CN101410212B - 管道切割方法及执行该方法的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道切割方法，该方法允许管的直线切割和斜切，在不考虑管尺寸大小的情况下可以使用该方法，且该方法可完全移除因切割而产生的切屑以减少管的污染；以及，执行该方法的装置。该装置包括外壳；分离地位于外壳上以选择地彼此相向或逆向运动的导向体；导向体上安装的导向辊，以便待切割的管道能位于其上；为了人工或自动地旋转导向辊以旋转管的旋转装置；以及切割装置，该切割装置安装在外壳的侧面，且具有绕铰链枢转以切割管道下部的切割手柄，还具有安装在切割手柄远端的刀具。

Description

管道切割方法及执行该方法的装置
技术领域
本申请涉及一种切割装置，更特别地是，涉及一种用于管道切割的方法，该方法使管道的切割和斜切(beveling)更加精确和笔直，以及能在不考虑管道尺寸的情况下使用，本申请还涉及一种执行该方法的装置。
背景技术
如本领域现有技术已知的，广泛用于多个工业领域的管道切割装置，由用于支撑或紧固管道的模具(die)、用于管道切割的刀具以及旋转刀具的电动机组成。管道切割装置根据刀具类型分为磨削切割装置和锯切装置。
在管道被以高速旋转的磨切轮切割的磨削切割装置中，当通过逐渐地向下移动旋转磨切轮而切割管道时，由于管道(工件)的阻力原因而不能精确地直线切割。此外，由切割产生的切屑可造成管道的污染和引起火灾，因此在如此低劣的工作环境中会威胁工人的安全。
在锯切装置中，虽然切屑造成的不利影响在某种程度上能减少，但是当管道被在其上方旋转且逐渐向下移动的锯片切割时，由于工件阻力的原因，管道不能精确地直线切割。另外，随后的斜切也需要进行后加工。
在利用刀具(磨切轮或锯片)进行切割的磨削切割装置和锯切装置中，为了切割工件，刀具必须具有比工件直径大的直径。在刀具的直径比工件直径小的情况下，以这样的方式进行切割，即管道的一部分首先被切割，然后维持刀具处于固定位置而旋转管道以切割其另外一部分。这种情况下，工人的安全受到严重的威胁，并且由于管道不是沿直线切割，因此需要后加工。当磨削切割装置或锯切装置用于切割具有大直径的管道时，由于上述装置必须具有能够与管道的直径相适应的尺寸，所以它们只能用在少数大型工厂，而不能用在大多数工业施工工地。
气割装置广泛地用于切割具有大直径的管道。在气割装置中，点燃可燃气体和空气的混合物以获得高温热量，作为管道材料的金属被高压火焰熔融及切割。气割装置会遇到以下问题：管道的切割端发生快速氧化、切屑导致管道污染、切割管道时产生的火花和高温可能引起火灾、涂覆在管道表面用于防止管道腐蚀的镀覆材料被烧毁。而且，气割装置不能用于切割铜管、不锈钢管或铝管，因为它们具有较高的热传导性。
发明内容
技术问题
如上所述，本发明试图解决相关领域中出现的问题，且本发明的一个目标是提供管道切割的方法，该方法允许任何尺寸的环形管道通过使用单独的装置进行切割，允许管道精确的直线切割和斜切，以及可以使工作环境安全和清洁，本发明还涉及执行该方法的装置。
技术方案
为了达到上述目标，根据本发明的一个方面，提供一种管道切割方法，其中，在将待切割的环形管道放置在一对相向或逆向运动的辊子之上后，环形管道的一部分被刀具切割且辊子旋转，由此环形管道在刀具旋转时由刀具进行切割。
根据本发明的另一个方面，提供一种管道切割的装置，包括外壳；分离地位于外壳上可选择地彼此相向或逆向运动的导向体；导向体上安装的导向辊以便待切割的管道能位于其上；为了人工或自动地旋转导向辊以旋转管道的旋转装置；以及切割装置，该切割装置安装在外壳的侧面，且具有绕铰链枢转以切割管道下部的切割手柄，还具有安装在切割手柄远端的刀具。
根据本发明的另一个方面，该装置还包括具有距离调整手柄以及距离调整轴的距离调整工具，该距离调整手柄位于外壳的前表面，该距离调整轴从距离调整手柄延伸且具有两个以相反方向形成且与导向体螺纹连接的螺纹部。
根据本发明的另一个方面，该装置还包括紧固装置，该紧固装置具有辊子链和紧固手柄，该辊子链的一端与外壳的后表面固定连接，另一端在管道周围缠绕且向外壳前表面延伸，该紧固手柄位于外壳前表面用于牵引辊子链。
仍然根据本发明的另一个方面，切割装置具有保持设备，该设备用以选择性地断开切割手柄的旋转。
仍然根据本发明的另一个方面，基准辊子设置在导向体和切割装置之间且被弹性地支撑用以测量管道切割表面的高度。
附图说明
附图1是显示了根据本发明的切割装置的示意图；
附图2显示了附图1中所示的距离调整装置；
附图3显示了附图1中所示的紧固装置；
附图4显示了附图1中所示的用于旋转导向辊的自动旋转装置；
附图5显示了附图1中所示的切割装置；
附图6到9是解释基准辊子的运转的视图；
附图10显示了管道通过根据本发明的切割装置进行斜切的状态；以及
附图11显示了环形管道进行斜切后的外观的视图。
具体实施方式
在下文将参照附图描述根据本发明最佳实施例的管道切割装置。
参看附图1，根据本发明的切割装置100包括外壳110，在其下表面上具有多个轮112；一对导向辊126和127，形成在外壳110的上表面用以支撑环形管道P；用于紧固放于导向辊126和127上的环形管道P的紧固装置140；用于旋转环形管道P的旋转装置150和155；用于切割环形管道P的切割装置160。
一对导向体120和121排列在外壳110的上表面以在其上安装导向辊126和127，这样导向体120和121可彼此相向或逆向运动。
详细地，导向槽114以向内凹陷的方式限定在外壳110的上表面，与导向槽114接合的导向突起122形成于一对导向体120和121上。导向辊126和127可旋转地安装于导向体120和121的上端。
用于操作导向体120和121的距离调整手柄132装在外壳110的前表面且构成距离调整装置130，用于允许导向体120和121彼此相向或逆向运动。
附图2显示了距离调整装置130。参看附图2，细长形的距离调整轴134形成于距离调整手柄132的后表面。距离调整轴134穿过外壳110且与导向体120和121螺纹连接。两个螺纹部135和136以相反的方向形成于距离调整轴134上以分别与导向体120和121螺纹连接。换句话说，如果右旋螺纹形成在距离调整轴134的一部分上，那么左旋螺纹形成在距离调整轴134的另一部分上。穿过外壳110的距离调整轴134的那部分具有防止距离调整轴134从外壳110脱离的结构。由此，通过顺时针或逆时针地旋转距离调整手柄132，导向体120和121彼此相向或逆向运动。
附图3显示了附图1所示的紧固装置140。在下面将参看附图3描述用于紧固位于一对导向辊126和127上的环形管道P的紧固装置140。
紧固装置140由提供在外壳110前表面上的紧固手柄142，和与紧固手柄142连接且环绕环形管道P的辊子链148组成。辊子链148的一端固定连接到外壳110的后表面，辊子链148的另一端在环形管道P的周围缠绕且向外壳110的前表面延伸。辊子149提供在辊子链148除了两个端部的整个中间部分上，这样，即使环形管道P被环绕管道P的辊子链148紧固，由于辊子链148的辊子149的存在，环形管道P可进行旋转而不会造成任何问题。
紧固手柄142在操作时起到牵引辊子链148的作用。固定轴143形成于紧固手柄142的后表面上且伸入外壳110内。纵向设置的移动板144与固定轴143齿轮啮合。接合片145形成于移动板144的前表面上，向外壳110的前表面突出且插入到辊子链148的一端。因此，如果紧固手柄142顺时针或逆时针地旋转，移动板144就通过齿轮啮合向上或向下移动，结果是，接合片145插入的辊子链148松开或拧紧。更适宜地，紧固手柄142仅执行牵引或松开辊子链148的实际功能。
接着，将描述旋转装置150和155。
旋转装置150和155的功能是使导向辊126和127与由紧固装置140夹紧的环形管道P一起旋转。旋转装置由自动旋转装置150和手动旋转装置155组成。首先描述自动旋转装置150。
如附图4所示，在自动旋转装置150中，链轮151形成于任一导向辊126上，布置在外壳110中的驱动电动机153和驱动链轮154通过链152与链轮151连接，这样导向辊126可通过驱动电动机153的致动而自动地旋转。
如附图1所示，在手动旋转装置155中，手动手柄提供在外壳110的前表面上，手动手柄156和导向辊126通过连接装置(未示出)相互连接，例如链或齿轮，这样导向辊126可通过使用手动手柄156进行旋转。此时，优选安装用于防止管道由于刀具168而旋转的设备(未示出)。
在下面将参看附图5描述切割装置160。
参看附图5，切割装置160提供在外壳110的侧表面以执行切割环形管道P的功能。切割装置160由通过铰链166与外壳110的侧表面连接且具有越过外壳110前表面的前端突起的切割手柄162、与切割手柄162的后端固定连接的刀具168、用于旋转刀具168的驱动电动机(未示出)、以及用于使驱动电动机与刀具168相互连接的动力传输装置(未示出)组成。用于开闭刀具168旋转的开关164提供在切割手柄162的前端部163上。此时，优选的是刀具168位于导向辊126和127的中间，这样，安装在导向辊126和127上的刀具168的中心与环形管道P的中心在竖直方向相互对准。优选的是切割手柄162(除了其暴露于外面的前端部163)、驱动电动机和动力传输装置容纳在箱体169内。动力传输装置可以包括链、齿轮或带。
保持设备(未示出)可提供在铰链166与切割手柄162的前端部163之间以允许切割手柄162平稳地操作和选择性地中断切割手柄162地旋转。
优选的是切割装置160具有控制刀具168转速的设备。
另外，还需要多个安全设备。也就是说，由于刀具168高速旋转，控制部分可设置在动力供应部分和驱动电动机之间以依照电流状况(current situation)控制刀具168的旋转。例如，如果过量载荷加到刀具168，即使开关164保持打开，刀具168的旋转也能自动停止。而且，可以想像到刀具168在开关164打开时也可以在施加电流后被阻止旋转。
根据本发明的切割装置100具有基准辊子180，其布置在导向体120和121与切割装置160之间，作为用于切割环形管道P的辅助装置，而不考虑环形管道P的尺寸。
参看附图1和6，基准辊子180位于一对导向辊126和127的精确中心。基准辊子180的功能是设置位于导向辊126和127上的环形管道P的位置高度或是刀具168的切割高度。基准辊子180作为建立切割装置160的运动的基准点的设备，且其通过高弹性弹簧181弹性地支撑。
更详细地描述基准辊子180的功能，基准辊子180与在竖直方向上往复运动的刀具168的上止点和下止点相关联。也就是说，基准辊子180的正常高度设置成稍微低于刀具168的上止点，且基准辊子180的最大下降高度设置成稍微高于刀具168的下止点。
当环形管道P位于导向辊126和127上，由于环形管道P下部的高度，也就是环形管道P被切割的部分，根据环形管道P的直径而改变，因此必需移动导向体120和121，使环形管道P待切割的那部分的高度设置成与刀具168的切割高度相一致。此时，如果具有大直径的环形管道P位于导向辊126和127上，如附图6所示，环形管道P待切割的那部分定位成高于基准辊子180的上端。在该情况下，导向体120和121通过距离调整装置130彼此逆向运动以便环形管道P可被降低且环形管道P待切割的那部分与处于基准位置的基准辊子180相接触，如附图7所示。相反的，如果具有小直径的环形管道P位于导向辊126和127上，如附图8所示，环形管道P待切割的那部分按压基准辊子180，由此基准辊子180移动到低于下止点。在该情况下，导向体120和121通过距离调整装置130彼此相向运动以便环形管道P可被升高且环形管道P待切割的那部分与处于基准位置的基准辊子180相接触，如附图9所示。
同时，根据本发明的切割装置100不仅能执行简单的切割功能还能执行斜切功能。
参看附图10，在根据本发明的切割装置100中，切割完后，为了进行切割面的斜切，刀具168被移除而斜切刀片168’安装到切割装置160上。接着，在通过操作切割装置160以及自动或手动的旋转装置150或155使环形管道P的切割面的边缘与斜切刀片168’相接触后，进行环形管道P的斜切。
斜切后的环形管道P在斜切部分B上相互邻接，也可以通过焊接连接在一起。
工业应用性
由上述描述可以看出，在根据本发明的切割装置中，在将环形管道放置在一对导向辊且由辊子链固定后，管道的下部被切割装置切割，然后导向辊旋转以允许连续地执行切割操作，这样管道的切割部分具有精确的直线切割面，且能立即进行斜切。
根据本发明的切割装置可以手动或自动地使用，可在不考虑管道尺寸大小的情况下使用，且与常规切割装置相比更适于相对较大的管。
此外，不限制管的材料，切屑能被完全移除，于是能减少管的污染，以及消除火灾和环境污染的可能性。
在附图和说明书中已经公开了本发明代表性的优选实施例，而且，尽管采用了具体的术语，但所述术语仅仅是通用性和说明性的而并不起限定作用，在所附权利要求中表述了本发明的范围。

Claims (6)

1.一种管道切割装置，包括：
外壳(110)；
分离地位于所述外壳(110)上以选择性地相向或逆向运动的导向体(120，121)；
安装在所述导向体(120，121)上以便待切割的管道(P)能放置其上的导向辊(126，127)；
用于手动或自动地旋转所述导向辊(126，127)以旋转所述管道(P)的旋转装置(150，155)；以及
切割装置(160)，所述切割装置(160)安装在所述机壳(110)的侧面，且具有绕铰链(166)枢转以切割所述管道(P)下部的切割手柄(162)以及安装在切割手柄(162)远端的刀具(168)。
2.如权利要求1所述的管道切割装置，其特征在于还包括：
具有距离调整手柄(132)以及距离调整轴(134)的距离调整装置(130)，所述距离调整手柄(132)提供在所述外壳(110)的前表面，所述距离调整轴(134)从所述距离调整手柄(132)延伸且具有两个形成在相反方向与所述导向体(120，121)螺纹连接的螺纹部(135，136)。
3.如权利要求1所述的管道切割装置，其特征在于还包括：
具有辊子链(148)和紧固手柄(142)的紧固装置(140)，所述辊子链(148)的一端固定连接所述外壳(110)的后表面，另一端环绕所述管道(P)且向所述外壳(110)的前表面延伸，所述紧固手柄(142)提供在所述外壳(110)的前表面上以牵引所述辊子链(148)。
4.如权利要求3所述的管道切割装置，其特征在于，固定轴(143)形成在所述紧固手柄(142)的后表面上以伸入所述外壳(110)内，纵向移动板(144)与所述固定轴(143)齿轮啮合，且接合片(145)形成在所述纵向移动板(144)的前表面上以朝向所述外壳(110)的前表面突出且被插入到所述辊子链(148)内。
5.如权利要求1所述的管道切割装置，其特征在于，所述切割装置(160)具有用于选择性地中断所述切割手柄(162)的旋转的保持设备。
6.如权利要求1所述的管道切割装置，其特征在于，基准辊子(180)设置在所述导向体(120，121)与所述切割装置(160)之间且被弹性地支撑以测量所述管道(P)的切割表面的高度。
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