专利名称：水下金刚石绳锯机的夹紧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水下切割作业设备，尤其涉及一种用于海上石油平台导 管架和桩基以及海底破损油气管道等大直径、多种材料填充的管道切割作业 的水下金刚石绳锯机的夹紧装置。
背景技术：
近几十年来，随着海上石油工业的不断开发和建设，全球海域油气平台
(Offshore Oil and Gas Platform)等结构物的数量愈来愈多(约6500座), 随着油气田的逐步开采，逐渐达到可开采量的尽头时，其衍生的潜在问题也 日趋增加并越加复杂，例如，开采经济性、潜在污染、对环境危害等等。因 此，及时和适时地停止生产，并将废弃结构物进行适当处置等问题，业己受 到全球普遍重视。
目前，国内还没有开始进行海上石油平台导管架和桩基切割作业，对于 海底破损油气管道等小直径、多种材料填充的管道切割作业是采用绳锯机来
完成。现有的绳锯机这种设备都是用于水平管道的切割作业，其缺点是在
切割作业过程中的夹紧动作，是采用链式夹紧的方式由潜水员手动来完成，
夹紧力小，不适合用于竖管的切割作业；此外，它的导向装置也不利于将切 削力传递到机架上。
为了适应海上石油工程发展的需要，比如，对海底破损油气管道、海上 废弃油田平台的导管架和桩基的切割等等，因此，能够适应水下大管径、多 种材料填充管道切割作业的水下金刚石绳锯机应运而生，这种水下金刚石绳 锯机夹紧力大、操作简便，完成切割作业时，整机受力状态更好，工作更加 平稳、可靠，但是它必须以桩基或者导管架作为切割作业时的固定基座，因 此需要有一种能够使金刚石绳锯机与桩基或者导管架靠紧，并能够保证金刚 石绳锯机在切割作业中的定位准确及安全稳定的夹紧装置，有鉴于此，本实 用新型创作人设计出水下金刚石绳锯机的夹紧装置。 实用新型内容本实用新型的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种 水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其结构设计合理，适合水下作业方式和环境 的特殊需要，可用于大管径的夹持，能够对切割作业起到导向作用，适合用 于竖管的切割作业，同时可使切割过程中产生的对绳锯机横向设置的部件(丝 杠)的径向力最终作用在夹紧装置和竖管上，避免横向部件(丝杠)的变形， 从而保证金刚石绳锯机的正常作业，使用效果理想。
本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。
本实用新型水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其特征在于，包括框架、夹
紧部和导向部；该框架由四块主板及连接板焊接构成；夹紧部包括夹紧液压 缸和夹紧瓣，夹紧液压缸的活塞杆与夹紧瓣连接，并设置在第一块主板与第 二块主板之间以及第三块主板与第四块主板之间；导向部设置在第一块主板 上，其包括导轨和导向套，该导向套与导轨为垂直相互对应设置。
前述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其中主板为开设有V字形缺口的 板体，通过一连接板由第一块主板与第二块主板远离缺口一侧的顶部焊接一 体，再通过另一连接板由第三块主板与第四块主板远离缺口一侧的顶部焊接 一体，第二块与第三块主板间借助加强筋焊接一体而构成框架。
前述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其中主板V字形缺口上部设有数 个减重孔，V字形缺口两侧设有数个轴孔。
前述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其中连接板上设有加强筋。
前述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其中第一块主板与第二块主板之 间设有加强筋。
前述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其中导向部设置在第一块主板两 外侧部，该导向部的导向套设在导轨上方，且与导轨呈垂直状；该导轨为矩 形导轨。
前述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，所述夹紧瓣包括两个弯曲的杆体, 该杆体的上下端部以及上部分别设有对应的轴孔，且杆体下端部的轴孔通过 轴杆穿设一夹紧滚轮，夹紧滚轮上方杆体上设有夹紧面板，杆体上端部的轴 孔供穿设一销轴，该销轴供杆体与夹紧液压缸活塞的耳环连接，杆体上部的 轴孔与上部的轴孔通过轴杆与主板轴孔活动连接。前述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其中夹紧瓣设有的夹紧面板为弧 形面板。
前述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其中夹紧瓣设有的夹紧面板表面 刻画有增加摩擦力的纹路。
本实用新型水下金刚石绳锯机的夹紧装置的有益效果，其包括框架、夹 紧部和导向部，结构设计合理，适合水下作业方式和环境的特殊需要，可用 于大管径的夹持，能够对切割作业起到导向作用，适合用于竖管的切割作业， 同时可使切割过程中产生的对对绳锯机横向设置的部件(丝杠)的径向力最 终作用在夹紧装置和竖管上，避免绳锯机横向设置部件(丝杠)的变形，从而 保证水下金刚石绳锯机的正常作业，效果理想。
图1A为本实用新型水下金刚石绳锯机的夹紧装置整体结构立体示意图。 图1B为本实用新型水下金刚石绳锯机的夹紧装置的另一整体结构立体示 意图。
图2为本实用新型水下金刚石绳锯机的夹紧装置夹紧瓣结构示意图。 图3为本实用新型水下金刚石绳锯机的夹紧装置使用状态示意图。 图中主要标号说明1为V字形缺口主板、ll减重孔、12轴孔、2连接
板、3夹紧液压缸、4夹紧瓣、41杆体、42轴孔、43夹紧滚轮、44夹紧面板、
45轴孔、46销轴、5导向套、6导轨、7加强筋、8加强筋、9加强筋、E
被夹紧管体。
具体实施方式
参阅图1A、图1B所示，本实用新型水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其包 括框架、夹紧部和导向部；该框架由四块主板1及连接板2焊接构成；夹紧 部包括液压缸3和夹紧瓣4，液压缸3和夹紧瓣4分别设置在第一块主板与第 二块主板之间以及第三块主板与第四块主板之间；导向部设置在第一块主板 上，其包括导轨6和导向套5，该导向套5与导轨6为垂直相互对应设置。
本实用新型水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其中，主板1为开设有V字 形缺口的板体，通过一连接板2由第一块主板与第二块主板远离缺口一侧的 顶部焊接一体，再通过另一连接板2由第三块主板与第四块主板远离缺口一侧的顶部焊接一体，第二块与第三块主板间借助加强筋7和8焊接一体而构 成框架；主板1的V字形缺口上部设有数个减重孔11， V字形缺口两侧设有 数个轴孔12;该连接板2上设有加强筋(图中未示)；第一块主板与第二块主 板之间设有加强筋9;导向部设置在第一块主板两外侧部，该导向部的导向套
5设在导轨6上方，且与导轨6呈垂直状，该导轨6为矩形导轨，如图l、图 1A所示。
参阅图2所示，本实用新型水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其夹紧瓣4 包括两个弯曲的杆体41，该杆体41的上下端部以及上部分别设有对应的轴孔 42，且杆体41下端部的轴孔42通过轴杆穿设一夹紧滚轮43，夹紧滚轮43上 方杆体41上设有夹紧面板44，杆体41上端部的轴孔45供穿设一销轴46， 借助销轴46使杆体41与夹紧液压缸3活塞的耳环连接，杆体41上部的轴孔 42通过轴杆与主板1轴孔12活动连接；该夹紧瓣4设有的夹紧面板44为弧 形面板，且夹紧瓣4设有的夹紧面板44表面刻画有增加摩擦力的纹路(图中 未示)。
参阅图3所示，本实用新型水下金刚石绳锯机的夹紧装置的工作过程-夹紧过程
① 通过绳锯机液压控制系统控制水下金刚石绳锯机夹紧装置的夹紧瓣4 处于完全张开的状态；
② 通过整机操作界面，将夹紧装置的夹紧主要参数，即夹紧液压缸3的 压力、流量输入到操作系统中，为实施夹紧动作做好准备；
③ 通过工作母船上的吊装设备，将绳锯机吊放入水，并移动到待切割导 管架附近，由潜水员水下发出指令，协助吊装设备的操作人员将绳锯机夹紧 装置具有V字形缺口的主板1的V字形开口靠在管道E上，使整机完成定位；
④ 潜水员通过通讯设备向母船操作人员发出实施夹紧动作的信息，操作 人员通过操作系统发出夹紧指令，使夹紧部的液压缸3实施夹紧动作，并使 夹紧部设置夹紧瓣的夹紧面板44夹紧在管道外侧壁处，观察压力表，达到预 定压力时， 一般是当压力达到7Mpa左右时，即认为夹紧动作完成。在夹紧动 作中，当夹紧瓣的夹紧面板44在接近被切割大直径管道时，利用夹紧瓣的滚 轮43作用，使夹紧面板44与管道E之间形成的摩擦力减小，这样可以更有利于潜水员的协助安装。 放松过程
① 水下金刚石绳锯机完成切割作业以后，通过工作母船上的操作系统发 出指令，停止所有的切割动作，将金刚石绳锯机的张紧装置放松，使金刚石 绳锯机的串珠绳自动脱开，或者由潜水员使用专门的液压钳将串珠绳剪断， 为绳锯机的回收做好准备；
② 通过金刚石绳锯机的整机操作界面，将夹紧装置的放松主要参数，即
夹紧液压缸3的压力、流量输入到操作系统中，为实施放松动作做好准备；
③ 由潜水员将工作母船上的吊装设备与绳锯机联接，确认联接可靠后， 潜水员远离，并向工作母船发出指令，实施放松动作并移动到待切割导管架 附近，由潜水员水下发出指令，协助吊装设备的操作人员将绳锯机的夹紧装 置靠紧在管道上，使整机完成定位；
④ 潜水员通过通讯设备向母船操作人员发出实施放松动作的信息，操作 人员通过操作系统发出放松指令，使夹紧液压缸实施放松动作，通过压力表 观察，当压力急剧减小时，即确定放松动作完成。
本实用新型水下金刚石绳锯机夹紧装置的工作原理
1、 其包括框架、夹紧部和导向部；该框架由四块主板1及连接板2焊接 构成；夹紧部包括夹紧液压缸3和夹紧瓣4，夹紧液压缸3和夹紧瓣4分别设 置在第一块主板与第二块主板之间以及第三块主板与第四块主板之间；它通 过主板1靠紧在导管架或桩基上，可以起到定位的作用，同时夹紧瓣4在夹 紧液压缸3的作用下，使夹紧面板44夹紧在管道E上，从而让水下金刚石绳 锯机整机的机体相对被切割目标固定。整机由工作母船上的吊放装置吊放入 水，由潜水员发出指令，使吊放装置将整机靠近被切割目标，由潜水员协助 完成安装。
2、 具有V字形缺口的第一主板，如图l、图1A所示，其两外侧分别设置 有导向套5和导轨6，导向套5和导轨6通过螺栓固定在第一主板上，该导向 部的导向套5设在导轨6上方，且与导轨6呈垂直状，导向套5和导轨6分 别与绳锯机的切割装置的滑动轴及导向块相配合，切割装置的滑动轴在导向 套5内滑动，切割装置的导向块在导轨6的矩形槽内滑动，这样，能使绳锯机在切割过程中产生的径向力和本身的自重最终通过夹紧装置而传递到管道
E上，并使整机工作时振动幅度大大减小，确保了整机切割作业的稳定性。
3、 夹紧瓣4与被切割管道E采用弧形接触面，可以增大夹紧力的作用面 积，使夹紧动作更加可靠、稳定，弧形夹紧面板44的表面刻画出细小的纹路， 能够增加接触面的摩擦力，更利于竖管的夹紧作业。
4、 夹紧瓣4端部设置了夹紧瓣滚轮43。由于该种类型的水下金刚石绳锯 机体积大，重量也大，而夹紧瓣滚轮43可使得夹紧瓣4在接近对被切割的大 直径管道E时，减小夹紧面板44与管道E之间的摩擦力，更有利于潜水员的 协助安装。
5、 在具有V字形缺口的第二块与第三块主板间设置加强筋7和8，进一 步增强了框架的强度，使框架的强度和刚性都能满足支撑、夹紧和导向要求， 切割装置的滑动轴末端装有导向块，该导向块在矩形导轨6中滑动，保证了 滑动轴不会由于自动而发生变形，同时可提高夹紧装置工作的可靠性。连接 板2上设置的加强筋，增加了夹紧装置框架的整体支撑强度，在保证夹紧力 的同时，也增强了绳锯机作业时的稳定性。
6、 主板V字形缺口上部设有数个减重孔，可以减轻重量夹紧装置的整体 重量，便于操作。
本实用新型水下金刚石绳锯机的夹紧装置的优点可将绳锯机的切割装 置稳定地固定在被切割管道上，同时对切割装置的进给动作起到导向的作用， 结构设计简单、实用。它采用四个夹紧液压缸提供夹紧力，并能通过液压控 制系统使液压缸在夹紧过程中处于锁紧状态，保证夹紧的稳定、可靠；夹紧 框架由四块具有V字形缺口的主板作为支撑板而组成，对水下金刚石绳锯机 整机起到定位作用，可适应对不同管径的管道进行切割作业，同时为切割装
置和液压控制阀箱提供安装平台，为径向进给提供导向；夹紧瓣可根据被切
割管道直径的不同进行更换，夹紧瓣端部设置了夹紧瓣滚轮，使夹紧装置在 接近管道夹紧的过程中，夹紧瓣与管道之间的摩擦力减小，便于潜水员协助
安装；在具有V字形缺口的主板之间设置加强筋，使主板强度和刚性都能满 足支撑、夹紧和导向要求，并提高了夹紧装置整体的工作的可靠性和稳定性； 在第一主板(如图1所示)上设置导向套和导轨，其与切割装置的滑动轴相配合，能使绳锯机在切割过程中产生的径向力和本身的自重最终通过夹紧装 置传递到管道上，同时能使水下金刚石绳锯机整机工作时振动幅度大大减小， 确保了切割作业的稳定性。该水下金刚石绳锯机夹紧装置具有结构简单、操 作、维护、保养方便等特点。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任 何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何 简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1、一种水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其特征在于，包括框架、夹紧部和导向部；该框架由四块V字型缺口主板及连接板焊接构成；夹紧部包括夹紧液压缸和夹紧瓣，夹紧液压缸的活塞杆与夹紧瓣连接，并设置在第一块主板与第二块主板之间以及第三块主板与第四块主板之间；导向部设置在第一块主板上，其包括导轨和导向套，该导向套与导轨为垂直相互对应设置。
2、 根据权利要求1所述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其特征在于，所述主板为开设有V字形缺口的板体，通过一连接板由第一块主板与第二块主板远离缺口一侧的顶部焊接一体，再通过另一连接板由第三块主板与第四块主板远离缺口一侧的顶部焊接一体，第二块与第三块主板间借助加强筋焊 接一体而构成框架。
3、 根据权利要求1或2所述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其特征在 于，所述主板V字形缺口上部设有数个减重孔，V字形缺口两侧设有数个轴孔。
4、 根据权利要求1或2所述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其特征在 于，所述连接板上设有加强筋。
5、 根据权利要求1或2所述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其特征在 于，所述第一块主板与第二块主板之间设有加强筋。
6、 根据权利要求1所述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其特征在于， 所述导向部设置在第一块主板两外侧部，该导向部的导向套设在导轨上方， 且与导轨呈垂直状；该导轨为矩形导轨。
7、 根据权利要求1所述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其特征在于， 所述夹紧瓣包括两个弯曲的杆体，该杆体的上下端部以及上部分别设有对应 的轴孔，且杆体下端部的轴孔通过轴杆穿设一夹紧滚轮，夹紧滚轮上方杆体 上设有夹紧面板，杆体上端部的轴孔供穿设一销轴，该销轴供杆体与夹紧液 压缸活塞的耳环连接，杆体上部的轴孔通过轴杆与主板轴孔活动连接。
8、 根据权利要求7所述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其特征在于， 所述夹紧瓣设有的夹紧面板为弧形面板。
9、 根据权利要求7或8所述的水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其特征在 于，所述夹紧瓣设有的夹紧面板表面刻画有增加摩擦力的纹路。
专利摘要本实用新型提供一种水下金刚石绳锯机的夹紧装置，其包括框架、夹紧部和导向部；该框架由四块V字型缺口主板及连接板焊接构成；夹紧部包括夹紧液压缸和夹紧瓣，夹紧液压缸的活塞杆与夹紧瓣连接，并设置在第一块主板与第二块主板之间以及第三块主板与第四块主板之间；导向部设置在第一块主板上，其包括导轨和导向套，该导向套与导轨为垂直相互对应设置；结构合理，适合水下作业方式和环境特殊需要，用于大管径夹持，能对切割作业起到导向作用，适合用于竖管切割作业，同时可使切割过程中产生的对绳锯机横向设置的部件的径向力最终作用在夹紧装置和竖管上，避免横向部件变形，从而保证金刚石绳锯机的正常作业，使用效果理想。
文档编号B23Q9/02GK201128080SQ20072018738
公开日2008年10月8日 申请日期2007年12月24日 优先权日2007年12月24日
发明者刘春厚, 姜进方, 孟庆鑫, 岚 张, 潘东民, 喆 王, 茁 王, 王海波, 王立权, 钟德理, 陈祥余 申请人:中国海洋石油总公司;海洋石油工程股份有限公司;哈尔滨工程大学