H型钢切割设备是钢结构工程领域的关键加工装备,集机械、电气、液压及智能控制技术于一体,专为高效切割H型钢、工字钢、槽钢等异型截面钢材设计。其核心技术通过多轴联动系统实现复杂空间轨迹切割,结合等离子、激光或火焰切割工艺,可完成腹板/翼板切断、坡口加工、锁口开孔、螺栓孔定位等精密操作,切割精度达±0.2mm/m,满足桥梁、建筑、机械制造等行业的严苛要求。
1、机架与床身(Frame and Bed)
功能:作为整个设备的基础支撑结构,承载所有运动部件和工件,保证设备的稳定性和刚性。
结构特点:
通常采用高强度钢材焊接而成,经过退火处理以消除内应力,防止变形。
设计为龙门式结构(门架式),横跨在H型钢上方,允许切割头在X、Y、Z三个方向移动。
床身表面设有导轨安装面和工件定位/夹紧装置。
部分设备配备V型支撑座或滚轮支架,用于支撑和引导H型钢的纵向移动。
2、X轴(纵向)运动系统
功能:驱动整个龙门架沿H型钢的长度方向(纵向)移动,实现沿工件长度的切割。
组成:
伺服电机或步进电机:提供动力。
减速机:降低转速,增大扭矩。
齿轮齿条传动或滚珠丝杠传动:将电机的旋转运动转换为直线运动。
高精度直线导轨:确保龙门架平稳、精确地沿X轴方向运行。
限位开关/接近开关:用于行程保护和原点定位。
3、Y轴(横向)运动系统
功能:安装在龙门横梁上,带动切割头沿H型钢的宽度方向(横向)移动,用于切割腹板或调整切割位置。
组成:
与X轴类似,包含伺服/步进电机、减速机、传动机构(齿轮齿条或丝杠)和直线导轨。
通常为双侧同步驱动,保证运行平稳、无偏载。
4、Z轴(垂直)运动系统
功能:控制切割头的上下升降,用于:*调整切割高度(割炬距工件表面的距离)。*实现自动穿孔和切割结束后的抬枪。*适应不同厚度的H型钢。
组成:
伺服电机或电动推杆。
精密丝杠或直线电机。
导向机构(如直线轴承或导柱)。
自动调高装置(THC):在等离子切割中尤为重要,能根据弧压变化自动调整割炬高度,保持切割质量。
5、切割系统(Cutting System)
功能:执行实际的切割作业。
类型与组成:
火焰切割头:
包含预热火焰喷嘴和氧气切割喷嘴。
需连接氧气、燃气(如丙烷、乙炔)管路。
适用于中厚板H型钢切割。
等离子切割头:
核心为等离子电源和割炬。
切割速度快,精度高,适用于薄板和中板。
需要压缩空气或混合气体作为等离子气和保护气。
锯切系统(在专用H型钢锯床上):
包含高速电机、减速箱、圆盘锯片或带锯条。
通过进给机构实现垂直或角度进刀。
切割断面平整,无热变形,但速度较慢。
6、工件夹紧与定位系统
功能:固定H型钢,防止切割过程中移动或振动,确保切割精度。
组成:
液压或气动夹钳:安装在床身两侧,可自动夹紧H型钢的翼缘。
V型定位块或定位销:用于对中和定位。
辅助支撑滚轮:支撑长工件,减少下垂。
7、数控系统(CNC System)
功能:设备的“大脑”,控制各轴运动、切割参数、切割路径等。
组成:
工业控制计算机(IPC)或专用数控主板。
操作面板:带有显示屏和按键,用于输入程序、参数设置、手动操作。
控制软件:支持CAD图形导入、自动编程(如切割直线、斜角、坡口、孔等)、路径优化。
PLC(可编程逻辑控制器):协调各执行机构的动作逻辑。
8、气路与电路系统
气路系统(火焰/等离子设备):
包括气体减压阀、电磁阀、过滤器、管路等,用于输送切割气体、预热气体、保护气体。
电路系统:
主电源、驱动器、电机、传感器、控制线路等。
9、辅助装置
除尘系统:切割时产生大量烟尘,可配备吸尘罩和除尘器。
冷却系统:用于冷却等离子电源或电机。
润滑系统:自动润滑导轨和丝杠。
安全防护罩:保护操作人员,防止飞溅。
