CN114407136B - 水力切割设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种水力切割设备,属于水力切割技术领域。所公开的水力切割设备包括行走装置、第一悬臂、第二悬臂、切割装置、第一驱动机构和第二驱动机构,第一悬臂与行走装置转动连接,第二悬臂的第一端与第一悬臂转动连接,切割装置设于第二悬臂的第二端,且切割装置与第二悬臂活动连接,第一驱动机构与切割装置相连,以驱动切割装置运动,第二驱动机构与第二悬臂相连,第二驱动机构驱动第二悬臂转动。如此设置,第二悬臂和切割装置可跟随第一悬臂转动,使切割装置具有一定的活动范围,在此基础上,第二驱动机构能驱动第二悬臂转动,使第二悬臂带动切割装置转动,进一步扩大切割装置的活动范围,以使适应切割不同地势的待切割物。
Description
技术领域
本申请属于水力切割技术领域,具体涉及一种水力切割设备。
背景技术
许多工程中,需要利用水力切割设备对待切割物进行切割。待切割物以井口装置为例,井口装置发生井喷后,井喷中心温度会达到1200摄氏度以上,现场需要利用消防炮进行喷水,并使用水力切割设备切割井口装置。
而我国油田井场作业环境多样,有的井口装置位于地势复杂的山区、水体下、滩涂、湿地等区域内,即井口装置经常位于地面以下的区域或地势较高的区域,相关技术中,水力切割设备仅能对地面上的井口装置进行切割作业,对于地势较低或地势较高的井口装置无能为力。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种水力切割设备,能够解决相关技术中水力切割设备无法对地势较高或地势较低的待切割物进行切割的问题。
本申请实施例提供一种水力切割设备,包括:
行走装置和第一悬臂,所述第一悬臂与所述行走装置转动连接;
第二悬臂,所述第二悬臂的第一端与所述第一悬臂转动连接;
切割装置,所述切割装置设于所述第二悬臂的第二端,且所述切割装置与所述第二悬臂活动连接;
第一驱动机构,所述第一驱动机构与所述切割装置相连,以驱动所述切割装置运动;
第二驱动机构,所述第二驱动机构与所述第二悬臂相连,所述第二驱动机构驱动所述第二悬臂转动。
本申请实施例中,行走装置能够带动第一悬臂、第二悬臂和切割装置移动,使切割装置靠近待切割物,为后续切割做准备。而且,伴随第一悬臂的转动,第二悬臂和切割装置可跟随第一悬臂转动,使第二悬臂和切割装置具有一定的活动范围,在此基础上,第二驱动机构能够驱动第二悬臂相对第一悬臂转动,从而使第二悬臂的第二端带动切割装置转动,进一步扩大切割装置的活动范围,以使切割装置适应切割地势较高或地势较低的待切割物。
另外,第一驱动机构还能够驱动切割装置相对第二悬臂运动,进一步扩大切割装置的活动范围,增加切割装置的运动维度,从而令切割装置更好地适应切割位于不同地势的待切割物。
附图说明
图1是本申请实施例公开的水力切割设备的结构示意图;
图2是本申请实施例公开的适应切割地势较高的待切割物时水力切割设备的结构示意图;
图3是本申请实施例公开的适应切割地面上的待切割物时水力切割设备的结构示意图;
图4是本申请实施例公开的适应切割地势较低的待切割物时水力切割设备的结构示意图;
图5是本申请实施例公开的第一悬臂、第二悬臂和切割装置的结构示意图;
图6是本申请实施例公开的第二悬臂和切割装置的结构示意图;
图7是本申请实施例公开的切割装置的结构示意图;
图8是本申请实施例公开的切割装置的俯视图;
图9是本申请实施例公开的第一支撑架、第二支撑架和第二悬臂的连接示意图;
图10是本申请实施例公开的第二悬臂的结构示意图;
图11是本申请实施例公开的第二驱动机构与第二悬臂的连接示意图;
图12是本申请一实施例公开的第一螺纹套与安装座的配合示意图;
图13是本申请又一实施例公开的第一螺纹套与安装座的配合示意图;
图14是本申请再一实施例公开的第一螺纹套与安装座的配合示意图;
图15是本申请实施例公开的第一悬臂的结构示意图;
图16是本申请实施例公开的第一支撑架的结构示意图;
图17是本申请实施例公开的第二支撑架的结构示意图;
图18是本申请实施例公开的第一支撑架与主悬臂的连接示意图。
附图标记说明:
100-行走装置;
200-第一悬臂;
210-主悬臂;
220-第一支撑架;221-第二套筒;
230-第二支撑架;231-第二套杆;
240-第三驱动机构;241-第三旋转驱动件;242-第二丝杆;243-第二螺纹套;
250-销轴;
300-第二悬臂;310-安装座;311-条形孔;320-第一套筒;330-水平调节单元;
400-切割装置;410-活动臂架;411-第一套杆;420-第一喷嘴;430-第二喷嘴;440-输送管;
500-第一驱动机构;510-第一旋转驱动件;520-牵引带;530-转向轮;
600-第二驱动机构;610-第二旋转驱动件;620-第一丝杆;630-第一螺纹套;631-弧面;
700-待切割物;
A-第一轴线;B-第二轴线。
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提供的水力切割设备进行详细地说明。
请参考图1-图18,本申请公开的水力切割设备包括行走装置100、第一悬臂200、第二悬臂300、切割装置400、第一驱动机构500和第二驱动机构600。其中,行走装置100能够在平面内或空间内移动,行走装置100移动的过程中带动第一悬臂200、第二悬臂300、切割装置400、第一驱动机构500和第二驱动机构600均移动。
行走装置100与第一悬臂200转动连接,实际应用时,行走装置100可以采用起重机,起重机具有履带和动力机构,通过履带实现移动,利用动力机构驱动第一悬臂200转动。具体地,第一悬臂200的第一端与行走装置100可以通过销轴实现转动连接,也可以采用其它转动连接方式。
第二悬臂300的第一端与第一悬臂200转动连接,切割装置400设置在第二悬臂300的第二端。具体地,第二悬臂300的第一端与第一悬臂200的第二端也可以通过销轴实现转动连接,也可以采用其它转动连接方式。第二驱动机构600与第二悬臂300相连,第二驱动机构600驱动第二悬臂300转动。可选地,第二驱动机构600可以为伸缩缸,伸缩缸的一端可以为固定端,伸缩缸的另一端可以与第二悬臂300相铰接,伸缩缸伸缩时驱动第二悬臂300转动,当然,第二驱动机构600也可以采用其它结构。
这样一来,伴随第一悬臂200的转动,第二悬臂300和切割装置400可跟随第一悬臂200转动,使第二悬臂300和切割装置400具有一定的活动范围,但第一悬臂200的转动范围有限,使得切割装置400的活动范围也有限。在此基础上,第二驱动机构600能够驱动第二悬臂300相对第一悬臂200转动,从而使第二悬臂300的第二端带动切割装置400转动,进一步扩大切割装置400的活动范围,以使切割装置400适应切割地势较高或地势较低的待切割物700。
实际应用时,行走装置100在地面上移动,在需要切割地势较低的待切割物700的情况下,第一悬臂200相对行走装置100转动至较低位置的基础上,第二悬臂300相对第一悬臂200进一步转动至更低的位置,从而降低切割装置400的位置,以适应切割地势较低的待切割物700。在需要切割地势较高的待切割物700的情况下,第一悬臂200相对行走装置100转动至较高位置的基础上,第二悬臂300相对第一悬臂200进一步转动至更高的位置,从而抬高切割装置400的位置,以适应切割地势较高的待切割物700。
具体地,如图1所示,第一悬臂200与行走装置100绕第二轴线B转动连接,第二悬臂300的第一端与第一悬臂200绕第一轴线A转动连接,第一轴线A与第二轴线B可以相平行。行走装置100在平面内移动的情况下,第一轴线A和第二轴线B均可以平行于行走装置100的移动平面。
如此设置,在第一悬臂200和第二悬臂300转动的过程中,能够有效抬高或降低切割装置400的位置。
当然,在其它实施例中,第一轴线A可以与行走装置100的移动平面相交,只要依靠第一悬臂200的转动,能够抬高或降低第一悬臂200的位置即可,同样地,第二轴线B也可以与行走装置100的移动平面相交,只要通过第二悬臂300的转动,能够进一步抬高或降低切割装置400的位置即可。
在进一步的实施例中,切割装置400与第二悬臂300活动连接,而且,第一驱动机构500与切割装置400相连,从而驱动切割装置400运动。可选地,切割装置400与第二悬臂300之间可以转动连接,也可以滑动连接。
具体地,切割装置400与第二悬臂300转动连接的情况下,第一驱动机构500可以包括旋转动力源,旋转动力源的机壳可以设置在第二悬臂300上,旋转动力源的输出轴与切割装置400传动连接,通过旋转动力源,驱动切割装置400转动,当然,第一驱动机构500也可以采用其它结构,能够驱动切割装置400相对第二悬臂300转动即可。
切割装置400与第二悬臂300滑动连接的情况下,第一驱动机构500可以包括伸缩缸,伸缩缸的一端连接切割装置400,伸缩缸的另一端连接第二悬臂300,伸缩缸伸缩时驱动切割装置400移动,当然,第一驱动机构500也可以采用其它结构,能够驱动切割装置400移动即可。
如此设置,第一驱动机构500能够驱动切割装置400相对第二悬臂300运动,进一步扩大切割装置400的活动范围,增加切割装置400的运动维度,从而令切割装置400更好地适应切割位于不同地势的待切割物700。
在可选的实施例中,如图6所示,第一驱动机构500包括第一旋转驱动件510和牵引带520,第一旋转驱动件510设置于第二悬臂300,第一旋转驱动件510的输出轴连接牵引带520的第一端,这样一来,第一旋转驱动件510工作时,输出轴转动,从而将牵引带520缠绕在输出轴上,或者,将缠绕在输出轴上的牵引带520释放。而且,牵引带520的第二端与切割装置400相连,因此,第一旋转驱动件510通过缠绕至少部分牵引带520来驱动切割装置400移动。
如此设置,第一旋转驱动件510无需直接设置在第二悬臂300的第二端,通过牵引带520,能够使第一旋转驱动件510远离第二悬臂300的第二端,也就是远离切割装置400的高温切割环境,避免第一旋转驱动件510因处于高温切割环境而被损坏,保证安全性。
在可选的实施例中,第一旋转驱动件510的输出轴可以缠绕部分牵引带520,从而将切割装置400释放至较低的位置。具体地,在切割装置400自身的重力作用下,切割装置400在铅锤方向上的位置降低,从而更好地适应切割地势较低的待切割物700,避免第二悬臂300受地面限制而无法有效降低切割装置400的位置。
在可选的实施例中,第一旋转驱动件510可以缠绕整个牵引带520,此时牵引带520克服切割装置400的重力,从而将切割装置提升至较高的位置,以而适应切割地势较高的待切割物700。
总之,第一旋转驱动件510缠绕牵引带520的多少决定切割装置400的移动位置,如图6所示,切割装置400的移动行程为L。其中,第一旋转驱动件510可以为电机,可以为气动马达,也可以为其它能够产生旋转动力的驱动部件。
可选地,如图6所示,第一驱动机构500还包括转向轮530,转向轮530设置在第二悬臂300的第二端,转向轮530用于对牵引带520进行导向。第一旋转驱动件510与第二悬臂300的第一端之间的距离小于第一旋转驱动件510与第二悬臂300的第二端之间的距离,也就是说,第一旋转驱动件510较为靠近第二悬臂300的第一端,牵引带520的第二端穿过转向轮530,并与切割装置400相连。
如此设置,通过转向轮530,对牵引带520的牵引方向进行导向,以适应第一旋转驱动件510的设置位置,同时,减小牵引带520牵引切割装置400的过程中的阻力,提高传动效率。
在本实施例中,牵引带520包括钢丝绳和链条,转向轮530为链轮,钢丝绳的一端连接第一旋转驱动件510的输出轴,钢丝绳的另一端连接链条,链条与链轮传动啮合,且链条与切割装置400相连接。
如此设置,牵引带520采用钢丝绳和链条相结合的刚性结构,使得牵引带520适用于高温环境,避免牵引带520在高温环境下被损坏;而且,通过链条与链轮相配合的结构,保证准确的传动比,提高传动效率。
具体地,第一旋转驱动件510与第二悬臂300的第一端之间的距离,指的是第一旋转驱动件510的中心轴至第二悬臂300的第一端之间的距离;同样地,第一旋转驱动件510与第二悬臂300的第二端之间的距离,指的是第一旋转驱动件510的中心轴至第二悬臂300的第二端之间的距离。当然,第一旋转驱动件510可以直接设置在第二悬臂300的第一端。
如此设置,第一旋转驱动件510更为靠近第二悬臂的第一端,也就是更为远离第二悬臂300的第二端,进一步远离切割装置400的高温切割环境,避免第一旋转驱动件510因靠近高温切割环境而被损坏,进一步提升安全性能。
可选地,如图9-图14所示,第二驱动机构600包括第二旋转驱动件610、第一丝杆620和第一螺纹套630,第二旋转驱动件610的输出轴与第一丝杆620相连,第二旋转驱动件610工作时,第二旋转驱动件610的输出轴转动,进而驱动第一丝杆620转动,且第一螺纹套630与第一丝杆620螺纹配合。这样一来,第一丝杆620转动的过程中,第一螺纹套630能够沿第一丝杆620的轴向移动。
而且,第一悬臂200和第二悬臂300中的一者与第一螺纹套630相连,另一者设有第二旋转驱动件610。具体地,可以是第一悬臂200与第一螺纹套630相连,第二悬臂300设有第二旋转驱动件610,也可以是第二悬臂300与第一螺纹套630相连,第一悬臂200设有第二旋转驱动件610。在本实施例中,如图9所示,第二旋转驱动件610的机壳与第一悬臂200相连,第一螺纹套630与第二悬臂300活动连接,从而驱动第二悬臂300相对于第一悬臂200转动。
如此设置,第二驱动机构600采用丝杆的传动机构,传动效率高,传动精度高,传动更为平稳,实现第二悬臂300相对第一悬臂200平稳转动。
具体来说,第一螺纹套630沿第一丝杆620的轴向移动的过程中,第一螺纹套630推动第二悬臂300靠近或远离第一悬臂200,由于第二悬臂300与第一悬臂200转动连接,故第二悬臂300相对第一悬臂200转动一定角度,而第一丝杆620相对第一悬臂200的位置不变,以及第一丝杆620与第一悬臂200之间的角度不变,故第一丝杆620会相对第二悬臂300转动一定角度和移动一段距离,同样地,第一螺纹套630会相对第二悬臂300转动一定角度和移动一段距离。
其中,第二旋转驱动件610可以为电机,可以为气动马达,也可以为其它能够产生旋转动力的驱动部件。
在可选的实施例中,如图10所示,第一悬臂200和第二悬臂300中的一者设有安装座310,安装座310设有条形孔311,第一悬臂200与第二悬臂300绕第一轴线A转动连接,条形孔311的延伸方向与第一轴线A相垂直。具体地,在第一螺纹套630与第一悬臂200活动连接的情况下,安装座310设置于第一悬臂200;在第一螺纹套630与第二悬臂300活动连接的情况下,安装座310设置于第二悬臂300。
参考图9所示,第一丝杆620贯穿条形孔311,第一丝杆620可相对于条形孔311活动。其中,第一丝杆620相对于条形孔311活动,指的是第一丝杆620相对于条形孔311转动,同时,第一丝杆620沿条形孔311的延伸方向移动。第一螺纹套630设于安装座310背向第二旋转驱动件610的一侧,且第一螺纹套630与安装座310在第一丝杆620的轴向上限位接触,这样一来,才能避免第一丝杆620脱离安装座310的条形孔311。
在本实施例中,安装座310设于第二悬臂300,具体地,安装座310可以设置在第二悬臂300的第一端,第一螺纹套630位于安装座310背向第一悬臂200的一侧。由于第一丝杆620相对第二悬臂300转动,故第一螺纹套630与安装座310限位接触的位置也会发生变化。
如此设置,保证第一螺纹套630相对第二悬臂300既可转动又可移动的连接关系,使得第二旋转驱动件610工作时,能够驱动第二悬臂300相对第一悬臂200转动,避免第二悬臂300卡滞。
在本实施例中,如图11-图14所示,第一螺纹套630具有配合面,配合面与安装座310接触,且配合面为弧面631,弧面631向靠近安装座310的方向凸起。具体地,图13示出第一悬臂200的延伸方向与第二悬臂300的延伸方向一致时,第二驱动机构600与安装座310的连接示意图;图12和图14分别示出第一悬臂200的延伸方向与第二悬臂300的延伸方向相交时,第二驱动机构600与安装座310的连接示意图,由此可知,弧面631的不同位置与安装座310限位接触。
如此设置,利用弧面631,使第一螺纹套630相对安装座310转动的过程中阻力减小,保持稳定转动,同时,保持第一螺纹套630与安装座310持续限位接触。
在本申请的技术方案中,在切割装置400沿切割面移动的情况下,第二悬臂300的延伸方向平行于切割面,切割装置400的移动方向与第二悬臂300的延伸方向相垂直。其中,切割装置400对待切割物700切割完成后,待切割物700的切割位置形成切割面。
具体地,切割面可以为平面,在切割面为水平面的情况下,第二悬臂300沿水平方向延伸,切割装置400的移动方向可以为与第二悬臂300相垂直的水平方向,也可以为垂直于第二悬臂300的延伸方向的其它方向;在切割面为倾斜平面的情况下,即切割面与水平面相交,此时第二悬臂300也倾斜设置,第二悬臂300的延伸方向与水平面相交。当然,在其它实施例中,切割面也可以为其它形状的凹凸面,切割面的形状根据需要来进行切割。
在本实施例中,如图2-图4所示,切割面为水平面,在切割过程中,第二悬臂300沿水平方向延伸,切割装置400沿铅锤方向移动。当然,在其它实施例中,切割装置400也可以绕第二悬臂300转动,以切割出较为复杂的切割面。
如此设置,通过调节第二悬臂300的延伸方向和改变切割装置400的移动方向,最终切割出需要的切割面。
在可选的实施例中,水力切割设备还包括水平调节单元330。水平调节单元330包括两个位移传感器和控制元件,两个位移传感器均设于第二悬臂300,且沿第二悬臂300延伸的方向间隔设置,位移传感器用于检测所在位置沿铅锤方向上的高度信息,控制元件分别与两个位移传感器和第一旋转驱动件510通信连接。
具体地,两个位移传感器分别将检测到的高度信息传递给控制元件,控制元件根据该信息得到角度输出信号,并依据角度输出信号控制第一旋转驱动件510,在角度输出信号为零的情况下,说明两个位移传感器检测的高度信息相同,第二悬臂300处于水平延伸的状态,此时控制元件控制第二驱动机构600停止。
如此设置,依据水平调节单元330,使第二悬臂300持续保持水平延伸的状态,进而使切割装置400能够沿水平方向切割,对待切割物700的切割行程较短和切割面较小,有利于提高切割效率。
在本申请的技术方案中,如图15所示,第一悬臂200包括第一支撑架220、第二支撑架230和第三驱动机构240,第一支撑架220与行走装置100转动连接,第二支撑架230与第一支撑架220滑动连接,且第二支撑架230与第二悬臂300转动连接。
在本实施例中,如图1-图4所示,第一悬臂200还包括主悬臂210,第一支撑架220和第二支撑架230位于主悬臂210和第二悬臂300之间,主悬臂210的一端与行走装置100转动连接,主悬臂210的另一端与第一支撑架220相连接,从而实现第一支撑架220与行走装置100以间接方式转动连接。
具体地,主悬臂210的一端与行走装置100之间、第二支撑架230与第二悬臂300之间分别可以通过销轴连接,也可以通过其它方式实现转动连接;第一支撑架220与主悬臂210之间可以通过焊接等方式固定连接,在本实施例中,如图18所示,第一支撑架220与主悬臂210通过多个销轴250相连接,从而实现二者的相对固定。
而且,第一支撑架220和第二支撑架230的至少一者与第三驱动机构240相连,第三驱动机构240驱动第一支撑架220和第二支撑架230相互靠近或远离,从而使切割装置400沿平行于切割面的方向移动。
可选地,可以是第三驱动机构240与第一支撑架220相连,也可以是第三驱动机构240与第二支撑架230相连接,也可以是第一支撑架220和第二支撑架230均与第三驱动机构240相连。其中,第三驱动机构240可以是伸缩缸,伸缩缸的一端连接第一支撑架220,伸缩缸的另一端连接第二支撑架230,伸缩缸伸缩时驱动第一支撑架220和第二支撑架230相互靠近或远离。当然,第三驱动机构240也可以为其它的驱动结构。
可选地,如图8和图15所示,第一支撑架220和第二支撑架230的相对运动方向可以平行于切割面,此情况下,第一支撑架220和第二支撑架230相对移动的最大行程为M,即为切割装置400沿切割面移动的最大行程,也就是说,切割装置400沿平行于切割面的方向移动距离M,即可对待切割物700切割出完整的切割面;第一支撑架220和第二支撑架230的相对运动方向也可以与切割面相交,此情况下,在第一支撑架220和第二支撑架230相互靠近或远离的基础上,通过第二驱动机构600驱动第二悬臂300转动合适的角度,同样能够驱动切割装置400沿平行于切割面的方向移动。
如此设置,通过第三驱动机构240驱动第一支撑架220和第二支撑架230相互靠近或远离,进而实现切割装置400沿平行于切割面的方向移动,最终使切割装置400切割出完整的切割面。
在本实施例中,如图15-图17所示,第三驱动机构240包括第三旋转驱动件241、第二丝杆242和第二螺纹套243。第一支撑架220和第二支撑架230中的一者设有第三旋转驱动件241,另一者与第二螺纹套243相连,第三旋转驱动件241的输出轴与第二丝杆242相连,第三旋转驱动件241工作时,输出轴转动,进而驱动第二丝杆242转动,第二丝杆242的轴向与第一支撑架220和第二支撑架230的相对运动方向一致。
可选地,可以是第一支撑架220设有第三旋转驱动件241,第二支撑架230与第二螺纹套243相连;也可以是第二支撑架230设有第三旋转驱动件241,第一支撑架220与第二螺纹套243相连。总之,第二螺纹套243与第二丝杆242螺纹配合,第二螺纹套243随第二丝杆242转动的过程中,第二螺纹套243能够沿第二丝杆242的轴向移动,由于第二螺纹套243与第一支撑架220或第二支撑架230连接,故最终驱动第一支撑架220和第二支撑架230相互靠近或远离。
如此设置,第三驱动机构240采用丝杆的传动机构,传动效率高,传动精度高,传动更为平稳,实现第一支撑架220和第二支撑架230相对平稳滑动。
在本实施例中,第一支撑架220和第二支撑架230中的一者包括第二套筒221,另一者包括第二套杆231,第二套筒221和第二套杆231的延伸方向分别与第一支撑架220和第二支撑架230的相对运动方向一致,第二套杆231伸入第二套筒221内,且第二套杆231与第二套筒221滑动配合。
可选地,如图16和图17所示,可以是第一支撑架220包括第二套筒221,第二支撑架230包括第二套杆231;也可以是第一支撑架220包括第二套杆231,第二支撑架230包括第二套筒221。在具体实施例中,第二套筒221和第二套杆231的数量均为多个,且一一对应。
如此设置,通过第二套筒221和第二套杆231的配合,对第一支撑架220和第二支撑架230的相对滑动方向施加导向,避免第一支撑架220和第二支撑架230的相对运动方向发生偏差。
可选地,如图7-图8所示,切割装置400包括活动臂架410、第一喷嘴420和第二喷嘴430,活动臂架410与第二悬臂300滑动连接,第一喷嘴420和第二喷嘴430均设于活动臂架410,且第一喷嘴420的喷射方向与第二喷嘴430的喷射方向相交。具体地,活动臂架410与第二悬臂300之间可以通过滑动配合的滑轨和滑块实现滑动连接,也可以通过其它方式实现滑动连接。
在本实施例中,如图8所示,第一喷嘴420和第二喷嘴430之间设有对称面,第一喷嘴420和第二喷嘴430关于对称面对称设置。而且,第一喷嘴420的喷射方向和第二喷嘴430的喷射方向均平行于切割面。在切割过程中,切割装置400沿第一方向移动,第一方向平行于切割面,第一喷嘴420的喷射方向与第一方向之间、第二喷嘴430的喷射方向与第一方向之间的夹角可以为50°。
第一驱动机构500与活动臂架410相连,从而驱动活动臂架410移动。具体地,第一驱动机构500的牵引带520与活动臂架410相连,在第一旋转驱动件510工作时,牵引带520带动活动臂架410移动,第一喷嘴420和第二喷嘴430随活动臂架410移动。
如此设置,细化切割装置400的具体结构,而且,第一喷嘴420和第二喷嘴430共同配合,提高切割效率,保证切割出完整切割面的同时,缩短切割装置400在切割过程中的移动行程。
在进一步的实施例中,如图6所示,水力切割设备还包括输送管440,输送管440设于第二悬臂300,输送管440的延伸方向与第二悬臂300的延伸方向一致,输送管440的一端分别与第一喷嘴420和第二喷嘴430柔性连接,输送管440的另一端用于连接外部供液设备。具体地,输送管440与第一喷嘴420之间、输送管440与第二喷嘴430之间可以通过柔性管相连,使得输送管440不会受第一喷嘴420和第二喷嘴430移动的影响。其中,外部供液设备可以为压裂车。
如此设置,通过输送管440,将外部供液设备提供的喷射液输送至第一喷嘴420和第二喷嘴430处,以开展切割过程。
在本实施例中,切割装置400和第二悬臂300中的一者包括第一套筒320,另一者包括第一套杆411,第一套筒320和第一套杆411均沿切割装置400的移动方向延伸,第一套杆411伸入第一套筒320内,且第一套杆411与第一套筒320滑动配合。可选地,可以是切割装置400包括第一套筒320,第二悬臂300包括第一套杆411;如图7和图10所示,也可以是切割装置400包括第一套杆411,第二悬臂300包括第一套筒320。在具体实施例中,第一套筒320和第一套杆411的数量均为两个,且一一对应。
如此设置,通过第一套筒320和第一套杆411的配合,实现第二悬臂300和切割装置400的滑动连接,同时,对切割装置400的移动方向施加导向,避免切割装置400的移动方向发生偏差。
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 (8)
1.一种水力切割设备,其特征在于,包括:
行走装置(100)和第一悬臂(200),所述第一悬臂(200)与所述行走装置(100)转动连接;
第二悬臂(300),所述第二悬臂(300)的第一端与所述第一悬臂(200)转动连接;
切割装置(400),所述切割装置(400)设于所述第二悬臂(300)的第二端,且所述切割装置(400)与所述第二悬臂(300)活动连接;
第一驱动机构(500),所述第一驱动机构(500)与所述切割装置(400)相连,以驱动所述切割装置(400)沿垂直于所述第二悬臂(300)的延伸方向的方向移动,且所述切割装置(400)的移动方向与竖直面相平行;
第二驱动机构(600),所述第二驱动机构(600)与所述第二悬臂(300)相连,所述第二驱动机构(600)驱动所述第二悬臂(300)转动;
所述第二驱动机构(600)包括第二旋转驱动件(610)、第一丝杆(620)和第一螺纹套(630),所述第二旋转驱动件(610)的输出轴与所述第一丝杆(620)相连,以驱动所述第一丝杆(620)转动,所述第一螺纹套(630)与所述第一丝杆(620)螺纹配合,所述第一悬臂(200)和所述第二悬臂(300)中的一者与所述第一螺纹套(630)相连,另一者设有所述第二旋转驱动件(610),所述第一螺纹套(630)随所述第一丝杆(620)的转动而沿所述第一丝杆(620)的轴向移动,以驱动所述第二悬臂(300)相对于所述第一悬臂(200)转动;
所述第一悬臂(200)和所述第二悬臂(300)中的一者设有安装座(310),所述安装座(310)设有条形孔(311),所述第一悬臂(200)与所述第二悬臂(300)绕第一轴线(A)转动连接,所述条形孔(311)的延伸方向与所述第一轴线(A)相垂直,所述第一丝杆(620)贯穿所述条形孔(311),所述第一丝杆(620)可相对于所述条形孔(311)活动;
所述第一螺纹套(630)设于所述安装座(310)背向所述第二旋转驱动件(610)的一侧,且所述第一螺纹套(630)与所述安装座(310)在所述第一丝杆(620)的轴向上限位接触。
2.根据权利要求1所述的水力切割设备,其特征在于,所述第一驱动机构(500)包括第一旋转驱动件(510)和牵引带(520),其中:
所述第一旋转驱动件(510)设置于所述第二悬臂(300),所述第一旋转驱动件(510)的输出轴连接所述牵引带(520)的第一端,所述牵引带(520)的第二端与所述切割装置(400)相连,所述第一旋转驱动件(510)通过缠绕至少部分所述牵引带(520)以驱动所述切割装置(400)移动。
3.根据权利要求2所述的水力切割设备,其特征在于,所述第一驱动机构还包括转向轮(530),所述转向轮(530)设于所述第二悬臂(300)的第二端,所述第一旋转驱动件(510)与所述第二悬臂(300)的第一端之间的距离小于所述第一旋转驱动件(510)与所述第二悬臂(300)的第二端之间的距离,所述牵引带(520)的第二端穿过所述转向轮(530),并与所述切割装置(400)相连。
4.根据权利要求1所述的水力切割设备,其特征在于,所述第一螺纹套(630)具有配合面,所述配合面与所述安装座(310)接触,且所述配合面为弧面(631),所述弧面(631)向靠近所述安装座(310)的方向凸起。
5.根据权利要求1所述的水力切割设备,其特征在于,在所述切割装置(400)沿切割面移动的情况下,所述第二悬臂(300)的延伸方向平行于所述切割面,所述切割装置(400)的移动方向与所述第二悬臂(300)的延伸方向相垂直。
6.根据权利要求1所述的水力切割设备,其特征在于,所述第一悬臂(200)包括第一支撑架(220)、第二支撑架(230)和第三驱动机构(240),其中:
所述第一支撑架(220)与所述行走装置(100)转动连接,所述第二支撑架(230)与所述第一支撑架(220)滑动连接,且所述第二支撑架(230)与所述第二悬臂(300)转动连接;
所述第一支撑架(220)和所述第二支撑架(230)的至少一者与所述第三驱动机构(240)相连,所述第三驱动机构(240)驱动所述第一支撑架(220)和所述第二支撑架(230)相互靠近或远离。
7.根据权利要求6所述的水力切割设备,其特征在于,所述第三驱动机构(240)包括第三旋转驱动件(241)、第二丝杆(242)和第二螺纹套(243),其中:
所述第一支撑架(220)和所述第二支撑架(230)中的一者设有所述第三旋转驱动件(241),另一者与所述第二螺纹套(243)相连,所述第三旋转驱动件(241)的输出轴与所述第二丝杆(242)相连,以驱动所述第二丝杆(242)转动,所述第二丝杆(242)的轴向与所述第一支撑架(220)和所述第二支撑架(230)的相对运动方向一致;
所述第二螺纹套(243)与所述第二丝杆(242)螺纹配合,所述第二螺纹套(243)随所述第二丝杆(242)的转动而沿所述第二丝杆(242)的轴向移动。
8.根据权利要求1所述的水力切割设备,其特征在于,所述切割装置(400)包括活动臂架(410)、第一喷嘴(420)和第二喷嘴(430),其中:
所述活动臂架(410)与所述第二悬臂(300)滑动连接,所述第一喷嘴(420)和所述第二喷嘴(430)均设于所述活动臂架(410),且所述第一喷嘴(420)的喷射方向与所述第二喷嘴(430)的喷射方向相交;
所述第一驱动机构(500)与所述活动臂架(410)相连,以驱动所述活动臂架(410)移动。
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