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一种远程遥控式核工业管的切割系统

文献发布时间:2023-06-19 10:40:10


一种远程遥控式核工业管的切割系统

技术领域

本发明涉及核工业管材切割技术领域,尤其涉及一种远程遥控式核工业管的切割系统。

背景技术

目前,对于具有厚壁管的核工业管材切割过程中,常用割刀或者磁力管道切割机进行切割,由于管材具有辐射,往往需要将切割设备设置在密闭空间中,避免辐射泄漏。然而,现有的切管设备在切割时,无法实现远程控制自动切割,需要操作人员进入密闭空间内进行操作,进入密闭空间内的操作人员必须穿戴厚重的隔离设备,操作不便,切割效率非常低,具有辐射的核工业管严重威胁到了操作人员的人身安全。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足,本发明提供一种远程遥控式核工业管的切割系统,其解决了需要人工辅助切割且切割效率低的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的,本发明提供的远程遥控式核工业管的切割系统包括:

切割装置以及控制所述切割装置的遥控装置;

所述切割装置包括底座、刀具装置、第一驱动装置以及第二驱动装置;

所述刀具装置包括安装架、挤压机构以及多个刀具,所述安装架设置于所述底座上,所述挤压机构设置于所述安装架,所述挤压机构上均匀设置有多个滑块,所述滑块能够沿所述挤压机构的径向运动,所述刀具设置于所述滑块上,多个所述刀具共面;

所述第一驱动装置和第二驱动装置的输出轴均与所述挤压机构连接,所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均与所述遥控装置通信连接,所述遥控装置能够控制所述第一驱动装置驱动所述滑块沿所述挤压机构的径向运动,所述遥控装置能够控制所述第二驱动装置驱动所述挤压机构旋转。

可选地,所述挤压机构包括盘丝和盘体,所述盘体设置于所述安装架上;

所述盘体的第一侧面上均匀设置有多个沿径向分布的滑槽,所述滑块的第一端与所述滑槽滑动连接,所述刀具设置于所述滑块的第二端;

所述盘丝与所述盘体同轴设置,所述盘丝套设在所述盘体内,所述盘丝与所述盘体转动连接,所述盘丝与所述盘体平行,所述盘丝的第一侧面靠近所述盘体的第二侧面;

所述盘丝的第一侧面上设置有平面螺纹齿,所述滑块的第一端的端面上设置有螺纹齿,所述螺纹齿与所述平面螺纹齿相互配合;

所述第一驱动装置与所述盘丝连接,所述第二驱动装置与所述盘体连接。

可选地,所述第一驱动装置包括第一驱动轴、第二驱动轴以及第一驱动电机;

所述第一驱动电机与所述遥控装置通信连接;

所述第一驱动轴的第一端与所述第一驱动电机的输出轴通过第一联轴器可拆卸连接;

所述第二驱动轴的第一端与所述盘丝连接用以驱动所述盘丝旋转,所述第二驱动轴的第二端与所述第一驱动轴的第二端连接;

所述第二驱动轴为管状驱动轴,核工业管材能够穿过所述第二驱动轴的管腔。

可选地,所述盘丝与所述第二驱动轴同轴设置,所述盘丝上开设有第一圆形通孔,所述第一圆形通孔的圆心与所述盘丝的圆心重合,所述第二驱动轴的内径不小于所述第一圆形通孔的直径。

可选地,所述第二驱动装置包括第三驱动轴、第四驱动轴以及第二驱动电机;

所述第二驱动电机与所述遥控装置通信连接;

所述第三驱动轴的第一端与所述第二驱动电机的输出轴通过第二联轴器可拆卸连接;

所述第四驱动轴的第一端与所述盘体连接用以驱动所述盘体旋转,所述第四驱动轴的第二端与所述第三驱动轴的第二端连接。

可选地,所述盘体上开设有第二圆形通孔,所述第二圆形通孔的圆心与所述盘体的圆心重合。

可选地,所述底座上设置有多个弹性支撑单元,所述弹性支撑单元抵接于工作台上。

可选地,所述弹性支撑单元包括套筒、碟簧以及支撑销;

所述底座上开设有第一通孔,所述套筒的第一端呈开口状,所述套筒的第一端设置于所述底座上,所述套筒与所述底座上的通孔相匹配,所述套筒的第二端开设有第二通孔;

所述碟簧套设在所述套筒内,所述支撑销套设在所述碟簧内;

所述支撑销的第一端穿过所述第二通孔,所述支撑销的第二端能够穿过所述第一通孔后抵接于所述工作台上;

所述支撑销上设置有凸缘,所述凸缘套设在所述套筒内,且所述凸缘卡设于所述底座和所述碟簧之间。

可选地,所述刀具包括锯片和安装轴,所述锯片通过所述安装轴安装于所述滑块上,所述锯片与所述盘体平行。

可选地,所述遥控装置包括主控模块、无线通信模块以及遥控器;

所述无线通信模块、所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均与所述主控模块通信连接;

所述遥控器内设置有与所述无线通信模块通信连接的无线收发模块;

所述遥控器通过所述无线收发模块将控制信号发送给所述无线通信模块,所述无线通信模块将所述控制信号发送给所述主控模块,所述主控模块根据所述控制信号来控制所述第一驱动装置和所述第二驱动装置运行状态。

(三)有益效果

刀具随滑块一起运动,多个刀具接触核工业管材并朝核工业管材的中心轴方向挤压切割,从而实现对核工业管材的快速切割。

核工业管材的切割过程通过遥控装置实现远距离自动切割,使操作人员远离具有辐射的核工业管,有效地避免了人体与核工业的直接接触,保护了人体健康,提高了核工业管材的切割安全性。

附图说明

图1为本发明的远程遥控式核工业管的切割系统的立体结构示意图;

图2为本发明的远程遥控式核工业管的切割系统的正视结构示意图;

图3为本发明的远程遥控式核工业管的切割系统的后视结构示意图;

图4为图3中的远程遥控式核工业管的切割系统在A-A处的剖面示意图;

图5为本发明的远程遥控式核工业管的切割系统的弹性支撑单元的内部结构示意图;

图6为本发明的远程遥控式核工业管的切割系统的遥控装置的连接图。

【附图标记说明】

100:核工业管材;

1:底座;11:弹性支撑单元;111:套筒;112:碟簧;113:支撑销;114:凸缘;

21:安装架;

22:挤压机构;221:盘丝;222:盘体;223:滑槽;224:平面螺纹齿;

23:刀具;231:锯片;232:安装轴;

24:滑块;

31:第一驱动轴;32:第二驱动轴;34:第一联轴器;

41:第三驱动轴;42:第四驱动轴。

具体实施方式

为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。其中,本文所提及的“上”、“下”......等方位名词以图1的定向为参照。

为了更好的理解上述技术方案,下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明提供了一种远程遥控式核工业管的切割系统,如图1和图2所示,切割系统包括切割装置以及控制切割装置的遥控装置。切割装置包括底座1、刀具装置、第一驱动装置以及第二驱动装置。刀具装置、第一驱动装置和第二驱动装置均安装在底座1上,底座1能够与工作平台可拆卸的连接,便于切割系统的远距离快速拆装,并且避免了人体直接接触具有切割装置,有效地保护了人体的健康。其中,刀具装置包括安装架21、挤压机构22以及多个刀具23,安装架21固定安装在底座1上,挤压机构22与安装架21通过轴承转动连接,挤压机构22上均匀设置有多个滑块24,滑块24能够沿挤压机构22的径向运动,刀具23设置于滑块24上,多个刀具23共面,多个刀具23在安装过程中通过工具进行共面调整,切割过程中无调整。核工业管穿过挤压机构22的容置空间后固定于多个刀具23之间。刀具23随滑块24一起运动,刀具23接触核工业管材100并朝核工业管材100的中心轴方向挤压切割,从而实现对核工业管材100的切割操作。第一驱动装置和第二驱动装置的输出轴均与挤压机构22连接,第一驱动装置和第二驱动装置均与遥控装置通信连接,遥控装置远距离遥控第一驱动装置来驱动滑块24沿挤压机构22的径向运动,从而实现刀具23的挤压操作,遥控装置远距离遥控第二驱动装置驱动挤压机构22旋转,刀具23相对于核工业管材100的旋转运动,从而实现对核工业管材100的切割操作。核工业管材100的切割过程通过遥控装置实现远距离自动切割,无需人工辅助切割,使操作人员远离具有辐射的核工业管,有效地避免了人体与核工业的直接接触,保护了人体健康,提高了核工业管材100的切割安全性。

具体地,如图3和图4所示,挤压机构22包括盘丝221和盘体222。盘体222包括第一侧面、第二侧面以及连接第一侧面和第二侧面的环状的侧壁,盘体222的侧壁上套设有与盘体222同轴设置的轴承,轴承的外圈与安装架21固定连接,轴承的内圈与盘体222的侧壁固定连接,盘体222能够相对于安装架21做旋转运动。盘体222的第一侧面上均匀设置有多个沿第一侧面的径向分布的滑槽223,滑槽223内设置有限位槽,滑槽223的横截面呈工字形。滑块24的第一端与滑槽223滑动连接,并在滑块24的第一端设置有与限位槽相匹配的凸起,使滑块24只能沿着滑槽223的长度方向运动而不会脱离滑槽223。刀具23设置于滑块24的第二端,具体地,刀具23包括锯片231和安装轴232,锯片231通过安装轴232安装于滑块24上,锯片231与盘体222平行。刀具23随滑块24一起运动,需要进行挤压切割时,滑块24带着刀具23一起沿第一侧面的径向运动,多个刀具23共同挤压核工业管材100。盘丝221与盘体222相似,盘丝221包括第一侧面、第二侧面以及连接第一侧面和第二侧面的侧壁,盘丝221与盘体222同轴设置,盘体222的第二侧面上设置有用于安装盘丝221的盘丝槽,盘丝221安装的盘丝槽内,并且盘丝221的第一侧面与盘体222的第一侧面平行,盘丝221的第一侧面靠近盘体222的第二侧面。盘丝221的第一侧面上设置有平面螺纹齿224,滑槽223的槽底开设有开口,滑块24的第一端的端面上设置有螺纹齿,螺纹齿穿过滑槽223底部的开口后与平面螺纹齿224相互配合。

如图3和图4所示,第一驱动装置包括第一驱动轴31、第二驱动轴32以及第一驱动电机。第一驱动电机与遥控装置通信连接,通过遥控装置远程遥控第一驱动电机的启停以及转速。第一驱动轴31的第一端与第一驱动电机的输出轴通过第一联轴器34可拆卸连接,第一驱动电机的输出轴通过第一联轴器34将动力输出给第一驱动轴31,优选的实施方式中,第一驱动轴31的第一端与第一驱动电机的输出轴通过可拆卸的第一联轴器34连接,第一联轴器34包括动力输入盘和动力输出盘,动力输入盘与动力输出盘同轴设置,动力输入盘的第一侧面与动力输出盘的第二侧面啮合,动力输入盘的第二侧面与第一驱动电机的输出轴连接,动力输出块的第一侧面与第一驱动轴31连接。第一驱动轴31与第一驱动电机连接时,通过将动力输入盘与动力输出盘抵接并啮合即可实现动力的衔接。第二驱动轴32为管状驱动轴,第二驱动轴32与盘丝221同轴设置,第二驱动轴32的第一端与盘丝221的第二侧面固定连接或者通过齿轮连接,用于驱动盘丝221旋转。第二驱动轴32的第一端与盘丝221的第二侧面通过齿轮连接时,第二驱动轴32的第一端设置有齿轮,第二侧面上设置有与第二驱动轴32的第一端的齿轮相啮合的齿轮。第二驱动轴32的第二端与第一驱动轴31的第二端通过齿轮连接,实现动力的传输。第一驱动电机输出的动力依次通过第一联轴器34、第一驱动轴31和第二驱动轴32,从而驱动盘丝221旋转。对核工业管材100进行切割时,核工业管材100能够穿过第二驱动轴32的管腔。

如图4所示,盘丝221与第二驱动轴32同轴设置,保证动力输出的平稳性。盘丝221上开设有第一圆形通孔,第一圆形通孔的圆心与盘丝221的圆心重合,第二驱动轴32的内径不小于第一圆形通孔的直径,第一圆形通孔的圆心和盘丝221的圆心均位于第二驱动轴32的旋转轴线上,待切割的核工业管材100能够穿过第二驱动轴32和第一圆形通孔。

如图3和图4所示,第二驱动装置包括第三驱动轴41、第四驱动轴42以及第二驱动电机。第二驱动电机与遥控装置通信连接,通过遥控装置远距离遥控第二驱动电机的启停以及转速,保证第一驱动电机和第二驱动电机能够同步运转或者两者之间产生转速差。第三驱动轴41的第一端与第二驱动电机的输出轴通过第二联轴器可拆卸连接,连接形式与上述的第一驱动轴31与第一驱动电机的连接形式相同,在此不再赘述。第四驱动轴42的第一端与盘体222连接,其中,第一实施方式中,第四驱动轴42的第一端与盘体222通过齿轮连接,盘体222的侧壁或者第二侧面上设置有齿轮,第四驱动轴42的第一端设置有与盘体222上的齿轮相互啮合的齿轮,从而实现动力的传输;第二种实施方式中,第四驱动轴42为管型驱动轴,第四驱动轴42通过多个轴承转动安装在安装架21,此时,盘体222与安装架21之间可以不设置轴承,盘体222通过第四驱动轴42来定位安装和转动,并且,第二驱动轴32通过轴承转动套设在第四驱动轴42内,盘丝221与盘体222之间可以不设置轴承,盘丝221通过第二驱动轴32来定位安装和转动。第四驱动轴42的第二端与第三驱动轴41的第二端通过齿轮连接,第二驱动电机通过第三驱动轴41和第四驱动轴42来驱动盘体222旋转。

如图4所示,盘体222上开设有第二圆形通孔,第二圆形通孔的圆心与盘体222的圆心重合且均位于第二驱动轴32的旋转轴线上,为了保证核工业管材100能够穿过第二圆形通孔,第二圆形通孔的直径大于或等于第二驱动轴32的内径。

如图4所示,底座1上设置有多个弹性支撑单元11,底座1通过弹性支撑单元11抵接于工作台上。在将切割装置安装于工作台上时,弹性支撑单元11对切割装置起缓冲作用,避免切割装置与工作台之间接触而受损。

如图5所示,弹性支撑单元11包括套筒111、碟簧112以及支撑销113。在底座1上开设有第一通孔,套筒111的第一端为开口,将套筒111的第一端对应底座1上开孔的位置安装,使套筒111与底座1上的通孔相匹配,套筒111的第二端开设有第二通孔。碟簧112套设在套筒111内,支撑销113套设在碟簧112内。支撑销113的第一端穿过第二通孔,支撑销113的第二端穿出于底座1上的第一通孔,从而使支撑销113的第二端穿过底座1上的第一通孔后抵接于工作台上。支撑销113上设置有凸缘114,凸缘114套设在套筒111内,且凸缘114卡设于底座1和碟簧112之间。其中,套筒111的内径大于凸缘114的外径,凸缘114的外径大于或等于碟簧112的直径,碟簧112的直径大于底座1上的第一通孔的直径。切割装置安装于工作台时,支撑销113的第二端先接触工作台,支撑销113受力压缩碟簧112,碟簧112对支撑销113起弹性支撑作用,从而使切割装置与工作台之间弹性接触,避免损伤切割装置。切割装置安装到位时,底座1与工作台完全贴合,支撑销113的第二端被压缩到套筒111内。

如图6所示,遥控装置包括主控模块、无线通信模块以及遥控器。无线通信模块、第一驱动装置和第二驱动装置均与主控模块通信连接。遥控器内设置有与无线通信模块通信连接的无线收发模块。遥控装置根据无线收发模块通过无线通信模块传输的控制信号来控制第一驱动电机和第二驱动电机的运行状态。其中,控制信号包括电机的启停信号和电机转速调整信号。当核工业管材100需要进行切割时,第二驱动电机驱动盘体222旋转从而带动刀具23以核工业管的轴线为中心线做行星旋转运动,第一驱动电机驱动盘丝221旋转,当盘丝221的转速与盘体222的转速相等时,盘丝221与盘体222之间不存在转速差,盘丝221相对于盘体222处于静止状态,滑块24不会沿着滑槽223运动;当盘丝221的转速与盘体222的转速不相等时,盘丝221与盘体222之间产生存在转速差从而产生相对运动,滑块24受平面螺纹齿224和滑槽223的限制而沿着滑槽223运动,从而使刀具23沿滑槽223移动,当刀具23触碰的核工业管材100的表面时便对核工业管材100进行切割。

刀具装置、第一驱动装置和第二驱动装置均安装在底座1上,底座1能够与工作平台可拆卸的连接,便于切割系统的远距离快速拆装,并且避免了人体直接接触具有切割装置,有效地保护了人体的健康。切割装置采用外置的第一驱动装置和第二驱动装置作为动力源,切割装置通过联轴器与动力源衔接,实现切割装置整体的快速拆装。核工业管材100的切割过程通过遥控装置实现远距离的控制,使操作人员远离具有辐射的核工业管,有效地避免了人体与核工业的直接接触,保护了人体健康,提高了核工业管材100的切割安全性。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,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,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连;可以是两个元件内部的连通或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发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”,可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”,可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”,可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述,是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

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