等离子变坡口切割装置结构的优化创新

杨立强

（小池酸素（唐山）有限公司，河北 唐山 063000）

小池酸素（唐山）有限公司属于金属热切割行业的大型跨国设备制造企业，生产的多连杆式变坡口切割设备在世界各地得到了广泛的应用，在国内造船和基建设备等领域都有广泛的应用。本着降低成本、提高产品竞争力的原则，我们针对坡口切割设备的关键的机械部分“坡口控制单元”进行了创新。

1 原多连杆变坡口装置结构

此多连杆机构结构合理，运行稳定，但由于连接结构精度要求较高，并且零部件较多，对零件的加工要求和装配要求较高，致使造价较高，切割中连杆部件发生损坏，其维护费用高昂，见图1。

2 新偏角型变坡口装置结构

在初始结构研讨中，我们确定的指导思想是驱动的轴数在现有两轴的基础上可以减少尽量减少，结构尽量简单且容易实现，加工和维护方便，电气控制变动要小。等离子坡口切割精度要求保证精度和连续变坡口能力。

经过论证，坡口的驱动轴数不能减少，依旧保证原坡口装置的两轴数量，结构简化需要舍弃掉多连杆的结构形式，这样能够做到结构简化，保证原有的连续可变坡口连续切割的能力。

最终我们确定了新型连续可变坡口装置的结构形式，见图2。

等离子割枪距钢板的距离依旧保持与多连杆机构相同的固定数值8.5 mm，角度驱动装置的输出轴中心线与割枪在钢板上的垂直投影点重合，当角度驱动装置作用时，同样能够保证割枪的钢板投影点不动。采用这种形式时角度驱动作用的话，割枪的中心线在以角度驱动输出轴的中心线为中心的圆锥面上，这就需要在角度驱动马达工作的时候，整体旋回驱动装置协同作用，来矫正等离子割枪的坡口角度。旋回驱动装置的动作为旋回动作和角度矫正动作的叠加后的动作形式。

经实际切割验证，偏角型变坡口装置在碳钢钢板以及不锈钢板的切割方面，切割面的垂直度以及表面粗糙度，矩形面域内的对角线精度等方面与多连杆结构的参数保持了基本一致，达到了设计初的技术参数要求。

3 结束语

此种形式的结构简单，结构件大幅减少，电气控制单元与原来的多连杆形式变化较小，程序控制改动不大。成功的保证了最初预研的指导思想，即：零部件减少，加工装配方便，设备生产组装工作量大幅减少，成本降低，保证了连续变坡口切割的能力。

图1 原多连杆变坡口装置结构图

图2 新偏角型变坡口装置结构图