一种用于废弃桩管切割的双层撑紧定位机构的制作方法

本发明涉及海洋工程领域，尤其涉及一种用于废弃桩管切割的双层撑紧定位机构。

背景技术：

废弃的近海海上钻井井管及其钻井平台支承立管按规定必须拆除，其残留海底的桩腿等应当切割至海底表面4m以下，现有技术中，多采用桩管内切割的方法对桩管进行拆除，切割装置进入到桩管内部后需要通过定位机构撑紧在桩管的内壁上，才能完成旋转切割任务，因此，定位机构支撑的有效性直接影响切割装置是否能完成切割任务。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对背景技术存在的问题，提供一种能够实现海上桩管内切割拆除作业的撑紧定位机构。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种用于废弃桩管切割的双层撑紧定位机构，包括中心轴，所述中心轴的端部设置有对称布置的撑紧定位机构，两个所述撑紧定位机构通过传动组件动力连接，其中一个所述撑紧定位机构上设置有驱动组件；

所述撑紧定位机构包括间隔设置在所述中心轴上的第一连接盘和第二连接盘，以及可转动的连接在所述中心轴的转盘，所述第一连接盘的内端面设置有导向件，所述导向件上呈环形均布有多个滑槽；所述转盘位于所述第一连接盘和第二连接盘之间，所述转盘上呈环形均布有多个弧形导向孔，各所述弧形导向孔中均设置有导向柱，所述导向柱的轴肩抵在所述转盘的端面上，各所述的导向柱上均设置有导向块，所述导向块滑动连接在相对应的所述滑槽中，各导向块的外端面均设置有撑紧桩管内壁的撑紧组件；

所述传动组件包括动力传动轴，所述动力传动轴的两端均通过联轴器与相对应的齿轮轴连接，各所述齿轮轴连接在相对应的所述第二连接盘上，并且各所述齿轮轴上设置第一齿轮，所述第一齿轮的一侧啮合有第二齿轮，其中一个所述第二齿轮与所述转盘同轴心连接，另一个所述第二齿轮与所述驱动组件动力连接；

所述驱动组件包括安装在所述第二连接盘上的减速电机，所述减速电机的动力输出端设置有第三齿轮，所述第三齿轮与一侧的第四齿轮啮合，所述第四齿轮的上、下端面分别与所述第二齿轮、转盘同轴心连接。

进一步的，所述导向件包括套设在所述中心轴上的圆环盘，所述圆环盘上均布有多个导向板，所述滑槽沿长度方向设置在所述导向板的底面。

进一步的，所述中心轴的端部圆周壁通过螺栓连接有第一连接套，所述圆环盘和第一连接盘通过螺栓与所述第一连接套连接，所述第一连接套的内端抵在所述转盘上；

所述中心轴的两部固定有挡环，所述第二连接盘通过螺栓连接在所述挡环上，所述中心轴上套设有铜制的第二连接套，所述第二连接套外端抵在所述第二连接盘端面的预留槽中，所述第二连接套内端在所述转盘端面的中心预留槽中。

进一步的，所述撑紧组件包括连接在所述导向块上的支杆，所述支杆上设置有撑紧头衬套，所述撑紧头衬套上设置有撑紧头，所述撑紧头外撑面为弧面。

进一步的，所述支杆的外端设置有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔通过螺纹连接有加长顶头。

进一步的，所述导向块的外端面设置有第二螺纹孔，所述支杆的内端通过螺纹连接在所述第二螺纹孔中。

进一步的，所述支杆上设置有便于扳手拧转的棱槽。

进一步的，两个所述第二连接盘之间设置有多个加强连杆。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

本发明一种用于废弃桩管切割的双层撑紧定位机构，通过减速电机带动啮合的第三齿轮和第四齿轮将动力传递到转盘，转盘的旋转运动的同时通过弧形导向孔拨动导向柱动作，导向柱则带动进给导向块在滑槽中向外侧滑动，使得撑紧头的外撑面抵在桩管的内壁上，由于第四齿轮、第二齿轮和转盘三者通过螺栓固定在一起，第四齿轮转动的同时将驱动第二齿轮转动，第二齿轮通过啮合的第一齿轮，将动力通过动力传动轴传递到下部的第一齿轮上，进而通过下部的第二齿轮带动下部转盘转动，转盘的旋转运动将驱动下部的撑紧头完成支撑动作，从而完成定位撑紧动作；本发明结构紧凑，便于操作，具有双层撑紧定位机构，支撑定位性能好，实用性强。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为上部的撑紧定位机构、传动组件、驱动组件的连接示意图；

图3为下部的撑紧定位机构、传动组件的连接示意图；

图4为上部的撑紧定位机构剖视示意图；

图5为下部的撑紧定位机构剖视示意图；

图6为转盘的结构示意图；

图7为导向柱和导向块的结构示意图；

图8为导向件的结构示意图

图9为中心轴的结构示意图；

图10为第一连接套的结构示意图；

图11为撑紧组件的结构示意图；

图12为支杆的结构示意图；

图13为撑紧头衬套的结构示意图；

图14为撑紧头的结构示意图；

图15为加长顶头的结构示意图。

附图标记说明：1、中心轴；101、挡环；2、撑紧定位机构；201、第一连接盘；202、第二连接盘；203、导向件；203-1、圆环盘；203-2、导向板；204、滑槽；205、转盘；205-1、弧形导向孔；206、导向柱；207、导向块；207-1、第二螺纹孔；3、传动组件；301、动力传动轴；302、联轴器；303、齿轮轴；304、第一齿轮；305、第二齿轮；4、驱动组件；401、减速电机；402、第三齿轮；403、第四齿轮；5、撑紧组件；501、支杆；501-1、第一螺纹孔；501-2、棱槽；502、撑紧头衬套；503、撑紧头；6、第一连接套；7、第二连接套；8、加长顶头；9、加强连杆。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种用于废弃桩管切割的双层撑紧定位机构，包括中心轴1，中心轴1的端部设置有对称布置的撑紧定位机构2，两个撑紧定位机构2通过传动组件3动力连接，其中一个撑紧定位机构2上设置有驱动组件4。

如图2至7所示，撑紧定位机构2包括间隔设置在中心轴1上的第一连接盘201和第二连接盘202，以及可转动的连接在中心轴1的转盘205，第一连接盘201的内端面设置有导向件203，导向件203上呈环形均布有多个滑槽204。转盘205位于第一连接盘201和第二连接盘202之间，转盘205上呈环形均布有多个弧形导向孔205-1，各弧形导向孔205-1中均设置有导向柱206，导向柱206的轴肩抵在转盘205的端面上，各的导向柱206上均设置有导向块207，导向柱206、导向块207为一体结构，导向块207滑动连接在相对应的滑槽204中，各导向块207的外端面均设置有撑紧桩管内壁的撑紧组件5。为了加强整体结构强度，两个第二连接盘202之间设置有多个加强连杆9。加强连杆9的两端通过螺栓连接在第二连接盘202上。

如图2和3所示，传动组件3包括动力传动轴301，动力传动轴301的两端均通过联轴器302与相对应的齿轮轴303连接，各齿轮轴303连接在相对应的第二连接盘202上，并且各齿轮轴303上设置第一齿轮304，第一齿轮304的一侧啮合有第二齿轮305，其中一个第二齿轮305与转盘205同轴心连接，另一个第二齿轮305与驱动组件4动力连接。

如图2所示，在本实施例中，驱动组件4安装在上部的撑紧定位机构2上。驱动组件4包括安装在第二连接盘202上的减速电机401，减速电机401的动力输出端设置有第三齿轮402，第三齿轮402与一侧的第四齿轮403啮合，第四齿轮403的上、下端面分别与第二齿轮305、转盘205同轴心连接，第四齿轮403、第二齿轮305和转盘205三者通过螺栓固定在一起。

如图8所示，导向件203包括套设在中心轴1上的圆环盘203-1，圆环盘203-1上设置有多个螺栓孔，圆环盘203-1上均布有多个导向板203-2，滑槽204沿长度方向设置在所述导向板203-2的底面。在本实施例中，设置有三个滑槽204和三个弧形导向孔205-1。

如图4、5、9、10所示，中心轴1的端部圆周壁通过螺栓连接有第一连接套6，圆环盘203-1和第一连接盘201通过螺栓与第一连接套6连接，第一连接套6的内端抵在转盘205上。

中心轴1的两部焊接有挡环101，第二连接盘202通过螺栓连接在挡环101上，中心轴1上套设有铜制的第二连接套7，第二连接套7外端抵在第二连接盘202端面的预留槽中，第二连接套7内端在转盘205端面的中心预留槽中。需要说明的是，位于中心轴1上部第二连接套7需要依次贯穿第二齿轮305、第四齿轮403；位于中心轴1下部第二连接套7只需要贯穿第二齿轮305即可。

如图5至14所示，撑紧组件5包括连接在导向块207上的支杆501，支杆501上设置有撑紧头衬套502，撑紧头衬套502上设置有撑紧头503，撑紧头503外撑面为弧面。撑紧头衬套502与撑紧头503通过螺栓安装在一起。撑紧头衬套502通过过盈配合套设在支杆501上,并且顶在支杆501的轴肩上，用于轴向限位撑紧头衬套502。

如图7、12所示，为了便于支杆501与导向块207的连接，在导向块207的外端面设置有第二螺纹孔207-1，支杆501的内端通过螺纹连接在第二螺纹孔207-1中。为了便于拧转支杆501，支杆501在上设置有便于扳手拧转的棱槽501-2。

如图11、12、15所示，为了适应管径较大的桩管，支杆501的外端设置有第一螺纹孔501-1，第一螺纹孔501-1通过螺纹连接有加长顶头8。通过旋转加长顶头8可以调节加长顶头8的伸出长度。

本发明的动作过程如下：

减速电机401通过啮合的第三齿轮402和第四齿轮403将动力传递到转盘205，转盘205的旋转运动的同时通过弧形导向孔205-1拨动导向柱206动作，导向柱206则带动进给导向块207在滑槽204中向外侧滑动，使得三个撑紧头503的外撑面抵在桩管的内壁上。

由于第四齿轮403、第二齿轮305和转盘205三者通过螺栓固定在一起，第四齿轮403转动的同时将驱动第二齿轮305转动，第二齿轮305通过啮合的第一齿轮304，将动力通过动力传动轴301传递到下部的第一齿轮304上，进而通过下部的第二齿轮305带动下部转盘205转动，转盘205的旋转运动将驱动下部的三个撑紧头503完成支撑动作。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。