钢管火焰切割设备制造技术

一种一次成型的低损耗的钢管切断装置包括有由丙烷割炬、传动丝杠、移动平台和驱动电机、蜗轮、蜗杆等组成的切割装置和由端面、转速等传感器、接口介面箱、控制微机等组成的测量控制装置两部分组成。两支割炬可切割成Ｖ型坡口，随机检尺定位精度高，割口光洁度好，钢管损耗少，可一次切割成型，免去后续加工，省工、省时、省料。用丙烷替代乙炔，节能显著。该装置还可联入计算机网络，为实现制管厂统一调度指挥生产提供了例利。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用丙烷气切割钢管的一次成型、切断设备，属于火焰切割设备
气割是利用氧气和可燃气体混合的中性焰将被切割的金属予热到燃烧温度，然后在预热处通以高压氧气流，使金属在纯氧中燃烧放出大量的热，并借高压氧气流的压力将切口处形成的氧化物吹走，从而切割整体金属。气割和焊接一样，在工程上占有重要地位，广泛应用于冶金、建筑、船舶、化工和机械制造、石油勘探开采等许多工业部门。国内目前大多数工业行业仍然是采用以电石(CaC2)为原料与水作用而产生的乙炔气体进行焊接或气割的，这样就需在作业现场安置体积庞大笨重的乙炔发生器。并且，由于常规切割的钢管被割下以后，其加工端面粗糙凹凸不齐，损耗大，还需经过机械加工成坡口形状才可使用，工序多，效率低。本专利技术的目的是提供一种一次成型的、加工损耗低的钢管切断装置，可以安装于钢管生产工厂里，从制管生产线上把钢管按照规定的长度切割成段。整个切割过程，采用机电一体化的控制方法，把检尺、割断、坡口成型等工艺一次加工完成，并且把钢管加工损耗降到最低限度。本专利技术的结构简图如附图说明图1所示，它主要包括切割装置和测量、控制装置两部分，切割装置是在一个其底部装有传动丝杠4及其驱动电机M1的移动平台2上安装有一个立式支架5，在支架5上装有两支可以分别调整角度、位置的丙烷割炬10和可以使套入其中的工件(钢管)1作旋转运动的蜗轮8、蜗杆7及其驱动电机M2;测量、控制装置则由在平台2的一端安装的钢管端面测量传感器9和钢管径向转速及轴向移动速度测量传感器3以及在该装置附近安装的接口介面箱11(RTU)和安装在控制室里的微型计算机12(CPU)组成。各个传感器的输出及驱动电机M1、M2的输入都与插在介面箱11里的各自的适配模块相连接，介面箱11则通过电缆与微型计算机12相连通。本专利技术的工作过程是这样的全部切割装置都安装在移动平台上，当从钢管生产线上制成的钢管进入本装置后，转速及平移速度的测量传感器3就紧贴钢管1的外表面上进行采集测量，而步进驱动电机M1转动后可使传动丝杠4随之旋转，因丝杠开合螺母6固定在地基上，从而使移动平台2向左侧移动。驱动步进电机M2转动后则使蜗杆7、蜗轮8作周向旋转，这两个驱动电机都是接收从介面箱输入的来自计算机的控制指令而动作的。传感器3把钢管轴向及径向转速输入就地控制接口介面箱，再送入控制微型计算机处理，实时计算出钢管的检尺值，并贮存在微机的数据库中。当钢管移动到触及端面检测传感器9的位置时，即已进入开始切割的动作范围了。这时，同时通过接口介面箱控制驱动步进电机M1转动，使移动平台左移，让割炬10对钢管1保持轴向跟踪;同时命令驱动步进电机M2转动，使割炬10对钢管1还保持径向(切向)跟踪。另外微机还通过介面箱对两个割炬的点火、供气＜氧气及丙烷气的流量阀＞大小实时切割状态的控制。由于本专利技术采用丙烷气作为割炬的可燃气，并使两支割炬的角度、位置都可作方便的任意调整，这样就可以进行精密切割。这是因为我们知道丙烷切割的割口质量远好于使用乙炔的，切口损耗的金属少，切口光洁度高(可达 3)，又以一定夹角两支割炬一次切割成V形坡口，就可以不再进行机械加工了，也就是一次切割成形。总之，本专利技术采用了机电一体化技术中的控制主机-微机、接口介面箱，各种传感器与步进电机和丙烷割炬等切割装置相配套，每个敏感采集单元和执行输出单元(如步进电机、割炬的气阀、点火器)等都与整个装置联成一个有机整体，在微机的统一控制协调下，使钢管的检尺，割断，坡口整形等一次完成，实现多快好省的先进切割工艺过程。再者，控制微机的内存中可以装入专家系统软件，从而不断改进完善其操作软件，实现最优化的操作控制。本专利技术与传统的常规自动化切割设备或手工切割钢管的工艺相比较，具有明显的经济技术和优越性。常规自动化切割设备在钢管被割下后，还要对其端面进行补充的机械加工成型，而本专利技术因采用丙烷切割，精度高，光洁度好，每个切口都可一次成型，免去机加工工序，省工省时，还使钢管的损耗大大减少小，每个割口损失的钢管管料在2～3毫米之间。由于本专利技术采用机电一体化系统中的敏感测量单元和数据实时处理技术，进行随机检尺、跟踪切割和一次成形的全新工艺，使得钢管的长度尺寸精度大大提高，使之保持在高等级品位的钢管长度尺寸要求内，即使钢管作为商品的竞争力加强，也为钢管的应用创造了便利。再者，本装置的控制中心是通用微型计算机，该机都具有通信接口，可以籍此联入任何通用计算机网络。这样就为今后钢管制造厂完成技术改造之后，本专利技术链入制管厂控制中心网络提供了便利条件。随着我国几大石化工业基地的建成投产，丙烷气的大量供应来源也已不成问题。用丙烷来代替电石产生的乙炔气还是国民经济中节电省煤的重大节能措施之一。因此，本专利技术应用将在许多技术经济和社会效益方面显示出强大的生命力。权利要求1.一种一次切割成型的、低损耗的钢管切断装置包括有切割装置和测量、控制两部分，其特征是在一个其底部装有传动丝杠4及其驱动电机M1的移动平台2上安装有一个立式支架5，在支架5上装有两支可以调整角度、位置的丙烷割炬10和可使套入其中的工件(钢管)1作旋转运动的蜗轮8、蜗杆7及其驱动电机M2，在平台2的一端装有钢管端面测量传感器9和钢管径向转速及轴向移动速度测量传感器3，在该装置附近安设有就地控制的接口介面箱11，各个传感器的输出及驱动电机M1、M2的输入都与插在介面箱11里各自的适配模块相连接，介面箱则通过电缆与安装在控制室里的微型计算机12连通。2.如权利要求1所述的钢管切断装置，其特征是移动平台2底部传动丝杠4的开合螺母6安装在固定座地基上。3.如权利要求1所述的钢管切断装置，其特征是驱动电机M1、M2均为步进电机。全文摘要一种一次成型的低损耗的钢管切断装置包括有由丙烷割炬、传动丝杠、移动平台和驱动电机、蜗轮、蜗杆等组成的切割装置和由端面、转速等传感器、接口介面箱、控制微机等组成的测量控制装置两部分组成。两支割炬可切割成V形坡口，随机检尺定位精度高，割口光洁度好，钢管损耗少，可一次切割成型，免去后续加工，省工、省时、省料。用丙烷替代乙炔，节能显著。该装置还可联入计算机网络，为实现制管厂统一调度指挥生产提供了便利。文档编号B23K7/00GK1063434SQ91100240公开日1992年8月12日 申请日期1991年1月17日 优先权日1991年1月17日专利技术者石行, 尤装 申请人:北京市西城区新开通用试验厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一次切割成型的、低损耗的钢管切断装置包括有切割装置和测量、控制两部分，其特征是在一个其底部装有传动丝杠４及其驱动电机Ｍ１的移动平台２上安装有一个立式支架５，在支架５上装有两支可以调整角度、位置的丙烷割炬１０和可使套入其中的工件（钢管）１作旋转运动的蜗轮８、蜗杆７及其驱动电机Ｍ２，在平台２的一端装有钢管端面测量传感器９和钢管径向转速及轴向移动速度测量传感器３，在该装置附近安设有就地控制的接口介面箱１１，各个传感器的输出及驱动电机Ｍ１、Ｍ２的输入都与插在介面箱１１里各自的适配模块相连接，介面箱则通过电缆与安装在控制室里的微型计算机１２连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石行，尤装，
申请(专利权)人：北京市西城区新开通用试验厂，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]