CN114850544A - 一种水下管内钻铣切割装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水下管内钻铣切割装置及其使用方法，装置包括切削装置、回转装置和固定装置，固定装置由支撑液压缸、支撑短臂、上下法兰、主结构钢管组成，回转装置由外齿轮回转支承及与其咬合的驱动齿轮、减速机和液压马达、圆形工作平台组成；切削装置有两套相同的机构，由驱动马达、立铣头、铣刀、进给液压缸、滑轨组成。两套切削装置呈180°对立安装在回转工作平台上。固定装置下法兰与回转支承外圈相连接；切削装置通过工作平台与回转支承内圈相连接；回转装置回转驱动马达连接减速机固定在回转工作平台上，驱动齿轮与减速机相连并与回转支承外圈齿轮咬合。本发明具有结构简单、自主灵活、效率高、适应性强等特点。

Description

一种水下管内钻铣切割装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及钢桩水下的内切割的切削技术领域，具体而言，尤其涉及一种水下管内钻铣切割装置及其使用方法。

背景技术

在海洋工程施工及围堰工程施工中，常需要在水下对钢管切割，目前该领域切割技术有高压水切割、金刚石绳锯切割、水下电氧弧切割、坡口机切割、最新技术的激光切割。高压水切割和水下激光切割设备都过于高昂，一般中小企业无法承受高昂的设备费用；水下电氧弧切割属于破坏性切割，仅仅保证切断且必须由潜水员操作；坡口机切割属于环形旋转内切割，其缺点是在进行垂向钢桩切割时，切断时容易夹刀且无法进行垫板而进行预防；金刚石绳锯切割为外切割，在桩外有干涉结构时无法进行设备安装。

因此，综上所述，有必要提供一种新型钻铣内切割设备以解决现有技术的不足。本发明一种新型的钻铣内切割设备，对于壁厚35mm以内钢桩切割有较好优势，这种新型设备成本低廉，一般企业都可采购或加工，对于垂向桩切割可在割缝内插垫板，避免夹刀等问题，不仅解决传统机械切削机构的问题，还保证在切削中有足够的强度和精准的定位，同时为水下切割作业多一种选择。

发明内容

根据上述提出的高压水切割和水下激光切割设备都过于高昂，一般中小企业无法承受高昂的设备费用；水下电氧弧切割属于破坏性切割，仅仅保证切断且必须由潜水员操作；坡口机切割属于环形旋转内切割，其缺点是在进行垂向钢桩切割时，切断时容易夹刀且无法进行垫板而进行预防；金刚石绳锯切割为外切割，在桩外有干涉结构时无法进行设备安装的技术问题，而提供一种水下管内钻铣切割装置及其使用方法。本发明主要通过将钻铣切割设备放入钢管管内，启动用液压支撑臂将设备固定在设计切割位置，启动铣刀驱动马达使铣刀进行高速旋转，后启动进给液压缸推动切削系统从管内壁向外沿径向进给切削钻孔，直到将管壁钻透，再启动回转机构驱动马达带动铣刀回转切削，将管壁切断。本发明工作时启动切削装置动力头带动铣刀快速旋转，完成后进给液压缸推动切削动力头进行对被切割钢桩的钻孔，钻透钢桩后启动圆形回转工作平台上固定的回转驱动液压马达带动驱动齿轮旋转，由于驱动齿轮与固定在固定装置上的回转支承外圈齿轮咬合，从而带动固定在回转支承内圈上的圆形回转工作平台旋转，从而带动铣刀沿被切割钢桩的圆周进行切削，基于是对向双刀进行切削作业时，回转装置只需旋转180°即完成钢桩切割作业。

本发明采用的技术手段如下：

一种水下管内钻铣切割装置，置于内部泥已掏空的被切割钢管内，包括：固定装置以及安装在固定装置下方的切削装置和回转装置，所述固定装置用于将整个切割装置紧固在被切割钢管内壁，所述回转装置用于实现所述切削装置的圆周转动，所述切削装置用于钻透被切割钢管的管壁，并在所述回转装置的驱动下实现对被切割钢管管壁的圆周切割。

进一步地，所述固定装置包括主结构钢管、支撑液压缸和紧固机构，所述支撑液压缸置于主结构钢管内部，所述主结构钢管的上下两端分别焊接有上法兰和下法兰，所述上法兰顶面与支撑液压缸的底座法兰相连，所述下法兰底面与外齿轮回转支承的回转支承外圈相连，外齿轮回转支承的回转支承内圈连接有回转工作平台，所述切削装置和回转装置均固定在回转工作平台上，且所述回转装置与回转支承外圈转动连接，并通过回转支承外圈驱动回转工作平台转动，从而带动切削装置进行旋转，所述固定装置与回转工作平台呈旋转连接；所述回转工作平台呈圆形，其中心与外齿轮回转支承的旋转轴心同轴；

所述主结构钢管连接有多个紧固机构，多个紧固机构均与支撑液压缸相连，由支撑液压缸驱动，用于实现整个切割装置紧固在被切割钢管内壁。

进一步地，所述上法兰底面在主结构钢管外壁焊接有至少两个在圆周方向上均匀分布的上双耳眼板，所述下法兰顶面在主结构钢管外壁焊接有至少两个在圆周方向上均匀分布的下双耳眼板，多个下双耳眼板分别位于多个上双耳眼板的正下方，置于同一竖向方向上的上双耳眼板和下双耳眼板构成一组，每组上下双耳眼板共同连接有一个紧固机构，多个紧固机构由与其连接的支撑液压缸驱动，将整个切割装置紧固在被切割钢管内壁。

进一步地，所述紧固机构包括通过支撑液压缸的伸缩控制的支撑短臂、撑杆和连接臂，每个上双耳眼板和每个下双耳眼板各连接一个支撑短臂，同组上下双耳眼板连接的两个支撑短臂平行设置，且两个支撑短臂的另一端共同连接有一个撑杆，同组的两个支撑短臂、撑杆与主结构钢管间形成平行四边形；

每个下支撑短臂内侧均加装有连接臂，所述主结构钢管的圆周管壁上均匀开设有多个槽口，所述连接臂穿过主结构钢管的槽口与支撑液压缸的伸缩杆连接，所述支撑液压缸的伸缸动作带动连接臂，从而顶推下支撑短臂进行从动并带动上支撑短臂和撑杆运动，当整个切割装置放置在被切割钢管内时，多组上下支撑短臂在支撑液压缸带动下紧固在钢桩内部，撑杆贴紧钢管内壁。

进一步地，所述上双耳眼板设有四个，呈90°对称分布；所述下双耳眼板设有四个，呈90°对称分布；所述主结构钢管的管壁上每隔90°开设槽口。

进一步地，所述回转装置包括与外齿轮回转支承咬合的驱动齿轮、减速机和回转驱动马达，所述回转驱动马达与减速机相连，所述减速机固定在回转工作平台上，且转轴穿过回转工作平台上开孔与驱动齿轮键连接，所述驱动齿轮与回转支承外圈齿咬合，所述回转驱动马达通过减速机带动驱动齿轮旋转，从而带动回转工作平台进行转动。

进一步地，所述切削装置至少设有一套，包括动力头、铣刀、进给液压缸和滑轨，动力头包括驱动马达和立铣头，所述驱动马达与立铣头垂向相连，所述夹具与立铣头水平向相连，所述铣刀由夹具夹紧并沿回转工作平台径向指向被切割钢管管壁，所述立铣头与滑轨滑动连接，所述滑轨固定在回转工作平台上，所述进给液压缸一端固定在回转工作平台上，另一端连接立铣头，所述进给液压缸的伸缸动作推动立铣头整体沿着滑轨进给。

进一步地，所述切削装置设有两套，以回转工作平台轴心呈180°对向布置；所述回转装置位置与切削装置所在轴线呈90°夹角安装。

本发明还提供了一种水下管内钻铣切割装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一、使用时，吊机吊整个切割装置放至需要切割的被切割钢管内，到达设计切割位置后，启动支撑液压缸推动连接臂，从而带动支撑短臂使得撑杆8贴紧被切割钢管内壁，将整个切割装置紧固在被切割钢管内；

步骤二、启动驱动马达，通过立铣头带动铣刀高速旋转，完成后启动进给液压缸推动铣刀整体沿滑轨向被切割钢管进给，铣刀高速旋转同时进给，从而在被切割钢管管壁上钻孔，钻透被切割钢管管壁后，启动回转驱动马达通过减速机带动驱动齿轮旋转，从而带动回转工作平台进行转动；在回转工作平台上固定两套切削装置，两套切削装置随回转工作平台同时旋转，由于两套切削装置相对反向布置，回转工作平台转动180°即可完成被切割钢管切割；对于大直径被切割钢管，回转工作平台空间较大，可根据实际空间布置四套切削装置，回转工作平台只需要转动90°即可完成被切割钢管切割，效率进一步提升。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的水下管内钻铣切割装置及其使用方法，具有结构简单、自主灵活、效率高、适应性强等特点。

2、本发明提供的水下管内钻铣切割装置及其使用方法，对于壁厚35mm以内钢桩切割有较好优势，这种新型设备成本低廉，一般企业都可采购或加工，对于垂向桩切割可在割缝内插垫板，避免夹刀等问题，不仅解决传统机械切削机构的问题，还保证在切削中有足够的强度和精准的定位，同时为水下切割作业多一种选择。

综上，应用本发明的技术方案能够解决现有技术中的高压水切割和水下激光切割设备都过于高昂，一般中小企业无法承受高昂的设备费用；水下电氧弧切割属于破坏性切割，仅仅保证切断且必须由潜水员操作；坡口机切割属于环形旋转内切割，其缺点是在进行垂向钢桩切割时，切断时容易夹刀且无法进行垫板而进行预防；金刚石绳锯切割为外切割，在桩外有干涉结构时无法进行设备安装的问题。

基于上述理由本发明可在钢桩水下的内切割的切削等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明钻铣切割装置的剖面图(90°剖面拼图)，剖面图中左侧和右侧图形互为垂直方向剖面。

图2为本发明回转工作平台布置图。

图3为本发明图1中A-A视角结构图。

图中：1、主结构钢管；2、上法兰；3、下法兰；4、双耳眼板；5、支撑液压缸；6、底座法兰；7、支撑短臂；8、撑杆；9、连接臂；10、回转支承外圈；11、回转支承内圈；12、回转工作平台；13、驱动齿轮；14、减速机；15、回转驱动马达；16、驱动马达；17、立铣头；18、夹具；19、铣刀；20、滑轨；21、进给液压缸；22、被切割钢管。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图所示，本发明提供了一种水下管内钻铣切割装置，置于内部泥已掏空的被切割钢管22内，包括：固定装置以及安装在固定装置下方的切削装置和回转装置，所述固定装置用于将整个切割装置紧固在被切割钢管22内壁，所述回转装置用于实现所述切削装置的圆周转动，所述切削装置用于钻透被切割钢管22的管壁，并在所述回转装置的驱动下实现对被切割钢管22管壁的圆周切割。

作为优选的实施方式，所述固定装置包括主结构钢管1、支撑液压缸5和紧固机构，所述支撑液压缸5置于主结构钢管1内部腔室中(支撑液压缸5的伸缩杆朝下)，所述主结构钢管1的上下两端分别焊接有上法兰2和下法兰3，所述上法兰2顶面与支撑液压缸5的底座法兰6相连，所述下法兰3底面与外齿轮回转支承的回转支承外圈10相连，外齿轮回转支承的回转支承内圈11连接有回转工作平台12，所述切削装置和回转装置均固定在回转工作平台12上，且所述回转装置与回转支承外圈10转动连接，并通过回转支承外圈10驱动回转工作平台12转动，从而带动切削装置进行旋转，所述固定装置与回转工作平台12呈旋转连接；所述回转工作平台12呈圆形，其中心与外齿轮回转支承的旋转轴心同轴；

所述主结构钢管1外壁连接有多个紧固机构，多个紧固机构均与支撑液压缸5相连，由支撑液压缸5驱动，用于实现整个装置紧固在被切割钢管22内壁。

作为优选的实施方式，所述上法兰2底面在主结构钢管1外壁焊接有至少两个在圆周方向上均匀分布的上双耳眼板，所述下法兰3顶面在主结构钢管1外壁焊接有至少两个在圆周方向上均匀分布的下双耳眼板，多个下双耳眼板分别位于多个上双耳眼板的正下方，置于同一竖向方向上的上双耳眼板和下双耳眼板构成一组，每组上下双耳眼板共同连接有一个紧固机构，多个紧固机构由与其连接的支撑液压缸5驱动，将整个装置紧固在被切割钢管22内壁。

作为优选的实施方式，所述紧固机构包括通过支撑液压缸5的伸缩控制的支撑短臂7、撑杆8和连接臂9，每个上双耳眼板和每个下双耳眼板各连接一个支撑短臂7，同组上下双耳眼板连接的两个支撑短臂7平行设置，且两个支撑短臂7的另一端共同连接有一个撑杆8，同组的两个支撑短臂7、撑杆8与主结构钢管1间形成平行四边形；

每个下支撑短臂内侧均加装有连接臂9，所述主结构钢管1的圆周管壁上均匀开设有多个槽口，所述连接臂9穿过主结构钢管1的槽口与支撑液压缸5的伸缩杆连接，所述支撑液压缸5的伸缸动作带动连接臂9，从而顶推下支撑短臂进行从动并带动上支撑短臂和撑杆8运动，当整个切割装置放置在被切割钢管22内时，多组上下支撑短臂在支撑液压缸5带动下紧固在钢桩内部，撑杆8贴紧钢管内壁。

作为优选的实施方式，所述上双耳眼板设有四个，呈90°对称分布；所述下双耳眼板设有四个，呈90°对称分布；所述主结构钢管1的管壁上每隔90°开设槽口。

作为优选的实施方式，所述回转装置包括与外齿轮回转支承咬合的驱动齿轮13、减速机14和回转驱动马达15，所述回转驱动马达15与减速机14相连，所述减速机14固定在回转工作平台12上，且转轴穿过回转工作平台12上开孔与驱动齿轮13键连接，所述驱动齿轮13与回转支承外圈10齿咬合，所述回转驱动马达15通过减速机14带动驱动齿轮13旋转，从而带动回转工作平台12进行转动。

作为优选的实施方式，所述切削装置至少设有一套，包括动力头、铣刀19、进给液压缸21和滑轨20，动力头包括驱动马达16和立铣头17，所述驱动马达16与立铣头17垂向相连，所述夹具18与立铣头17水平向相连，所述铣刀19由夹具18夹紧并沿回转工作平台12径向指向被切割钢管22管壁，所述立铣头17与滑轨20滑动连接，所述滑轨20固定在回转工作平台12上，所述进给液压缸21一端固定在回转工作平台12上，另一端连接立铣头17，所述进给液压缸21的伸缸动作推动立铣头17整体沿着滑轨20进给。

作为优选的实施方式，所述切削装置设有两套，以回转工作平台12轴心呈180°对向布置；所述回转装置位置与切削装置所在轴线呈90°夹角安装。

本发明还提供了一种水下管内钻铣切割装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一、使用时，吊机吊整个切割装置放至需要切割的被切割钢管22内，到达设计切割位置后，启动支撑液压缸5推动连接臂9，从而带动支撑短臂使得撑杆8贴紧被切割钢管22内壁，将整个切割装置紧固在被切割钢管22内；

步骤二、启动驱动马达16，通过立铣头17带动铣刀19高速旋转，完成后启动进给液压缸21推动铣刀19整体沿滑轨20向被切割钢管22进给，铣刀19高速旋转同时进给，从而在被切割钢管22管壁上钻孔，钻透被切割钢管22管壁后，启动回转驱动马达15通过减速机14带动驱动齿轮13旋转，从而带动回转工作平台12进行转动；在回转工作平台12上固定两套切削装置，两套切削装置随回转工作平台12同时旋转，由于两套切削装置相对反向布置，回转工作平台12转动180°即可完成被切割钢管22切割；对于大直径被切割钢管22，回转工作平台12空间较大，可根据实际空间布置四套切削装置，回转工作平台12只需要转动90°即可完成被切割钢管22切割，效率进一步提升。

实施例1

如图1-3所示，一种水下管内钻铣切割装置，由上、下两层组成，上层为固定装置，下层为切削装置和回转装置。固定装置由支撑液压缸5、通过支撑液压缸的伸缩控制的支撑短臂7、上下法兰、底座法兰6和主结构钢管1等主要部件组成，固定装置由一根无缝钢管作为主结构(该钢管为固定支撑液压缸和支撑短臂且与上下法兰一体的结构)，钢管上每隔90°开槽口，主结构钢管1内置支撑液压缸5，钢管上下两端分别焊接上法兰2和下法兰3，上法兰2顶面与支撑液压缸5底座法兰6相连，下法兰3底面与回转支承外圈10相连，上法兰2底面、下法兰3顶面在钢管外分别焊接四个呈90°对称分布的双耳眼板4，上方四个双耳眼板与下方四个双耳眼板呈竖向一一对应设置，上下对应的双耳眼板构成一组，且分别连接(铰接)一个定位支撑短臂7，同组内的上下支撑短臂7平行设置且二者另一端共同连接(铰接)一个撑杆8，撑杆8和同组两个支撑短臂的连接与主结构钢管1间形成平行四边形(若以主结构钢管为机架，则两个支撑短臂7、撑杆8和主结构钢管可构成平行四杆机构)，下支撑短臂内侧加装有连接臂9(下支撑短臂与连接臂9的一端铰接)，连接臂9穿过主结构钢管开槽与支撑液压缸5的伸缩杆连接(铰接)，支撑液压缸5伸缸动作会带动连接臂9从而顶推下支撑短臂7进行从动并带动上支撑短臂和撑杆8运动，当设备放置被切割钢管22(被切割钢桩)内时，四组上下支撑短臂7在支撑液压缸5带动下紧固在钢桩内部，撑杆8贴紧钢管内壁。

本实施方式中，主结构钢管1的下法兰3与外齿轮回转支承的回转支承外圈10齿轮连接，外齿轮回转支承的回转支承内圈11与圆形回转工作平台12连接(圆形回转工作平台12与回转支承锚固)，外齿轮回转支承旋转轴心与回转工作平台12的中心同轴。

本实施方式中，回转工作平台上12布置有2套相同结构的切削装置，1套回转装置。2套切削装置以圆形回转工作平台12轴心呈180°对向布置(两套切削装置呈180°对立安装在回转工作平台上)，切削装置通过回转工作平台与回转支承内圈相连接，切削装置铣刀19沿回转工作平台径向指向被切割钢桩，回转装置位置与切削装置所在轴线呈90°夹角安装。

本实施方式中，回转装置由外齿轮回转支承、与外齿轮回转支承咬合的驱动齿轮13、减速机14、回转驱动马达15、与外齿轮回转支承锚固的圆形回转工作平台12组成，回转驱动马达15(回转驱动液压马达)用螺栓与减速机14相固定，减速机14用螺栓固定在回转工作平台12上且轴穿过平台上开孔与驱动齿轮13键连接，驱动齿轮13与回转支承外圈10齿轮咬合。由于回转支承外圈10与固定装置下法兰3相连，回转支承内圈11与回转工作平台12相连接，从而固定装置与回转工作平台呈旋转连接。由于回转支承外圈10固定在固定装置上，回转支承外圈10与驱动齿轮13齿咬合，启动回转驱动马达15通过减速机14带动驱动齿轮13旋转，从而带动回转工作平台12进行转动。

本实施方式中，切削装置有两套相同的机构，由包含驱动马达16和立铣头17的动力头、夹具18、铣刀19(钻铣刀)、滑轨20、进给液压缸21组成，动力头可以在滑轨20上进行线性滑动，动力由固定在滑轨两侧的进给液压缸21提供。具体地，驱动马达16通过螺栓与立铣头17垂向相连，夹具18与立铣头17水平向相连，铣刀19由夹具18夹紧，立铣头17固定在滑轨20上并与滑轨20滑动连接，滑轨20固定在回转工作平台12上，进给液压缸21一端固定在回转工作平台12上另一端连接立铣头17，进给液压缸21伸缸推动立铣头17整体带着铣刀19沿着滑轨20进给。

本发明的使用方法为：使用时，吊机吊整个设备放至需要切割的钢管桩内(被切割钢管22内泥已经被掏空)，到达设计切割位置后，启动支撑液压缸5推动连接臂9，从而带动支撑短臂7使得撑杆8贴紧钢管桩内壁，将设备整体紧固。启动驱动马达16(两组同时启动)，通过立铣头17带动铣刀19高速旋转，完成后启动进给液压缸21(两组同时启动)推动铣刀整体沿滑轨20向钢管桩进给，铣刀19高速旋转同时进给从而在钢管桩管壁上钻孔，钻透钢管桩管壁后，启动回转驱动马达15通过减速机14带动驱动齿轮13旋转，从而带动回转工作平台12进行转动。固定在回转工作平台12上的两套切削装置同时旋转，由于是两套切削装置相对反向布置，回转工作平台转动180°即可完成钢管桩切割。本设备成机是针对φ1100mm钢桩设备，对于大直径钢管桩，回转工作平台空间较大，可根据实际空间布置四套切削装置，回转工作平台只需要转动90°即可完成钢管桩切割，效率进一步提升。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种水下管内钻铣切割装置，其特征在于，置于内部泥已掏空的被切割钢管(22)内，包括：固定装置以及安装在固定装置下方的切削装置和回转装置，所述固定装置用于将整个切割装置紧固在被切割钢管(22)内壁，所述回转装置用于实现所述切削装置的圆周转动，所述切削装置用于钻透被切割钢管(22)的管壁，并在所述回转装置的驱动下实现对被切割钢管(22)管壁的圆周切割。

2.根据权利要求1所述的水下管内钻铣切割装置，其特征在于，所述固定装置包括主结构钢管(1)、支撑液压缸(5)和紧固机构，所述支撑液压缸(5)置于主结构钢管(1)内部，所述主结构钢管(1)的上下两端分别焊接有上法兰(2)和下法兰(3)，所述上法兰(2)顶面与支撑液压缸(5)的底座法兰(6)相连，所述下法兰(3)底面与外齿轮回转支承的回转支承外圈(10)相连，外齿轮回转支承的回转支承内圈(11)连接有回转工作平台(12)，所述切削装置和回转装置均固定在回转工作平台(12)上，且所述回转装置与回转支承外圈(10)转动连接，并通过回转支承外圈(10)驱动回转工作平台(12)转动，从而带动切削装置进行旋转，所述固定装置与回转工作平台(12)呈旋转连接；所述回转工作平台(12)呈圆形，其中心与外齿轮回转支承的旋转轴心同轴；

所述主结构钢管(1)连接有多个紧固机构，多个紧固机构均与支撑液压缸(5)相连，由支撑液压缸(5)驱动，用于实现整个切割装置紧固在被切割钢管(22)内壁。

3.根据权利要求2所述的水下管内钻铣切割装置，其特征在于，所述上法兰(2)底面在主结构钢管(1)外壁焊接有至少两个在圆周方向上均匀分布的上双耳眼板，所述下法兰(3)顶面在主结构钢管(1)外壁焊接有至少两个在圆周方向上均匀分布的下双耳眼板，多个下双耳眼板分别位于多个上双耳眼板的正下方，置于同一竖向方向上的上双耳眼板和下双耳眼板构成一组，每组上下双耳眼板共同连接有一个紧固机构，多个紧固机构由与其连接的支撑液压缸(5)驱动，将整个切割装置紧固在被切割钢管(22)内壁。

4.根据权利要求3所述的水下管内钻铣切割装置，其特征在于，所述紧固机构包括通过支撑液压缸(5)的伸缩控制的支撑短臂(7)、撑杆(8)和连接臂(9)，每个上双耳眼板和每个下双耳眼板各连接一个支撑短臂(7)，同组上下双耳眼板连接的两个支撑短臂(7)平行设置，且两个支撑短臂(7)的另一端共同连接有一个撑杆(8)，同组的两个支撑短臂(7)、撑杆(8)与主结构钢管(1)间形成平行四边形；

每个下支撑短臂内侧均加装有连接臂(9)，所述主结构钢管(1)的圆周管壁上均匀开设有多个槽口，所述连接臂(9)穿过主结构钢管(1)的槽口与支撑液压缸(5)的伸缩杆连接，所述支撑液压缸(5)的伸缸动作带动连接臂(9)，从而顶推下支撑短臂进行从动并带动上支撑短臂和撑杆(8)运动，当整个切割装置放置在被切割钢管(22)内时，多组上下支撑短臂在支撑液压缸(5)带动下紧固在钢桩内部，撑杆(8)贴紧钢管内壁。

5.根据权利要求3或4所述的水下管内钻铣切割装置，其特征在于，所述上双耳眼板设有四个，呈90°对称分布；所述下双耳眼板设有四个，呈90°对称分布；所述主结构钢管(1)的管壁上每隔90°开设槽口。

6.根据权利要求2所述的水下管内钻铣切割装置，其特征在于，所述回转装置包括与外齿轮回转支承咬合的驱动齿轮(13)、减速机(14)和回转驱动马达(15)，所述回转驱动马达(15)与减速机(14)相连，所述减速机(14)固定在回转工作平台(12)上，且转轴穿过回转工作平台(12)上开孔与驱动齿轮(13)键连接，所述驱动齿轮(13)与回转支承外圈(10)齿咬合，所述回转驱动马达(15)通过减速机(14)带动驱动齿轮(13)旋转，从而带动回转工作平台(12)进行转动。

7.根据权利要求2所述的水下管内钻铣切割装置，其特征在于，所述切削装置至少设有一套，包括动力头、铣刀(19)、进给液压缸(21)和滑轨(20)，动力头包括驱动马达(16)和立铣头(17)，所述驱动马达(16)与立铣头(17)垂向相连，所述夹具(18)与立铣头(17)水平向相连，所述铣刀(19)由夹具(18)夹紧并沿回转工作平台(12)径向指向被切割钢管(22)管壁，所述立铣头(17)与滑轨(20)滑动连接，所述滑轨(20)固定在回转工作平台(12)上，所述进给液压缸(21)一端固定在回转工作平台(12)上，另一端连接立铣头(17)，所述进给液压缸(21)的伸缸动作推动立铣头(17)整体沿着滑轨(20)进给。

8.根据权利要求7所述的水下管内钻铣切割装置，其特征在于，所述切削装置设有两套，以回转工作平台(12)轴心呈180°对向布置；所述回转装置位置与切削装置所在轴线呈90°夹角安装。

9.一种如权利要求1-8任意一项权利要求所述的水下管内钻铣切割装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、使用时，吊机吊整个切割装置放至需要切割的被切割钢管(22)内，到达设计切割位置后，启动支撑液压缸(5)推动连接臂(9)，从而带动支撑短臂使得撑杆(8)贴紧被切割钢管(22)内壁，将整个切割装置紧固在被切割钢管(22)内；

步骤二、启动驱动马达(16)，通过立铣头(17)带动铣刀(19)高速旋转，完成后启动进给液压缸(21)推动铣刀(19)整体沿滑轨(20)向被切割钢管(22)进给，铣刀(19)高速旋转同时进给，从而在被切割钢管(22)管壁上钻孔，钻透被切割钢管(22)管壁后，启动回转驱动马达(15)通过减速机(14)带动驱动齿轮(13)旋转，从而带动回转工作平台(12)进行转动；在回转工作平台(12)上固定两套切削装置，两套切削装置随回转工作平台(12)同时旋转，由于两套切削装置相对反向布置，回转工作平台(12)转动180°即可完成被切割钢管(22)切割；对于大直径被切割钢管(22)，回转工作平台(12)空间较大，可根据实际空间布置四套切削装置，回转工作平台(12)只需要转动90°即可完成被切割钢管(22)切割，效率进一步提升。

Images