CN109352088A - 一种小管径管道切割坡口机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小管径管道切割坡口机，属于管道安装工程技术领域；本发明通过动力手柄33通过连接块3301与小齿轮轴21对接，将动力传递给主切削运动机构的动环；夹持机构安装在主切削运动机构中的静环Ⅰ15与静环Ⅱ14上实现对工件的夹紧；径向进给机构固定在主切削运动机构中的动环上，并通过拨杆7实现刀具做径向进给运动。本发明通过一对锥齿轮将运动和力传递给机构主体，变换了能量的传递方向和操作方向，方便操作人员操作；将节流阀、过滤器、闸阀、气动马达和锥齿轮等机构集成于动力手柄中，具有良好的集成性与便携性；通过更换长度不同的夹持块，达到夹持不同管径管道，实现切割和坡口的目的。

Description

一种小管径管道切割坡口机

技术领域

本发明涉及管道安装工程技术领域，具体涉及一种小管径管道切割坡口机。

背景技术

工程项目中经常遇到管道修理和焊接工作，其中许多管道埋在地下或完全暴露。长时间处于地下的管道会遭受酸性等物质的复试，长时间裸露在外的管道会因为自然因素和人为因素损坏甚至断裂，因而需要定期的检查修正。

管道切割坡口机是指管道需要修理和安装时的管道切割工作或坡口操作，解决了火焰切割、磨光机磨削等操作工艺的角度不规范、坡面粗糙、工作噪音大等缺点，具有操作简便，角度标准，表面光滑等优点。但是，野外工作环境的条件非常有限，很难切断管道并在开口处工作。因此我们需要发明一种更适合在野外环境中使用的工作设备，以实现满足必要的切割坡口工作外，还可以具有体积小，便携性和重量轻的特点。

管道切割机一般分为两类：一种是行星式切管机，另一种是外环式切管机。

行星式切管机大部分配有一个支架，目的是支撑整个设备的重量，在行星环内将管道横放然后从内部夹紧管道。刀片放置于内环的圆周位置，通过内环的圆周运动来实现刀具对管道的切割工作。此种类型的坡口机有生产效率高，质量好的优势。

外圈卡环切管机可分为上下两个环，分别称为动环和静环。除此之外，每个圆环也可以对称的拆分成两个半圆环结构。当设备需要运行时，设备的动环和静环同时固定在管道的外壁上。外卡环式管道切割坡口机拥有加工精度较高以及表面质量好的特点，其没有发热与火花危险因素的伴随，加工完成以后不需要任何打磨，并且在加工的过程中不会出现震动的情况，也不向材料施加任何应力，以此来保证在加工油气甚至化工管道时不发生爆炸的危险状况。因此普遍的应用于天然气、石油、食物、化工、核电、电力、场馆建设、气锅等多种行业的管道安设工事和抢修作业工事。

由于动力源的不同，外圈卡环式切管坡口机可分为三种类型：液压式管道切割坡口机，气动式管道切割坡口机和电动式管道切割坡口机。

此发明需实现最大限度地节约成本，采用便携式的设计，不仅可以在管道上同时切割和开坡口，也能节省大设备所需的人力物力。另一方面，快捷和简单的操作可以使动力源的选择更加容易和简单。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小管径管道切割坡口机。一种可在野外环境中使用的工作设备，不仅能够完成管道在修理和安装时的切割工作或坡口工作，还具有体积小，便携性和重量轻的特点。

本发明的目的是这样实现的：

一种小管径管道切割坡口机，包括动力手柄33、夹持机构、主切削运动机构和径向进给机构；所述的动力手柄33通过连接块3301与小齿轮轴21对接；夹持机构通过丝杠Ⅱ10和导向块11安装在主切削运动机构中的静环Ⅰ15与静环Ⅱ14上；径向进给机构通过拨杆7与丝杠Ⅰ4固定在主切削运动机构中的动环上。

所述动力手柄33包括进气口3308、节流阀3307、过滤器3306、闸阀3305、气动马达3304、锥齿轮3303、法兰盘3302和连接块3301；气动马达3304进气端与进气口3308连接引导空气进入整个动力手柄33；通过气管将节流阀3307、过滤器3306、闸阀3305与气动马达3304连接；气动马达3304输出轴安装有锥齿轮3303；法兰盘3302中心安装有连接块3301，连接块一端与锥齿轮3303连接，另一端与小齿轮轴21对接。

所述夹持机构包括丝杠Ⅱ10、导向块11、夹持块13；所述的丝杠Ⅱ10通过非拧紧连接安装在导向块11上并均匀安装在静环Ⅰ15与静环Ⅱ14上，所述的导向块11上的凹槽与静环Ⅰ15和静环Ⅱ上的档杆配合，所述的夹持块13安装在导向块11上；丝杠Ⅱ10与静环Ⅰ15和静环Ⅱ14中的内螺纹孔配合，丝杠Ⅱ10端面与导向块11接触；夹持块13通过螺栓固定在导向块11上；导向块11中的导向槽又与静环中的止动件配合。

所述主切削运动机构由小齿轮21、动环12与动环Ⅱ17和安装在动环上的刀具架组成；小齿轮21固定在小齿轮轴21上，并与带动动环12和动环Ⅱ17运动上的大齿轮啮合。

所述径向进给机构由丝杠端盖3、拨杆7、拨杆固定架8、拨杆连接块9和丝杠Ⅰ4组成；拨杆7安装在拨杆固定架8上；拨杆固定架8安装在拨杆连接块9上；拨杆连接块9安装在静环Ⅱ14上；丝杠端盖3安装在丝杠Ⅰ4上；丝杠底座6与丝杠Ⅰ4装配然后固定在动环Ⅰ12上。

所述法兰盘3302均匀开有六个相同的异形安装通口，通过法兰盘3302的旋转增大螺栓和法兰盘3302的接触面积。

所述夹持机构配有不同长度尺寸的夹持块13，不同尺寸的夹持块13环绕成的内切圆直径范围为72-150mm。

所述主切削运动机构，是将大齿轮和动环做成一体结构，即大齿轮和动环为一个零件。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明通过一对锥齿轮将运动和力传递给机构主体。变换了能量的传递方向和操作方向，方便操作人员从竖直方向对水平管道进行坡口或切割工作。

2.本发明将节流阀、过滤器、闸阀、气动马达和锥齿轮等机构集成于动力手柄中，具有良好的集成性，并具有便携、可拆卸，易操作，改变能量传递方向的特点。

3.本发明中的夹持机构备有长度不同的夹持块，达到夹持不同管径管道，实现切割和坡口的目的。

4.本发明将大齿轮和动环做成一体结构，节约了成本，提高了传动效率，方便其作业人员在野外环境下进行携带，安装及操作。同时将动环拆分为两个半圆环式结构，使我们可以将设备安装在管道的任一位置来完成管道的切割和开坡口工作。

附图说明

图1是本发明小管径管道切割坡口机轴测图；

图2是本发明小管径管道切割坡口机(无动力手柄)轴侧图；

图3是本发明小管径管道切割坡口机(无动力手柄)剖视图；

图4是本发明小管径管道切割坡口机动力手柄示意图；

图5是本发明动力手柄法兰盘的正视图；

图6是本发明夹持机构局部剖视图；

图7是本发明夹持机构最大夹持管径俯视图；

图8是本发明夹持机构最小夹持管径俯视图。

具体实施方式

本发明公开了一种小管径管道切割坡口机，包括动力手柄、夹持机构、主切削运动机构和径向进给机构。所述的动力手柄包括节流阀3307、过滤器3306、闸阀3305、气动马达3304、锥齿轮3303、法兰盘3302和连接块3301；所述的夹持机构包括丝杠Ⅱ10、导向块11、夹持块13等；所述的主切削运动机构包括静环Ⅰ15、静环Ⅱ14，动环Ⅰ12、动环Ⅱ17(大齿轮)，小齿轮25，特殊轴承16，小齿轮轴21，轴承19，键23和托块18等；所述的径向进给机构包括拨杆7，丝杠Ⅰ4，丝杠端盖3和丝杠底座6等。

本发明通过丝杠Ⅱ10在静环上的运动，推动导向块11和夹持块13径向运动，实现管道的夹持；再通过动力手柄33中的气动马达3304输入动力，带动与动力手柄33连接的小齿轮轴21转动，从而使小齿轮25随小齿轮轴21转动，带动大齿轮(动环)转动实现主切削运动；在主切削运动的同时，丝杠Ⅰ4在拨杆的作用下实现刀具的径向运动，从而完成切割和坡口工作。此设计在满足必要的基本工作的同时，也具有体积小，便携性和重量轻的特点。

下面结合附图对本发明做进一步描述：

结合图1-5，刀具台端盖1压着切断刀2安装在切断刀刀架32上；丝杠Ⅰ4安装在切断刀刀架32上；丝杠端盖3安装在丝杠Ⅰ4上；丝杠底座6安装在丝杠Ⅰ4上；刀具台Ⅰ5安装在刀具台滑动板31上；拨杆7安装在拨杆固定架8上；拨杆固定架8安装在拨杆连接块9上；拨杆连接块9安装在静环Ⅱ14上；丝杠Ⅱ10安装在静环Ⅱ14和静环Ⅰ15上；导向块11安装在静环Ⅱ14和静环Ⅰ15上；夹持块13安装在导向块11上；特殊轴承组件16安装在静环Ⅱ14和静环Ⅰ15上；托块18安装在小齿轮轴21上；轴承19安装在小齿轮轴21上；挡环20安装在轴承19上；键23安装在小齿轮轴21上；小齿轮25安装在小齿轮轴21上与动环Ⅱ17齿轮配合；垫块22安装在静环Ⅰ15上；箱体24安装在动环Ⅱ17上；坡口刀刀架27安装在刀具台滑动板31上；坡口刀28被刀具台端盖1压在坡口刀刀架27上；刀具台底座29安装在动环Ⅰ12和动环Ⅱ16上；刀具台Ⅱ30安装在刀具台滑动板31上；刀具台滑板31安装在刀具台底座29上。

本发明采用以下安装步骤：

第一步：安装夹持机构。将丝杠Ⅱ10和导向块11安装在静环Ⅱ14和静环Ⅰ15上，将夹持块13安装在导向块11上；

第二步：将特殊轴承组件16安装在静环Ⅱ14和静环Ⅰ15上；

第三步：将动环Ⅰ12安装在静环Ⅱ14上，将动环Ⅱ17安装在静环Ⅰ15上；

第四步：安装刀具台部分。将刀具台滑板31安装在刀具台底座29上，将刀具台Ⅰ5和刀具台Ⅱ30安装在刀具台滑板31上，将切断刀刀架32和坡口刀刀架27安装在刀具台Ⅰ5和刀具台Ⅱ30形成的燕尾槽中，将切断刀2和坡口刀28分别通过刀具台端盖1安装在刀具台Ⅰ5和刀具台Ⅱ30上，将丝杠Ⅰ4安装在刀具台Ⅰ5和刀具台Ⅱ30中，将丝杠端盖3和丝杠底座6安装在丝杠Ⅰ4上，将丝杠底座6安装在刀具台底座29上；

第五步：将切断刀刀具台部分和坡口刀刀具台部分分别安装在动环Ⅰ12和动环Ⅱ16上；

第六步：将拨杆连接块9安装在静环Ⅱ14上，将拨杆固定架8安装在拨杆连接块9上，将拨杆7安装在拨杆固定架8上；

第七步：将托块18，轴承19，键23，小齿轮25和挡块26安装在小齿轮轴21上，将挡环20安装在轴承19上，将小齿轮轴21安装在垫块22上，将垫块22安装在静环Ⅰ15上，将箱体24安装在垫块22上；

第八步：将安装好的动环Ⅰ12和动环Ⅱ17连接，静环Ⅱ14和静环Ⅰ15连接；

第九步：将动力手柄33安装在垫块22上。

本发明工作原理：

小管径管道切割坡口机通过夹持机构中的丝杠Ⅱ10与静环Ⅰ15和静环Ⅱ14中的内螺纹孔配合和运动，从而推动导向块11和夹持块13做径向运动，其中导向块11中的导向槽与静环中的止动件配合，从而防止导向块11和夹持块13在丝杠Ⅱ运动过程中不发生非径向的旋转。

在完成管道上的夹紧后，由动力手柄33中的气动马达将来自外界的气体通过进气口引导并进入整个动力手柄33，通过节流阀，过滤器，闸阀等将外界的气体转换成动力，通过锥齿轮传递给小齿轮轴21。小齿轮轴21带动小齿轮25的运动，从而带动与之配合的大齿轮(动环)的运动，其中大齿轮内部有一个特殊的轨道槽与静环上的特殊轴承16固定，使得大齿轮能够沿轨道运动，实现切割工作或坡口操作。

大齿轮推动刀具台的主切削运动必须与刀具的径向进给运动同时进行。径向进给运动主要由拨杆7和丝杠Ⅰ4构成。拨杆7与丝杠Ⅰ4分别依靠静环上的支撑机构与动环上的刀具台固定完成。当设备开始工作，动力源启动时，拨杆7会开始逐渐向内推进。这时拨杆7可以与丝杠Ⅰ4上的特殊凹槽相互接触，从而使丝杠Ⅰ旋转进而推动刀具做径向进给运动。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种小管径管道切割坡口机，其特征在于：包括动力手柄(33)、夹持机构、主切削运动机构和径向进给机构；所述的动力手柄(33)通过连接块(3301)与小齿轮轴(21)对接；夹持机构通过丝杠Ⅱ(10)和导向块(11)安装在主切削运动机构中的静环Ⅰ(15)与静环Ⅱ(14)上；径向进给机构通过拨杆(7)与丝杠Ⅰ(4)固定在主切削运动机构中的动环上。

2.根据权利要求1所述的一种小管径管道切割坡口机，其特征在于，所述动力手柄(33)包括进气口(3308)、节流阀(3307)、过滤器(3306)、闸阀(3305)、气动马达(3304)、锥齿轮(3303)、法兰盘(3302)和连接块(3301)；气动马达(3304)进气端与进气口(3308)连接引导空气进入整个动力手柄33；通过气管将节流阀(3307)、过滤器(3306)、闸阀(3305)与气动马达(3304)连接；气动马达(3304)输出轴安装有锥齿轮(3303)；法兰盘(3302)中心安装有连接块(3301)，连接块一端与锥齿轮(3303)连接，另一端与小齿轮轴(21)对接。

3.根据权利要求1所述的一种小管径管道切割坡口机，其特征在于，所述夹持机构包括丝杠Ⅱ(10)、导向块(11)、夹持块(13)；所述的丝杠Ⅱ(10)通过非拧紧连接安装在导向块(11)上并均匀安装在静环Ⅰ(15)与静环Ⅱ(14)上，所述的导向块(11)上的凹槽与静环Ⅰ(15)和静环Ⅱ上的档杆配合，所述的夹持块(13)安装在导向块(11)上；丝杠Ⅱ(10)与静环Ⅰ(15)和静环Ⅱ(14)中的内螺纹孔配合，丝杠Ⅱ(10)端面与导向块(11)接触；夹持块(13)通过螺栓固定在导向块(11)上；导向块(11)中的导向槽又与静环中的止动件配合。

4.根据权利要求1所述的一种小管径管道切割坡口机，其特征在于，所述主切削运动机构由小齿轮(21)、动环(12)与动环Ⅱ(17)和安装在动环上的刀具架组成；小齿轮(21)固定在小齿轮轴(21)上，并与带动动环(12)和动环Ⅱ(17)运动上的大齿轮啮合。

5.根据权利要求1所述的一种小管径管道切割坡口机，其特征在于，所述径向进给机构由丝杠端盖(3)、拨杆(7)、拨杆固定架(8)、拨杆连接块(9)和丝杠Ⅰ(4)组成；拨杆(7)安装在拨杆固定架(8)上；拨杆固定架(8)安装在拨杆连接块(9)上；拨杆连接块(9)安装在静环Ⅱ(14)上；丝杠端盖(3)安装在丝杠Ⅰ(4)上；丝杠底座(6)与丝杠Ⅰ(4)装配然后固定在动环Ⅰ(12)上。

6.根据权利要求1所述的一种小管径管道切割坡口机，其特征在于，所述法兰盘(3302)均匀开有六个相同的异形安装通口，通过法兰盘(3302)的旋转增大螺栓和法兰盘(3302)的接触面积。

7.据权利要求1所述的一种小管径管道切割坡口机，其特征在于，所述夹持机构配有不同长度尺寸的夹持块(13)，不同尺寸的夹持块(13)环绕成的内切圆直径范围为72-150mm。

8.据权利要求1所述的一种小管径管道切割坡口机，其特征在于，所述主切削运动机构，是将大齿轮和动环做成一体结构，即大齿轮和动环为一个零件。