CN110449691A - 一种高度可调的椭圆孔开孔器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及船体开孔设备领域，特别是涉及一种高度可调的椭圆孔开孔器。高度可调的椭圆孔开孔器包括固定座、支撑在固定座上的导轨架和布置在导轨架上的旋转杆，固定座与导轨架之间设置有伸缩支撑杆，导轨架上设置有相互垂直的第一导轨和第二导轨，旋转杆上转动装配有导向装配在第一导轨上的第一导向块，定义旋转杆的轴向两端分别为内端和外端，旋转杆的内端上转动装配有导向装配在第二导轨上的第二导向块，旋转杆的外端上布置有高度可调的伸缩架，伸缩架的底部布置有气割喷嘴。通过伸缩支撑杆可以调节固定座与导轨架的高度，同时利用伸缩架可以调节气割喷嘴的高度，在保证气割喷嘴开孔的情况下使旋转杆可跨过障碍物，适用于船上的复杂环境。

Description

一种高度可调的椭圆孔开孔器

技术领域

本发明涉及船体开孔工具领域，特别是涉及一种高度可调的椭圆孔开孔器。

背景技术

在船舶及海洋工程领域的管路系统布置和安装过程中，为了更好的进行空间管理、有效地的防止干涉空间内部不同系统之间的管路及线缆，不可避免的会有斜向管路的存在。由于斜向管的存在，斜向管在通过船舶的甲板和舱壁时就会产生一个椭圆横截面，因此在船体制作过程中经常需要在甲板和舱壁上开椭圆孔以便于管路的放置和焊接。

传统的椭圆孔开孔做法是根据斜向管穿舱件的外径，在甲板上用圆规等工具画好标准圆，并打好洋冲点；然后在此圆的基础上逐步进行气割作业不断地扩大开孔区域，形成一个外形相对粗糙的不标准椭圆孔，再对不标准的椭圆孔进行打磨和修补。现有的椭圆孔开孔做法往往需要浪费大量的人工成本；同时在扩孔过程中容易因人为因素造成椭圆的外径超标，导致整个开孔区域的返工甚至报废，进而影响后续的焊接工作乃至整个船舶的建造质量以及建造效率。

椭圆规是常用的绘制椭圆的工具，船体上利用椭圆规绘制出椭圆孔的轮廓曲线，在绘制出椭圆孔的轮廓曲线后再由操作人员绘制采用割刀切割出椭圆孔。但是船体上的结构复杂，船体上会布置有筋板、斜撑等加强结构，筋板、斜撑等具有一定的高度，椭圆规在转动时加强结构会与椭圆规产生干涉，降低了椭圆孔的开孔效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种高度可调的椭圆孔开孔器，以解决现有技术中船体结构与椭圆规干涉、降低了椭圆孔的开孔效率的问题。

本发明的高度可调的椭圆孔开孔器的技术方案为：

一种高度可调的椭圆孔开孔器，包括用于固定在船体上的固定座、支撑在固定座上的导轨架和布置在导轨架上的旋转杆，所述固定座与导轨架之间设置有伸缩支撑杆，所述导轨架上设置有相互垂直的第一导轨和第二导轨，所述旋转杆上转动装配有用于导向装配在第一导轨上的第一导向块，定义旋转杆的轴向两端分别为内端和外端，旋转杆的内端上转动装配有用于导向装配在第二导轨上的第二导向块，所述第二导向块与第一导向块间隔布置，所述旋转杆的外端上布置有高度可调的伸缩架，伸缩架的底部布置有气割喷嘴。

进一步地，所述伸缩架包括与所述旋转杆固定连接的固定杆和套装在固定杆外部的套管，套管的外部还固定设置有沿套管的径向延伸的卡爪，卡爪用于固定所述气割喷嘴。

进一步地，所述伸缩支撑杆包括与导轨架固定连接的螺杆和与螺杆螺纹装配的螺套，所述螺套的底端与固定座固定连接。

进一步地，所述第二导向块与所述伸缩架分别沿所述旋转杆的轴向活动装配在所述旋转杆上。

进一步地，所述旋转杆的外端上套装有第一调节套筒，所述伸缩架固定设置在所述第一调节套筒上，第一调节套筒上布置有用于对第一调节套筒定位的第一定位件。

进一步地，所述第一调节套筒上布置有顶丝，所述第一定位件由顶丝形成。

进一步地，所述旋转杆的内端上套装有第二调节套筒，所述第二导向块固定设置在所述第二调节套筒上，所述第二调节套筒上布置有用于对第二调节套筒定位的第二定位件。

进一步地，所述第二调节套筒上布置有顶丝，所述第二定位件由顶丝形成。

进一步地，所述导轨架包括相互垂直的横杆和纵杆，所述纵杆的长度小于横杆的长度，所述第一导轨为开设在所述横杆上的滑道，所述第二导轨为开设在所述纵杆上的滑道。

进一步地，所述横杆的轴向两端、纵杆的轴向两端分别布置有端盖。

本发明的高度可调的椭圆孔开孔器的有益效果在于，第一导轨、第二导轨、第一导向块、第二导向块和旋转杆配合形成椭圆规，旋转杆在转动时，旋转杆外端的气割喷嘴可以在船体上开设出椭圆孔；固定座与导轨架之间设置有伸缩支撑杆，通过伸缩支撑杆可以调节固定座与导轨架的高度，同时利用伸缩架可以调节气割喷嘴的高度，在保证气割喷嘴开孔的情况下使旋转杆可跨过障碍物，适用于船上的复杂环境，提高船体上开椭圆孔的效率。

本发明的高度可调的椭圆孔开孔器还具有的有益效果在于，固定杆、套筒和卡爪形成伸缩架，结构简单，操作方便；螺套和螺杆形成伸缩支撑杆，可以连续调节；气割喷嘴在旋转杆上轴向活动时，可以调节气割喷嘴与第一导向块、第二导向块之间的间距，从而调节椭圆的长轴和短轴，第二导向块在旋转杆上轴向活动时，可以调节第一导向块与第二导向块之间的间距，从而调节椭圆的长轴与短轴的差值，进而实现切割不同尺寸的椭圆孔；气割喷嘴通过第一调节套筒活动装配在旋转杆上，第二导向块通过第二调节套筒活动装配在旋转杆上，与旋转杆的接触面积大，移动平稳；端盖可以限定第一导向块与第二导向块的行程，避免第一导向块、第二导向块脱离导轨架。

附图说明

图1是本发明的高度可调的椭圆孔开孔器的实施例1的结构示意图；

图2是本发明的高度可调的椭圆孔开孔器的固定座与导轨架的连接示意图；

图3是本发明的高度可调的椭圆孔开孔器的旋转杆与气割喷嘴的连接示意图；

图4是图1的高度可调的椭圆孔开孔器的气割喷嘴的结构示意图。

其中，1-固定座，2-导轨架，21-横杆，22-纵杆，23-第一导轨，24-第二导轨，3-旋转杆，31-第一导向块，32-第二导向块，33-第一调节套筒，34-第二调节套筒，4-气割喷嘴，41-流量计，42-压力表，43-流量调节阀，5-伸缩支撑杆，51-螺杆，52-螺套，6-端盖，7-伸缩架，71-固定杆，72-套管，73-卡爪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的高度可调的椭圆孔开孔器的实施例1，如图1至图4所示，该高度可调的椭圆孔开孔器包括固定座1、支撑布置在固定座1上的导轨架2、装配在导轨架2上的旋转杆3和固定在旋转杆3端部的气割喷嘴4。

固定座1为内部安装有电磁铁的电磁座，大多数的船体均为钢铁结构，电磁铁通电后，固定座1具有磁性，通过固定座1可以将椭圆孔开孔器吸附在船体上，在壁面光滑缺少支撑的船体处便于固定该椭圆孔开孔器；在其他实施例中，固定座1也可以为卡爪结构，利用卡爪夹持在船体的肋板等加强结构上。

导轨架2通过伸缩支撑杆5固定在固定座1上，伸缩支撑杆5包括与导轨架2固定连接的螺杆51和与螺杆51螺纹装配的螺套52，螺杆51的顶端通过螺钉固定在导轨架2上，螺套52的底端与固定座1通过螺钉固定连接。通过转动螺套52，在螺纹结构的作用下螺套52在螺杆51上轴向移动，可调节伸缩支撑杆5长度，进而调整导轨架2与固定座1之间的间隔。船上的作业环境复杂，伸缩支撑杆5可以调节底座与导轨架2之间的距离以跨过障碍物，适用于船上的复杂环境。

导轨架2包括相互垂直的横杆21和纵杆22，纵杆22的长度小于横杆21的长度，横杆21和纵杆22的面积小，减小该椭圆孔开孔器占用的空间。横杆21和纵杆22上分别开设有沿横杆21的轴向延伸的滑道，滑道的横截面为倒置的T型；横杆21上的滑道形成导轨架2上的第一导轨23，纵杆22上的滑道形成导轨架2上的第二导轨24。

旋转杆3转动装配在导轨架2上，旋转杆3的中部通过螺钉固定有第一导向块31，第一导向块31可绕螺钉的轴向在旋转杆3上转动，第一导向块31导向装配在横杆21的第一导轨23上。第一导向块31为矩形块，可以避免第一导向块31在第一导轨23内转动。

定义旋转杆3的轴向两端分别为内端和外端。旋转杆3的外端上套装有第一调节套筒33，第一调节套筒33滑动装配在旋转杆3上。第一调节套筒33上装配有顶丝，顶丝用于将第一调节套筒33固定在旋转杆3上，顶丝形成用于对第一调节套筒33定位的第一定位件。第一调节套筒33上固定有伸缩架7，伸缩架7包括顶端固定连接在旋转杆3上的固定杆71和套装在固定杆71外部的套管72，套管72的外部还固定设置有沿套管72的径向延伸的卡爪73，气割喷嘴4固定装配在卡爪73上。套管72上还装配有顶丝，套管72和固定杆71之间通过顶丝定位。气割喷嘴4上设置有流量计41、压力表42以及流量调节阀43，以增加该椭圆孔开孔器的安全性，并且可以用于切割不同的材料。

旋转杆3的内端上套装有第二调节套筒34，第二调节套筒34上转动装配有第二导向块32，第二导向块32的转动方向垂直于第二调节套筒34的轴向，第二导向块32导向装配在纵杆22的第二导轨24上，第二导向块32为矩形块以避免第二导向块32在第二导轨24内转动，第二导向块32通过螺钉与旋转杆3固定。第二调节套筒34上装配有顶丝，顶丝用于将第二调节套筒34固定在旋转杆3上，顶丝形成用于对第二调节套筒34定位的第二定位件。

第一导轨23、第二导轨24、第一导向块31、第二导向块32和旋转杆3配合形成椭圆规，旋转杆3在转动时，旋转杆3外端的气割喷嘴4可以在船体上开设出椭圆孔；气割喷嘴4在旋转杆3上轴向活动时，可以调节气割喷嘴4与第一导向块31、第二导向块32之间的间距，从而调节椭圆的长轴和短轴，第二导向块32在旋转杆3上轴向活动时，可以调节第一导向块31与第二导向块32之间的间距，从而调节椭圆的长轴与短轴的差值，进而实现切割不同尺寸的椭圆孔，避免了采用人工划线切割椭圆孔的方式，提高了椭圆孔的开孔效率。

横杆21的轴向两端、纵杆22的轴向两端分别设置有端盖6，端盖6通过螺钉固定在导轨架2上，端盖6可以限定第一导轨23、第二导轨24的长度，从而限定第一导向块31与第二导向块32的行程，避免第一导向块31、第二导向块32脱离导轨架2。伸缩支撑杆5共有四个，四个伸缩支撑杆5分别安装在四个端盖6上，四个伸缩支撑杆5的底部均固定有固定座1。

本发明的高度可调的椭圆孔开孔器的工作原理，将固定座1上的电磁铁通电，使固定座1通过磁力吸附在船体上，根据船体的工作环境调节伸缩支撑杆5的高度，以调节固定座1与导轨架2之间的距离，同时调整伸缩架7的高度，以调整气割喷嘴4的高度；确定需要开启的椭圆孔的长轴与短轴的长度，在旋转杆3上移动第一调节套筒33、第二调节套筒34，调节气割喷嘴4与第一导向块31之间的间距以等于需要开设的椭圆孔的短轴的长度，调节气割喷嘴4与第二导向块32之间的间距以等于需要开设的椭圆孔的长轴的长度；开启气割喷嘴4，转动旋转杆3，第一导向块31在第一导轨23内滑动，第二导向块32在第二导轨4内滑动，带动旋转杆3在导轨架2上转动并带动气割喷嘴4切割出对应的椭圆孔。

本发明的高度可调的椭圆孔开孔器的其他实施例中，旋转杆的内端以及外端也可以分别开设沿旋转杆的轴向延伸的长孔，第一导向块和第二导向块通过螺钉装配在长孔内，第一导向块和第二导向块上的螺钉可在长孔内导向滑动；第一定位件、第二定位件也可以为相应地转动装配在第一调节套筒、第二调节套筒上的凸轮机构，凸轮转动时可以固定第一调节套筒、第二调节套筒；伸缩支撑杆也可以包括套筒和支杆，套筒与导轨架连接，支杆与固定座连接，支杆上开设有多个定位孔，定位孔内安装有定位螺栓；伸缩架也可以为螺纹装配在旋转杆上的螺杆和螺纹装配在螺杆上的螺套，气割喷嘴固定在螺杆上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高度可调的椭圆孔开孔器，其特征在于，包括用于固定在船体上的固定座、支撑在固定座上的导轨架和布置在导轨架上的旋转杆，所述固定座与导轨架之间设置有伸缩支撑杆，所述导轨架上设置有相互垂直的第一导轨和第二导轨，所述旋转杆上转动装配有用于导向装配在第一导轨上的第一导向块，定义旋转杆的轴向两端分别为内端和外端，旋转杆的内端上转动装配有用于导向装配在第二导轨上的第二导向块，所述第二导向块与第一导向块间隔布置，所述旋转杆的外端上布置有高度可调的伸缩架，伸缩架的底部布置有气割喷嘴。

2.根据权利要求1所述的高度可调的椭圆孔开孔器，其特征在于，所述伸缩架包括与所述旋转杆固定连接的固定杆和套装在固定杆外部的套管，套管的外部还固定设置有沿套管的径向延伸的卡爪，卡爪用于固定所述气割喷嘴。

3.根据权利要求1所述的高度可调的椭圆孔开孔器，其特征在于，所述伸缩支撑杆包括与导轨架固定连接的螺杆和与螺杆螺纹装配的螺套，所述螺套的底端与固定座固定连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高度可调的椭圆孔开孔器，其特征在于，所述第二导向块与所述伸缩架分别沿所述旋转杆的轴向活动装配在所述旋转杆上。

5.根据权利要求4所述的高度可调的椭圆孔开孔器，其特征在于，所述旋转杆的外端上套装有第一调节套筒，所述伸缩架固定设置在所述第一调节套筒上，第一调节套筒上布置有用于对第一调节套筒定位的第一定位件。

6.根据权利要求5所述的高度可调的椭圆孔开孔器，其特征在于，所述第一调节套筒上布置有顶丝，所述第一定位件由顶丝形成。

7.根据权利要求4所述的高度可调的椭圆孔开孔器，其特征在于，所述旋转杆的内端上套装有第二调节套筒，所述第二导向块固定设置在所述第二调节套筒上，所述第二调节套筒上布置有用于对第二调节套筒定位的第二定位件。

8.根据权利要求7所述的高度可调的椭圆孔开孔器，其特征在于，所述第二调节套筒上布置有顶丝，所述第二定位件由顶丝形成。

9.根据权利要求1-3任一项所述的高度可调的椭圆孔开孔器，其特征在于，所述导轨架包括相互垂直的横杆和纵杆，所述纵杆的长度小于横杆的长度，所述第一导轨为开设在所述横杆上的滑道，所述第二导轨为开设在所述纵杆上的滑道。

10.根据权利要求9所述的高度可调的椭圆孔开孔器，其特征在于，所述横杆的轴向两端、纵杆的轴向两端分别布置有端盖。