CN112496440B - 隧道内水平冻结管液压割管机 - Google Patents

Abstract

本发明公开隧道内水平冻结管液压割管机，包括机架，所述机架的顶部两侧均固定连接有导向杆，所述导向杆的表面滑动连接有滑套，所述滑套的侧面固定连接有驱动机构；所述机架顶部中间固定连接有进刀机构，所述进刀机构的活动杆端部与驱动机构固定连接；所述驱动机构的底部传动连接有机械内切刀机构。本发明，通过设置驱动机构，驱动机构的动力为液压马达，液压马达体积小、重量轻、耐冲击，动力输出相对稳定，能够为机械内切刀机构提供稳定的动力源，液压马达仅需配合一般液压泵站便能够进行使用，能够便于在空间狭小的隧道施工和移动，且液压泵站和割管机采用分体结构，操作时，将液压泵站放置在隧道底部，仅需移动割管机便能够进行割管机作业。

Description

隧道内水平冻结管液压割管机

技术领域

本发明涉及隧道施工设备技术领域。具体地说是隧道内水平冻结管液压割管机。

背景技术

水平冻结管是冻结法施工中的重要设施之一，其能够利用人工制冷技术，将天然岩土变为冻土，使其成为止水帷幕，且有较高的稳定性和强度；

在旁通道结构施工完毕，并且冷冻机停机后，目前冻结孔割管工作均采用气体火焰切割方式，即采用氧气加乙炔手持式割枪，割除时，先割除隧道管片表面上外露的孔口管和冻结管，然后切割管片内的冻结管，用割枪采用分块(一般5-6块)切割方式，将管片内的冻结管切掉60-80mm，在割除过程中，管内空间狭小，加之割枪存在一定的尺寸，阻碍工人视线，且气割高温3000℃左右，高温切割导致冻土融化，同时产生烟雾和火焰，导致工人无法清除的看到管内情况，无法保证切割效果，工人只能采用将管道分块切割，且越向管道内深入，割枪的动作范围越小，限制的切管长度，且切割速度较慢，效率较低，导致整体的施工时间较长，火焰切割时需要多名工人相互配合，加之旁通道空间狭小，切割时火星四溅，极易发生危险。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种操作方便，安全性高，切管效率高，切管深度长的隧道内水平冻结管液压割管机。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：隧道内水平冻结管液压割管机，包括机架，所述机架的顶部两侧均固定连接有导向杆，所述导向杆的表面滑动连接有滑套，所述滑套的侧面固定连接有驱动机构；所述机架顶部中间固定连接有进刀机构，所述进刀机构的活动杆端部与驱动机构固定连接；所述驱动机构的底部传动连接有机械内切刀机构。

上述隧道内水平冻结管液压割管机，所述机架包括限位板，所述限位板的底部固定连接有横梁，所述横梁的底部固定连接有连接板，所述连接板的顶部开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有紧定螺钉，所述横梁的侧面开设有多个通孔，通孔内穿设有螺栓，所述横梁通过螺栓固定连接有管卡，所述横梁的侧面上部固定连接有液压换向阀；两个所述导向杆的底端和进刀机构的底部均与限位板的顶部固定连接。

上述隧道内水平冻结管液压割管机，所述驱动机构包括固定壳，所述固定壳的两端均通过螺栓固定连接有端盖，所述固定壳内穿设有传动轴，所述传动轴的两端均设置有轴承安装台阶，两个安装台阶的表面均套接圆锥滚子轴承，两个所述圆锥滚子轴承的外圈分别与固定壳的内壁两端固定连接；上部所述端盖的顶部通过螺栓固定连接有液压马达，所述液压马达的动力输出轴贯穿上部端盖并与传动轴的顶端传动连接，所述传动轴的底部贯穿下部端盖并传动连接有驱动轴，下部所述端盖与传动轴之间设置有密封垫圈；所述固定壳的侧面焊接有固定板，所述固定板的顶部两侧均开设有通孔，所述滑杆及滑杆表面的滑套均穿过通孔，且所述滑套与固定板固定连接；所述驱动轴贯穿机架的限位板并穿设在管卡内，所述管卡与驱动轴同轴线设置。

上述隧道内水平冻结管液压割管机，所述驱动轴的内部开设有与驱动轴同轴线的水冷孔道，所述驱动轴的侧面沿其径向开设有进水孔，所述进水孔与水冷孔道流体导通；所述驱动轴侧面套接有供水环，所述供水环的形状为圆环状，所述供水环的内壁侧面中部开设有与其同圆心的进液槽，所述供水环的侧面中部沿其径向开设有螺纹通孔，螺纹通孔内螺纹连接有连接头，螺纹通孔的底端与进液槽流体导通，所述进液槽与进水孔流体导通，所述供水环的内壁侧面两端均开设有密封槽，密封槽内设置有密封圈，所述密封圈的内侧与驱动轴的侧面搭接。

上述隧道内水平冻结管液压割管机，所述进刀机构包括外壳，所述外壳的上下两端均固定连接有固定块，所述固定块的顶部开设有通孔，两个所述固定块的通孔内活动穿设有同一个蜗轮套，所述蜗轮套的侧面两端均设置有轴承安装台阶，两端的轴承安装台阶的表面均套接有推力轴承，上端所述推力轴承的顶部与上端所述固定块的底部固定连接，下端所述推力轴承的底部与下部所述固定块的顶部固定连接，所述蜗轮套的侧面中部设置有蜗轮，所述蜗轮套的内壁设置有内螺纹，所述蜗轮套内螺纹连接有丝杆，所述丝杆的表面两端均套接有密封套，两个所述密封套的侧面分别与两个固定块的内壁固定连接，且下端所述密封套的底部固定连接有保护筒，所述蜗轮套侧面的蜗轮啮合有蜗杆，所述外壳的内壁前后面均设置有深沟球轴承，所述蜗杆的两端分别活动穿设在两个深沟球轴承内，所述蜗杆的一端固定连接有手轮；所述丝杆的顶端与驱动机构的固定板底部固定连接，所述外壳的底部与机架的限位板顶部固定连接。

上述隧道内水平冻结管液压割管机，所述机械内切刀机构包括芯轴，所述芯轴的中上部开设有与轴线平行的切刀槽，所述切刀槽的内壁上部通过内六角螺钉固定连接有刀座，所述刀座的侧面通过销轴活动连接有切刀，所述刀座的外侧面通过螺钉固定连接有弹片，所述弹片的内侧壁搭接在切刀的外侧壁上；所述芯轴的中部套接有刀枕、卡瓦锥体座、卡瓦锥体和主弹簧，所述刀枕的侧面与卡瓦锥体座的内侧壁固定连接，所述卡瓦锥体的内壁顶端与卡瓦锥体座的侧壁固定连接，所述主弹簧的底部固定连接有垫圈，垫圈与芯轴的侧壁固定连接，所述主弹簧的顶部与刀枕的底部搭接，所述刀枕、卡瓦锥体座、卡瓦锥体和主弹簧均为同轴心设置，所述卡瓦锥体座的外侧开设有外螺纹，所述卡瓦锥体座的外侧壁螺纹连接有限位环；所述芯轴的侧面下端设置有细牙螺纹，所述芯轴的侧面下端通过细牙螺纹螺纹连接有滑牙套，所述芯轴的底部螺纹连接有底部螺帽，所述芯轴的中下部套接有扶正壳体，所述扶正壳体的内壁顶部固定连接有牙板，所述牙板的内侧壁与滑牙套的外侧壁相互啮合，所述牙板的外侧设置有弹簧片，所述弹簧片的外侧与扶正壳体的内壁侧面搭接，所述扶正壳体的顶部活动连接有卡瓦；所述扶正壳体的侧壁开设有凹槽，凹槽内通过螺栓固定连接有扶正块，所述扶正块的内壁侧面设置有扶正块弹簧，所述扶正块弹簧的另一端与凹槽的槽底搭接；所述芯轴的中上部开设有另一段水冷孔道，所述芯轴的侧壁开设有出水孔，所述出水孔贯穿刀枕，所述出水孔与芯轴中部的水冷孔道流体导通。

上述隧道内水平冻结管液压割管机，所述切刀槽的数量为三个，三个所述切刀槽圆周阵列在芯轴的侧面，任意两个所述切刀槽中心线之间的夹角为120°；所述切刀的内侧面与底面之间开设有倒角，所述刀枕的剖面形状为锥形，且所述刀枕上部的外径小于其底部的外径。

上述隧道内水平冻结管液压割管机，所述牙板的内侧壁设置有多头锯齿形内螺纹，所述滑牙套的外侧壁设置有多头锯齿形外螺纹，所述滑牙套与牙板通过多头锯齿形外螺纹和多头锯齿形内螺纹相互啮合；所述牙板的数量为三个，三个所述牙板圆周阵列在扶正壳体的内壁顶部，且所述牙板的材质为具有弹性的钢片；所述卡瓦锥体的侧壁底部为锥形，所述卡瓦锥体的锥形侧壁上开设有燕尾槽，所述卡瓦的内侧壁为与卡瓦锥体座侧壁锥度相同的锥形面，所述卡瓦的内侧壁设置有燕尾型滑块，燕尾型滑块滑动连接在卡瓦锥体侧壁的燕尾槽内，所述卡瓦的外侧壁上设置有卡齿。

上述隧道内水平冻结管液压割管机，所述驱动机构的驱动轴侧面底端设置有锥形外螺纹，所述机械内切刀机构的芯轴顶端开设有锥形螺纹孔，所述驱动轴的底端螺纹连接在芯轴的锥形螺纹孔内；所述驱动轴内的水冷孔道与芯轴内的水冷孔道的轴线重合且流体导通。

本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：

1、本发明，通过设置驱动机构，驱动机构的动力为液压马达，液压马达体积小、重量轻、耐冲击，动力输出相对稳定，能够为机械内切刀机构提供稳定的动力源，液压马达仅需配合一般液压泵站便能够进行使用，能够便于在空间狭小的隧道施工和移动，且液压泵站和割管机采用分体结构，操作时，将液压泵站放置在隧道底部，仅需移动割管机便能够进行割管机作业；割管机结构紧凑，重量较轻，便于携带和搬动，能够适用于隧道内旁通道处的不同位置进行切割，且切割时不会产生火焰和高温，避免产生四处飞溅的火星和烟雾，大大提高操作工人的安全性；且割管机工作时不会对冻结管周围的冻土产生化冻作用，避免了隧道透水涌砂的施工风险；割管机操作简单，在工地经过简单培训后普通工人就能操作，不需要气割时的专业电气焊操作上岗证。

2、本发明，通过设置机械内切刀机构，能够直接插入需要切割的管道内，并通过相应的操作，使卡瓦撑住管道内壁，并通过驱动机构驱动伸出的刀片旋转，能够直接将管道从需要切除的深度内部进行切割，实现整体管道内壁环形切割，能够将管道一次性切断至指定的深度，切割时不需要人工反复的操作切割，节省切割步骤，减轻工人劳动量，直接有效的提高工作效率，且机械内切刀机构的长度可根据需要进行相应的加长，从而达到更深的切管深度，满足不同的需要。

3、本发明，通过设置进刀机构，能够割管机安装就位后，通过进刀机构带动机械内切刀机构移动，从而控制切刀逐渐向外张开，使切刀运动更加稳定，达到准确推进、缓慢进刀，提高可控性，避免单次吃刀量过大导致设备卡顿或切刀损坏。

4、本发明，通过在驱动轴内和芯轴内设置相互导通的水冷孔道，驱动轴的侧面套接供水环，并在芯轴的侧面靠近切刀的位置开设出水孔，能够在切割时，通过供水环向水冷孔道供水，并通过出水孔喷出，对切刀进行不间断的冷却降温，避免切刀温度过高造成刀刃损坏，提高切割效率。

附图说明

图1本发明的正视结构示意图；

图2本发明中驱动机构的剖面结构示意图；

图3本发明的立体结构示意图；

图4本发明中进刀机构的剖面结构示意图；

图5本发明中机械内切刀机构的剖面结构示意图；

图6本发明图5的A处放大结构示意图；

图7本发明图5的B处放大结构示意图。

图中附图标记表示为：1-驱动机构；2-机架；3-进刀机构；4-液压换向阀；5-机械内切刀机构；6-固定壳；7-端盖；8-传动轴；9-驱动轴；10-水冷孔道；11-供水环；12-密封圈；13-进水孔；14-进液槽；15-连接头；16-圆锥滚子轴承；17-固定板；18-限位板；19-横梁；20-连接板；21-管卡；22-导向杆；23-滑套；24-紧定螺钉；25-外壳；26-固定块；27-密封套；28-推力轴承；29-蜗轮套；30-丝杆；31-保护筒；32-蜗杆；33-手轮；34-深沟球轴承；35-芯轴；36-切刀槽；37-刀座；38-弹片；39-切刀；40-刀枕；41-卡瓦锥体座；42-卡瓦锥体；43-主弹簧；44-卡瓦；45-燕尾槽；46-底部螺帽；47-限位环；48-滑牙套；49-牙板；50-弹簧片；51-扶正块；52-扶正块弹簧；53-出水孔；54-扶正壳体；55-液压马达。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：隧道内水平冻结管液压割管机，包括机架2，所述机架2的顶部两侧均固定连接有导向杆22，所述导向杆22的表面滑动连接有滑套23，所述滑套23的侧面固定连接有驱动机构1；所述机架2顶部中间固定连接有进刀机构3，所述进刀机构3的活动杆端部与驱动机构1固定连接；所述驱动机构1的底部传动连接有机械内切刀机构5，如图3所示，所述机架2包括限位板18，所述限位板18的底部固定连接有横梁19，所述横梁19的底部固定连接有连接板20，所述连接板20的顶部开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有紧定螺钉24，所述横梁19的侧面开设有多个通孔，通孔内穿设有螺栓，所述横梁19通过螺栓固定连接有管卡21，所述横梁19的侧面上部固定连接有液压换向阀4；两个所述导向杆22的底端和进刀机构3的底部均与限位板18的顶部固定连接。

如图2所示，所述驱动机构1包括固定壳6，所述固定壳6的两端均通过螺栓固定连接有端盖7，所述固定壳6内穿设有传动轴8，所述传动轴8的两端均设置有轴承安装台阶，两个安装台阶的表面均套接圆锥滚子轴承16，两个所述圆锥滚子轴承16的外圈分别与固定壳6的内壁两端固定连接；上部所述端盖7的顶部通过螺栓固定连接有液压马达55，所述液压马达55的动力输出轴贯穿上部端盖7并与传动轴8的顶端传动连接，所述传动轴8的底部贯穿下部端盖7并传动连接有驱动轴9，下部所述端盖7与传动轴8之间设置有密封垫圈；所述固定壳6的侧面焊接有固定板17，所述固定板17的顶部两侧均开设有通孔，所述滑杆及滑杆表面的滑套23均穿过通孔，且所述滑套23与固定板17固定连接；所述驱动轴9贯穿机架2的限位板18并穿设在管卡21内，所述管卡21与驱动轴9同轴线设置；通过设置驱动机构1，驱动机构1的动力为液压马达55，液压马达55体积小、重量轻、耐冲击，动力输出相对稳定，能够为机械内切刀机构5提供稳定的动力源，液压马达55仅需配合一般液压泵站便能够进行使用，能够便于在空间狭小的隧道施工和移动，且液压泵站和割管机采用分体结构，操作时，将液压泵站放置在隧道底部，仅需移动割管机便能够进行割管机作业；割管机结构紧凑，重量较轻，便于携带和搬动，能够适用于隧道内旁通道处的不同位置进行切割，且切割时不会产生火焰和高温，避免产生四处飞溅的火星和烟雾，大大提高操作工人的安全性；割管机工作时不会对冻结管周围的冻土产生化冻作用，避免了隧道透水涌砂的施工风险；割管机操作简单，在工地经过简单培训后普通工人就能操作，不需要气割时的专业电气焊操作上岗证，所述驱动轴9的内部开设有与驱动轴9同轴线的水冷孔道10，所述驱动轴9的侧面沿其径向开设有进水孔13，所述进水孔13与水冷孔道10流体导通；所述驱动轴9侧面套接有供水环11，所述供水环11的形状为圆环状，所述供水环11的内壁侧面中部开设有与其同圆心的进液槽14，所述供水环11的侧面中部沿其径向开设有螺纹通孔，螺纹通孔内螺纹连接有连接头15，螺纹通孔的底端与进液槽14流体导通，所述进液槽14与进水孔13流体导通，所述供水环11的内壁侧面两端均开设有密封槽，密封槽内设置有密封圈12，所述密封圈12的内侧与驱动轴9的侧面搭接，通过在驱动轴9内和芯轴35内设置相互导通的水冷孔道10，驱动轴9的侧面套接供水环11，并在芯轴35的侧面靠近切刀39的位置开设出水孔53，能够在切割时，通过供水环11向水冷孔道10供水，并通过出水孔53喷出，对切刀39进行不间断的冷却降温，避免切刀39温度过高造成刀刃损坏，提高切割效率。

如图4所示，所述进刀机构3包括外壳25，所述外壳25的上下两端均固定连接有固定块26，所述固定块26的顶部开设有通孔，两个所述固定块26的通孔内活动穿设有同一个蜗轮套29，所述蜗轮套29的侧面两端均设置有轴承安装台阶，两端的轴承安装台阶的表面均套接有推力轴承28，上端所述推力轴承28的顶部与上端所述固定块26的底部固定连接，下端所述推力轴承28的底部与下部所述固定块26的顶部固定连接，所述蜗轮套29的侧面中部设置有蜗轮，所述蜗轮套29的内壁设置有内螺纹，所述蜗轮套29内螺纹连接有丝杆30，所述丝杆30的表面两端均套接有密封套27，两个所述密封套27的侧面分别与两个固定块26的内壁固定连接，且下端所述密封套27的底部固定连接有保护筒31，所述蜗轮套29侧面的蜗轮啮合有蜗杆32，所述外壳25的内壁前后面均设置有深沟球轴承34，所述蜗杆32的两端分别活动穿设在两个深沟球轴承34内，所述蜗杆32的一端固定连接有手轮33；所述丝杆30的顶端与驱动机构1的固定板17底部固定连接，所述外壳25的底部与机架2的限位板18顶部固定连接，通过设置进刀机构3，能够割管机安装就位后，通过进刀机构3带动机械内切刀机构5移动，从而控制切刀39逐渐向外张开，使切刀39运动更加稳定，达到准确推进、缓慢进刀，提高可控性，避免单次吃刀量过大导致设备卡顿或切刀39损坏。

如图5所示，所述机械内切刀机构5包括芯轴35，通过设置机械内切刀机构5，能够直接插入需要切割的管道内，并通过相应的操作，使卡瓦44撑住管道内壁，并通过驱动机构1驱动伸出的刀片旋转，能够直接将管道从需要切除的深度内部进行切割，实现整体管道内壁环形切割，能够将管道一次性切断至指定的深度，切割时不需要人工反复的操作切割，节省切割步骤，减轻工人劳动量，直接有效的提高工作效率，且机械内切刀机构5的长度可根据需要进行相应的加长，从而达到更深的切管深度，满足不同的需要，所述芯轴35的中上部开设有与轴线平行的切刀槽36，所述切刀槽36的内壁上部通过内六角螺钉固定连接有刀座37，所述刀座37的侧面通过销轴活动连接有切刀39，所述刀座37的外侧面通过螺钉固定连接有弹片38，所述弹片38的内侧壁搭接在切刀39的外侧壁上；所述芯轴35的中部套接有刀枕40、卡瓦锥体座41、卡瓦锥体42和主弹簧43，所述刀枕40的侧面与卡瓦锥体座41的内侧壁固定连接，所述卡瓦锥体42的内壁顶端与卡瓦锥体座41的侧壁固定连接，所述主弹簧43的底部固定连接有垫圈，垫圈与芯轴35的侧壁固定连接，所述主弹簧43的顶部与刀枕40的底部搭接，所述刀枕40、卡瓦锥体座41、卡瓦锥体42和主弹簧43均为同轴心设置，所述卡瓦锥体座41的外侧开设有外螺纹，所述卡瓦锥体座41的外侧壁螺纹连接有限位环47；如图7所示，所述芯轴35的侧面下端设置有细牙螺纹，所述芯轴35的侧面下端通过细牙螺纹螺纹连接有滑牙套48，所述芯轴35的底部螺纹连接有底部螺帽46，所述芯轴35的中下部套接有扶正壳体54，所述扶正壳体54的内壁顶部固定连接有牙板49，所述牙板49的内侧壁与滑牙套48的外侧壁相互啮合，所述牙板49的外侧设置有弹簧片50，所述弹簧片50的外侧与扶正壳体54的内壁侧面搭接，所述扶正壳体54的顶部活动连接有卡瓦44；所述扶正壳体54的侧壁开设有凹槽，凹槽内通过螺栓固定连接有扶正块51，所述扶正块51的内壁侧面设置有扶正块弹簧52，所述扶正块弹簧52的另一端与凹槽的槽底搭接；如图6所示，所述芯轴35的中上部开设有另一段水冷孔道10，所述芯轴35的侧壁开设有出水孔53，所述出水孔53贯穿刀枕40，所述出水孔53与芯轴35中部的水冷孔道10流体导通，所述切刀槽36的数量为三个，三个所述切刀槽36圆周阵列在芯轴35的侧面，任意两个所述切刀槽36中心线之间的夹角为120°；所述切刀39的内侧面与底面之间开设有倒角，所述刀枕40的剖面形状为锥形，且所述刀枕40上部的外径小于其底部的外径，所述牙板49的内侧壁设置有多头锯齿形内螺纹，所述滑牙套48的外侧壁设置有多头锯齿形外螺纹，所述滑牙套48与牙板49通过多头锯齿形外螺纹和多头锯齿形内螺纹相互啮合；所述牙板49的数量为三个，三个所述牙板49圆周阵列在扶正壳体54的内壁顶部，且所述牙板49的材质为具有弹性的钢片；所述卡瓦锥体42的侧壁底部为锥形，所述卡瓦锥体42的锥形侧壁上开设有燕尾槽45，所述卡瓦44的内侧壁为与卡瓦锥体座41侧壁锥度相同的锥形面，所述卡瓦44的内侧壁设置有燕尾型滑块，燕尾型滑块滑动连接在卡瓦锥体42侧壁的燕尾槽45内，所述卡瓦44的外侧壁上设置有卡齿，所述驱动机构1的驱动轴9侧面底端设置有锥形外螺纹，所述机械内切刀机构5的芯轴35顶端开设有锥形螺纹孔，所述驱动轴9的底端螺纹连接在芯轴35的锥形螺纹孔内；所述驱动轴9内的水冷孔道10与芯轴35内的水冷孔道10的轴线重合且流体导通。

工作原理：使用时，将液压马达55的进液口和出液口通过液压管路与液压换向阀4的一组进液口和出液口连通，将液压换向阀4的另一组进液口和出液口通过液压管路与液压泵站连通，液压泵站在图中未画出，将供水环11侧面的连接头15与水源连通；

当需要进行切管作业时，提动机架2，使器械内切刀39插入管道内需要的深度，并使管道插入管卡21内，当插入需要的深度后，启动液压泵站，液压泵站通过液压管路向液压马达55提供动力，驱动液压马达55转动，并通过控制液压换向阀4使液压马达55处于正转，液压马达55转动后，驱动传动轴8带动驱动轴9转动，驱动轴9带动机械内切刀机构5转动，扶正块51受到扶正块弹簧52的向外的推力，使扶正块51贴紧管道的内壁并提供一定的摩擦力，当驱动马达驱动机械内切刀机构5正向转动时，扶正块51紧贴管道的内壁并提供与转动方向相反的阻力，从而使滑牙套48与牙板49相对转动，当芯轴35转动后，牙板49与滑牙套48脱开，关闭液压马达55，继续向内推进机架2，机架2向内推动芯轴35，此时，由于牙板49与滑牙套48脱开，向内推进时，扶正块51及扶正壳体54不会随同芯轴35同步运动，芯轴35推动卡瓦锥体42前进，迫使卡瓦44张开，从而撑紧管道内壁，然后通过工具拧紧管卡21，使管卡21与管道的外壁固定，使机架2固定；

然后开启液压马达55，开启外接水源，水通过管道进入供水环11内，首先充满进液槽14内，然后在压力的作用下，水通过进水孔13流入水冷孔道10，然后流入芯轴35的水冷孔道10，并通过芯轴35侧面的出水孔53喷出，然后转动手轮33，手轮33带动蜗杆32转动，蜗杆32驱动与其啮合的蜗轮套29转动，由于丝杆30与固定板17已经固定，丝杆30不会发生自旋，蜗轮套29转动后，驱动与其内壁螺纹旋合的丝杆30移动，丝杆30移动后，牵动固定板17前进，使驱动机构1沿导向杆22前进，当继续前进时，机械内切刀机构5的芯轴35带动切刀39前进，由于刀枕40受到已经张开固定在管道内壁的卡瓦44限制，不能前进，切刀39沿刀枕40斜面滑动并张开，随着芯轴35的不断转动，切刀39对管道内壁实现连续的切削，直至切断；

当切断后，关闭液压马达55，拧松管卡21，向后抽动机架2，芯轴35带动滑牙套48顺牙板49向上滑动，使滑牙套48与牙板49重新啮合，由于失去向前的压力，卡瓦锥体座41不再迫使卡瓦44张开，卡瓦44对管道内壁的支撑解除，同时切刀39上移并在弹片38的作用下复位，即可抽出割管机，完成切割。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

Claims (5)

1.隧道内水平冻结管液压割管机，包括机架(2)，其特征在于，所述机架(2)的顶部两侧均固定连接有导向杆(22)，所述导向杆(22)的表面滑动连接有滑套(23)，所述滑套(23)的侧面固定连接有驱动机构(1)；所述机架(2)顶部中间固定连接有进刀机构(3)，所述进刀机构(3)的活动杆端部与驱动机构(1)固定连接；所述驱动机构(1)的底部传动连接有机械内切刀机构(5)；所述机架(2)包括限位板(18)，所述限位板(18)的底部固定连接有横梁(19)，所述横梁(19)的底部固定连接有连接板(20)，所述连接板(20)的顶部开设有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有紧定螺钉(24)，所述横梁(19)的侧面开设有多个通孔，通孔内穿设有螺栓，所述横梁(19)通过螺栓固定连接有管卡(21)，所述横梁(19)的侧面上部固定连接有液压换向阀(4)；两个所述导向杆(22)的底端和进刀机构(3)的底部均与限位板(18)的顶部固定连接；所述驱动机构(1)包括固定壳(6)，所述固定壳(6)的两端均通过螺栓固定连接有端盖(7)，所述固定壳(6)内穿设有传动轴(8)，所述传动轴(8)的两端均设置有轴承安装台阶，两个安装台阶的表面均套接圆锥滚子轴承(16)，两个所述圆锥滚子轴承(16)的外圈分别与固定壳(6)的内壁两端固定连接；上部所述端盖(7)的顶部通过螺栓固定连接有液压马达(55)，所述液压马达(55)的动力输出轴贯穿上部端盖(7)并与传动轴(8)的顶端传动连接，所述传动轴(8)的底部贯穿下部端盖(7)并传动连接有驱动轴(9)，下部所述端盖(7)与传动轴(8)之间设置有密封垫圈；所述固定壳(6)的侧面焊接有固定板(17)，所述固定板(17)的顶部两侧均开设有通孔，所述导向杆及导向杆表面的滑套(23)均穿过通孔，且所述滑套(23)与固定板(17)固定连接；所述驱动轴(9)贯穿机架(2)的限位板(18)并穿设在管卡(21)内，所述管卡(21)与驱动轴(9)同轴线设置；所述驱动轴(9)的内部开设有与驱动轴(9)同轴线的水冷孔道(10)，所述驱动轴(9)的侧面沿其径向开设有进水孔(13)，所述进水孔(13)与水冷孔道(10)流体导通；所述驱动轴(9)侧面套接有供水环(11)，所述供水环(11)的形状为圆环状，所述供水环(11)的内壁侧面中部开设有与其同圆心的进液槽(14)，所述供水环(11)的侧面中部沿其径向开设有螺纹通孔，螺纹通孔内螺纹连接有连接头(15)，螺纹通孔的底端与进液槽(14)流体导通，所述进液槽(14)与进水孔(13)流体导通，所述供水环(11)的内壁侧面两端均开设有密封槽，密封槽内设置有密封圈(12)，所述密封圈(12)的内侧与驱动轴(9)的侧面搭接；所述机械内切刀机构(5)包括芯轴(35)，所述芯轴(35)的中上部开设有与轴线平行的切刀槽(36)，所述切刀槽(36)的内壁上部通过内六角螺钉固定连接有刀座(37)，所述刀座(37)的侧面通过销轴活动连接有切刀(39)，所述刀座(37)的外侧面通过螺钉固定连接有弹片(38)，所述弹片(38)的内侧壁搭接在切刀(39)的外侧壁上；所述芯轴(35)的中部套接有刀枕(40)、卡瓦锥体座(41)、卡瓦锥体(42)和主弹簧(43)，所述刀枕(40)的侧面与卡瓦锥体座(41)的内侧壁固定连接，所述卡瓦锥体(42)的内壁顶端与卡瓦锥体座(41)的侧壁固定连接，所述主弹簧(43)的底部固定连接有垫圈，垫圈与芯轴(35)的侧壁固定连接，所述主弹簧(43)的顶部与刀枕(40)的底部搭接，所述刀枕(40)、卡瓦锥体座(41)、卡瓦锥体(42)和主弹簧(43)均为同轴心设置，所述卡瓦锥体座(41)的外侧开设有外螺纹，所述卡瓦锥体座(41)的外侧壁螺纹连接有限位环(47)；所述芯轴(35)的侧面下端设置有细牙螺纹，所述芯轴(35)的侧面下端通过细牙螺纹螺纹连接有滑牙套(48)，所述芯轴(35)的底部螺纹连接有底部螺帽(46)，所述芯轴(35)的中下部套接有扶正壳体(54)，所述扶正壳体(54)的内壁顶部固定连接有牙板(49)，所述牙板(49)的内侧壁与滑牙套(48)的外侧壁相互啮合，所述牙板(49)的外侧设置有弹簧片(50)，所述弹簧片(50)的外侧与扶正壳体(54)的内壁侧面搭接，所述扶正壳体(54)的顶部活动连接有卡瓦(44)；所述扶正壳体(54)的侧壁开设有凹槽，凹槽内通过螺栓固定连接有扶正块(51)，所述扶正块(51)的内壁侧面设置有扶正块弹簧(52)，所述扶正块弹簧(52)的另一端与凹槽的槽底搭接；所述芯轴(35)的中上部开设有另一段水冷孔道(10)，所述芯轴(35)的侧壁开设有出水孔(53)，所述出水孔(53)贯穿刀枕(40)，所述出水孔(53)与芯轴(35)中部的水冷孔道(10)流体导通。

2.根据权利要求1所述的隧道内水平冻结管液压割管机，其特征在于，所述进刀机构(3)包括外壳(25)，所述外壳(25)的上下两端均固定连接有固定块(26)，所述固定块(26)的顶部开设有通孔，两个所述固定块(26)的通孔内活动穿设有同一个蜗轮套(29)，所述蜗轮套(29)的侧面两端均设置有轴承安装台阶，两端的轴承安装台阶的表面均套接有推力轴承(28)，上端所述推力轴承(28)的顶部与上端所述固定块(26)的底部固定连接，下端所述推力轴承(28)的底部与下部所述固定块(26)的顶部固定连接，所述蜗轮套(29)的侧面中部设置有蜗轮，所述蜗轮套(29)的内壁设置有内螺纹，所述蜗轮套(29)内螺纹连接有丝杆(30)，所述丝杆(30)的表面两端均套接有密封套(27)，两个所述密封套(27)的侧面分别与两个固定块(26)的内壁固定连接，且下端所述密封套(27)的底部固定连接有保护筒(31)，所述蜗轮套(29)侧面的蜗轮啮合有蜗杆(32)，所述外壳(25)的内壁前后面均设置有深沟球轴承(34)，所述蜗杆(32)的两端分别活动穿设在两个深沟球轴承(34)内，所述蜗杆(32)的一端固定连接有手轮(33)；所述丝杆(30)的顶端与驱动机构(1)的固定板(17)底部固定连接，所述外壳(25)的底部与机架(2)的限位板(18)顶部固定连接。

3.根据权利要求1所述的隧道内水平冻结管液压割管机，其特征在于，所述切刀槽(36)的数量为三个，三个所述切刀槽(36)圆周阵列在芯轴(35)的侧面，任意两个所述切刀槽(36)中心线之间的夹角为120°；所述切刀(39)的内侧面与底面之间开设有倒角，所述刀枕(40)的剖面形状为锥形，且所述刀枕(40)上部的外径小于其底部的外径。

4.根据权利要求1所述的隧道内水平冻结管液压割管机，其特征在于，所述牙板(49)的内侧壁设置有多头锯齿形内螺纹，所述滑牙套(48)的外侧壁设置有多头锯齿形外螺纹，所述滑牙套(48)与牙板(49)通过多头锯齿形外螺纹和多头锯齿形内螺纹相互啮合；所述牙板(49)的数量为三个，三个所述牙板(49)圆周阵列在扶正壳体(54)的内壁顶部，且所述牙板(49)的材质为具有弹性的钢片；所述卡瓦锥体(42)的侧壁底部为锥形，所述卡瓦锥体(42)的锥形侧壁上开设有燕尾槽(45)，所述卡瓦(44)的内侧壁为与卡瓦锥体座(41)侧壁锥度相同的锥形面，所述卡瓦(44)的内侧壁设置有燕尾型滑块，燕尾型滑块滑动连接在卡瓦锥体(42)侧壁的燕尾槽(45)内，所述卡瓦(44)的外侧壁上设置有卡齿。

5.根据权利要求1所述的隧道内水平冻结管液压割管机，其特征在于，所述驱动机构(1)的驱动轴(9)侧面底端设置有锥形外螺纹，所述机械内切刀机构(5)的芯轴(35)顶端开设有锥形螺纹孔，所述驱动轴(9)的底端螺纹连接在芯轴(35)顶端的锥形螺纹孔内；所述驱动轴(9)内的水冷孔道(10)与芯轴(35)内的水冷孔道(10)的轴线重合且流体导通。

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