专利名称：一种多类型管的变角度力学坡口切割装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多类型管的变角度力学坡口切割装置，属于机械加工领域。
背景技术：
对于管材各种形式的相贯接头，在焊接前都需要预先切割出一定角度的力学坡口。这样在焊接时，焊水就会充满整个坡口，使两管紧密融合在一起，从而保证焊接件的密封性和可靠性，现有的切割装置切割出的坡口一般为定角度力学坡口，所述定角度力学坡口指的就是在切割过程中，支管上各个相贯节点处的素线与支管轴线始终保持特定数值的角度。实践证明，定角度力学坡口仅仅适用于两管垂直对心相交或者是各个节点处的二面角都比较大的情况。因为，二面角比较大，切割出来的坡口则可能过小；而二面角比较小，切割出来的坡口则可能过大。这样就会大大影响切割后焊接的质量和可靠性，同时对于壁厚不大的钢管来说，在切割时甚至会熔断部分坡口，导致焊接无法正常进行。目前，数控火焰切割机市场竞争日趋激烈，为提高产品质量，火焰切割机生产厂家在不断地拓展产品功能，降低产品价格，以提高产品市场竞争力。因此，研究和开发一种结构简单，能够对多种异型钢管任意角度坡口进行切割的火焰切割机数控执行装置势在必行。
实用新型内容本实用新型为解决现有管材相贯接头的坡口不是变角度力学坡口，使其在焊接时质量及可靠性较低的问题。为解决上述技术问题提供一种多类型管的变角度力学坡口切割装置，所述装置包括有支架、坡口回转角 调整装置和割炬倾角调整装置，所述坡口回转角调整装置包括坡口回转角电机和回转底板，回转底板竖直设置且回转底板的板面与支架的侧面固定连接，坡口回转角电机的底座通过螺钉固定在回转底板的另一侧板面上且坡口回转角电机的转轴竖直向下设置，所述割炬倾角调整装置包括倾角底板、割炬倾角电机、齿轮滑座、外齿齿轮和齿条，齿轮滑座的上端固定在倾角底板的下端面上，齿轮滑座的下端为内凹的弧形底座，在齿轮滑座下端的弧形底座上沿底座长度方向设置有滑轨，割炬倾角电机的底座通过螺钉倒置固定在倾角底板的下板面上，外齿齿轮固定在割炬倾角电机的转轴上且外齿齿轮与割炬倾角电机的转轴共中心轴线，所述齿条为一段带有内齿的弧形齿条，齿条的内齿与外齿齿轮的上端外齿啮合，齿条的外侧沿齿条的长度方向设置有滑槽，齿轮滑座下端的滑轨滑动嵌置在滑槽内，所述坡口回转角电机转轴的下端与倾角底板固定连接且坡口回转角电机的转轴与倾角底板相互垂直，所述割炬的割炬头部朝下设置且割炬的割炬柄固定连接在齿条的侧面上。本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:本实用新型通过坡口回转角电机和割炬倾角电机两轴联动，根据各点力学坡口的参数变化实时调整割炬的位姿，切割出符合要求的变角度力学坡口(所谓变角度力学坡口指的是在整个切割过程中，各个节点处的切割角始终随着二面角的变化而变化，这样切割出的坡口既均匀又可靠)，从而保证管材的相贯接头在焊接时的质量，焊接更加稳定可靠。
图1是本实用新型的结构示意图，图2齿条15与齿轮滑座13接触处的截面图，图3是本实用新型的主视图。
具体实施方式
具体实施方式
一:结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述一种多类型管的变角度力学坡口切割装置包括有支架3、坡口回转角调整装置和割炬倾角调整装置，所述坡口回转角调整装置包括坡口回转角电机6和回转底板5，回转底板5竖直设置且回转底板5的板面与支架3的侧面固定连接，坡口回转角电机6的底座通过螺钉固定在回转底板5的另一侧板面上且坡口回转角电机6的转轴竖直向下设置，所述割炬倾角调整装置包括倾角底板10、割炬倾角电机12、齿轮滑座13、外齿齿轮14和齿条15，齿轮滑座13的上端固定在倾角底板10的下端面上，齿轮滑座13的下端为内凹的弧形底座，在齿轮滑座13下端的弧形底座上沿底座长度方向设置有滑轨13-1，割炬倾角电机12的底座通过螺钉倒置固定在倾角底板10的下板面上，外齿齿轮14固定在割炬倾角电机12的转轴上且外齿齿轮14与割炬倾角电机12的转轴共中心轴线，所述齿条15为一段带有内齿的弧形齿条，齿条15的内齿与外齿齿轮14的上端外齿啮合,齿条15的外侧沿齿条15的长度方向设置有滑槽15-1，齿轮滑座13下端的滑轨13-1滑动嵌置在滑槽15-1内，所述坡口回转角电机6转轴的下端与倾角底板10固定连接且坡口回转角电机6的转轴与倾角底板10相互垂直，所述割炬17的割炬头部17-1朝下设置且割炬17的割炬柄17-2固定连接在齿条15的侧面上。
具体实施方式
二:结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式所述坡口回转角电机6与倾角底板10之间还设置有联轴器7和传动轴8，传动轴8设置在坡口回转角电机6转轴的下端且传动轴8与坡口回转角电机6转轴之间通过联轴器7连接，传动轴8的下端通过连接部件11固定在倾角底板10上，其他组成和连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三:结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式所述坡口回转角电机6与倾角底板10之间还设置有两个轴承座9，两个轴承座9沿竖直方向设置在坡口回转角电机6的正下方且两个轴承座9通过螺钉固定在回转底板5上，两个轴承座9上分别沿坡口回转角电机6的轴向设置有轴承孔,传动轴8穿过两个轴承座9上的轴承孔设置,如此设置，保证传动轴8工作更加稳定，其他组成和连接关系与具体实施方式
二相同。
具体实施方式
四:结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式所述一种多类型管的变角度力学坡口切割装置还包括有割炬座18、底座16和底座螺钉22，割炬17的割炬柄17-2通过割炬座18固定在底座16上，割炬17的割炬头部17_1设置在割炬座18的外侧，底座16通过底座螺钉22固定连接在外齿齿轮14的侧面，其他组成和连接关系与具体实施方式
一相同。具体实 施方式五:结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式所述割炬座18为两个，两个割炬座18共同将割炬17的割炬柄17-2固定在底座16上，如此设置，使割炬17更加稳固，其他组成和连接关系与具体实施方式
四相同。[0012]具体实施方式
六:结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式所述底座螺钉22共有三个，三个底座螺钉22呈三角形分布将底座16定位在齿条15上，如此设置，使底座16更加稳固，其他组成和连接关系与具体实施方式
四相同。
具体实施方式
七:结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式所述齿轮滑座13上的滑轨13-1的横截面为燕尾形，齿条15外侧的滑槽15-1为燕尾形滑槽，如此设置，可保证滑轨13-1始终滑动设置在齿条15外侧的滑槽15-1内，其他组成和连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
八:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种多类型管的变角度力学坡口切割装置还包括有滚轮24和导轨1，在支架3两端的下侧设置有滚轮支架3-1，滚轮24分别设置在滚轮支架3-1上，在滚轮24的下端设置有两条导轨I，两条导轨I平行设置，如此设置，使本实用新型所述装置使用时更加灵活，其他组成和连接关系与具体实施方式
一相同。工作原理:参照图1、图2和图3，本实用新型通过坡口回转角电机6和割炬倾角电机12两轴联动，根据各点力学坡口的参数变化实时调整割炬17的位姿(调整割炬17的回转角及倾角)，切割出符合要求的变角度力学坡口(所谓变角度力学坡口指的是在整个切割过程中，各个节点处的切割角始终随着二面角的变化而变化，这样切割出的坡口既均匀又可靠)。割炬17回转角调整的实现——通过外连数控设备控制坡口回转角调整装置中坡口回转角电机6转动，经联轴器 7驱动传动轴8转动，在传动轴8转动的同时，带动倾角底板10及其上的附属机构共同回转，实现割炬17的回转运动，调整割炬17的回转角。割炬17倾角调整的实现一在割炬17实现回转运动的同时，通过外连数控设备控制割炬倾角调整装置中的割炬倾角电机12转动，带动外齿齿轮14及齿条15实现同心回转，齿条15带动割炬17实现倾角的调整。
权利要求1.一种多类型管的变角度力学坡口切割装置，其特征在于:所述装置包括有支架(3)、坡口回转角调整装置和割炬倾角调整装置，所述坡口回转角调整装置包括坡口回转角电机(6)和回转底板(5)，回转底板(5)竖直设置且回转底板(5)的板面与支架(3)的侧面固定连接，坡口回转角电机(6)的底座通过螺钉固定在回转底板(5)的另一侧板面上且坡口回转角电机(6)的转轴竖直向下设置，所述割炬倾角调整装置包括倾角底板(10)、割炬倾角电机(12)、齿轮滑座(13)、外齿齿轮(14)和齿条(15)，齿轮滑座(13)的上端固定在倾角底板(10)的下端面上，齿轮滑座(13)的下端为内凹的弧形底座，在齿轮滑座(13)下端的弧形底座上沿底座长度方向设置有滑轨(13-1)，割炬倾角电机(12)的底座通过螺钉倒置固定在倾角底板(10)的下板面上，外齿齿轮(14)固定在割炬倾角电机(12)的转轴上且外齿齿轮(14)与割炬倾角电机(12)的转轴共中心轴线，所述齿条(15)为一段带有内齿的弧形齿条，齿条(15)的内齿与外齿齿轮(14)的上端外齿啮合,齿条(15)的外侧沿齿条(15)的长度方向设置有滑槽(15-1)，齿轮滑座(13)下端的滑轨(13-1)滑动嵌置在滑槽(15-1)内，所述坡口回转角电机(6)转轴的下端与倾角底板(10)固定连接且坡口回转角电机(6)的转轴与倾角底板(10)相互垂直，所述割炬(17)的割炬头部(17-1)朝下设置且割炬(17)的割炬柄(17-2)固定连接在齿条(15)的侧面上。
2.根据权利要求1所述一种多类型管的变角度力学坡口切割装置，其特征在于:所述坡口回转角电机(6 )与倾角底板(10 )之间还设置有联轴器(7 )和传动轴(8 )，传动轴(8 )设置在坡口回转角电机(6)转轴的下端且传动轴(8)与坡口回转角电机(6)转轴之间通过联轴器(7)连接，传动轴(8)的下端通过连接部件(11)固定在倾角底板(10)上。
3.根据权利要求2所述一种多类型管的变角度力学坡口切割装置，其特征在于:所述坡口回转角电机(6)与倾角底板(10)之间还设置有两个轴承座(9)，两个轴承座(9)沿竖直方向设置在坡口回转角电机(6 )的正下方且两个轴承座(9 )通过螺钉固定在回转底板(5 )上，两个轴承座(9)上分别沿坡口回转角电机(6)的轴向设置有轴承孔，传动轴(8)穿过两个轴承座(9 )上的轴承孔设置。
4.根据权利要 求1所述一种多类型管的变角度力学坡口切割装置，其特征在于:所述装置还包括有割炬座(18)、底座(16)和底座螺钉(22)，割炬(17)的割炬柄(17-2)通过割炬座(18)固定在底座(16)上，割炬(17)的割炬头部(17-1)设置在割炬座(18)的外侧，底座(16)通过底座螺钉(22)固定连接在外齿齿轮(14)的侧面。
5.根据权利要求4所述一种多类型管的变角度力学坡口切割装置，其特征在于:所述割炬座(18)为两个，两个割炬座(18)共同将割炬(17)的割炬柄(17-2)固定在底座(16)上。
6.根据权利要求4所述一种多类型管的变角度力学坡口切割装置，其特征在于:所述底座螺钉(22)共有三个，三个底座螺钉(22)呈三角形分布将底座(16)定位在齿条(15)上。
7.根据权利要求1所述一种多类型管的变角度力学坡口切割装置，其特征在于:所述齿轮滑座(13 )上的滑轨(13-1)的横截面为燕尾形，齿条(15 )外侧的滑槽(15-1)为燕尾形滑槽。
8.根据权利要求1所述一种多类型管的变角度力学坡口切割装置，其特征在于:所述装置还包括有滚轮(24)和导轨(1)，在支架(3)两端的下侧设置有滚轮支架(3-1)，滚轮(24)分别设置在滚轮支架(3-1)上，在滚轮(24)的下端设置有两条导轨(1)，两条导轨(I)平行设置。·
专利摘要一种多类型管的变角度力学坡口切割装置，属于机械加工领域。本实用新型为解决现有管材相贯接头的坡口不是变角度力学坡口，焊接时质量及可靠性较低的问题。本实用新型包括有支架、坡口回转角电机和割炬倾角电机，回转底板与支架侧面固定连接，坡口回转角电机固定在回转底板上，齿轮滑座固定在倾角底板的下端，齿轮滑座下端的弧形底座上设置有滑轨，割炬倾角电机倒置固定在倾角底板的下板面上，外齿齿轮固定在割炬倾角电机的转轴上，齿条的内齿与外齿齿轮的上端外齿啮合，齿条的外侧设有滑槽，齿轮滑座下端的滑轨滑动嵌置在滑槽内，所述割炬的割炬柄固定连接在齿条的侧面上。本实用新型用于多类型管的变角度力学坡口切割。
文档编号B23K7/10GK203124905SQ20122069862
公开日2013年8月14日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者郭艳玲, 李源作, 李志鹏, 董本志, 耿雷, 王丽波 申请人:东北林业大学, 黑龙江省松花江林业管理局科技推广站