等離子變坡口切割裝置結(jié)構(gòu)的優(yōu)化創(chuàng)新

楊立強(qiáng)

（小池酸素（唐山）有限公司，河北 唐山 063000）

小池酸素（唐山）有限公司屬于金屬熱切割行業(yè)的大型跨國設(shè)備制造企業(yè)，生產(chǎn)的多連桿式變坡口切割設(shè)備在世界各地得到了廣泛的應(yīng)用，在國內(nèi)造船和基建設(shè)備等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。本著降低成本、提高產(chǎn)品競爭力的原則，我們針對坡口切割設(shè)備的關(guān)鍵的機(jī)械部分“坡口控制單元”進(jìn)行了創(chuàng)新。

1 原多連桿變坡口裝置結(jié)構(gòu)

此多連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行穩(wěn)定，但由于連接結(jié)構(gòu)精度要求較高，并且零部件較多，對零件的加工要求和裝配要求較高，致使造價(jià)較高，切割中連桿部件發(fā)生損壞，其維護(hù)費(fèi)用高昂，見圖1。

2 新偏角型變坡口裝置結(jié)構(gòu)

在初始結(jié)構(gòu)研討中，我們確定的指導(dǎo)思想是驅(qū)動(dòng)的軸數(shù)在現(xiàn)有兩軸的基礎(chǔ)上可以減少盡量減少，結(jié)構(gòu)盡量簡單且容易實(shí)現(xiàn)，加工和維護(hù)方便，電氣控制變動(dòng)要小。等離子坡口切割精度要求保證精度和連續(xù)變坡口能力。

經(jīng)過論證，坡口的驅(qū)動(dòng)軸數(shù)不能減少，依舊保證原坡口裝置的兩軸數(shù)量，結(jié)構(gòu)簡化需要舍棄掉多連桿的結(jié)構(gòu)形式，這樣能夠做到結(jié)構(gòu)簡化，保證原有的連續(xù)可變坡口連續(xù)切割的能力。

最終我們確定了新型連續(xù)可變坡口裝置的結(jié)構(gòu)形式，見圖2。

等離子割槍距鋼板的距離依舊保持與多連桿機(jī)構(gòu)相同的固定數(shù)值8.5 mm，角度驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸中心線與割槍在鋼板上的垂直投影點(diǎn)重合，當(dāng)角度驅(qū)動(dòng)裝置作用時(shí)，同樣能夠保證割槍的鋼板投影點(diǎn)不動(dòng)。采用這種形式時(shí)角度驅(qū)動(dòng)作用的話，割槍的中心線在以角度驅(qū)動(dòng)輸出軸的中心線為中心的圓錐面上，這就需要在角度驅(qū)動(dòng)馬達(dá)工作的時(shí)候，整體旋回驅(qū)動(dòng)裝置協(xié)同作用，來矯正等離子割槍的坡口角度。旋回驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作為旋回動(dòng)作和角度矯正動(dòng)作的疊加后的動(dòng)作形式。

經(jīng)實(shí)際切割驗(yàn)證，偏角型變坡口裝置在碳鋼鋼板以及不銹鋼板的切割方面，切割面的垂直度以及表面粗糙度，矩形面域內(nèi)的對角線精度等方面與多連桿結(jié)構(gòu)的參數(shù)保持了基本一致，達(dá)到了設(shè)計(jì)初的技術(shù)參數(shù)要求。

3 結(jié)束語

此種形式的結(jié)構(gòu)簡單，結(jié)構(gòu)件大幅減少，電氣控制單元與原來的多連桿形式變化較小，程序控制改動(dòng)不大。成功的保證了最初預(yù)研的指導(dǎo)思想，即：零部件減少，加工裝配方便，設(shè)備生產(chǎn)組裝工作量大幅減少，成本降低，保證了連續(xù)變坡口切割的能力。

圖1 原多連桿變坡口裝置結(jié)構(gòu)圖

圖2 新偏角型變坡口裝置結(jié)構(gòu)圖