切管机刀具气雾式保护装置设计

切管机刀具气雾式保护装置设计

王增会，王家珂，杨涵坤，石瑞芬

（扬州工业职业技术学院，江苏 扬州 225127）

摘要：介绍了一种新型的用于切管机的刀具保护装置，着重阐述新型设备中喷雾机构、吹气机构及控制触发装置的工作过程和电机的选择方法。所设计的新型设备可更好地保护刀具，其冷却效果好，操作方便，提高了刀具的使用寿命。

关键词：切管机；气雾保护装置；设计

0 引言

在管材加工领域，根据不同生产工艺的要求来切割不同规格的管材。在加工过程中不可避免地会造成刀具的损坏，由于刀具造价一般都比较高，频繁更换刀具显然是不划算的。因此，设计一种切管机刀具气雾保护装置，可以有效地解决以上问题。

1 切管机刀具气雾式保护装置

1.1 总体设计

切管机刀具气雾保护装置由电气控制柜、电动机、铁屑收集箱、刀具移动工作台、喷雾装置、吹气装置、启动按钮（接触开关）、电磁液压阀、电磁气动阀组成，见图1。与传统的切管设备相比，它具有以下优点：①用喷雾装置和排气装置代替直接淋洒冷却液的方式，避免了电机被淋湿，同时用吹气装置吹走铁屑，增强了冷却效果，提高了刀具的使用寿命；②该喷雾装置和吹气装置上分别安装有喷雾吹气调节阀门和转换接头，可根据所切割管材的材质和规格旋转喷雾和吹气调节阀门用于调节不同的喷雾和吹气量，转换接头用于更换不同的喷头；④在气雾保护装置的下方还设有铁屑收集箱，可有效收集由吹气装置吹出的切屑，从而保护了环境，减少了清理切屑的时间，提高了效率，降低了成本。

图2 喷雾装置结构示意图

1-喷雾调节阀门；2-喷雾转换接头；3-喷雾喷头

1.2 喷雾和吹气装置

图2、图3分别为喷雾装置和吹气装置结构示意图。这两个装置均包括安装在喷雾或吹气管上的调节阀门1和转换接头2，根据所切割管材材质和规格旋转调节阀门，可以调节不同的喷雾量和排气量，转换接头用于更换不同的喷头3。喷雾喷头的端面排布着很多小孔，这样的结构能使排雾管内的冷却液快速雾化。排气接头采用端部缩小的结构，增大了排除气体的力度，有利于吹掉铁屑。

图1 切管机刀具气雾式保护装置结构示意图

图3 吹气装置结构示意图

1-排气调节阀门；2-排气转换接头；3-排气喷头

2 控制触发装置

图4为控制触发装置结构示意图。该装置包括用于与刀具移动工作台相配合的接触开关、安装于喷雾管上的电磁液压阀及安装于吹气管上的电磁气动阀，接触开关上端的触发头与刀具移动工作台的下边相齐平，该电磁液压阀和电磁气动阀均与接触开关电连接。

当管材由切管机夹持装置量好长度后，启动电气控制柜的启动按钮，切管机夹紧装置夹紧管材并做周向运动，当移动工作台上的刀具即将接触管材时，刀具移动工作台会触发喷雾装置1和吹气装置2的启动按钮（接触开关）3，此时电磁液压阀4和电磁气动阀5同时通电打开，开始喷雾和吹气，加工的铁屑被吹到铁屑收集箱内，切割完成后，刀具移动工作台在回退气缸的推力作用下回退，并脱离喷雾装置1和吹气装置2的启动按钮3，这时电磁液压阀4和电磁气动阀5同时断电，喷雾装置1和吹气装置2同时停止喷雾和吹气，完成整个切管过程。

图4 控制触发装置结构示意图

1-喷雾装置；2-吹气装置；3-启动按钮（接触开关）；4-电磁液压阀；5-电磁气动阀

3 工作台及导轨的材料选择

由于工作台和导轨之间是不断相对运动着的，而且大部分装置都是固定在导轨上，因此导轨的材料要求耐磨性好、切削加工性好、铸造工艺性好，且价格低廉。基于上述性能要求，导轨选择铸铁材料，也可以直接利用普通车床的导轨，这样就降低了制造成本。

4 电机的选择

首先要根据生产机械对电力传动提出的要求，如启动与制动的频繁程度、有无调速要求等来选择电动机的电流种类；其次应结合电源情况选择电动机的额定电压；再由生产设备所要求的转速及传动设备的要求选取它的额定转速；接着根据电动机和生产设备的安装位置和周围环境情况来决定电动机的结构型式和防护型式；最后根据生产设备所需要的功率来决定电动机的额定功率（容量）。

具体到电动机的防护型式，实用中应根据不同的工作环境选择适宜的防护型式电动机。电动机的防护型式有开启式、防护式、封闭式、防爆式、潜水式等数种。通常情况下选用开启式，因为它便宜，但它只适用于干燥清洁的环境；对于潮湿、易受风雨侵蚀、多灰尘、易燃、腐蚀性的环境应选用封闭式；而在灰尘多对电机绝缘无害且易被压缩空气吹净时，可选用防护式。至于潜水泵用电机，则应采用完全密封式，以保证在水中工作时不被潮气侵入，当电动机在有火灾或爆炸危险的环境中时，应注意必须选用防爆式。本装置选择开启式防护型式。

5 结束语

本文所设计的刀具气雾保护装置不仅增强了切管机刀具的冷却效果，还提高了刀具的使用寿命，使其优于传统的切管设备，可实现自动触发，省时省力，降低了工人的劳动强度，又极大地提高了生产效率，降低了成本。目前已经在企业得到使用，用户评价较好。

Design of Aerosol Type Protective Device for Pipe Cutting Machine

WANG Zeng-hui，WANG Jia-ke，YANG Han-kun，SHI Rui-fen
（Yangzhou Polytechnic Institute，Yangzhou 225127，China）

Abstract：A new protective device for pipe cutting machine tool was introduced in this paper，and the working process of spray mechanism，blowing mechanism and trigger control device was emphatically expounded.The new equipment can protect cutting tool better，and has perfect cooling and easy operation，thus improving the service life of tool.

Key words：pipe cutting machine；aerosol protective device；design

中图分类号：TG335.7∶TG71

文献标识码：A

文章编号：1672-6413（2016）01-0130-02

收稿日期：2015-03-23；

修订日期：2015-11-20

作者简介：王增会 （1992-），男，江苏徐州人，在读大专生，专业为机械设计与制造。