专利名称：截切环板无轨导向坡口切割装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钢结构加工设备，尤其涉及一种截切环板无轨导向坡口切割
>J-U ρ α装直。
背景技术：
现阶段海洋工程组块、船舶浮体以及陆地钢结构中常用的大直径或大曲率半径截切环形板材的坡口加工方法主要有手工切割和机加工两种方式，其中手工切割方法的缺陷是效率低、对工人技能水平要求高且劳动强度大、切割质量不理想、打磨工作量大以及材料 和人工消耗多等；采用自动或半自动切割机时，则需要根据板材的尺寸形状安装相配备的导轨，导轨购置不仅成本高，而且规格类型繁多的导轨会对现场使用和管理造成困难。因此，有待进行改进。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种截切环板无轨导向坡口切割装置，其由切割小车、径向齿条杆、气流分配器、齿条杆固定总成、割炬方位调节总成和切割导向总成组成，可以实现不同尺寸钢板内外坡口的半自动火焰切割，使用时可在现场调整快捷方便，不需更换零部件，在板材上行走准确而稳定，还能同时加工两侧坡口，坡口的加工质量和效率较高。本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。本实用新型截切环板无轨导向坡口切割装置，其特征在于，包括切割小车I、径向齿条杆2、气流分配器3、齿条杆固定总成4、割炬方位调节总成5和切割导向总成6;该径向齿条杆2通过齿条杆固定总成4与切割小车I连接，且径向齿条杆2的两端分别设置割炬方位调节总成5，该气流分配器3和切割导向总成6分别与切割小车I连接。前述的截切环板无轨导向坡口切割装置，其中齿条杆固定总成4由齿条杆连接管卡41和齿条杆固定管卡42呈轴向垂直状连接一体,该齿条杆连接管卡41上设有手轮412以及螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉411穿设，使齿条杆连接管卡41穿套在径向齿条杆2外壁上的位置可调节固定；齿条杆固定管卡42上设有螺纹孔，该螺纹孔内供手柄螺柱421穿设，使齿条杆固定管卡42套设在切割小车I顶部立柱外壁后与切割小车I固定。前述的截切环板无轨导向坡口切割装置，其中割炬方位调节总成5由径向调节管卡51、高度调节管卡52、第一固定管卡53、第二固定管卡54、旋转管卡55、高度调节齿条杆56以及割炬57组成；该径向调节管卡51与高度调节管卡52呈轴向垂直状连接一体，该径向调节管卡51上设有手轮511以及螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉512穿设，使径向调节管卡51穿套在径向齿条杆2外壁上的位置可调节固定；该高度调节管卡52上设有手轮521及螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉512穿设，使高度调节管卡52穿套在高度调节齿条杆56外壁上部的位置可调节固定；第一固定管卡53与第二固定管卡54呈轴向垂直状连接一体，该第一固定管卡53上设有螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉穿设，使第一固定管卡53穿套在高度调节齿条杆56外壁且位于高度调节管卡52下方的位置可调节固定；该第二固定管卡54上设有螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉穿设，使第二固定管卡54夹持旋转管卡55管壁上的钢管551 ;该旋转管卡55上设有螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉552穿设，使旋转管卡55套设在割炬57上，且旋转管卡55与螺纹孔相对的管壁上设有钢管551，该钢管551供第二固定管卡54夹持。前述的截切环板无轨导向坡口切割装置，其中切割导向总成6包括连接折板61、螺柱62、滚轮63以及螺柱套杆64 ;该连接折板61为断面呈L字形的板体，该板体上设有多个螺孔611供螺钉穿设而将连接折板61固定在切割小车I的侧壁；该螺柱套杆64为两根轴线相交成90度的钢管焊接而成，其中呈水平方向的钢管与连接折板61的一端固定，螺柱
62穿套在呈垂直方向的钢管上，且螺柱62的上端和下端分别通过螺母621与螺柱套杆64固定，该螺柱62是一根具有台阶的螺柱，上段为大直径全螺纹，下段为小直径部分螺纹，滚轮63穿过下段小直径部分螺纹而位于螺柱的非螺纹部分，螺柱的非螺纹部分是滚轮63的旋转位置，滚轮63通过螺柱62的台阶和位于台阶底部螺母631限位。前述的截切环板无轨导向坡口切割装置，其中气流分配器3包括本体31，该本体31底部设有螺纹柱32，该螺纹柱32与切割小车I立柱的螺纹孔螺接固定，燃气总进气口 33和氧气总进气口 34分别设置在本体31背离径向齿条杆2端的侧壁上，本体31顶部设有供设置在径向齿条杆2两端割炬输气软管连接的调节接头35和燃气调节接头36。本实用新型截切环板无轨导向坡口切割装置的有益效果，可用于各种大直径及大曲率半径(半径或曲率半径大于等于O. 5m)环形板材或截切环形板材的内外坡口加工。该装置通过利用现有半自动火焰切割机的切割小车作为行走装置，在切割小车安装切割导向总成，实现其在不同尺寸目标板材上的无导轨行走，通过在径向齿条杆的两端设置割炬方位调节总成，实现割炬径向、高度方向和倾斜角度的调节，从而实现不同尺寸钢板内外坡口的半自动火焰切割。该装置针对不同尺寸的板材的坡口加工时，可在现场调整快捷方便，不需更换零部件，在板材上行走准确而稳定，能实现两侧坡口的同时加工，坡口的加工质量和效率较高。通过本实用新型的实施，可改变现有对大直径及大曲率半径(半径或曲率半径大于等于O. 5m)环形板材或截切环形板材坡口加工的工艺方法，有效提高此类板材坡口加工的机械化水平；该装置结构简单，便于携带，现场安装调节方便；切割后坡口质量优于采用传统切割方式切割后的坡口质量，而且减少续打磨工作量，节省砂轮机及砂轮片设备和人工消耗；切割速度快，效率高，通过使用该装置，加上后续打磨组对所节约的工时，效率能提高80%以上，成本节约50%以上；使用该切割装置，可以大大降低工人劳动强度，使用时只需简单按钮操作即可，不需要对操作工人技能水平提出较高要求。
图I为本实用新型整体结构示意图。图2为本实用新型气流分配器结构示意图。图3为本实用新型径向齿条杆固定总成结构示意图。图4为本实用新型割炬方位调节总成结构示意图。图5为本实用新型径向调节管卡结构示意图。[0018]图6为本实用新型固定管卡结构示意图。图7为本实用新型旋转管卡结构示意图。图8为本实用新型切割导向总成结构示意图。图9为本实用新型螺柱结构示意图。图10为本实用新型截切环板无轨导向坡口切割装置实施状态示意图。图中主要标号说明I切割小车、2径向齿条杆、3气流分配器、31本体、32螺钉、33燃气总进气口、34氧气总进气口、35氧气调节接头、36燃气调节接头、4齿条杆固定总成、41齿条杆连接管卡、411蝶形螺钉、412手轮、42齿条杆固定管卡、421手柄螺柱、5割炬方位调节总成、51径向调节管卡、511手轮、512蝶形螺钉、52高度调节管卡、521手轮、522蝶形螺钉、53第一固定管·卡、54第二固定管卡、55旋转管卡、551钢管、56高度调节齿条杆、57割炬、6切割导向总成、61连接折板、611螺孔、62螺柱、621螺母、63滚轮、631螺母、64螺柱套杆、7被切割工件。
具体实施方式
如图I至图9所示，本实用新型截切环板无轨导向坡口切割装置，其包括切割小车
I、径向齿条杆2、气流分配器3、齿条杆固定总成4、割炬方位调节总成5和切割导向总成6 ；该径向齿条杆2通过齿条杆固定总成4与切割小车I连接，且径向齿条杆2的两端分别设置割炬方位调节总成5，该气流分配器3和切割导向总成6分别与切割小车I连接。如图I至图9所示，本实用新型截切环板无轨导向坡口切割装置，其中，该齿条杆固定总成4由齿条杆连接管卡41和齿条杆固定管卡42呈轴向垂直状连接一体,该齿条杆连接管卡41上设有手轮412以及螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉411穿设，使齿条杆连接管卡41穿套在径向齿条杆2外壁上的位置可调节固定；齿条杆固定管卡42上设有螺纹孔，该螺纹孔内供手柄螺柱421穿设，使齿条杆固定管卡42套设在切割小车I顶部立柱外壁后与切割小车I固定。该割炬方位调节总成5由径向调节管卡51、高度调节管卡52、第一固定管卡53、第二固定管卡54、旋转管卡55、高度调节齿条杆56以及割炬57组成；该径向调节管卡51与高度调节管卡52呈轴向垂直状连接一体，该径向调节管卡51上设有手轮511以及螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉512穿设，使径向调节管卡51穿套在径向齿条杆2外壁上的位置可调节固定；该高度调节管卡52上设有手轮521及螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉512穿设，使高度调节管卡52穿套在高度调节齿条杆56外壁上部的位置可调节固定；第一固定管卡53与第二固定管卡54呈轴向垂直状连接一体，该第一固定管卡53上设有螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉穿设，使第一固定管卡53穿套在高度调节齿条杆56外壁且位于高度调节管卡52下方的位置可调节固定；该第二固定管卡54上设有螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉穿设，使第二固定管卡54夹持旋转管卡55管壁上的钢管551 ;该旋转管卡55上设有螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉552穿设，使旋转管卡55套设在割炬57上，且旋转管卡55与螺纹孔相对的管壁上设有钢管551，该钢管551供第二固定管卡54夹持。该切割导向总成6包括连接折板61、螺柱62、滚轮63以及螺柱套杆64 ;该连接折板61为断面呈L字形的板体，该板体上设有多个螺孔611供螺钉穿设而将连接折板61固定在切割小车I的侧壁；该螺柱套杆64为两根轴线相交成90度的钢管焊接而成，其中呈水平方向的钢管与连接折板61的一端固定，螺柱62穿套在呈垂直方向的钢管上，且螺柱62的上端和下端分别通过螺母621与螺柱套杆64固定，该螺柱62是一根具有台阶的螺柱，上段为大直径全螺纹，下段为小直径部分螺纹，滚轮63穿过下段小直径部分螺纹而位于螺柱的非螺纹部分，螺柱的非螺纹部分是滚轮63的旋转位置，滚轮63通过螺柱62的台阶和位于台阶底部螺母631限位。该气流分配器3包括本体31，该本体31底部设有螺纹柱32，该螺纹柱32与切割小车I立柱的螺纹孔螺接固定，燃气总进气口 33和氧气总进气口 34分别设置在本体31背离径向齿条杆2端的侧壁上，本体31顶部设有供设置在径向齿条杆2两端割炬输气软管连接的调节接头35和燃气调节接头36。本实用新型截切环板无轨导向坡口切割装置的工作原理，该装置为维持平衡和完成环形板材内外两侧坡口的加工，在径向齿条杆2两端均安装一套割炬方位调节总成5，两端的割炬方位调节总成5与径向齿条杆2分别通过径向调节管卡51连接组成一个整体，该割炬方位调节总成5通过径向齿条杆固定总成4与切割小车I固定连接；该径向齿条杆固定总成4由齿条杆连接管卡41与齿条杆固定管卡42连接一体而成,齿条杆连接管卡41与齿条杆固定管卡42的轴线投影角度成90度，齿条杆固定管卡42通过带手柄的螺柱421 将其紧固在切割小车I的立柱上，齿条杆连接管卡41通过两个碟形螺钉411与径向齿条杆2固定，旋转齿条杆连接管卡41上的手轮412可调整径向齿条杆2的径向位置。为便于对不同尺寸板材的坡口切割加工，并实现不同角度的坡口切割加工，割炬方位调节总成5设置径向调节管卡51、高度调节管卡52、第一固定管卡53、第二固定管卡54、旋转管卡55、高度调节齿条杆56和割炬57 ;割炬方位调节总成5通过径向调节管卡51夹持在径向齿条杆2上，径向调节管卡和高度调节管卡焊接一体，径向调节管卡和高度调节管卡上均设置旋转手轮，高度调节管卡与高度调节齿条杆56相连，径向调节管卡和高度调节管卡的轴线投影角度成90度,旋转对应的手轮可使管卡带着割炬57沿着径向齿条杆2或高度调节齿条杆56移动，实现割炬57的径向和高度位置调节；第一固定管卡通过碟形螺钉固定在高度调节齿条杆56上，第二固定管卡与第一固定管卡焊接一体，旋转管卡55夹持割炬57，旋转管卡的管壁上焊有一钢管551，钢管551由第二固定管卡夹持，松开第二固定管卡54，转动旋转管卡55可调整割炬57的倾斜角度。为保证向本实用新型截切环板无轨导向坡口切割装置两侧的割炬57提供稳定的燃气和氧气，在切割小车I的立柱上固定一个气流分配器3,该气流分配器3背离径向齿条杆2的一端分别设有一个燃气总进气口 33和一个氧气总进气口 34，其顶部左右两侧对称设置用于两侧割炬57输气软管连接的六个调节接头，每侧分别设有三个调节接头，其中一个是燃气调节接头36，另外两个是氧气调节接头35，两个氧气调节接头35中一个是预热用氧气接头，一个是切割用氧气接头，为满足可能两侧同时切割要求，每侧割炬需连接一根燃气管线、两根氧气管线，气流分配器是市售产品。为保证本实用新型截切环板无轨导向坡口切割装置能够沿着板材形状路径顺利稳定行走，在切割小车I侧壁钻螺纹孔，使切割导向总成6的连接折板61通过螺钉与切割小车I固定，切割导向总成6上的螺柱套杆64由两根轴线相交成90度的钢管焊接而成，呈水平方向的钢管与连接折板61焊接固定，螺柱62贯穿在呈垂直方向的钢管内，螺柱62上端和下端分别通过六角螺母621与螺柱套杆64固定，螺柱62是一根具有台阶的螺柱，上段为大直径全螺纹，下段为小直径且部分设有螺纹，滚轮63穿过下段小直径的螺纹部而位于螺柱的非螺纹部分，螺柱的非螺纹部分是滚轮63的旋转位置，滚轮通过螺柱63的台阶和位于台阶底部螺母631限位。如图10所示，本实用新型截切环板无轨导向坡口切割装置使用时首先将切割小车I置于平地上，径向齿条杆固定总成4的齿条杆固定管卡42套在切割小车I的立柱上，旋紧手柄螺柱，使其紧固在切割小车I的立柱上；松开齿条杆连接管卡41上的两个碟形螺钉411，将径向齿条杆2穿过齿条杆连接管卡41，旋紧齿条杆连接管卡41上的碟形螺钉411将径向齿条杆2固定在适当位置，如图I、图3所示。将径向调节管卡51与高度调节管卡52组合,并将第一固定管卡53与第二固定管卡54组合，然后安装在高度调节齿条杆56上，安装时要保证径向调节管卡51的旋转手轮511朝上，将割炬57安装在旋转管卡55上，旋转管卡55安装卡紧在第二固定管卡54上，实现割炬方位调节总成5的整体组装，再将割炬方位调节总成5的径向调节管卡51装卡在径向齿条杆2上，实现割炬方位调节总成5、径向齿条杆2、径向齿条杆固定总成4和切割小车 I的整体相连，如图I、图4所示。滚轮63穿过螺柱下段螺纹部分，旋入螺母631，将滚轮63限制在螺母和螺柱62的台阶之间；向螺柱62下段螺纹旋入螺母621，一直旋入至上段螺纹的下半部分，将螺柱套杆64的竖直钢管穿入螺柱，再从上段螺柱旋入一个螺母621紧固螺柱套杆64，完成切割导向总成6的组装，切割导向总成6的连接折板61上的螺孔与切割小车I上的螺纹孔对准，旋入螺钉，完成切割导向总成6与切割小车I的连接，如图I、图8所示。将气流分配器3固定在切割小车1，连接好各条气管线，将本实用新型放置在被切割工件7上面，将滚轮63与被切割工件7内侧面接触，旋转径向调节管卡的手轮511和高度调节管卡上的手轮521，调节好割炬57的径向和高度位置，松开第二固定管卡54，转动旋转管卡55调整好割炬57的倾斜角度，调节好气流大小，开动切割小车I就可以进行所需的坡口切割加工作业。本实用新型截切环板无轨导向坡口切割装置通过切割导向总成可使整个装置沿板材的形状路径准确、平稳行走。在行走过程中，切割小车产生的离心力，使切割导向总成的滚轮与环板内弧侧有效接触贴合，切割小车的行走路径与环板内轮廓线高度一致，从而使整个装置沿板材的形状路径准确、平稳行走。通过旋转径向调节管卡、高度调节管卡上手轮可方便实现割炬径向、高度位置的调节；通过调节旋转管卡和第二固定管卡，可方便调整割炬割嘴的切割角度，实现不同截面尺寸(厚度和宽度)的板材的内外任意角度的坡口加工。其结构简单合理，安装、调节方便，工作性能可靠。本实施例未进行说明的内容为现有技术，故，不再进行赘述。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是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、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种截切环板无轨导向坡口切割装置，其特征在于，包括切割小车(I)、径向齿条杆(2)、气流分配器(3)、齿条杆固定总成(4)、割炬方位调节总成(5)和切割导向总成(6);该径向齿条杆(2)通过齿条杆固定总成(4)与切割小车(I)连接，且径向齿条杆(2)的两端分别设置割炬方位调节总成(5)，该气流分配器(3)和切割导向总成(6)分别与切割小车(I)连接。
2.根据权利要求I所述的截切环板无轨导向坡口切割装置，其特征在于，所述齿条杆固定总成(4)由齿条杆连接管卡(41)和齿条杆固定管卡(42 )呈轴向垂直状连接一体,该齿条杆连接管卡(41)上设有手轮412以及螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉(411)穿设，使齿条杆连接管卡(41)穿套在径向齿条杆(2)外壁上的位置可调节固定；齿条杆固定管卡(42)上设有螺纹孔，该螺纹孔内供手柄螺柱(421)穿设，使齿条杆固定管卡(42)套设在切割小车(I)顶部立柱外壁后与切割小车(I)固定。
3.根据权利要求I所述的截切环板无轨导向坡口切割装置，其特征在于，所述割炬方 位调节总成(5)由径向调节管卡(51)、高度调节管卡(52)、第一固定管卡(53)、第二固定管卡(54)、旋转管卡(55)、高度调节齿条杆(56)以及割炬(57)组成；该径向调节管卡(51)与高度调节管卡(52)呈轴向垂直状连接一体，该径向调节管卡(51)上设有手轮(511)以及螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉(512)穿设，使径向调节管卡(51)穿套在径向齿条杆(2)外壁上的位置可调节固定；该高度调节管卡(52)上设有手轮(521)及螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉(512)穿设，使高度调节管卡(52)穿套在高度调节齿条杆(56)外壁上部的位置可调节固定； 第一固定管卡(53)与第二固定管卡(54)呈轴向垂直状连接一体,该第一固定管卡(53)上设有螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉穿设，使第一固定管卡(53)穿套在高度调节齿条杆(56)外壁且位于高度调节管卡(52)下方的位置可调节固定；该第二固定管卡(54)上设有螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉穿设，使第二固定管卡(54)夹持旋转管卡(55)管壁上的钢管(551)； 该旋转管卡(55)上设有螺纹孔，该螺纹孔内供蝶形螺钉(552)穿设，使旋转管卡(55)套设在割炬(57)上，且旋转管卡(55)与螺纹孔相对的管壁上设有钢管(551)，该钢管(551)供第二固定管卡(54)夹持。
4.根据权利要求I所述的截切环板无轨导向坡口切割装置，其特征在于，所述切割导向总成(6)包括连接折板(61)、螺柱(62)、滚轮(63)以及螺柱套杆(64);该连接折板(61)为断面呈L字形的板体，该板体上设有多个螺孔(611)供螺钉穿设而将连接折板(61)固定在切割小车(I)的侧壁；该螺柱套杆(64)为两根轴线相交成90度的钢管焊接而成，其中呈水平方向的钢管与连接折板(61)的一端固定，螺柱(62)穿套在呈垂直方向的钢管上，且螺柱(62)的上端和下端分别通过螺母(621)与螺柱套杆(64)固定，该螺柱(62)是一根具有台阶的螺柱，上段为大直径全螺纹，下段为小直径部分螺纹，滚轮(63)穿过下段小直径部分螺纹而位于螺柱的非螺纹部分，螺柱的非螺纹部分是滚轮(63)的旋转位置，滚轮(63)通过螺柱(62)的台阶和位于台阶底部螺母(631)限位。
5.根据权利要求I所述的截切环板无轨导向坡口切割装置，其特征在于，所述气流分配器(3)包括本体(31)，该本体(31)底部设有螺纹柱(32)，该螺纹柱(32)与切割小车(I)立柱的螺纹孔螺接固定，燃气总进气口(33)和氧气总进气口(34)分别设置在本体(31)背离径向齿条杆(2)端的侧壁上，本体(31)顶部设有供设置在径向齿条杆(2)两端割炬输气软管连接的调节接头(35 )和燃气调节接 头(36 )。
专利摘要本实用新型提供一种截切环板无轨导向坡口切割装置，包括切割小车、径向齿条杆、气流分配器、齿条杆固定总成、割炬方位调节总成和切割导向总成；该径向齿条杆通过齿条杆固定总成与切割小车连接，且径向齿条杆的两端分别设置割炬方位调节总成，该气流分配器和切割导向总成分别与切割小车连接；可以实现不同尺寸钢板内外坡口的半自动火焰切割，使用时可在现场调整快捷方便，不需更换零部件，在板材上行走准确而稳定，还能同时加工两侧坡口，坡口的加工质量和效率较高。
文档编号B23K7/00GK202763252SQ201220394039
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月9日 优先权日2012年8月9日
发明者肖易萍, 仲继彬, 胡云峰, 吴志星, 汤永红, 王海萍, 刘波, 袁清玺 申请人:中国海洋石油总公司, 海洋石油工程股份有限公司