本发明专利技术的主要目的是提供一种变结构自适应进给式绳锯机，可在水陆两栖对不同管径的复合管道进行切割。它由夹紧机构、切削机构、进给机构和张紧机构组成；所述夹紧机构包括V形板，所述V形板是由两个相互独立的半板对合而成，每个半板都与各自的滑块连接，所述滑块与导轨I形成滑动副；固定在各自滑块上的两个半板可沿导轨I做径向上的相对运动；所述半板分别连接液压缸，所述液压缸与控制系统连接；所述半板下端通过固定销与夹紧爪连接，所述夹紧爪的后端连接液压缸。本发明专利技术可适用于管径为φ300mm～φ1500mm的管道，很大程度上扩展了被切割管道直径范围，同时，可根据不同的切割状态自动调节不同的切割速度与其适应，提高了切割效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种即可在陆上又可在水下进行切割作业的绳锯机。
技术介绍
随着世界海洋资源的开发利用，水下作业技术和设备的研究越来越显得重要。其中，在海洋油气田开发、生产与油气外输的过程中海底管道是主要维修设施，管道运输成为目前油气运输中最主要的也是最快捷、最经济、最可靠的方式。但随着海底管道使用年限的增加，由于工作环境恶劣等各种原因，不断地出现海底管道损坏的现象。这海底管道通常为钢筋混凝土、聚乙烯、油脂、泡沫、石棉、钢管等材料组成的复合管道，在维修过程中需要将破损管道切断，现在常用的切割工具是绳锯机。绳锯机所使用的切割部件为镶嵌有金刚石的串珠绳，故又称为金刚石绳锯机，切削对象主要为陆上石材矿料和水下复合管道，具体特点如下(1)切割石材矿料的金刚石绳锯机该类绳锯机一般可以分为水平和垂直切割两种规格，用来切花岗石，大理石，混凝土等，广泛运用于拆迁、拆除工程项目中。在建筑工程改造和石材矿料开采工程中作业环境适应性强，可满足于锯式切割机所不及的切割深度。尤其在建筑工程中，液压绳锯机作为液压墙锯机的后援设备，它的线性切割可以使施工截面更加整齐，能有效的保障建筑保护性拆除，是地下室、烟囱和支柱等的切割拆除以及修缮工作最适用的切割施工设备。具有以下特点降低了劳动强度，操作安全可靠，具有过载保护功能，动力强劲，提高了切割能力和劳动生产率，同时，液压系统自身的安全、可靠和稳定性，大大降低了施工设备的损耗成本。但此类绳锯机仅局限于陆地工作。(2)切割水下复合管道的金刚石绳锯机此类绳锯机广泛运用于海洋工程中，通常用于拆除海上平台和海底石油管道切割中，一般与遥控潜水器或者潜水员协作工作。在工程作业中，首先由潜水员牵引绳锯机机体到作业区域，然后将其固定在指定位置进行切割作业。由于在水下工作，一般都采取液压传动驱动方式，即一方面采用液压缸输出的往复运动实现管道的夹紧作业；另一方面采用液压马达输出的旋转运动实现金刚石串珠绳的回转与进给，进行管道的切割作业。被切割的海上平台支腿及海底石油管道具有不同的规格，一般是外径Φ 300mm至Φ 1500mm。由现国内外所研制出的金刚石绳锯机产品看，不同的管径对应不同的绳锯机，即绳锯机系列，一种规格的绳锯机只能切割固定范围的管道，因此，对加工对象的适应性不强，增加了设备制造成本。中国专利申请(公开号CN101444921A)公开了一种水下绳锯切割机，它采用了三角形固定的进给机构，三轮的结构布置虽然结构简单、工作稳定，但很大程度上限制了切削管道的管径范围。另外，该专利的夹紧装置不能够调整夹持空间，因而无法通用于不同直径的管道，从而限制了它的使用范围。中国专利申请号200710303952. 0(公开号CN101468440A)公开了一种水下金钢石绳锯机的夹紧装置，虽然该申请通过结构设计达到夹持稳定的目的，但它同时存在着只能夹持大管径管道，而不能同时通用于小管径管道，因此同样存在着使用范围狭窄的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种主要应用于水下切割的智能型绳锯机，它可在水陆两栖对不同管径的复合管道进行切割。所述目的是通过如下方案实现的一种变结构自适应进给式绳锯机，由用于夹持的夹紧机构、用于实现切割的切削机构、用于控制切削机构运动的进给机构和用于控制切削效果的张紧机构组成；所述夹紧机构包括V形板，所述V形板是由两个相互独立的半板对合而成，每个半板都与各自的滑块连接，所述滑块与导轨I形成滑动副；固定在各自滑块上的两个半板可沿导轨I做径向上的相对运动；所述半板分别连接液压缸，所述液压缸与控制系统连接；所述半板下端通过固定销与夹紧爪的中后部位置连接，所述夹紧爪的后端通过移动销连接液压缸，液压缸推动夹紧爪以固定销为轴实现旋转。肋板以燕尾槽的导轨相配合的滑块为基座通过螺栓和V型板相连接辅助支撑，光杆导轨上的滑套也与V型板相接起主导向主用，则构成机械手移动的主导轨装置。在燕尾槽导轨的中间位置上安装了光杆导轨，而与光杆导轨形成滑动副的滑套通过销连接连杆和支架，同时支架通过螺栓与滑块相接，这样在滑块移动时通过连杆的限位作用保持两夹紧爪同步移动。所述切削机构包括主切割锯，所述主切割锯上安装四个转轮，四个转轮的相对位置大致处于矩形的四个点上；其中，至少有一个转轮通过转轴固定在调整架上，所述调整架一端与主切割锯铰接，另一端连接可伸缩机构，所述可伸缩机构与主切割锯铰接；至少有一个转轮与齿轮马达连接实现驱动；所述四个转轮通过一条金钢石串珠绳连接。所述可伸缩机构包括调整筒和调整螺栓，所述调整螺栓的一端与调整筒的一端通过调整螺母连接，调整螺栓的另一端与调整架固接，调整筒的另一端与主切割锯铰接。所述张紧机构包括固定有转轮的张紧架，所述转轮与张紧架间通过转轴连接；所述张紧架的一端与主切割锯铰接，张紧架的另一端与活塞杆固接，活塞杆与活塞筒配合连接，活塞筒的另一端与主切割锯铰接，所述活塞杆及活塞筒与液压控制系统连接。所述进给机构的结构为在所述夹紧机构的导轨I两侧固定有导轨II，所述导轨 II与导轨I呈垂直状态且沿切削机构的进给方向布置；所述主切削锯两侧的相应位置设置导槽，所述导槽与导轨II形成移动副；所述夹紧机构与架体固定在一起，所述架体顶端设置端面配油摆线液压马达，所述液压马达驱动齿轮旋转带动齿条相对运动，所述齿条固定在主切削锯顶端。在所述金刚石串珠绳上安装有压力传感器，所述压力传感器测试反馈金刚石串珠绳工作时受到的切割管道施加的张力，通过把张力测试信号传递给控制系统，并通过控制系统来控制液压马达的进油量及出油量。本专利技术具有以下优点首先，由于采取变结构式设计，即调节夹紧爪与主机相配合的套筒和滑套之间的相互位置即可抓取不同管径的管道，可适应Φ300πιπι Φ 1500mm的管径切割。在切割管道的前期准备工作中可以提前将机械手爪粗调制至适应要切割管道直径的所张开角度的位置以便后续操作，接着由操作者配合吊车将绳锯机推到管道待切割处，利用V形块自动对中的特性，将绳锯机放置在被切割管道上，之后，液压缸推动液压杆直线运动，夹紧爪在液压杆的推动下夹紧管道。其次，在传统切割结构中采用两轮或者三轮的结构布置虽然结构简单、工作稳定， 但很大程度上限制了切削管道的管径范围。本专利技术采取一个主动轮，三个从动轮的四轮机构，虽然增加了结构难度，但是大大地增加了切割管道管径范围。同时若在切割是张紧力过大，能提高切削速度，但是容易导致金刚石串珠绳被拉断；若是张紧力过小，金刚石串珠绳在工作中挠度过大，切削速度低，金刚石串珠绳磨损严重，从而增加了张紧装置来保证绳子张力的大小，从而提高工作稳定程度。最后，自适应式进给机构的设计是利用切割框架自身重力作为进给运动的驱动力，在地球引力的作用下绳锯机将沿辅助支撑轨道自动往下运动。在切削进给机械传动部分中采用了齿轮齿条传动，利用其自锁性来限制和控制绳锯机的上下位置。同时在金刚石串珠绳上安装有压力传感器测试反馈金刚石串珠绳工作时受到的管道施加的张力，通过把张力测试信号传递给控制器，并通过控制器来控制进给液压马达的进油量及出油量，达到控制齿轮的转速的目的。这样根据不同的切割状态自动调节不同的切割速度与其适应，进一步提高了绳锯机的切割速度，提高切割效率。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是图1的左视图。图3是图本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种变结构自适应进给式绳锯机，由用于夹持的夹紧机构、用于实现切割的切削机构、用于控制切削机构运动的进给机构和用于控制切削效果的张紧机构组成，其特征在于：所述夹紧机构包括Ｖ形板，所述Ｖ形板是由两个相互独立的半板对合而成，每个半板都与各自的滑块连接，所述滑块与导轨Ｉ形成滑动副；固定在各自滑块上的两个半板可沿导轨Ｉ做径向上的相对运动；所述半板分别连接液压缸，所述液压缸与控制系统连接；所述半板下端通过固定销与夹紧爪的中后部位置连接，所述夹紧爪的后端通过移动销连接液压缸，液压缸推动夹紧爪以固定销为轴实现旋转。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王茁，张维，张永锐，王立权，扬占争，张佰正，魏金旺，杨敏勃，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：93
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