[實(shí)用新型]一種大型管道的內(nèi)置式不規(guī)則斷面切割裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920089738.8
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN209439613U
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉智;趙永強(qiáng);朱博文
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西理工大學(xué)
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/08;B23K26/70;B23K101/06
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• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型涉及一種大型管道的內(nèi)置式不規(guī)則斷面切割裝置，包括支撐架組件、平移組件、旋轉(zhuǎn)組件、伸縮平衡組件；三個(gè)伸縮組件呈人字形分布，等角度分布在人字形支撐架組件的三角位置；平移組件與旋轉(zhuǎn)組件同軸布置，平移組件與伸縮平衡組件直角交錯(cuò)布置，旋轉(zhuǎn)組件帶動(dòng)伸縮平衡組件整周轉(zhuǎn)動(dòng)。本裝置采用交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)和激光切割和焊接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)切割軌跡的自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)，適合不同截面形狀的管道的非豎直平面曲形斷面的切割加工，無須對中定位操作，具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、裝卸方便、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，可大幅度減少裝卸時(shí)間，降低調(diào)節(jié)難度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于機(jī)械制造工藝技術(shù)領(lǐng)域，涉及大型管道的內(nèi)置式不規(guī)則斷面切割裝置，用于實(shí)現(xiàn)大型管道不規(guī)則斷面或任意曲面的非接觸式切割。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，對于石油、天然氣、水等遠(yuǎn)距離輸送都需要用大直徑管道，在管道的鋪設(shè)過程中不可避免的需要對管道進(jìn)行切割和焊接，以實(shí)現(xiàn)管道的平對接、直角對接和斜對接等。

現(xiàn)階段，對于大直徑管道的切割和對接斷面多使用外卡式切管裝置，但是也只能解決平對接，而直角或斜角的對接只能采用手工方式。首先采用人工劃線，再經(jīng)過人工砂輪切割和焊接。這樣切割出來的管道斷面的損耗大，精度低，無法保證對接質(zhì)量。

激光切割作為一種非接觸式熱加工方法，幾乎可以切割所有的材料，切割軌跡不受限制，即可實(shí)現(xiàn)工件的二維斷面切割或三維斷面切割。激光切割具有加工精度高、切割速度快、切口平滑、節(jié)省材料、加工成本低等優(yōu)點(diǎn)。激光刀頭的機(jī)械部分與工件無接觸，在工作中過程沒有切削抗力、無須特殊裝夾，經(jīng)濟(jì)省時(shí)。

長期以來，在調(diào)速性能要求較高的場合中，直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)一直占據(jù)主導(dǎo)地位。但直流電動(dòng)機(jī)都存在一些固有的缺點(diǎn)，如電刷和換向器易磨損，需經(jīng)常維護(hù)。換向器換向時(shí)會產(chǎn)生火花，使電動(dòng)機(jī)的最高速度受到限制，也使應(yīng)用環(huán)境受到限制，而且直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，所用鋼鐵材料消耗大，制造成本高。在同樣體積下，交流電動(dòng)機(jī)輸出功率可比直流電動(dòng)機(jī)提高10﹪～70﹪，此外，交流電動(dòng)機(jī)的容量可比直流電動(dòng)機(jī)造得大，達(dá)到更高的電壓和轉(zhuǎn)速。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都傾向采用交流伺服驅(qū)動(dòng)，交流伺服驅(qū)動(dòng)已有取代直流伺服驅(qū)動(dòng)之勢。

因此，為了解決大型管道在直角對接或斜對接過程中，在管道內(nèi)任意部位切割出不規(guī)則的斜斷面或特殊的相貫曲面，設(shè)計(jì)一種大型管道的內(nèi)置式不規(guī)則斷面切割裝置，采用交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)和激光切割和焊接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)切割軌跡的自動(dòng)控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

大型管道的內(nèi)置式不規(guī)則斷面切割裝置采用的技術(shù)方案如下：

包括支撐架組件、平移組件、旋轉(zhuǎn)組件、伸縮平衡組件；支撐架組件包括三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的可以直線移動(dòng)的伸縮組件，三個(gè)伸縮組件呈人字形分布，等角度分布在人字形支撐架組件的三角位置，三個(gè)伸縮組件相互之間通過支撐基座6固連；平移組件與旋轉(zhuǎn)組件同軸連接，旋轉(zhuǎn)組件固定連接在平移組件中的水平螺桿4的端部；旋轉(zhuǎn)組件的軸線與伸縮平衡組件的軸線相互垂直，伸縮平衡組件的平衡電機(jī)定子24與旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子16固定連接。

所述的支撐架組件由支撐基座6、電機(jī)座7、支撐電機(jī)定子8、支撐電機(jī)轉(zhuǎn)子9、螺套10、導(dǎo)向平鍵11、支撐絲桿12、鎖止腳輪13組成；支撐電機(jī)定子8與支撐基座6固定連接，螺套10固定安裝在支撐電機(jī)轉(zhuǎn)子9的中心，螺套10套在支撐絲桿12上，支撐絲桿12上安裝有導(dǎo)向平鍵11，支撐絲桿12末端安裝有鎖止腳輪13，支撐絲桿12、螺套10、支撐電機(jī)轉(zhuǎn)子9、和支撐電機(jī)定子8同軸安裝；支撐基座6和電機(jī)座7在支撐絲桿12軸線方向上內(nèi)空腔，可供支撐絲桿12收入支撐基座6內(nèi)；支撐電機(jī)端蓋32內(nèi)孔中開有與導(dǎo)向平鍵11相配合的通孔鍵槽。