鞭打式管子切割机制造技术

本发明专利技术是一个鞭打式管子切割机它有一个细长的切割头并用一个普通的圆形切刀片做圆形向外切的运动轨迹，一个带动此切割头的装置，以及一个用于把切割头和旋转装置连接起来的软轴．这圆形刀片上有一个圆形锯齿面，并形成两个切割齿．此外，这个切割头还有一个顶端部分，用以增加切割齿对于被切割管子的内壁所施加的撞击力量．本发明专利技术是一种快速管子切割机，由于它小的直径使其能方便迂回穿过由内径凹进和内衬套所造成限制的一些管子．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
此专利技术叙述一种采用鞭打方式工作的内管径管子切割机。现有技术的叙述内管径管子切割机在现有技术中已众所周知。最普通的这样一种切割机包括有一对靠着切刀延长轴来延伸其长度的对称的切刀。操作时，这种形式的切割机被轻轻地放入管内去切割，切刀延长轴通过轴槽用力楔入切刀内，此时切割机开始转动。这种切割机的切割方式与普通家庭用的开罐刀具一样简单。在那里，加工件相对于切刀转动时产生一个稳定的压力使得切刀切入管壁。一般这种内管径管子切割机在很多场合下可以提供满意的结果，可是当这种方式设计的管子切割机在核能蒸汽锅炉中为获得样品管而切割管子时却出现了某些问题。例如，为了取样检验在蒸汽锅炉的支撑板周围管子的内径向内凹进，或者，在管子内部为防止渗漏的发生备有内衬套时，采用传统的内管径管子切割机就不能顺利通过由于内径向内凹进或衬套在管内所造成的限制。如果解决这个问题的方向只是要减小这种切割机的宽度，那么它能够滑过这种限制。可是它的机械强度却要降低，在切割一些管子之后就会被磨损或者报废。与此种内管径管子切割机相联系的还有另外一个问题，那就是使用这种切割机来切割断管子的管壁需要比较长的切割时间。当从一个核能蒸汽锅炉中切割样品管时，这个问题尤其尖锐。在这种有放射性的环境中，由于这种切割机需要较长的切割时间，所以进行此种操作的人员，将较长时间地暴露于辐射之中。因而，对于一个内管径管子切割机的要求是它的横截面要小到足以能滑过由于凹曲和衬管在管子内造成的限制，同时它的机械强度又要大到足以割透管壁而不折断或过多地磨损。除了希望体积小并且耐用外还希望它是否能迅速切透要切割管子的管壁，以使核能蒸汽锅炉工作的操作人员暴露于辐射的剂量最小。我们希望有设计简单，容易使用，而且成本便宜一种管子切割机。这个专利技术概括了用切割头对一个管道的内壁施以鞭打的方式来进行切割的设备，以及上述的切割头，上述的设备包括有a)一个细长的切割头，它有一个纵向轴，通过一种园形切刀片可以做园形外切动作。这样刀片有一个锯齿形口，以形成两个切割齿;b)使上述切割头总是围绕着上述轴旋转的装置。c)一个软轴，它一端连接在上述的切割头上，另一端连接在上述旋转装置上，使得上述切割头围绕着上述的纵轴旋转。当上述旋转装置转动时，因此在切割时靠上述切割刀片鞭打上述管道的内表面。此处叙述的最佳实施方案讲的是一种设备，它是用来切割诸如管子的管道的内壁。这种设备通常包括有带一个切割刀片的细长的切割头，一种用于旋转切割头的装置，以及用以联接旋转装置和切割头一端的一种软轴。当切割头插入到管内，旋转装置通过软轴使切割头旋转，切割头上的切割刀片在管道内壁周围有力地鞭打，由此方法来切割它。这种设备的切割刀片须包括有一个锯齿形口，它既是为了形成一对切割齿又是为了使切割刀片旋转时迫使旋转轴线偏离切割头的中心轴线而形成一种偏心运动方式。另外，切割头须包括有一个位于切割刀片上部的顶端部分。当软轴使得切割刀片在管道内旋转形成一个园形鞭打轨迹时，可增大切刀片的撞击力量。为了能形成正常的鞭打运动轨迹，园形刀片直径的大小可以在切割管内径尺寸大约75%到95%之间。最好，园形切刀片直径为管道内径的大约82%到86%之间。另外，该设备的软轴还须由一个软轴套围起来，此软轴套能防止设备的切割头在切割操作时沿轴向位移，以使园形切刀片能鞭打着同一处，即在管道内壁形成一个很明显的园圈，直到管壁最终被切断。此外，专利技术中的这台设备还需包括一个具有多个定位螺钉的园柱体所构成的可以调整的定位装置。以便固定切割头上切刀片的位置，使其位于要切割的管子沿纵轴方向所需的位置。最后，专利技术中的这台设备还须包括一个马达装置，它的输出轴是连接在切割头的软轴上的。该马达还必须具有使旋转的切割头超过15，000转/分的能力。而且在马达装置的后端还装有一个把柄，这样在开始切割前可以使切割头方便地调整其位置。从下述最佳实施例的叙述，从所给出的例子并结合附图对此专利技术详细理解如下。图1A和1B是本专利技术装置一个实施例的局部剖面的侧视图。图2是此专利技术的最佳实施例中切割刀的俯视图。图3是在管子中的鞭打切割头的局部剖面侧视图。用以说明在切割头上的切刀片的鞭打切割方式。现在参照图1A，1B和2，其中相同的数字代表着相同的部件，这个管子切割机1的最佳实施例组成是由在软轴31的一端装有普通园柱形切割头3另一头连接着高速电动马达52，最好这个软轴被鹅颈式轴套33包裹起来，这一点下文将更详细地讨论。此外，管子切割机1包括有一个可调整的定位装置37，它有一个园柱体，这个园柱体依靠定位螺钉45a、45b、45c可以沿着轴套33的轴向移动。这个定位装置37的一般工作方式是调整其轴向位置使管子切割机1的切割头3沿着管子的纵轴方向插入管子中去切割。现在返回到图1A和2，管子切割机1的切割头3包括有一个园柱体顶端部分5，它的顶端有一个斜面7，如图所示。还有一个末端部分9和一个连接轴11构成，以便于软轴31的尾端和切割头3之间的拆卸与联接。连接轴11具有一个中央配置腔13(图中未示)。软轴31的尾端被插入到中央配置腔内。连接轴11还配置一对六方螺钉15a和15b以牢固地固定在前述的中央配置腔13于软轴31的一端。如同端顶部分5一样，末端部分9的端面同样最好也有一个斜面17。位于切割头3的末端部分9的正上方是中央园锥形部分19。最好，这个园锥形部分19合并到一个形状为园柱体的颈部份21。一个园形切刀片23配置在切割头3的园柱体颈部份21与顶端部份5之间，如图所示。园形切刀片23对于切割头3的操作是个重点。它要求园形刀片23做园形向外切的运动轨迹并与园柱体切割头3的旋转轴线相垂直。该装置可以保证当电动马达52快速旋转时，园形切刀片23的切割旋转轨迹可把管子或其它管道的内壁形成一个比较细的园，这一点以后再叙述。还有一点应该注意到，那就是与现有技术中的内径管子切割机相比较，园形切刀片23的刀刃25从外形来看是比较钝的，它构成一个大约60℃的角。然而，刀刃25被限定在较宽的角度事实上对于切刀片23却大大地提高了坚固性和耐用性。这样一种特性对于此专利技术中的管子切割机1尤其重要，因为它的切割方式主要取决以切割头3的鞭打运动的撞击分量。然而，园形切刀片23的刀刃25也会被逐渐磨削成为一个较窄小的角度的。这种锐利的刀刃往往会引起过多磨损，不是被凿平就是被磨钝，这还取决于制造时所使用材料的相对脆性或者柔性。在这个最佳实施方案中，切割头3的所有部件都是用同一块M-3工具钢整体制成的，这种工具钢的洛氏硬度大约在60到65之间。园形刀片23最好有一个单独的锯齿面27，如图所示。现在参照图2，这种锯齿面27至少有三个重要功能。第一，它形成了一对对称的切割齿29a和29b，实际上，由电动马达52带动切割头23在管子内壁转动和抖动时所产生的切割力都在这对切割齿上集中起来。第二，由锯齿面27所形成的这对锐齿使由于切割头3在管子72的内壁75之间的跳动而产生的切割头3的鞭打运动分量增强了。如同一个火车的轮子被部份压偏，由锯齿形部份27形成的这对锐齿阻碍平稳运动。当切刀片23与管子72的内壁之间不断合转动着。锯齿面27所起的第三个功能是它逐渐地偏移了切割头3的转动轴线，由此对于切割头3的旋转运动就产生了一个偏心分量。由锯齿面27所产生的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切割设备，它包括一个切割头并用上述切割头的鞭打运动来切割一个管道的内表面，上述设备包括有：（ａ）一个细长的切割头，它有一个纵向轴，使用一种普通园形切割刀片做园弧形外切动作，这种切刀片有一个锯齿形面，以形成两个切割齿；（ｂ）使上述 切割头总是围绕着上述轴旋转的装置，（ｃ）一个柔软的轴，它的一端连接在上述切割头上，另一端连接在上述旋转装置上，使得切割头围绕着纵轴旋转。当旋转装置绕轴旋转时，靠切割头的切割齿来鞭打管道的内壁。

【技术特征摘要】
1.一种切割设备，它包括一个切割头并用上述切割头的鞭打运动来切割一个管道的内表面，上述设备包括有(a)一个细长的切割头，它有一个纵向轴，使用一种普通园形切割刀片做园弧形外切动作，这种切刀片有一个锯齿形面，以形成两个切割齿；(b)使上述切割头总是围绕着上述轴旋转的装置，(c)一个柔软的轴，它的一端连接在上述切割头上，另一端连接在上述旋转装置上，使得切割头围绕着纵轴旋转。当旋转装置绕轴旋转时，靠切割头的切割齿来鞭打管道的内壁。2.在权利要求1中所述的一种装置，其中切割头大体上为一个园柱体，而切刀片的外径要比切割头的外径大。3.在权利要求2中所述的一种装置，其中切割头包括一个顶端部分和一个末端部分以及在末端部分与上述软轴相连接。4.在权利要求3中所述的一种装置，其中切刀片可以使切割头在切割头的一个区域内做园形向外切的运动轨迹。这个区域比起上述的末端部分来说更接近上述的顶端部分。5.在权利要求3中所述的一种装置，其中上述切刀片可以使上述切割头在一个位置上做园形向外切的运动轨迹。这个位置如果从切割头的顶端部分算起，大约在切割头长度的大约12%到32%范围内。6.在权利要求4中所述的一种装置，其中上述的管道是一种管子，而切割头外径的大小是被切割的管子的内径尺寸大约40到90%的范围。7.在权利要求4中所述的一种装置，其中上述的管道是一种管子，而切割头外径的大小是被切割的管子的内径尺寸大约50到80%的范围。8.在权利要求4中所述的一种装置，其中上...

【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华詹姆斯乔比，
申请(专利权)人：西屋电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]