管托的切割装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种管托的切割装置，用于加工管托端部的半圆形凹口。其包括：对称设置在管托（18）外侧的两个割炬（19），管托的旋转由减速机（2）的水平输出轴（9）驱动，减速机的竖直输出轴8与一曲拐

【技术实现步骤摘要】
管托的切割装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种管托的切割装置，用于加工管托端部的半圆形凹口。

技术介绍

[0002]申请号为2020104274720的专利公开了一种管体的火焰切割装置，用于加工管托的半圆形凹口，其方法是管体作旋转运动，割炬（火焰枪）沿管件轴向作往返运动，割炬移动位置与管体转动角度相对应，其之间的运动关系为：Y=r*sin(x)；其中Y为割炬与起点之间的轴向距离，r为管体的半径，x为管体转动的角度；以此在管体上形成半圆形凹口。
[0003]专利号为2011201762979的专利公开了一种管件的马鞍口切割机，在管件的端部用燃气割炬切割出马鞍口，其方法是管件作旋转运动，割炬沿管件轴向作往返运动，以此在管件上形成马鞍口；割炬（火焰枪）在管体上的运动轨迹，是管体的旋转运动与割炬的轴向往返运动的合成，合成运动的各点的速度是不一致的，即切割速度是不一致的，其中在凹口口部的切割速度最快，在凹口底部的切割速度最慢，两者速度差之比达40%，速度快时会产生较大的后拖量或割不透；速度慢时会使割缝边缘不齐，甚至产生局部熔化现象，割后清渣困难。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提出一种管托的切割装置，其能使割炬对管托半圆形凹口的切割速度一致，提高切割质量。
[0005]本专利技术的技术方案是，一种管托的切割装置，其包括：对称设置在管托18外侧的两个割炬19，管托由卡盘10夹持，卡盘与减速机2的水平输出轴9连接，减速机的竖直输出轴8与曲拐4的中心孔固定连接，水平输出轴与竖直输出轴同步转动,曲拐的偏心轴5插在条形板6的条形槽中，条形槽的长度大于曲拐的偏心距，条形板右侧的中部与横杆11的左端固定连接，条形板与横杆垂直，横杆中部插在固定不动的导向套15中，导向套的轴线与管托的轴线平行，割炬连接在横杆的靠右部位上，电机的主轴与减速机的输入轴21连接；其特征是，所述的管托的切割装置还包括检测管托转动角度的转角传感器7，转角传感器的输出端与控制器3的输入端连接，控制器的输出端与电机1的电源输入端连接，当管托转动角度变化时，控制器输出的电压信号也随之变化，使电机的主轴转速变化；其变化规律为：N=Ne /√(1+ cos2x)；其中N为电机的主轴转速，x为管托转动角度，Ne为设定转速。
[0006]所述的管托切割装置，其控制方法的特征是：控制器读取转角传感器的转角信号，并根据单位时间转动的角度计算出该角度时的速度，然后控制器输出对应的电压信号，使电机的主轴转速符合N=Ne /√(1+ cos2x)。
[0007]本专利技术有益效果是，在切割过程中，根据管托转动角度，调节电机转速，以补偿割炬轴向运动速度的变化，使切割速度基本一致，即N√(1+ cos2x)=Ne ，从而使割口光洁，切口缝隙宽窄一致；同时能降低氧气的消耗。
附图说明
[0008]图1为本专利技术的结构示意图。
[0009]附图标志为：1
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电机、2
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减速机、3
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控制器、4
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曲拐、5
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偏心轴、6
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条形板、7
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转角传感器、8
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竖直输出轴、9
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水平输出轴、10
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卡盘、11
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横杆、12
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托板、14
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支架、15
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导向套、16
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肩部、17
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下垂部、18
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管托、19
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割炬、20
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底座、21
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输入轴。
具体实施方式
[0010]一种管托的切割装置，其包括：对称设置在管托18外侧的两个割炬19，管托由卡盘10夹持，卡盘与减速机2的水平输出轴9连接，减速机的竖直输出轴8与曲拐4的中心孔固定连接，水平输出轴与竖直输出轴同步转动,曲拐的偏心轴5插在条形板6的条形槽中，条形槽的长度大于曲拐的偏心距，条形板右侧的中部与横杆11的左端固定连接，条形板与横杆垂直，横杆中部插在导向套15中，导向套的轴线与管托的轴线平行，导向套通过支架14连接托板12上，托板连接在减速机的壳体上；横杆的靠右部位安装有门字形的框体，框体的肩部16与横杆连接，割炬安装在框体的下垂部17上；电机1的主轴与减速机的输入轴21连接；电机和减速机安装在底座20上。
[0011]转角传感器7的外壳安装在减速机的壳体上，转角传感器的旋转部套在竖直输出轴或水平输出轴上，转角传感器的输出端与控制器3的输入端连接，控制器的输出端与电机1的电源输入端连接，当管托转动角度变化时，控制器输出的电压信号也随之变化，使电机的主轴转速变化；其变化规律为：N=Ne /√(1+ cos2x)；其中N为电机的主轴转速，x为管托转动角度，Ne为人为设定的转速，√(1+ cos2x)为切割速度的变化规律。
[0012]所述的管托切割装置，其控制方法的特征是：控制器读取转角传感器的转角信号，根据转角信号计算出该角度时的电机主轴的理论转速N=Ne /√(1+ cos2x)，然后控制器输出对应的电压信号，控制器根据单位时间转动的角度计算出该角度时的电机主轴的实际转速，将电机主轴的实际转速与理论转速进行比较，其误差小于1%，则认为输出的电压信号符合要求，否则需调整输出的电压信号。
[0013]所述的电机为变频电机，控制器输出的电压信号为交流电压，其频率随管托转动角度而变化。
[0014]所述的电机也可为直流电机，控制器输出的电压信号为直流电压，其幅值随管托转动角度而变化。
[0015]曲拐的偏心距可调节，调节后，曲拐的偏心距应等于管托凹口的半径。
[0016]使用时先使管托停止在
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5度左右位置，使割炬靠近管托端部，然后点燃割炬，启动切割装置，管托作正向旋转运动，割炬作轴向运动，切割凹口，管托转至180度时凹口切割完成，使管托转至185度左右位置时停止，熄灭割炬，卸下管托；然后装上下一个管托，点燃割炬，启动切割装置，管托作反向旋转运动，管托转至0度时凹口切割完成，使管托转至
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5度左右位置时停止，熄灭割炬，卸下管托；然后装上下一个管托。
[0017]在切割过程中，根据管托转动角度，调节电机转速，以补偿割炬轴向运动速度的变化，使切割速度一致，切割后的凹口，割口光洁，切口缝隙宽窄一致，凹口各点的曲率半径相等。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管托的切割装置，其包括：对称设置在管托（18）外侧的两个割炬（19），管托由卡盘（10）夹持，卡盘与减速机（2）的水平输出轴（9）连接，减速机的竖直输出轴（8）与曲拐（4）的中心孔固定连接，水平输出轴与竖直输出轴同步转动，曲拐的偏心轴（5）插在条形板（6）的条形槽中，条形槽的长度大于曲拐的偏心距，条形板右侧的中部与横杆（11）的左端固定连接，条形板与横杆垂直，横杆中部插在固定不动的导向套（15）中，导向套的轴线与管托的轴线平行，割炬连接在横杆的靠右部位上，电机的主轴与减速机的输入轴（21）连接；其特征是，所述的管托的切割装置还包括检测管托转动角度的转角传感器（7），转角传感器的输出端与控制器（3）的输入端连接，控制器的输出端与电机（1）的电源输入端连接，当管托转动角度变化时，控制器输出的电压信号也随之变化，使电机的主轴转速变化；其变化规律为：N=N...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾劲华，曹萍，宋进，
申请(专利权)人：江苏耀宇新型管业有限公司，
类型：发明
国别省市：