一种用于超高压磨料射流两用型轨道爬行器的制作方法

本发明涉及外切割轨道爬行器，特别涉及一种用于超高压磨料射流两用型轨道爬行器。

背景技术：

超高压磨料射流弃井设备主要为磨料水射流切割设备，通过高压泵将水打压至250mpa，经过高压管线将高压水输送至amu(磨料混合单元)，高压水与磨料混合后再经管线输送至dch(井下切割头)，dch(井下切割头)下入多层带水泥套管中实现磨料射流套管内切割，切割过程中无火花产生、无高温、切割效率高，适用于ⅱ类高危区域。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种用于超高压磨料射流两用型轨道爬行器。本发明在原来内切割单层套管以及多层带水泥套管的基础之上，研制外切割执行机构，广泛提高磨料射流设备在复杂情况下的适用性、增大其外切割尺寸，同时可实现切割直线和圆弧行走，可应运于储油罐的切割、钢筋混凝土结构物切割、甚至用于炮弹等高危物品的切割。

本发明所采用的技术方案是：一种用于超高压磨料射流两用型轨道爬行器，由爬行系统、轨道系统和夹持系统组成；所述爬行系统包括主框架，固定在所述主框架上的动力单元和链轮高度调节单元，所述动力单元包括与所述轨道系统相配合、固定在所述链轮高度调节单元上的链轮，和与所述链轮相连接的液压马达；所述轨道系统包括设置在所述主框架底部的轨道面和若干个轨道支撑腿，所述轨道面上设置有若干个沿长度方向连续布置、并与所述链轮配合传动的开孔；所述夹持系统包括固定在所述主框架前后两端的滑动柱，每个所述滑动柱上均套设有能沿所述滑动柱左右滑动的调整块以实现高压喷嘴切割位置的调节；两个所述调整块之间设置有承托板，所述承托板上设置有用于固定高压管线的管线夹紧块。

每个所述调整块上均开设有圆弧形滑动槽；所述承托板一侧的两端分别与所述调整块转动连接，另一侧的两端分别固定在所述调整块的滑动槽内并能在所述滑动槽内滑动，使得所述承托板相对于轨道平面0～90°转动以实现高压喷嘴切割角度的调节。

所述轨道面采用直线轨道面或圆弧形轨道面以实现直线切割和弧线切割。

所述主框架底部的前后两端分别设置有与所述轨道面配合移动的长滚轮，每个所述长滚轮的下部两侧分别设置有位于所述轨道面两侧、并与所述主框架固定连接的短滚轮。

所述长滚轮和所述短滚轮的两侧均设置有深沟球轴承。

所述链轮和所述液压马达之间设置有齿轮减速器，所述齿轮减速器通过t字形减速器固定座固定在所述链轮高度调节单元上。

所述链轮高度调节单元包括沿减速器固定座对称分布，且与所述减速器固定座固定连接用于调节其高低的两个螺杆，每个所述螺杆上套设有弹簧。

所述轨道支撑腿的底部设置有强磁贴片。

本发明的有益效果是：

1、本发明是将超高压磨料射流切割设备扩展应用。

2、本发明可以实现30〞以上套管外切割、大型储油罐的弃置拆除以及钢筋混凝土结构物的切割。

3、本发明通过使用刚性和柔性轨道面，可以实现轨道爬行器直线和弧线行走，从而实现直线切割和弧线切割。

4、本发明设置多个轨道支撑腿，在行走圆弧路线时可根据实际需求加装和拆卸轨道支撑腿，可实现夹持力的可控性。

5、本发明中的强磁贴片与被切割物夹持，省去了设计夹持系统，且操作方便，安装快捷。

6、本发明结构简单，布局合理，采用优质海洋用钢，加工工艺先进，制作成本低。

附图说明

图1：本发明结构示意图；

图2：本发明正视结构示意图。

附图标注：1、主框架；2、链轮高度调节单元；3、液压马达；4、减速器固定座；5、链轮；6、高压管线；7、管线夹紧块；8、承托板；9、调整块；10、滑动柱；11、轨道面；12、轨道支撑腿；13、强磁贴片；14、开孔；15、长滚轮；16、短滚轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如附图1和图2所示，一种用于超高压磨料射流两用型轨道爬行器，由爬行系统、轨道系统和夹持系统组成。

所述爬行系统包括主框架1，固定在所述主框架1上的动力单元和链轮高度调节单元2。所述主框架1底部的前后两端分别设置有与所述轨道系统的轨道面11配合移动的长滚轮15，每个所述长滚轮15的下部两侧分别设置有位于所述轨道面11两侧、并与所述主框架1固定连接的短滚轮16，所述长滚轮15和所述短滚轮16的两侧均设置有深沟球轴承；并且，所述主框架1的底面开设有供所述动力单元的链轮5和所述轨道系统的轨道面11相配合的长条孔。所述动力单元包括与所述轨道系统相配合、固定在所述链轮高度调节单元2上的链轮5，和与所述链轮5相连接的液压马达3，所述链轮5和所述液压马达3之间设置有齿轮减速器，所述齿轮减速器通过t字形减速器固定座4固定在所述链轮高度调节单元2上，实现所述链轮5的固定。所述链轮高度调节单元2包括沿减速器固定座4对称分布，且与所述减速器固定座4固定连接用于调节其高低的两个螺杆，每个所述螺杆上套设有弹簧，所述链轮高度调节单元2通过螺杆和弹簧调节所述减速器固定座4的高低，以控制链轮5与轨道面11的接触面大小。

所述轨道系统包括设置在所述主框架1底部的轨道面11和若干个轨道支撑腿12，所述轨道支撑腿12与所述轨道面11之间通过螺栓连接，所述轨道支撑腿12的底部设置有强磁贴片13，可根据需求调节轨道支撑腿12和强磁贴片13的个数。所述轨道面11上设置有若干个沿长度方向连续布置、并与所述链轮5配合传动的开孔14。所述轨道面11采用直线轨道面11或圆弧形轨道面11以实现直线切割和弧线切割。

所述夹持系统包括固定在所述主框架1前后两端的滑动柱10，每个所述滑动柱10上均套设有调整块9，所述调整块9能沿所述滑动柱10左右滑动实现高压喷嘴切割位置的调节；每个所述调整块9上均开设有圆弧形滑动槽；两个所述调整块9之间设置有承托板8，所述承托板8一侧的两端分别通过螺栓与所述调整块9转动连接，另一侧的两端分别通过螺栓固定在所述调整块9的滑动槽内并能在所述滑动槽内滑动，使得所述承托板8相对于轨道平面0～90°转动以实现高压喷嘴切割角度的调节，工作时，当承托板8转动到目标位置后拧紧螺栓即可；所述承托板8上设置有管线夹紧块7用于固定磨料水射流切割设备的高压管线6，高压喷嘴固定于高压管线6的端部。

工作时，将本发明轨道爬行器粘贴于被切割物件的表面，根据所需吸附力的大小改变强磁贴片13的个数，从而实现吸附力的可控性，然后安装爬行系统的主框架1，调节链轮高度调节单元2，控制链轮5与轨道面11的接触面大小，调节调整块9与承托板8，可实现高压喷嘴与被切割物件角度调节。调节完毕后，向动力单元施加液压，马达的输出轴带动链轮5转动，链轮5与轨道面11接触，输出转矩，动力单元固定于主框架1上，由动力单元输出转矩作用于整个爬行机构上，从而使爬行机构在轨道机构上爬行，进而实现超高压磨料射流切割。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于超高压磨料射流两用型轨道爬行器，由爬行系统、轨道系统和夹持系统组成；所述爬行系统包括主框架、动力单元和链轮高度调节单元，所述动力单元包括与所述轨道系统相配合、固定在链轮高度调节单元上的链轮，和与链轮相连接的液压马达；所述轨道系统可以满足直线轨道爬行和圆弧形轨道爬行，包括设置在主框架底部的轨道面和若干个轨道支撑腿，所述轨道面上设置有若干个沿长度方向连续布置、并与所述链轮配合传动的开孔；所述夹持系统用于固定高压管线并调节高压喷嘴的切割位置和角度。本发明在套管内切割的基础上研制外切割轨道爬行机构，可以实现外切割直线切割以及圆弧切割，解决了超高压磨料射流设备应用的局限性。

技术研发人员：徐鸿飞;王兴旺;王超;马认琦;刘占鏖;鞠少栋
受保护的技术使用者：中国海洋石油总公司;中海油能源发展股份有限公司
技术研发日：2017.03.03
技术公布日：2017.08.04