CN207900341U - 外卡式管道切割坡口设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种管道切割设备，具体涉及一种外卡式管道切割坡口设备，提出的外卡式管道切割坡口设备具有两半式管道卡环，两半式管道卡环的一端铰接为一体；两半式管道卡环上固定有与其同轴设置的大齿圈，大齿圈与旋转机构输出端的齿轮相啮合；两半式管道卡环的一侧设置与其连接为一体的限位罩；大齿圈与限位罩分别设置在两半式管道卡环的两侧；两半式管道卡环上设置有用于对待切割管子进行定心的定心机构；外卡式管道切割坡口设备还设置有切割机构；所述的切割机构为对称设置的两套；切割机构上设置有用以使切割机构与待切割管子实时接触的浮动结构。本实用新型减少了切割后管口存在错边、偏斜等缺陷，提高了管道铺设的效率。

Description

外卡式管道切割坡口设备

技术领域

本实用新型涉及一种管道切割设备，具体涉及一种外卡式管道切割坡口设备，应用于石油、天然气、化工等行业的管道安装工程上。

背景技术

随着石油、天然气、化工行业的发展，管道铺设的施工技术越来越高，但仍存在些许因焊接缺陷需返工的焊口，需采用管道切割坡口设备重新进行切割坡口，而现有的管口坡口设备无法在此工况使用，需采用外卡式管道切割坡口设备；而现有的外卡式管道切割坡口设备主要通过螺纹来实现设备与待切割设备的同心要求，其同心精度太低；同时没有随动结构，若待切割管子椭圆，则无法切割或切割后坡口不均匀，从而使切割后的管口存在错边、偏斜等缺陷，为后续对口、焊接造成困难，降低管道铺设的效率。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提出一种外卡式管道切割坡口设备。

本实用新型为完成上述目的采用如下技术方案：

一种外卡式管道切割坡口设备，所述的外卡式管道切割坡口设备具有两半式管道卡环，两半式管道卡环的一端铰接为一体，两半式管道卡环的另一端连接为一体形成用以对待切割管子进行定位的圆形卡环；所述两半式管道卡环上固定有与其同轴设置的大齿圈，所述的大齿圈与旋转机构输出端的齿轮相啮合；所述两半式管道卡环的一侧设置与其连接为一体的限位罩；所述的限位罩为两半式结构；所述的大齿圈与所述的限位罩分别设置在两半式管道卡环的两侧；所述两半式管道卡环上设置有用于对待切割管子进行定心的定心机构；所述的定心机构具有设置在两半式管道卡环与限位罩之间的盘丝；所述盘丝与两半式管道卡环接触的一面为平面；所述盘丝的另一面为具有平面螺纹的螺纹面；所述盘丝的外圆面为齿形面；所述的盘丝通过齿形面与小齿轮啮合；所述的小齿轮位于两半式管道卡环与限位罩之间，并套置在齿轮轴上；所述齿轮轴的一端伸出所述的限位罩，并在其端头套置有第一锥齿轮；与所述第一锥齿轮配合的第二锥齿轮套置在压紧轴上，形成通过外力旋转压紧轴带动所述的盘丝沿圆周旋转的结构；所述的定心机构还具有用以压紧待切割管子的压块；所述的压块为沿圆周均布的多个；对应多个所述的压块在所述的限位罩上设置有用以压块径向移动的滑槽；多个所述的压块均与所述的盘丝相啮合，形成与所述盘丝啮合的多个所述压块沿限位罩上所述的滑槽径向滑动实现压紧或松开待切割管子的结构；

所述的外卡式管道切割坡口设备还设置有切割机构；所述的切割机构为对称设置的两套；所述的切割机构设置在所述的大齿圈上；所述的切割机构具有底座，所述的底座连接在所述的大齿圈上；所述的底座上设置有可在其上滑动的托架；所述底座上端面的外侧具有向上凸起的凸台Ⅰ；所述托架下端面的内侧具有向下突出的凸台Ⅱ，且所述的凸台Ⅱ与凸台Ⅰ对称布置；所述的凸台Ⅱ与凸台Ⅰ之间的距离形成用以托架滑动的间距；所述托架的外侧端面与顶板固联，所述托架的内侧端面设置有用以安装成型刀的刀架；所述的切割机构上设置有用以使切割机构与待切割管子实时接触的浮动结构；所述的浮动结构具有设置在凸台Ⅱ上的两个轴承；所述的浮动结构具有位于凸台Ⅱ与凸台Ⅰ之间的弹簧，所述弹簧的一端弹性抵触在凸台Ⅱ的端面上；所述弹簧的另一端套置在调整轴上；所述调整轴与所述的底座螺纹连接，并由螺母锁紧；所述的顶板上设置有顶紧螺钉，所述的顶紧螺钉穿过所述的顶板顶紧在所述的底座上，构成通过调整顶紧螺钉及调整轴使设置在凸台Ⅱ上的两个所述轴承与待切割管子的外径面弹性接触的结构。

所述的压块具有可在限位槽的滑槽内径向滑动的卡爪；所述卡爪的一侧为与盘丝上的平面螺纹啮合的卡爪齿，穿过所述的限位槽的滑槽与所述的盘丝相啮合，所述卡爪的另一侧伸出所述的限位槽与用以压紧待切割管子的压紧块连接；所述的卡爪为T形结构，与限位槽上的滑槽配合滑动。

所述的卡爪与所述的压紧块一体成型。

本实用新型提出的一种外卡式管道切割坡口设备，采用盘丝与压块配合的结构实现了设备与待切割管子的同心要求，且精度较高；在所述的切割机构上设置浮动结构，通过调整，使切割机构始终与待切割管子的外径面弹性接触，使本实用新型不仅适用于圆形管子的切割，还可适用于椭圆形管子的切割，减少了切割后管口存在错边、偏斜等缺陷，提高了管道铺设的效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的后视图。

图4为本实用新型中定心机构的结构示意图。

图5为本实用新型定心机构中盘丝与压块的连接结构示意图。

图6为本实用新型中旋转机构结构示意图

图7为本实用新型的切割机构结构示意图。

图8为图7的A-A剖视图。

图9为图7的B-B剖视图。

图10为图8的C-C剖视图。

图11为本实用新型起吊状态示意图。

图中：1、两半式管道卡环，2、盘丝，3、限位罩,4、卡爪,5、压紧块，6-1、第一轴套，6-2、第二轴套，6-3、第三轴套，6-4、第四轴套，7、齿轮轴，8、第一平键，9、小齿轮，10、第三平键，11、第一锥齿轮，12、压紧轴，13、固定座，14、第一隔套，15、第二锥齿轮，16、第三平键，17、护罩，18、第一平垫，19、第一螺母，20第二平垫，21、液压马达，22-1、第一轴承，22-2、第二轴承，23、齿轮，24、小箱体，25、压盖，26、第三轴承（若干），27、第三平垫，28、压紧螺栓，29、大齿圈，30、护盖，31、毛毡，32、底座，33-1、第一调节螺钉，33-2、第二调节螺钉，34-1、第一斜铁，34-2、第二斜铁，35、托架，36、压板，37、成型刀，38、刀架，39、圆螺母，40、顶板，41、铜螺母，42、进给轴，43、螺套，44、第二隔套，45-1、第一棘轮，45-2、第二棘轮，46、第二螺母，47、第四平键，48、第三隔套，49、第三螺母，50-1、第一拨叉，50-2、第二拨叉，51、紧定螺钉，52-1、第四轴承，52-2、第五轴承，53、销轴，54-1、第一垫片，54-2、第二垫片，55、弹簧，56、调整轴，57、薄螺母，58、顶紧螺钉，59、第四螺母，60、铰接螺栓，61、锁紧螺栓，62、吊耳。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明，但是，本实用新型并不局限于这些实施例：

参阅如图1、图2、图3所示，一种外卡式管道切割坡口设备，所述的外卡式管道切割坡口设备具有两半式管道卡环1，两半式管道卡环1的一端铰接为一体，两半式管道卡环1的另一端连接为一体形成用以对待切割管子进行定位的圆形卡环；所述两半式管道卡环1的一侧设置与其连接为一体的限位罩3；所述的限位罩3为两半式结构；所述两半式管道卡环1上固定有与其同轴设置的大齿圈29，所述的大齿圈29与所述的限位罩3分别设置在两半式管道卡环1的两侧；所述的大齿圈29与旋转机构输出端的齿轮23相啮合；所述两半式管道卡环1上设置有用于对待切割管子进行定心的定心机构；结合图4、图5，所述的定心机构具有设置在两半式管道卡环1与限位罩3之间的盘丝2；所述的盘丝2与两半式管道卡环1通过内侧轴配合，并通过两半式管道卡环1内侧右端面限位；所述的限位罩3通过螺栓与两半式管道卡环1连接，并通过限位罩3左侧凸台限位盘丝2，使盘丝2绕两半式管道卡环1圆周运动；所述盘丝2与两半式管道卡环1接触的一面为平面；所述盘丝2的另一面为具有平面螺纹的螺纹面；所述盘丝2的外圆面为齿形面；所述的盘丝2通过齿形面与小齿轮9啮合；所述的小齿轮9位于圆形卡环两半式管道卡环1与限位罩3之间，并套置在齿轮轴7上；所述齿轮轴7的一端伸出所述的限位罩3，并在其端头套置有第一锥齿轮11；与所述第一锥齿轮11配合的第二锥齿轮15套置在压紧轴12上，形成通过外力旋转压紧轴12带动所述的盘丝2沿圆周旋转的结构；所述的定心机构还具有用以压紧待切割管子的压块；所述的压块为沿圆周均布的多个，该实施例中所述的压块为四个；对应四个所述的压块在所述的限位罩3上设置有用以压块径向移动的滑槽；四个所述的压块均与所述的盘丝2相啮合；所述的压块具有可在限位槽的滑槽内径向滑动的卡爪4；所述卡爪4的一侧为与盘丝2上的平面螺纹啮合的卡爪齿，穿过所述的限位槽3的滑槽与所述的盘丝2相啮合，所述卡爪的另一侧伸出所述的限位槽3与用以压紧待切割管子的压紧块5连接；所述的卡爪4为T形结构；所述的卡爪4还可与所述的压紧块5一体成型；四个所述的压块随所述的盘丝旋转啮合，从而沿所述的限位罩3的滑槽径向滑动实现压紧或松开待切割管子的结构；通过加工及安装使四个卡爪4与两半式管道卡环1的中心距离相同，从而实现转动盘丝2时，四个卡爪4同进同退，实现四爪定心；所述的四个压紧块5与四个卡爪4通过螺栓连接固定；通过人为转动压紧轴12带动第二锥齿轮15转动，啮合第一锥齿轮11，通过齿轮轴7带动小齿轮9转动，从而与盘丝2的外径面啮合，使盘丝2转动，从而使卡爪4同步沿限位罩3上设置的滑槽径向移动，带动压紧块5压紧或脱离待切割管子；

结合图7、图8、图9、图10，所述的外卡式管道切割坡口设备还设置有切割机构；所述的切割机构为对称设置的两套；所述的切割机构设置在所述的大齿圈29上，通过大齿圈29旋转实现切割；所述的切割机构具有底座32，所述的底座32连接在所述的大齿圈29上；所述的底座32上设置有可在其上滑动的托架35；所述底座32上端面的外侧具有向上凸起的凸台Ⅰ；所述托架35下端面的内侧具有向下突出的凸台Ⅱ，且所述的凸台Ⅱ与凸台Ⅰ左右对称布置两组；所述的凸台Ⅱ与凸台Ⅰ之间的距离形成用以托架35滑动的间距；所述托架35的外侧端面与顶板42固联，所述托架35的内侧端面设置有用以安装成型刀的刀架38；所述的切割机构上设置有用以使切割机构与待切割管子实时接触的浮动结构；所述的浮动结构具有设置在凸台Ⅱ上的两个轴承；所述的浮动结构具有位于凸台Ⅱ与凸台Ⅰ之间的弹簧55，所述弹簧55的一端弹性抵触在凸台Ⅱ的端面上；所述弹簧55的另一端套置在调整轴56上；所述调整轴56与所述的底座32螺纹连接，并由螺母锁紧；所述的顶板42上设置有顶紧螺钉58，所述的顶紧螺钉58穿过所述的顶板42顶紧在所述的底座32上，构成通过调整顶紧螺钉58及调整轴56使设置在凸台Ⅱ上的两个所述轴承与待切割管子的外径面弹性接触的结构。

结合图6所示，所述的旋转机构由液压马达21、第一轴承22-1、第二轴承22-2、齿轮23、小箱体24、压盖25、第三轴承26、第三平垫27、压紧螺栓28、大齿圈29、护盖30、毛毡31组成；所述的小箱体24通过螺栓与两半式管道卡环1连接固定；所述的液压马达21通过螺栓安装在小箱体24右侧端面上，液压马达21为花键输出轴；所述的齿轮23内孔加工为与液压马达21输出轴相配的内花键孔，通过花键槽与液压马达21输出轴配合；所述的第一轴承22-1安装在小箱体24的内孔中，右侧通过小箱体24的内孔台阶面限位，左侧通过齿轮23右侧的轴肩限位；所述的第二轴承22-2安装在齿轮23的左侧，并通过齿轮23左侧的轴肩限位；所述的压盖25安装在小箱体左侧，通过螺栓连接固定；所述的大齿圈29与齿轮23啮合，为保证大齿圈29与两半式管道卡环1的同心度及垂直度，设置有若干第三轴承26、第三平垫27、压紧螺栓28圆周分布在两半式管道卡环1上；所述的压紧螺栓28通过螺纹与两半式管道卡环1连接；两半式管道卡环1上的螺纹孔通过加工精度实现其与两半式管道卡环1的内孔同心；所述的第三轴承26安装在压紧螺栓28的轴上，通过第三平垫27调整第三轴承26的径向尺寸，保证其一致性；所述的第三轴承26的外圈与大齿圈29的内孔槽配合，从而限制大齿圈29的轴向及径向窜动，使大齿圈29的旋转轴心与两半式管道卡环1同心；所述的护盖30通过螺钉与限位罩3连接，密封盘丝2的齿轮；所述的毛毡31安装在小箱体24的内孔中，密封第一轴承22-1；所述的两半式管道卡环1的内孔及大齿圈29的内孔设置为唇形结构，实现第三轴承26的密封；

参阅图7、图8、图9、图10所示，所述的切割机构包括：底座32、第一调节螺钉33-1、第二调节螺钉33-2、第一斜铁34-1、第二斜铁34-2、托架35、压板36、成型刀37、刀架38、圆螺母39、顶板40、铜螺母41、进给轴42、螺套43、第二隔套44、第一棘轮45-1、第二棘轮45-2、第二螺母46、第四平键47、第三隔套48、第三螺母49、第一拨叉50-1、第二拨叉50-2、紧定螺钉51、第四轴承52-1、第五轴承52-2、销轴53、第一垫片54-1、第二垫片54-2、弹簧55、调整轴56、薄螺母57、顶紧螺钉58、第四螺母59组成；

参阅图8所示，所述的底座32内侧设置为燕尾槽结构，通过螺栓安装在大齿圈29上；所述的托架35设置为上下双燕尾槽结构，上侧燕尾槽与底座32配合，通过第一调节螺钉33-1调整第一斜铁34-1的纵向移动，从而调整底座32与托架35之间的间隙，使托架35可以在底座32上顺畅滑动；托架35下侧燕尾槽与同样设置有燕尾槽的刀架38配合，通过第二调节螺钉33-2调整第二斜铁34-2的纵向移动，从而调整托架35与刀架38之间的间隙，使刀架38可以在托架35上顺畅滑动；所述的压板36通过螺栓与刀架38连接；所述的成型刀37安装在刀架38中，然后通过紧定螺钉51压紧成型刀37；

参阅图9所示，所述的顶板40通过螺栓与托架35固定，所述的螺套43通过螺纹配合安装在顶板40上，并通过圆螺母39锁紧；所述的进给轴42安装在螺套43的内孔中，下侧通过螺纹与铜螺母41连接，所述的铜螺母41安装在刀架38的孔内；所述的进给轴42上侧依次安装第二隔套44、第三螺母49、第三隔套48、第四平键47、第一棘轮45-1、第二棘轮45-2，然后通过第二螺母46锁紧；所述的第一拨叉50-1、第二拨叉50-2通过螺栓固定在两半式管道卡环1上；旋转机构转动时带动切割机构沿圆周转动，第一拨叉50-1拨动第一棘轮45-1转动，从而使进给轴42转动，通过铜螺母41上的螺纹配合，从而带动刀架38沿托架35滑动，从而实现径向进给；第一拨叉50-1与第一棘轮45-1配合使用为一个进给量；第二拨叉50-2与第二棘轮45-2配合使用为另一个进给量，可实现不同进给；

参阅图10所示，所述的第四轴承52-1通过销轴53安装在托架35的下侧，并通过第一垫片54-1、第二垫片54-2限位第四轴承52-1；所述的调整轴56通过螺纹与底座32配合，上侧通过第四螺母59锁紧，下侧轴上安装有弹簧55；弹簧55上端顶在调整轴56的轴肩上，下端压在托架35上；所述的顶紧螺钉58通过螺纹与顶板40连接，下侧压在底座32上，上侧通过薄螺母57锁紧；通过调整顶紧螺钉58,使托架35沿底架32上下移动，从而使第四轴承52-1、第五轴承52-2压在待切割管子外壁上；通过调整调整轴56，改变弹簧55的压缩量，从而使第四轴承52-1、第五轴承52-2可随着待切割管子外壁进行浮动，实现切割机构与待切割管子的随动功能；

本实用新型使用步骤：

1、旋松锁紧螺栓61，使半式管道卡环1可绕铰接螺栓60转动；

2、采用起吊设备，将钢丝绳穿入吊耳62孔内，起吊设备上抬，本设备自动打开（参阅图11）；

3、将本设备卡到待切割管子上，拧紧锁紧螺栓61；

4、调整定心机构的压紧轴12，从而使盘丝2转动，使四个压紧块5下压，压紧待切割管子；

5、调整切割机构的顶紧螺钉58，使第四轴承52-1、第五轴承52-2压在待切割管子外壁上；

6、通过调整调整轴56，改变弹簧55的压缩量，使第四轴承52-1、第五轴承52-2可随着待切割管子外壁进行浮动；

7、根据待切割管子材料选择进给量，从而确定棘轮45、拨叉50；

8、液压马达21转动，旋转机构带动切割机构绕待切割管子转动，转动过程成型刀37自动进给，直至切断管子；

9、收回拨叉50，反转进给轴42，成型刀37后退；

10、采用起吊设备，将钢丝绳穿入吊耳62的孔内；

11、反转定心机构的压紧轴12，使盘丝2转动，使四个压紧块5上抬，脱离管子；

12、旋松锁紧螺栓；

13、采用起吊设备上抬，吊出本设备。

Claims (3)

1.一种外卡式管道切割坡口设备，所述的外卡式管道切割坡口设备具有两半式管道卡环，两半式管道卡环的一端铰接为一体，两半式管道卡环的另一端连接为一体形成用以对待切割管子进行定位的圆形卡环；所述两半式管道卡环上固定有与其同轴设置的大齿圈，所述的大齿圈与旋转机构输出端的齿轮相啮合；其特征在于：所述两半式管道卡环的一侧设置与其连接为一体的限位罩；所述的限位罩为两半式结构；所述的大齿圈与所述的限位罩分别设置在两半式管道卡环的两侧；所述两半式管道卡环上设置有用于对待切割管子进行定心的定心机构；所述的定心机构具有设置在两半式管道卡环与限位罩之间的盘丝；所述盘丝与两半式管道卡环接触的一面为平面；所述盘丝的另一面为具有平面螺纹的螺纹面；所述盘丝的外圆面为齿形面；所述的盘丝通过齿形面与小齿轮啮合；所述的小齿轮位于两半式管道卡环与限位罩之间，并套置在齿轮轴上；所述齿轮轴的一端伸出所述的限位罩，并在其端头套置有第一锥齿轮；与所述第一锥齿轮配合的第二锥齿轮套置在压紧轴上，形成通过外力旋转压紧轴带动所述的盘丝沿圆周旋转的结构；所述的定心机构还具有用以压紧待切割管子的压块；所述的压块为沿圆周均布的多个；对应多个所述的压块在所述的限位罩上设置有用以压块径向移动的滑槽；多个所述的压块均与所述的盘丝相啮合，形成与所述的盘丝相啮合的多个所述压块沿所述的限位罩的滑槽径向滑动实现压紧或松开待切割管子的结构；

所述的外卡式管道切割坡口设备还设置有切割机构；所述的切割机构为对称设置的两套；所述的切割机构设置在所述的大齿圈上；所述的切割机构具有底座，所述的底座连接在所述的大齿圈上；所述的底座上设置有可在其上滑动的托架；所述底座上端面的外侧具有向上凸起的凸台Ⅰ；所述托架下端面的内侧具有向下突出的凸台Ⅱ，且所述的凸台Ⅱ与凸台Ⅰ对称布置；所述的凸台Ⅱ与凸台Ⅰ之间的距离形成用以托架滑动的间距；所述托架的外侧端面与顶板固联，所述托架的内侧端面设置有用以安装成型刀的刀架；所述的切割机构上设置有用以使切割机构与待切割管子实时接触的浮动结构；所述的浮动结构具有设置在凸台Ⅱ上的两个轴承；所述的浮动结构具有位于凸台Ⅱ与凸台Ⅰ之间的弹簧，所述弹簧的一端弹性抵触在凸台Ⅱ的端面上；所述弹簧的另一端套置在调整轴上；所述调整轴与所述的底座螺纹连接，并由螺母锁紧；所述的顶板上设置有顶紧螺钉，所述的顶紧螺钉穿过所述的顶板顶紧在所述的底座上，构成通过调整顶紧螺钉及调整轴使设置在凸台Ⅱ上的两个所述轴承与待切割管子的外径面弹性接触的结构。

2.如权利要求1所述的一种外卡式管道切割坡口设备，其特征在于：所述的压块具有可在限位槽的滑槽内径向滑动的卡爪；所述卡爪的一侧为与盘丝上的平面螺纹啮合的卡爪齿，穿过所述的限位槽的滑槽与所述的盘丝相啮合，所述卡爪的另一侧伸出所述的限位槽与用以压紧待切割管子的压紧块连接；所述的卡爪为T形结构。

3.如权利要求2所述的一种外卡式管道切割坡口设备，其特征在于：所述的卡爪与所述的压紧块一体成型。