一種螺旋焊接鋼管的切割裝置的制作方法

本實用新型涉及一種金屬管的切割技術，尤其是一種螺旋焊接鋼管的切割方法及裝置，屬于金屬加工方法及加工裝置領域。

背景技術：

目前世界工業領域里制造和應用的鋼管除了無縫鋼管以外、螺旋焊接鋼管的生產和使用的量也十分巨大。螺旋焊接鋼管是將鋼帶按一定的螺旋線的角度(叫成型角)卷成管坯，然后將管縫焊接起來制成，它可以用較窄的帶鋼生產大直徑的鋼管，已經成為鋼管型材中占據相當份額的重要管材之一。

由于螺旋焊接鋼管成品的表面具有螺旋狀的突出的焊縫，而傳統切割鋼管的相貫線切割機是采用幾組滾輪托架托住鋼管，用動力卡盤夾住鋼管使之轉動完成切割。因此，在鋼管旋轉時表面的螺旋焊縫會不可避免地接觸滾輪，造成被加工鋼管的突跳，使之無法進行切割并造成機器的一定程度的損傷。從而導致螺旋焊接鋼管一直無法在具有先進技術并高效的數控相貫線切割機上進行切割，造成螺旋焊接鋼管的后期加工十分困難，甚至不少工廠仍不得不采用落后的手工切割方法。

因此，如何解決螺旋焊接鋼管在數控相貫線切割機上的有效切割已成為工業領域里的一個重要課題。

技術實現要素：

本實用新型的目的：旨在提出一種適用于螺旋焊接鋼管在數控相貫線切割機上的有效切割裝置。

這種螺旋焊接鋼管的切割裝置，包括：數控操作系統5、設置在基座14上的車頭箱4、切割移動座1、切割裝置2、旋轉卡盤3、移動座架8和滾輪托架6，其特征在于：所述的滾輪托架6上部設有萬向輪16，多組滾輪托架6通過與其下部連接的移動座架8構成托置被切割螺旋焊接鋼管7的可移動組合托架，并又通過設置在滾輪托架6下部、與滾輪托架呈固定連接的移動座架8，構成利用設置在移動座架8上、能驅使導軌上的移動座架8沿導軌直線移動的移動座架驅動裝置；所述的螺旋焊接鋼管7夾持在與車頭箱4聯接的旋轉卡盤3內，再將整根螺旋焊接鋼管7擱置在上端部設有一組萬向輪16的多組滾輪托架6上；由此構成按照數控操作系統5的指令，使移動座架的直線運動與被切割螺旋焊接鋼管的旋轉相匹配，使滾輪托架與被切割螺旋焊接鋼管表面的接觸軌跡與凸起的焊縫螺旋導程一致，完全避開了滾輪托架與被切割螺旋焊接鋼管表面焊縫的相碰的螺旋焊接鋼管的切割裝置。

所述的移動座架驅動裝置由設置在工字型的導軌10內的齒條、以及設置在移動座架8上的驅動電機及由驅動電機輸出端的傳動齒輪構成；通過傳動齒輪旋轉并與齒條的嚙合帶動移動座架8及與移動座架8固定連接的上部滾輪托架6同步位移。

所述的移動座架驅動裝置也可采用由市購的滾珠直線導軌，將移動座架8直接設置在滾直線導軌上，利用驅動電機控制移動座架8及與移動座架8固定連接的上部滾輪托架6同步位移。

所述的移動座架驅動裝置，還可利用傳統機械設計原理中的絲杠副傳動機構，或者鏈輪鏈條傳動機構來控制移動座架8及與移動座架8固定連接的上部滾輪托架6，分別構成由絲杠副傳動機構、或者鏈輪鏈條傳動機構傳動的移動座架驅動裝置；由此實現使滾輪托架與被切割螺旋焊接鋼管表面的接觸軌跡與凸起的焊縫螺旋導程一致，完全避開了滾輪托架與被切割螺旋焊接鋼管表面凸起的焊縫的相碰，完成螺旋焊接鋼管的隨意切割。

所述的移動座架8設有一組卡輪15，通過該組卡輪15使移動座架8與導軌兩側面卡接。

所述的移動座架8其架體的兩邊設有T型槽，所述的滾輪托架6下部通過螺栓連接在移動座架體的T型槽中。

所述的滾輪托架6設置在螺旋焊接鋼管7的兩相鄰的螺旋狀焊縫17之間。

根據以上技術方案提出的這種螺旋焊接鋼管的切割裝置，在采用數控相貫線切割機進行螺旋焊接鋼管的切割時，利用移動座架沿被切割鋼管軸線的直線運動由程序控制與被切割管子的旋轉相匹配，托架上的滾輪采用萬向滾球結構。托架與管子表面的接觸軌跡與焊縫螺旋導程一致，這樣管子無論正轉或反轉，座架與滾輪托架也隨之正或反向移動，托架上的萬向滾球始終避免了于管子表面的凸出的螺旋焊縫相碰；這樣就能使被切割的管子轉動平穩從而順利地進行切割。

附圖說明

圖1為傳統數控管子相貫線切割機的布局及裝置示意圖；

圖2為用傳統數控管子相貫線切割機切割螺旋焊接鋼管的布局示意圖；

圖3為能夠切割加工螺旋焊接鋼管的專用切割機的整體結構示意圖；

圖4為可移動座架的結構及運行示意圖；

圖5為圖4中減速電機驅動結構部分的局部放大示意圖；

圖6為移動座架、基座及托架組裝示意圖(圖4的右向視圖)；

圖7為圖4的俯視圖。

圖中：1-切割移動座 2-切割裝置 3-旋轉卡盤 4-車頭箱 5-數控操作系統 6-滾輪托架 7-切割加工件 8-移動座架 9-滾輪 10-導軌 11-減速電機 12-傳動齒輪 13-齒條 14-基座 15-卡輪 16-萬向輪 17-螺旋狀焊縫。

具體實施方式

以下結合說明書附圖進一步闡述本實用新型，并給出本實用新型的實施例。

如圖3-圖7所示的這種螺旋焊接鋼管的切割裝置，其發明的要點在于：將上部設有萬向輪的滾輪托架構成的滾輪托架組，通過與其下部連接的移動座架構成一個能在數控操作系統的控制下，使移動座架的沿被切割鋼管軸線的直線運動與被切割螺旋焊接鋼管的旋轉相匹配，使滾輪托架與被切割螺旋焊接鋼管表面的接觸軌跡與焊縫螺旋導程一致，有效避免了螺旋狀焊縫對切割的影響。

如圖3所示的這種螺旋焊接鋼管的切割裝置，包括：數控操作系統5、設置在基座14上的車頭箱4、切割移動座1、切割裝置2、旋轉卡盤3、移動座架8和滾輪托架6，其特征在于：所述的滾輪托架6上部設有萬向輪16，多組滾輪托架6通過與其下部連接的移動座架8構成托置被切割螺旋焊接鋼管7的可移動組合托架，并又通過設置在滾輪托架6下部、與滾輪托架呈固定連接的移動座架8，構成利用設置在移動座架8上、能驅使導軌上的移動座架8沿導軌直線移動的移動座架驅動裝置；所述的螺旋焊接鋼管7夾持在與車頭箱4聯接的旋轉卡盤3內，再將整根螺旋焊接鋼管7擱置在上端部設有一組萬向輪16的多組滾輪托架6上；由此構成按照數控操作系統5的指令，使移動座架的直線運動與被切割螺旋焊接鋼管的旋轉相匹配，使滾輪托架與被切割螺旋焊接鋼管表面的接觸軌跡與凸起的焊縫螺旋導程一致，完全避開了滾輪托架與被切割螺旋焊接鋼管表面焊縫的相碰的螺旋焊接鋼管的切割裝置。

所述的移動座架驅動裝置由設置在工字型的導軌10內的齒條、以及設置在移動座架8上的驅動電機及由驅動電機輸出端的傳動齒輪構成；通過傳動齒輪旋轉并與齒條的嚙合帶動移動座架8及與移動座架8固定連接的上部滾輪托架6同步位移。

作為移動座架驅動裝置的另一種選擇，所述的移動座架驅動裝置是由市購的滾珠直線導軌，將移動座架8直接設置在滾珠直線導軌上，利用驅動電機控制移動座架8及與移動座架8固定連接的上部滾輪托架6同步位移。

此外，所述的移動座架驅動裝置，還可利用傳統機械設計中的絲杠副傳動機構，或者鏈輪鏈條傳動機構來控制移動座架8及與移動座架8固定連接的上部滾輪托架6同步位移。

圖4給出了移動座架8的具體結構，所述的移動座架8其架體的兩邊設有T型槽，所述的滾輪托架6下部通過螺栓連接在移動座架體的T型槽中。用T型槽螺栓聯接一組滾輪托架6。滾輪托架之間的距離在T型槽中可移動調節，根據被切割的鋼管的螺旋焊縫17的導程來決定每個滾輪托架6之間的距離，調整好距離之后用T型槽螺栓進行固定。在移動座架8的二邊底部上裝有若干個滾輪15,在一邊或雙邊裝有電機和減速機11。在此移動座架體的下面是一組導軌10；此導軌可用從市場購買的滾珠直線導軌或圖示結構的導軌；圖示導軌的上平面與滾輪15接觸，在導軌側面裝有齒條13，電機減速機的出軸裝有傳動齒輪12，傳動齒輪12與齒條13相嚙合傳遞動力。

這種移動座架驅動裝置的工作原理如下：

通過設置在基座14的導軌10上、由多組上端部設有萬向輪16的滾輪托架6，并通過與滾輪托架6下部連接的移動座架8、以及設置在導軌10內的齒條13以及配套的移動座架驅動裝置，以傳統切割鋼管的相貫線切割機為基本構架，將螺旋焊接鋼管7夾持在與車頭箱4聯接的旋轉卡盤3內，并將整根螺旋焊接鋼管7擱置在上端部設有一組萬向輪16的多組滾輪托架6上；按照數控操作系統的指令，使移動座架的直線運動與被切割螺旋焊接鋼管的旋轉相匹配，使滾輪托架與被切割螺旋焊接鋼管表面的接觸軌跡與焊縫螺旋導程一致，在操控系統的控制下完成螺旋焊接鋼管的隨意切割。

所述的滾輪托架6設置在螺旋焊接鋼管7的兩相鄰的螺旋狀焊縫17之間。

所述的移動座架8設有一組卡輪15(見附圖6)，通過該組卡輪15使移動座架8與導軌兩側面卡接。此卡輪15卡住導軌10二側面、起到直線運動的精度約束作用。如果采用滾珠直線導軌則不需要有此卡輪15和滾輪9了。

這種螺旋焊接鋼管的切割裝置，其切割方法如下：

利用由車頭箱4、移動切割座1、切割裝置2、旋轉卡盤3、托架6、數控操作系統5和基座14構成的傳統數控相貫線切割機，其特征在于：通過設置在基座14上的一組與被切割螺旋焊接鋼管7同徑向設置的一組導軌10、以及設置在導軌10上、由多組上端部設有一組萬向輪16，且可在相鄰兩螺旋狀凸起的焊縫區間17來回移動的滾輪托架6；并又通過設置在滾輪托架6下部、與滾輪托架呈固定連接的移動座架8，利用設置在導軌10上、能驅使導軌上的移動座架8沿導軌直線移動的移動座架驅動裝置，將螺旋焊接鋼管7夾持在與車頭箱4聯接的旋轉卡盤3內，并將整根螺旋焊接鋼管7擱置在上端部設有一組萬向輪16的多組滾輪托架6上；按照數控操作系統的指令，使移動座架的直線運動與被切割螺旋焊接鋼管的旋轉相匹配，使滾輪托架與被切割螺旋焊接鋼管表面的接觸軌跡與凸起的焊縫螺旋導程一致，完全避開了滾輪托架與被切割螺旋焊接鋼管表面凸起的焊縫的相碰，完成螺旋焊接鋼管的隨意切割。

綜上所述；當切割機在切割螺旋焊接鋼管時，預先根據鋼管的螺旋焊縫導程來調整托架之間的間距并設置這個移動座架的移動速度與鋼管轉動速度的比例。在鋼管的自動切割過程中，移動座架8以及連接在其上面的一組滾輪托架會自動地進行沿鋼管軸線的運動，始終避開鋼管上的凸出的螺旋焊縫，從而能順利地切割加工螺旋焊接鋼管。由于此滾輪托架6的滾輪與鋼管表面的接觸是圓周方向與軸向的合成運動，因此在圖6中表示，托架的滾輪采用了萬向滾球結構。

以上，僅是本申請人依據基本創意給出的本實用新型的實施例，任何依據本創意進行的改進，凡是與本實用新型提出的驅動裝置相類似的技術方案均屬于本實用新型保護的范疇。