一种用于分瓣式切割机合拢和拆分的装置的制作方法

本发明涉及管道切割领域，特别涉及一种用于分瓣式切割机合拢和拆分的装置。

背景技术：

分瓣式切割机，又称分瓣式冷切割机或分瓣式切割坡口机，常用于在长输油气管道施工和在役管道抢修过程中，使用安全的冷切割工艺进行钢管切割和管端坡口，对于提高施工效率和质量具有重要的意义。分瓣式切割机主要包括机械系统和液压系统，其中机械系统又包括分瓣式固定圈、转动圈、刀架、进刀机构和夹持机构等，在切割作业时，首先将分瓣式固定圈的左瓣固定圈和右瓣固定圈张开安装，然后通过半圈锁紧螺母将其联接并合拢成一个整体，然后通过夹持机构将其固定到不同管径大小的管壁上，再进行后续的切割。

目前，对于分辨式冷切割机的分瓣式固定圈来说，其左瓣固定圈和右瓣固定圈之间通过铰轴连接，这样再对它们进行拆分时，需要分别在左瓣固定圈和右瓣固定圈的两侧手动施加外力，以迫使它们分开，然后再依靠铰轴的惯性使它们合拢，基于以上实现分辨式冷切割机的拆分和合拢。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术拆分和合拢分辨式冷切割机的分瓣式固定圈时，费时费力，且安全性差。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种省时省力且安全性高的用于分瓣式切割机合拢和拆分的装置。具体技术方案如下：

一种用于分瓣式切割机合拢和拆分的装置，所述装置包括对称设置的左传动机构和右传动机构，所述左传动机构和所述右传动机构的一个端部分别固定在分瓣式切割机的左瓣固定圈和右瓣固定圈上；

施力机构，同时与所述左传动机构和所述右传动机构的另一个端部连接，用于驱动所述左传动机构和所述右传动机构相向运动或者背向运动，进而带动所述分瓣式切割机进行拆分或者合拢。

具体地，作为优选，所述左传动机构包括：左连接块，通过至少一个锁紧螺栓固定在所述分瓣式切割机的左瓣固定圈上；

所述右传动机构包括：右连接块，通过至少一个锁紧螺栓固定在所述分瓣式切割机的右瓣固定圈上。

具体地，作为优选，所述左传动机构还包括具有中心轴孔的左铰轴，下端侧壁固定在所述左连接块的右侧上方；

所述右传动机构还包括具有中心轴孔的右铰轴，下端侧壁固定在所述右连接块的左侧上方；

所述左铰轴和所述右铰轴可转动地套装在同一个铰轴销上。

具体地，作为优选，所述左传动机构还包括：左斜支撑，下端与所述左连接块的左侧壁连接；

左丝杆，横向设置，左端与所述左斜支撑的上端连接；

左螺母筒，以螺纹连接的方式套装在所述左丝杆的右端；

所述右传动机构还包括右斜支撑，下端与所述右连接块的右侧壁连接，以与所述左斜支撑呈轴对称；

右丝杆，横向设置，右端与所述右斜支撑的上端连接；

右螺母筒，以螺纹连接的方式套装在所述右丝杆的左端；

所述左螺母筒和所述右螺母筒的内壁上设置有旋向相反的内螺纹，并且，两者同时与所述施力机构连接，以在所述施力机构的驱动下进行同向转动。

具体地，作为优选，所述左转动机构还包括左支撑块，顶部设置有横向通槽，底部固定在所述左斜支撑的上端；

左连接头，通过左销轴固定在所述左支撑块顶部的横向通槽内，并且所述左连接头的右端与所述左丝杆的左端连接；

所述右转动机构还包括右支撑块，顶部设置有横向通槽，底部固定在所述右斜支撑的上端；

右连接头，通过右销轴固定在所述右支撑块顶部的横向通槽内，并且所述右连接头的左端与所述右丝杆的右端连接。

具体地，作为优选，在所述左支撑块的横向通槽的前、后侧壁以及所述左连接头上设置相对的通孔，所述左销轴穿过所述通孔；

并且，在所述左支撑块的横向通槽的前或后侧壁的顶部设置与所述通孔相连通的螺丝孔，使用紧固螺丝穿过所述螺丝孔与所述左销轴相抵，以将所述左销轴固定在所述左支撑块内。

对应地，在所述右支撑块的横向通槽的前、后侧壁以及所述右连接头上设置相对的通孔，所述右销轴穿过所述通孔；

并且，在所述右支撑块的横向通槽的前或后侧壁的顶部设置与所述通孔相连通的螺丝孔，使用紧固螺丝穿过所述螺丝孔与所述右销轴相抵，以将所述右销轴固定在所述右支撑块内。

具体地，作为优选，所述施力机构包括：棘轮，两端分别与所述左螺母筒和所述右螺母筒连接，并且所述棘轮的外壁上沿圆周方向设置有棘轮齿；

棘轮把手，包括头部套筒、与所述头部套筒的侧壁连接的过渡连接部、与所述过渡连接部连接的把手部，所述头部套筒可转动地套装在所述棘轮上；

拨齿，设置在所述过渡连接部内，并且所述拨齿与所述棘轮上的棘轮齿相啮合；

当转动所述把手部时，所述拨齿拨动所述棘轮上的棘轮齿，以驱动所述棘轮转动。

具体地，作为优选，所述过渡连接部上开设前后连通的通槽；

所述拨齿由连接板和对称设置在所述连接板两端的两个拨齿板构成，通过使用销轴将所述连接板与所述通槽的左、右侧壁铰接；

所述施力机构还包括：压缩弹簧，上端与所述通槽的顶壁垂直连接；

压紧头，设置在所述压缩弹簧的下端，并在所述压缩弹簧的压紧作用下与所述拨齿的连接板相抵，进而使所述拨齿的任一端的拨齿板与所述棘轮上的棘轮齿相啮合。

具体地，作为优选，所述压紧头为圆球状，并且，所述拨齿的连接板的顶部设置有与所述压紧头相适配的弧形限位槽。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过使用对称并且可反向运动的左传动机构和右传动机构，将它们分别与分瓣式切割机的左瓣固定圈和右瓣固定圈连接，在施力机构的驱动下，来使它们相向运动或者背向运动，当两者相向运动时，能使分瓣式切割机的左瓣固定圈和右瓣固定圈拆分，而当两者背向运动时，能使分瓣式切割机的左瓣固定圈和右瓣固定圈合拢。可见，本发明实施例提供的装置能够省时省力地对分瓣式切割机进行拆分和合拢，并且安全性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于分瓣式切割机合拢和拆分的装置的主视图；

图2是本发明实施例提供的用于分瓣式切割机合拢和拆分的装置的左视图；

图3是本发明实施例提供的用于分瓣式切割机合拢和拆分的装置的俯视图。

附图标记分别表示：

1 左传动机构，

101 左连接块，

102 左铰轴，

103 左斜支撑，

104 左丝杆，

105 左螺母筒，

106 左支撑块，

107 左连接头，

108 左销轴，

2 右传动机构，

201 右连接块，

202 右铰轴，

203 右斜支撑，

204 右丝杆，

205 右螺母筒，

206 右支撑块，

207 右连接头，

208 右销轴，

3 施力机构，

301 棘轮，

302 棘轮把手，

3021 头部套筒，

3022 过渡连接部，

3023 把手部，

303 拨齿，

304 压缩弹簧，

305 压紧头，

4 铰轴销。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种用于分瓣式切割机合拢和拆分的装置，如附图1所示，该装置包括对称设置的左传动机构1、右传动机构2和施力机构3，其中，左传动机构1和右传动机构2的一个端部分别固定在分瓣式切割机的左瓣固定圈和右瓣固定圈上；施力机构3同时与左传动机构1和右传动机构2的另一个端部连接，用于驱动左传动机构1和右传动机构2相向运动或者背向运动，进而带动分瓣式切割机进行拆分或者合拢。

通过使用对称并且可反向运动的左传动机构1和右传动机构2，将它们分别与分瓣式切割机的左瓣固定圈和右瓣固定圈连接，在施力机构3的驱动下，来使它们相向运动或者背向运动，当两者相向运动时，能使分瓣式切割机的左瓣固定圈和右瓣固定圈拆分，而当两者背向运动时，能使分瓣式切割机的左瓣固定圈和右瓣固定圈合拢。可见，本发明实施例提供的装置能够省时省力地对分瓣式切割机进行合拢和拆分，并且安全性高。

具体地，如附图1所示，左传动机构1包括：左连接块101，该左连接块101通过至少一个锁紧螺栓固定在分瓣式切割机的左瓣固定圈上；右传动机构2包括：右连接块201，该右连接块201通过至少一个锁紧螺栓固定在分瓣式切割机的右瓣固定圈上。

通过使用左连接块101和右连接块201分别将左传动机构1和右传动机构2固定在分瓣式切割机上，这样不仅便于将它们与分瓣式切割机建立稳定的固定连接关系，并且便于将该装置从分瓣式切割机上拆卸下来进行维修或者更换。

进一步地，如附图1和附图2所示，该左传动机构1还包括具有中心轴孔的左铰轴102，该左铰轴102的下端侧壁固定在左连接块101的右侧上方；右传动机构2还包括具有中心轴孔的右铰轴202，该右铰轴202的下端侧壁固定在右连接块201的左侧上方；左铰轴102和右铰轴202可转动地套装在同一个铰轴销4上。通过使用如上所述的左铰轴102和右铰轴202，并将它们套装在同一个铰轴销4上，能够使左传动机构1和右传动机构2在铰轴销4处形成铰接(即具有一定自由度的可转动连接)，这样可使左传动机构1和右传动机构2进行同步的反向运动，从而驱动左连接块101和右连接块201也进行同步的反向运动，即靠近彼此或者远离彼此。可以理解的是，左铰轴102和右铰轴202上的中心轴孔均用于容纳铰轴销4。

进一步地，为了容易地实现左传动机构1和右传动机构2的同步反向运动，如附图1及附图3所示，左传动机构1还包括：左斜支撑103、左丝杆104、左螺母筒105，其中左斜支撑103的下端与连接块101的左侧壁连接；左丝杆104横向设置，其左端与左斜支撑103的上端连接；左螺母筒105以螺纹连接的方式套装在左丝杆104的右端。对应地，右传动机构2还包括右斜支撑203、右丝杆204、右螺母筒205，其中，右斜支撑203的下端与右连接块201连接，以与左斜支撑103呈轴对称；右丝杆204横向设置，右端与右斜支撑203的上端连接；右螺母筒205以螺纹连接的方式套装在右丝杆204的左端。左螺母筒105和右螺母筒205的内壁上设置有旋向相反的内螺纹，并且，两者同时与施力机构3连接，以在施力机构3的驱动下进行同向转动。需要说明的是，左斜支撑103的下端与左铰轴102的左侧壁连接，而右斜支撑203的下端与右连接块201连接，以与左斜支撑103在同一平面上构成轴对称关系，从而便于进行同步的反向运动，(因为右连接块201与右铰轴202存在连接关系，这右斜支撑203与右铰轴202即构成连接关系)。具体地，在该种实施方式下，该装置可以通过如下所述的工作原理进行工作：在施力机构3以特定的方向同时转动左螺母筒105和右螺母筒205时，由于两者内壁上设置有旋向相反的内螺纹，则此时左丝杆104在左螺母筒105的螺旋运动与右丝杆204在右螺母筒205内的螺旋运动正好相反。举例来说，当施力机构3正向转动左螺母筒105和右螺母筒205时，左丝杆104向左旋出，右丝杆204将向右旋出；或者，当施力机构3反向转动左螺母筒105和右螺母筒205时，左丝杆104向右旋进，右丝杆204将向左旋进。

在左丝杆104和右丝杆204在横向方向上同时旋出时，即左传动机构1和右传动机构2背向运动时，由于它们分别与左斜支撑103和右斜支撑203为固定连接关系(即左丝杆104和左斜支撑103构成一个整体，右丝杆204和右斜支撑203构成一个整体)，它们将驱动左传动机构1和右传动机构2在铰轴销4处形成铰接，这就会驱使左铰轴102和右铰轴202相对转动，进而驱动左连接块101和右连接块201靠近彼此，进而带动分瓣式切割机进行合拢。

与上述工作原理对应，在左丝杆104和右丝杆204在横向方向上同时旋进时，即左传动机构1和右传动机构2相向运动时，则它们将驱动左连接块101和右连接块201远离彼此，进而带动分瓣式切割机进行拆分。

具体地，通过如下所述的方式实现左丝杆104与左斜支撑103以及右丝杆204与右斜支撑203之间的连接：如附图1、附图2及附图3所示，该左转动机构1还包括左支撑块106和左连接头107，其中左支撑块106顶部设置有横向通槽，底部固定在左斜支撑103的上端；左连接头107通过左销轴108固定在左支撑块106顶部的横向通槽内，并且左连接头107的右端与左丝杆104的左端连接。对应地，右转动机构2还包括右支撑块206和右连接头207，其中右支撑块206顶部设置有横向通槽，底部固定在右斜支撑203的上端；右连接头207通过右销轴208固定在右支撑块206顶部的横向通槽内，并且右连接头207的左端与右丝杆204的右端连接。可以理解的是，左支撑块106和右支撑块206顶部设置的横向通槽为左右相通，并且左连接头107和右连接头207的形状与该横向通槽的结构相适配，以恰好放入该横向通槽内。

以左传动机构1举例来说，其传动原理如下所示：通过使用左销轴108来使左支撑块106和左连接头107构成连接关系，当左丝杆104横向运动时，其迫使左连接头107也进行同步的横向运动，由于左斜支撑103与其连接，这样就可将上述横向运动转化为左斜支撑103下端转动的驱动力，进而驱动左铰轴102转动，进而驱动左连接块101进行与左丝杆104运动方向相反的横向运动。右传动机构2的工作原理与左传动机构1一样，只是做与左传动机构1方向相反的传动。

进一步地，如附图1及附图3所示，在左支撑块106的横向通槽的前、后侧壁以及左连接头107上设置相对的通孔，左销轴108穿过通孔；并且，在左支撑块106的横向通槽的前或后侧壁的顶部设置与通孔相连通的螺丝孔，使用紧固螺丝穿过螺丝孔与左销轴108相抵，以将左销轴108固定在左支撑块106内。

对应地，在右支撑块206的横向通槽的前、后侧壁以及右连接头207上设置相对的通孔，右销轴208穿过通孔；并且，在右支撑块206的横向通槽的前或后侧壁的顶部设置与通孔相连通的螺丝孔，使用紧固螺丝穿过螺丝孔与右销轴208相抵，以将右销轴208固定在右支撑块206内。通过使用紧固螺丝来将左销轴108和右销轴208分别固定在左支撑块106和右支撑块206上，从而实现左丝杆104、左斜支撑103的固定连接，将它们与左铰轴102构成一整体，这样在左丝杆104和右丝杆204左右传动时，即可有效地迫使左连接块101和右连接块201进行方向相反的左右传动，进而实现分瓣式切割机的合拢和拆分。另外，通过使用紧固螺丝来对左销轴108和右销轴208进行固定，这样不仅便于调整左丝杆104和右丝杆204的传动保持顺畅，而且便于它们的拆卸和更换。

在本发明实施例中，该施力机构3可以为大号扳手，或者其他能同时转动左螺母筒105和右螺母筒205的结构，基于省时省力的目的，如附图1、附图2及附图3所示，该施力机构3包括：棘轮301、棘轮把手302、拨齿303，其中，棘轮301的两端分别与左螺母筒105和右螺母筒205连接，并且棘轮301的外壁上沿圆周方向设置有棘轮齿；棘轮把手302包括头部套筒3021、与头部套筒3021的侧壁连接的过渡连接部3022、与过渡连接部3022连接的把手部3023，头部套筒3021可转动地套装在棘轮301上；拨齿303设置在过渡连接部3022内，并且拨齿303与棘轮301上的棘轮齿相啮合；当转动把手部3023时，拨齿303拨动棘轮301上的棘轮齿，以驱动棘轮301转动。其中，通过使用头部套筒3021来将棘轮把手302限位在棘轮301上，由于棘轮301上的外壁上设置有与拨齿303相啮合的棘轮齿，通过摇动棘轮把手302的把手部3023，带动拨齿303转动，通过转动的拨齿303来拨动棘轮301上的棘轮齿，来驱动棘轮301进行转动，进而带动左螺母筒105和右螺母筒205进行同步的转动。当需要改变棘轮301的转动方向时，通过改变拨齿303与其上棘轮齿的啮合方向即可实现，从而实现左螺母筒105和右螺母筒205进行顺时针方向或者逆时针方向的运动。

作为优选，棘轮301、左螺母筒105、右螺母筒205通过采用一根轴一体成型制备得到，并且棘轮301的外径稍大于左螺母筒105、右螺母筒205的外径。

具体地，头部套筒3021通过如下所述的方式套装在棘轮301上：棘轮301的右端设置有环形限位凸台，在棘轮301的左端设置一圈凹槽，该凹槽用于放置可拆卸的限位挡圈，与拨齿303啮合的棘轮齿位于棘轮301的中部。在安装时，头部套筒直接穿过左螺母筒105安装在棘轮301上，并由棘轮301右端的环形限位凸台对其进行轴向方向的限位，然后在棘轮301的左端安装限位挡圈，从而确保头部套筒3021定位在棘轮301上，同时，又保证棘轮齿位于头部套筒3021的内腔中而不与头部套筒3021的内腔壁相接触。上述的限位挡圈为本领域所常见的，其具有一径向开口，以便于通过该开口套装在棘轮301的左端凹槽内或者从该棘轮301上拆卸下来。

具体地，作为一种实施方式，为了容易地改变棘轮301的转动方向，如附图2所示，在棘轮把手302的过渡连接部3022上开设前后连通的通槽；拨齿303由连接板和对称设置在连接板两端的两个拨齿板构成，通过使用销轴将连接板与通槽的左、右侧壁铰接。并且，施力机构3还包括：压缩弹簧304和压紧头305，压缩弹簧304的上端与通槽的顶壁垂直连接；压紧头305设置在压缩弹簧304的下端，并在压缩弹簧304的压紧作用下与拨齿303的连接板相抵，进而使拨齿303的任一端的拨齿板与棘轮301上的棘轮齿相啮合。需要说明的是，通过将拨齿303限定为由连接板和对称设置在连接板左右两端的两个拨齿板构成，两个拨齿板呈轴对称关系，这样当一端拨齿板与棘轮齿啮合时，其可以拨动棘轮齿进行顺时针方向的转动，而当另一端的拨齿板与棘轮齿啮合时，其可以拨动棘轮齿进行逆时针方向的转动。

通过使用压缩弹簧304以保证压紧头305始终将该拨齿303的拨齿板啮合在棘轮301上的棘轮齿上，从而在转动棘轮把手302时，能保证拨齿303拨动棘轮301进行转动。当需要改变棘轮301的转动方向时，例如由顺时针方向改变为逆时针方向时，由于拨齿303的连接板通过销轴与过渡连接部3022铰接，此时通过转动拨齿303，迫使其目前与棘轮301相啮合的拨齿板离开棘轮301，而使另一端的拨齿板与棘轮301上的棘轮齿相啮合，最后在压缩弹簧304和压紧头305的压紧作用下维持该啮合状态，并进行后续的拨动。作为优选，为了便于操作，优选使拨齿板位于通槽的外部，操作人员通过下压一端的拨齿板即可使其与棘轮齿啮合，而使另一端的拨齿板离开棘轮齿，从而使棘轮301的转向更加便利。

作为优选，压紧头305为圆球状，并且，拨齿303的连接板的顶部设置有与压紧头305相适配的弧形限位槽。通过进行如上设置，可以利用弧形配合关系使拨齿303的转动更加容易，从而利于改变棘轮301的转动方向。具体地，上述弧形限位槽的左右两端还能够对压紧头305起到限位作用，举例来说，当转动拨齿303使其左端的拨齿板与棘轮齿啮合时，此时压紧头305将位于弧形限位槽的右端，此时向右转动棘轮把手302，压紧头305在弧形限位槽右端的限位作用下将始终位于限位槽的右端，从而实现稳定地压紧拨齿303的连接板的作用。

综上可知，本发明实施例提供的装置，通过齿轮传动将螺旋运动转化为进行合拢和拆分的动力，从而能够省时省力的进行分瓣式切割机的合拢和拆分，并且其安全性高，便于规模化推广应用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。