材相对安装架固定不同，由于挤出机不断的挤出管材，那么切割装置会随着管材的移动在机架上滑动，也就是说，此时管材挤出不间断，而管材与切割装置同步移动，在此过程中，炮筒在驱动件二的作用下转动，此时滑动组件、连接架、以及切刀片和滚轮均会随着炮筒一起转动，随后，滑动组件在驱动件三的驱动下进行进给动作，即滑动组件移动，在导向结构的作用下，刀架和滚轮架沿直径方向向炮筒移动进给，直至切刀片和滚轮进入炮筒的窗口内与管材接触，切刀片和滚轮随着绕着管材周向转动以及径向进给动作，以此实现对管材的环形切割；完成切割后，在挤出管材的推动下出料，然后驱动件一控制切割装置复位，驱动件三控制滑动组件、切刀片以及滚轮等部件复位，然后再重复上述过程进行下一次切割操作；通过以上结构设计的切管机，无需人工操作切割，不仅切割速度快，而且以上切刀片和滚轮配合环形切割的方式，不会对管口过度挤压，不会导致管口变形或者出现毛刺大的问题，切割质量好。

在上述的用于切割小管径管材的无尘切管机中，所述导向结构包括固定在滑动组件上的导向板一和导向板二，导向板一和导向板二位于炮筒的两侧且位于同一直径方向上，导向板一上具有相对炮筒轴线方向倾斜的导向槽一，导向板二上具有与导向槽一倾斜方向相反的导向槽二，切刀片转动连接在刀架的一端，刀架的另一端设有能够沿导向槽一滚动的导向轮一，滚轮转动连接在滚轮架的一端，滚轮架的另一端设有能够沿导向槽二滚动的导向轮二。作为替代，上述导向轮可以转动连接在导向板上，导向槽可以开设在刀架和滚轮架上；通过以上设计，滑动组件轴向移动时，由于导向槽一和导向槽二倾斜方向相反，那么导向轮一和导向轮二分别在导向槽一和导向槽二滚动时，就能控制刀架和滚轮架沿直径方向同步向炮筒移动进给，直至切刀片和滚轮进入炮筒的窗口内与管材接触，切刀片和滚轮随着绕着管材周向转动以及径向进给动作，以此实现对管材的环形切割。

在上述的用于切割小管径管材的无尘切管机中，所述导向板二上具有一段与炮筒轴线平行的导向槽三，所述导向槽三与导向槽二靠近炮筒的一端相接，所述导向轮二能够依次沿着导向槽二和导向槽三滚动。通过以上导向槽三的设计，使得滚轮在进给到适当位置后就不会再沿径向向内进给，从而使得滚轮在切割过程中能够为管材提供合适的压力，不会对管材造成过度挤压而导致管口变形，有利于提高管材的切割质量。

在上述的用于切割小管径管材的无尘切管机中，所述滑动组件包括套设在炮筒上的滑套，所述滑套与炮筒周向定位，所述导向板一和导向板二分别固连在滑套上，所述滑套上通过轴承转动连接有连接套，所述连接套在驱动件三的驱动下能够带动滑套轴向移动。通过以上滑套和连接套的配合设计，使得滑套既能跟随炮筒转动，又能进行轴向移动以实现切刀片和滚轮的径向进给动作，从而使得本切管机能够实现环形切割，保证管材的切割质量。

在上述的用于切割小管径管材的无尘切管机中，所述炮筒的外周面上固定有沿轴向布置且呈条状的键，所述滑套的内壁上开设有与上述键滑动配合的槽。通过以上键与槽的配合设计，实现了滑套与炮筒的周向定位。

在上述的用于切割小管径管材的无尘切管机中，所述连接套上固定有沿炮筒轴向布置的导向杆，所述导向杆与安装架滑动连接。通过以上设计，使得连接套能够稳定的带动滑套进行轴向移动，从而有利于提高切刀片和滚轮径向进给的稳定性，进而有利于提高管材的切割质量。

在上述的用于切割小管径管材的无尘切管机中，所述夹紧组件包括与安装架固连且呈筒状的夹套一和插设在夹套一内且呈筒状的夹套二，所述夹套一的一端伸入炮筒对应的一端端口内，所述夹套一伸入端的外径小于炮筒的内径，所述夹套一的伸入端的端口处具有大端朝内的锥形夹孔，所述夹套二插入到所述夹套一内，所述夹套二在夹具气缸的驱动下能够伸入锥形夹孔并发生弹性缩小变形。以上设计的夹紧组件的工作原理如下：当从挤出机出来的管材从切管机的一端穿出另一端时，在切割之前，上述位于炮筒两端的夹紧组件工作，即夹套二在夹具气缸的作用下伸入锥形夹孔并发生弹性缩小变形，从而使得位于夹套二内的管材夹紧固定，由于夹套二包裹在管材的周向，夹紧效果好，从而有利于提高管材的切割质量。

在上述的用于切割小管径管材的无尘切管机中，所述夹套二外周面上开设有若干沿周向布置的开口，所述开口沿夹套二的轴向延伸且一端贯穿所述夹套二伸入端的端部。通过以上开口的设计，使得夹套二更容易快速的实现弹性变形，从而使得管材能够得到更快、更好的夹紧，有利于提高管材夹紧牢固性。

在上述的用于切割小管径管材的无尘切管机中，所述夹套二外端端口处具有大端朝外的导向锥孔。通过以上设计，使得管材能够顺畅的伸入夹套二，便于管材的装夹和切割。

在上述的用于切割小管径管材的无尘切管机中，所述机架上固定有使切割装置封闭的机壳，所述机壳的一端开设有进料口，另一端开设有出料口，所述安装架包括与机架滑动连接的底板以及依次固定在底板上的安装板一、安装板二和安装板三，所述炮筒的两端分别通过轴承与安装板一和安装板二转动连接，所述炮筒两侧的机架上固定有封板。通过以上机壳和封板的设计，能够对切割粉尘进行阻挡，实现无尘切割。

在上述的用于切割小管径管材的无尘切管机中，所述安装板一和安装板三的外侧均固定有固定板，所述夹具气缸固定在对应的固定板上，所述夹套二上固定有推动板，所述推动板与对应夹具气缸的活塞杆固连。通过以上设计，实现了夹具气缸与夹套二之间的连接，使得夹具气缸能够控制夹套二实现夹紧或者放松。

与现有技术相比，本用于小管径管材的无尘切管机具有以下优点：

1、本无尘切管机整个切割过程全自动，无需人工操作切割，切割速度快；

2、通过特殊设计的环形切割的方式，不会对管口过度挤压，不会导致管口变形或者出现毛刺大的问题，切割质量好；

3、在切割过程中，保证切管机外界环境无尘，环保。

附图说明

图1是本无尘切管机的整体结构示意图。

图2是本无尘切管机的去掉机壳后的整体结构示意图。

图3是本无尘切管机中切割装置的部分爆炸结构示意图。

图4是本无尘切管机中切割装置的具体结构示意图。

图5是本无尘切管机中切割装置的剖视结构示意图。

图6是本无尘切管机中炮筒的结构示意图。

图7是本无尘切管机中连接架部分的结构配合示意图。

图8是本无尘切管机中连接套部分的结构配合示意图。

图9是本无尘切管机中夹紧组件的爆炸结构示意图。

图中，1、机架；2、机壳；3、托辊；4、安装架；41、底板；42、安装板一；43、安装板二；44、安装板三；45、封板；5、驱动件一；6、炮筒；61、窗口；7、驱动件二；8、夹紧组件；81、夹套一；811、锥形夹孔；82、夹套二；821、开口；822、导向锥孔；9、滑动组件；91、滑套；92、连接套；10、驱动件三；11、导向板一；111、导向槽一；12、导向板二；121、导向槽二；122、导向槽三；13、连接架；14、刀架；15、滚轮架；16、切刀片；17、导向轮一；18、滚轮；19、导向轮二；20、键；21、导向杆；22、夹具气缸；23、固定板；24、推动板。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

具体来说，如图1和图2所示，本用于切割小管径管材的无尘切管机包括机架1、设在机架1两端的托辊3和设在机架1内的切割装置，机架1上固定有使切割装置封闭的机壳2，机壳2的一端开设有进料口，另一端开设有出料口。本实施例中，有两个相同的切割装置，该切割装置包括与机架1滑动连接且能够在驱动件一5的驱动下沿机架1长度方向上移动的安装架4，机架1上固定有滑轨，滑轨上滑动连接有滑台，安装架4与滑台固连。其中，驱动件一5为驱动气缸、液压缸或者直线电机等。如图3、图4和图5所示，安装架4上转动连接有呈筒状且内径大于管材外径的炮筒6，安装架4包括与机架1滑动连接的底板41以及依次固定在底板41上的安装板一42、安装板二43和安装板三44，炮筒6的两端分别通过轴承与安装板一42和安装板二43转动连接，炮筒6两侧的机架1上固定有封板45。炮筒6在驱动件二7的驱动下能够相对安装架4转动。其中，炮筒6上固定有带轮，带轮位于安装板二43和安装板三44之间，驱动件二7为旋转电机或者液压马达。

炮筒6的两端还设有用于夹紧管材并使管材相对安装架4固定不动的夹紧组件8，其中，如图9所示，夹紧组件8包括与安装架4固连且呈筒状的夹套一81和插设在夹套一81内且呈筒状的夹套二82，夹套一81的一端伸入炮筒6对应的一端端口内，夹套一81伸入端的外径小于炮筒6的内径，夹套一81的伸入端的端口处具有大端朝内的锥形夹孔811，夹套二82插入到夹套一81内，夹套二82在夹具气缸22的驱动下能够伸入锥形夹孔811并发生弹性缩小变形。夹套二82外周面上开设有若干沿周向布置的开口821，开口821沿夹套二82的轴向延伸且一端贯穿夹套二82伸入端的端部。夹套二82外端端口处具有大端朝外的导向锥孔822。安装板一42和安装板三44的外侧均固定有固定板23，夹具气缸22固定在对应的固定板23上，夹套二82上固定有推动板24，推动板24与对应夹具气缸22的活塞杆固连。

炮筒6上还周向定位有滑动组件9，滑动组件9在驱动件三10的驱动下能够沿着炮筒6轴向滑动且滑动组件9上固定有导向板一11和导向板二12，导向板一11和导向板二12位于炮筒6的两侧且位于同一直径方向上。该滑动组件9包括套设在炮筒6上的滑套91，滑套91与炮筒6周向定位，导向板一11和导向板二12分别固连在滑套91上，滑套91上通过轴承转动连接有连接套92，连接套92在驱动件三10的驱动下能够带动滑套91轴向移动。其中驱动件三10为驱动气缸、液压缸或者直线电机。炮筒6的外周面上固定有沿轴向布置且呈条状的键20，滑套91的内壁上开设有与上述键20滑动配合的槽。连接套92上固定有沿炮筒6轴向布置的导向杆21，导向杆21与安装架4滑动连接。

如图7和图8所示，导向板一11上具有相对炮筒6轴线方向倾斜的导向槽一111，导向板二12上具有与导向槽一111倾斜方向相反的导向槽二121，炮筒6的中段上固定有连接架13，连接架13的两端分别滑动连接有能够在炮筒6直径方向滑动的刀架14和滚轮架15，刀架14的一端转动连接有切刀片16，另一端转动连接有能够沿导向槽一111滚动的导向轮一17，滚轮架15的一端转动连接有滚轮18，另一端转动连接有能够沿导向槽二121滚动的导向轮二19，导向板二12上具有一段与炮筒6轴线平行的导向槽三122，导向槽三122与导向槽二121靠近炮筒6的一端相接，导向轮二19能够依次沿着导向槽二121和导向槽三122滚动。如图6所示，炮筒6的筒壁上开设有沿直径方向从筒壁的一侧贯通至另一侧的窗口61，切刀片16能够进入炮筒6一侧的窗口61内，滚轮18能够进入炮筒6另一侧的窗口61内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机架1、机壳2、托辊3、安装架4、底板41、安装板一42、安装板二43、安装板三44、封板45、驱动件一5、炮筒6、窗口61、驱动件二7、夹紧组件8、夹套一81、锥形夹孔811、夹套二82、开口821、导向锥孔822、滑动组件9、滑套91、连接套92、驱动件三10、导向板一11、导向槽一111、导向板二12、导向槽二121、导向槽三122、连接架13、刀架14、滚轮架15、切刀片16、导向轮一17、滚轮18、导向轮二19、键20、导向杆21、夹具气缸22、固定板23、推动板24等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。