火焰切割工作平臺(tái)的專(zhuān)利技術(shù)綜述

侯釗

摘 要：火焰切割在生產(chǎn)實(shí)踐中常用于鋼板粗加工，金屬板件（如不銹鋼、鋁、其他黑色金屬及碳鋼等）的切割加工一般均離不開(kāi)一個(gè)能鋪設(shè)板件的切割平臺(tái)，讓工作人員和切割設(shè)備能進(jìn)行切割作業(yè)。由于在切割時(shí)火焰穿透鋼板的同時(shí)會(huì)對(duì)鋼板下面的工作平臺(tái)形成連帶切割使其受損。因此，為了提高切割平臺(tái)的使用壽命，產(chǎn)生了許多有關(guān)這方面的專(zhuān)利技術(shù)。

關(guān)鍵詞：切割平臺(tái)；格柵；燒損；變形

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.017

1 前言

在金屬板材下料及粗加工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)使用到切割平臺(tái)來(lái)承托待切割工件，針對(duì)切割平臺(tái)，國(guó)內(nèi)外申請(qǐng)了大量的發(fā)明專(zhuān)利，本文旨在從發(fā)明專(zhuān)利的角度分析國(guó)內(nèi)外有關(guān)切割平臺(tái)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。

2 切割平臺(tái)專(zhuān)利在全球的區(qū)域分布

圖1是切割平臺(tái)專(zhuān)利申請(qǐng)?jiān)谌蚋鲄^(qū)域的分布情況，從圖上我們可以看出，有關(guān)切割平臺(tái)專(zhuān)利中國(guó)的申請(qǐng)量是最多的，約有102項(xiàng)，將近占到了全球申請(qǐng)量的1/3，緊隨其后的分別是日本、美國(guó)、歐盟及韓國(guó)。這說(shuō)明我國(guó)對(duì)火焰切割平臺(tái)專(zhuān)利技術(shù)尤為重視，究其原因是我國(guó)是一個(gè)制造大國(guó)，火焰切割作為金屬板材粗加工所不可或缺的工藝，在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用廣泛，這就促使相關(guān)技術(shù)人員不得不從生產(chǎn)實(shí)踐出發(fā)不斷解決切割平臺(tái)在使用過(guò)程中遇到的問(wèn)題。

3 切割工作平臺(tái)的發(fā)展

在CNABS數(shù)據(jù)庫(kù)下進(jìn)行檢索后發(fā)現(xiàn)，目前火焰切割機(jī)的工作平臺(tái)主要為長(zhǎng)條扁鋼等間距側(cè)立或鋸齒形長(zhǎng)條扁鋼等間距側(cè)立形成的格柵板所構(gòu)成的工作臺(tái)面兩種。前者工作臺(tái)比較具有代表性的是上海外高橋造船有限公司提交的發(fā)明名稱(chēng)為“切割平臺(tái)格柵”的專(zhuān)利申請(qǐng)[1]，后者工作臺(tái)比較具有代表性的是國(guó)營(yíng)江峽船舶柴油機(jī)廠提交的發(fā)明名稱(chēng)為“氣割平臺(tái)”的專(zhuān)利申請(qǐng)[2]，但上述切割工作平臺(tái)均存在易受損、易變形、維修更換不便及成本高等諸多問(wèn)題。

為了有效緩解上述問(wèn)題，技術(shù)人員就減少燒損和變形、更換維修方便等方面作出了一系列改進(jìn)，其中具有代表性為“數(shù)控火焰切割機(jī)切割工作臺(tái)”的專(zhuān)利申請(qǐng)[3]，其切割工作臺(tái)包括支腿、框架、角鋼塊以及活動(dòng)的格板，角鋼塊之間留有間隙，長(zhǎng)條狀的格板卡接于兩角鋼塊之間的縫隙里，工作臺(tái)在使用過(guò)程中格板如被損壞，只需更換損壞的格板或?qū)⑵渑c未損壞的格板互換或?qū)⑵浞催叧?，具有易漏渣、維修方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。然而，在實(shí)際使用過(guò)程中，格板由于與火焰直接接觸還是不可避免地被連帶切割，造成其燒損嚴(yán)重，更換較為頻繁，工作平臺(tái)的使用壽命亟待提高，且當(dāng)需要切割不同厚度的鋼板時(shí)，由于框架上平面平整、格板高度一致，將無(wú)法保證板材的切割質(zhì)量。

基于此，技術(shù)人員不斷作出改進(jìn)，其中就包括“更換圓鋼式切割平臺(tái)”的專(zhuān)利申請(qǐng)[4]，更換圓鋼式切割平臺(tái)包括底部帶有支撐的支撐框架，支撐框架由相互交接的橫、縱支撐板構(gòu)成，并將其置于水槽中，該橫、縱支撐板的交接點(diǎn)上面固定有鋼管套件，該鋼管套件與支撐框架的橫、縱支撐板的交接點(diǎn)處通過(guò)墊板焊接固定，該支撐圓鋼直接插入到該鋼管套件中。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，與被切割鋼板直接接觸的只有圓鋼，避免了切割厚板時(shí)強(qiáng)火焰對(duì)切割平臺(tái)主體的損壞；切割平臺(tái)垂直投影面積小，因此切割鋼板時(shí)流出的高溫掛渣落在切割平臺(tái)上的少，避免了切割平臺(tái)受高溫而局部變形。而且，長(zhǎng)期使用后的平臺(tái)上，因切割被損壞的支撐圓鋼可以和未被切過(guò)的進(jìn)行調(diào)換，也可用新的支撐圓鋼進(jìn)行更換，直接將就支撐圓鋼拔出再插入新支撐圓鋼即可，操作簡(jiǎn)單；另一方面，在切割不同厚度鋼板時(shí)可選擇幾種高度的支撐圓鋼同時(shí)布置在切割機(jī)的工作區(qū)域內(nèi)，這樣可同時(shí)切割多種板厚的鋼板。該申請(qǐng)有效地解決了切割平臺(tái)格柵板易燒損變形和更換維護(hù)不便的難題，提高了切割平臺(tái)了使用壽命，降低了維修更換成本。

4 切割工作平臺(tái)的展望

切割平臺(tái)未來(lái)的研究方向應(yīng)該圍繞如何提高平臺(tái)抗燒損、抗變形以及維修更換方便等問(wèn)題來(lái)開(kāi)展。今后，一方面可從制造切割平臺(tái)的材料本身出發(fā)，開(kāi)發(fā)出耐高溫、抗壓抗沖擊且價(jià)格廉價(jià)的新型材料；另一方面，從切割平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，優(yōu)化其結(jié)構(gòu)布局，增強(qiáng)切割平臺(tái)的抗燒損和抗變形能力，大大提高其使用壽命，努力降低維護(hù)成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]上海外高橋造船有限公司.切割平臺(tái)格柵.CN2912872Y[P].2007-06-20.

[2]國(guó)營(yíng)江峽船舶柴油機(jī)廠.氣割平臺(tái).CN201609802U[P].2010-10-20.

[3]合肥中達(dá)機(jī)械制造有限公司.數(shù)控火焰切割機(jī)切割工作臺(tái).CN201807813U [P].2011-04-27.

[4]中國(guó)二十二冶集團(tuán)有限公司中冶京唐（唐山）精密鍛造有限公司. 換圓鋼式切割平臺(tái).CN102489827 A [P].2012-06-13.