CN209452884U

CN209452884U - 管道自动切割坡口装置

Info

Publication number: CN209452884U
Application number: CN201821789795.9U
Authority: CN
Inventors: 杨玉
Original assignee: BOHYAR ENGINEERING MATERIAL TECHNOLOGY (SUZHOU) Co Ltd
Current assignee: BOHYAR ENGINEERING MATERIAL TECHNOLOGY (SUZHOU) Co Ltd
Priority date: 2018-11-01
Filing date: 2018-11-01
Publication date: 2019-10-01
Anticipated expiration: 2028-11-01

Abstract

本实用新型公开一种管道自动切割坡口装置，包括机架、安装于机架底板上的爬行轮组、驱动机构和切割机构，所述驱动机构和切割机构均安装于机架上，沿周向套装于待切割的圆管上，所述装刀盘、刀具和压刀垫片上均对应开有若干销孔，一驱动销依次嵌入装刀盘、刀具和压刀垫片的销孔内，所述爬行轮组包括导轮、两个连接杆、爬行轮和边轨轮，所述两个连接杆通过导轮连接，所述连接杆远离导轮的一端分别可转动的连接有所述爬行轮，所述至少一个爬行轮的外侧连接有所述边轨轮，所述待切割的圆管上安装有供边轨轮嵌入的轮轨。本实用新型防止驱动齿条偏移而使得切割刀具的切割路线偏移，保证切割的精度，同时保护齿条不被过渡拉扯和磨损。

Description

管道自动切割坡口装置

技术领域

本实用新型涉及一种坡口机，涉及用于化工、天然气、核电、石油等行业的管道自动切割坡口装置。

背景技术

目前，对于管道特别是不锈钢管道的切割作业大部分通过砂轮锯来完成。砂轮锯虽然切割速度比较快，但是其切割精度较低，切割时的火花较大，而且切口质量差。因此，砂轮锯只能满足对切割精度要求不高的管道切割，而不能满足切割质量要求较高的场合的应用。另外，这种砂轮锯需要操作人员手动操作，因此其操作过程受到操作人员的主观因素的影响，有可能进一步降低切割质量和切割精度。此外，在砂轮锯的使用过程中还有可能对操作人员造成伤害。

另外，现有技术中还存在一种行星式管道切割机。行星式管道切割机通过将待切割管道固定在切割机的壳体上，切割刀具固定在刀架上，刀架以可旋转的方式安装在切割机的机架上。通过操作人员操作切割机手柄，使切割机手柄连同刀架围绕待切割管道旋转一周，从而将管道切下。这种切割机通常需要操作人员操作切割机手柄围绕待切割管道旋转一周，因此需要的操作空间较大，对操作人员的要求较高。另外，由于切割机的操作需要操作人员的手臂围绕待切割管道旋转一周，因此在切割具有较大长度的管道时会给操作人员带来不便，还有可能对操作人员造成伤害。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种管道自动切割坡口装置，该管道自动切割坡口装置可以防止驱动齿条偏移而使得切割刀具的切割路线偏移，保证切割的精度，同时保护齿条不被过渡拉扯和磨损。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种管道自动切割坡口装置，包括机架、安装于机架底板上的爬行轮组、驱动机构和切割机构，所述驱动机构和切割机构均安装于机架上；

所述驱动机构包括驱动马达、减速器、与减速器的输出轴连接的驱动齿轮、通过传动链条与驱动齿轮连接的主齿轮、第一链轮和第二链轮，所述驱动马达和减速器通过一连接轴连接，所述主齿轮和第一链轮均套装于一转轴上，所述转轴通过至少两个轴承座安装于机架上，所述第二链轮可转动的安装于机架上，所述第一链轮和第二链轮下方的机架底板上分别开有一通孔，一驱动齿条分别与第一链轮、第二链轮啮合，并穿过第一链轮和第二链轮下方的通孔，沿周向套装于待切割的圆管上；

所述切割机构包括切割马达、蜗轮蜗杆减速器和刀具，所述切割马达通过一联轴器与蜗轮蜗杆减速器的输入轴连接，所述蜗轮蜗杆减速器的输出轴上安装有所述刀具；

所述刀具套装于蜗轮蜗杆减速器的输出轴上，并与输出轴滑动配合，所述输出轴上还套装有一装刀盘和一压刀垫片，此装刀盘和压刀垫片分别位于刀具两侧且分别与刀具抵接，所述装刀盘与输出轴通过键槽连接，所述压刀垫片通过设置于输出轴末端的螺母锁紧固定；

所述装刀盘、刀具和压刀垫片上均对应开有若干销孔，一驱动销依次嵌入装刀盘、刀具和压刀垫片的销孔内；

所述爬行轮组包括导轮、两个连接杆、爬行轮和边轨轮，所述两个连接杆通过导轮连接，所述连接杆远离导轮的一端分别可转动的连接有所述爬行轮，所述至少一个爬行轮的外侧连接有所述边轨轮，所述待切割的圆管上安装有供边轨轮嵌入的轮轨。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述连接轴与减速器之间连接有一扭矩限制器。

2. 上述方案中，所述第二链轮下方设置有一支撑轮。

3. 上述方案中，所述驱动马达和切割马达均为液压马达，所述驱动马达和切割马达各自通过进液管、出液管与一控制模块连接，此控制模块与液压泵连接，所述控制模块上安装有一总开关，用于控制驱动马达与切割马达的通断，所述切割马达与控制模块之间连接有一第一开关，用于控制刀具的转速，所述驱动马达与控制模块之间还分别设置有第二开关和第三开关，所述第二开关用于切换驱动齿条的转动方向，所述第三开关用于控制驱动齿条的转动速度。

4. 上述方案中，所述驱动马达通过一直角安装座固定安装于机架的底板上。

5. 上述方案中，所述机架的底板上竖直设置有相互平行的第一安装板、第二安装板和第三安装板。

6. 上述方案中，所述销孔和驱动销的数目为2个，2个驱动销分别位于输出轴两侧。

7. 上述方案中，所述刀具上方设置有一弧形防护罩，此防护罩安装于蜗轮蜗杆减速器上。

8. 上述方案中，所述爬行轮组的数目为2~6个。

9. 上述方案中，所述导轮的直径小于爬行轮的直径。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、本实用新型管道自动切割坡口装置，其通过驱动机构和切割机构的组合设置，实现了自动爬管切割，解放了人力，提高了自动化程度和切割的效率，且切割精度更高，也避免了对人员的伤害，提高整体工作效率；另外，其装刀盘、刀具和压刀垫片上均对应开有若干销孔，一驱动销依次嵌入装刀盘、刀具和压刀垫片的销孔内，采用插销的方式将刀具与输出轴连接，输出轴带动装刀盘旋转，装刀盘的旋转通过驱动销传送至刀具，使刀具旋转，可以使得刀盘与输出轴之间保持滑动配合，保证了刀盘与输出轴的同心度，保证切割的精度；并且，方便对刀具的更换，可以在刀盘受损时实现快速更换，还可以通过更换不同的刀盘组合，实现多种切割要求，提高了设备的通用性。

2、本实用新型管道自动切割坡口装置，其爬行轮组包括导轮、两个连接杆、爬行轮和边轨轮，所述两个连接杆通过导轮连接，所述连接杆远离导轮的一端分别可转动的连接有所述爬行轮，所述至少一个爬行轮的外侧连接有所述边轨轮，所述待切割的圆管上安装有供边轨轮嵌入的轮轨，连接杆的设置，使得轮组的长度可以调节，以适用于不同尺寸的管道切割；导轮的设置，用于将驱动齿条限位在两个轮壁之间，并且可以随着驱动齿条转动，防止驱动齿条偏移而使得切割刀具的切割路线偏移，保证切割的精度，同时保护齿条不被过渡拉扯和磨损；边轨轮与轮轨的组合设置，则对设备的运行轨道进行精准限位，在保证机器沿管道顺畅爬行的同时，保证爬行的精度，即保证切割的精度。

3、本实用新型管道自动切割坡口装置，其连接轴与减速器之间连接有一扭矩限制器，扭矩限制器的设置，在机器发生卡刀而不能继续切割而链轮负载增加时，扭矩限制器输出端扭矩达到设定压力时，内部摩擦片发生打滑，从而切断驱动马达的扭矩，使得整个设备不会继续爬行，起到保护刀具、驱动齿条和整套设备的作用；另外，其第二链轮下方设置有一支撑轮，支撑轮的设置，对驱动齿条起到支撑和张紧的作用，驱动齿条具有齿的一面与链轮啮合，驱动齿条的另一面绕接于支撑轮上，使得驱动齿轮在第二链轮和支撑轮上呈S型设置，保证对驱动齿条的支撑和张紧力，从而保证对设备整体驱动的稳定性；另外，其刀具上方设置有一弧形防护罩，此防护罩安装于蜗轮蜗杆减速器上，防护罩的设置，既可以防止切割时产生的碎屑飞出，又可以保护使用者，避免被刀具割伤。

附图说明

附图1为本实用新型管道自动切割坡口装置结构示意图；

附图2为本实用新型管道自动切割坡口装置局部结构侧视图；

附图3为本实用新型管道自动切割坡口装置中驱动机构局部结构示意图一；

附图4为本实用新型管道自动切割坡口装置中驱动机构局部结构示意图二；

附图5为本实用新型自动切割坡口装置中切割机构局部结构分解示意图；

附图6为本实用新型管道自动切割坡口装置局部结构剖视图；

附图7为本实用新型管道自动切割坡口装置中切割机构结构示意图；

附图8为本实用新型管道自动切割坡口装置中爬行轮组结构示意图；

附图9为本实用新型管道自动切割坡口装置中控制模块结构示意图。

以上附图中：1、机架；2、底板；3、爬行轮组；4、驱动机构；5、切割机构；6、驱动马达；7、连接轴；8、减速器；9、驱动齿轮；10、传动链条；11、主齿轮；12、第一链轮；13、第二链轮；15、第一安装板；16、第二安装板；17、第三安装板；21、支撑轮；22、通孔；23、驱动齿条；24、圆管；25、切割马达；26、蜗轮蜗杆减速器；27、刀具；28、联轴器；29、输出轴；30、装刀盘；31、压刀垫片；32、销孔；33、驱动销；34、螺母；35、防护罩；39、转轴；51、导轮；52、连接杆；53、爬行轮；54、边轨轮；55、轮轨；56、控制模块；57、总开关；58、第一开关；59、第二开关；60、第三开关；61、扭矩限制器。

具体实施方式

实施例1：一种管道自动切割坡口装置，包括机架1、安装于机架1底板2上的爬行轮组3、驱动机构4和切割机构5，所述驱动机构4和切割机构5均安装于机架1上；

所述驱动机构4包括驱动马达6、减速器8、与减速器8的输出轴连接的驱动齿轮9、通过传动链条10与驱动齿轮9连接的主齿轮11、第一链轮12和第二链轮13，所述驱动马达6和减速器8通过一连接轴7连接，所述主齿轮11和第一链轮12均套装于一转轴39上，所述转轴39通过至少两个轴承座安装于机架1上，所述第二链轮13可转动的安装于机架1上，所述第一链轮12和第二链轮13下方的机架1底板2上分别开有一通孔22，一驱动齿条23分别与第一链轮12、第二链轮13啮合，并穿过第一链轮12和第二链轮13下方的通孔22，沿周向套装于待切割的圆管24上；

所述切割机构5包括切割马达25、蜗轮蜗杆减速器26和刀具27，所述切割马达25通过一联轴器28与蜗轮蜗杆减速器26的输入轴连接，所述蜗轮蜗杆减速器26的输出轴29上安装有所述刀具27；

所述刀具27套装于蜗轮蜗杆减速器26的输出轴29上，并与输出轴29滑动配合，所述输出轴29上还套装有一装刀盘30和一压刀垫片31，此装刀盘30和压刀垫片31分别位于刀具27两侧且分别与刀具27抵接，所述装刀盘30与输出轴29通过键槽连接，所述压刀垫片31通过设置于输出轴29末端的螺母34锁紧固定；

所述装刀盘30、刀具27和压刀垫片31上均对应开有若干销孔32，一驱动销33依次嵌入装刀盘30、刀具27和压刀垫片31的销孔32内；

所述爬行轮组3包括导轮51、两个连接杆52、爬行轮53和边轨轮54，所述两个连接杆52通过导轮51连接，所述连接杆52远离导轮51的一端分别可转动的连接有所述爬行轮53，所述至少一个爬行轮53的外侧连接有所述边轨轮54，所述待切割的圆管24上安装有供边轨轮54嵌入的轮轨55。

上述连接轴7与减速器8之间连接有一扭矩限制器61；上述第二链轮13下方设置有一支撑轮21；上述驱动马达6和切割马达25均为液压马达，上述驱动马达6和切割马达25各自通过进液管、出液管与一控制模块56连接，此控制模块56与液压泵连接，上述控制模块56上安装有一总开关57，用于控制驱动马达6与切割马达25的通断，上述切割马达25与控制模块56之间连接有一第一开关58，用于控制刀具27的转速，上述驱动马达6与控制模块56之间还分别设置有第二开关59和第三开关60，上述第二开关59用于切换驱动齿条23的转动方向，上述第三开关60用于控制驱动齿条23的转动速度；上述驱动马达6通过一直角安装座固定安装于机架1的底板2上；上述爬行轮组3的数目为4个。

实施例2：一种管道自动切割坡口装置，包括机架1、安装于机架1底板2上的爬行轮组3、驱动机构4和切割机构5，所述驱动机构4和切割机构5均安装于机架1上；

上述驱动马达6和切割马达25均为液压马达，上述驱动马达6和切割马达25各自通过进液管、出液管与一控制模块56连接，此控制模块56与液压泵连接，上述控制模块56上安装有一总开关57，用于控制驱动马达6与切割马达25的通断，上述切割马达25与控制模块56之间连接有一第一开关58，用于控制刀具27的转速，上述驱动马达6与控制模块56之间还分别设置有第二开关59和第三开关60，上述第二开关59用于切换驱动齿条23的转动方向，上述第三开关60用于控制驱动齿条23的转动速度；上述机架1的底板2上竖直设置有相互平行的第一安装板15、第二安装板16和第三安装板17；上述销孔32和驱动销33的数目为2个，2个驱动销33分别位于输出轴29两侧；上述刀具27上方设置有一弧形防护罩35，此防护罩35安装于蜗轮蜗杆减速器26上；上述爬行轮组3的数目为6个；上述导轮51的直径小于爬行轮53的直径。

采用上述管道自动切割坡口装置时，其通过驱动机构和切割机构的组合设置，实现了自动爬管切割，解放了人力，提高了自动化程度和切割的效率，且切割精度更高，也避免了对人员的伤害，提高整体工作效率；另外，其采用插销的方式将刀具与输出轴连接，输出轴带动装刀盘旋转，装刀盘的旋转通过驱动销传送至刀具，使刀具旋转，可以使得刀盘与输出轴之间保持滑动配合，保证了刀盘与输出轴的同心度，保证切割的精度；并且，方便对刀具的更换，可以在刀盘受损时实现快速更换，还可以通过更换不同的刀盘组合，实现多种切割要求，提高了设备的通用性；另外，其连接杆的设置，使得轮组的长度可以调节，以适用于不同尺寸的管道切割；导轮的设置，用于将驱动齿条限位在两个轮壁之间，并且可以随着驱动齿条转动，防止驱动齿条偏移而使得切割刀具的切割路线偏移，保证切割的精度，同时保护齿条不被过渡拉扯和磨损；边轨轮与轮轨的组合设置，则对设备的运行轨道进行精准限位，在保证机器沿管道顺畅爬行的同时，保证爬行的精度，即保证切割的精度；

另外，其扭矩限制器的设置，在机器发生卡刀而不能继续切割而链轮负载增加时，扭矩限制器输出端扭矩达到设定压力时，内部摩擦片发生打滑，从而切断驱动马达的扭矩，使得整个设备不会继续爬行，起到保护刀具、驱动齿条和整套设备的作用；另外，其支撑轮的设置，对驱动齿条起到支撑和张紧的作用，驱动齿条具有齿的一面与链轮啮合，驱动齿条的另一面绕接于支撑轮上，使得驱动齿轮在第二链轮和支撑轮上呈S型设置，保证对驱动齿条的支撑和张紧力，从而保证对设备整体驱动的稳定性；另外，其防护罩的设置，既可以防止切割时产生的碎屑飞出，又可以保护使用者，避免被刀具割伤。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种管道自动切割坡口装置，其特征在于：包括机架（1）、安装于机架（1）底板（2）上的爬行轮组（3）、驱动机构（4）和切割机构（5），所述驱动机构（4）和切割机构（5）均安装于机架（1）上；

所述驱动机构（4）包括驱动马达（6）、减速器（8）、与减速器（8）的输出轴连接的驱动齿轮（9）、通过传动链条（10）与驱动齿轮（9）连接的主齿轮（11）、第一链轮（12）和第二链轮（13），所述驱动马达（6）和减速器（8）通过一连接轴（7）连接，所述主齿轮（11）和第一链轮（12）均套装于一转轴（39）上，所述转轴（39）通过至少两个轴承座安装于机架（1）上，所述第二链轮（13）可转动的安装于机架（1）上，所述第一链轮（12）和第二链轮（13）下方的机架（1）底板（2）上分别开有一通孔（22），一驱动齿条（23）分别与第一链轮（12）、第二链轮（13）啮合，并穿过第一链轮（12）和第二链轮（13）下方的通孔（22），沿周向套装于待切割的圆管（24）上；

所述切割机构（5）包括切割马达（25）、蜗轮蜗杆减速器（26）和刀具（27），所述切割马达（25）通过一联轴器（28）与蜗轮蜗杆减速器（26）的输入轴连接，所述蜗轮蜗杆减速器（26）的输出轴（29）上安装有所述刀具（27）；

所述刀具（27）套装于蜗轮蜗杆减速器（26）的输出轴（29）上，并与输出轴（29）滑动配合，所述输出轴（29）上还套装有一装刀盘（30）和一压刀垫片（31），此装刀盘（30）和压刀垫片（31）分别位于刀具（27）两侧且分别与刀具（27）抵接，所述装刀盘（30）与输出轴（29）通过键槽连接，所述压刀垫片（31）通过设置于输出轴（29）末端的螺母（34）锁紧固定，所述装刀盘（30）、刀具（27）和压刀垫片（31）上均对应开有若干销孔（32），一驱动销（33）依次嵌入装刀盘（30）、刀具（27）和压刀垫片（31）的销孔（32）内；

所述爬行轮组（3）包括导轮（51）、两个连接杆（52）、爬行轮（53）和边轨轮（54），所述两个连接杆（52）通过导轮（51）连接，所述连接杆（52）远离导轮（51）的一端分别可转动的连接有所述爬行轮（53），所述至少一个爬行轮（53）的外侧连接有所述边轨轮（54），所述待切割的圆管（24）上安装有供边轨轮（54）嵌入的轮轨（55）。

2.根据权利要求1所述的管道自动切割坡口装置，其特征在于：所述连接轴（7）与减速器（8）之间连接有一扭矩限制器（61）。

3.根据权利要求1所述的管道自动切割坡口装置，其特征在于：所述第二链轮（13）下方设置有一支撑轮（21）。

4. 根据权利要求1所述的管道自动切割坡口装置，其特征在于：所述驱动马达（6）和切割马达（25）均为液压马达，所述驱动马达（6）和切割马达（25）各自通过进液管、出液管与一控制模块（56）连接，此控制模块（56）与液压泵连接，所述控制模块（56）上安装有一总开关（57），用于控制驱动马达（6）与切割马达（25）的通断，所述切割马达（25）与控制模块（56）之间连接有一第一开关（58），用于控制刀具（27）的转速，所述驱动马达（6）与控制模块（56）之间还分别设置有第二开关（59）和第三开关（60），所述第二开关（59）用于切换驱动齿条（23）的转动方向，所述第三开关（60）用于控制驱动齿条（23）的转动速度。

5.根据权利要求1所述的管道自动切割坡口装置，其特征在于：所述驱动马达（6）通过一直角安装座固定安装于机架（1）的底板（2）上。

6.根据权利要求1所述的管道自动切割坡口装置，其特征在于：所述机架（1）的底板（2）上竖直设置有相互平行的第一安装板（15）、第二安装板（16）和第三安装板（17）。

7.根据权利要求1所述的管道自动切割坡口装置，其特征在于：所述销孔（32）和驱动销（33）的数目为2个，2个驱动销（33）分别位于输出轴（29）两侧。

8.根据权利要求1所述的管道自动切割坡口装置，其特征在于：所述刀具（27）上方设置有一弧形防护罩（35），此防护罩（35）安装于蜗轮蜗杆减速器（26）上。

9.根据权利要求1所述的管道自动切割坡口装置，其特征在于：所述爬行轮组（3）的数目为2~6个。

10.根据权利要求1所述的管道自动切割坡口装置，其特征在于：所述导轮（51）的直径小于爬行轮（53）的直径。