一种法兰盘火焰切割装置、切割方法及安装方法与流程

本发明涉及火焰切割技术领域，尤其涉及一种法兰盘火焰切割装置、切割方法及安装方法。

背景技术：

火焰切割是钢板粗加工的一种常用方式。火焰切割是利用氧化铁燃烧过程中产生的高温来切割碳钢，火焰割炬的设计为燃烧氧化铁提供了充分的氧气，以保证获得良好的切割效果。

法兰盘的制作过程中，也经常采用火焰切割来实现，但是切割法兰盘时，受法兰盘的结构限制，无法切割小尺寸法兰盘，直径200mm以下法兰盘只能通过数控火焰切割机进行切割下料，数控火焰切割机对于不同板厚上下料周期长，操作技术要求较高，加工效率很低。

技术实现要素：

针对现有小型法兰盘切割设备无法切割小尺寸法兰盘、数控切割机操作难度大、效率低的不足，设计了一种新型法兰盘火焰切割装置，可自动完成不同尺寸法兰盘的切割工作。

具体包括：可移动底座；可移动底座上连接有调速电机，调速电机的输出端连接有传动齿轮组，传动齿轮组的输出端连接有曲柄连板调节组件；

曲柄连板组件的一端连接喷咀加持机构，喷咀加持机构夹持有喷咀；

调速电机驱动传动齿轮组运行，带动曲柄连板调节组件及喷咀进行圆周运动，实现法兰盘自动切割。

进一步需要说明的是，传动齿轮组包括：第一传动板、第二传动板、主齿轮、传动齿轮以及从齿轮；

第一传动板和第二传动板分别设有相匹配的至少三个通孔；

每个通孔上贯穿有连接轴；第一传动板和第二传动板上下排列；

连接轴的第一端与可移动底座连接，连接轴的第二端穿出第二传动板上端；

第一传动板和第二传动板将主齿轮夹持在中间，

其中，一根连接轴穿过主齿轮中心，所述连接轴穿出第二传动板上端，并穿过传动齿轮中心；从齿轮与传动齿轮相互啮合；

主齿轮与调速电机的输出端相互啮合，主齿轮在调速电机的带动下，与传动齿轮同步旋转，并使从齿轮旋转。

进一步需要说明的是，传动齿轮组还包括：支架、减速器输出齿轮以及两个并排设置的联动齿轮；

支架盖设在从齿轮与传动齿轮的上表面；

支架上连接有三根转轴，其中，两根转轴对应连接联动齿轮的中心；

一根转轴贯穿减速器输出齿轮中心以及支架，并穿过从齿轮中心；使从齿轮与减速器输出齿轮同步旋转；

减速器输出齿轮分别与两个联动齿轮相啮合。

进一步需要说明的是，曲柄连板调节组件包括：两个曲柄和连板；

联动齿轮上表面固设有立柱；

曲柄上设有条形滑槽；

立柱穿过曲柄的条形滑槽与连板连接；立柱穿过连板，穿出段连接有锁紧螺母；

连板的一端设有喷咀连孔。

进一步需要说明的是，喷咀加持机构包括：底座、横杆、第一滑套、第二滑套、竖杆、喷咀以及喷咀夹；

底座的侧部与横杆固定连接；

底座的底端与喷咀连孔采用可拆卸连接方式连接；

第一滑套套设在横杆外部，并与第一滑套滑动连接；

第二滑套的侧部和第一滑套的侧部分别设有夹持件；

第二滑套和第一滑套通过夹持件上的螺栓孔及螺栓配合连接；

第二滑套套设在竖杆外部，并与第二滑套滑动连接；

喷咀夹套设并夹持在竖杆的一端；

喷咀安装在喷咀夹上。

进一步需要说明的是，可移动底座设有基座，基座底部设有至少四个轮子；轮子上设有轮锁。

进一步需要说明的是，主齿轮分度圆直径是传动齿轮分度圆直径的1.5倍到2倍之间；

从齿轮分度圆直径是传动齿轮分度圆直径的1.5倍到2倍之间；

两个联动齿轮的分度圆直径相同；

联动齿轮分度圆直径是减速器输出齿轮分度圆直径的1.5倍到2倍之间。

进一步需要说明的是，还包括：控制按键、单片机、电机控制电路、显示屏、通信模块以及用于与外电源连接，给装置供电的电源模块；

单片机通过电机控制电路连接调速电机，单片机接收调速控制指令，控制调速电机运行；

单片机通过与显示屏连接，显示当前装置的运行状态；

单片机通过与通信模块连接，接收上位终端机发送控制指令，同时向上位终端机发送数据信息；

单片机通过与控制按键连接，接收用户输入的控制指令，并执行。

本发明还提供一种法兰盘火焰切割方法，方法包括：

根据切割的钢板厚度以及切割距离，通过调节竖杆与第二滑套之间的高度，调节喷咀与被切割件的高度；

通过移动可移动底座调节水平位置；

通过调节两个曲柄与连板之间的距离，调节喷咀进行圆周运动的半径，满足当前被切割件的半径要求之后，锁定立柱与连板之间的位置；

接通电源，调速电机带动主齿轮转动；主齿轮通过传动齿轮带动从齿轮旋转；

从齿轮通过减速器输出齿轮带动两个并排设置的联动齿轮旋转；

联动齿轮带动曲柄、连板和喷咀加持机构转动，驱动喷咀进行圆周运动；

调节调速电机转速，待喷咀转速达到预设阈值后，通过移动可移动底座将喷咀接触钢板，实现法兰盘切割。

本发明还提供一种法兰盘火焰切割装置安装方法，方法包括：

在基座上安装四个轮子以及轮锁；

在基座上焊接连接轴，固定电机支架；连接轴与基座通过轴承连接；

将调速电机安装到电机支架上；

在连接轴上安装第一传动板，使第一传动板挡持在调速电机上端，连接轴上设置挡持件，对第一传动板下表面进行挡持；安装第二传动板，盖设在主齿轮上；

将主齿轮和传动齿轮安装在同一根连接轴上；主齿轮与调速电机输出端的齿轮相啮合；

主齿轮和传动齿轮分别与连接轴通过键槽和键配合连接；

安装从齿轮，使从齿轮与传动齿轮相啮合；

将减速器输出齿轮与从齿轮安装在同一根连接轴上；从齿轮和减速器输出齿轮分别与连接轴通过键槽和键配合连接；

并排安装两个联动齿轮，使联动齿轮与减速器输出齿轮相啮合；

在两个联动齿轮上表面分别固设立柱；

在立柱上安装曲柄，

立柱穿过曲柄的条形滑槽与连板连接；

立柱穿过连板的穿出段连接锁紧螺母；

将底座、横杆、第一滑套、第二滑套、竖杆、喷咀以及喷咀夹进行组装；

通过第二滑套侧部的夹持件调节与横杆的加持力度；

通过第一滑套侧部的夹持件调节与竖杆的加持力度，并调节喷咀的安装高度；

将底座的底端与喷咀连孔采用可拆卸连接方式连接。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明提供的装置结构简单可靠，可切割法兰盘尺寸范围广，自动化程度高，制作成本低，对操作人员要求低，易于上手，可以进行水平调节，竖直调节等等，满足不同钢板不同部位的切割需要，极大提高了生产效率，同时可以移动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为法兰盘火焰切割装置示意图；

图2为传动齿轮组结构示意图；

图3为传动齿轮组实施例示意图；

图4为曲柄连板调节组件结构示意图；

图5为可移动底座结构示意图。

具体实施方式

本发明针对现有小型法兰盘切割设备无法切割小尺寸法兰盘、数控切割机操作难度大、效率低的不足，设计了一种新型法兰盘火焰切割装置，可自动完成不同尺寸法兰盘的切割工作。如图1至5所示，具体的包括：可移动底座1；可移动底座1上连接有调速电机2，调速电机2的输出端连接有传动齿轮组3，传动齿轮组3的输出端连接有曲柄连板调节组件4；曲柄连板组件4的一端连接喷咀加持机构5，喷咀加持机构5夹持有喷咀6；调速电机2驱动传动齿轮组3运行，带动曲柄连板调节组件4及喷咀6进行圆周运动，实现法兰盘自动切割。

应当理解，本发明在称某一元件或层在另一元件或层“上”，被“连接”或“耦合”至另一元件或层时，其可能直接在另一元件或层上，被直接连接或耦合至所述另一元件或层，也可能存在中间元件或层。相反，在称某一元件被“直接在”另一元件或层“上”，“直接连接”或“直接耦合”至另一元件或层时，则不存在中间元件或层。所有附图中类似的数字指示类似元件。如这里所用的，术语“和/或”包括相关所列项的一个或多个的任何和所有组合。

法兰盘火焰切割装置使用便于描述的空间相对性术语，例如“在…下”、“下方”、“下部”、“以上”、“上方”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解，空间相对性术语意在包括图中所示取向之外的使用或工作中的器件不同取向。例如，如果将图中的器件翻转过来，被描述为在其他元件或特征“下”或“下方”的元件将会朝向其他元件或特征的“上方”。于是，示范性术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。可以使器件采取其他取向(旋转90度或其他取向)，这里所用的空间相对术语作相应解释。

本法兰盘火焰切割装置所采用的术语仅做描述具体实施例的用途，并非意在限制本文件内的表述。如这里所用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还要理解的是，当用于本说明书时，术语“包括”指所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。

进一步的讲，传动齿轮组3包括：第一传动板11、第二传动板12、主齿轮13、传动齿轮14以及从齿轮15；

第一传动板11和第二传动板12分别设有相匹配的至少三个通孔；每个通孔上贯穿有连接轴16；第一传动板11和第二传动板12上下排列；连接轴16的第一端与可移动底座1连接，连接轴16的第二端穿出第二传动板12上端；第一传动板11和第二传动板12将主齿轮13夹持在中间，连接轴16与可移动底座1可以通过轴承连接。

其中，一根连接轴16穿过主齿轮13中心，所述连接轴16穿出第二传动板12上端，并穿过传动齿轮14中心；从齿轮15与传动齿轮14相互啮合；主齿轮13与调速电机2的输出端相互啮合，主齿轮13在调速电机2的带动下，与传动齿轮14同步旋转，并使从齿轮15旋转。连接轴16与主齿轮13采用键槽和键配合，实现同步转动。

本发明中，传动齿轮组3还包括：支架31、减速器输出齿轮32以及两个并排设置的联动齿轮33；

支架31盖设在从齿轮15与传动齿轮14的上表面；支架31上连接有三根转轴34，其中，两根转轴34对应连接联动齿轮33的中心；一根转轴34贯穿减速器输出齿轮32中心以及支架31，并穿过从齿轮15中心；使从齿轮15与减速器输出齿轮32同步旋转；减速器输出齿轮32分别与两个联动齿轮33相啮合。转轴34与支架31的连接方式可以采用轴承连接。减速器输出齿轮32与转轴34采用键槽和键配合，实现同步转动。

本发明中，曲柄连板调节组件4包括：两个曲柄35和连板36；联动齿轮33上表面固设有立柱37；曲柄35上设有条形滑槽38；立柱37穿过曲柄35的条形滑槽38与连板36连接；立柱37穿过连板36，穿出段连接有锁紧螺母；连板36的一端设有喷咀连孔。

进一步的讲，喷咀加持机构5包括：底座21、横杆22、第一滑套23、第二滑套24、竖杆25、喷咀26以及喷咀夹27；

底座21的侧部与横杆22固定连接；底座21的底端与喷咀连孔采用可拆卸连接方式连接；可拆卸连接方式可以采用螺纹连接，或卡扣连接，或过盈配合。第一滑套23套设在横杆22外部，并与第一滑套23滑动连接；

第二滑套24的侧部和第一滑套23的侧部分别设有夹持件28；第二滑套24和第一滑套23通过夹持件28上的螺栓孔及螺栓配合连接；第二滑套24套设在竖杆25外部，并与第二滑套24滑动连接；喷咀夹27套设并夹持在竖杆25的一端；喷咀26安装在喷咀夹27上。喷咀26可以通过螺纹方式连接到喷咀夹27上，也可以通过喷咀夹27将喷咀26夹持住。

为了实现本装置对法兰的自动切割，各个齿轮间保持一定的模数比，或者是直径大小比例，本发明中，主齿轮分度圆直径是传动齿轮分度圆直径的1.5倍到2倍之间；从齿轮分度圆直径是传动齿轮分度圆直径的1.5倍到2倍之间；两个联动齿轮的分度圆直径相同；联动齿轮分度圆直径是减速器输出齿轮分度圆直径的1.5倍到2倍之间。

而本发明中的，可移动底座1设有基座41，基座41底部设有至少四个轮子42；轮子42上设有轮锁。这样装置可以实现水平移动，满足位置调节要求。

进一步的讲，本发明为了实现自动运行，装置还包括：控制按键、单片机、电机控制电路、显示屏、通信模块以及用于与外电源连接，给装置供电的电源模块；

单片机通过电机控制电路连接调速电机，单片机接收调速控制指令，控制调速电机运行；单片机通过与显示屏连接，显示当前装置的运行状态；单片机通过与通信模块连接，接收上位终端机发送控制指令，同时向上位终端机发送数据信息；单片机通过与控制按键连接，接收用户输入的控制指令，并执行。

通信模块可以配置无线互联网模块支持移动终端的无线互联网接入。通信模块可以内部或外部地耦接到终端。通信模块所涉及的无线互联网接入技术可以包括无线局域网络(wi-fi，wlan，wirelesslocalareanetworks)、无线宽带(wibro)、全球微波互联接入(wimax)、高速下行链路分组接入(hsdpa，highspeeddownlinkpacketaccess)等等。

显示屏可以显示装置运行状态，或相关的用户界面(ui，userinterface)或图形用户界面(gui，graphicaluserinterface)。

这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(asic，applicationspecificintegratedcircuit)、数字信号处理器(dsp，digitalsignalprocessing)、数字信号处理装置(dspd，digitalsignalprocessingdevice)、可编程逻辑装置(pld，programmablelogicdevice)、现场可编程门阵列(fpga，fieldprogrammablegatearray)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器中并且由控制器执行。

也就是说，本发明以许多方式来实现本发明的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

调速电机为gg1-30火焰切割电机，电机安装在可移动底座上。

基于上述装置，本发明还提供一种法兰盘火焰切割方法，方法包括：

根据切割的钢板厚度以及切割距离，通过调节竖杆与第二滑套之间的高度，调节喷咀与被切割件的高度；

通过移动可移动底座调节水平位置；

通过调节两个曲柄与连板之间的距离，调节喷咀进行圆周运动的半径，满足当前被切割件的半径要求之后，锁定立柱与连板之间的位置；

接通电源，调速电机带动主齿轮转动；主齿轮通过传动齿轮带动从齿轮旋转；

从齿轮通过减速器输出齿轮带动两个并排设置的联动齿轮旋转；

联动齿轮带动曲柄、连板和喷咀加持机构转动，驱动喷咀进行圆周运动；

调节调速电机转速，待喷咀转速达到预设阈值后，通过移动可移动底座将喷咀接触钢板，实现法兰盘切割。

这样，通过调节曲柄连杆部分曲柄与连杆之间的距离时，连杆驱动火焰切割咀进行圆周运动的半径发生改变，可实现不同尺寸的法兰盘切割需要。

本发明涉及的装置及方法，实现了装置结构简单可靠，可切割法兰盘尺寸范围广，自动化程度高，制作成本低，对操作人员要求低，易于上手，极大提高了生产效率，同时可以移动，满足不同钢板不同部位的切割需要。

基于上述装置，本发明还提供一种法兰盘火焰切割装置安装方法，方法包括：

在基座上安装四个轮子以及轮锁；

在基座上焊接连接轴，固定电机支架；连接轴与基座通过轴承连接；

将调速电机安装到电机支架上；

在连接轴上安装第一传动板，使第一传动板挡持在调速电机上端，连接轴上设置挡持件，对第一传动板下表面进行挡持；安装第二传动板，盖设在主齿轮上；

将主齿轮和传动齿轮安装在同一根连接轴上；主齿轮与调速电机输出端的齿轮相啮合；

主齿轮和传动齿轮分别与连接轴通过键槽和键配合连接；

安装从齿轮，使从齿轮与传动齿轮相啮合；

将减速器输出齿轮与从齿轮安装在同一根连接轴上；从齿轮和减速器输出齿轮分别与连接轴通过键槽和键配合连接；

并排安装两个联动齿轮，使联动齿轮与减速器输出齿轮相啮合；

在两个联动齿轮上表面分别固设立柱；

在立柱上安装曲柄，

立柱穿过曲柄的条形滑槽与连板连接；

立柱穿过连板的穿出段连接锁紧螺母；

将底座、横杆、第一滑套、第二滑套、竖杆、喷咀以及喷咀夹进行组装；

通过第二滑套侧部的夹持件调节与横杆的加持力度；

通过第一滑套侧部的夹持件调节与竖杆的加持力度，并调节喷咀的安装高度；

将底座的底端与喷咀连孔采用可拆卸连接方式连接。

也就是通过上述方法可以组装，或安装本发明涉及的装置，来实现对法兰盘的自动切割。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。