CN110587496A - 采用旋转摆定位的深水管道切割设备 - Google Patents
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Abstract
一种采用旋转摆定位的深水管道切割设备，包括夹持装置和切割装置；所述切割装置固定在一旋转箱体式框架上，所述切割装置包括伸缩油缸、高压水枪和旋转摆，所述旋转摆用于定位所述高压水枪的枪头。本发明由于以旋转摆出去的方式进行高压水枪枪头的固定和定位；因此高压水枪枪头的定位更正确和行走更稳定，配合蓄能器可以正常伸缩。
Description
技术领域
本发明涉及一种深水管道切割机，具体地说是一种用于水下管道切割的采 用旋转摆定位的深水管道切割设备。
背景技术
水切割技术，又称水刀、水射流技术，其原理是将水增至超高压100～ 400MPa，经节流小孔(φ0.15～φ0.4mm)，使水压热能转变为射流动能(流 速高达900m/s，是音速的2-3倍)，用这种高速密集的水射流进行切割。磨料 水射流切割则是再往水射流中混入磨料粒子，经混合管形成磨料射流进行切割。 在磨料射流中，水射流作为载体使磨料粒子加速，由于磨料质量大、硬度高，磨 料水射流较之水射流其射流动能更大，切割效能更强。水切割技术已广泛地应用 于石材、金属、玻璃、陶瓷、水泥制成品、纸类、食物、塑料、布料、聚氨酯、木材、皮革、橡胶、弹药等各种材料的切割，其独特优势是不会产生有毒有害的 气体或液体，并且也不产生有毒有害的物质或蒸汽，被水切割加工表面不会产生 热反应区或机械应力残留。目前，国际上像美国、德国、俄罗斯、意大利都攻破 了超高压水切割的技术，有代表性的企业包括福禄、英格索兰、百超，最高切割 压力可达550Mpa，国内水力切割设备也有了一定程度的发展，但其若干环节的 可靠性与工作寿命还有待努力提高和完善，而且仅设计应用于常态环境，比如现 有水力切割技术需保持持续稳定的出口高压力(5000PSI以上)，切割用水必须 保持清洁无杂质，设备需备有充足的易损件，定期需对高压泵、阀体、水枪等进 行检修以及更换损坏件，而且现场操作危险度大。对于海洋深水切割这一特定环 境而言，由于在海洋深水中切割导管架必须要求一次走刀完成，并且要求较高走 刀精度和持续切透性，需要具备足够长时间可靠稳定安全的运行。而一般情况下 用激光和等离子所能切割的厚度太薄,线切割的速度太慢，不能切割非导电材 料，而且不适宜在深水环境中作业。因此，发明稳定可靠且适宜在深水环境中的 作业的切割装置是解决当前废弃海洋平台分解拆除工作中切割大型桩腿的当务 之急。
专利号为201520710393.5的文献公开了一种海洋深水切割装置。一种海洋 深水切割装置，包括固定部框架和旋转部框架，所述的固定部框架通过旋转组件 与旋转部框架连接，所述的旋转组件包括安装在固定部框架上的液压马达、减速 机器、编码器组件，所述的液压马达经减速机器减速后驱动旋转部框架进行转动， 所述的固定部框架上安装有用于将切割装置固定在所切割水下管道上的张紧机 构，旋转部框架上安装有伸缩油缸，伸缩油缸的活塞杆端部通过面板安装有高压 水喷射枪头。所述的固定部框架底部通过轴承定子组件和轴承转子组件与旋转部 框架连接，其中轴承转子组件与减速机器底部的齿轮配合连接，液压马达经减速 机器减速后通过带动轴承转子组件而实现旋转部框架的转动。所述的面板通过防 撞轮支座安装有防撞轮，所述的防撞轮能自由旋转且轮面为水平设置，防撞轮通 过螺杆和螺母固定在防撞轮支座上。所述的切割装置外部连接有液压站，所述的液压站包括机架，机架分为两层，机架上层安装有液压油箱、控制箱和控制阀组， 机架下层安装有主回路电机泵组、冷却回路电机泵组和接口面板，控制箱分别与 控制阀组、主回路电机泵组和冷却回路电机泵组连接，液压站内的各管线连接至 接口面板，通过接口面板能准确配置液压站与切割装置之间的管线对接。
具体实施时，非工作状态下，张紧油缸处于伸出状态，此时张紧机构处于完 全收回状态，不会对该设备在运输以及收发于井筒内时造成影响，当张紧油缸的 有杆腔进压力油时，张紧机构开始张开，一直到和目标井筒紧密贴合，这时张紧 机构处于工作状态。在张紧机构到达工作位置之后，通过操作控制阀组使得伸缩 油缸携带高压枪头伸出，一直到达其目标井筒内壁；这时供水至设定压力，并 确认水枪已经将井筒射穿后，操作控制阀组控制旋转组件开始旋转，从而进行切 割动作，这一过程中编码器组件可以实时检测并反馈切割角度，并在控制箱的面 板上进行显示。
本发明人发现，上述技术方案中，切割用的高压枪头的定位方法是通过操作 控制阀组使得伸缩油缸携带高压枪头伸出，一直到达其目标井筒内壁，这种方法 在实际操作中，存在高压水枪枪头定位难，水枪行走不稳定的缺点。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种采用旋转摆定位的深 水管道切割设备。
本发明所采用的技术方案是：一种采用旋转摆定位的深水管道切割设备， 包括夹持装置和切割装置；所述切割装置固定在一旋转箱体式框架上，所述切 割装置包括伸缩油缸、高压水枪和旋转摆，所述旋转摆用于定位所述高压水枪 的枪头。
所述旋转摆包括大直径的旋转轴、第一防水密封、铜套、钢筒和第二防水 密封，所述铜套用于辅助旋转支撑。
所述旋转摆上设有旋转支撑臂和水枪行走框架，所述高压水枪安装在所述 水枪行走框架上。
本发明的工作原理如下:当夹持装置到达工作位置之后，通过操作控制阀组 使得伸缩油缸通过旋转摆携带高压枪头伸出，一直到达其目标管道内壁；这时 供水至设定压力，并确认水枪已经将管道射穿后，操作控制阀组控制旋转组件 开始旋转，从而进行切割动作。
本发明的有益之处在于，第一，由于以旋转摆出去的方式进行高压水枪枪 头的固定和定位；定位正确和行走稳定，配合蓄能器可以正常伸缩。
第二，由于旋转摆采用大直径的旋转轴，通过铜套作为辅助旋转支撑，低 间隙，没有位移和间隙，保证伸缩油缸正常伸缩，同时保证高压水的正常工作。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明实施例1的整体结构示意图。
图2位本发明实施例1的另一角度的整体结构示意图。
图3为本发明的旋转轴的结构示意图
图中，1.夹持装置；2.旋转箱体式框架；23.旋转轴；231.第一防水密封； 232.铜套；233.钢筒；234.第二防水密封；24.伸缩油缸；25.旋转摆；27.水枪 行走框架。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例，对本发明的技术方案做详细的说明。
如图1、图2、和图3所示，一种采用旋转摆定位的深水管道切割设备，包 括夹持装置(1)和切割装置；所述切割装置固定在一旋转箱体式框架(2)上，所述 切割装置包括伸缩油缸(24)、高压水枪和旋转摆(25)，所述旋转摆(25)用于定位 所述高压水枪的枪头。
所述旋转摆(25)包括大直径的旋转轴(23)、第一防水密封(231)、铜套(232)、 钢筒(233)和第二防水密封(234)，所述铜套(232)用于辅助旋转支撑。
所述旋转摆上设有旋转支撑臂和水枪行走框架(27)，所述高压水枪安装在 所述水枪行走框架上。
以上对本发明的较佳实施例进行了详细的说明，但本发明的创造并不限于 本实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下，还可以做出 许多同等变型或替换，这些同等变型或替换均包含在本申请的权利要求所限定 的保护范围内。
Claims (3)
1.一种采用旋转摆定位的深水管道切割设备，包括夹持装置和切割装置；其特征在于，所述切割装置固定在一旋转箱体式框架上，所述切割装置包括伸缩油缸、高压水枪和旋转摆，所述旋转摆用于定位所述高压水枪的枪头。
2.根据权利要求1所述的采用旋转摆定位的深水管道切割设备，其特征在于，所述旋转摆包括大直径的旋转轴、第一防水密封、铜套、钢筒和第二防水密封，所述铜套用于辅助旋转支撑。
3.根据权利要求1或2所述的采用旋转摆定位的深水管道切割设备，其特征在于，所述旋转摆上设有旋转支撑臂和水枪行走框架，所述高压水枪安装在所述水枪行走框架上。
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