用于切割管道的绳锯机.pdf

本发明公开一种用于切割管道的绳锯机，包括支撑框架、张力自适应调节机构、切割机构和夹持机构，切割机构、夹持机构分别位于支撑框架两侧；夹持机构包括前夹板、后夹板、左夹爪、右夹爪和安装于前夹板、后夹板之间左、右气缸；切割机构包括框架本体、分别位于框架本体四个顶角处的主动轮、张力轮和2个从动轮，主支架另一端角与框架本体之间设置有一调节伸缩支撑杆，从支架另一端角与框架本体之间设置有所述张力自适应调节机构；张力自适应调节机构进一步包括连接轴套、活动销、连接板、滑动板、液压缸和套装有弹簧的套杆。本发明其高可靠性、高稳定性、安全性强、通用性强、操作简单，加强了工作的稳定性，可以适应各种管道的需求，使绳锯切割机具有更强的通用型、操作性。

权利要求书
1.   一种用于切割管道的绳锯机，其特征在于：包括支撑框架（1）、张力自适应调节机构（2）、切割机构（3）和夹持机构（4），所述切割机构（3）、夹持机构（4）分别位于支撑框架（1）两侧；
所述夹持机构（4）包括前夹板（5）、后夹板（6）、左夹爪（7）、右夹爪（8）和安装于前夹板（5）、后夹板（6）之间左、右气缸（9、10），所述左夹爪（7）、右夹爪（8）各自的中心分别由前夹板（5）、后夹板（6）各自的左端、右端夹持活动连接，此左夹爪（7）、右夹爪（8）各自的上端分别与左、右气缸（9、10）的顶杆连接；
所述切割机构（3）包括框架本体（11）、分别位于框架本体（11）四个顶角处的主动轮（12）、张力轮（13）和2个从动轮（14），所述主动轮（12）、张力轮（13）分别安装于主支架（15）和从支架（16）内，此主支架（15）和从支架（16）各自的一个端角均活动地安装于框架本体（11）上部的2个顶角上，从而使得主动轮（12）、张力轮（13）能绕其各自的端角旋转，所述2个从动轮（14）位于分别下部的2个顶角，一钻石线绳（17）绕于主动轮（12）、张力轮（13）和2个从动轮（14）之间，所述主支架（15）上固定有一驱动主动轮（12）旋转的液压马达（18），所述主支架（15）另一端角与框架本体（11）之间设置有一调节伸缩支撑杆（19），所述从支架（16）另一端角与框架本体（11）之间设置有所述张力自适应调节机构（2）；
所述支撑框架（1）固定于后夹板（6）上，此支撑框架（1）上设置有导杆（21）和一端具有驱动齿轮（221）的丝杠（22），固定于所述框架本体（11）上的丝杠螺母（23）和滑块（24）分别嵌入支撑框架（1）的丝杠（22）和导杆（21）上，一固定于支撑框架（1）上的驱动马达（25）通过传动齿轮（26）连接到位于丝杠（22）的驱动齿轮（221）上；
所述调节伸缩支撑杆（19）进一步包括轴套（191）、伸缩丝杠（192）和安装于轴套（191）一端的螺母把手（193），此伸缩丝杠（192）位于轴套（191）内并与螺母把手（193）啮合连接，此轴套（191）另一端通过定位轴与框架本体（11）旋转连接，所述伸缩丝杠（192）的末端与主支架（15）另一端角通过定位轴旋转连接；
所述张力自适应调节机构（2）进一步包括连接轴套（201）、活动销（202）、连接板（203）、滑动板（204）、液压缸（205）和套装有弹簧（207）的套杆（206），此套杆（206）上端通过所述活动销（202）与所述从支架（16）另一端角活动连接，此连接轴套（201）下端通过定位轴与框架本体（11）活动连接，固定于连接板（203）上的液压缸（205）的顶杆（2051）末端连接到所述滑动板（204），所述弹簧（207）一端与套杆（206）上端接触，另一端嵌入连接板（203）的通孔内并与滑动板（204）连接，此可沿弹簧方向移动的滑动板（204）活动安装于连接轴套（201）上；
所述张力轮（13）进一步包括中心轴（28）、安装于中心轴（28）上的第一轴承（29）、固定于第一轴承（29）外表面的第一连接轴（30）和2块第一挡板（31），此2块第一挡板（31）下部通过销钉（32）固定于第一连接轴（30）上，所述2块第一挡板（31）之间设置有用于与钻石线绳（17）接触的第一聚氨酯衬套（33）；
所述主动轮（12）进一步包括第二连接轴（36）、连接套（37）、第二轴承（38）和2块第二挡板（39），此2块第二挡板（39）下部通过第二销钉（40）固定于第二连接轴（36）上，所述2块第二挡板（39）之间设置有用于与钻石线绳（17）接触的第二聚氨酯衬套（41），所述液压马达（18）通过连接套（37）固定于主支架（15）上，液压马达（18）的输出轴安装于第二连接轴（36）上，所述第二轴承（38）位于连接套（37）与第二连接轴（36）之间。

2.   根据权利要求1 所述的用于切割管道的绳锯机，其特征在于：所述支撑框架（1）包括三根平行设置的支撑筋（27），位于中间的支撑筋（27）上安装所述丝杠（22），位于两侧的支撑筋（27）上安装所述滑块（24）。

3.   根据权利要求1 所述的用于切割管道的绳锯机，其特征在于：所述夹持机构（4）的前夹板（5）、后夹板（6）下端面安装有2个定位板（20）。

4.   根据权利要求1 所述的用于切割管道的绳锯机，其特征在于：所述聚氨酯衬套（33）与第一连接轴（30）之间填充有第一垫块（34）。

5.   根据权利要求1 所述的用于切割管道的绳锯机，其特征在于：一第一轮罩（35）安装于所述中心轴（28）两端并通过螺栓固定于从支架（16）内侧面。

6.   根据权利要求1 所述的用于切割管道的绳锯机，其特征在于：所述第二轴承（38）为双列角接触球轴承。

说明书用于切割管道的绳锯机
技术领域
本发明涉及一种用于切割管道的绳锯机，涉及用于化工、天然气、核电、石油等行业的管道安装用绳锯机。
背景技术
目前海上石油工程以及核电业中对大直径或者多材料填充的管道的切割作业采用冷切割、热切割或者爆炸切割等方式，冷切割方法技术难度大，因此使用的很少，而热切割方式不适合于水下作业，爆炸切割的方式不环保。近年来，在国外开发出金刚石绳锯切割技术用于对海上石油平台导管架或桩基等水下大直径或者多种材料填充的管道以及核电业等陆地上的大直径或者多材料填充的管道进行切割作业，其优点是结构简单，适应多种材料同时切割，不受结构形状和尺寸的限制，作业时需要冷却，因此更适合于在水下工作。
金刚石绳锯机主要包括夹紧机构和切割机构，夹紧机构用于抱紧待切割管道，将绳锯机本体进行固定，主要包括夹紧框架、夹紧液压缸、夹紧瓣以及切割机构的导向装置等部件，切割机构用于完成金刚石串珠绳的张紧、切向进给和径向进给工作，主要包括切割框架、张紧装置、主运动装置和径向进给装置及导向装置等部件。
发明内容
本发明目的是提供一种用于切割管道的绳锯机，该用于切割管道的绳锯机高可靠性、高稳定性、安全性强、通用性强，加强了工作的稳定性、可以适应各种管道的需求，使绳锯切割机具有更强的通用型、操作性，同时，由于采用了力传感器的张紧装置，对张紧力可以调节，不会出现为张紧和过度张紧的情况，其安全性也得到了保证。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于切割管道的绳锯机，包括支撑框架、张力自适应调节机构、切割机构和夹持机构，所述切割机构、夹持机构分别位于支撑框架两侧；
所述夹持机构包括前夹板、后夹板、左夹爪、右夹爪和安装于前夹板、后夹板之间左、右气缸，所述左夹爪、右夹爪各自的中心分别由前夹板、后夹板各自的左端、右端夹持活动连接，此左夹爪、右夹爪各自的上端分别与左、右气缸的顶杆连接；
所述切割机构包括框架本体、分别位于框架本体四个顶角处的主动轮、张力轮和2个从动轮，所述主动轮、张力轮分别安装于主支架和从支架内，此主支架和从支架各自的一个端角均活动地安装于框架本体上部的2个顶角上，从而使得主动轮、张力轮能绕其各自的端角旋转，所述2个从动轮位于分别下部的2个顶角，一钻石线绳绕于主动轮、张力轮和2个从动轮之间，所述主支架上固定有一驱动主动轮旋转的液压马达，所述主支架另一端角与框架本体之间设置有一调节伸缩支撑杆，所述从支架另一端角与框架本体之间设置有所述张力自适应调节机构；
所述支撑框架固定于后夹板上，此支撑框架上设置有导杆和一端具有驱动齿轮的丝杠，固定于所述框架本体上的丝杠螺母和滑块分别嵌入支撑框架的丝杠和导杆上，一固定于支撑框架上的驱动马达通过传动齿轮连接到位于丝杠的驱动齿轮上；
所述调节伸缩支撑杆进一步包括轴套、伸缩丝杠和安装于轴套一端的螺母把手，此伸缩丝杠位于轴套内并与螺母把手啮合连接，此轴套另一端通过定位轴与框架本体旋转连接，所述伸缩丝杠的末端与主支架另一端角通过定位轴旋转连接；
所述张力自适应调节机构进一步包括连接轴套、活动销、连接板、滑动板、液压缸和套装有弹簧的套杆，此套杆上端通过所述活动销与所述从支架另一端角活动连接，此连接轴套下端通过定位轴与框架本体活动连接，固定于连接板上的液压缸的顶杆末端连接到所述滑动板，所述弹簧一端与套杆上端接触，另一端嵌入连接板的通孔内并与滑动板连接，此可沿弹簧方向移动的滑动板活动安装于连接轴套上；
所述张力轮进一步包括中心轴、安装于中心轴上的轴承、固定于轴承外表面的连接轴和2块挡板，此2块挡板下部通过销钉固定于连接轴上，所述2块挡板之间设置有用于与钻石线绳接触的聚氨酯衬套。
上述技术方案中进一步改进的方案如下：
1. 上述方案中，所述支撑框架包括三根平行设置的支撑筋，位于中间的支撑筋上安装所述丝杠，位于两侧的支撑筋上安装所述滑块。
2. 上述方案中，所述夹持机构的前夹板、后夹板下端面安装有2个定位板。
3. 上述方案中，所述聚氨酯衬套与连接轴之间填充有垫块。
4. 上述方案中，一轮罩安装于所述中心轴两端并通过螺栓固定于从支架内侧面。
5. 上述方案中，所述第二轴承为双列角接触球轴承。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
1. 本发明用于切割管道的绳锯机，，其高可靠性、高稳定性、安全性强、通用性强、操作简单，加强了工作的稳定性，可以适应各种管道的需求，使绳锯切割机具有更强的通用型、操作性，同时，由于采用了特定结构的张力自适应调节机构，对张紧力可以调节，不会出现为张紧和过度张紧的情况，其安全性也得到了保证。
2. 本发明用于切割管道的绳锯机，其分别位于框架本体四个顶角处的主动轮、张力轮和2个从动轮，主动轮、张力轮分别安装于主支架和从支架，此主支架和从支架各自的一个端角均活动地安装于框架本体上部的2个顶角上，所述2个从动轮位于分别下部的2个顶角，一钻石线绳绕于主动轮、张力轮和2个从动轮之间，主支架另一端角与框架本体之间设置有一调节伸缩支撑杆，所述从支架另一端角与框架本体之间设置有所述张力自适应调节机构，当钻石线绕上四个滚动轮后，调节伸缩支撑杆，可使钻石线中的张力达到预定值，当切割管道时，钻石线会随着和管道的接触，其中的张力会发生变化，张力自适应调节机构包含有小型液压缸和圆柱压缩弹簧，可以自动调节钻石线中张力，保证合适的张力预定值。
3. 本发明用于切割管道的绳锯机，其张力自适应调节机构进一步包括连接轴套、活动销、连接板、滑动板、液压缸和套装有弹簧的套杆，此套杆上端通过所述活动销与从支架另一端角活动连接，此连接轴套下端通过定位轴与框架本体活动连接，固定于连接板上的液压缸的顶杆末端连接到所述滑动板，弹簧一端与套杆上端接触，另一端嵌入连接板的通孔内并与滑动板连接，此可沿弹簧方向移动的滑动板活动安装于连接轴套上，通过小型液压缸和圆柱压缩弹簧在切割管道过程中保证钻石线中张力处于合适的范围中。
4. 本发明用于切割管道的绳锯机，其调节伸缩支撑杆进一步包括轴套、伸缩丝杠和安装于轴套一端的螺母把手，此伸缩丝杠位于轴套内并与螺母把手啮合连接，此轴套另一端通过定位轴与框架本体旋转连接，所述伸缩丝杠的末端与主支架另一端角通过定位轴旋转连接，当旋转球形手柄时，伸缩丝杆会随之上升下降，与丝杆相连的主支架会带动主动轮绕主支架与前后支板的连接点旋转，从而可以是实现手动调节钻石线中的张力。
5. 本发明用于切割管道的绳锯机，主动轮和张力轮均采用所述2块挡板之间设置有用于与钻石线绳接触的聚氨酯衬套，在机器运行过程中，由于钻石线安装在导轨上，而导轨会经常磨损，需要经常更换导轨，一方面导轨用聚氨酯相对耐磨，另一方面如图所示结构导轨磨损时可以分开两挡板直接更换导轨而不需要更换整个滚动轮。
附图说明
附图1为本发明用于切割管道的绳锯机主视结构示意图；
附图2为本发明绳锯机中夹持机构结构示意图；
附图3为本发明主动轮和主支架结构示意图；
附图4为本发明绳锯机中张力自适应调节机构结构示意图；
附图5为本发明绳锯机中切割机构结构示意图；
附图6为本发明绳锯机中调节伸缩支撑杆结构示意图；
附图7为本发明用于切割管道的绳锯机立体结构示意图；
附图8为本发明用于切割管道的绳锯机局部结构示意图；
附图9为本发明用于切割管道的绳锯机中张力轮结构示意图；
附图10为本发明用于切割管道的绳锯机中主动轮结构示意图。
以上附图中：1、支撑框架；2、张力自适应调节机构；201、连接轴套；202、活动销；203、连接板；204、滑动板；205、液压缸；2051、顶杆；206、套杆；207、弹簧；3、切割机构；4、夹持机构；5、前夹板；6、后夹板；7、左夹爪；8、右夹爪；9、左气缸；10、右气缸；11、框架本体；12、主动轮；13、张力轮；14、从动轮；15、主支架；16、从支架；17、钻石线绳；18、液压马达；19、调节伸缩支撑杆；191、轴套；192、伸缩丝杠；193、螺母把手；20、定位板；21、导杆；22、丝杠；221、驱动齿轮；23、丝杠螺母；24、滑块；25、驱动马达；26、传动齿轮；27、支撑筋；28、中心轴；29、第一轴承；30、第一连接轴；31、第一挡板；32、销钉；33、第一聚氨酯衬套；34、第一垫块；35、第一轮罩；36、第二连接轴；37、连接套；38、第二轴承；39、第二挡板；40、第二销钉；41、第二聚氨酯衬套。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例：一种用于切割管道的绳锯机，包括支撑框架1、张力自适应调节机构2、切割机构3和夹持机构4，所述切割机构3、夹持机构4分别位于支撑框架1两侧；
所述夹持机构4包括前夹板5、后夹板6、左夹爪7、右夹爪8和安装于前夹板5、后夹板6之间左、右气缸9、10，所述左夹爪7、右夹爪8各自的中心分别由前夹板5、后夹板6各自的左端、右端夹持活动连接，此左夹爪7、右夹爪8各自的上端分别与左、右气缸9、10的顶杆连接；
所述切割机构3包括框架本体11、分别位于框架本体11四个顶角处的主动轮12、张力轮13和2个从动轮14，所述主动轮12、张力轮13分别安装于主支架15和从支架16内，此主支架15和从支架16各自的一个端角均活动地安装于框架本体11上部的2个顶角上，从而使得主动轮12、张力轮13能绕其各自的端角旋转，所述2个从动轮14位于分别下部的2个顶角，一钻石线绳17绕于主动轮12、张力轮13和2个从动轮14之间，所述主支架15上固定有一驱动主动轮12旋转的液压马达18，所述主支架15另一端角与框架本体11之间设置有一调节伸缩支撑杆19，所述从支架16另一端角与框架本体11之间设置有所述张力自适应调节机构2；
所述支撑框架1固定于后夹板6上，此支撑框架1上设置有导杆21和一端具有驱动齿轮221的丝杠22，固定于所述框架本体11上的丝杠螺母23和滑块24分别嵌入支撑框架1的丝杠22和导杆21上，一固定于支撑框架1上的驱动马达25通过传动齿轮26连接到位于丝杠22的驱动齿轮221上；
所述调节伸缩支撑杆19进一步包括轴套191、伸缩丝杠192和安装于轴套191一端的螺母把手193，此伸缩丝杠192位于轴套191内并与螺母把手193啮合连接，此轴套191另一端通过定位轴与框架本体11旋转连接，所述伸缩丝杠192的末端与主支架15另一端角通过定位轴旋转连接；
所述张力自适应调节机构2进一步包括连接轴套201、活动销202、连接板203、滑动板204、液压缸205和套装有弹簧207的套杆206，此套杆206上端通过所述活动销202与所述从支架16另一端角活动连接，此连接轴套201下端通过定位轴与框架本体11活动连接，固定于连接板203上的液压缸205的顶杆2051末端连接到所述滑动板204，所述弹簧207一端与套杆206上端接触，另一端嵌入连接板203的通孔内并与滑动板204连接，此可沿弹簧方向移动的滑动板204活动安装于连接轴套201上。
所述张力轮13进一步包括中心轴28、安装于中心轴28上的轴承29、固定于轴承29外表面的连接轴30和2块挡板31，此2块挡板31下部通过销钉32固定于连接轴30上，所述2块挡板31之间设置有用于与钻石线绳17接触的聚氨酯衬套33。
上述支撑框架1包括三根平行设置的支撑筋27，位于中间的支撑筋27上安装所述丝杠22，位于两侧的支撑筋27上安装所述滑块24。
上述夹持机构4的前夹板5、后夹板6下端面安装有2个定位板20。
上述聚氨酯衬套33与连接轴30之间填充有垫块34。
一轮罩35安装于所述中心轴28两端并通过螺栓固定于从支架16内侧面。
采用上述用于切割管道的绳锯机时，其高可靠性、高稳定性、安全性强、通用性强、操作简单，加强了工作的稳定性，可以适应各种管道的需求，使绳锯切割机具有更强的通用型、操作性，同时，由于采用了特定结构的张力自适应调节机构和调节伸缩支撑杆，对张紧力可以调节，不会出现为张紧和过度张紧的情况，其安全性也得到了保证。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。