关于自动薄壁圆管切割机结构设计研究

关于自动薄壁圆管切割机结构设计研究

樊兆强 王亚男

山东协和学院 山东济南 邮编 250107

摘要：薄壁圆管切割机是一种可以对薄壁圆管进行自动切割的机器，该设备主要应用于焊接生产线中。该设备具有很好的应用前景，可以代替人工进行焊接。在焊接生产中，为了提高焊接质量，降低成本，实现自动化生产，对焊接的薄壁圆管进行切割是非常重要的。本文对薄壁圆管切割机结构设计进行了研究，分析了薄壁圆管切割机工作原理以及设计要点，能够为相关人员提供参考。随着人们生活水平的提高，对管道的需求越来越大。特别是在建筑、电力、石油化工等领域中，由于对管道的质量和尺寸要求比较高，需要大量使用薄壁圆管。因此，自动薄壁圆管切割机得到了广泛应用。

关键词：切割机；薄壁圆管；结构设计

随着全球制造业的蓬勃发展，对自动切割技术的需求也随之水涨船高。为了满足市场对高效、精确切割的追求，研发人员不断探索和创新自动切割机的结构设计理念。这不仅涉及精密机械制造的细节，还包括了材料科学与人工智能技术的融合，旨在打造出能够适应各种复杂工作环境并提供稳定性能的先进切割机。这些努力确保了生产线上的材料切割更加精准，效率更高，从而推动了工业生产向着更加智能化和自动化的方向发展。

一、总体结构设计和工作原理

薄壁圆管切割机的工作原理是，通过对管道进行切割，然后将管道固定在工作台上，利用电机驱动设备完成切割。根据管道的厚度，可以选择不同的切割方式。当管道较薄时，可以通过液压泵将管子压紧；当管道较厚时，可以通过液压马达将管子拉紧。在进行切割时，需要利用电动推杆带动工作台旋转。

二、机架组件结构设计

多功能助行器的机架组件结构主要包括以下几部分：支架、立柱、轮子、支撑架。在对机架组件结构进行设计时，要充分考虑支架和立柱之间的连接关系，确保支架和立柱之间能够相互连接。在设计时，可采用组合型的支架进行设计。

三、切割部分设计

为了精确且高效地完成薄壁圆管的切割任务，关键在于装备一个配置齐全的切割系统。该系统必须拥有多个精密的切割头，这些切割头将按照预定的程序和速度执行切割工作。在这一过程中，多个伺服电机的协调运作是至关重要的，它们通过各自独特的运动控制来驱动设备的各个部分，以实现精确的动作控制。

鉴于薄壁圆管通常具有较小的外径尺寸，采用传统的立式切管机可能会面临操作难度大、空间占用多等问题。因此，卧式切管机成为更合适的选择。这种机器不仅能够适应不同直径的圆管，而且由于其结构紧凑，占用空间小，便于操作。切割部分的详细结构布局可参照图2进行理解。在此结构中，传动装置扮演着核心角色，它由传动系统和工作台组成。

四、夹紧装置设计

助行器的行走机构设计主要包括前轮、后轮、后轮连杆和中轴组成的整体机构和左右转弯的转向机构。前轮设置在助行器的末端，由前后两个轴承支撑，轴承之间通过万向轴连接，两个轴承中间设置有连接杆。该助行器具有可调节高度的功能，能够根据使用者的身高进行调节。后轮设置在助行器的中间位置，通过中间连杆与中轴相连。中轴包括与中轴平行设置在前轮内的左右两个轴，之间通过万向轴连接。当使用者站立时，助行器会有一段距离保持平衡，而当使用者需要起身行走时，助行器会根据使用者的实际情况进行调整，保证使用者能够顺利站起来。

五、进料部分设计

进料部分的设计精巧，其结构紧凑而功能强大。首先映入眼帘的是送料机构，它负责将物料从贮料罐或其他容器中平稳且准确地送至进料口。紧随其后的是进料装置，这是一个精密的系统，能够确保每一份物料都能被精确地定位和进入机器内部。此外，为了应对生产过程中可能出现的各种情况，辅助进料装置应运而生，它们通常配备有多种不同尺寸和形状的接口，以适应不同类型的物料。除此之外，进料部分还包括了其他一些辅助设备，如检测装置和控制模块，这些设备共同协作，以确保整个进料流程既高效又稳定。所有这些组件的具体布局和功能都可以在图1中清晰地展现出来。通过对这些细节的仔细考量和精心设计，我们能够实现对原料的精准供给，从而保证了生产线的连续性和产品质量。

六、机架设计

机架是整个薄壁圆管切割机的基础，也是整个设备的重要组成部分。为了保证设备能够平稳运行，在设计过程中，机架需要有足够的刚度和强度。机架由钢板焊接而成，并且具有一定的重量。为了保证机架的稳定性和安全性，在设计过程中要对机架进行合理规划和布局，可以采用螺栓连接或者焊接等方式来连接机架。为了确保设备安装后能够正常工作，在设计过程中要保证各个部件之间具有足够的配合间隙，这样可以保证设备能够平稳运行。在机架上需要安装一对滚轮，这样可以保证设备运行时不会出现抖动现象。如果选择使用螺栓连接时，为了保证连接牢固可靠，需要使用绝缘材料对螺栓进行包裹处理。

七、结束语

自动化技术在现代工业中扮演着至关重要的角色，它不仅为企业节省了大量的人力成本和提高了工作效率，而且还能保证产品质量的稳定性和一致性。薄壁圆管切割机作为一种先进的自动化设备，其在切割过程中展现出了巨大的应用潜力和显著提升生产效率与产品精度的能力。本文旨在深入探讨薄壁圆管切割机的结构设计原理，并对其设计要点展开详细分析，以期为从事相关领域研究的技术人员、工程师以及管理人员提供有价值的参考资料。通过这些研究，我们希望能够推动我国在工业生产自动化方面的进步，从而进一步增强我国制造业的国际竞争力。

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作者简介：

樊兆强，男，汉族，山东济南市，2001年8月，本科应届毕业生。

王亚男，女，汉族，山东嘉祥县，1989年2月，研究生，高级工程师，机械设计方向。

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