一种水下管内钻铣切割装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术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

【技术实现步骤摘要】
一种水下管内钻铣切割装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及钢桩水下的内切割的切削
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。本专利技术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。

技术实现思路

[0004]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。本专利技术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。本专利技术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。
[0005]本专利技术采用的技术手段如下：
[0006]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。
[0007]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；
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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；
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]本专利技术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：
[0017]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；
[0018]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，由于两套切本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：都光明，王水，张伟，刘晶晶，叶亚龙，傅圣航，田宝涛，
申请(专利权)人：交通运输部烟台打捞局，
类型：发明
国别省市：