CN114227543B - 切割设备及切割方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种切割设备及切割方法，涉及射流切割技术领域。一种切割设备包括：动力装置、混砂装置、空压装置、切割装置和操控系统；动力装置、混砂装置、空压装置和切割装置分别设置于作业区域，且分别与操控系统连接，操控系统设置于操控区域，操控区域远离作业区域设置，以使操控区域位于作业区域之外；动力装置与混砂装置连接，以向混砂装置输送压力液体，混砂装置与切割装置连接，以向切割装置输送磨料混合液，空压装置与切割装置连接，以向切割装置输送压缩气体。一种切割方法，应用于上述切割设备。本申请能够解决当前切割设备给操控人员生命安全带来隐患等问题。

Description

切割设备及切割方法

技术领域

本申请属于射流切割技术领域，具体涉及一种切割设备及切割方法。

背景技术

磨料水射流的切割原理为利用几十至几百兆帕的磨料水(即，高压水中掺入磨料)通过特殊设计的孔径极小的喷嘴，以每秒几百米的高速喷出的磨料水射流的冲击、剪切破断及浸蚀作用来分割工件。与传统切割技术相比，磨料水射流切割技术属于冷切割方式，不产生热量、不发生热变形，不受切割工件材料种类的限制，切割质量高、切缝窄，不会产生有毒气体及灰尘等污染，适用于水下作业。

然而，当前一些磨料水射流切割设备长时间运行后，由于一些零件受到磨损而导致高压磨料水外喷，从而给现场操控磨料水射流切割设备的人员带来安全隐患。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种切割设备及切割方法，能够解决当前磨料水射流切割设备运行过程中给操控人员生命安全带来隐患等问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提供了一种切割设备，该切割设备包括：动力装置、混砂装置、空压装置、切割装置和操控系统；

所述动力装置、所述混砂装置、所述空压装置和所述切割装置分别设置于作业区域，且分别与所述操控系统连接，所述操控系统设置于操控区域，所述操控区域远离所述作业区域设置，以使所述操控区域位于所述作业区域之外；

所述动力装置与所述混砂装置连接，以向所述混砂装置输送压力液体，所述混砂装置与所述切割装置连接，以向所述切割装置输送磨料混合液，所述空压装置与所述切割装置连接，以向所述切割装置输送压缩气体。

本申请实施例还提供了一种切割方法，该切割方法包括：

通过所述吊装装置吊装所述切割装置，使所述切割装置位于待切割位置；

向所述混砂装置中加砂，并使所述混砂装置切换至切割状态；

启动所述动力装置，通过所述动力装置逐渐对液体进行加压，

将加压后形成的压力液体传输至所述混砂装置，使压力液体与磨料在所述混砂装置中混合，

将混合后形成的磨料混合液传输至所述切割装置，

通过所述切割装置将磨料混合液高速射向待切割件；

使所述切割装置按预设轨迹移动，以切割所述待切割件。

本申请实施例中，在操控系统的控制作用下，通过动力装置、混砂装置、空压装置和切割装置相互配合，实现了磨料混合液射流切割过程，相比于传统切割技术，磨料混合液射流切割方式具有明显的技术优势；与此同时，将动力装置、混砂装置、空压装置和切割装置等动力部分布局在作业区域，而将操控系统布局在操控区域，并将作业区域与操控区域分隔开，使两者相互远离，从而可以实现远程操控，降低了高压磨料溶液对操控人员的安全威胁，并使操控人员远离噪声源，使得操控人员获得相对舒适的作业环境，并且，在正常作业过程中，操控人员无需到各个装置处进行操作，而是在操控区域全面统筹操作，使操控人员既远离高压源，保证了操控人员的人身安全，又提高了作业效率。

附图说明

图1为本申请实施例公开的切割设备的各部分的布局示意图。

附图标记说明：

100-动力装置；

200-混砂装置；

300-空压装置；

400-切割装置；

500-操控系统；

600-液压装置；

700-吊装装置；

800-限位装置；

a-第一液压管线；b-第一线缆；c-第二线缆；d-第三线缆；e-第四线缆；f-第五线缆；g-第六线缆；h-第一气路管线；i-第二气路管线；j-第三气路管线；k-液体管线；

M-作业区域；N-操控区域。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例进行详细地说明。

参考图1，本申请实施例公开了一种切割设备，其为一种磨料射流方式的切割设备，相比于传统切割设备，该切割设备采用冷切割方式，不产生热量、工件不发生热变形，不受工件材料种类的限制，切割质量高、切缝窄，不会产有毒气体及灰尘等污染，且适用于水下作业。基于此，可以广泛应用于各行各业。

所公开的切割设备包括动力装置100、混砂装置200、空压装置300、切割装置400和操控系统500。

其中，动力装置100为切割设备的动力输出部件。可选地，动力装置100可以包括传动连接的动力构件和作业构件，其中，动力构件可以是发动机、电动机等，作业构件可以是高压水泵，如，柱塞泵等。在动力构件的驱动作用下，可以带动作业构件运行，从而使作业构件输出切割作业所需求的高压液体，如，高压水等。

混砂装置200为切割设备中混合磨料和压力液体的部件。混砂装置200与动力装置100相连接，使得动力装置100产生的压力液体可以输送至混砂装置200中，使压力液体与磨料在混砂装置200中均匀混合，从而可以输出比例适当的磨料混合液，用于切割工件。

切割装置400为切割设备中的核心作业部件。切割装置400与混砂装置200连接，使得混砂装置200输出的磨料混合液可以输送至切割装置400中，并从切割装置400中高速射出，以通过高速射出的磨料混合液对工件进行切割。

空压装置300为切割设备中提供压缩气体的部件。其中，空压装置300与切割装置400连接，用于向切割装置400输送压缩气体。基于此，在切割作业过程中，通过空压装置300可以将产生的压缩气体输送至切割装置400，并由切割装置400向外喷射，可选地，可以在切割装置400的切割头上设置气孔，且气孔设置在切割头的喷嘴周围，以使压缩气体从气孔中喷出，从而在切割装置400的切割处周围形成气帘，通过气帘可以有效防止外界环境对切割装置400喷射的磨料混合液产生干扰。可选地，切割设备可以应用于水下切割作业，此时，待切割的工件周围充斥有水，此时，通过压缩气体可以将工件的切割位置周围的水吹走，以防止水干扰磨料混合液的喷射，进而保证了高速射出的磨料混合液切割工件作业的正常进行。

在其他一些实施例中，空压装置300还可以与其他装置连接，如，空压装置300与动力装置100、混砂装置200等连接，以为动力装置100、混砂装置200等提供压缩气体，从而满足实际需求。

操控系统500为切割设备中的操作、控制部分。其中，动力装置100、混砂装置200、空压装置300、切割装置400等分别与操控系统500连接，如此，可以通过操控系统500根据作业需求对各个装置进行操控，以实现切割作业。

可选地，操控系统500可以包括操作室和设置在操控室内的操作面板、操作把手、操作按钮等操作构件，在切割设备作业过程中，操控人员可以坐在操控室内对各操作构件进行操作，从而可以操控各作业装置运行。

此处需要说明的是，上述动力装置100、混砂装置200、空压装置300、切割装置400、操控系统500等部分的具体结构及工作原理，还可以参考相关技术，此处不作详细阐述。

为保证作业的安全性，本申请实施例中将切割设备的作业部分和操控部分分隔设置，以防止作业部分给操控部分的操控人员带来安全隐患。基于此，将切割设备的布置位置划分为作业区域M和操控区域N，且操控区域N远离作业区域M设置，以使操控区域N位于作业区域M之外，将动力装置100、混砂装置200、空压装置300和切割装置400等装置分别设置在作业区域M，将操控系统500设置在操控区域N。

此处需要说明的是，操控区域N远离作业区域M可以理解为：操控区域N位于压力液体、磨料混合液、压缩气体等具有较高压力的流体泄露所能波及到的范围之外，如，30米、50米、100米等，具体距离可以根据实际压力情况而选定。如此，即使压力液体、磨料混合液、压缩气体等具有较高压力的流体泄露，也不会对操控区域N内的操控人员造成伤害。

基于上述设置，将切割设备的各动力部分与操控系统500分隔开，且在作业空间允许的情况下，使各动力装置100尽可能远离操控系统500，这样既降低了高压液体、气体等对操控人员的安全构成威胁，又能够使操控人员远离噪声源，使得操控人员可以获得相对舒适的操控环境；并且，在正常作业过程中，操控人员无需到各个装置处进行操作，而是在操控区域N全面统筹操作，使操控人员既远离高压源以保证操控人员的人身安全，又提高了作业效率。

为了实现对切割装置400的吊装，以及实现切割装置400的移动，本申请实施例中，切割装置400还包括吊装装置700，通过吊装装置700可以对切割装置400进行吊装。另外，一些实施例中，在切割作业过程中，吊装装置700还可以带动切割装置400移动，以使切割装置400能够移动至待切割区域。

为保证安全性，还可以将吊装装置700设置在作业区域M内，以便于远离操控人员，从而保证了操控人员的安全。

在一些实施例中，吊装装置700包括可旋转的滚筒和缠绕于滚筒的吊装绳索，且吊装绳索的一端与切割装置400连接。

可选地，吊装装置700还可以包括驱动件，该驱动件可以是电机或液压马达，驱动件的输出轴可以传动连接有减速机，滚筒可以与减速机的输出轴传动连接，如此，驱动件通过减速机带动滚筒旋转，以实现对吊装绳索的卷绕或释放。另外，吊装绳索可以是钢丝绳，其具有良好的抗拉扯性，不易断裂，保证了切割设备的正常作业。

当切割设备应用于油气开发领域时，通过该切割设备可以对石油管线进行切割。此种情况下，可以通过吊装装置700对切割装置400进行吊装，并通过滚筒卷绕或释放吊装绳索来调节切割装置400的位置，以使切割装置400与石油管线上待切割的位置对齐。

在一些实施例中，切割设备还可以包括限位装置800，通过限位装置800可以对吊装绳索起到限位作用，以防止吊装绳索晃动，从而可以保证切割装置400的稳定性。

可选地，限位装置800可以包括鹅颈结构，鹅颈结构具有限位槽，吊装绳索位于限位槽中，且吊装绳索沿自身延伸方向相对于限位槽可移动。基于此，通过限位槽既可以限制吊装绳索晃动，又可以使吊装绳索沿限位槽移动，从而在保证切割装置400稳定性的前提下，提升或下降切割装置400，以调节切割装置400的位置，进而可以对工件上不同位置进行切割。

在一些实施例中，切割设备还包括液压装置600，该液压装置600与切割装置400及混砂装置200分别通过液压管线连接，且与切割装置400连接的液压管线绕设于滚筒。

为保证安全性，本申请实施例中将液压装置600设置在作业区域M内，从而使液压装置600远离操控区域N内的操控人员，进而保证了操控人员的安全。此处需要说明的是，液压装置600远离操控区域N时，操控区域N位于液压装置600的液压油泄露所能波及到的范围之外，如此，即使液压装置600的液压油泄露，也不会对操控区域N内的操控人员造成伤害。

可选地，液压装置600可以包括液压泵、液压油箱、控制阀等构件，通过液压泵使液压油箱内的液压油可以沿液压管线流动，以将液压油输送至液压输出元件，以此驱动液压输出元件输出动力。其中，液压管线包括第一液压管线a和第二液压管线(图中未示出)，第一液压管线a用于连接切割装置400，第二液压管线用于连接混砂装置200。

本申请实施例中，切割装置400可以包括切割头，在切割过程中，切割头需要进行各种动作，以调节切割头的方位，以及使切割头能够相对于工件锁紧，以保证切割精度。

如此，一些实施例中的切割装置400可以包括固定支架和设置于固定支架的切割头，且切割头相对于固定支架可旋转。在装配时，将液压输出元件安装至固定支架，并使液压输出元件的输出端与切割头连接，从而可以驱动切割头相对于固定支架旋转，以调节切割头的方位。

可选地，液压输出元件可以是液压马达，在液压泵的作用下，液压油经由第一液压管线a输送至液压马达，驱动液压马达旋转，从而通过液压马达驱动切割头相对于固定支架旋转。

当然，液压输出元件还可以是液压缸，在液压泵的作用下，液压油经由第一液压管线a输送至液压缸，驱动液压缸伸缩，从而通过液压缸驱动切割头相对于固定支架旋转。

另外，当固定支架可以变形时，还可以通过液压输出元件驱动固定支架变形，以使固定支架与工件相对固定。

考虑到切割装置400在吊装装置700的驱动作用下可以产生移动，为了防止切割装置400移动过程中第一液压管线a承受牵引力而损坏，本申请实施例中将第一液压管线a绕设在滚筒上，如此，随着滚筒的旋转，第一液压管线a可以卷绕或释放，从而可以适应切割装置400的移动，保证了第一液压管线a不会损坏。

考虑到混砂装置200需要进行翻转，可以将混砂装置200可转动地设置在基架上；为了驱动混砂装置200翻转，可以在基架上设置驱动机构，且驱动机构的输出端与混砂装置200连接，以驱动混砂装置200旋转。

可选地，驱动机构可以选用液压缸，在液压泵的作用下，液压油经由第二液压管线输送至液压缸，驱动液压缸伸缩，从而通过液压缸驱动混砂装置200相对于基架旋转，以使混砂更加均匀。

基于上述设置，通过液压装置600可以分别驱动切割装置400以及混砂装置200产生相应的运动，从而可以满足对应的作业需求。

为了实现对切割设备中各装置的运行情况进行检测，以及控制各装置运行，本申请实施例中，动力装置100、混砂装置200、空压装置300、吊装装置700及切割装置400与操控系统500之间分别通过线缆电连接，从而可以在各装置与操控系统500之间传输相应的信号或指令。

其中，动力装置100与操控系统500之间可以通过第一线缆b电连接。可选地，可以在动力装置100上设置多个传感器元件，通过多个传感器元件可以检测动力装置100各方面的运行信息，其中包括：压力、转速、温度等参数，并通过第一线缆b将检测到的各方面的运行信息发送至操控系统500，用于操控人员的信息监测；同时，操控人员操作发出的指令也可以通过第一线缆b传递至动力装置100的执行器件，从而控制执行器件做出相应的动作，以实现对动力装置100的控制。

例如，动力装置100的转速过高时，操控人员可以发出降低转速的控制指令，从而可以降低动力装置100的转速。当然，其他控制过程及原理均可参考对于转速的控制。

混砂装置200与操控系统500之间可以通过第二线缆c电连接。可选地，可以在混砂装置200上设置多个传感器元件，通过多个传感器元件可以检测混砂装置200各方面的运行信息，其中包括：压力、温度、流量等参数，并通过第二线缆c将检测到的各方面的运行信息发送至操控系统500，用于操控人员的信息监测；同时，操控人员操作发出的指令也可以通过第二线缆c传递至混砂装置200的执行器件，从而控制执行器件做出相应的动作，以实现对混砂装置200的控制。

例如，为了增加磨料混合液的流量，操控人员可以发出提高混砂装置200运行速度的控制指令，从而可以提高混砂装置200运行速度，进而可以增加磨料混合液的输出流量。当然，其他控制过程及原理均可参考对于转速的控制。

空压装置300与操控系统500之间可以通过第三线缆d电连接。可选地，可以在空压装置300上设置多个传感器元件，通过多个传感器元件可以检测空压装置300各方面的运行信息，其中包括：压力、转速、温度、流量等参数，并通过第三线缆d将检测到的各方面的运行信息发送至操控系统500，用于操控人员的信息监测；同时，操控人员操作发出的指令也可以通过第三线缆d传递至空压装置300的执行器件，从而控制执行器件做出相应的动作，以实现对空压装置300的控制。

例如，为了增加压缩气体流量，操控人员可以发出提高空压装置300运行功率的控制指令，从而可以提高空压装置300的运行功率，进而可以增加压缩气体的流量。当然，其他控制过程及原理均可参考对于转速的控制。

吊装装置700与操控系统500之间可以通过第四线缆e电连接。可选地，可以在吊装装置700上设置多个传感器元件，通过多个传感器元件可以检测吊装装置700各方面的运行信息，其中包括：压力、转速等参数，并通过第四线缆e将检测到的各方面的运行信息发送至操控系统500，用于操控人员的信息监测；同时，操控人员操作发出的指令也可以通过第四线缆e传递至吊装装置700的执行器件，从而控制执行器件做出相应的动作，以实现对吊装装置700的控制。

例如，为了加快切割装置400的移动速度，操控人员可以发出增大吊装装置700运行功率的控制指令，从而可以提高吊装装置700的功率，进而可以加快切割装置400的移动速度。当然，其他控制过程及原理均可参考对于转速的控制。

切割装置400与操控系统500之间可以通过第五线缆f电连接。可选地，可以在切割装置400上设置多个传感器元件，通过多个传感器元件可以检测切割装置400各方面的运行信息，其中包括：位置、移动速度等参数，并通过第五线缆f将检测到的各方面的运行信息发送至操控系统500，用于操控人员的信息监测；同时，操控人员操作发出的指令也可以通过第五线缆f传递至切割装置400的执行器件，从而控制执行器件做出相应的动作，以实现对切割装置400的控制。

例如，为了加快切割装置400的切割速度，操控人员可以发出增大切割速度的控制指令，从而可以提高切割装置400的功率，进而可以加快切割装置400的切割速度。当然，其他控制过程及原理均可参考对于转速的控制。

考虑到切割装置400在吊装装置700的驱动作用下可以产生移动，为了防止切割装置400移动过程中第五线缆f承受牵引力而损坏，本申请实施例中将第五线缆f绕设在滚筒上，如此，随着滚筒的旋转，第五线缆f可以卷绕或释放，从而可以适应切割装置400的移动，保证了第五线缆f不会损坏。

除上述方式之外，液压装置600与操控系统500之间可以通过第六线缆g电连接。可选地，可以在液压装置600上设置多个传感器元件，通过多个传感器元件可以检测液压装置600各方面的运行信息，其中包括：压力、温度、流量速度等参数，并通过第六线缆g将检测到的各方面的运行信息发送至操控系统500，用于操控人员的信息监测；同时，操控人员操作发出的指令也可以通过第六线缆g传递至液压装置600的执行器件，从而控制执行器件做出相应的动作，以实现对液压装置600的控制。

例如，为了增大液压油流量，操控人员可以发出增大液压泵功率的控制指令，从而可以提高液压泵的功率，进而可以增加液压油的流量。当然，其他控制过程及原理均可参考对于转速的控制。

基于上述设置，可以通过各线缆实现各装置与操控系统500之间信号和指令的传输，既实现对各装置的检测，又实现了对各装置的远程控制，使得作业过程中，操控人员无需到各个装置处进行作业，远离高压源，既保证了操控人员的安全，又提高了作业效率。

为了传输压缩气体，一些实施例中，空压装置300与切割装置400通过第一气路管线h连接。基于此，可以将空压装置300产生的压缩气体经由第一气路管线h传输至切割装置400，从而可以在切割装置400的切割区域(即，切割头的喷嘴处)形成气帘，以通过气帘阻隔外界环境对高速喷射的磨料混合液造成影响。

考虑到切割装置400在吊装装置700的驱动作用下可以产生移动，为了防止切割装置400移动过程中第一气路管线h承受牵引力而损坏，本申请实施例中将第一气路管线h绕设在滚筒上，如此，随着滚筒的旋转，第一气路管线h可以卷绕或释放，从而可以适应切割装置400的移动，保证了第一气路管线h不会损坏。

一些实施例中，空压装置300还可以与动力装置100连接，且两者之间通过第二气路管线i连接。基于此，可以将空压装置300产生的压缩气体经由第二气路管线i输送至动力装置100，以用于控制动力装置100的执行元件(如，气缸等)动作。此处需要说明的是，当动力装置100的执行元件为电动或其他控制形式时，还可以取消第二气路管线i的设置。

另一些实施例中，空压装置300还可以与混砂装置200连接，且两者之间通过第三气路管线j连接。基于此，可以将空压装置300产生的压缩气体经由第三气路管线j输送至混砂装置200，以用于控制混砂装置200的执行元件(如，气缸等)动作。此处需要说明的是，当混砂装置200的执行元件为电动或其他控制形式时，还可以取消第三气路管线j的设置。

基于上述设置，可以通过各气路管线的设置，可以使空压装置300产生的压缩气体对应传输至各装置，以满足实际需求。

为了将磨料混合液传输至切割装置400，本申请实施例中，动力装置100与混砂装置200之间，以及混砂装置200与切割装置400之间分别通过液体管线k连接。基于此，可以通过第一液体管线将动力装置100输出的高压液体传输至混砂装置200，经过混砂装置200时高压液体与磨料混合形成磨料混合液，磨料混合溶液经由第二液体管线输送至切割装置400，并由切割装置400中切割头的喷嘴高速喷射，从而实现对工件的切割。

考虑到切割装置400在吊装装置700的驱动作用下可以产生移动，为了防止切割装置400移动过程中第二液体管线承受牵引力而损坏，本申请实施例中将第二液体管线绕设在滚筒上，如此，随着滚筒的旋转，第二液体管线可以卷绕或释放，从而可以适应切割装置400的移动，保证了第二液体管线不会损坏。

基于上述设置，通过各液体管线k可以将磨料混合液传输至切割装置400，以实现切割作业。

为了检测切割装置400的状态，如，位置信息等，切割设备还可以包括探测器，该探测器设置在切割装置400上，且探测器与操控系统500连接。基于此，通过探测器检测到的切割装置400的状态信息，可以传输至操控系统500，以使操控人员获知切割装置400的工况。

其中，探测器可以包括水压传感器、深度传感器、位置传感器中的至少一种。基于此，可以使切割装置400应用与水下作业，从而检测切割装置400下放的水深、承受的水压以及在水下的具体位置。

基于上述设置，可以对切割装置400的状态进行实时检测，以便于了解切割装置400的运行情况。

基于上述切割设备，本申请实施例还公开了一种切割方法，该切割方法可以应用于上述切割设备。

所公开的切割方法包括：

通过吊装装置700吊装切割装置400，使切割装置400位于待切割位置；

向混砂装置200中加砂，并使混砂装置200切换至切割状态；

启动动力装置100，通过动力装置100逐渐对液体进行加压，将加压后形成的压力液体传输至混砂装置200，使压力液体与磨料在混砂装置200中混合，将混合后形成的磨料混合液传输至切割装置400，通过切割装置400将磨料混合液高速射向待切割件；

使切割装置400按预设轨迹移动，以切割待切割件。

可以理解的是，本申请实施例中，通过吊装装置700可以驱动切割装置400进行移动，以调节切割装置400的位置，从而适应不同的待切割位置。在启动切割作业之前，将混砂装置200切换至切割状态，从而使磨砂混合液不会对混砂装置200造成较大的冲击作用，在一定程度上可以提高混砂装置200的使用寿命。

另外，通过动力装置100逐渐对液体进行加压，使液体的压力逐渐升高，从而避免了大幅度的突变而导致混砂装置200等部件受到冲击而损伤。

通过上述切割方法，可以在保证各装置不受损伤的情况下，实现对待切割件的切割作业，从而保证了切割作业的顺利进行。

本申请实施例中的切割作业步骤具体如下：

1、针对切割设备的各部分进行布局，并固定。

2、管线连接。

3、通讯测试。

4、连接外部水源。

5、对各装置依次进行测试：

1)对空压装置300的各项功能、动作的手动操作、远程操控进行测试，以确保正常；

2)对动力装置100的各项功能、动作的手动操作、远程操控进行测试，以确保正常；

3)对混砂装置200的各项功能、动作的手动操作、远程操控进行测试，以确保正常；

4)对液压装置600的各项功能、动作的手动操作、远程操控进行测试，以确保正常；

5)对吊装装置700的各项功能、动作的手动操作、远程操控进行测试，以确保正常；

6)对切割装置400的各项功能、动作的手动操作、远程操控进行测试，以确保正常。

6、将切割装置400吊放至待切割位置。

1)吊放切割装置400的过程中，需要配合旋转滚筒，以释放吊装绳索；

2)吊装绳索在下放过程中会带动一些滑轮转动，通过计算滑轮转动的圈数可以计算出吊装绳索下放的长度；

3)切割装置400上配备水压传感器，可以检测切割装置400下放的水深，若切割装置400在水下作业时，还可以通过水下传感器传回的水深参数和吊装绳索下放长度参数综合判断切割装置400的位置。

7、混砂装置200加砂。

8、再次检查各装置的通讯情况，以确保通讯正常。

9、将混砂装置200各阀门状态调整至切割状态。

10、启动动力装置100，通过提高高压柱塞泵转速将水压逐渐升至需要的工作压力。

11、定点切透监测。可以配置传感器监测是否切透待切割件。

12、切割装置400开始旋转，以切割待切割工件。

13、调整混砂装置200中的磨料比。

14、完成环切。

15、切割装置400停止旋转。

16、关掉混砂装置200的旁路针阀，持续打压一段时间。

17、通过降低高压柱塞泵的转速逐步降低系统压力，直至柱塞泵停止转动。

18、吊装装置700吊装切割装置400。

19、滚筒旋转，牵引吊装绳索，以提升切割装置400。

20、完成切割作业。

21、清洗切割设备。

基于上述设置，在进行第1步时，可以将动力装置100、混砂装置200、空压装置300、切割装置400、液压装置600、吊装装置700等作业部分布置在作业区域M，将操控系统500布置在操控区域N，并将作业区域M与操控区域N相互远离，以保障操控人员的人身安全。

在进行第2步时，可以按照预设的布局图连接液压管线、线缆、气路管线和液体管线k。

在进行第3步时，测试动力装置100、混砂装置200、空压装置300、切割装置400、吊装装置700、液压装置600等装置的通讯是否能够正常在操控系统500中接收，以便于作业过程中能够实时监控各装置以及对各装置的远程操控。

在进行第4步时，动力装置100配备水箱，作业过程中需要将外部水源持续不断地供入水箱，以保证配备水箱中水量充足。

在进行第5步时，若动力装置100和混砂装置200均为气动控制，空压装置300测试需要放在第一位；若动力装置100和空压装置300均为非气动控制时，可以无先后顺序要求。另外，在吊装装置700为液压控制时，液压装置600测试需要放在吊装装置700测试步骤的前面；若吊装装置700为非液压控制时，则无先后顺序要求。

在进行第8步时，整个切割作业过程均为高压作业，为了保证人员安全，优先采用远程操控，因此需要多次确保各装置通讯正常。

在进行第10步时，高压柱塞泵转速需要逐步提高，避免大幅度的突变，从而导致压力突变以造成切割设备损伤。

在进行第13步时，当切割油套管时，由于油套管多为偏心套管，随着套管整体厚度的变化，需要相应调整磨料混合液中磨料的含量，以保证切割效果。

在进行第14步时，可以在切割头上配置角度传感器，当切割头的角度传感器反馈的信息为切割头旋转角度大于一圈时，可以判断完成环切。

通过进行第16步，可以将管道内的磨料重洗干净，避免停机后磨料沉积而堵塞管道。

在进行第17步时，降压过程和升压过程类似，需要稳步进行，避免压力骤降。倘若压力骤降，混砂装置200的高压罐内的压力会短暂的形成高压源，将压力反向作用于系统前端。

在进行第21步时，当切割设备切割作业过程中使用海水作为水源时，切割作业完成后，需要使用淡水将切割设备冲洗一段时间，确保淡水将切割设备内的海水完全置换干净。

基于上述作业步骤，可以提高切割设备各部件的使用寿命和安全性。

综上所述，本申请实施例中，可以通过将作业区域M与操控区域N分离，且操控人员在作业过程中无需靠近各作业装置，不但增加了操控人员的安全性，还可以提高操控效率；另外，通过采用相应的切割作业步骤，可以提高切割设备中各零部件的使用寿命，保证切割设备正常运行。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种切割设备，其特征在于，包括：动力装置(100)、混砂装置(200)、空压装置(300)、切割装置(400)和操控系统(500)；

所述动力装置(100)、所述混砂装置(200)、所述空压装置(300)和所述切割装置(400)分别设置于作业区域(M)，且分别与所述操控系统(500)连接，所述操控系统(500)设置于操控区域(N)，所述操控区域(N)远离所述作业区域(M)设置，以使所述操控区域(N)位于所述作业区域(M)之外；

所述动力装置(100)与所述混砂装置(200)连接，以向所述混砂装置(200)输送压力液体，所述混砂装置(200)与所述切割装置(400)连接，以向所述切割装置(400)输送磨料混合液，所述空压装置(300)与所述切割装置(400)连接，以向所述切割装置(400)输送压缩气体，所述切割装置(400)的切割头设有气孔，且所述气孔设置在所述切割头的喷嘴周围，以在切割处周围形成气帘；

所述混砂装置(200)可转动地设置在基架上，所述基架上设有驱动机构，所述驱动机构的输出端与所述混砂装置(200)连接，以驱动所述混砂装置(200)旋转。

2.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于，所述切割设备还包括设置于所述作业区域(M)的吊装装置(700)，所述吊装装置(700)包括可旋转地滚筒和缠绕于滚筒的吊装绳索，所述吊装绳索的一端与所述切割装置(400)连接。

3.根据权利要求2所述的切割设备，其特征在于，所述切割设备还包括限位装置(800)，所述限位装置(800)包括鹅颈结构，所述鹅颈结构具有限位槽，所述吊装绳索位于所述限位槽中，且所述吊装绳索沿自身延伸方向相对于所述限位槽可移动。

4.根据权利要求2所述的切割设备，其特征在于，所述切割设备还包括设置于所述作业区域(M)的液压装置(600)，所述液压装置(600)与所述切割装置(400)及所述混砂装置(200)分别通过液压管线(a)连接，且与所述切割装置(400)连接的所述液压管线(a)绕设于所述滚筒。

5.根据权利要求2所述的切割设备，其特征在于，所述动力装置(100)、所述混砂装置(200)、所述空压装置(300)、所述吊装装置(700)及所述切割装置(400)与所述操控系统(500)之间分别通过线缆电连接，且与所述切割装置(400)连接的所述线缆绕设于所述滚筒。

6.根据权利要求2所述的切割设备，其特征在于，所述空压装置(300)与所述切割装置(400)通过第一气路管线(h)连接，且所述第一气路管线(h)绕设于所述滚筒；

和/或，所述空压装置(300)与所述动力装置(100)通过第二气路管线(i)连接；

和/或，所述空压装置(300)与所述混砂装置(200)通过第三气路管线(j)连接。

7.根据权利要求2所述的切割设备，其特征在于，所述动力装置(100)与所述混砂装置(200)之间，以及所述混砂装置(200)与所述切割装置(400)之间分别通过液体管线(k)连接，且与所述切割装置(400)连接的所述液体管线(k)绕设于所述滚筒。

8.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于，所述切割设备还包括探测器，所述探测器设置于所述切割装置(400)，且所述探测器与所述操控系统(500)电连接；其中：

所述探测器包括水压传感器、深度传感器、位置传感器中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于，所述切割装置(400)包括固定支架和设置于固定支架的切割头，所述切割头相对于所述固定支架可旋转。

10.一种切割方法，应用于权利要求1至9中任意一项所述的切割设备，其特征在于，所述切割设备包括动力装置(100)、混砂装置(200)、空压装置(300)、切割装置(400)、吊装装置(700)、和操控系统(500)，所述动力装置(100)与所述混砂装置(200)连接，所述混砂装置(200)与所述切割装置(400)连接，所述空压装置(300)与所述切割装置(400)连接，所述吊装装置(700)与所述切割装置(400)连接；

所述切割方法包括：

通过所述吊装装置(700)吊装所述切割装置(400)，使所述切割装置(400)位于待切割位置；

向所述混砂装置(200)中加砂，并使所述混砂装置(200)切换至切割状态；

启动所述动力装置(100)，通过所述动力装置(100)逐渐对液体进行加压，

将加压后形成的压力液体传输至所述混砂装置(200)，使压力液体与磨料在所述混砂装置(200)中混合，

将混合后形成的磨料混合液传输至所述切割装置(400)，

通过所述切割装置(400)将磨料混合液高速射向待切割件；

使所述切割装置(400)按预设轨迹移动，以切割所述待切割件。

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