离心式刀头管道内行进切割器的制作方法

本发明专利涉及管道切割技术领域，特别是涉及一种离心式刀头管道内行进切割器，适用于管道无法从外部进行切割的场合。

背景技术：

近些年来，城市管道布设越来越多，很多野外钻探也需要布设深井管道，实际的管道维护、更新甚至回收也越来越多。在管道维护、更新或者回收的过程中，有很多场合在外部没法进行管道切割施工，例如外部空间不允许的城市管道施工场合和深井管道施工的场合。在这种情况下，现在的施工方式通常都会造成较大的破坏和财产损失，例如城市管道施工场合破坏墙体建筑等，深井管道施工的场合将不得不破坏现有管道甚至重新选址钻探。随着材料成本和人工时间成本的增加，现在的施工方式已经无法完全满足市场需求，而离心式刀头管道内行进切割器可以很好的解决以上的问题。

技术实现要素：

离心式刀头管道内行进切割器可以在管道内通行，通过调整驱动轮支架臂和弹簧减震臂，可以实现在不同内径管道内部行进，具体的切割位置可以通过车体控制器进行预设，当离心式刀头管道内行进切割器按照车体控制器预设指令到达预设位置之后，车体控制器控制弹簧减震臂支撑力增加到足够大，对驱动轮执行锁死命令，然后启动离心式刀头电机，本发明的离心式刀头机构在旋转离心力作用下其切割直径可以扩大到足够切割管道的程度，从管道内部对不同直径的管道进行切割施工。本发明可以解决很多施工困境，在一些不得不破坏性施工的场合尤其适用。本发明的一个实施案例，内经为65mm，壁厚为8mm的PVC管道，50m一段，通过接头焊接的方式连接，总长大于450m，通过钻洞竖直布设于地面下，在地下水事故中，大概地面下400m处管壁破裂，PVC管无法抽出，重新钻洞费用和400m的管道成本非常高，时间成本也很高，本发明通过管道内壁行进到地面下大约390m处，从内部切断管道，完美地解决了问题。

技术方案

离心式刀头管道内行进切割器，其特征在于，包括车体、可调支架臂、可调弹簧减震系统、驱动装置和离心式刀头机构五个主要部分；其中，所述车体，包括前支架、后支架、保持架、减震器支架和连接杆；前支架、后支架和保持架通过三根连接杆连接在一起，减震器支架通过调节螺母与中心螺杆轴连接；所述可调支架臂，包括前、后可调支架臂，是本发明用于调节可适用管道内径的部件，其标准长度可以调节，可调支架臂的两端通过连接销分别与车体支架和驱动装置连接；所述可调弹簧减震系统，包括中心螺杆轴、调节螺母、可调弹簧减震器和减震器支架；中心螺杆轴两端分别与车体前、后支架连接，减震器支架通过调节螺母与中心螺杆轴连接，可调弹簧减震器两端通过减震连接销分别与减震器支架和后可调支架臂连接；所述驱动装置，用来驱动本发明在管道内行进，包括驱动系统支架、驱动箱和驱动轮；驱动箱通过驱动系统支架与可调支架臂连接，驱动轮和驱动箱连接；所述离心式刀头机构，包括左半刀头、右半刀头、拉力弹簧、连接器、刀头座、旋转电机和电机座，通过旋转离心力作用，离心式刀头的切割直径可以扩大到足够切割管道的程度，对于内径过大或者过小的管道，可以更换不同规格的刀头；左半刀头和右半刀头通过连接器与刀头座连接，拉力弹簧两端分别与左半刀头和右半刀头连接，刀头座与旋转电机轴连接，旋转电机通过电机座与前支架连接。

本发明所具有的有益效果：本发明可以实现在不同内径管道内部行进、固定，离心式刀头机构可以从管道内部对不同直径的管道进行切割施工。本发明可以解决工程上的很多施工困境，在一些不得不破坏性施工的场合尤其适用。

附图说明

图1为本发明的总装配示意图；

图2为本发明的刀头旋转状态总装配示意图；

图3为本发明的刀头旋转状态局部示意图。

图中标示分别为：左半刀头[1]、左连接器[2]、右半刀头[3]、右连接器[4]、拉力弹簧[5]、刀头座[6]、旋转电机[7]、电机座[8]、前支架[9]、前可调支架臂[10]、驱动系统支架[11]、前驱动轮[12]、后驱动轮[13]、驱动箱[14]、可调弹簧减震器[15]、后可调支架臂[16]、连接杆[17]、减震器支架[18]、后支架[19]、连接销[20]、减震连接销[21]、驱动箱轴[22]、中心螺杆轴[23]、调节螺母[24]、保持架[25]

具体实施方式

现结合附图详细说明本发明的实施方式：

离心式刀头管道内行进切割器，其特征在于，包括车体、可调支架臂、可调弹簧减震系统、驱动装置和离心式刀头机构五个主要部分。

使用前，确定需要切割的管道内径及相对位置，根据管道内径调整前可调支架臂[10]、后可调支架臂[16]和可调弹簧减震器[15]，更换合适直径的左半刀头[1]和右半刀头[3]，在离心式刀头管道内行进切割器的控制器中设置好需要行进的距离，将离心式刀头管道内行进切割器从入口放置进管道中，离心式刀头管道内行进切割器开始工作，控制器通过驱动箱[14]驱动前驱动轮[12]和后驱动轮[13],驱动箱[14]通过对前驱动轮[12]的转动圈数进行计数，计算行进的距离，当离心式刀头管道内行进切割器沿着管道行进到预设位置时，驱动箱[14]锁死驱动轮。接着调节螺母[24]旋转，带动减震器支架[18]沿着中心螺杆轴[23]移动，通过可调弹簧减震器[15]、后可调支架臂[16]和驱动系统支架[11]，施加给后驱动轮[13]足够大的外向支撑力，离心式刀头管道内行进切割器将被固定在管道内预设位置处。控制器控制旋转电机[7]高速旋转，带动刀头座[6]高速旋转，通过左连接器[2]和右连接器[4]固定在刀头座[6]上的左半刀头[1]和右半刀头[3]也一起高速旋转，在离心力的作用下，左半刀头[1]和右半刀头[3]克服拉力弹簧[5]施加的弹簧力，张开到刀刃接触管道内壁，因为有离心力和旋转电机[7]的旋转力矩作用，左半刀头[1]和右半刀头[3]将从内部将管道切断。切断管道后，左半刀头[1]和右半刀头[3]受到的阻力急剧下降，旋转电机[7]转速突然升高，通过旋转电机[7]编码器，控制器确认已经完成切割，旋转电机[7]关闭，在拉力弹簧[5]的弹簧力作用下，左半刀头[1]和右半刀头[3]恢复到初始状态。调节螺母[24]旋转，带动减震器支架[18]沿着中心螺杆轴[23]移动，通过可调弹簧减震器[15]、后可调支架臂[16]和驱动系统支架[11]，对后驱动轮[13]进行卸载操作，离心式刀头管道内行进切割器恢复到可行进状态。控制器通过驱动箱[14]驱动前驱动轮[12]和后驱动轮[13]反向旋转,离心式刀头管道内行进切割器沿着管道返回入口位置，收回离心式刀头管道内行进切割器。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改造，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。