CN109129357B - 一种水利工程施工用管道切割支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水利工程施工用管道切割支架，包括支架本体和脚轮，所述支架本体底面固定安装有所述脚轮，所述支架本体顶面固定安装有顶板，所述支架本体底部内侧固定安装有底板。有益效果在于：本发明通过脚轮带动支架本体自由移动至使用位置，适应了水利工程施工安装流动性大的使用需要；通过气泵带动移动推板置物槽内的管道上升与固定挡板的凹槽配合夹持管道，并通过力传感器、控制器和气泵组成的反馈控制回路自动控制夹持力至推荐预设值，避免对管道表面的破坏；通过移动推板设置有多个置物槽且固定挡板上设置多个与置物槽对应配合的凹槽，能够适应多种规格的管道，提升了切割支架的使用适用性。

Description

一种水利工程施工用管道切割支架

技术领域

本发明涉及水利工程设备领域，具体涉及一种水利工程施工用管道切割支架。

背景技术

水利工程中常常需要对管道进行安装，安装时又要根据需要管道的长度进行切割，直接在地面上采用切割机对管道进行切割，由于管道没有很好的架起就进行切割，非常不方便，还容易影响切割效果，导致工作效率低下，申请号为201621259870.1的中国专利，公开了一种水利工程管道安装用切割支架，包括有底座、支腿、第一轴承座、第一转轴、转盘、摇杆、第二轴承座、丝杆、螺母、连接块、第二转轴、连接板等；底座底部左右对称竖直焊接有支腿，实现了将管道架起切割；申请号201620324728.4的中国专利，通过两个可驱动圆弧形的固定板来固定管道，从而实现管道的固定。

本申请人发现现有技术中至少存在以下技术问题：切割支架移动起来比较困难，采用人工操作推升管道至工作台，费时费力，同时固定组件无法控制夹持力的大小，易破坏管道的表面，且固定组件的形状固定，无法适应不同规格的管道；由于在弧形固定板的尺寸比较固定，在固定较大的管道时，侧边压力较大，导致摩擦力增大，可能出现管道的损伤，而且使用的气缸数量较多，成本高且结构较为复杂。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种水利工程施工用管道切割支架，以解决现有技术中切割支架无法适应不同规格的管道等技术问题。本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案具有：通过移动推板设置有多个置物槽且固定挡板上设置多个与置物槽对应配合的凹槽来适应多种规格的管道等技术效果，详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种水利工程施工用管道切割支架，包括支架本体和脚轮，所述支架本体底面固定安装有所述脚轮，所述支架本体顶面固定安装有顶板，所述支架本体底部内侧固定安装有底板，所述顶板和所述底板上固定安装有固定组件；

所述固定组件包括泵座和连接板，所述泵座上固定安装有气泵，所述气泵端部设置有气动推杆，所述气动推杆端部固定安装有移动推板，所述移动推板顶面内侧设置有置物槽，所述移动推板内部顶面设置有力传感器，所述移动推板上方设置有固定挡板，所述固定挡板底面内侧设置有凹槽，所述固定挡板顶面固定安装有调整螺柱，所述调整螺柱中部外侧固定安装有垫片，所述调整螺柱端部外侧固定安装有所述连接板，所述泵座旁侧设置有隔离箱，所述隔离箱内部底面设置有蓄电池，所述蓄电池旁侧设置有控制器，所述力传感器、所述气泵、所述蓄电池均与所述控制器电连接；

所述力传感器为并排设置的两个压力传感器，所述移动推板在水平和竖直的弹性模量具有各向异性，其中在水平方向的弹性模量为竖直方向的10-30倍，所述控制控制器中存储有所述力传感器的检测值与置物槽所受实际压力的对应关系，所述控制器根据所述对应关系换算成所述实际压力，在所述移动推板的下方设置有刚性材料制成的刚性板，在刚性板表面与所述置物槽对应的位置内嵌有竖直压力传感器；连接板的长度和宽度分别小于顶板的长度和宽度，且所述连接板位于所述顶板的中央位置，在顶板的边缘位置设置有固定板，所述固定板与支架本体固定连接，在固定板周边具有四个调节螺柱，所述调节螺柱与所述顶板螺纹连接；所述顶板、所述底板和所述连接板的材料和厚度相同，当所述力传感器和竖直压力传感器中任一个检测到压力值超出推荐值时，所述气泵自动停止工作。

采用上述一种水利工程施工用管道切割支架，在使用时，所述脚轮为平底双刹脚轮，能够带动所述支架本体自由移动至使用位置后停止固定，能够满足水利工程施工安装流动性大的使用需要，根据待切割管道的规格来选择确定需要使用的所述置物槽，后将待切割的管道放置在所述移动推板的对应管道规格的所述置物槽内，通过所述控制器控制所述气泵工作，所述气泵通过所述气动推杆带动所述移动推板上升，所述移动推板的所述置物槽内的管道随之提升至所述固定挡板处，并与所述固定挡板内的所述凹槽配合将管道夹持固定，同时所述力传感器和竖直压力传感器在管道夹持的过程中能够实时感应所述移动推板与管道之间水平方向和竖直方向的实时夹持力信息，并通过所述控制器来与预设的推荐值比对，当实时夹持力信息满足预设的推荐值时控制所述气泵自动停止工作，避免了对待切割管道的表面的破坏。

作为优选，所述脚轮为平底双刹脚轮，所述脚轮的数量为四个，所述脚轮通过螺钉固定在所述支架本体上，所述顶板与所述支架本体通过螺钉连接，所述底板的厚度与所述顶板的厚度保持一致，所述底板焊接在所述支架本体上。

作为优选，所述气泵的流量不低于45L/min，所述气泵的绝缘等级为F级，所述气泵通过螺钉固定在所述泵座上，所述气动推杆为实心结构，所述气动推杆与所述气泵传动连接。

作为优选，所述移动推板的材质为调质橡胶，所述移动推板与所述气动推杆通过螺纹连接，所述置物槽的数量为多个，所述置物槽为圆弧形通槽，所述置物槽的加工方式为线切割。

作为优选，所述力传感器的工作类型为压电式，所述力传感器内嵌在所述移动推板内，所述固定挡板的材质与所述移动推板的材质保持一致，所述固定挡板与所述调整螺柱通过螺纹连接。

作为优选，所述垫片与所述调整螺柱通过螺纹连接，所述连接板的厚度与所述顶板的厚度保持一致，所述连接板与所述调整螺柱通过螺纹连接。

作为优选，所述隔离箱的材质为ABS工程塑料，所述隔离箱通过螺钉固定在所述底板上，所述蓄电池为串联锂电池组，所述蓄电池通过卡扣固定在所述隔离箱内。

有益效果在于：1、本发明通过脚轮带动支架本体自由移动至使用位置，适应了水利工程施工安装流动性大的使用需要；

2、通过气泵带动移动推板置物槽内的管道上升与固定挡板的凹槽配合夹持管道，并通过力传感器、控制器和气泵组成的反馈控制回路自动控制夹持力至推荐预设值，避免对管道表面的破坏；

3、通过移动推板设置有多个置物槽且固定挡板上设置多个与置物槽对应配合的凹槽，能够适应多种规格的管道，提升了切割支架的使用适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的正视图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明的控制系统框图。

附图标记说明如下：

1、支架本体；101、顶板；102、底板；103、脚轮；2、固定组件；201、调整螺柱；202、力传感器；203、连接板；204、垫片；205、固定挡板；206、凹槽；207、移动推板；208、置物槽；209、气动推杆；2010、气泵；2011、泵座；2012、隔离箱；2013、控制器；2014、蓄电池。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1-图4所示，本发明提供了一种水利工程施工用管道切割支架，包括支架本体1和脚轮103，支架本体1底面固定安装有脚轮103，支架本体1顶面固定安装有顶板101，支架本体1底部内侧固定安装有底板102，顶板101和底板102上固定安装有固定组件2；

固定组件2包括泵座2011和连接板203，泵座2011上固定安装有气泵2010，气泵2010端部设置有气动推杆209，气动推杆209端部固定安装有移动推板207，移动推板207顶面内侧设置有置物槽208，移动推板207内部顶面设置有力传感器202，移动推板207上方设置有固定挡板205，固定挡板205底面内侧设置有凹槽206，固定挡板205顶面固定安装有调整螺柱201，调整螺柱201中部外侧固定安装有垫片204，调整螺柱201端部外侧固定安装有连接板203，泵座2011旁侧设置有隔离箱2012，隔离箱2012内部底面设置有蓄电池2014，蓄电池2014旁侧设置有控制器2013，控制器2013的结构和功能及工作原理为本领域技术人员所公知，在此不做赘述，力传感器202、气泵2010、蓄电池2014均与控制器2013电连接。

作为优选，脚轮103为平底双刹脚轮，脚轮103的数量为四个，脚轮103通过螺钉固定在支架本体1上，如此设置，便于将支架本体1移动至使用位置后停止，顶板101与支架本体1通过螺钉连接，底板102的厚度与顶板101的厚度保持一致，底板102焊接在支架本体1上，如此设置，便于保持支架本体1具有足够的强度，能够适应管道的自重。

气泵2010的流量不低于45L/min，气泵2010的绝缘等级为F级，气泵2010通过螺钉固定在泵座2011上，如此设置，便于气泵2010具有足够的动力带动移动推板207上的管道提升，气动推杆209为实心结构，气动推杆209与气泵2010传动连接，如此设置，便于气动推杆209支撑和升降移动推板207。

移动推板207的材质为调质橡胶，移动推板207与气动推杆209通过螺纹连接，置物槽208的数量为多个，置物槽208为圆弧形通槽，置物槽208的加工方式为线切割，如此设置，便于将不同规格的管道放置在移动推板207上，提升固定组件2的适用性。

力传感器202的工作类型为压电式，力传感器202内嵌在移动推板207内，如此设置，便于自动控制夹持力至预设值后停止气泵2010，防止管道表面破坏，固定挡板205的材质与移动推板207的材质保持一致，固定挡板205与调整螺柱201通过螺纹连接，如此设置，便于防止固定挡板205松动。

垫片204与调整螺柱201通过螺纹连接，连接板203的厚度与顶板101的厚度保持一致，连接板203与调整螺柱201通过螺纹连接，如此设置，便于通过拧动垫片204来适当微调固定挡板205的高度。

隔离箱2012的材质为ABS工程塑料，隔离箱2012通过螺钉固定在底板102上，如此设置，便于对控制器2013和蓄电池2014进行隔离保护，蓄电池2014为串联锂电池组，蓄电池2014通过卡扣固定在隔离箱2012内，如此设置，便于为固定支架的用电部件提供电能。

采用上述结构，在使用时，脚轮103为平底双刹脚轮，能够带动支架本体1自由移动至使用位置后停止固定，能够满足水利工程施工安装流动性大的使用需要，根据待切割管道的规格来选择确定需要使用的置物槽208，后将待切割的管道放置在移动推板207的对应管道规格的置物槽208内，通过控制器2013控制气泵2010工作，气泵2010通过气动推杆209带动移动推板207上升，移动推板207的置物槽208内的管道随之提升至固定挡板205处，并与固定挡板205内的凹槽206配合将管道夹持固定，同时力传感器202在管道夹持的过程中能够实时感应移动推板207与管道之间的实时夹持力信息，并通过控制器2013来与预设的推荐值比对，当实时夹持力信息满足预设的推荐值时控制气泵2010自动停止工作，避免了对待切割管道的表面的破坏。

更具体地，所述力传感器为并排设置的两个压力传感器，通过两个并排的传感器设置可以在同时切割多个管道时，实时监测多个管道的压力数值。由于在实际过程中，虽然可以通过设置多个不同形状和大小的置物槽，但是由于现有管道的尺寸多种多样，不可能在实际过程中把所有的形状和尺寸都设置于结构中，所以实际过程中，通常出现使用较小的置物槽208来固定较大的管道，然而此种情况下，由于置物槽208的侧边也承受加大的力，管道容易出现损伤，而且在切割过程中，有可能管道并不能接触置物槽208的底部，从而在侧边出现较大的摩擦力，极易出现损伤，为此，需要对管道水平方向的力进行检测，然而如果在置物槽208的内壁设置传感器，由于传感器是与管道直接接触，容易损坏传感器，更重要的是，由于传感器凸出接触管道，再结合具有较大的侧压力，会在管道接触的位置出现较大损失，为此，本申请具体通过在两个置物槽的中间位置内嵌设置传感器来检测压力，然而传统的刚性结构中，如果压力传感器内嵌在内部，传感器实际不能检测到压力，而竖直方向由于可以将传感器设置为接触式，其可以通过压力传导方式获得检测，而且在实际应用时，需要支撑管道的材料竖直方向具有较好的支撑力，具有一定的刚性，为此，本申请创造性的设置移动推板在水平和竖直方向具有不同的弹性模量，从而在竖直方向上具有一定的刚性结构，而在水平方向上具有一定的弹性结构，从而设置所述移动推板207在水平和竖直的弹性模量具有各向异性，而且为了更好的实现竖直支撑和水平弹性作用，具体设置在水平方向的弹性模量为竖直方向的10-30倍，当数值小于10时，水平弹性较差或者竖直刚性太差，当竖直大于30时，水平弹性增加，竖直刚性也较好，但是材料选择受到限制；另外，需要注意的时，由于水平方向的传感器检测到的压力值并非置物槽受到的实际压力值，例如当压力较小时，该压力并未传递至传感器就已经被移动推板材料吸收，因此需要对传感器的检测值与实际值进行换算，该换算可以通过控制器完成，设置所述控制控制器中存储有所述力传感器202的检测值与置物槽208实际压力的对应关系，所述控制器2013根据所述对应关系换算成所述实际压力，通过设置上述结构，为了扩大材料选择范围，可以选择选择竖直方向也可以具有一定的弹性，从而在上述数值范围内可以有更多的选择，但是此时牺牲了竖直方向的支撑力，为此，在所述移动推板207的下方设置有刚性材料制成的刚性板，在刚性板表面与所述置物槽208对应的位置内嵌有竖直压力传感器；另外，为了实现对固定挡板205的多向调节，并且增加可以调节的长度，为此，设置连接板203的长度和宽度分别小于顶板101的长度和宽度，且所述连接板203位于所述顶板101的中央位置，在顶板101的边缘位置设置有固定板，所述固定板与支架本体1固定连接，在固定板周边具有四个调节螺柱，所述调节螺柱与所述顶板101螺纹连接，从而通过调节螺柱和调整螺柱的配合实现双向调节和增加可调节尺寸；，而为了保持整个装置的压力平衡性，以及装置的制作灵活性，具体设置所述顶板101、所述底板102和所述连接板203的材料和厚度相同。当实时夹持力信息满足预设的推荐值时控制气泵2010自动停止工作，避免了对待切割管道的表面的破坏。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种水利工程施工用管道切割支架，包括支架本体（1）和脚轮（103），其特征在于：所述支架本体（1）底面固定安装有所述脚轮（103），所述支架本体（1）顶面固定安装有顶板（101），所述支架本体（1）底部内侧固定安装有底板（102），所述顶板（101）和所述底板（102）上固定安装有固定组件（2）；

所述固定组件（2）包括泵座（2011）和连接板（203），所述泵座（2011）上固定安装有气泵（2010），所述气泵（2010）端部设置有气动推杆（209），所述气动推杆（209）端部固定安装有移动推板（207），所述移动推板（207）顶面内侧设置有置物槽（208），所述移动推板（207）内部顶面设置有力传感器（202），所述移动推板（207）上方设置有固定挡板（205），所述固定挡板（205）底面内侧设置有凹槽（206），所述固定挡板（205）顶面固定安装有调整螺柱（201），所述调整螺柱（201）中部外侧固定安装有垫片（204），所述调整螺柱（201）端部外侧固定安装有所述连接板（203），所述泵座（2011）旁侧设置有隔离箱（2012），所述隔离箱（2012）内部底面设置有蓄电池（2014），所述蓄电池（2014）旁侧设置有控制器（2013），所述力传感器（202）、所述气泵（2010）、所述蓄电池（2014）均与所述控制器（2013）电连接；

所述力传感器（202）为并排设置的两个压力传感器，所述移动推板（207）在水平和竖直方向的弹性模量具有各向异性，其中在水平方向的弹性模量为竖直方向的10-30倍，所述控制器中存储有所述力传感器（202）的检测值与置物槽（208）实际压力的对应关系，所述控制器（2013）根据所述对应关系换算成所述实际压力，在所述移动推板（207）的下方设置有刚性材料制成的刚性板，在刚性板表面与所述置物槽（208）对应的位置内嵌有竖直压力传感器；连接板（203）的长度和宽度分别小于顶板（101）的长度和宽度，且所述连接板（203）位于所述顶板（101）的中央位置；所述顶板（101）、所述底板（102）和所述连接板（203）的材料和厚度相同；当所述力传感器（202）和竖直压力传感器中任一个检测到压力值超出推荐值时，控制器控制所述气泵自动停止工作。

2.根据权利要求1所述一种水利工程施工用管道切割支架，其特征在于：所述脚轮（103）为平底双刹脚轮，所述脚轮（103）的数量为四个，所述脚轮（103）通过螺钉固定在所述支架本体（1）上，所述顶板（101）与所述支架本体（1）通过螺钉连接，所述底板（102）的厚度与所述顶板（101）的厚度保持一致，所述底板（102）焊接在所述支架本体（1）上。

3.根据权利要求1所述一种水利工程施工用管道切割支架，其特征在于：所述气泵（2010）的流量不低于45L/min，所述气泵（2010）的绝缘等级为F级，所述气泵（2010）通过螺钉固定在所述泵座（2011）上，所述气动推杆（209）为实心结构，所述气动推杆（209）与所述气泵（2010）传动连接。

4.根据权利要求1所述一种水利工程施工用管道切割支架，其特征在于：所述移动推板（207）的材质为调质橡胶，所述移动推板（207）与所述气动推杆（209）通过螺纹连接，所述置物槽（208）的数量为多个，所述置物槽（208）为圆弧形通槽，所述置物槽（208）的加工方式为线切割。

5.根据权利要求1所述一种水利工程施工用管道切割支架，其特征在于：所述力传感器（202）的工作类型为压电式，所述力传感器（202）内嵌在所述移动推板（207）内，所述固定挡板（205）的材质与所述移动推板（207）的材质保持一致，所述固定挡板（205）与所述调整螺柱（201）通过螺纹连接。

6.根据权利要求1所述一种水利工程施工用管道切割支架，其特征在于：所述垫片（204）与所述调整螺柱（201）通过螺纹连接，所述连接板（203）的厚度与所述顶板（101）的厚度保持一致，所述连接板（203）与所述调整螺柱（201）通过螺纹连接。

7.根据权利要求1所述一种水利工程施工用管道切割支架，其特征在于：所述隔离箱（2012）的材质为ABS工程塑料，所述隔离箱（2012）通过螺钉固定在所述底板（102）上，所述蓄电池（2014）为串联锂电池组，所述蓄电池（2014）通过卡扣固定在所述隔离箱（2012）内。

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