本發(fā)明屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種管件切割裝置，特別是一種適用于不同直徑的管件切割裝置。

背景技術(shù)：

在大型鑄件造型生產(chǎn)過程中，需要在砂型中預(yù)先放置陶瓷管作為澆道，陶瓷澆管起到金屬液導(dǎo)流作用。由于砂型的大小不一，導(dǎo)致使用的陶瓷澆管長短和管徑尺寸不盡相同，通常情況下，操作工必須按需要的管徑規(guī)格、長度尺寸切割截取陶瓷管，然后再拼接使用。

請參閱中國專利《一種管材切割裝置》，申請?zhí)枺?01510013353.X，本發(fā)明公開了一種管材切割裝置，屬于澆鑄領(lǐng)域，解決現(xiàn)有技術(shù)中，陶瓷澆管切割時(shí)容易破損的技術(shù)問題，本發(fā)明提供的管材切割裝置包括底座、切割刀具和夾具組件，夾具組件包括左夾頭、右夾頭和夾頭驅(qū)動單元，管材夾持在左夾頭和右夾頭之間，夾頭驅(qū)動單元驅(qū)動左夾頭或者右夾頭以帶動管材繞其軸心旋轉(zhuǎn)，切割刀具沿著管材旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行切割，管材切割裝置還包括固定連接在底座上的管件支撐架，管件支撐架抱設(shè)于管材外壁，管件支撐架上設(shè)有在徑向方向上夾持管材的定位件。本發(fā)明應(yīng)用于對管材進(jìn)行切割，尤其是對陶瓷管進(jìn)行切割。

但上述管材切割裝置中所述的管件支撐架的口徑是一定的，不能更改，如果切割較大或者較小直徑的管件時(shí)，則需要拆卸管件支撐架，然后再換上合適的管件支撐架，操作較為麻煩。

綜上所述，為解決現(xiàn)有管件切割裝置結(jié)構(gòu)上的不足，需要設(shè)計(jì)一種能夠適用不同管件直徑尺寸的管件切割裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種能夠適用不同管件直徑尺寸的管件切割裝置。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種適用于不同直徑的管件切割裝置，包括：

底座，沿所述底座的長度方向設(shè)置有至少一條滑槽；

兩個(gè)三爪卡盤，分別可拆卸連接于所述底座的兩端；

支撐組件，位于兩個(gè)所述三爪卡盤之間，并滑接于滑槽上；

切割組件，安裝于所述底座上；

所述的底座由鋁合金復(fù)合材料制成，所述鋁合金復(fù)合材料包括體積比為2-6％的增強(qiáng)顆粒與體積比為10-20％的碳化硼骨架、余量的鋁合金基體通過真空無壓浸滲法復(fù)合而成。

本發(fā)明提供的適用于不同直徑的管件切割裝置通過三爪卡盤以及支撐組件完成不同直徑管件的固定，通過切割組件完成不同直徑管件的切割與打磨，提高了管件切割裝置的靈活性與安全性。本發(fā)明裝置中的底座由鋁合金復(fù)合材料制成，該鋁合金復(fù)合材料包含碳化硼骨架增強(qiáng)層，碳化硼是一種陶瓷材料，具有良好的物理、化學(xué)性能和力學(xué)性能，近乎恒定的高溫硬度、高模量、高耐磨性、抗氧化性、耐酸堿性強(qiáng)以及良好的中子吸收性能等特點(diǎn)，在防彈材料、防輻射材料、高溫耐磨和自潤滑材料、特種耐酸堿浸蝕材料、切割研磨工具以及原子反應(yīng)堆控制和屏蔽材料等方面有極大的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。但由于碳化硼材料的燒結(jié)溫度過高、難以致密化及韌性低等缺點(diǎn)，限制了它的應(yīng)用范圍。因此，本發(fā)明裝置底座中將碳化硼材料與鋁合金進(jìn)行結(jié)合使用，不僅擴(kuò)大了碳化硼的使用范圍，而且將碳化硼的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用于鋁合金材料中，制成強(qiáng)度、韌性、耐磨性等綜合性能更優(yōu)的鋁合金復(fù)合材料，。

在上述的一種適用于不同直徑的管件切割裝置中，所述鋁合金基體的成分及其質(zhì)量百分比為：Mg：3.5-4.0％，Si:0.4-0.8％，C:0.5-0.9％，Cr:0.35-0.8％，Mo:0.05-0.12％，B:0.05-0.25％，Nb:0.08-0.25％，Zr：0.12-0.16％，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明管件切割裝置底座鋁合金復(fù)合材料中的鋁合金基體采用配伍合理的鋁合金制成，其中Mg在合金中與基體鋁元素生成大量Mg₅Al相，而通過熱處理能使全部Mg₅Al相固溶到鋁合金基體α相中，使得合金具有優(yōu)異的常溫力學(xué)性能。Si與Al可形成Al+Si共晶液相，是提高鋁合金鑄造流動性的主要成分，Si也可與Mg形成Mg₂Si強(qiáng)化相，增強(qiáng)鋁合金的強(qiáng)度。元素Cr與C可形成Cr₇C₃和Cr₂₃C₆碳化物硬質(zhì)相，與B能形成硼鉻化物CrB、Cr₂B硬質(zhì)相。元素B與C可形成BC碳化物硬質(zhì)相。元素Mo與C可形成Mo₂C特殊碳化物。由于這些元素所形成的碳化物均以硬質(zhì)相存在于組織中，材料硬度很高，阻礙了磨料在材料亞表層的滑動，從而有效地抑制了犁溝及微觀切削現(xiàn)象的發(fā)生，起到增強(qiáng)材料耐磨性的作用。需要注意的是，碳化物數(shù)量的增加雖然可以提高堆焊層的初始硬度和耐磨性，但硬度增加的同時(shí)會使材料組織變脆，抗裂性能下降。元素Nb的加入主要是為了增加韌性以提高材料的抗裂性能。元素Zr的加入可以與Al形成Al₃Zr，成為固溶體的外來異質(zhì)結(jié)晶核心，使結(jié)晶晶粒細(xì)化，提高合金的高溫強(qiáng)度，Zr還能與合金液中的氫反應(yīng)，生產(chǎn)ZrH，溶于合金液中起除氣作用，減少針孔、疏松等缺陷，進(jìn)而顯著提高合金的力學(xué)性能。在鋁合金領(lǐng)域，各元素之間的作用不是單獨(dú)存在的，而是通過各成分以及組分的百分比形成一個(gè)整體，本發(fā)明管件切割裝置中底座正是通過鋁合金整體的合理配伍，進(jìn)一步提高底座的耐磨性能和力學(xué)性能，進(jìn)而提高管件切割裝置的性能和使用壽命。

在上述的一種適用于不同直徑的管件切割裝置中，所述的增強(qiáng)顆粒為氮化硼顆粒，所述氮化硼顆粒的粒徑小于碳化硼骨架的孔徑。在鋁合金復(fù)合材料中添加增強(qiáng)顆粒是一種簡單的物理增強(qiáng)方式，可以適當(dāng)提高鋁合金復(fù)合材料的耐磨性和其它力學(xué)性能。

在上述的一種適用于不同直徑的管件切割裝置中，所述真空無壓浸滲的溫度為950-980℃，保溫時(shí)間為20-30min。

在上述的一種適用于不同直徑的管件切割裝置中，設(shè)置于所述底座上的滑槽數(shù)量為兩條，呈前后平行分布，其中，兩條滑槽的長度不等，所述三爪卡盤與所述支撐組件滑接于較長一條的滑槽上，所述切割組件滑接于較短一條的滑槽上。

在上述的一種適用于不同直徑的管件切割裝置中，所述三爪卡盤呈倒置的T型結(jié)構(gòu)設(shè)置，其中，所述三爪卡盤的橫向一側(cè)設(shè)置有第一凸塊，與滑槽相配合；所述三爪卡盤的豎向一側(cè)呈拱形設(shè)置，且沿所述三爪卡盤的豎向一側(cè)的厚度方向開設(shè)有第一通孔。

在上述的一種適用于不同直徑的管件切割裝置中，沿第一通孔的軸線方向呈環(huán)形陣列設(shè)置有若干個(gè)固定條，其中，固定條與第一通孔的孔壁之間為分體式連接，通過連接于固定條上的螺紋緊固件的旋轉(zhuǎn)，改變?nèi)舾蓚€(gè)固定條所圍成的圓的直徑。

在上述的一種適用于不同直徑的管件切割裝置中，所述支撐組件包括：

底板，一側(cè)設(shè)置有與滑槽相配合的第二凸塊；

支撐件，一端與底板相連，沿支撐件另一端的厚度方向開設(shè)有第二通孔；

若干個(gè)調(diào)節(jié)元件，安裝于第二通孔的孔壁上，通過調(diào)整調(diào)節(jié)元件伸縮長度，從而固定不同直徑的管件。

在上述的一種適用于不同直徑的管件切割裝置中，支撐件包括兩個(gè)上下設(shè)置，且合抱而成的上蓋與下蓋，其中，下蓋呈T形設(shè)置，下蓋的一端與底板相連，沿下蓋另一端的厚度方向開設(shè)有第二通孔一半的圓弧；上蓋呈拱形設(shè)置，沿上蓋的厚度方向開設(shè)有第二通孔另一半的圓弧。

在上述的一種適用于不同直徑的管件切割裝置中，沿第二通孔的軸線方向設(shè)置有若干個(gè)通槽，且通槽均分布于上蓋中第二通孔一半的圓弧壁上；其中，調(diào)節(jié)元件與通槽配合使用，且調(diào)節(jié)元件沿通槽的厚度方向移動。

在上述的一種適用于不同直徑的管件切割裝置中，調(diào)節(jié)元件包括：

調(diào)節(jié)塊，呈弧形設(shè)置，與通槽相配合；

調(diào)節(jié)桿，一端與調(diào)節(jié)塊相連，另一端貫穿上蓋。

在上述的一種適用于不同直徑的管件切割裝置中，所述切割組件包括：

滑接于滑槽上的基板；

支臂，呈L形設(shè)置，其中，支臂的一端滑接于基板上；

切刀，扣接于支臂的另一端上。

在上述的一種適用于不同直徑的管件切割裝置中，支臂呈T形結(jié)構(gòu)設(shè)置，其中，支臂的豎向一側(cè)旋轉(zhuǎn)連接于基板上，支臂的橫向一側(cè)的兩端分別設(shè)置有切刀和磨刀。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的適用于不同直徑的管件切割裝置，通過三爪卡盤以及支撐組件完成不同直徑管件的固定，通過切割組件完成不同直徑管件的切割與打磨，提高了管件切割裝置的靈活性與安全性。另外，本裝置中的底座采用同時(shí)具有碳化硼材料與鋁合金的增強(qiáng)型鋁合金復(fù)合材料制成，且鋁合金通過特定配比，進(jìn)一步提高了底座的強(qiáng)度、韌性、耐磨性等綜合性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種適用于不同直徑的管件切割裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中支承架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例中切割組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，100、底座；110、滑槽；200、三爪卡盤；210、第一凸塊；220、第一通孔；230、固定條；300、支撐組件；310、底板；311、第二凸塊；320、支撐件；321、第二通孔；321a、通槽；322、上蓋；323、下蓋；330、調(diào)節(jié)元件；331、調(diào)節(jié)塊；332、調(diào)節(jié)桿；400、切割組件；410、基板；420、支臂；430、切刀；440、磨刀。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供的一種適用于不同直徑的管件切割裝置，包括：底座100，底座由銅合金制成，沿底座100的長度方向設(shè)置有至少一條滑槽110；兩個(gè)三爪卡盤200，分別可拆卸連接于底座100的兩端；支撐組件300，位于兩個(gè)三爪卡盤200之間，并滑接于滑槽110上，用以支撐不同直徑管件的中部；切割組件400，安裝于底座100上，用以切割不同直徑的管件。

管件切割裝置的工作原理：首先將管件的兩端固定于兩個(gè)三爪卡盤200上，且管件的中部通過支撐組件300固定，然后通過切割組件400根據(jù)所需長度的不同，進(jìn)行切割。當(dāng)切割組件400將管件一分為二時(shí)，其中一段的管件兩端分別受到其中一個(gè)三爪卡盤200的固定和支撐組件300的固定，其位置不發(fā)生變動，便于后續(xù)的切割，另一段管件的一端受另一三爪卡盤200的固定，方便取下。

本發(fā)明提供的管件切割裝置，其中，固定于底座100兩端的三爪卡盤200的三爪卡件所圍成的圓的半徑可變，位于兩個(gè)三爪卡盤200之間的支撐組件300能夠固定不同直徑的管件，從而實(shí)現(xiàn)不同直徑管件的切割。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，設(shè)置于底座100上的滑槽110數(shù)量為兩條，呈前后平行分布，其中，兩條滑槽110的長度不等，三爪卡盤200與支撐組件300滑接于較長一條的滑槽110上，切割組件400滑接于較短一條的滑槽110上；根據(jù)管件切割長度的需要，可將切割組件400和支撐組件300分別在其相應(yīng)的滑槽110上移動，提高了管件切割裝置的靈活性。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，三爪卡盤200呈倒置的T型結(jié)構(gòu)設(shè)置，其中，三爪卡盤200的橫向一側(cè)設(shè)置有第一凸塊210，與滑槽110相配合；三爪卡盤200的豎向一側(cè)呈拱形設(shè)置，且沿三爪卡盤200的豎向一側(cè)的厚度方向開設(shè)有第一通孔220，作為管件的安裝通道。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，沿第一通孔220的軸線方向呈環(huán)形陣列設(shè)置有若干個(gè)固定條230，其中，固定條230與第一通孔220的孔壁之間為分體式連接，通過連接于固定條230上的螺紋緊固件的旋轉(zhuǎn)，改變?nèi)舾蓚€(gè)固定條230所圍成的圓的直徑。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，固定條230的數(shù)量為三個(gè)，穩(wěn)固定位安裝于第一通孔220內(nèi)的管件，其中，固定條230沿第一通孔220的半徑方向移動，且每根固定條230之間的移動相對獨(dú)立，而這種設(shè)計(jì)便于管壁不均的中空管件的固定，提高切割質(zhì)量。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，支撐組件300包括：底板310，一側(cè)設(shè)置有與滑槽110相配合的第二凸塊311；支撐件320，一端與底板310相連，沿支撐件320另一端的厚度方向開設(shè)有第二通孔321，作為管件的安裝通道；若干個(gè)調(diào)節(jié)元件330，安裝于第二通孔321的孔壁上，通過調(diào)整調(diào)節(jié)元件330伸縮長度，從而固定不同直徑的管件。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，支撐件320包括兩個(gè)上下設(shè)置，且合抱而成的上蓋322與下蓋323，其中，下蓋323呈T形設(shè)置，下蓋323的一端與底板310相連，沿下蓋323另一端的厚度方向開設(shè)有第二通孔321一半的圓弧；上蓋322呈拱形設(shè)置，沿上蓋322的厚度方向開設(shè)有第二通孔321另一半的圓弧。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，上蓋322一端與下蓋323橫向設(shè)置的一端旋轉(zhuǎn)連接，實(shí)現(xiàn)上蓋322與下蓋323之間的自由開合，上蓋322的另一端與下蓋323橫向設(shè)置的另一端相扣接，實(shí)現(xiàn)固定穿射于支撐組件300上的管件，防止管件的水平移動。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，沿第二通孔321的軸線方向設(shè)置有若干個(gè)通槽321a，且通槽321a均分布于上蓋322中第二通孔321一半的圓弧壁上；其中，調(diào)節(jié)元件330與通槽321a配合使用，且調(diào)節(jié)元件330沿通槽321a的厚度方向移動。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，調(diào)節(jié)元件330包括：調(diào)節(jié)塊331，呈弧形設(shè)置，與通槽321a相配合；調(diào)節(jié)桿332，一端與調(diào)節(jié)塊331相連，另一端貫穿上蓋322，可通過手動調(diào)節(jié)，使得調(diào)節(jié)塊331沿通槽321a的厚度方向前進(jìn)與倒退。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，切割組件400包括：滑接于滑槽110上的基板410；支臂420，呈L形設(shè)置，其中，支臂420的一端滑接于基板410上；切刀430，扣接于支臂420的另一端上，當(dāng)需要切割時(shí)，支臂420沿基板410的寬度方向進(jìn)給，通過切刀430進(jìn)行管件的切割；當(dāng)完成切割后，支臂420沿基板410的寬度方向退刀，便于切割后的管件取下。

優(yōu)選地，如圖3所示，支臂420呈T形結(jié)構(gòu)設(shè)置，其中，支臂420的豎向一側(cè)旋轉(zhuǎn)連接于基板410上，支臂420的橫向一側(cè)的兩端分別設(shè)置有切刀430和磨刀440，當(dāng)管件切割完成后，通過旋轉(zhuǎn)支臂420，使得磨刀440對準(zhǔn)管件的切口端進(jìn)行打磨，防止管件在切割后，拿取時(shí)劃傷工人的手指，提高管件切割裝置的安全性。

本發(fā)明提供的適用于不同直徑的管件切割裝置，通過三爪卡盤200以及支撐組件300完成不同直徑管件的固定，通過切割組件400完成不同直徑管件的切割與打磨，提高了管件切割裝置的靈活性與安全性。

優(yōu)選地，底座由鋁合金復(fù)合材料制成，下面通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明底座。

實(shí)施例1

底座由鋁合金復(fù)合材料制成，所述的鋁合金復(fù)合材料由體積比4％的增強(qiáng)顆粒、體積比為15％的碳化硼骨架以及余量的鋁合金基體通過真空無壓浸滲法復(fù)合而成，所述鋁合金基體由以下質(zhì)量百分比成分組成：Mg:3.8％，Si:0.6％，C:0.7％，Cr:0.55％，Mo:0.08％，B:0.15％，Nb:0.16％，Zr：0.14％，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。

將上述的鋁合金熔煉成鋁液，碳化硼骨架、氮化硼顆粒以及鋁液的氧化鋁坩堝置于氣氛爐內(nèi)，抽至10Pa以下真空充氬氣，在氬氣保護(hù)下快速升溫至960℃，保溫25min。隨后關(guān)電隨爐冷卻，待爐內(nèi)溫度降至室溫后得鋁合金復(fù)合材料，最后加工得底座。

實(shí)施例2

底座由鋁合金復(fù)合材料制成，所述的鋁合金復(fù)合材料由體積比5％的增強(qiáng)顆粒、體積比為18％的碳化硼骨架以及余量的鋁合金基體通過真空無壓浸滲法復(fù)合而成，所述鋁合金基體由以下質(zhì)量百分比成分組成：Mg:3.6％，Si:0.5％，C:0.8％，Cr:0.66％，Mo:0.10％，B:0.20％，Nb:0.22％，Zr：0.15％，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。

將上述的鋁合金熔煉成鋁液，碳化硼骨架、氮化硼顆粒以及鋁液的氧化鋁坩堝置于氣氛爐內(nèi)，抽至10Pa以下真空充氬氣，在氬氣保護(hù)下快速升溫至970℃，保溫22min。隨后關(guān)電隨爐冷卻，待爐內(nèi)溫度降至室溫后得鋁合金復(fù)合材料，最后加工得底座。

實(shí)施例3

底座由鋁合金復(fù)合材料制成，所述的鋁合金復(fù)合材料由體積比2％的增強(qiáng)顆粒、體積比為20％的碳化硼骨架以及余量的鋁合金基體通過真空無壓浸滲法復(fù)合而成，所述鋁合金基體由以下質(zhì)量百分比成分組成：Mg:3.5％，Si:0.8％，C:0.5％，Cr:0.8％，Mo:0.05％，B:0.25％，Nb:0.08％，Zr：0.16％，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。

將上述的鋁合金熔煉成鋁液，碳化硼骨架、氮化硼顆粒以及鋁液的氧化鋁坩堝置于氣氛爐內(nèi)，抽至10Pa以下真空充氬氣，在氬氣保護(hù)下快速升溫至950℃，保溫30min。隨后關(guān)電隨爐冷卻，待爐內(nèi)溫度降至室溫后得鋁合金復(fù)合材料，最后加工得底座。

實(shí)施例4

底座由鋁合金復(fù)合材料制成，所述的鋁合金復(fù)合材料由體積比6％的增強(qiáng)顆粒、體積比為10％的碳化硼骨架以及余量的鋁合金基體通過真空無壓浸滲法復(fù)合而成，所述鋁合金基體由以下質(zhì)量百分比成分組成：Mg:4.0％，Si:0.4％，C:0.9％，Cr:0.35％，Mo:0.12％，B:0.05％，Nb:0.25％，Zr：0.12％，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。

將上述的鋁合金熔煉成鋁液，碳化硼骨架、氮化硼顆粒以及鋁液的氧化鋁坩堝置于氣氛爐內(nèi)，抽至10Pa以下真空充氬氣，在氬氣保護(hù)下快速升溫至980℃，保溫20min。隨后關(guān)電隨爐冷卻，待爐內(nèi)溫度降至室溫后得鋁合金復(fù)合材料，最后加工得底座。

對比例1

該對比例中的底座為通過普通鋁合金制成。

對比例2

對比例2與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，采用如實(shí)施例1的鋁合金通過普通加工方法制成底座，即不含有碳化硼骨架、氮化硼顆粒。

將實(shí)施例1-4及對比例1-2中的底座進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如表1。

表1：實(shí)施例1-4及對比例1-2底座的性能測試結(jié)果

綜上所述，本發(fā)明管件切割裝置中的底座采用碳化硼骨架增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制成，碳化硼骨架增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料通過配比增強(qiáng)顆粒、碳化硼骨架以及鋁合金基體真空無壓力浸滲法復(fù)合而成，并通過合理配比鋁合金基體，提高底座的機(jī)械強(qiáng)度、韌性、耐磨性，進(jìn)一步提高管件切割裝置的綜合性能。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。