一种钢管的纵向切割装置的制作方法

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种能够对钢管进行纵向切割的装置。

背景技术：

钢管在成型过程或热处理过程中均能产生残余应力，这在一定程度上降低了钢管的极限使用强度，残余应力积累到一定的数值就能导致钢管在较低的工作强度下发生断裂，后果非常严重；工程学上通常采用环切法来检测钢管的残余应力，这就需要对钢管进行纵向切割。钢管的切割精度直接影响着测量结果的准确性，然而，通常的钢管纵向切割装置设计相对比较复杂，制造成本相对较高，有时甚至不能沿着钢管的径向进行切割。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题的一个或多个，本实用新型提供一种钢管的纵向切割装置，包括：

底座，其包括底板(4a)和分别设置在所述底板(4a)两端的第一侧板(4b)和第二侧板(4c)；

第一卡位套件，包括两个第一卡位块(6)，其活动设置在所述底板(4a)之上；

第二卡位套件，包括两个第二卡位块(3)，其活动设置在所述第一卡位块(6)之上；

连接支架套件，包括两个连接支架(1)，其中两个所述连接支架(1)与两个所述第二卡位块(3)活动连接；

工作台(9)，其两端与所述两个连接支架(1)连接，所述工作台(9)之上设置有锯片(10)。

上述底板(4a)的上表面设置有两条相互平行的第二凹槽(401)，所述第一卡位块(6)之上设置有与所述第二凹槽(401)相适配的第一轮(a16)；优选地，所述第一卡位块(6)设置有与所述第一轮(a16)相适配的第三通槽(602)，所述第三通槽(602)的两侧设置有第五通孔(603)，所述第一轮(a16)通过第一铰(a8)设置在所述第三通槽(602)之内，所述第一铰(a8)穿设于所述第五通孔(603)；进一步优选地，所述第一轮(a16)为4个。

上述第一侧板(4b)还设置有两个第二螺孔(402)，所述第二螺孔(402)之内设置有第一螺杆(a5)，所述第一螺杆(a5)可与所述第一卡位块(6)接触。

上述第一卡位块(6)的上表面设置有两条相互平行的第三凹槽(601)，所述第二卡位块(3)之上设置有与所述第三凹槽(601)相适配的第二轮(b16)；优选地，所述第二卡位块(3)设置有与所述第二轮(b16)相适配的第一凹槽(303)，所述第一凹槽(303)的两侧设置有第四通孔(304)，所述第二轮(b16)通过第二铰(b8)设置在所述第一凹槽(303)之内，所述第二铰(b8)穿设于所述第四通孔(304)；进一步优选地，所述第二轮(b16)为4个。

上述两个所述连接支架(1)通过四根连接杆(2)与两个所述第二卡位块(3)连接；

优选地，所述第二卡位块(3)的两端分别设置有第二通槽(301)，所述第二通槽(301)的上下两侧设置有第三通孔(302)，相应地，所述连接支架(1)的两端分别设置有第一通槽(102)，所述第一通槽(102)的上下两侧设置有第一通孔(103)，所述连接支架(1)与所述第二卡位块(3)通过使用所述连接杆(2)分别连接所述第三通孔(302)和所述第一通孔(103)。

上述连接支架(1)为长方体结构，所述连接支架(1)的中心位置设置有第一螺孔(101)，所述第一螺孔(101)之内设置有第二螺杆(b5)；所述工作台(9)的两端相应地设置有第三螺孔(902)，其中所述第二螺杆(b5)穿过所述第一螺孔(101)与第三螺孔(902)连接。

上述工作台(9)为长方体结构，所述工作台(9)的上表面设置有第六通孔(901)，用于安装所述锯片(10)；优选地，所述锯片(10)可旋转设置在轴承组件之上，所述第六通孔(901)的两侧还设置有第八通孔(905)，所述轴承组件固定设置在所述工作台(9)之上。

上述轴承组件包括轴承座(11)、滚动轴承(15)和轴(12)；所述轴承座(11)数量为两个，所述轴承座(11)设置有圆柱体状的第四凹槽(1101)，所述滚动轴承(15)设置在所述第四凹槽(1101)之内，所述第四凹槽(1101)的轴线位置设置有第十通孔(1102)，所述轴(12)穿设过所述第十通孔(1102)和第八通孔(905)，所述轴(12)设置有卡位段(1201)和轴连接段(1203)，所述锯片(10)固定设置在所述轴(12)的卡位段(1201)之上，所述轴连接段(1203)设置在相对布置的两个所述滚动轴承(15)之内；

优选地，所述工作台(9)的左右两侧分别设置有第一外沿(903)，所述第一外沿(903)设置有第七通孔(904)，相应地，所述轴承座(11)的两端分别设置有第二外沿(1103)，所述第二外沿(1103)设置有第十一通孔(1104)，所述轴承座(11)通过第三螺杆(c5)和第二螺母(b13)与所述工作台(9)固定连接。

上述轴(12)还设置有螺纹段(1202)，所述锯片(10)的两端分别设置有第一螺母(a13)，所述第一螺母(a13)拧接在所述螺纹段(1202)之上。

上述装置还包括设置在所述第一卡位块(6)和第二卡位块(3)之间的垫位块(14)；优选地，所述垫位块(14)的上表面设置有与所述第二轮(b16)相适配的第五凹槽(1401)，所述垫位块(14)的下表面设置有与所述第三凹槽(601)相适配的凸台(1402)。

本实用新型中的滚动轴承、轮、铰、螺杆和螺母均为标准件，所述轮、铰、螺杆和螺母，在不影响其使用功效的前提下，可以改变结构的比例关系或调整结构的大小。

基于以上技术方案提供的钢管的纵向切割装置能够准确锁定切割面，实现对钢管的纵向切割，具有制造成本低、使用安全性好、切割精度高的特点。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)本实用新型装置所使用的材料普通，结构简单易于加工，因此，该装置的制造成本相对较低；

2)第一卡位套件能在底板之上定向移动，第二卡位套件能在第一卡位套件或者垫位块之上定向移动，并且螺杆能够对钢管进行固定，因此，该装置的使用安全性相对较好；

3)装置采用轴对称结构设计，根据钢管不同的外径规格，选择螺杆在连接支架的螺孔之内的拧接深度，由由第二卡位套件、连接杆与连接支架套件所组成的八边形的框架能够将钢管进行垂直平分，这就能够保证锯片工作所形成的切割面经过钢管的轴线，因此，该装置的切割精度相对较高；

综上所述，通过本实用新型装置，可以实现对钢管进行纵向切割的目的，具有制造成本低、使用安全性好、切割精度高的特点。

附图说明

图1为钢管的纵向切割装置在切割小口径钢管时的俯视结构示意图；

图2为钢管的纵向切割装置在切割小口径钢管时的主视结构示意图；

图3为钢管的纵向切割装置在切割小口径钢管时的左视结构示意图；

图4为钢管的纵向切割装置在切割大口径钢管时的俯视结构示意图；

图5为钢管的纵向切割装置在切割大口径钢管时的主视结构示意图；

图6为钢管的纵向切割装置在切割大口径钢管时的左视结构示意图；

图7为钢管的纵向切割装置的工作台、轴承座、锯片、轴、滚动轴承、护位螺母在组装后的俯视结构示意图；

图8为钢管的纵向切割装置的工作台、轴承座、锯片、轴、滚动轴承、护位螺母在组装后的主视结构示意图；

图9为钢管的纵向切割装置的工作台、轴承座、锯片、轴、滚动轴承、护位螺母在组装后的左视结构示意图；

图10为钢管的纵向切割装置的第一卡位块、第一垫位块和第一轮在组装后的主视结构示意图；

图11为钢管的纵向切割装置的第一卡位块、第一垫位块和第一轮在组装后的左视结构示意图；

图12为钢管的纵向切割装置的第二卡位块和第二轮在组装后的仰视结构示意图；

图13为钢管的纵向切割装置的第二卡位块和第二轮在组装后的左视结构示意图；

图14为钢管的纵向切割装置的锯片和轴在组装后的主视结构示意图；

图15为钢管的纵向切割装置的工作台的俯视结构示意图；

图16为钢管的纵向切割装置的工作台的左视结构示意图；

图17为钢管的纵向切割装置的轴承座的左视结构示意图；

图18为钢管的纵向切割装置的连接支架的主视结构示意图；

图19为钢管的纵向切割装置的连接支架的俯视结构示意图；

图20为钢管的纵向切割装置的第二螺杆的左视结构示意图；

图21为钢管的纵向切割装置的锯片的左视结构示意图；

图22为钢管的纵向切割装置的轴的左视结构示意图；

图23为钢管的纵向切割装置的连接杆的俯视结构示意图；

图24为钢管的纵向切割装置的工作原理示意图；

附图中标记表示为：

1：连接支架；101：第一螺孔；102：第一通槽；103：第一通孔；2：连接杆；201：第二通孔；3：第二卡位块；301：第二通槽；302：第三通孔；303：第一凹槽；304：第四通孔；4a：底板；4b：第一侧板；4c：第二侧板；401：第二凹槽；402：第二螺孔；a5：第一螺杆；b5：第二螺杆；c5：第三螺杆；501：杆头；502：杆体；6：第一卡位块；601：第三凹槽；602：第三通槽；603：第五通孔；7：钢管；a8：第一铰；b8：第二铰；c8：第三铰；9：工作台；901：第六通孔；902：第三螺孔；903：第一外沿；904：第七通孔；905：第八通孔；10：锯片；1001：第九通孔；11：轴承座；1101：第四凹槽；1102：第十通孔；1103：第二外沿；1104：第十一通孔；12：轴；1201：卡位段；1202：螺纹段；1203：轴连接段；a13：第一螺母；b13：第二螺母；14：垫位块；1401：第五凹槽；1402：凸台；15：滚动轴承；a16：第一轮；b16：第二轮。

具体实施方式

通过以下具体实施方式详细说明本实用新型。

实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，实施例将有助于理解本实用新型，但是本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

图1至图3示出了该实施例提供的钢管的纵向切割装置，包括底座，其包括底板4a和分别设置在所述底板4a两端的第一侧板4b和第二侧板4c；第一卡位套件，包括两个第一卡位块6，其活动设置在所述底板4a之上；第二卡位套件，包括两个第二卡位块3，其中所述第二卡位块3活动设置在所述第一卡位块6之上；连接支架套件，包括两个连接支架1，其中两个所述连接支架1与两个所述第二卡位块3交替布置，所述连接支架1与所述第二卡位块3活动连接；和工作台9，其两端与所述两个连接支架1连接，所述工作台9之上设置有锯片10。

如图1至图3所示，所述底座用金属材料制作，由长度相等的第一侧板4b、底板4a和第二侧板4c依次垂直连接而成；水平方向布置的所述底板4a的上表面对称的设有两条第二凹槽401，竖直方向布置的所述第一侧板4b和第二侧板4c分别设置于所述底板4a的左右两端，其中所述第一侧板4b对称设有两个轴线沿水平方向布置的第二螺孔402，用于拧接第一螺杆a5。

如图1、图10和图11所示，所述第一卡位块6用金属材料制作，为长方体状的对称结构，所述第一卡位块6的上表面对称设有两条相互平行的第三凹槽601，其下表面设置有两条相互平行的第三通槽602，所述第三通槽602的两侧分别设置有两个第五通孔603；所述第三通槽602之内安装有相适配的第一轮a16，所述第一轮a16的个数为四个，所述第一轮a16通过设置在所述第五通孔603之内的第一铰a8进行组装，这样所述第一卡位块6便可以通过所述第一轮a16在所述底板4a的第二凹槽401之内滚动；同时拧接设置于所述第一侧板4b的第二螺孔402之内的两根第一螺杆a5，这样便可以通过旋进所述第一螺杆a5来推动所述第一卡位块6向中心方向移动，从而可以根据钢管7的外径规格调节两个所述第一卡位块6之间的距离。

如图1、图12和图13所示，所述第二卡位块3用金属材料制作，为长方体状的对称结构，所述第二卡位块3的下表面设置有四个呈两行两列布置的第一凹槽303，所述第一凹槽303的两侧设置有第四通孔304；所述第一凹槽303之内设置有相适配的第二轮b16，所述第二轮b16的个数为四个，所述第二轮b16通过设置在所述第四通孔304之内的第二铰b8进行组装，这样所述第二卡位块3便可以通过所述第二轮b16在所述第一卡位块6的第三凹槽601之内滚动；所述第二卡位块3的两端分别设置有第二通槽301，所述第二通槽301的上下两侧设置有第三通孔302，用于活动连接所述连接杆2。

如图1和图23所示，所述连接杆2用金属材料制作，为长方体状的对称结构，所述连接杆2的两端分别设置有第二通孔201，所述第二通孔201之内设置有第三铰c8，所述第二卡位块3和所述连接支架1之间通过四根所述连接杆2、以铰接的方式进行活动连接。

如图1、图18、图19和图20所示，所述连接支架1用金属材料制作，为长方体状的对称结构，所述连接支架1的两端分别设置有第一通槽102，所述第一通槽102的上下两侧分别设置有第一通孔103，所述第一通孔103之内设置有第三铰c8；所述连接支架1的中心位置设置有第一螺孔101，所述第一螺孔101之内设置有相适配的第二螺杆b5，所述第二螺杆b5包括杆头501和杆体502，所述杆头501为圆柱体状的对称结构，所述杆体502为外表面设置有螺纹的圆柱体状的对称结构，用于定位拧接所述工作台9。

如图7、图8、图9、图15和图16所示，所述工作台9用金属材料制作，为长方体状的对称结构；所述工作台9的两端分别设置有第三螺孔902，用于定位拧接所述第二螺杆b5；所述工作台9的上表面设置有第六通孔901，用于安装所述锯片10；所述第六通孔901的两侧分别设置有第八通孔905，所述工作台9的左右两侧分别设置有第一外沿903，所述第一外沿903设置有第七通孔904，所述第七通孔904之内设置有第三螺杆c5，用于固定连接所述轴承组件。

如图7、图8、图9、图15和图17所示，所述轴承组件包括轴承座11、滚动轴承15和轴12；所述轴承座11用金属材料制作，数量为两个，所述轴承座11设置有圆柱体状的第四凹槽1101，所述滚动轴承15设置在所述第四凹槽1101之内，所述第四凹槽1101的轴线位置设置有第十通孔1102，所述轴12穿设过所述第十通孔1102和第八通孔905，所述轴12设置有卡位段1201和轴连接段1203，所述锯片10固定设置在所述轴12的卡位段1201之上，所述轴连接段1203设置在相对布置的两个所述滚动轴承15之内；所述轴承座11的两端分别设置有第二外沿1103，所述第二外沿1103设置有第十一通孔1104，所述轴承座11通过第三螺杆c5和第二螺母b13与所述工作台9固定连接。

实施例2：

该实施例提供的钢管的纵向切割装置与实施例1提供的装置的不同之处在于还包括所述垫位块14，如图4、图5、图6、图10和图11所示，所述垫位块14设置在所述第一卡位块6和所述第二卡位块3之间，所述垫位块14的上表面设置有与所述第二轮b16相适配的第五凹槽1401，用于所述第二轮b16的滚动；所述垫位块14的下表面设置有与所述第三凹槽601相适配的凸台1402，用于卡位固定所述垫位块14；这样当进行纵向切割的钢管7的直径较大时，通过设置所述垫位块14可以相应抬高所述第二卡位套件和所述工作台9，并且通过同时旋出设置在所述第一侧板4b的第二螺孔402的两根所述第一螺杆a5，可以相应调大两个所述第一卡位块6之间的距离，进而可以将所述钢管7安放在该装置中进行切割。

以实施例1提供的钢管的纵向切割装置为例，进行组装该装置，如图1至图23所示，首先在每个所述第一卡位块6的每条第三通槽602之内的相应两个位置各安装一个相适配的第一轮a16，保证每个所述第一轮a16的轴心孔与相应的所述第一卡位块6的第五通孔603对中，然后在每个对中的通孔之内各安装一根相适配的第一铰a8，这样一来，可以将所述第一轮a16与所述第一卡位块6进行组装。

然后在每个所述第二卡位块3的第一凹槽303之内各安装一个相适配的第二轮b16，保证每个所述第二轮b16的轴心孔与相应的所述第二卡位块3的第四通孔304对中，然后在每个对中的通孔之内各安装一根相适配的第二铰b8，这样一来，可以将所述第二轮b16与所述第二卡位块3进行组装。

然后将四根所述连接杆2的一端的第二通孔201分别与两个所述第二卡位块3的四个第三通孔302对中，然后在每个对中的通孔之内各安装一根相适配的第三铰c8，这样一来，可以四根所述连接杆2与两个所述第二卡位块3进行组装。

然后将四根所述连接杆2的另一端的第二通孔201分别与两个所述连接支架1的四个第一通孔103对中，然后在每个对中的通孔之内各安装一根相适配的第三铰c8，这样一来，可以将所述第二卡位套件、四根所述连接杆2和所述连接支架套件进行组装。

然后将锯片10安装在所述工作台9的第六通孔901之内，保证所述锯片10的第九通孔1001与所述工作台9的第八通孔905对中，然后在对中的通孔之内安装一根轴12，保证所述锯片10的第九通孔1001套设在所述轴12的卡位段1201之上，然后将两个第一螺母a13分别穿设过所述第八通孔905、并拧接在所述轴12两端的螺纹段1202之上，然后将两个滚动轴承15分别安装在两个所述轴承座11的第四凹槽1101之内，然后将所述轴12两端的轴连接段1203分别安装在两个所述滚动轴承15之内，然后将两个所述轴承座11的第二外沿1103分别放置在所述工作台9的两个第一外沿903之上，保证轴承座11的第十一通孔1104与所述工作台9的第七通孔904对中，然后在每个对中的通孔之内各安装一根第三螺杆c5，然后在每根所述第三螺杆c5的另外一端各拧接一个第二螺母b13，这样一来，可以将所述锯片10、所述工作台9与所述轴承座11进行组装。

然后将底座平稳放置在地面之上，然后将安装有第一轮a16的两个所述第一卡位块6放置在所述底板4a之上，保证所述第一轮a16位于所述底板4a的第二凹槽401之内，然后将安装有第二轮b16的两个所述第二卡位块3分别放置在两个所述第一卡位块6之上，保证所述第二轮b16位于所述第一卡位套件的第三凹槽601之内，然后将所述工作台9两端的第三螺孔902分别与两个所述连接支架1的第一螺孔101对中，然后在对中的每个螺孔之内各拧接一根第二螺杆b5，最后在第一侧板4b的每个第二螺孔402之内各拧接一根第一螺杆a5，这样一来，整套装置组装完成，可以投入使用。

本实用新型提供的装置的工作原理为：如图24所示，点a、点b、点c、点d、点e、点f、点g和点h均为两个所述第二卡位块3或者两个所述连接支架1两端的通孔的轴心，点m和点n分别为线段ah和线段de的中点，点x为线段mn与线段bg的交点。

由于本装置采用对称结构设计，这就能够保证八边形的框架abcdefgh为一个对称结构，由此可以推导出六边形abcdnm与六边形hgfenm全等，线段mn为所述八边形的框架abcdefgh的对称轴，即线段mn所在的竖直面必然经过钢管的轴线，这就能够保证在每次的切割过程中，锯片的切割面始终沿着钢管的径向。

对小口径钢管进行纵向切割的使用方法：如图1至图3所示，首先将所述第二卡位套件、所述连接杆6、所述连接支架套件与所述工作台9组成的整体从所述第一卡位套件的上表面抬起，然后将钢管7平稳放置在所述底板4a之上、且位于两个所述第一卡位块6之间，然后同步匀速旋进位于所述第一侧板4b的第二螺孔402之内的两根第一螺杆a5，当两个所述第一卡位块6能够同时接触到所述钢管7时，则停止旋进所述第一螺杆a5。

然后将所述第二卡位套件、所述连接杆6、所述连接支架套件与所述工作台9组成的整体再次平稳放置在所述第一卡位套件之上，然后同步匀速旋进位于所述连接支架套件之上的两根第二螺杆b5，当安装于所述第二卡位套件的第二轮b16能够同时进入所述第一卡位套件的第三凹槽601之内时，则停止旋进两根所述第二螺杆b5，通过所述轴12的轴连接段1203旋转所述锯片10，在所述锯片10切割所述钢管7的过程中，匀速推动所述第二卡位套件，直到将所述钢管7沿着纵向完全切开，此时，停止旋转所述轴12、停止推动所述第二卡位套件，切割任务操作完成。

对大口径钢管进行纵向切割的使用方法：如图4至图6所示，首先将所述第二卡位套件、所述连接杆6、所述连接支架套件与所述工作台9组成的整体从所述第一卡位套件的上表面抬起，然后将钢管7平稳放置在所述底板4a之上、且位于两个所述第一卡位块6之间，然后同步匀速旋进位于所述第一侧板4b的第二螺孔402之内的两根第一螺杆a5，当两个所述第一卡位块6能够同时接触到所述钢管7时，则停止旋进所述第一螺杆a5。

然后将两个所述垫位块14分别放置在两个所述第一卡位块6之上，保证所述垫位块14的凸台1402能够进入所述第一卡位套件的第三凹槽601之内，然后将所述第二卡位套件、所述连接杆6、所述连接支架套件与所述工作台9组成的整体平稳放置在所述垫位块14之上，然后同步匀速旋进位于两个所述连接支架1之上的两根所述第二螺杆b5，当安装于所述第二卡位套件的第二轮b16能够同时进入所述垫位块14的第五凹槽1401之内时，则停止旋进两根所述第二螺杆b5，通过所述轴12的轴连接段1203旋转所述锯片10，在所述锯片10切割所述钢管7的过程中，匀速推动所述第二卡位套件，直到将所述钢管7沿着纵向完全切开，此时，停止旋转所述轴12、停止推动所述第二卡位套件，切割任务操作完成。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。