一种管道切割装置及方法与流程

1.本公开属于管道切割技术领域，具体涉及一种管道切割装置及方法。


背景技术：

2.现在，石油化工行业管道建设日益向着功效提升，短平快的趋势发展，快速提升管道加工先进的工装已成为各单位当前急需解决的难题，为了保证管道下料的质量和管道预制的安全运行，依靠原有的人工磁吸式火焰切割和等离子切割已满足不了管道切割和坡口加工的需求，并且手工火焰切割及磁吸式等离子切割精度不足，导致管道用量超标，增加人工成本，降低了机加工效率。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的缺陷或不足，本公开提供了一种管道切割装置及方法，能够实现两种切割方式的快速切换，同时能够对切割起点和坡度进行微调，在提高切割效率的同时，保证了切割精度。
4.为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
5.第一方面，本公开的实施例提供了一种管道切割装置，包括管道支撑装置、管道夹持装置和管道切割装置，所述管道夹持装置设置在管道支撑装置的端部，所述管道切割装置设置在管道支撑装置的一侧，并与管道支撑装置平行设置。
6.进一步地，所述管道支撑装置包括支撑轨道和管道支撑，所述管道支撑包括支撑小车和支撑架，所述支撑小车设置在支撑管道的上方，所述支撑架固定在支撑小车的上表面。
7.进一步地，所述支撑架的顶部对称设置有两个支撑辊。
8.进一步地，所述管道夹持装置包括机架和卡盘式管道驱动机，所述机架的底部竖直固定在地面上，所述卡盘式管道驱动机固定在机架的顶部。
9.进一步地，所述卡盘式管道驱动机包括卡盘驱动电机和三爪卡盘，所述管道驱动电机带动三爪卡盘旋转。
10.进一步地，所述管道切割装置包括切割轨道、切割小车、立柱和切割组件，所述切割小车放置在切割轨道上，所述立柱一端固定在切割小车的上表面，另一端与切割组件固定连接。
11.进一步地，所述切割组件包括切割枪头调整装置和切割枪头，所述切割枪头调整装置包括水平移动装置、竖直移动装置和枪头支撑架，所述水平移动装置设置在立柱上，所述竖直移动装置设置在水平移动装置上，所述枪头支撑架设置在竖直移动装置上。
12.进一步地，所述枪头支撑架上设置有多个角度旋转机构，所述切割枪头包括火焰切割枪头和等离子切割枪头，火焰切割枪头和等离子切割枪头通过夹套固定在角度旋转机构上。
13.进一步地，所述切割小车的上表面还放置有控制装置、气泵和等离子主机，所述控
制装置与水平移动装置、竖直移动装置和角度旋转机构电连接，所述气泵通过气管与火焰切割枪头相连，所述等离子主机与等离子切割枪头电连接。
14.第二方面，本公开的实施例提供了一种管道切割方法，利用如上所述的管道切割装置，包括以下步骤：
15.首先依据管道的长度在支撑轨道上放置多个管道支撑，将管道放置在管道支撑上，对管道进行支撑。将管道的一端通过三爪卡盘进行夹紧，启动卡盘驱动电机带动管道进行旋转；
16.然后通过外部遥控装置控制切割小车移动到需要切割的位置，并通过外部遥控装置控制水平移动装置、竖直移动装置和角度旋转机构，调整切割枪头的位置和角度，利用火焰切割枪头和等离子切割枪头对管道进行切割。
17.与现有技术相比，本公开具有如下有益效果：
18.1、通过设置火焰切割枪头和等离子切割枪头，可实现两种切割方式的快速转换，提高切割效率。
19.2、通过设置枪头调整装置和角度旋转机构，可以对切割的起点和坡度进行微调，实现管道分段快速切割，在保证切割效率的情况下，提高了切割精度。
附图说明
20.图1为本公开实施例1中管道切割装置正视图；
21.图2为本公开实施例1中管道切割装置俯视图；
22.图3为本公开实施例1中切割组件整体结构示意图；
23.其中，1、支撑轨道；2、支撑小车；3、支撑架；4、支撑辊；5、管道；6、机架；7、三爪卡盘；8、切割轨道；9、切割小车；10、立柱；11、水平移动装置；12、竖直移动装置；13、枪头支撑架；14、第二驱动电机；15、第一驱动电机；16、角度旋转机构；17、火焰切割枪头；18、等离子切割枪头；19、控制装置；20、气泵；21、等离子主机。
具体实施方式
24.下面结合附图与实施例对本公开进一步说明。
25.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本公开使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
26.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本公开另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
27.为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
28.术语解释部分：本公开中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义
理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开的具体含义。
29.实施例一
30.本公开的一种典型的实施方式，如图1-图3所示，一种管道切割装置，包括管道支撑装置、管道夹持装置和管道切割装置，所述管道夹持装置设置在管道支撑装置的端部，所述管道切割装置设置在管道支撑装置的一侧。
31.所述管道支撑装置包括支撑轨道1和管道支撑，所述管道支撑设置有多个，均设置在支撑轨道1上，并能够沿支撑轨道1长度方向移动，从而可以根据管道的长度增加或减少管道支撑的数量。所述管道支撑包括支撑小车2和支撑架3，所述支撑小车2的底面四角对称设置有4个滚轮，所述滚轮与支撑轨道1的上表面相接触，带动支撑小车2在支撑轨道1上移动。所述支撑架3固定在支撑小车2的上表面，所述支撑架3的顶部对称设置有两个支撑辊4，支撑架顶部两侧各设置有三处用于放置支撑辊的槽孔，为配合不同的管道直径，可以通过调整支撑辊至合适的槽孔处，以调整两个支撑辊的间距，从而满足不同直径管道的切割。
32.当管道5放置在管道支撑组件上时，两个支撑辊4分别与管道5的外圆面接触，从而将管道5限制在两个支撑辊4之间，并对管道5进行支撑。
33.所述支撑轨道1的一端设置有管道夹持装置，所述管道夹持装置包括机架6和卡盘式管道驱动机，所述卡盘式管道驱动机包括无刷电机和二级减速器，所述无刷电机带动二级减速器，二级减速器的输出端通过齿轮传动连接至三爪卡盘，从而带动三爪卡盘进行旋转。所述机架6的底部竖直固定在地面上，所述卡盘式管道驱动机固定在机架6的顶部，所述卡盘式管道驱动机包括卡盘驱动电机和三爪卡盘7，所述管道驱动电机带动三爪卡盘7旋转。
34.所述管道切割装置包括切割轨道8、切割小车9、立柱10和切割组件，所述切割轨8道位于支撑轨道1的一侧，并与支撑轨道1平行设置，所述切割轨道8由两条平行设置的轨道组成，所述切割小车9的底面四角对称设置有4个滚轮，所述滚轮与切割轨道8的上表面接触，从而使切割小车9能够沿切割轨道8的长度方向移动。所述立柱10设置在切割小车9的上表面，所述切割组件设置在立柱10的顶部。
35.所述支撑轨道1和切割轨道8上均设置有刻度度量装置，所述刻度度量装置为游标式卡尺，装在导轨的一侧，其内嵌卡槽，可供激光式游标移动，以卡盘卡爪为0刻度基点，通过滑动激光式游标对支撑小车2或切割小车9进行定位校准，从而提高切割的准确性。
36.所述切割组件包括切割枪头调整装置和切割枪头，所述切割枪头调整装置包括水平移动装置11、竖直移动装置12和枪头支撑架13，所述水平移动装置11设置在立柱10上，所述竖直移动装置12设置在水平移动装置11上，所述枪头支撑架13设置在竖直移动装置12上，所述水平移动装置11上还设置有第二驱动电机14，所述第二驱动电机14通过丝杆传动带动水平移动11装置实现水平移动，所述竖直移动装置12上还设置有第一驱动电机15，所述第一驱动电机15通过丝杆传动带动枪头支撑架13实现竖直移动。
37.所述枪头支撑架13上设置有多个角度旋转机构16，所述切割枪头包括火焰切割枪头17和等离子切割枪头18，火焰切割枪头17和等离子切割枪头18通过夹套固定在角度旋转
机构16上，所述角度旋转机构16能够调整火焰切割枪头17或等离子切割枪头18的切割角度，从而实现坡口的快速切割。
38.所述切割小车9的上表面还放置有控制装置19、气泵20和等离子主机21，所述控制装置19与水平移动装置11、竖直移动装置12和角度旋转机构16电连接，能够控制水平移动装置11、竖直移动装置12和角度旋转机构16进行位置调整，同时所述控制装置19还能够与外部遥控装置实现无线连接，工作人员可以通过外部遥控装置控制水平移动装置11、竖直移动装置12和角度旋转机构16。
39.所述气泵20通过气管与火焰切割枪头17相连，提供火焰切割所需的气体。所述等离子主机21与等离子切割枪头18电连接，实现管道的等离子切割。
40.实施例二
41.本实施例提供了一种管道切割方法，利用如上实施例一所述的一种管道切割装置，包括以下步骤：
42.首先依据管道的长度在支撑轨道上放置多个管道支撑，将管道放置在管道支撑上，对管道进行支撑。将管道的一端通过三爪卡盘进行夹紧，启动卡盘驱动电机带动管道进行旋转。
43.然后通过外部遥控装置控制切割小车移动到需要切割的位置，并通过外部遥控装置控制水平移动装置、竖直移动装置和角度旋转机构，调整切割枪头的位置和角度，利用火焰切割枪头和等离子切割枪头对管道进行切割。
44.以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。