一种电控精确切管装置

技术领域

本发明涉及管道切割技术领域，尤其涉及一种电控精确切管装置。

背景技术

碳氢燃料在管道内流动过程中，在一定温度下会发生结焦反应。结焦反应会在管壁处产生积碳，严重影响燃料的流动，甚至造成管道堵塞。常用的测量结焦量的方法是截断称重法，而切割管道是截断称重法的重要步骤。由于焦炭是附着在管壁上的，因此切管时要尽量避免振动，防止造成焦炭脱落，进而引发测量误差。因此，研究者大多选取手工截管器进行切管，但这一过程耗时长、效率低，而现有的工业切管装置又无法满足振动要求。

所以，就以上问题，本发明提供一种能够在尽可能保护结焦层不受破坏的前提下，实现对管道的高效精确切割的一种电控管道精确切割装置是必要的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种电控精确切管装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开的一种电控精确切管装置，包括：

装置主体，其具有两个相互平行设置的导轨；

夹持部件，其用于夹持管道，所述夹持部件设置在所述装置主体一端，以使所述管道以悬臂的形式置于所述导轨上方，且所述装置主体上还装设有用于驱动夹持部件带动管道旋转的电机；

限位小车，其通过滚轮与所述导轨配合并能够运行在所述装置主体上，所述限位小车上装设有三个限位轮，用于三点定位地限位所述管道；

切割小车，其通过滚轮与所述导轨配合并能够运行在所述装置主体上，所述切割小车上装设有一个切割轮和两个夹紧轮，通过所述切割轮切割所述管道，通过所述夹紧轮承托所述管道。

进一步的，所述装置主体对应所述导轨端部固连有支撑杆，所述支撑杆旋转连接有所述夹持部件。

进一步的，所述夹持部件为三爪卡盘。

进一步的，所述限位小车包括具有所述滚轮的限位底盘和设置在所述限位底盘上方的限位板；

所述限位板两端通过螺栓与所述限位底盘连接，所述限位板下表面和所述限位底盘上表面均布设有所述限位轮。

进一步的，所述限位轮外表面固连有软垫，通过所述软垫与管道接触。

进一步的，所述切割小车包括具有所述滚轮的切割底盘和设置在所述切割底盘上方的切割压板；

所述切割压板两端通过能够伸缩的运动套杆与所述切割底盘连接，所述切割压板下表面安装有切割轮，所述切割底盘上表面安装有所述夹紧轮；还包括

步进电机，通过所述步进电机驱动所述运动套杆伸展或收缩。

进一步的，还包括力传感器，所述切割轮上安装有所述力传感器。

进一步的，所述导轨沿长度方向布设有刻度线，用于标记限位小车和所述切割小车位置。

在上述技术方案中，本发明提供的一种电控精确切管装置，有益效果：该切割装置实现了在尽可能保护结焦层不受破坏的前提下，实现对管道的高效精确切割，在将长1m、外径3mm、内径2mm的316不锈钢管道切割为10段的试验中，手工切割需要100分钟，使用该切割装置仅需40分钟，耗时减少60％，极大地节约了切割时间，提高了切割效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明公开的一种电控精确切管装置的整体结构示意图；

图2是本发明公开的一种电控精确切管装置限位小车结构示意图；

图3是本发明公开的一种电控精确切管装置切割小车结构示意图。

附图标记说明：

10、导轨；11、支撑杆；

20、夹持部件；21、电机；

30、限位小车；31、限位底盘；32、限位板；33、限位轮；34、软垫；35、螺栓；

40、切割小车；41、切割底盘；42、切割压板；43、切割轮；44、力传感器；45、运动套杆；46、夹紧轮；47、步进电机；

50、管道。

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，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参见图1所示；

发明一种电控精确切管装置，包括：

装置主体，其具有两个相互平行设置的导轨10；

夹持部件20，其用于夹持管道50，夹持部件20设置在装置主体一端，以使管道50以悬臂的形式置于导轨10上方，且装置主体上还装设有用于驱动夹持部件20带动管道50旋转的电机12；

限位小车30，其通过滚轮与导轨10配合并能够运行在装置主体上，限位小车30上装设有三个限位轮33，用于三点定位地限位管道50；

切割小车40，其通过滚轮与导轨10配合并能够运行在装置主体上，切割小车40上装设有一个切割轮43和两个夹紧轮46，通过切割轮43切割管道50，通过夹紧轮46承托管道50。

具体的，该结构中，切管装置包括装置主体、夹持部件20、限位小车30、切割小车40，其中，夹持部件20用于固定管道50，并由装置主体的电机12驱动夹持部件20带动管道50旋转，限位小车30支撑在管道50上，并分布在切割小车40的两侧，通过限位小车30保证管道50稳定同轴旋转，并起到辅助管道的支撑和减缓管道振动的作用，切割小车40和限位小车30共同实现对管道的精准切割。限位小车30和切割小车40均通过滚轮与导轨10配合并能够沿导轨10长度方向调整位置，优选的，导轨10沿长度方向布设有刻度线，用于标记限位小车30和切割小车40位置。

优选的，装置主体对应导轨10端部固连有支撑杆11，支撑杆11旋转连接有夹持部件20，夹持部件20一侧用于夹持管道50，另一侧与电机12连接，电机部件与支撑杆11固连，通过电机12提供旋转动力。

优选的，夹持部件20为三爪卡盘。具体的，夹持部件20可以是现有技术中的手动三爪卡盘，也可以是气动三爪卡盘；

参见图2所示：

优选的，限位小车30包括具有滚轮的限位底盘31和设置在限位底盘31上方的限位板32，限位板32两端通过螺栓35与限位底盘31连接，限位板32下表面和限位底盘31上表面均布设有限位轮33，具体的三个限位轮33呈上一、下二的形式分布，即限位板32下表面安装有一个限位轮33，限位底盘31上表面安装有两个限位轮33，使用时，管道50处于三个限位轮33中心位置，限位板32两端通过螺栓35与限位底盘31螺纹连接、并提供压紧力，进而实现定位管道50，限位小车30的数量可以根据实际使用需求增加，本实施例中只是以两个限位小车30为例，两个限位小车30分布在切割小车40两侧。

优选的，限位轮33外表面固连有软垫34，通过软垫34与管道50接触，该软垫34可以是现有技术中的橡胶垫，限位轮33内圈为不锈钢材质的钢轮。

参见图3所示：

优选的，切割小车40包括具有滚轮的切割底盘41和设置在切割底盘41上方的切割压板42，切割压板42两端通过能够伸缩的运动套杆45与切割底盘41连接，切割压板42下表面安装有切割轮43，切割底盘41上表面安装有夹紧轮46；还包括

步进电机47，通过步进电机47驱动运动套杆45伸展或收缩。

具体的切割轮43和两个夹紧轮46呈上一、下二的形式分布，即切割压板42下表面安装有一个切割轮43，切割底盘41上表面安装有两个夹紧轮46，使用时，管道50处于切割轮43和两个夹紧轮46中心位置，arduino控制系统启动步进电机47，步进电机47驱动切割压板42两端运动套杆45收缩，切割压板42向下位移，切割轮43旋转对管道50进行切割，

也就是说切割小车40的进刀靠步进电机47驱动切割压板42向下运动实现，具体的由控制系统控制步进电机47来实现，并在切割轮43片上设有一个力传感器44，基于此设计可以实现在定量进刀的同时，当力传感器44读数超过阈值1，停止进刀，而低于阈值2时，又恢复进刀，达到低振动快速切割的效果。切割小车40的数量可以根据实际使用需求增加，实现切段、切片等需求，本实施例中只是以一个为例。

在上述技术方案中，本发明提供的一种电控精确切管装置，具体实施切割作业时，以切割长1m、外径3mm、内径2mm的316不锈钢管道为实例，切割时，首先将待切割管道50在三抓卡盘上卡紧，并开启电源，电机12启动，检查管道50旋转稳定性，确认好后再关闭；然后将限位小车30移动到合适位置并拧紧螺栓35；然后打开切割小车40电源，检查切割小车40进刀稳定性，确认后再关闭电源；然后将切割小车40移动到准确位置；然后打开所有电源，开始切割；待切割完成后关闭电源，完成切割作业。

有益效果：该切割装置实现了在尽可能保护结焦层不受破坏的前提下，实现对管道的高效精确切割，在将长1m、外径3mm、内径2mm的316不锈钢管道切割为10段的试验中，手工切割需要100分钟，使用该切割装置仅需40分钟，耗时减少60％，极大地节约了切割时间，提高了切割效率。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。