一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置及切取方法与流程

1.本发明涉及风电法兰试样切取技术领域，尤其涉及一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置及切取方法。


背景技术：

2.风电法兰是连接风电设备重要的承重部件，需要严格控制其环件成形过程中的宏观变形和微观组织状态，为了保障生产的风电法兰的质量合格，完善风电法兰的制作工艺,提高风电法兰的力学性能，提供科学的参考依据，需要对出产的风电法兰试样进行切取，以验证风电法兰的各项力学性能是否满足使用要求。
3.目前市面上对于大型的风电法兰试样切取，没有专门的试样切取装置，多采用切割刀具直接切割风电法兰，存在以下问题亟待解决：风电法兰较笨重难以移动，切割刀的走线不易控制，切取精度不够，切割机构容易出现过热现象，故障率高，切取过程中产生的碎屑残渣无法及时清理。
4.为此，我们设计出了一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置及切取方法来解决以上问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的风电法兰较笨重难以移动，切割刀的走线不易控制，切割精度不够，切割机构容易出现过热现象，故障率高，切割出的碎屑残渣无法及时清理等问题，而提出的一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置及切取方法，以便于移动风电法兰，提高风电法兰试样切取的精度，降低切割装置的故障率。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置，所述装置组成包括：承载转盘和车床架；所述承载转盘为可转动机构，其上端承载有风电法兰，所述承载转盘的一侧设置有车床架，车床架的一端嵌设有竖直液压升降机，车床架的下部设置有转盘电机；所述转盘电机为承载转盘的转动提供动力；所述竖直液压升降机的输出端设置有承托架，承托架的一侧与所述车床架滑动连接，承托架的另一侧固定设置有水平液压升降机；所述水平液压升降机的输出端固定设置有设备箱；所述设备箱内设置有半导体制冷机，设备箱的一侧开设有导风管，设备箱下端部的一侧设置有切割机构；所述切割机构通过固定板与设备箱螺栓连接，切割机构的输出端上安装有切割刀，切割刀与设置于承载转盘上的所述风电法兰相抵；所述切割刀的上方对应设备箱的下底部上设置有测温仪和摄像头；所述测温仪、摄像头和半导体制冷机与操控终端建立数据连接；所述切割刀的一侧还设置有集渣箱，集渣箱活动连接于所述设备箱的下底部。
7.优选的，所述承载转盘活动设置于所述承载底盘的上部，承载底盘固定设置于地面上，承载转盘的下端设置有转盘齿轮；所述转盘齿轮与转盘电机相啮合，承载转盘围绕承载底盘的轴线转动，承载转盘的上部开设有两组相对的转盘滑槽，每组所述转盘滑槽沿所
述承载转盘的轴线对称设置，每组所述转盘滑槽的数量为两个，转盘滑槽之间平行设置，转盘滑槽的剖面呈“凸”字形结构，转盘滑槽的一端延伸至所述承载转盘的中部，转盘滑槽的另一端贯穿通过所述承载转盘的侧表面，转盘滑槽内滑动设置有固定螺栓，所述固定螺栓上螺栓固定有限位组件，所述限位组件的一端固定设置止挡块，所述止挡块与风电法兰的外侧圆周表面相抵，所述风电法兰的下端面与承载转盘的上端面之间设置有支撑立柱。
8.优选的，所述支撑立柱设置在承载转盘上的数量不少于四个，支撑立柱包括支撑柱和支撑基座，所述支撑基座的直径大于支撑柱的直径，所述支撑柱的上端面与止挡块的上端面的距离为1-3cm。
9.优选的，所述车床架为长方体的框架结构并固定设置在地面上，在车床架一侧面上开设有容纳室，所述容纳室的两侧分别设置有车床滑槽，所述容纳室内的上部设置有承托架，下部设置有竖直液压升降机；所述竖直液压升降机的输出端与承托架固定连接；所述承托架的一端与车床滑槽相对应的位置固定设置有限位滑块；所述限位滑块滑动嵌设于所述车床滑槽内。
10.优选的，所述承托架上设置有水平液压升降机，水平液压升降机的输出端固定连接有设备箱。
11.优选的，所述设备箱的内部为空腔结构，设备箱的一侧开设有进风口，顶部开设有出风口。
12.优选的，所述集渣箱是横截面呈椭圆形的腔体结构，集渣箱的一侧为敞开的开口，集渣箱的另一侧固定设置有缓冲板；切割刀和风电法兰接触点的切线夹角范围为30-60
°
；所述集渣箱的上部固定设置有固定套筒，所述固定套筒内套设有固定杆，固定套筒与固定杆的轴线方向均匀开设有若干限位插孔；所述限位插孔内插设有限位销；所述固定杆的上部通过固定座与设备箱的下端面固定连接，所述固定座内开设有转动环，固定杆与转动环转动连接。
13.优选的，所述切割机构包括切割刀、切割电机和变速箱；所述切割电机的输出端与变速箱相连，所述变速箱的输出端连接有切割刀，变速箱外侧的安装板与固定板螺栓固定，切割电机上设置有切割机构控制器；所述切割机构控制器与操控终端建立数据信号连接。
14.优选的，所述导风管为可弯曲的波纹管。
15.一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置的切取方法，所述方法包括以下步骤：步骤s1：根据风电法兰的直径大小，预先设定风电法兰放置于承载转盘上的位置，并依据该位置将支撑立柱沿圆周均匀放置在风电法兰所要放置的下部，通过吊机将风电法兰吊放至预先设定的位置上，使支撑立柱承载于风电法兰的圆周中部；步骤s2：待风电法兰按照预先设定的位置放置稳定后，将固定螺栓穿设于转盘滑槽内，限位组件的安装孔套设在固定螺栓上，移动限位组件使限位组件上的止挡块与风电法兰的外侧表面相抵，此时拧紧固定螺栓上的固定螺丝，将限位组件固定于转盘滑槽上，使风电法兰固定于承载转盘预先设定的位置上，并在风电法兰需要切取的位置用彩色笔画出切取线；步骤s3：启动竖直液压升降机，竖直液压升降机的输出端带动承托架沿竖直方向移动，当切割刀的位置与风电法兰上的切取线保持水平后，停止竖直液压升降机并启动水
平液压升降机，将设备箱向前移动，同时观察切割刀的位置，当切割刀移动至切取线位置后停止水平液压升降机；步骤s4：安装集渣箱，将固定套筒插设在固定杆中，调整集渣箱的高度，使集渣箱的开口中线与切割刀保持平齐后，将限位销插入固定套筒及固定杆上对应的限位插孔中并固定，转动固定座上的转动环，使集渣箱上与开口面呈垂直的中轴线与风电法兰上切取线的切线保持45
°
夹角，并调整导风管的端口对切割机构；步骤s5：在操控终端中输入切割进程，并将切割进程的数据传输至切割机构上的切割机构控制器及固定板中，切割进程的数据包括切割机构的转速，水平液压升降机的推进移动速度，切割刀上的预警温度值，启动切割机构开始切割，同时摄像头时刻追踪捕捉切割刀的移动前进轨迹，并与输入的切割进程数据校核，同时测温仪实时探测切割刀上的温度变化，达到预警温度值时，启动半导体制冷机，通过导风管输送冷风，对切割刀进行降温处理。
16.有益效果与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中通过设置承载转盘及限位装置，可将风电法兰固定于承载转盘上，进行圆周旋转，在风电法兰自转时进行试样切取，提高风电法兰的切割精度，解决了风电法兰笨重难以移动的问题；通过设置摄像头、测温仪实时监测风电法兰的切割行程及切割机构的温度，并通过在设备箱内设置半导体制冷机，在切割机构出现温度过高时，启动半导体制冷机，通过导风管向切割机构输送冷风进行降温处理，确保了切割机构的安全稳定运行，降低了故障率；通过设置可调节的集渣箱，能够对切取过程中产生的碎屑残渣及时清理，保障了试样切取环境的清洁。
附图说明
17.图1为本发明提出的一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置的整体结构示意图；图2为本发明提出的一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置的车床及切割机构的结构示意图；图3为本发明提出的一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置的竖直液压升降机的示意图；图4为本发明提出的一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置的设备箱及切割机构的安装结构示意图；图5为本发明提出的一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置的承托转盘的结构示意图；图6为本发明提出的一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置的集渣箱的结构示意图；图7为本发明提出的一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置的切割机构的结构示意图。
18.图中各标号：10、承载转盘；11、转盘滑槽；12、限位组件；13、支撑立柱；131、支撑柱；132、支撑基座；14、承载底盘；15、转盘齿轮；16、转盘滑槽口；17、止挡块；18、固定螺栓；
19、风电法兰；20、车床架；21、容纳室；22、车床滑槽；23、转盘电机；24、操控终端；30、承托架；31、限位滑块；32、水平液压升降机；33、竖直液压升降机；40、设备箱；41、导风管；42、测温仪；43、固定板；44、进风口；45、出风口；46、摄像头；47、半导体制冷机；50、切割机构；51、切割刀；52、切割电机；53、变速箱；54、切割机构控制器；55、安装板；60、集渣箱；61、缓冲板；62、固定套筒；63、固定杆；64、固定座；65、转动环；66、限位插孔；67、限位销。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.实施例一：参照图1-4，一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置，包括承载转盘10和车床架20，所述承载转盘10为可转动机构，承载转盘10上端承载有风电法兰19，承载转盘10的一侧设置有车床架20；所述车床架20的一端嵌设有竖直液压升降机33，车床架20下部设置有转盘电机23；所述转盘电机23为承载转盘10的转动提供动力，承载转盘10的下端设置有转盘齿轮15，所述转盘齿轮15与转盘电机23相啮合；所述竖直液压升降机33的输出端设置有承托架30，承托架30的一侧与所述车床架20滑动连接，承托架30的另一侧固定设置有水平液压升降机32；所述水平液压升降机32的输出端固定设置有设备箱40。
21.所述设备箱40内设置有半导体制冷机47，设备箱40的一侧开设有导风管41，所述导风管41为可弯曲的波纹管，能够根据切割机构50的位置调整导风管41的风口，确保通过导风管41输送的冷风吹向切割机构50上，设备箱40下端部的一侧设置有切割机构50；所述切割机构50通过固定板43与设备箱40螺栓连接；所述切割机构50的输出端上安装有切割刀51，切割刀51与设置于所述承载转盘10上的所述风电法兰19相抵切割刀51的上方对应所述设备箱40的下底部上设置有测温仪42和摄像头46；所述测温仪42为非接触式的远红外测温仪，环形激光瞄准，具有发射率可调，高/低温报警功能，用于监测切割机构50的工作温度；所述摄像头46用于记录切割机构50在切取法兰试样时的行程；所述测温仪42、摄像头46和半导体制冷机47与操控终端24建立数据连接，所述切割刀51的一侧还设置有集渣箱60，集渣箱60活动连接于所述设备箱40的下底部。
22.具体的，所述车床架20为长方体的框架结构并固定设置在地面上，在车床架20一侧面上开设有容纳室21，容纳室21内安装有竖直液压升降机33；所述容纳室21的两侧分别设置有车床滑槽22，所述容纳室21内的上部设置有承托架30，容纳室21内的下部设置有竖直液压升降机33；所述竖直液压升降机33的输出端与承托架30固定连接，承托架30的一端与所述车床滑槽22相对应的位置固定设置有限位滑块31；所述限位滑块31滑动嵌设于车床滑槽22内，一方面竖直液压升降机33能够支撑承托架30上下移动，另一方面承托架30上的限位滑块31随着承托架30在车床滑槽22上下移动，进一步限定承托架30的移动范围，保障了承托架30移动的稳定性，所述承托架30上设置有水平液压升降机32，所述水平液压升降机32的输出端固定连接有设备箱40，所述设备箱40的内部为空腔结构，设备箱40的一侧开设有进风口44，设备箱40的顶部开设有出风口45，半导体制冷机47产生的热气从顶部的出风口45排出设备箱40外。
23.如图5所示，所述承载转盘10活动设置于所述承载底盘14的上部，承载底盘14固定
设置于地面上；所述承载转盘10围绕所述承载底盘14的轴线转动，承载转盘10的上部开设有两组相对的转盘滑槽11，每组所转盘滑槽11沿所述承载转盘10的轴线对称设置，每组所述转盘滑槽11的数量为两个，转盘滑槽11之间平行设置；所述转盘滑槽11的剖面呈“凸”字形结构，转盘滑槽11的一端延伸至所述承载转盘10的中部，转盘滑槽11的另一端贯穿通过所述承载转盘10的侧表面形成转盘滑槽口16；所述转盘滑槽11内滑动设置有固定螺栓18，固定螺栓18通过转盘滑槽口16进入转盘滑槽11内，固定螺栓18的底部有凸块，由于固定螺栓18底部的凸块被限定在转盘滑槽11内滑动，从而限制固定螺栓18只能在水平方向移动，而不能在竖直方向上移动；所述固定螺栓18上螺栓固定有限位组件12，限位组件12的一端固定设置止挡块17；所述止挡块17与所述风电法兰19的外侧圆周表面相抵，风电法兰19的下端面与承载转盘10的上端面之间设置有支撑立柱13。
24.所述支撑立柱13设置在所述承载转盘10上的数量不少于四个，支撑立柱13包括支撑柱131和支撑基座132，所述支撑基座132的直径大于所述支撑柱131的直径，提高了支撑立柱13的稳定性，所述支撑柱131的上端面与止挡块17上端面的距离为1-3cm，此举便于切割机构50对风电法兰19试样进行切取。
25.如图6所示，所述集渣箱60是横截面呈椭圆形的腔体结构，集渣箱60的一侧为敞开的开口，集渣箱60的另一侧固定设置有缓冲板61，缓冲板61位于集渣箱60内部，设置金属网格，金属网格目数在20-50之间，能够防止因切割刀51带出的金属碎屑，在进入集渣箱60内冲击到缓冲板61后不会反弹至集渣箱60外，完成对金属碎屑的收集，切割刀51和风电法兰19接触点的切线夹角范围为30-60
°
，该角度的设置方式能够最大限度保障切割刀51在切取风电法兰19试样时，切出的法兰金属碎屑沿切割刀51的切线方向，进入集渣箱60内；所述集渣箱60的上部固定设置有固定套筒62，固定套筒62内套设有固定杆63，在所述固定套筒62与固定杆63的轴线方向均匀开设有若干限位插孔66；所述限位插孔66内插设有限位销67，固定杆63的上部通过固定座64与设备箱40的下端面固定连接，固定座64内开设有转动环65，固定杆63与转动环65转动连接。
26.如图7所示，所述切割机构50包括切割刀51、切割电机52和变速箱53；所述切割电机52的输出端与变速箱53相连，所述变速箱53的输出端连接有切割刀51，变速箱53外侧的安装板55用于与固定板43螺栓固定，达到固定安装切割机构50的目的；所述切割电机52上设置有切割机构控制器54，切割机构控制器54可控制切割电机52的启停及转速，切割机构控制器54与操控终端24建立数据信号连接。
27.实施例二：本实施例为运用实施例一中所涉及的一种数控车床自动切取风电法兰试样的装置的切取方法，切取风电法兰试样的方法包括以下步骤：步骤s1：首先根据风电法兰19的直径大小，预先设定风电法兰19放置于承载转盘10上的位置，并依据该位置将支撑立柱13沿圆周均匀放置在风电法兰19所要放置的下部，通过吊机将风电法兰19吊放至预先设定的位置上，使支撑立柱13承载于风电法兰19的圆周中部；步骤s2：待风电法兰19按照预先设定的位置放置稳定后，将固定螺栓18穿设于转盘滑槽11内，限位组件12的安装孔套设在固定螺栓18上，移动限位组件12使限位组件12上的止挡块17与风电法兰19的外侧表面相抵，此时拧紧固定螺栓18上的固定螺丝，将限位组
件12固定于转盘滑槽11上，使风电法兰19固定于承载转盘10预先设定的位置上，并在风电法兰19需要切取的位置用彩色笔画出切取线；步骤s3：然后启动竖直液压升降机33，竖直液压升降机33的输出端带动承托架30沿竖直方向移动，当切割刀51的位置与风电法兰19上的切取线保持水平后，停止竖直液压升降机33并启动水平液压升降机32，将设备箱40向前移动，同时观察切割刀51的位置，当切割刀51移动至切取线位置后停止水平液压升降机32；步骤s4：安装集渣箱60，将固定套筒62插设在固定杆63中，调整集渣箱60的高度，使集渣箱60的开口中线与切割刀51保持平齐后，将限位销67插入固定套筒62及固定杆63上对应的限位插孔66中并固定，转动固定座64上的转动环65，使集渣箱60上与开口面呈垂直的中轴线与风电法兰19上切取线的切线保持45
°
夹角，确保切割金属残渣最大限度进入集渣箱60内，并调整导风管41的端口对准切割机构50；步骤s5：在操控终端24中输入切割进程，并将切割进程的数据传输至切割机构50上的切割机构控制器54及固定板43中，切割进程的数据包括切割机构50的转速，水平液压升降机32的推进移动速度，切割刀51上的预警温度值，启动切割机构50开始切割，同时摄像头46时刻追踪捕捉切割刀51的移动前进轨迹，并与输入的切割进程数据校核，同时测温仪42实时探测切割刀51上的温度变化，达到预警温度值时，启动半导体制冷机47，通过导风管41输送冷风，对切割机构50及切割刀51进行降温处理，保障了切割机构50的安全稳定运行。
28.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。