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多功能数控切割机的制作方法
- 2020-10-04 18:06-

  本实用新型涉及一种数控切割机,属于切割加工设备领域,特别涉及一种利用液 体燃料进行切割工作的多功能数控切割机。

  现有数控切割机主要包括火焰切割机和等离子切割机。火焰切割机依靠可燃烧气 体在燃烧过程中产生高温,利用高温、高压火焰直接将被切割体烧熔、分开,从而完成切割 过程。可燃烧气体主要有乙炔、丙烷、液化气等。等离子切割机主要依靠电流通过气体时产 生高温电弧现象,使气体处于第四种状态-等离子态,利用等离子态内部释放出的大量 能 量来完成对金属或其它板材的切割。切割时,可以通过调整缩小等离子弧横截面的大小,使 等离子弧内部能量快速聚集,温度显著提升,并配合高压气流使高温等离子弧对被切割体 表面进行切割,切割速度快、切割效果好,温度高、通用性强,适合多种材料的切割,在特种 加工行业中使用普遍。上述结构的数控切割机虽然具有一定的优点,但其在使用中也存在 着不足,主要表现在上述切割机工作时需要使用配套压力气体,如用压力容器存储或利用 空气压缩机产生,安全性较差,需专业保管、专业使用,运输过程也较危险;同时,气体燃料 在燃烧过程中还会产生大量的有毒、有害气体,如臭氧、氮氧化合物、CO等,对周围环境造成 污染,给操作者的身体健康带来不利影响。随着人们环保、健康意识的不断增强,寻找并开发一种新的替代方式实现产品的 切割过程,保证切割质量的前提下,降低环境污染,就成为适应未来科学发展的一种需要, 也正是本实用新型所要解决的问题。

  发明内容鉴于上述现有技术中存在不足,本实用新型旨在提供一种多功能数控切割机,除 保留原有切割机的切割功能和切割原理外,还能以液体燃料为动力,实现清洁、安全、可靠 的切割过程,降低对环境的污染。本实用新型是通过以下技术方案来实现的多功能数控切割机,包括控制器、升降架、运动导轨、外接气路和支架,运动导轨下 端固定在支架上,运动导轨实现X、Y方向运动,升降架连接在运动导轨上,外接气路固定在 运动导轨上,外接气路接受控制器的控制与外接压缩气体连通,还包括一套液体燃料切割 机构,液体燃料切割机构设于数控切割机上,液体燃料切割机构分别与控制器、升降架及外 接气路对应连接。所述液体燃料切割机构包括液用割枪、夹持器和相应地液体管路,夹持器连接在 升降架上,液用割枪连接在夹持器上,液体管路和外接气路的内端分别与液用割枪连通,液 体管路外端与外接液体燃料连通。所述液用割枪内设有雾化器,液用割枪外设有与液体管路连通的液路总阀和微调 阀,以及与外接气路连通的气路高压阀和预热阀。[0009]所述夹持器一端为柱体,另一端为带有开口的夹持体,夹持体开口上设有紧固螺 栓,柱体端插接在升降架上。所述液体管路的管路通道内还设有螺旋加速器,所述螺旋加速器为一条连续、均 勻分布在管路内壁的螺旋管,螺旋管两端与管路两端固定。所述液体管路的中间连接部分埋藏于运动导轨中。所述运动导轨中设有减震块,液体管路设置在减震块上。本实用新型所述的多功能数控切割机,通过在原有数控切割机基础上开发了一套 配套使用的液体燃料切割机构,将液体燃料切割机构所需基本配件与原有切割机结构巧妙 结合,不但保留了原有气体火焰切割和等离子切割性能,还在简单更换液用割枪后就可具 有液体燃料火焰切割特性,扩大了数控切割机的适用性。使用的液体燃料,如汽油、煤油等, 燃烧效率高、污染少,性能稳定、使用安全,比气体燃料更易储藏、运输,大大提高了数控切 割机使用的可靠性和科学性,使用液体燃料降低了加工过程对环境的污染,使切割过程更 符合环保要求,必将成为未来发展的一种趋势。

  图1为本实用新型的结构示意图;图2为本实用新型中X方向导轨的剖面示意图;图3为本实用新型中液体管路的剖视图。

  以下结合附图1、图2、图3对本实用新型做进一步的描述以便携式数控切割机为例,本实用新型所述的多功能数控切割机,包括原有切割 机主体部分,即控制器1、升降架4、运动导轨、外接气路14和支架3,运动导轨包括一条X方 向导轨2’和两条Y方向导轨2,其中Y方向运动导轨2下端固定在支架3上,控制器1连 接在Y方向导轨2上,X方向导轨2’穿过控制器1后垂直在Y方向导轨2上方。升降架4 连接在X方向导轨2’ 一端。外接气路14接受控制器1的控制,其外端与外接压缩气体连 通,同时,在多功能数控切割机上还包括为切割机使用液体燃料配套的液体燃料切割机构, 液体燃料切割机构设于切割机上,液体燃料切割机构分别与控制器1、升降架4及外接气路 14对应连接。而原有切割机主体结构仍然满足使用气体燃料切割或者采用等离子切割的要 求,其使用时只需为气体燃料割枪或者等离子割枪连接对应管路即可。新增的液体燃料切割机构包括夹持器6、液用割枪5和为液用割枪5提供燃料的液 体管路13。夹持器6—端为柱体,另一端为带有开口的夹持体7,夹持体7开口上设有紧固 螺栓8,柱体端可直接插接在升降架4的连接孔中并固定在连接孔上。液用割枪5插接在夹 持体7上,紧固螺栓8可将液用割枪5紧固。液用割枪5上分别与液体管路13和外接气路 14连通,液用割枪5外设有与液体管路13连通的液路总阀10和微调阀12,以及与外接气路 14连通的气路高压阀11和预热阀9,液用割枪5内设有雾化器,经液路总阀10和微调阀12 调整后的液体燃料经雾化器雾化后从割枪嘴喷出。其中,液路总阀10控制液体管路13与 液用割枪5内雾化器间的连通,微调阀12负责切割过程中对液体燃料供应量的微量调节, 调节后的液体燃料在燃烧时效率高、更利于切割。液体管路13外端与外接液体燃料容器15连通。外接气路14分别连接在气路高压阀11和预热阀9上,气路高压阀11用于控制和调节高压气体向液用割枪5内输送,预热阀9则用于切割开始阶段液用割枪5的初期点燃控 制。为实现外接气路14的自动化控制,控制器1通过电磁阀控制外接气路14外端与外接 压缩气体的连通。由于升降架4工作中与X方向导轨2’保持相对静止状态,故液体管路13 和外接气路14的中间连接部分被埋藏于X方向导轨2’中,为减轻X方向导轨2’运动带来 的振动,在X方向导轨2’中还设有减震块16,减震块16上设有通孔,液体管路13和外接气 路14穿过通孔后被固定在减震块16上。这样,液体管路13和外接气路14的中间连接部 分就不会影响X方向导轨2’的运动,也不会妨碍数控切割机的正常、安全使用。为进一步 提高液体燃料在燃烧前的雾化过程,提高燃烧效率,在液体管路13的管路通道内还设有螺 旋加速器,螺旋加速器为一条连续、均勻分布在管路内壁上的螺旋管18,螺旋管18的螺距 较大,螺旋管18两端与液体管路13两端固定连接,液体燃料在传送过程中,沿着螺旋管18 上的螺纹前进,并与螺旋管内壁不断碰撞,使得液体燃料可以实现首次雾化,为后期液用割 枪5内的再次精细雾化做准备。工作中,首先将被切割板材固定在升降架4下方,此处使用的液体燃料为汽油,由 于汽油燃烧的强氧化性性能和高燃烧值,故被切割板材可以采用叠切的方式一次切割多 块。操作控制器1,手动操作预热阀9、液路总阀10、微调阀12,点燃液用割枪5,待金属预热 完毕,打开气路高压阀11,使其切割火焰保持最佳状态。由于汽油在进入割枪雾化器前已经 有了一次初步螺旋雾化,经雾化器再次雾化后汽油燃烧效率更高。通过控制器1控制X方 向导轨2’、Y方向导轨2以及升降架4运动,完成汽油火焰对被切割材料的叠切过程。液体 管路13和外接气路14的中间连接部分被埋藏于X方向导轨2’中,避免了振动和噪声。此处使用的液体燃料除汽油外,还可为煤油、柴油等其它液体燃料,其燃烧过程污 染小、燃烧效率高,外接的液体燃料容易保存,安全性好。当本实用新型所述的多功能数控切割机需要使用原有等离子切割或者气体火焰 切割时,由于原有外接气路14仍然保留,只需相应地在夹持器6上更换配套割枪,对应连接 上外接气路14和外接压力气体即可继续使用,更换简单,使用方便、灵活。

  权利要求多功能数控切割机,包括控制器、升降架、运动导轨、外接气路和支架,所述运动导轨下端固定在支架上,运动导轨实现X、Y方向运动;所述升降架连接在运动导轨上;所述外接气路固定在运动导轨上,外接气路接受控制器的控制与外接压缩气体连通,其特征在于,还包括一套液体燃料切割机构,所述液体燃料切割机构设于数控切割机上,液体燃料切割机构分别与控制器、升降架及外接气路对应连接。

  2.根据权利要求1所述的多功能数控切割机,其特征在于,所述液体燃料切割机构包 括液用割枪、夹持器和相应地液体管路,所述夹持器连接在升降架上;所述液用割枪连接在 夹持器上;所述液体管路和外接气路的内端分别与液用割枪连通,液体管路外端与外接液 体燃料连通。

  3.根据权利要求2所述的多功能数控切割机,其特征在于,所述液用割枪内设有雾化 器,液用割枪外设有与液体管路连通的液路总阀和微调阀,以及与外接气路连通的气路高 压阀和预热阀。

  4.根据权利要求2所述的多功能数控切割机,其特征在于,所述夹持器一端为柱体,另 一端为带有开口的夹持体,夹持体开口上设有紧固螺栓,柱体端插接在升降架上。

  5.根据权利要求2所述的多功能数控切割机,其特征在于,所述液体管路的管路通道 内还设有螺旋加速器,所述螺旋加速器为一条连续、均勻分布在管路内壁的螺旋管,螺旋管 两端与管路两端固定。

  6.根据权利要求2或5所述的多功能数控切割机,其特征在于,所述液体管路的中间连 接部分埋藏于运动导轨中。

  7.根据权利要求6所述的多功能数控切割机,其特征在于,所述运动导轨中设有减震 块,液体管路设置在减震块上。

  专利摘要本实用新型公开了一种多功能数控切割机,包括支架、控制器、外接气路、可Z向移动的升降架、可X,Y方向运动的运动导轨以及一套液体燃料切割机构,液体燃料切割机构设于数控切割机上并与控制器、升降架及外接气路对应连接。改造后的切割机保留了原有数控切割机进行气体火焰切割和等离子切割的性能,同时还具有了液体燃料火焰切割的特性,使用的液体燃料燃烧效率高、污染少,性能稳定、使用安全,比气体燃料更易储藏、运输,大大提高了数控切割机使用的安全性和可靠性,扩大了数控切割机的适用性和通用性,切割过程更符合环保要求。