CN107717120A - 一种适用于海底管道切割的坡口机 - Google Patents

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周声结
刘立辉
林华春
林先文
戚蒿
邓冠华
陈大江
于成龙
张国冻
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Abstract

本发明公开了一种适用于海底管道切割的坡口机，主要包括坡口机主体、与坡口机主体相联的动力源和坡口机水下控制阀门，所述坡口机主体及其附属设备采用耐腐蚀性能高的原材料加工或高等级的涂敷防腐工艺制作而成，所述水下控制阀门的液压管线接口c与上述动力源液压管线接口a通过液压管线连接，液压管线接口b与甲板上液压动力单元通过液压管线连接。采用简易结构的液压动力源驱动坡口机，扭矩力大、切削平稳、安全可靠性高，有效解决坡口机零件腐蚀严重、维护保养频繁问题，能够适应水下状况复杂、水下能见度低、海底水流湍急等恶劣海况环境。

Description

一种适用于海底管道切割的坡口机
技术领域
本发明涉及一种适用于海底管道切割的坡口机，可以有效增强坡口机在水下切割管道作业的适用性。
背景技术
坡口机是一种管道切割工具。其轻量化、高强度、便携式的设计以及冷切削的工作方式(可以应用于不允许出现火花的场合)，使得该设备越来越广泛应用于陆地管道精确切割和加工作业中。但是，坡口机应用于海底管道切割作业时，它的局限性随着使用次数的增加愈发显露出来，例如坡口机长时间受海水浸泡使零件腐蚀加剧；水下漂浮泥土、沙石、颗粒等渗入坡口机主体内，增大坡口机维护保养次数和工作量；被切割管子将在断开前，坡口机易被变形的管子夹刀。这使得坡口机使用寿命缩短，甚至会造成损坏影响其无法正常使用，另外坡口机卡刀状况处理耗时长，使得施工工期得不到保证且海上作业成本提高。
因此，我们急需设计一种适用于海底管道切割的坡口机解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种适用于海底管道切割的坡口机。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种适用于海底管道切割的坡口机，主要包括坡口机主体、与坡口机主体相联的动力源和坡口机水下控制阀门，所述坡口机主体及其附属设备采用耐腐蚀性能高的原材料加工或高等级的涂敷防腐工艺制作而成，所述水下控制阀门的液压管线接口c与上述动力源液压管线接口a通过液压管线连接，液压管线接口b与甲板上液压动力单元通过液压管线连接。
优选的，所述坡口机主体为分离式框架结构，使得坡口机主体可以打开并套在管线上来进行固定；可以通过调整坡口机主体上的定位块，使其与管线同心；坡口机主体采用旋转刀具与刀具进给销的配合方式，推动刀头切入到管线中。
优选的，所述定位块具有高度可调功能，可以适应于不同管道的外径。
优选的，所述刀具进给销向内推动时，旋转刀具自动进给切削；刀具进给销向外拔出时，旋转刀具无进给切削。
优选的，所述的坡口机动力源包括液压马达、齿轮传动机构、齿轮罩和马达固定结构，液压马达的输出轴与传动机构中的齿轮通过半圆键相连，马达固定结构使动力源紧固在坡口机主体上，使齿轮与坡口机主体内部齿轮啮合，从而带动坡口机旋转刀具旋转。
优选的，所述马达固定结构由固定板、左侧板和右侧板组成；侧板上的凹槽结构使其与坡口机主体稳固对接。
优选的，所述齿轮罩的设计能够完全贴合坡口机外轮廓，防止水下漂浮泥土、沙石、颗粒等渗入坡口机主体内。
优选的，所述的坡口机水下控制阀门主要由旁通阀、流量表、流量调节阀以及液压管线组成，阀门和流量计通过三通阀和弯头与液压管线连接；上述阀门和流量计组合为一体固定在固定支架上。
优选的，所述旁通阀为全通式球阀；由操作手柄来控制其开关状态；阀体上印有开关状态标识。
优选的，所述流量调节阀为截止阀；由操作旋钮来调节阀门开度大小；旋钮上印有阀门调节大小方向标识。
本发明有益效果：1、采用简易结构的液压动力源驱动坡口机，扭矩力大、切削平稳、安全可靠性高。2、有效解决坡口机零件腐蚀严重、维护保养频繁问题，能够适应水下状况复杂、水下能见度低、海底水流湍急等恶劣海况环境。3、具备水下控制坡口机开关功能，有效减少坡口机卡刀状况的发生，提高坡口机水下切割效率。4、减少潜水员水下作业的时间，减少施工船舶的占用时间，降低海上作业成本。
附图说明
以下结合附图和实施例说明本发明的详细内容。
图1为坡口机主体与坡口机动力源的连接示意图；
图2为坡口机动力源的结构示意图；
图3为坡口机水下控制阀门的安装示意图；
图4为坡口机设备液压管线连接示意图。
图中：1坡口机主体、2液压马达、3定位块、4刀具进给销、5旋转刀具、6内六角螺钉、7齿轮罩、8左侧板、9输出轴、10半圆键、11液压管线接口a、12右侧板、13固定板、14齿轮、15液压管线接口b、16三通阀、17流量调节阀、18流量表、19液压管线接口c、20弯头、21固定支架、22旁通阀、23液压管线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种适用于海底管道切割的坡口机，主要包括坡口机主体1、与坡口机主体相联的动力源和坡口机水下控制阀门，坡口机主体1及其附属设备采用耐腐蚀性能高的原材料加工或高等级的涂敷防腐工艺制作而成，所述水下控制阀门的液压管线接口c19与上述动力源液压管线接口a11通过液压管线连接，液压管线接口b15与甲板上液压动力单元通过液压管线23连接，坡口机主体1为分离式框架结构，使得坡口机主体1可以打开并套在管线上来进行固定；可以通过调整坡口机主体1上的定位块3，使其与管线同心；坡口机主体采用旋转刀具5与刀具进给销4的配合方式，推动刀头切入到管线中，定位块3具有高度可调功能，可以适应于不同管道的外径，刀具进给销4向内推动时，旋转刀具自动进给切削；刀具进给销向外拔出时，旋转刀具无进给切削，坡口机动力源包括液压马达2、齿轮传动机构、齿轮罩7和马达固定结构，液压马达的输出轴9与传动机构中的齿轮14通过半圆键10相连，马达固定结构使动力源紧固在坡口机主体上，使齿轮14与坡口机主体1内部齿轮啮合，从而带动坡口机旋转刀具5旋转，马达固定结构由固定板13、左侧板8和右侧板12组成；侧板上的凹槽结构使其与坡口机主体稳固对接，齿轮罩7的设计能够完全贴合坡口机外轮廓，防止水下漂浮泥土、沙石、颗粒等渗入坡口机主体内，的坡口机水下控制阀门主要由旁通阀22、流量表18、流量调节阀17以及液压管线组成，阀门和流量计通过三通阀16和弯头20与液压管线连接；上述阀门和流量计组合为一体固定在固定支架21上，旁通阀22为全通式球阀；由操作手柄来控制其开关状态；阀体上印有开关状态标识，流量调节阀17为截止阀；由操作旋钮来调节阀门开度大小；旋钮上印有阀门调节大小方向标识。
本发明涉及一种适用于海底管道切割的坡口机，主要包括坡口机主体、与坡口机主体相联的动力源以及坡口机水下控制阀门。上述坡口机主体及其附属设备采用耐腐蚀性能高的原材料加工或高等级的涂敷防腐工艺制作而成。上述水下控制阀门的液压管线接口c19与上述动力源液压管线接口a11通过液压管线连接，液压管线接口b15与甲板上液压动力单元HPU通过液压管线23连接。
坡口机主体为分离式框架的结构，使得坡口机主体可以打开并套在管线上来进行固定。使用多个定位块3来调整坡口机主体，使其与管线同心。驱动系统采用旋转刀具5与刀具进给销4的配合来推动刀头切入到管线中。上述定位块具有高度可调功能，选择恰当的扩展定位块，可以适应于不同管道的外径。上述旋转刀具包括厚刀和薄刀，厚刀需要调整到离海管表面更远一点的位置，以便薄刀能先于厚刀进行切割。当被切割的管线剩余最后几毫米厚度时，将厚刀取下，只用一把薄刀进行切割。上述刀具进给销向内推动时，旋转刀具自动进给切削。刀具进给销向外拔出时，旋转刀具无进给切削。
与坡口机主体相联的动力源主要由液压马达及传动机构组成，液压马达2的输出轴9与传动机构中的齿轮14通过半圆键10相连，马达固定结构使动力源紧固在坡口机主体上，使齿轮14与坡口机主体1内部齿轮啮合。当液压马达工作时，其输出轴通过齿轮传动作用使旋转刀具5旋转，从而开始管道的切割作业。上述马达固定结构由固定板13、左侧板8和右侧板12组成，侧板上的凹槽结构使其与坡口机主体稳固对接。上述齿轮罩的设计能够完全贴合坡口机外轮廓，防止水下漂浮泥土、沙石、颗粒等渗入坡口机主体内。
坡口机水下控制阀门主要由旁通阀22、流量表18、流量调节阀17以及液压管线组成。上述阀门和流量计通过三通16和弯头20与液压管线连接，并组合为一体固定在固定支架21上。使用水下控制阀门上的流量表、流量调节阀来调节坡口机刀具的转速，使用旁通阀可以在水下实现快速关断坡口机的功能。当坡口机进行切割作业时，观察流量表指示针的波动情况来判断坡口机切割刀是否匀速、平稳旋转，可以帮助预判有可能发生的卡刀状况。当发生异常状况时，应立即操作旁通阀至旁通状态，停止切割刀的进给及旋转动作，检查并重新调整刀具后再继续进行切割作业。上述设计有效减少坡口机卡刀状况问题，提高坡口机在海底切割管道的效率。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于海底管道切割的坡口机，主要包括坡口机主体(1)、与坡口机主体相联的动力源和坡口机水下控制阀门，其特征在于：所述坡口机主体(1)及其附属设备采用耐腐蚀性能高的原材料加工或高等级的涂敷防腐工艺制作而成，所述水下控制阀门的液压管线接口c(19)与上述动力源液压管线接口a(11)通过液压管线连接，液压管线接口b(15)与甲板上液压动力单元通过液压管线(23)连接。
2.根据权利要求1所述适用于海底管道切割的坡口机，其特征在于：所述坡口机主体(1)为分离式框架结构，使得坡口机主体(1)可以打开并套在管线上来进行固定；可以通过调整坡口机主体(1)上的定位块(3)，使其与管线同心；坡口机主体采用旋转刀具(5)与刀具进给销(4)的配合方式，推动刀头切入到管线中。
3.根据权利要求2所述适用于海底管道切割的坡口机，其特征在于：所述定位块(3)具有高度可调功能，可以适应于不同管道的外径。
4.根据权利要求2所述适用于海底管道切割的坡口机，其特征在于：所述刀具进给销(4)向内推动时，旋转刀具自动进给切削；刀具进给销向外拔出时，旋转刀具无进给切削。
5.根据权利要求1所述适用于海底管道切割的坡口机，其特征在于：所述的坡口机动力源包括液压马达(2)、齿轮传动机构、齿轮罩(7)和马达固定结构，液压马达的输出轴(9)与传动机构中的齿轮(14)通过半圆键(10)相连，马达固定结构使动力源紧固在坡口机主体上，使齿轮(14)与坡口机主体(1)内部齿轮啮合，从而带动坡口机旋转刀具(5)旋转。
6.根据权利要求6所述适用于海底管道切割的坡口机，其特征在于：所述马达固定结构由固定板(13)、左侧板(8)和右侧板(12)组成；侧板上的凹槽结构使其与坡口机主体稳固对接。
7.根据权利要求6所述适用于海底管道切割的坡口机，其特征在于：所述齿轮罩(7)的设计能够完全贴合坡口机外轮廓，防止水下漂浮泥土、沙石、颗粒等渗入坡口机主体内。
8.根据权利要求1所述适用于海底管道切割的坡口机，其特征在于：所述的坡口机水下控制阀门主要由旁通阀(22)、流量表(18)、流量调节阀(17)以及液压管线组成，阀门和流量计通过三通阀(16)和弯头(20)与液压管线连接；上述阀门和流量计组合为一体固定在固定支架(21)上。
9.根据权利要求9所述适用于海底管道切割的坡口机，其特征在于：所述旁通阀(22)为全通式球阀；由操作手柄来控制其开关状态；阀体上印有开关状态标识。
10.根据权利要求9所述适用于海底管道切割的坡口机，其特征在于：所述流量调节阀(17)为截止阀；由操作旋钮来调节阀门开度大小；旋钮上印有阀门调节大小方向标识。
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