专利名称：气割导向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属管子端盖的气割加工工具，尤其涉及一种金属管子端盖的气割导向装置。
背景技术：
现有技术中，当锅炉集箱水压试验结束，金属管子水压试验端盖余量线划好后，车间气割操作工就使用气割枪对集箱泵水端盖和管子接头处进行气割操作。采用这种方法去除泵水端盖，在管子端部气割口周围会生成有一定厚度、且硬度极高的整圈氧化层。加之采取人为手工操作，气割出的管子端面成锯齿状，表面成形很差。上述管子气割端盖，在坡口复镗加工过程中耗时更长，对刀具的磨损，尤其是对设备的使用寿命、加工精度会造成严重的影响。加工此类大口径管材端口，镗床内部齿轮不断地承受冲击载荷，极易造成齿轮断齿现象，增加了机床的维修成本，拖延了产品集箱的制造周期。与此同时，设备的机加工精度也会受到严重的影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种气割导向装置，其可对不同口径的管子端盖提供气割导向，在进行气割端盖的操作过程中，限制气割枪的轴向窜动，改善管子气割端面成形；通用性强，提高工作效率，便于车间大规模投入使用。为实现上述目的，本发明提供一种气割导向装置，包含夹紧定位机构和可变速传动机构；所述的夹紧定位机构包含端盖连接导向机构和气割枪安装定位机构；其中，
所述的端盖连接导向机构包含磁块和导向块；所述的磁块固定安装于管子端盖的端面上，该磁块的端面中心位置处设置有螺纹芯轴；所述的导向块穿设安装在该螺纹芯轴上且可绕该螺纹芯轴旋转；
所述的可变速传动机构安装于磁块的螺纹芯轴上；
所述的气割枪安装定位机构设置在导向块上；其包含设置在导向块上、且可沿导向块上下滑移的定位块，以及用于夹装气割枪、且可绕定位块旋转的夹块。所述的磁块上安装有磁性控制开关，控制磁块的磁性吸附区域处是否具有磁性。在所述的导向块两侧的螺纹芯轴上还安装有推力球轴承。所述的推力球轴承和导向块通过一菱形螺母锁紧固定在螺纹芯轴上。所述的可变速传动机构通过一锁紧螺母锁紧在螺纹芯轴的末端上。所述的可变速传动机构包含电动机、与所述电动机通过齿轮连接的齿轮箱，以及用于控制所述电动机转速的调节开关。所述的导向块绕螺纹芯轴旋转的位置处还设置有齿轮，该导向块通过该齿轮与可变速传动机构中的齿轮箱啮合连接。所述的定位块通过紧固螺钉固定在导向块上的某一位置。所述的夹块通过定位螺栓固定锁紧在定位块上。
所述的夹块上还设置有与气割枪相匹配的凹槽，可嵌入放置气割枪，并通过夹紧螺钉固定锁紧。本发明所述的气割导向装置主要用于装夹和定位气割枪。在对端盖进行气割操作时，使用本发明装置可以限制气割枪的轴向窜动，改善管子气割端面成形，便于后续管端坡口加工。本发明所述的气割导向装置采用模块化组合设计，可对不同口径的管子端盖提供气割导向，制造成本低，实用性强，提高气割工作效率，具有通用性好、经济效果好、操作便捷等优点，便于车间大规模投入使用。
图1为本发明中气割导向装置的结构示意图；图2为本发明中磁块的结构示意图3为本发明中气割导向装置的使用示意图。
具体实施例方式以下结合图1 图3，详细说明本发明的一个优选实施例。如图1所示，为本发明中气割导向装置的结构示意图。该气割导向装置包含夹紧定位机构和可变速传动机构11 ；所述的夹紧定位机构包含端盖连接导向机构和气割枪安装定位机构。其中，所述的端盖连接导向机构包含磁块1和导向块3。如图2所示，所述的磁块1上安装有磁性控制开关101，打开该磁性控制开关101，可控制磁块1的磁性吸附区域103处具有磁性，从而可将该磁块1固定安装于管子端盖13的端面；当调节关闭该磁性控制开关101，可控制磁块1的磁性吸附区域103处不具有磁性，从而可将该磁块1从管子端盖13的端面拆卸下来。如图1和图2所示，所述的磁块1的端面中心位置处设置有螺纹芯轴102，所述的导向块3穿设安装在该螺纹芯轴102上且可绕该螺纹芯轴102旋转。在所述的导向块3两侧的螺纹芯轴102上还安装有推力球轴承9，当所述导向块3绕螺纹芯轴102旋转时，该推力球轴承9可减小导向块3两侧接触面之间的摩擦阻力。所述的推力球轴承9和导向块3通过一菱形螺母2锁紧固定在螺纹芯轴102上。所述的可变速传动机构11安装于磁块1的螺纹芯轴102上，在螺纹芯轴102的末端通过使用锁紧螺母10进行锁紧。该可变速传动机构11包含电动机、与所述电动机通过齿轮连接的齿轮箱，以及用于控制所述电动机转速的调节开关。所述的导向块3绕螺纹芯轴102旋转的位置处还设置有齿轮，该导向块3通过该齿轮与可变速传动机构中的齿轮箱啮合连接。当通过调节开关控制电动机转速的同时，也就相应通过齿轮箱的传动来控制导向块3绕螺纹芯轴102的旋转速度。如图1所示，所述的气割枪安装定位机构设置在导向块3上，其包含设置在导向块3上的定位块7，以及与所述定位块7连接设置的夹块5。所述的定位块7能沿着导向块3上下滑移，该定位块7通过紧固螺钉8可固定在导向块3上的某一位置。所述的夹块5可相对定位块7进行旋转，并通过定位螺栓6固定锁紧。所述的夹块5上还设置有与气割枪12相匹配的凹槽，用于嵌入放置气割枪12，并通过夹紧螺钉4固定锁紧。
请参阅图3，本发明所述的气割导向装置主要用于装夹并定位气割枪，在对大口径管子端盖进行气割操作时，本发明装置可以限制气割枪的轴向窜动，改善管子气割端面的成形，便于后续管端坡口加工。具体安装和使用操作本发明的步骤如以下所述。首先第一步，清理管子端盖13的表面，去除表面垃圾；并清理气割导向装置中磁块1的磁性吸附区域103。旋转磁块1的磁性控制开关101使其打开，控制磁性吸附区域103具有磁性，并将磁块1固定安装于端盖13的端面中心。磁块1的螺纹芯轴102上依次安装推力球轴承9和导向块3，并使用菱形螺母2进行锁紧。松开夹紧螺钉4和紧固螺钉8，将定位块7滑移至导向块3顶端之后再锁紧紧固螺钉8。此时将气割枪12嵌入夹块5的凹槽内，调整气割枪12在夹块5中的姿态，包括选择具体气割位置，旋转气割枪12的气割头，将其指向端盖13的中心。调整完毕后，锁紧夹紧螺钉4，完成气割枪12的初始装夹操作。第二步，再次松开紧固螺钉8，将定位块7连同气割枪12下移调整至气割端盖13的高度位置后，锁紧紧固螺钉8。操作人员手持气割枪12，要求周向环绕端盖13旋转一圈，在旋转过程中气割枪12的气割头与端盖13的圆弧表面高度要求始终保持在气割允许高度范围内。如果气割高度超出允许范围，可以通过微调磁块1固定在端盖13端面中的位置进行补偿调节。在磁块1的螺纹芯轴102上再安装可变速传动机构11，通过在导向块3绕螺纹芯轴102旋转的位置处所设置的齿轮与可变速传动机构11的齿轮箱啮合构成传动连接，并在螺纹芯轴102的末端使用锁紧螺母10进行锁紧。接通可变速传动机构11的电源，通过调节开关来控制电动机的转速，从而也就相应通过齿轮箱的传动来控制导向块3绕螺纹芯轴102的旋转速度，也就是对气割枪12的气割速度进行设定。然后关闭可变速传动机构11的电源，锁紧夹紧螺钉4和紧固螺钉8，完成气割操作前的准备工作。第三步，松开定位螺栓6，顺时针90°旋转气割枪12的气割头，使得气割枪12的喷火角度与端盖13的端面水平线呈平行状态，随后气割枪12点火并进行相应的火力调节。火力调节完毕后，复位气割枪12，即再逆时针90°旋转气割枪12的气割头。打开可变速传动机构11的电源，通过调节开关，将气割枪12的气割速度值调整至第二步中的设定值，从端盖13的最高位置处(即如图3中所示位置的气割起始点)开始对管子端盖13进行气割。待气割操作将近一周(距气割起始点大约IOmm)的位置处，关闭可变速传动机构11的电源，停止气割操作。最后，松开夹紧螺钉4，分离气割枪12与气割导向装置，旋转磁块1的磁性控制开关101使其关闭，取下气割导向装置。此时气割枪12重新点火，对剩余IOmm进行气割，直至端盖13掉落，完成整个气割操作。本发明所述的气割导向装置，与现有技术相比，具有以下有益效果。一、本发明为模块化组合设计，主要由夹紧定位机构和可变速传动机构这两个模块组合而成。夹紧定位机构有效限制手工气割枪相对端盖的轴向窜动；而可变速传动机构可以人为控制端盖气割速度，保证气割端面平滑，便于后续管端加工，提高了气割操作效率。二、本发明可以根据实际生产环境或使用需求，在不加装可变速传动机构的情况下，同样可以对手工气割操作起导向作用。
三、本发明的气割导向装置中的磁块设计为可控磁性，装卸操作简单，便于车间大规模投入使用。四、本发明的气割导向装置中的组件多设计为螺纹连接，便于车间零件库的存储和运输，更便于组装、拆卸及维护保养。综上所述，本发明所述的气割导向装置主要用于装夹和定位气割枪。在对端盖进行气割操作时，使用本发明装置可以限制气割枪的轴向窜动，改善管子气割端面成形，便于后续管端坡口加工。与此同时，本气割导向装置采用模块化组合设计，可对不同口径的管子端盖提供气割导向，制造成本低，实用性强，提高气割工作效率，具有通用性好、经济效果好、操作便捷等优点，便于车间大规模投入使用。尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种气割导向装置，其特征在于，包含夹紧定位机构和可变速传动机构(11 )，所述的夹紧定位机构包含端盖连接导向机构和气割枪安装定位机构；其中，所述的端盖连接导向机构包含磁块(1)和导向块(3)；所述的磁块(1)固定安装于管子端盖(13)的端面上，该磁块(1)的端面中心位置处设置有螺纹芯轴(102);所述的导向块(3)穿设安装在该螺纹芯轴(102)上且可绕该螺纹芯轴(102)旋转；所述的可变速传动机构(11)安装于磁块(1)的螺纹芯轴(102)上；所述的气割枪安装定位机构设置在导向块(3)上；其包含设置在导向块(3)上、且可沿导向块(3)上下滑移的定位块(7)，以及用于夹装气割枪(12)、且可绕定位块(7)旋转的夹块(5)。
2.如权利要求1所述的气割导向装置，其特征在于，所述的磁块(1)上安装有磁性控制开关(101 )，控制磁块(1)的磁性吸附区域(103)处是否具有磁性。
3.如权利要求2所述的气割导向装置，其特征在于，在所述的导向块(3)两侧的螺纹芯轴(102)上还安装有推力球轴承(9)。
4.如权利要求3所述的气割导向装置，其特征在于，所述的推力球轴承(9)和导向块(3)通过一菱形螺母(2)锁紧固定在螺纹芯轴(102)上。
5.如权利要求1所述的气割导向装置，其特征在于，所述的可变速传动机构(11)通过一锁紧螺母(10)锁紧在螺纹芯轴(102)的末端上。
6.如权利要求5所述的气割导向装置，其特征在于，所述的可变速传动机构(11)包含电动机、与所述电动机通过齿轮连接的齿轮箱，以及用于控制所述电动机转速的调节开关。
7.如权利要求6所述的气割导向装置，其特征在于，所述的导向块(3)绕螺纹芯轴(102)旋转的位置处还设置有齿轮，该导向块(3)通过该齿轮与可变速传动机构中的齿轮箱啮合连接。
8.如权利要求1所述的气割导向装置，其特征在于，所述的定位块(7)通过一紧固螺钉(8)固定在导向块(3)上的某一位置。
9.如权利要求8所述的气割导向装置，其特征在于，所述的夹块(5)通过一定位螺栓(6)固定锁紧在定位块(7)上。
10.如权利要求9所述的气割导向装置，其特征在于，所述的夹块(5)上还设置有与气割枪(12)相匹配的凹槽，可嵌入放置气割枪(12)，并通过夹紧螺钉(4)固定锁紧。
全文摘要
一种气割导向装置，包含夹紧定位机构和可变速传动机构；夹紧定位机构包含端盖连接导向机构和气割枪安装定位机构；其中，端盖连接导向机构包含磁块和导向块；磁块固定安装于管子端盖的端面上，该磁块的端面中心位置处设置有螺纹芯轴；导向块穿设安装在该螺纹芯轴上且可绕该螺纹芯轴旋转；可变速传动机构安装于磁块的螺纹芯轴上；气割枪安装定位机构设置在导向块上；其包含设置在导向块上、且可沿其上下滑移的定位块，以及与定位块连接设置、且可绕其旋转的夹块。本发明可对不同口径的管子端盖提供气割导向，在进行气割端盖的操作过程中，限制气割枪的轴向窜动，改善管子气割端面成形；通用性强，提高工作效率，便于车间大规模投入使用。
文档编号B23K7/10GK102390000SQ201110170279
公开日2012年3月28日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者孙厚彬, 辛炜, 陈力, 顾卫红 申请人:上海锅炉厂有限公司