CN112296432A - 一种切割设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切割设备，包括机架、支撑组件和切割机构，支撑组件安装于机架，支撑组件包括支撑臂和第一驱动部件，支撑臂的一端铰接于机架，第一驱动部件铰接于机架和支撑臂之间；切割机构包括旋转驱动组件、转移驱动组件和切割组件，转移驱动组件用于驱动切割组件在第一位置和第二位置之间进行切换，以切入或脱离管壁，旋转驱动组件用于驱动转移驱动组件转动，以带动切割组件沿周向切割管壁。切割设备下放至管桩中，第一驱动部件驱动支撑臂绕转轴转动，使支撑臂支撑于内管壁上，切割组件切入管壁中，旋转驱动组件驱动切割组件沿管壁的周向转动，即可完成在深水环境下的有限空间中的切割作业，施工安全且高效。

Description

一种切割设备

技术领域

本发明用于切割设备技术领域，特别是涉及一种切割设备。

背景技术

在深基坑、隧道施工中，当遇到地质条件较差和地下水比较丰富的地质结构时，常使用钢管桩围堰止水支护。在进行工程实体建造时，起临时止水与支护作用的钢管桩常需要割桩。由于管桩植入到岩土层中，从外部无法进行切割，只能让潜水员潜入狭窄的管桩内进行切割作业。此外，海上大型风电项目中风机的桩基承台也常采用钢管桩，当用打桩锤夯打钢管桩植入海底岩土时，桩顶钢材会出现卷边，需要潜水员下潜进行切割，水深一般超过40米。切割本身就是一项较为危险的工作，尤其是潜水员在深水环境下的有限空间内作业时，其危险性极高，急需研究一种切割装备代替人工作业。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种切割设备，其能够代替潜水员完成水下切割的工作，能够在深水环境下的有限空间内作业，保证施工安全、高效进行。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，一种切割设备，包括

机架；

支撑组件，安装于所述机架，所述支撑组件包括多个沿周向间隔分布的支撑单元，所述支撑单元包括支撑臂和第一驱动部件，所述支撑臂的一端通过沿横向设置的转轴铰接于所述机架，所述第一驱动部件铰接于所述机架和支撑臂之间，以驱动所述支撑臂绕所述转轴转动；

切割机构，安装于所述机架，所述切割机构包括旋转驱动组件、转移驱动组件和切割组件，所述转移驱动组件用于驱动所述切割组件在第一位置和第二位置之间进行切换，以切入或脱离管壁，所述旋转驱动组件用于驱动所述转移驱动组件转动，以带动切割组件沿周向切割管壁。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，切割机构还包括安装架，所述旋转驱动组件包括外齿轮、内齿轮和第二驱动部件，所述内齿轮安装于所述机架的底部，所述外齿轮与所述内齿轮啮合，所述第二驱动部件用于驱动所述外齿轮转动，所述内齿轮上设有第一导向部件，所述第二驱动部件和转移驱动组件均安装于所述安装架，所述安装架连接第二导向部件，所述第二导向部件与所述第一导向部件配合。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述内齿轮的顶部设有第一导向部件，所述第一导向部件包括环形导槽，所述第二导向部件具有与所述环形导槽配合的配合端。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述转移驱动组件包括第三驱动部件，所述第三驱动部件的输出端与所述切割组件连接，所述第三驱动部件用于驱动所述切割组件沿横向运动，以切入或脱离管壁。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述安装架沿横向上设有第三导向部件，所述切割组件上设有第四导向部件，所述第四导向部件与所述第三导向部件配合。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述支撑臂的末端设有防滑部件，所述防滑部件具有防滑结构。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述支撑组件包括至少三组所述支撑单元。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，还包括起重设备和导索，所述导索用于连接所述起重设备和机架，所述起重设备用于收卷所述导索。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中,所述切割组件包括第四驱动部件和锯片，所述第四驱动部件用于驱动所述锯片转动。

结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中,所述切割组件还包括火焰切割机、等离子切割机或激光切割机。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：需进行水下切割时，将切割设备下放至管桩中的切割工位，第一驱动部件驱动支撑臂绕转轴转动，使支撑臂支撑于内管壁上，支撑臂在自重作用下对切割设备起到自锁作用，无需第一驱动部件持续施压，即可固定在深水环境下的管桩中。随后将切割组件由第一位置切换至第二位置，使切割组件切入管壁中，旋转驱动组件即可驱动切割组件沿管壁的周向转动，完成整圈切割后即可将切割组件由第二位置切换至第一位置，以脱离管壁，完成在深水环境下的有限空间中的切割作业，实现了代替潜水员进行水下切割的目的，施工安全且高效。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明一个实施例的结构示意图；

图2是图1所示一个实施例切割机构的结构示意图；

图3是图1所示一个实施例支撑组件的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参见图1，本发明的实施例提供了一种切割设备，包括机架2、支撑组件、切割机构，机架2用于安装支撑组件和切割机构，支撑组件用于将切割设备固定在钢管桩3的内管壁上，切割机构用于实现切割管壁的动作。可以理解是，该切割设备还可用于除钢管桩3外的其他管状结构物。

参见图1和图3，支撑组件安装于机架2，支撑组件包括多个沿周向间隔分布的支撑单元，支撑单元包括支撑臂11和第一驱动部件12，支撑臂11的一端通过沿横向设置的转轴13铰接于机架2，第一驱动部件12铰接于机架2和支撑臂11之间，以驱动支撑臂11绕转轴13转动。第一驱动部件12驱动支撑臂11绕转轴13转动，以展开或收起支撑臂11。将支撑臂11展开并支撑到内管壁上时，即可将切割设备固定在钢管桩3中的切割工位处，支撑臂在自重作用下对切割设备起到自锁作用，无需第一驱动部件持续施压，稳定可靠；将支撑臂11收起，即可将切割设备下放至钢管桩3的切割工位处或将切割设备从钢管桩3中提升出去，避免切割设备在转移过程中与钢管桩3发生干涉，确保设备安全。

参见图1和图2，切割机构安装于机架2，切割机构包括旋转驱动组件、转移驱动组件和切割组件，转移驱动组件用于驱动切割组件在第一位置和第二位置之间进行切换，以切入或脱离管壁，旋转驱动组件用于驱动转移驱动组件转动，以带动切割组件沿周向切割管壁。

需进行水下切割时，将切割设备下放至钢管桩3中的切割工位，第一驱动部件12驱动支撑臂11绕转轴13转动，使支撑臂11支撑于内管壁上，支撑臂11在自重作用下对切割设备起到自锁作用，无需第一驱动部件12持续施压，即可固定在深水环境下的管桩3中。随后将切割组件由第一位置切换至第二位置，使切割组件切入管壁中，旋转驱动组件即可驱动切割组件沿管壁的周向转动，完成整圈切割后即可将切割组件由第二位置切换至第一位置，以脱离管壁，完成在深水环境下的有限空间中的切割作业，实现了代替潜水员进行水下切割的目的，施工安全且高效。

可以理解的是，旋转驱动组件可采用旋转电机、旋转气缸、旋转油缸、液压马达等。参见图1和图2，在一些实施例中，切割机构还包括安装架41，旋转驱动组件包括外齿轮43、内齿轮42和第二驱动部件44，内齿轮42安装于机架2的底部，外齿轮43与内齿轮42啮合，第二驱动部件44用于驱动外齿轮43转动，内齿轮42上设有第一导向部件，第二驱动部件44和转移驱动组件均安装于安装架41，安装架41连接第二导向部件45，第二导向部件45与第一导向部件配合。第二驱动部件44驱动外齿轮43转动时，外齿轮43即可带动安装架41沿内齿轮42转动，进而带动转移驱动组件沿内齿轮42转动。通过第一导向部件和第二导向部件45相配合，起到引导外齿轮43和安装架41运动的作用，同时还可支撑第二驱动部件44，使其能够稳定地为外齿轮43提供动力。可以理解的是，第一导向部件可采用导轨或滑槽，相对应地，第二导向部件45可采用滑槽或导轨与第一导向部件配合。

参见图1，在一些实施例中，内齿轮42的顶部设有第一导向部件，第一导向部件包括环形导槽46，第二导向部件45具有与环形导槽46配合的配合端451，起到引导外齿轮43运动的目的，确保安装架41能够沿着既定轨道稳定运行。

转移驱动组件可采用直线驱动或曲线摆动等方式将切割组件在第一位置和第二位置之间进行切换，即在切入管壁和远离管壁的位置之间进行切换。参见图1和图2，在一些实施例中，转移驱动组件包括第三驱动部件5，第三驱动部件5的输出端与切割组件连接，第三驱动部件5用于驱动切割组件沿横向运动，以切入或脱离管壁，实现切割动作。可以理解的是，第三驱动部件5可采用油缸、气缸等。

在一些实施例中，安装架沿横向设有第三导向部件，切割组件上设有第四导向部件，第四导向部件与第三导向部件配合，以引导切割组件运动，确保切割组件在第三驱动部件5的驱动下能够沿第四导向部件切入或脱离管壁，提高设备的稳定性。可以理解的是，第三导向部件可采用导轨或滑槽，相对应地，第四导向部件可采用滑槽或导轨与第三导向部件配合。

参见图1和图3，在一些实施例中，支撑臂11的末端设有防滑部件10，防滑部件10具有防滑结构。当支撑单元支撑于内管壁上时，防滑结构可增加内管壁和支撑臂11之间的摩擦力，使支撑单元能够稳定支撑于内管壁上。可以理解的是，防滑结构包括防滑凸点14、防滑纹等。

支撑单元的数量可根据切割环境及生产成本等因素来合理设置。在一些实施例中，支撑组件包括至少三组支撑单元，各支撑单元均匀分布于机架2的周边，确保切割设备能够稳定支撑于水下环境中，避免切割机构在转动过程中导致切割设备发生失衡并倾斜的现象。

参见图1和2，在一些实施例中，切割组件包括第四驱动部件62和锯片61，第四驱动部件62用于驱动锯片61转动，可使锯片61在高速转动的状态下切入管壁中，实现切割动作。

在一些实施例中，切割组件还包括火焰切割机、等离子切割机或激光切割机。可以理解的是，切割组件包括但不限于以上例举的实施例。

参见图1，在一些实施例中，切割设备还包括起重设备71和导索72，导索72用于连接起重设备71和机架2，起重设备71用于收卷导索72，方便在切割工作开展前将切割设备下放到钢管桩3中，并在切割工作完成后将切割设备收回。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，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作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种切割设备，其特征在于：包括

机架；

支撑组件，安装于所述机架，所述支撑组件包括多个沿周向间隔分布的支撑单元，所述支撑单元包括支撑臂和第一驱动部件，所述支撑臂的一端通过沿横向设置的转轴铰接于所述机架，所述第一驱动部件铰接于所述机架和支撑臂之间，以驱动所述支撑臂绕所述转轴转动；

切割机构，安装于所述机架，所述切割机构包括旋转驱动组件、转移驱动组件和切割组件，所述转移驱动组件用于驱动所述切割组件在第一位置和第二位置之间进行切换，以切入或脱离管壁，所述旋转驱动组件用于驱动所述转移驱动组件转动，以带动切割组件沿周向切割管壁。

2.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于：切割机构还包括安装架，所述旋转驱动组件包括外齿轮、内齿轮和第二驱动部件，所述内齿轮安装于所述机架的底部，所述外齿轮与所述内齿轮啮合，所述第二驱动部件用于驱动所述外齿轮转动，所述内齿轮上设有第一导向部件，所述第二驱动部件和转移驱动组件均安装于所述安装架，所述安装架连接第二导向部件，所述第二导向部件与所述第一导向部件配合。

3.根据权利要求2所述的切割设备，其特征在于：所述内齿轮的顶部设有第一导向部件，所述第一导向部件包括环形导槽，所述第二导向部件具有与所述环形导槽配合的配合端。

4.根据权利要求2所述的切割设备，其特征在于：所述转移驱动组件包括第三驱动部件，所述第三驱动部件的输出端与所述切割组件连接，所述第三驱动部件用于驱动所述切割组件沿横向运动，以切入或脱离管壁。

5.根据权利要求4所述的切割设备，其特征在于：所述安装架沿横向设有第三导向部件，所述切割组件上设有第四导向部件，所述第四导向部件与所述第三导向部件配合。

6.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于：所述支撑臂的末端设有防滑部件，所述防滑部件具有防滑结构。

7.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于：所述支撑组件包括至少三组所述支撑单元。

8.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于：还包括起重设备和导索，所述导索用于连接所述起重设备和机架，所述起重设备用于收卷所述导索。

9.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于：所述切割组件包括第四驱动部件和锯片，所述第四驱动部件用于驱动所述锯片转动。

10.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于：所述切割组件还包括火焰切割机、等离子切割机或激光切割机。

Images