申请/专利权人：安徽理工大学

申请日：2019-07-10

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN110181114B

主分类号：B23D47/04

分类号：B23D47/04;B23D47/10;B23D45/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2019.09.24#实质审查的生效;2019.08.30#公开

摘要：本发明公开了一种锚具夹片自动切割装置，用于大批量的锚具夹片高精度切割加工，其包括底座、双液压缸进给系统、三电机切割动力装置和气动助脱落装置；所述双液压缸进给装置通过焊接安装底座上方，通过上下液压缸配合实现工件夹持与进给功能，三电机切割动力装置通过螺栓固定在底座中心，通过带有锯片的电机与双液压缸进给装置配合，实现对锚具夹片的切割；所述气动助脱落装置通过喷出气体使切割完成的锚具夹片迅速脱落在底座上，提高切割效率。一种上述装置的液压控制系统包括进给回路，回程回路，慢缩回路及伸出回路。本发明改善了现有的三等分自动切割机夹持力不足以及精度低等问题，具有结构简单、可靠性高和经济性好等优点。

主权项：1.一种锚具夹片自动切割装置，其特征在于：包括底座、双液压缸进给装置、三电机切割动力装置以及气动助脱落装置；所述三电机切割动力装置位于底座上的中心位置，且与底座通过螺栓相固连，所述双液压缸进给装置上液压缸位于底座上方中心位置，且与上液压缸固定架通过螺栓固连，下液压缸位于底座下方正中心位置，且与底座下方通过螺栓固连，所述气动助脱落装置为一气枪套在气枪固定套中，气枪固定套位于底座上，且与底座通过螺栓固连；所述双液压缸进给装置包括上液压缸固定架、压板、芯轴、上液压缸和下液压缸，所述上液压缸固定架通过焊接安装在底座四角上，所述压板通过螺栓固定安装在上液压缸活塞杆顶端，与锚具夹片端面接触，所述芯轴通过螺纹安装在下液压缸活塞杆顶端，用于穿入锚具夹片，所述上液压缸通过螺栓固定安装在上液压缸固定架上，所述下液压缸通过螺栓固定安装在底座下方中心位置；切割锯片随电机转动，上液压缸活塞杆继续向下伸出，下液压缸活塞杆缩回，上液压缸活塞杆伸出的速度大于下液压缸缩回的速度，此时持续对芯轴上的锚具夹片产生夹持力，并使芯轴上的锚具夹片向下匀速运动，电机上的切割锯片通过芯轴上的导刀槽对芯轴上的锚具夹片进行三等分切割。

全文数据：一种锚具夹片自动切割装置技术领域本发明属于矿用锚具加工生产设备，具体涉及一种锚具夹片自动切割装置。背景技术锚具夹片是指预应力混凝土中所用的永久性锚固定装置，也称之为预应力锚具，矿用锚索锚具因其固定力大，既可施加预应力又可以进行锚固，且其深度、长短可以自由选取而且结构简单、成本低，因此锚具夹片大量用于公路桥梁、铁路桥梁，矿业煤炭等行业。然而，矿用锚具中的关键零件锚具夹片的生产加工工艺却一直处于低端，传统的锚具夹片切割方式主要有二种方式：1、是先将多个未切割的锚具夹片装夹在一根水平放置的心轴上，然后固定在锯齿切割机上通过人工调整角度实现锯齿的运动切割，需要多次切割作业。2、是将未切割的锚具夹片装夹到一个竖直放置的心轴上，心轴不动，通过多个电机在竖直方向上运动来切割工件，并实现电动机的自动进给，工件的自动固定。传统的加工工艺存在以下不足：不能实现三片式一次性切割作业，导致生产效率低，或由于其运动形式导致振动较大，加工质量不能保证，且能量消耗大。发明内容针对现有锚具夹片多等分自动切割机切割效率低、精度不高、自动化程度低的缺点，本发明提出了一种高效率的锚具夹片自动切割装置，用于提高锚具夹片切割效率与加工精度，实现自动化生产，本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案实现。一种高效率锚具夹片自动切割装置，其特征在于：包括底座、双液压缸进给装置、三电机切割动力装置以及气动助脱落装置，所述三电机切割动力装置位于底座上的中心位置，且与底座通过螺栓相固连，所述双液压缸进给装置上液压缸位于底座上方中心位置，且与上液压缸固定架通过螺栓固连，下液压缸位于底座下方正中心位置，且与底座下方通过螺栓固连，所述气动助脱落装置为一气枪套在气枪固定套中，气枪固定套位于底座上，且与底座通过螺栓固连。所述的一种锚具夹片自动切割装置，其特征在于：所述双液压缸进给装置包括上液压缸固定架、压板、芯轴、上液压缸和下液压缸，所述上液压缸固定架通过焊接安装在底座四角上，所述压板通过螺纹固定安装在上液压缸活塞杆顶端，与锚具夹片端面接触，所述芯轴通过螺纹固定安装在下液压缸活塞杆顶端，用于穿入锚具夹片，所述上液压缸通过螺栓固定安装在上液压缸固定架上，所述下液压缸通过螺栓固定安装在底座下方中心位置。所述的一种锚具夹片自动切割装置，其特征在于：所述三电机切割动力装置包括和圆形电机底座、电机和切割锯片，所述圆形电机底座通过螺栓固定安装在底座上的中心位置，所述电机通过螺栓固定安装在电机底座上方，所述切割锯片通过螺栓固定安装在电机上。所述的一种锚具夹片自动切割装置的液压控制系统，其特征在于：包括进给回路、回程回路、慢缩回路及伸出回路。所述的一种锚具夹片自动切割装置的液压控制系统，所述进给回路包括液压泵、液压缸、电磁开关、三位四通电磁阀；回程回路包括液压缸、单向阀；慢缩回路包括液压缸、电磁开关和节流阀；伸出回路包括液压缸、三位四通电磁阀、液压泵和单向阀。使用时，首先将两个锚具夹片穿入位于双液压缸进给装置中的下液压缸活塞杆顶端的芯轴上，锚具夹片落在芯轴底端的平台上，双液压缸进给装置中的上液压缸活塞杆伸出一段距离，位于活塞顶端的压板压住穿入芯轴的锚具夹片并压紧，打开电机，切割锯片随电机转动，双液压缸进给装置的上液压缸活塞杆继续伸出，同时双液压缸进给装置的下液压缸活塞杆缩回，上液压缸活塞杆的伸出速度大于下液压缸活塞的缩回速度，对穿入芯轴的锚具夹片产生夹紧力，且向下运动，电机上的切割锯片对锚具夹片进行切割，切割完成后，双液压缸进给装置的上液压缸缩回，气动助脱落装置喷出气体使芯轴上切割完成后的锚具夹片脱落在底座上，双液压缸进给装置中的下液压缸活塞杆伸出到切割锯片上方，等待下一批工件穿入芯轴，操作完成。与现有的技术相比，本发明自动化程度高、切割效率好、结构简单且操作方便，可有效地解决目前锚具夹片生产中存在的加工精度低、质量低下、生产效率低等问题。具体体现在：1、采用了三台电机同时动作，位置均等分，提高了锚具夹片的加工质量与效率；2、采用了双液压缸进给装置，可以完成锚具夹片的夹紧并自动推进，自动化程度高；3、芯轴，芯轴平台和压板与锚具夹片全端面接触，增大锚具夹片受力面积，确保锚具夹片运动稳定性；4、实现了对锚具夹片自动推进，可以有效地提高锚具夹片的生产效率，降低了操作人员的劳动强度和生产成本。附图说明图1为本发明整体示意图；图2为本发明双液压缸进给装置示意图；图3为本发明上液压缸固定架示意图；图4为本发明三电机切割动力装置示意图；图5为本发明三电机切割动力装置侧视图；图6为本发明芯轴示意图；图7为本发明气动助脱落装置示意图；图8为本发明液压系统控制图。具体实施方式为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。如图1所示，一种锚具夹片自动切割装置，其特征在于包括底座1、双液压缸进给装置2、三电机切割动力装置3和气动助脱落装置4。所述三电机切割动力装置3位于底座1上的中心位置，且与底座1通过螺栓相固连；所述双液压缸进给装置2位于底座1上方，且与底座1通过焊接相固连；所述气动助脱落装置4位于底座1上方位置，且与底座1通过螺栓固连。如图2所示，双液压缸进给装置2包括上液压缸支架2.1、上液压缸固定上板2.2,上液压缸固定下板2.3，L型连接块2.4L型连接块共使用16个，均为上液压缸固定板上板2.2和上液压缸固定下板2.3与上液压缸固定架连接处，此处只标注一处，上液压缸2.5，压板2.6，芯轴2.8，下液压缸2.9，所述液压缸支架2.1通过焊接固定安装在底座1上，所述上液压缸固定上板2.2通过L型连接块2.4用螺栓固定安装在上液压缸固定架2.1上，两块上液压缸固定上板安装方式为十字交叉状，所述上液压缸固定下板2.3通过L型连接块2.4用螺栓固定安装在上液压缸固定架2.1上，两块上液压缸固定板下板安装方式为十字交叉状，所述上液压缸2.5通过螺栓固定安装在上液压缸固定上板2.2与上液压缸固定下板2.3之间，所述压板2.6用过螺纹固定安装在上液压缸2.5活塞杆顶端，用于给与芯轴2.8上的锚具夹片2.7端面接触给与压力，所述芯轴2.8通过螺纹固定安装在下液压缸2.9活塞杆顶端，用于放置锚具夹片2.7，所述下液压缸2.9通过螺栓固定安装在底座1下方中心位置用于与上液压缸2.5配合引导芯轴2.8上的锚具夹片2.7运动，如图3所示为上液压缸固定架示意图，结构已在图2中解释。如图4所示，三电机切割动力装置3包括电机3.1、切割锯片3.2和电机套3.3，圆形电机底座3.4，所述圆形电机底座3.4通过螺栓固定安装在底座1上的中心位置，所述电机3.1通过螺栓固定安装在圆形电机底座3.4上方，用于为切割锯片3.2提供切割力，所述切割锯片3.2通过螺栓固定安装在电机3.1上，如图5所示为三电机切割动力装置侧视图。如图6所示，芯轴2.8包括导刀槽2.8.1，平台2.8.2和定心轴2.8.3,且均为一体结构无连接部分，导刀槽2.8.1分布在芯轴上，间隔为120度，用于切割锯片3.2切割锚具夹片2.7，所述平台2.8.2位于芯轴底部，用于放置锚具夹片2.7，所述定心轴位于平台2.7上，用于穿入锚具夹片2.7，芯轴2.8通过平台2.7底部的螺纹孔固定安装在下液压缸活塞杆的顶端可随下液压缸活塞杆上下运动。如图7所示，气动助脱落装置4包括气枪4.1，气枪固定座4.2，所述气枪4.1套在气枪固定座4.2中，所述气枪4.1包括出气口4.1.1和进气口4.1.2，所述出气口4.1.1用于喷出气体，使切割完成的锚具夹片快速脱落，所述进气口4.1.2用于与气源连接，所述气枪固定座4.2通过螺栓对准底座中心固定安装在底座1上。使用时，装有芯轴2.8的下液压缸2.9活塞杆伸出到切割锯片3.2上方，将两个锚具夹片2.7穿入芯轴后，装有压板2.6的上液压缸2.5活塞杆伸出，压住芯轴2.8上的锚具夹片2.7并压紧，打开电机3.1，切割锯片3.2随电机3.1转动，上液压缸2.5活塞杆继续向下伸出，下液压缸2.9活塞杆缩回，上液压缸2.5活塞杆伸出的速度大于下液压缸2.9缩回的速度，此时持续对芯轴2.8上的锚具夹片2.7产生足够大的夹持力，并使芯轴2.8上的锚具夹片2.7向下匀速运动，电机3.1上的切割锯片3.2通过芯轴2.8上的导刀槽2.8.1对芯轴2.8上的锚具夹片2.7进行三等分切割，切割完成后上液压缸2.5活塞杆缩回，气动助脱落装置4喷出气体使切割完成后的锚具2.7迅速脱落在底座1上，下液压缸2.9活塞杆伸出到切割锯片3.2上方，等待下一次锚具夹片穿入芯轴2.8，操作完毕。如图8，本发明提供一种上述一种锚具夹片自动切割设备液压控制系统，包括进给回路5，回程回路6，慢缩回路7，伸出回路8，所述进给回路5包括上液压缸2.5和电磁开关5.2，接在三位四通电磁阀9的中位，回程回路6包括6.2单向阀6.2，慢缩回路7包括下液压缸2.9，电磁开关7.1和节流阀7.2，伸出回路8包括单向阀8.1，接在三位四通电磁阀中位。工作时，三位四通电磁阀9切换到左路，下液压缸7.1无杆腔进油，实现下液压缸2.9活塞杆带着芯轴2.8伸出到切割锯片3.2上方，装入锚具夹片2.7后，三位四通电磁阀9切换到右路，由于溢流阀10，只有进给回路5进油，电磁开关5.2打开，上液压缸2.5无杆腔进油，实现上液压缸2.5活塞杆伸出，带有压板2.6的压住位于下液压缸2.9的芯轴2.8上的锚具夹片2.7并压紧，电磁开关7.1打开，缩回回路7进油，下液压缸2.9有杆腔进油，节流阀7.2打开，下液压缸2.9无杆腔的油通过节流阀7.2和溢流阀10回到油箱，由于节流阀7.2的作用使得上液压缸2.5活塞杆伸出的速度大于下液压缸2.9活塞杆缩回的速度，对芯轴2.8上的锚具夹片2.7产生足够大的夹持力并向下运动被切割锯片3.2切割，切割完成后，电磁开关7.1关闭，回程回路6进油，进入上液压缸2.5有杆腔，使得上液压缸2.5缩回，待气动助脱落装置4工作后，三位四通电磁阀9切换到左路，下液压缸2.9的无杆腔通过伸出回路8经过单向阀8.1进油，实现下液压缸2.9活塞杆带着芯轴2.8伸出到切割锯片3.2上方，操作完毕。以上内容描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

权利要求：1.一种锚具夹片自动切割装置，其特征在于：包括底座、双液压缸进给装置、三电机切割动力装置以及气动助脱落装置；所述三电机切割动力装置位于底座上的中心位置，且与底座通过螺栓相固连，所述双液压缸进给装置上液压缸位于底座上方中心位置，且与上液压缸固定架通过螺栓固连，下液压缸位于底座下方正中心位置，且与底座下方通过螺栓固连，所述气动助脱落装置为一气枪套在气枪固定套中，气枪固定套位于底座上，且与底座通过螺栓固连。2.根据权利要求1所述的一种锚具夹片自动切割装置，其特征在于：所述三电机切割动力装置包括圆形电机底座、电机和切割锯片，所述圆形电机底座通过螺栓固定安装在底座上的中心位置，所述电机通过螺栓固定安装在电机底座上方，所述切割锯片通过螺栓固定安装在电机上。3.根据权利要求1所述的一种锚具夹片三等分自动切割装置，其特征在于：所述双液压缸进给装置包括上液压缸固定架、压板、芯轴、上液压缸和下液压缸，所述上液压缸固定架通过焊接安装在底座四角上，所述压板通过螺栓固定安装在液压缸活塞杆顶端，与锚具夹片端面接触，所述芯轴通过螺纹安装在下液压缸活塞杆顶端，用于穿入锚具夹片，所述上液压缸通过螺栓固定安装在上液压缸固定架上，所述下液压缸通过螺栓固定安装在底座下方中心位置。4.根据权利要求3所述的一种锚具夹片自动切割装置的液压控制系统，其特征在于：包括进给回路、回程回路、慢缩回路及伸出回路。5.根据权利要求4所述的一种锚具夹片自动切割装置的液压控制系统，所述进给回路包括液压泵、液压缸、电磁开关、三位四通电磁阀；回程回路包括液压缸、单向阀；慢缩回路包括液压缸、电磁开关和节流阀；伸出回路包括液压缸、三位四通电磁阀、液压泵和单向阀。

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