CN216802033U - 一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，包括：卡盘，卡盘固定在管道上，转盘，转盘转动设置在卡盘的一侧，切割装置，切割装置滑移设置在转盘的一侧，切割装置随着转盘一起转动并切割管道。通过提供一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，确保切割设备旋转平面与管道轴向垂直减小误差，转动盘在卡盘上旋转不和管道接触，不受管道表面焊缝以及其他的不平整因素影响导致抖动，卡盘采用的滚珠丝杆安装的夹爪提升了设备的稳固性，既可以通过机械臂内置角度传感器实现高精度定位又可以利用卡盘与转盘之间的滚轮传动以圆周定位为基准。

Description

一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备

技术领域

本实用新型涉及一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，属于管道切割技术领域。

背景技术

工业管道铺设领域，两个或多个管道相贯线时需要对管道相接断面切割出相贯线，以便对口接焊接作业。

在切割相贯线时，往往是在野外管道铺设现场开展作业，大管径管材切割费时费力，如果出现大的误差则需要重新切割消耗巨大财力和时间，所以在野外进行相贯线切割时对精度和时效要求比较高，传统的人手工持切切割件切割对工人要求极高，需要丰富的经验和充足的体力，工人即使满足上述条件，在高强度作业下也低下，难以满足工业需求。在此基础上市面上出现了半自动的相贯线切割设备，采用铰链卡扣方式固定轨道沿着管壁圆周爬行切割，提升了切割速度，但是因为轨道的软韧特性常常出现爬行轨道面与管道中轴线不垂直的情况导致切割面偏移，以及爬壁设备经过有缝钢管的焊缝时由于焊缝凸起部分导致的设备抖动产生切割偏差，切割完毕后需要人工修整甚至重新切割，极大地限制了工作效率，另外也有切割设备可以在轨道表面爬行，但是由于轨道要求具有一定的圆周变形能力，所以不能做的太厚，设备在轨道上爬行时轨道有变形，会出现爬行轨道失圆的情况，机械臂随之偏移出现切割偏差。

现有的切割方式和设备难以满足工业需求，管道相贯线的切割效率亟待提升。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，它解决了现有技术中管道相贯线的切割效率低下且容易抖动产生误差的问题。

本实用新型所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，包括：

卡盘，卡盘固定在管道上；

转盘，转盘转动设置在卡盘的一侧；

切割装置，切割装置滑移设置在转盘的一侧，切割装置随着转盘一起转动并切割管道。

作为优选实例，所述切割装置包括连接臂、驱动件、滚珠丝杆和切割件，驱动件和滚珠丝杆设置在连接臂的一端，且驱动件与连接臂滑移连接，切割件设置在滚珠丝杆的一侧，连接臂的另一端与转盘连接。

作为优选实例，所述转盘的一侧凸出设置有齿圈，卡盘的一侧设置有凹槽，凹槽内转动设置有多个滚轮，齿圈嵌设在凹槽内且与滚轮配合，卡盘的一侧还设置有缺口。

作为优选实例，所述卡盘的另一侧沿其周向设置有螺杆，螺杆的一端设置有夹块，卡盘上位于每一夹块上还开设有滑槽。

作为优选实例，所述切割件和滚珠丝杆为可拆卸连接。

作为优选实例，所述螺杆的数量为多个，每一螺杆的一端均设置有夹块。

作为优选实例，所述卡盘为由至少两个弧形段拼接而成的圆环形。

作为优选实例，所述转盘由至少两个弧形段拼接而成的圆环形。

作为优选实例，所述每一卡盘和转盘的两端分别设置有连接螺栓和定位销。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，采用硬质卡盘上的螺杆夹块固定管道，确保切割设备旋转平面与管道轴向垂直减小误差，转动盘在卡盘上旋转不和管道接触，不受管道表面焊缝以及其他的不平整因素影响导致抖动，卡盘采用的滚珠丝杆安装的夹爪提升了设备的稳固性，既可以通过机械臂内置角度传感器实现高精度定位又可以利用卡盘与转盘之间的滚轮传动以圆周定位为基准。

2、卡盘上开设有滑槽，夹块位于滑槽内，可以防止夹块受外力影响在管道上左右偏移导致螺杆与夹块之间容易发生断裂。

3、卡盘和转盘均包括多段，用在较长的管道上时，可以将卡盘和转盘直接卡设在管道的任意位置处，有效地提高了工作效率。

4、切割件和滚珠丝杆为可拆卸连接，可以更加方便地将切割件拆卸下来进行维修或者更换，极大地避免了浪费。

5、螺杆和夹块的数量为多个，可以将卡盘更加牢固地卡在管道上。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为螺杆和夹块的结构示意图；

图3为卡盘和转盘的拆开结构示意图；

图4为螺栓和定位销的结构示意图；

图5为切割装置的结构示意图。

图中：1、卡盘；11、凹槽；12、滚轮；13、缺口；2、转盘；21、齿圈；3、切割装置；31、连接臂；32、驱动件；33、滚珠丝杆；34、夹爪；35、连接杆；351、限位条；36、切割件；4、L型臂；5、螺杆；6、夹块；7、螺栓；8、定位销。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1-5所示，一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，包括卡盘1、转盘2和切割装置3。

切割装置3包括连接臂31、驱动件32、滚珠丝杆33、夹爪34、连接杆35和切割件36。

转盘2的一侧设置有L型臂4，L型臂4包括长臂和短臂，短臂与转盘2的表面螺纹连接，长臂与连接臂31的一端螺纹连接。驱动件32和滚珠丝杆设置在连接臂31的另一端，驱动件32为电机，连接臂31的表面设置有滑轨，滑轨的长度小于连接臂31的长度，驱动件32的底部设置有滑槽，滑槽与滑轨滑移配合，且滑轨远离切割件36的一端还设置有挡块。

驱动件32驱动滚珠丝杆33转动，夹爪34设置在滚珠丝杆33的一侧，连接杆35设置在夹爪34中。夹爪34为半开放式，夹爪34包裹在连接杆35上后，通过螺钉将夹爪34锁紧从而固定住连接杆35。

连接杆35的一侧沿其长度方向设置有限位条351，限位条351突出于连接杆35的表面，夹爪34的两侧分别位于限位条351的两侧且与限位条351抵接，切割件36设置在连接杆35的一端。

当滚珠丝杆作为主动体时，螺母就会随丝杆的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动，被动工件可以通过螺母座和螺母连接，从而实现对应的直线运动。

切割件36可以采用割枪、激光切割设备、水刀和等离子切割机等，本实施例中切割机为割枪。

割枪是气割用的带活门的工具，形状略像枪，前端有喷嘴，也叫割炬。

割枪一般有三个开关，最上面的是高压氧开关，也就是俗称的高风开关；高风开关下面的是混合气开关；最后面的一个开关是乙炔开关。

使用的顺序是:先开乙炔开关，点燃，然后再通过调节混合气和乙炔的大小来控制火焰的大小，对待切割物预热，当达到熔融状态的时候，打开高风开关，进行切割。常用切割件36有GB-30、GB-100、GB-300三种。每种切割件36可配备几种不同孔径的割嘴以切割不同厚度的金属。割嘴号码有1#、2#、3#，号码越大切割的金属越厚。

利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大，在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口。

利用激光切割设备可切割4mm以下的不锈钢，在激光束中加氧气可切割20mm厚的碳钢，但加氧切割后会在切割面形成薄薄的氧化膜。

水刀，即以水为刀，本名高压水射流切割技术。在高压水中混入石榴砂、金刚砂等磨料辅助切割，极大的提高了水刀的切割速度和切割厚度。现在水刀已经广泛应用于陶瓷、石材、玻璃、金属、复合材料等众多行业。

等离子切割机是借助等离子切割技术对金属材料进行加工的机械。等离子切割是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属部分或局部熔化(和蒸发)，并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。

等离子切割机可采用的工作气体(工作气体是等离子弧的导电介质，又是携热体，同时还要排除切口中的熔融金属)对等离子弧的切割特性以及切割质量、速度都有明显的影响。常用的等离子弧工作气体有氩、氢、氮、氧、空气、水蒸气以及某些混合气体。

转盘2的一侧凸出设置有齿圈21，卡盘1的一侧设置有凹槽11，凹槽11内转动设置有多个滚轮12，齿圈21嵌设在凹槽11内且齿圈21内表面与滚轮12啮合，转盘2通过滚轮12和齿圈21啮合实现转动目的。

卡盘1的另一侧沿其周向设置有多个螺杆5和夹块6，卡盘1沿其径向贯穿开设有螺纹孔，每一根螺杆5穿过螺纹孔且在螺纹孔内螺纹转动以带动夹块6前后移动。

卡盘1上位于每一夹块6上还开设有滑槽，夹块6沿着滑槽长度方向移动以抵接管道。卡盘1的一侧还设置有缺口13，缺口13与凹槽11连通。卡盘1的外侧设置有驱动电机，驱动电机包括出轴，出轴上设置有齿轮，齿轮通过缺口13与齿圈21的外表面啮合，从而使得驱动电机驱动齿圈21带动转盘2转动。

卡盘1和转盘2均包括多段且每一卡盘1和转盘2的均保持一致，本实施例中卡盘1和转盘2的数量分别为两段，且左右两端相对称，每一段卡盘1和转盘2的两端分别设置有连接螺栓7和定位销8，连接螺栓7插接在定位销8中后锁紧，从而将左右两个卡盘1固定在一起。

同时，两段转盘2的两端随着卡盘1的锁紧固定逐渐靠近直至贴合在一起形成一个整圆形转盘2。

工作原理：卡盘1通过螺杆5、夹块6固定在管道上，卡盘1和转盘2均高于管道的表面，出轴上的齿轮通过缺口13与齿圈21的外表面啮合，驱动电机驱动出轴转动，出轴驱动齿圈21带动转盘转动，从而使得固定在转盘2上的切割装置3随着转盘2一起绕管道圆周转动，同时驱动件32带动滚珠丝杆33配合转盘2转动一定的角度，使得夹爪34和切割件36在绕管道转动的同时左右横移，切割件36在管道的表面切割出所需的相贯线或其他的空间曲线。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，其特征在于，包括：

卡盘(1)，卡盘(1)固定在管道上；

转盘(2)，转盘(2)转动设置在卡盘(1)的一侧；

切割装置(3)，切割装置(3)滑移设置在转盘(2)的一侧，切割装置(3)随着转盘(2)一起转动并切割管道。

2.根据权利要求1所述的一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，其特征在于，所述切割装置(3)包括连接臂(31)、驱动件(32)、滚珠丝杆(33)和切割件(36)，驱动件(32)和滚珠丝杆(33)设置在连接臂(31)的一端，且驱动件(32)与连接臂(31)滑移连接，切割件(36)设置在滚珠丝杆(33)的一侧，连接臂(31)的另一端与转盘(2)连接。

3.根据权利要求1所述的一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，其特征在于，所述转盘(2)的一侧凸出设置有齿圈(21)，卡盘(1)的一侧设置有凹槽(11)，凹槽(11)内转动设置有多个滚轮(12)，齿圈(21)嵌设在凹槽(11)内且与滚轮(12)配合，卡盘(1)的一侧还设置有缺口(13)。

4.根据权利要求3所述的一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，其特征在于，所述卡盘(1)的另一侧沿其周向设置有螺杆(5)，螺杆(5)的一端设置有夹块(6)，卡盘(1)上位于每一夹块(6)上还开设有滑槽。

5.根据权利要求2所述的一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，其特征在于，所述切割件(36)和滚珠丝杆(33)为可拆卸连接。

6.根据权利要求4所述的一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，其特征在于，所述螺杆(5)的数量为多个，每一螺杆(5)的一端均设置有夹块(6)。

7.根据权利要求4所述的一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，其特征在于，所述卡盘(1)为由至少两个弧形段拼接而成的圆环形。

8.根据权利要求3所述的一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，其特征在于，所述转盘(2)由至少两个弧形段拼接而成的圆环形。

9.根据权利要求7所述的一种分瓣卡盘固定式管道相贯线切割设备，其特征在于，所述每一卡盘(1)和转盘(2)的两端分别设置有连接螺栓(7)和定位销(8)。

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