CN114790739B - 一种升降埋入式桩管切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升降埋入式桩管切割装置，涉及机械制造技术领域，包括支撑组件、夹持组件、升降组件、挖掘组件、切割组件，支撑组件用于支撑整个装置，夹持组件用于桩管的夹持与松开，升降组件用于控制挖掘组件升降，挖掘组件用于挖一定高度的土坑，切割组件用于桩管的切割。本发明可以在切割桩管的过程中直接将桩管埋入土中。

Description

一种升降埋入式桩管切割装置

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，特别涉及一种升降埋入式桩管切割装置。

背景技术

海上弃置物切割处理工程中，废弃的平台妨碍海洋主导功能使用的应全部拆除，在领海以内海域进行全部拆除的平台，其残留海底的桩腿等应当切割至海底表面4米以下；然而，对于灌注水泥的实心桩管，以及海上永久报废的油气井（通常有表层套管+水泥环+隔水套管/导管+水泥倒堆体），通常采用国外技术装备切割，或者营造泥下适宜的作业空间，再由潜水作业去完成切割；上述两种方法作业成本较高，泥下潜水切割作业风险大。

为了解决现有技术中存在的缺点，公开号为CN107775392B的中国发明公布了一种升降埋入式桩管切割装置，该装置虽然可以减少材料之间的冲撞伤害，但是不能实现在切割同时将桩管埋入的功能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种升降埋入式桩管切割装置，包括支撑组件、升降组件、切割组件，支撑组件固定安装在地面上，升降组件固定安装在支撑组件上，切割组件安装在升降组件上。

支撑组件包括框架，框架上固定安装有圆柱管，框架上固定安装有支撑部，圆柱管上滑动安装有升降管，升降管上固定安装有挖掘部壳体。

切割组件包括切割环体，切割环体转动安装在挖掘部壳体上，挖掘部壳体上固定安装有切割电机，切割电机的输出轴上固定安装有切割小齿轮，切割环体上固定安装有切割大齿轮，切割大齿轮与切割小齿轮形成齿轮配合，切割环体上固定安装有切割气缸，切割气缸的伸缩杆上固定安装有切割齿条，切割环体上转动安装有切割刀，切割刀上固定安装有切刀齿轮，切刀齿轮与切割齿条形成齿轮齿条配合。

进一步的，切割环体上端和下端均设有切割环滚珠，上端的切割环滚珠与升降管接触，下端的切割环滚珠与挖掘部壳体接触。

进一步的，升降组件包括升降电机，升降电机固定安装在圆柱管上，升降电机的输出轴上固定安装有升降齿轮，升降管的侧面设有齿条，升降齿轮与升降管形成齿轮齿条配合，挖掘部壳体上固定安装有出泥管，出泥管滑动安装在圆柱管上。

进一步的，升降组件还包括收缩环板，收缩环板上具有多个环节，收缩环板的上端固定安装在圆柱管上，收缩环板的下端固定安装在挖掘部壳体上。

进一步的，还包括挖掘组件，挖掘组件包括刀片圈，刀片圈转动安装在挖掘部壳体上，刀片圈上固定安装有挖掘刀片，挖掘部壳体上固定安装有挖掘电机，挖掘电机的输出轴上固定安装有挖掘小齿轮，刀片圈上固定安装有挖掘大齿轮，挖掘大齿轮与挖掘小齿轮形成齿轮配合。

进一步的，还包括夹持组件，夹持组件包括底架，底架固定安装在圆柱管上，圆柱管上固定安装有铰座，铰座上滑动安装有齿条销，齿条销上固定安装有下夹板，下夹板上固定安装有下橡胶垫，铰座上固定安装有夹持电机，夹持电机的输出轴上固定安装有夹持齿轮，夹持齿轮与齿条销形成齿轮齿条配合。

进一步的，底架上转动安装有主支持架，主支持架上转动安装有副支持架，主支持架和副支持架上均设有小滑块，小滑块在底架上的滑槽内滑动，主支持架上固定安装有上夹板，上夹板上固定安装有上橡胶垫，副支持架上转动安装有夹持气缸，夹持气缸的伸缩杆的前端与主支持架转动连接。

进一步的，框架上固定安装有吊环。

进一步的，支撑部包括支撑脚，支撑脚固定安装在框架上，支撑脚上铰接有固定盘。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明设置升降组件和挖掘组件，可以在切割桩管的同时完成埋入工作；（2）本发明设置夹持组件，可以在到达土坑深度前将桩管夹紧，达到深度后再释放；（3）本发明设置支撑组件，可以适应多种工况的地面。

附图说明

图1为本发明整体示意图。

图2为本发明内部结构示意图。

图3为本发明支撑组件示意图。

图4为本发明夹持组件示意图。

图5为本发明夹持组件局部示意图。

图6为本发明升降组件示意图。

图7为本发明升降组件内部示意图。

图8为本发明挖掘组件底部示意图。

图9为本发明挖掘组件内部示意图。

图10为本发明挖掘组件局部示意图。

图11为本发明切割组件示意图。

图12为本发明切割组件局部示意图。

附图标号：1-支撑组件；2-夹持组件；3-升降组件；4-挖掘组件；5-切割组件；101-吊环；102-框架；103-圆柱管；104-支撑脚；105-固定盘；201-底架；202-铰座；203-齿条销；204-下夹板；205-下橡胶垫；206-夹持电机；207-夹持齿轮；208-主支持架；209-副支持架；210-上夹板；211-上橡胶垫；212-夹持气缸；301-收缩环板；302-挖掘部壳体；303-升降电机；304-升降齿轮；305-升降管；306-出泥管；401-刀片圈；402-挖掘刀片；403-挖掘电机；404-挖掘小齿轮；405-挖掘大齿轮；406-刀片圈滚珠；501-切割环体；502-切割环滚珠；503-切割电机；504-切割小齿轮；505-切割大齿轮；506-切割气缸；507-切割齿条；508-切刀齿轮；509-切割刀。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例：如图1-图12所示的一种升降埋入式桩管切割装置，包括支撑组件1、夹持组件2、升降组件3、挖掘组件4、切割组件5，支撑组件1固定安装在地面上，夹持组件2固定安装在支撑组件1上，升降组件3固定安装在支撑组件1上，挖掘组件4固定安装在升降组件3上，切割组件5固定安装在挖掘组件4上。

支撑组件1包括框架102，框架102上固定安装有吊环101，吊环101用于连接浮吊，将整个装置吊起。

框架102上固定安装有圆柱管103，框架102上固定安装有支撑部，支撑部用于装置在各种地形的支撑。

支撑部包括支撑脚104，支撑脚104固定安装在框架102上，支撑脚104上铰接有固定盘105，固定盘105在支撑脚104上自由转动，用于适应凹凸不平的地面。

夹持组件2包括底架201，底架201固定安装在圆柱管103上，圆柱管103上固定安装有铰座202，铰座202上滑动安装有齿条销203，齿条销203上固定安装有下夹板204，下夹板204上固定安装有下橡胶垫205，铰座202上固定安装有夹持电机206，夹持电机206的输出轴上固定安装有夹持齿轮207，夹持齿轮207与齿条销203形成齿轮齿条配合，夹持电机206启动带动夹持齿轮207转动，夹持齿轮207转动带动齿条销203在铰座202上滑动，齿条销203滑动带动下夹板204直线移动，下夹板204直线移动带动下橡胶垫205一起直线运动，对桩管下部进行夹紧。

底架201上转动安装有主支持架208，主支持架208上转动安装有副支持架209，主支持架208和副支持架209上均设有小滑块，小滑块在底架201上的滑槽内滑动，主支持架208上固定安装有上夹板210，上夹板210上固定安装有上橡胶垫211，副支持架209上转动安装有夹持气缸212，夹持气缸212的伸缩杆的前端与主支持架208转动连接，夹持气缸212工作，改变主支持架208与副支持架209之间的角度，上夹板210对桩管的上部进行夹紧。

升降组件3包括升降电机303，升降电机303固定安装在圆柱管103上，升降电机303的输出轴上固定安装有升降齿轮304，圆柱管103上滑动安装有升降管305，升降管305的侧面设有齿条，升降齿轮304与升降管305形成齿轮齿条配合，升降管305上固定安装有挖掘部壳体302，挖掘部壳体302上固定安装有出泥管306，出泥管306滑动安装在圆柱管103上，升降电机303启动，带动升降齿轮304转动，升降齿轮304转动带动升降管305在圆柱管103上滑动，升降管305上下滑动带动挖掘部壳体302上下滑动，挖掘部壳体302上下滑动带动出泥管306在圆柱管103上滑动，升降管305向下移动，带动挖掘组件4向下移动进行挖掘，出泥管306用于将泥水倒入上方排出。

升降组件3还包括收缩环板301，收缩环板301上具有多个环节，收缩环板301的上端固定安装在圆柱管103上，收缩环板301的下端固定安装在挖掘部壳体302上。收缩环板301将整个升降组件3包裹起来，对内部机构起到防护作用，同时可以适应长度变化。

挖掘组件4包括刀片圈401，刀片圈401转动安装在挖掘部壳体302上，刀片圈401上固定安装有挖掘刀片402，挖掘部壳体302上固定安装有挖掘电机403，挖掘电机403的输出轴上固定安装有挖掘小齿轮404，刀片圈401上固定安装有挖掘大齿轮405，挖掘大齿轮405与挖掘小齿轮404形成齿轮配合。挖掘电机403启动带动挖掘小齿轮404转动，挖掘小齿轮404转动带动挖掘大齿轮405转动，挖掘大齿轮405转动带动刀片圈401转动，刀片圈401转动带动挖掘刀片402转动，挖掘刀片402旋转对地下泥土进行挖取。

挖掘刀片402形状为弧面，带有刀刃水泵叶片状。挖掘刀片402工作时可以将泥水卷入挖掘部壳体302内并引入至出泥管306中方便排出。

挖掘部壳体302上设有刀片圈滚珠406，刀片圈滚珠406与刀片圈401表面接触。刀片圈滚珠406可以使刀片圈401在挖掘部壳体302上转动更加灵活。

切割组件5包括切割环体501，切割环体501转动安装在挖掘部壳体302上，挖掘部壳体302上固定安装有切割电机503，切割电机503的输出轴上固定安装有切割小齿轮504，切割环体501上固定安装有切割大齿轮505，切割大齿轮505与切割小齿轮504形成齿轮配合，切割环体501上固定安装有切割气缸506，切割气缸506的伸缩杆上固定安装有切割齿条507，切割环体501上转动安装有切割刀509，切割刀509上固定安装有切刀齿轮508，切刀齿轮508与切割齿条507形成齿轮齿条配合，切割电机503启动带动切割小齿轮504转动，切割小齿轮504转动带动切割大齿轮505转动，切割大齿轮505转动带动切割环体501转动，切割气缸506工作，带动切割齿条507前后伸缩，切割齿条507移动带动切刀齿轮508转动，切刀齿轮508转动带动切割刀509转动，切割刀509转动切换展开与收叠状态，收叠状态方便桩管的上下移动，展开状态可以进行切割，同时切割环体501的转动带动切割刀509转动，进行旋转切割的工作。

切割环体501上端和下端均设有切割环滚珠502，上端的切割环滚珠502与升降管305接触，下端的切割环滚珠502与挖掘部壳体302接触，切割环滚珠502可以使切割环体501在升降管305与挖掘部壳体302之间的转动更加灵活。

工作原理：装置工作时首先通过挖掘组件4对地面进行挖坑工作，挖掘组件4工作同时，升降组件3工作带动挖掘组件4逐步向下移动，增加挖坑的深度，夹持组件2上固定夹紧有桩管，夹持组件2松开时可以使桩管下降至土坑的深度，桩管埋入土坑后，切割组件5工作，将固定长度的应该埋入地下的桩管切割下来，结束工作。

Claims (5)

1.一种升降埋入式桩管切割装置，包括支撑组件（1）、升降组件（3）、切割组件（5），支撑组件（1）固定安装在地面上，升降组件（3）固定安装在支撑组件（1）上，切割组件（5）安装在升降组件（3）上，其特征在于：

支撑组件（1）包括框架（102），框架（102）上固定安装有圆柱管（103），框架（102）上固定安装有支撑部，圆柱管（103）上滑动安装有升降管（305），升降管（305）上固定安装有挖掘部壳体（302）；

切割组件（5）包括切割环体（501），切割环体（501）转动安装在挖掘部壳体（302）上，挖掘部壳体（302）上固定安装有切割电机（503），切割电机（503）的输出轴上固定安装有切割小齿轮（504），切割环体（501）上固定安装有切割大齿轮（505），切割大齿轮（505）与切割小齿轮（504）形成齿轮配合，切割环体（501）上固定安装有切割气缸（506），切割气缸（506）的伸缩杆上固定安装有切割齿条（507），切割环体（501）上转动安装有切割刀（509），切割刀（509）上固定安装有切刀齿轮（508），切刀齿轮（508）与切割齿条（507）形成齿轮齿条配合；

升降组件（3）包括升降电机（303），升降电机（303）固定安装在圆柱管（103）上，升降电机（303）的输出轴上固定安装有升降齿轮（304），升降管（305）的侧面设有齿条，升降齿轮（304）与升降管（305）形成齿轮齿条配合，挖掘部壳体（302）上固定安装有出泥管（306），出泥管（306）滑动安装在圆柱管（103）上；

升降组件（3）还包括收缩环板（301），收缩环板（301）上具有多个环节，收缩环板（301）的上端固定安装在圆柱管（103）上，收缩环板（301）的下端固定安装在挖掘部壳体（302）上；

还包括挖掘组件（4），挖掘组件（4）包括刀片圈（401），刀片圈（401）转动安装在挖掘部壳体（302）上，刀片圈（401）上固定安装有挖掘刀片（402），挖掘部壳体（302）上固定安装有挖掘电机（403），挖掘电机（403）的输出轴上固定安装有挖掘小齿轮（404），刀片圈（401）上固定安装有挖掘大齿轮（405），挖掘大齿轮（405）与挖掘小齿轮（404）形成齿轮配合；

还包括夹持组件（2），夹持组件（2）包括底架（201），底架（201）固定安装在圆柱管（103）上，圆柱管（103）上固定安装有铰座（202），铰座（202）上滑动安装有齿条销（203），齿条销（203）上固定安装有下夹板（204），下夹板（204）上固定安装有下橡胶垫（205），铰座（202）上固定安装有夹持电机（206），夹持电机（206）的输出轴上固定安装有夹持齿轮（207），夹持齿轮（207）与齿条销（203）形成齿轮齿条配合。

2.根据权利要求1所述的一种升降埋入式桩管切割装置，其特征在于：切割环体（501）上端和下端均设有切割环滚珠（502），上端的切割环滚珠（502）与升降管（305）接触，下端的切割环滚珠（502）与挖掘部壳体（302）接触。

3.根据权利要求2所述的一种升降埋入式桩管切割装置，其特征在于：底架（201）上转动安装有主支持架（208），主支持架（208）上转动安装有副支持架（209），主支持架（208）和副支持架（209）上均设有小滑块，小滑块在底架（201）上的滑槽内滑动，主支持架（208）上固定安装有上夹板（210），上夹板（210）上固定安装有上橡胶垫（211），副支持架（209）上转动安装有夹持气缸（212），夹持气缸（212）的伸缩杆的前端与主支持架（208）转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种升降埋入式桩管切割装置，其特征在于：框架（102）上固定安装有吊环（101）。

5.根据权利要求1所述的一种升降埋入式桩管切割装置，其特征在于：支撑部包括支撑脚（104），支撑脚（104）固定安装在框架（102）上，支撑脚（104）上铰接有固定盘（105）。

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