专利名称：一种水下绳锯切割机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水下切割作业设备，尤其针对海底破损油气管道等大直径或 者多种材料填充的管道，海洋平台废弃导管架进行切割作业的水下绳锯切割机。
(二)
背景技术：
海底管道修复是一项技术含量高、涉及专业面广、施工操作复杂、需要多工 种高级专业人员.、投入高和风险大的海洋工程，修复过程应采取合理的维修方法 和必备的维修设备，按照维修工艺过程进行修复。
我国在海底管道维修技术和装备研发方面起步较晚，目前能够进行浅水区域 海底管道的维修作业。为了保障我国近海海上油气田的安全生产，为了实现依靠 国内技术和装备对海底管道实现快速修复，形成具有自主产权的海底管道维修技 术和专用装置是我国海洋石油事业发展的迫切需求。因而，该发明具有一定的理 论与较广的工程应用意义。
基于现有绳锯切割机的缺点进给方式上速度不能调节、进给机构受力不均 匀，水下工作深度有限、张紧装置缺乏传感器测量作为保障、在水下不易操作等 问题，我们提出了一种新型的绳锯切割机体系结构。它可以作为我们未来绳锯切 割机的发展方向，将为海底管道维修带来很的方便，更强的安全保障。
(三)
发明内容
本发明的目的在于提供一种可靠性和稳定性高、安全性和通用性强，并且潜 水员移动简单、操作简单的一种水下绳锯切割机。 本发明的目的是这样实现的
它包括进给机构，安装在进给机构下部的夹持机构，安装在进给机构上的切 削机构；所述的进给机构的组成包括固定支架，固定支架上安装有液压马达、变 速器、蜗轮丝杠升降机，液压马达与变速器连接，变速器与蜗轮丝杠升降机连接， 蜗轮丝杠升降机与丝杠相配合，丝杠安装在固定支架内；所述的切削机构包括龙 门框架，呈三角形分布安装在龙门框架上的导向轮、驱动轮和张紧轮，连接在导 向轮、驱动轮和张紧轮之间的金刚石锯绳，驱动轮与驱动齿轮马达相连，龙门框架上设置有导杆和螺母；所述的夹紧装置包括V型块，安装在V型块上的两个 液压缸基座，每个液压缸基座上安装一个液压缸，液压缸的缸杆与连杆相铰接， 连杆中部通过铰接轴与V型块铰接，连杆的下端安装夹持垫块，V型块上带有 龙门框架导向套；切削机构的龙门框架上的导杆安装在龙门框架导向套中；切削 机构的龙门框架上的螺母安装在丝杠上。 本发明还可以包括
1、 在固定支架和V型块上设置有浮筒。
2、 所述的张紧轮上设置有张紧装置。
张紧装置和力传感器在结构上是一体的，张紧装置采用丝杠螺母机构。机张 紧装置位置如图1中4，整体结构和布置图5的4。张紧装置的安装角度与锯绳 合力方向一致，保证传感器的测量精度。张紧装置通过丝杠螺母机构将锯绳张紧， 张紧力通过力传感器传递到框架结构上，实现张紧力的测量。
本发明是根据现有驱动技术以及工作原理结合从其他绳锯切割机结构上的 缺点构成的新型绳锯切割机体系结构，它主要包括进给机构、切削机构、张紧机 构三部分。
机机械本体的主要包括进给机构、张紧机构、浮筒、夹持机构，其中进给 机构工作时采用三点固定的方法，张紧机构中包含力传感器，其优点是从机构上 解决测力方向为钢丝绳合力方向，增加了稳定性和安全性，还方便了测量数据的 处理；浮筒可以同过注水和排水的方法调节浮力的大小，其优点是可以让潜水员 在水下方便的使用绳锯切割机进行操作。
本发明的绳锯切割机与目前存在的各种绳锯切割机相比，其最大的区别就是 利用了三角形固定的进给机构加强了工作的稳定性、能够测量合力的张紧机构、 能够在水下改变浮力的浮筒、能够采用变速方式切除破损海底管道、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。
本发明的绳锯切割机结构具有如下优点高可靠性、高稳定性、安全性强、 通用性强，并且潜水员移动简单、操作简单。它可以应用在各种海洋管道，在未 来绳锯切割机继续发展及以及海洋管道维修等领域都具有很强的实用价值，具有广阔的应用前景。
(四)
图l是本发明的总体结构示意图； 图2是图1的后视图； 图3是进给机构的结构示意图； 图4是图3的右视图； 图5是切削机构结构示意图； 图6是图5的后视图； 图7是夹紧机构结构示意图8是夹紧机构结构示意图(不包括V型块)。
(五)
具体实施例方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述
结合图1和图2，水下绳锯切割机的组成中1为进给装置，2为切削机构，3 为浮筒，4为张紧装置，5为夹紧装置。其工作时，首先由张紧装置4对金刚绳 进行张紧，随后通过夹紧装置5夹住水下管道，这时同过进给装置1带动切削机 构2向下运动直至切割完整个管道，其中浮筒3可以同过打开阀门进水来进行浮 力调节。
结合3和图4，进给装置的组成中6为液压马达、7为变速器、8为蜗轮丝 杠升降机、9为丝杠、IO为固定支架。其工作时，液压马达6旋转输出到变速器 7再到蜗轮丝杠升降机8，其将旋转运动转化为上下直线运动，带动切削机构2 实现切割作业时的进给运动。
结合图5和图6，切削机构的组成中ll为导向轮、12为龙门框架、13为金刚石 锯绳、14为驱动轮、15为驱动齿轮马达、16为张紧轮。其工作时，由驱动马达15 带动驱动轮14，从而金刚绳13在导向轮11、驱动轮14、张紧轮16所围成的三角形 运动，龙门框架12在进给装置1的带动下进行切割运动。张紧装置4的放置方式如 图3所示。
为了减少潜水员的操作强度，减少绳锯切割机入水中的重量，设计的浮筒3， 绳锯切割机在工作时为了满足潜水员就位绳锯机的需要，固定浮筒的作用使得主 机的浮心移至主机重心的上方，起到自动调心的作用。结合图7和图8，夹紧装置的组成中17为龙门框架导向套、18为V型块、19为 液压缸基座、20为液压缸、21为铰接轴、22为连杆、23为夹持垫块。夹紧管道的 过程首先由潜水员将V型块18固定在管道上，然后同过两个液压缸20在一端被液 压缸基座19固定的情况下，另一端带动连杆22绕着铰接轴21运动，最后夹持块23 接触管道，并将其抱紧，这时管道在V型块18和夹持垫块23的作用下完成夹紧过 程。
本发明的绳锯切割机结构应用具有以下优点1、针对不同的海底管道，可 以同过速度调节进行切削，其通用性强。2、切削机构同过三角定位切削，区别 于现有绳锯切割机，这种结构布置增加了绳锯切割机的安全性，稳定性。3、引 入浮筒结构使得绳锯切割机在水下可以方便潜水员移动，增加了绳锯切割机的可 操作性。4、张紧装置的布置方式和现有的绳锯切割机张紧装置比较，其测量力 为绳锯的合力方向，对张紧力的控制更简单，而且提高了稳定性，并能保证串珠 绳装拆的方便，这种张紧装置的优点是结构简单实用，张紧安全可靠，可在船上 完成张紧过程。
权利要求
1、一种水下绳锯切割机，它包括进给机构，安装在进给机构下部的夹持机构，安装在进给机构上的切削机构；其特征是所述的进给机构的组成包括固定支架，固定支架上安装有液压马达、变速器、蜗轮丝杠升降机，液压马达与变速器连接，变速器与蜗轮丝杠升降机连接，蜗轮丝杠升降机与丝杠相配合，丝杠安装在固定支架内；所述的切削机构包括龙门框架，呈三角形分布安装在龙门框架上的导向轮、驱动轮和张紧轮，连接在导向轮、驱动轮和张紧轮之间的金刚石锯绳，驱动轮与驱动齿轮马达相连，龙门框架上设置有导杆和螺母；所述的夹紧装置包括V型块，安装在V型块上的两个液压缸基座，每个液压缸基座上安装一个液压缸，液压缸的缸杆与连杆相铰接，连杆中部通过铰接轴与V型块铰接，连杆的下端安装夹持垫块，V型块上带有龙门框架导向套；切削机构的龙门框架上的导杆安装在龙门框架导向套中；切削机构的龙门框架上的螺母安装在丝杠上。
2、 根据权利要求1所述的一种水下绳锯切割机，其特征是在固定支架和 V型块上设置有浮筒。
3、 根据权利要求1或2所述的一种水下绳锯切割机，其特征是所述的张 紧轮上设置有张紧装置，张紧装置是丝杠螺母机构。
全文摘要
本发明提供的是一种水下绳锯切割机。它包括进给机构，安装在进给机构下部的夹持机构，安装在进给机构上的切削机构。本发明的绳锯切割机与目前存在的各种绳锯切割机相比，其最大的区别就是利用了三角形固定的进给机构加强了工作的稳定性、能够测量合力的张紧机构、能够在水下改变浮力的浮筒、能够采用变速方式切除破损海底管道、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。
文档编号B26D1/01GK101444921SQ20081020983
公开日2009年6月3日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者岚 张, 波 张, 刚 王, 王立权 申请人:哈尔滨工程大学