專利名稱：水切割設備用空間曲面相貫線切割裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械加工設備，尤其是一種水切割設備，具體地說是一種用于切割復雜型面的水切割設備用空間曲面相貫線切割裝置。
背景技術：
眾所周知，在進行相交管道連接前，需要放線畫出相貫線，再利用火焰切割或人工切割的方法將需要連接的管道上加工相應的孔或形狀，再進行焊接連接，如果采用火焰切割則還需要在切割結束后進行切割面打磨，不僅增加工作量，而且會影響開孔尺寸和精度，此外，火焰切割還可能改變連接部位金屬材料的金相組織，影響后續焊接的正常進行，對此目前尚無好的解決方法。而水切割具有速度快、精度高、冷態切割、可一次成形的優點，因此利用現有水切割設備的主體結構，再設計一種能對相貫線進行切割并能對切割面進行倒角的水刀切割裝置是解決此類加工難題的當務之急。
發明內容
本發明的目的是針對現有的相貫線加工主要依靠火焰切割造成加工效率低、質量差，工人勞動強度大，施工不便 的問題，設計一種與水切割設備相配套的水切割設備用空間曲面相貫線切割裝置。本發明的技術方案是:
一種水切割設備用空間曲面相貫線切割裝置，它包括與水切割設備橫臂相連的底板16和切割頭10，其特征是所述的底板16上安裝有導軌1，能水平左右移動的拖板17安裝在所述的導軌I上，在拖板17上固定安裝有H軸模組滑塊23，H軸模組底座18安裝在所述的H軸模組滑塊23上并能在H軸電機13的驅動作上下移動；主軸4安裝在主軸座5中，主軸座5固定在H軸模組底座18上，主軸座5連接有驅動主軸回轉的回轉電機6，主軸4的下端與能隨其轉動的刀頭底板7相連，刀頭底板7套裝在模組導軌8上，模組導軌8固定在R軸模組底座15上，R軸模組滑板14在驅動機構的驅動下沿R軸模組底座15水平移動從而帶動安裝在支臂19上的切割頭10作相對于切割點的徑向移動；所述的切割頭10通過能產生偏擺的第一旋轉接頭12安裝在支臂19上，支臂19固定安裝在R軸模組滑板14上，第一旋轉接頭12通過高壓管路11與第二旋轉接頭20相連，第二旋轉接頭11也通過對應的高壓管路11與安裝在支架26上的第三旋轉接頭21相連，第三旋轉接頭21再通過相應的高壓管路11與第四旋轉接頭25相連，第四旋轉接頭通過高壓管路與高壓水發生器(圖中未畫出)相連。所述的模組導軌8的兩端安裝有擋塊9。所述的驅動R軸模組滑板14沿R軸模組底座15水平移動的驅動機構為絲桿螺母或帶輪驅動裝置。所述的底板16上安裝有驅動拖板17沿導軌I水平移動的絲桿螺母或帶輪驅動機構。
所述的磨料控制機構22安裝在H軸模組底座18的上部。所述的拖板17上安裝用于平衡H軸重量的平衡氣缸2，平衡氣缸2穿過拖板17與安裝在H軸模組底座18下端的連接板3相連。本發明的有益效果:
本發明可用于圓筒、圓管、封頭等空間曲面進行馬鞍型相貫線切割，它能夠一次完成開孔加工，并進行孔口的內、外倒角功能，切割面平整光滑，可以直接進行下一道工序，完全避免了人工打磨的程序。本發明具有加工效率高，質量好的優點，尺寸精度高，尤其是不會對相貫線上的金相組織產生影響，有利于提高焊接質量。
圖1是本發明的立體結構示意圖。圖2是圖1的正視圖。圖3是圖1的左視圖。圖4是圖1的右視圖。圖5是圖1的俯視圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。如圖1 —5所示。一種水切割設備用空間曲面相貫線切割裝置，它包括與水切割設備橫臂相連的底板16、安裝在底板16上的導軌1、平衡氣缸2、連接板3、主軸4、主軸座5、回轉電機6、刀頭底板7、模組導軌8、擋塊9、切割頭10、高壓管路11、H軸電機13、R軸模組底座15等，導軌I安裝在所述的底板16上，能水平左右移動的拖板17安裝在所述的導軌I上，在底板16上還安裝有驅動拖板17沿導軌I水平移動的絲桿螺母或帶輪驅動機構24，如圖1、2所示。在拖板17上固定安裝有H軸模組滑塊23，H軸模組底座18安裝在所述的H軸模組滑塊23上并能在H軸電機13的驅動作上下移動，如圖3 ;主軸4安裝在主軸座5中，主軸座5固定在H軸模組底座18上，主軸座5連接有驅動主軸回轉的回轉電機6，主軸4的下端與能隨其轉動的刀頭底板7相連，刀頭底板7套裝在模組導軌8上，模組導軌8固定在R軸模組底座15上，R軸模組滑板14在驅動機構的驅動下沿R軸模組底座15水平移動從而帶動安裝在支臂19上的切割頭10作相對于切割點的徑向移動，如圖2，為了增加切孔尺寸范圍同時避免在切孔時裝置與工件發生干涉，故在模組導軌8的兩端安裝有擋塊9，用于在調整刀頭底板7與R軸模組底座15相對位置時定位，而驅動R軸模組滑板14沿R軸模組底座15水平移動的驅動機構可采用常規的絲桿螺母或帶輪驅動裝置；所述的切割頭10通過能產生偏擺的第一旋轉接頭12安裝在支臂19上，支臂19固定安裝在R軸模組滑板14上，第一旋轉接頭12通過高壓管路11與第二旋轉接頭20相連，第二旋轉接頭11也通過對應的高壓管路11與安裝在支架26上的第三旋轉接頭21相連，第三旋轉接頭21再通過相應的高壓管路11與第四旋轉接頭(25)相連，第四旋轉接頭通過高壓管路與高壓水發生器(圖中未畫出)相連，磨料控制機構22安裝在H軸模組底座18的上部，如圖1、2、3所示。為了使本發明工作時受力平衡，具體實施時還可在所述的拖板17上安裝用于平衡H軸重量的平衡氣缸2，平衡氣缸2穿過拖板17與安裝在H軸模組底座18下端的連接板3相連，如圖3、4、5。本發明可搭載在水切割機的橫臂上并具有下列運動軸:拖板移動軸B (見圖2)、高度軸H (見圖3)、半徑軸R (見圖2)、旋轉軸A (見圖2)、水刀頭偏擺旋轉軸S (見圖2)。本發明的切割裝置可沿導軌I拖板移動軸方向左右移動。機頭(包括H軸、旋轉軸、模組滑板、切割頭等)通過連接板3與平衡氣缸2相連，可以沿高度軸H上下移動。采用平衡氣缸，通氣后使得氣缸產生的拉力正好與高度軸H上負重重力抵消，這樣可以減輕高度軸H的負重，減小H軸電機的負載和體積。旋轉軸主軸4安裝在主軸座5內，通過回轉電機6驅動，帶動旋轉軸A運動，可進行720°范圍的旋轉。旋轉軸主軸4通過刀頭底板7安裝在模組導軌8上。模組導軌8的兩端邊緣裝有擋塊9，當主軸在如圖1所示的擋塊9的位置時，配合移動R軸模組滑板14，可以調節切割圓半徑，但此時切割圓半徑較小。當切割圓半徑較大時，可將主軸在模組導軌8上移動到如立體圖1所示的模組的另一端擋塊9處，配合移動R軸模組滑板14，即可調節。這樣的設計可以適應在筒體與封頭上進行不同孔徑的切割。切割頭通過繞偏擺軸S的角度調整，可進行斜插孔切割以及切割圓之后的各種倒角。高壓管路11的連接主要通過各旋轉接頭將高壓水傳輸到切割頭10，進行各種工件的切割。
本發明未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
權利要求
1.一種水切割設備用空間曲面相貫線切割裝置，它包括與水切割設備橫臂相連的底板(16)和切割頭(10)，其特征是所述的底板(16)上安裝有導軌(1)，能水平左右移動的拖板(17 )安裝在所述的導軌(I)上，在拖板(17 )上固定安裝有H軸模組滑塊(23 )，H軸模組底座(18)安裝在所述的H軸模組滑塊(23)上并能在H軸電機(13)的驅動作上下移動；主軸(4 )安裝在主軸座(5 )中，主軸座(5 )固定在H軸模組底座(18 )上，主軸座(5 )連接有驅動主軸回轉的回轉電機(6 )，主軸(4 )的下端與能隨其轉動的刀頭底板(7 )相連，刀頭底板(7 )套裝在模組導軌(8)上，模組導軌(8)固定在R軸模組底座(15)上，R軸模組滑板(14)在驅動機構的驅動下沿R軸模組底座(15)水平移動從而帶動安裝在支臂(19)上的切割頭(10)作相對于切割點的徑向移動；所述的切割頭(10)通過能產生偏擺的第一旋轉接頭(12)安裝在支臂(19)上，支臂(19)固定安裝在R軸模組滑板(14)上，第一旋轉接頭(12)通過高壓管路(11)與第二旋轉接頭(20)相連，第二旋轉接頭(20)也通過對應的高壓管路(11)與安裝在支架(26)上的第三旋轉接頭(21)相連，第三旋轉接頭(21)再通過相應的高壓管路(11)與第四旋轉接頭(25)相連，第四旋轉接頭通過高壓管路與高壓水發生器相連。
2.根據權利要求1所述的水切割設備用空間曲面相貫線切割裝置，其特征是所述的模組導軌(8)的兩端安裝有擋塊(9)。
3.根據權利要求1所述的水切割設備用空間曲面相貫線切割裝置，其特征是所述的驅動R軸模組滑板(14)沿R軸模組底座(15)水平移動的驅動機構為絲桿螺母或帶輪驅動裝置。
4.根據權利要求1所述的水切割設備用空間曲面相貫線切割裝置，其特征是所述的底板(16)上安裝有驅動拖板(17)沿導軌(I)水平移動的絲桿螺母或帶輪驅動機構。
5.根據權利要求1所述的水切割設備用空間曲面相貫線切割裝置，其特征是所述的磨料控制機構(22)安裝在H軸模組底座(18)的上部。
6.根據權利要求1所述的水切割設備用空間曲面相貫線切割裝置，其特征是所述的拖板(17)上安裝用于平衡H軸重量的平衡氣缸(2)，平衡氣缸(2)穿過拖板(17)與安裝在H軸模組底座(18)下端的連接板(3)相連。
全文摘要
一種水切割設備用空間曲面相貫線切割裝置，它包括與水切割設備橫臂相連的底板(16)和切割頭(10)，其特征是所述的底板(16)上安裝有導軌(1)，拖板(17)安裝在導軌(1)上，在拖板(17)上固定安裝有H軸模組滑塊(23)，H軸模組底座(18)安裝在所述的H軸模組滑塊(23)上；主軸(4)安裝在主軸座(5)中，主軸座(5)固定在H軸模組底座(18)上，主軸(4)的下端與刀頭底板(7)相連，刀頭底板(7)套裝在模組導軌(8)上，模組導軌(8)固定在R軸模組底座(15)上；所述的切割頭(10)通過能產生偏擺的第一旋轉接頭(12)安裝在支臂(19)上。本發明加工效率高、質量好，切割面平整光滑，可以直接進行下一道工序，完全避免了人工打磨的程序。
文檔編號B24C3/06GK103240678SQ20131020865
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月30日 優先權日2013年5月30日
發明者陳波, 羅金玉 申請人:南京大地水刀股份有限公司