一种环向聚能管切割装置

技术领域

本申请涉及爆破工程领域，特别涉及一种环向聚能管切割装置。

背景技术

在爆破生产领域中，对于强度较高的岩体，常采用钻孔装药爆破的方式进行处理，爆破时的装药量、爆破后岩体的破碎程度、爆破造成的既有结构物振动都是爆破工程中极为重要的问题。当常规爆破无法满足各方面需要时，往往采用调整孔网参数或聚能爆破的方式提高爆破效果。聚能爆破是目前提高炸药能量利用率最为有效的方式，现有的聚能管加工方式存在以下主要问题：

(1)目前加工环向聚能管还是以人工手持切割机粗犷加工为主，切缝得到的聚能管精度较差，切缝参差不齐，加工效率低下，缺乏高效的环向聚能药包的精细化加工设备。

(2)针对不同工程要求，例如隧道掌子面掏槽爆破、盾构孤石爆破、矿岩分段崩落等，聚能管的尺寸、切缝的宽度、切缝间距、连结弧长度等都有不同的要求，目前缺乏一套适用于加工各种尺寸聚能管的设备。

(3)施工现场环境复杂，专用的精密加工切割仪器运输困难，且目前制备切缝管需要加工人员有熟练的加工技艺，才能对切缝位置定位准确。

发明内容

本申请实施例提供一种环向聚能管切割装置，以解决相关技术中切割装置加工的聚能管切缝参差不齐、精度较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环向聚能管切割装置，其包括：固定组件、切割组件、若干顶推组件和数控设备，所述固定组件用于固定聚能管；若干顶推组件沿聚能管的周向，安装在所述固定组件上，每一所述顶推组件上安装有一切割组件，且所述顶推组件用于驱使所述切割组件沿聚能管的径向移动；所述数控设备与顶推组件和切割组件电连接，所述数控设备用于控制顶推组件工作，以及控制切割组件切割聚能管。

一些实施例中，所述固定组件设置有多个，多个所述固定组件沿聚能管的轴向同轴且间隔的分布，相邻的两个固定组件通过连接杆连接。

一些实施例中，所述固定组件包括管体固定件和若干锁紧件，所述管体固定件中心开设有供聚能管通过的通道，所述锁紧件沿聚能管的周向，可移动地安装在所述管体固定件上，所述锁紧件的一端伸入所述通道，并用于沿所述通道径向抵接或松开聚能管。

一些实施例中，所述管体固定件包括：外环和内环，所述内环连接于外环中部，且与外环同轴设置，所述内环中心开设有供聚能管通过的通道。

一些实施例中，所述锁紧件为螺杆，螺杆一端穿设内环内壁并伸入所述通道内部，螺杆与内环螺纹连接。

一些实施例中，所述固定组件还包括底座，所述管体固定件可拆卸连接于底座上。

一些实施例中，所述底座上设置有刻度标记。

一些实施例中，所述顶推组件包括：导轨、顶推杆和驱动机构，导轨安装在所述固定组件上；所述顶推杆滑设于导轨上，且其上安装有所述切割组件；驱动机构与顶推杆和数控设备相连，并用于在数控设备的控制下驱使顶推杆运动。

一些实施例中，所述固定组件设置有多个，多个所述固定组件沿聚能管的轴向同轴且间隔的分布；所述顶推杆上设有一连接环，各所述固定组件的连接环上穿设同一个连接杆；所述切割组件安装在连接杆上。

一些实施例中，所述切割组件包括：无刷电机和刀具，所述无刷电机与顶推组件连接，所述无刷电机输出轴长度延伸方向与通道轴向平行，所述无刷电机通过导线与数控设备电连接；所述刀具与无刷电机输出轴可拆卸连接。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种环向聚能管切割装置，通过数控设备控制切割组件工作，代替了人工手持切割机的切割方式，在切割前将切割组件与环向聚能管对位准确，并在切割时通过数控设备能控制切割组件加工的切缝深度、切口平整度，保证了切割的精度要求，同时还能避免发生加工的聚能管出现切缝参差不齐的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的整体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的切割组件结构示意图；

图3为本申请实施例提供的管体固定件和顶推组件结构示意图；

图4为本申请实施例提供的切割后的聚能管结构示意图。

图中：1、固定组件；10、底座；100、基座；101、滑轨；102、钳台；11、管体固定件；110、外环；111、安装杆；112、内环；113、通道；12、锁紧件；

2、顶推组件；21、导轨；22、连接环；23、顶推杆；

3、切割组件；31、无刷电机；32、导线；33、刀具；34、螺丝；35、紧固件；

4、连接杆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种环向聚能管切割装置，其能解决相关技术中切割装置加工的聚能管切缝参差不齐、精度较差的问题。

参见图1至图4，本申请实施例提供了一种环向聚能管切割装置，其包括：固定组件1、切割组件3、若干顶推组件2和数控设备，固定组件1用于固定聚能管；若干顶推组件2沿聚能管的周向，安装在固定组件1上，每一顶推组件2上安装有一切割组件3，且顶推组件2用于驱使切割组件3沿聚能管的径向移动；数控设备与顶推组件2和切割组件3电连接，数控设备用于控制顶推组件2工作，以及控制切割组件3切割聚能管。

本申请中，通过固定组件1可固定不同直径的聚能管，使该装置满足各种规格聚能管的制备需要，通过数控设备控制切割组件3工作，代替了人工手持切割机的切割方式，在切割前将切割组件3与环向聚能管对位准确，并在切割时通过数控设备能控制切割组件3加工的切缝深度、切口平整度等，保证了切割的精度要求，同时还能避免发生加工的聚能管出现切缝参差不齐的情况。

需要说明的是，在一些可能的实施例中，固定组件1可以设置一个，通过这一个固定组件1将聚能管固定，聚能管一处切缝加工完成后，调整聚能管的安装位置，使切割组件3对聚能管另一处切缝进行加工，直至聚能管上所有切缝加工完成；

在另一些可能的实施例中，固定组件1设置有多个，相比于固定组件1只有一个的设置方式，固定组件1设置多个时，可以提高聚能管的加工效率。多个固定组件1沿聚能管的轴向同轴且间隔的分布，使聚能管在加工时，能同时与多个固定组件1连接，并通过切割组件3同时对聚能管上不同位置处加工切缝。在此基础上，设置相邻的两个固定组件1通过连接杆4连接，具体的，将连接杆4与顶推组件2连接。由于一个固定组件1上安装有若干顶推组件2，本实施例中，可以根据实际情况确定连接杆4的安装位置。为了更清楚的说明该实施例，下面做出举例说明，例如：设置了第一固定组件、第二固定组件、第三固定组件和第四固定组件共四个固定组件1，每个固定组件1上均设置有三个顶推组件2，将这三个顶推组件2命名为顶推组件a、顶推组件b、顶推组件c，设置三个连接杆4，将这三个连接杆4命名为第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，通过第一连接杆将第一固定组件上的顶推组件a与第二固定组件上的顶推组件a连接、通过第二连接杆将第二固定组件上的顶推组件b与第三固定组件上的顶推组件b连接、通过第三连接杆将第三固定组件上的顶推组件c与第四固定组件上的顶推组件c连接。将聚能管与第一固定组件、第二固定组件、第三固定组件和第四固定组件连接，并在第一连接杆4、第二连接杆4和第三连接杆4上安装切割组件3，当顶推组件a、顶推组件b和顶推组件c工作时，带动切割组件3对聚能管不同位置处进行切割。在该实施例中，连接杆4通过紧固件35与顶推组件2可拆卸连接。例如，顶推组件2上设置有连接孔，连接杆4一端开设有螺纹槽，紧固件35为螺帽，连接杆4穿过连接孔后，通过螺帽将连接杆4一端与顶推组件2锁紧固定。

再在一些实施例中，固定组件1设置有多个固定组件1通过连接杆4连接。具体的，一个固定组件1上设置若干个顶推组件2，本实施例中，连接杆4的数量与一个固定组件1上顶推组件2的数量相同。多个固定组件1沿聚能管的轴向同轴且间隔的分布，且每个固定组件1上的顶推组件2相互对应，为了更清楚的说明该实施例，下面做出举例说明，例如：如图1所示，一个固定组件1上设置有三个顶推组件2，将这三个顶推组件2命名为顶推组件a、顶推组件b、顶推组件c，设置三个连接杆4，将这三个连接4命名为第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆，通过第一连接杆将多个顶推组件a相互连接，通过第二连接杆将多个顶推组件b相互连接，通过第三连接杆将多个顶推组件c相互连接。每个连接杆4上均设置有多个切割组件3，且每个切割组件3均设置于相邻两个固定组件1之间。

在上述实施例的基础上，本实施例中，固定组件1包括管体固定件11和若干锁紧件12，管体固定件11中心开设有供聚能管通过的通道113，锁紧件12沿聚能管的周向，可移动地安装在管体固定件11上，锁紧件12的一端伸入通道113，并用于沿通道113径向抵接或松开聚能管。

本实施例中，由于锁紧件12可在管体固定件11上活动，因此多个锁紧件12可以配合固定不同直径的聚能管。

本实施例中，管体固定件11包括外环110和内环112，内环112连接于外环110中部，且与外环110同轴设置，内环112中心开设有供聚能管通过的通道113。在一些实施例中，内环112和外环110之间通过固定杆连接；在另一些实施例中，内环112和外环110之间安装顶推组件2，通过顶推组件2将内环112与外环110连接。此时，可以设置锁紧件12为螺杆，螺杆与内环112螺纹连接，使螺杆一端穿设内环112内壁并伸入通道113内部，当需要将聚能管固定时，首先将聚能管穿过通道113内部，然后转动螺杆，使螺杆沿通道113径向抵接聚能管。聚能管的直径越小，螺杆在抵接聚能管后越靠近通道113中轴线。

在上述实施例的基础上，本实施例中，顶推组件2包括：导轨21、顶推杆23和驱动机构，导轨21安装在固定组件1上；顶推杆23滑设于导轨21上，且其上安装有切割组件3；驱动机构与顶推杆23和数控设备相连。本实施例中，导轨21安装于内环112与外环110之间，且导轨21的延长线穿过内环112中心，驱动机构可以安装于固定组件1上，也可以安装于导轨21内部，需要与顶推杆23连接，在数控设备的控制下驱使顶推杆23运动、控制顶推杆23的行程大小，能够为以顶推杆23提供定量的位移行程，也能为切割组件3切割聚能管提供侧压力，实现不同切缝深度的需要。

如图1所示，管体固定件11设置有多个时，在同一水平线上，多个导轨21通过同一连接杆4连接，此时，与同一连接杆4连接的多个顶推杆23同时运动，同时停止，且多个顶推杆23行程大小也相同。为了方便连接杆4与顶推杆23连接，在顶推杆23一端固定有连接环22，使连接环22可以在顶推杆23的推动下在导轨21内部滑动。各固定组件1的连接环22上穿设同一个连接杆4，即同一个连接杆4穿设同轴设置的各固定组件1上的连接环22，连接杆4穿设后，在连接杆4两端安装紧固件35，使连接杆4与顶推组件2固定。切割组件3安装于连接杆4上，并位于相邻两个管体固定件11之间，切割组件3在工作时连接杆4自身不发生转动，保证切割组件3在切割过程中的稳定性。

其中，切割组件3包括无刷电机31和刀具33，无刷电机31与顶推组件2连接，无刷电机31输出轴长度延伸方向与通道113轴向平行，无刷电机31通过导线32与数控设备电连接；刀具33与无刷电机31输出轴可拆卸连接。连接杆4由多个连杆相互连接而成，根据所加工的聚能管长度、切缝数量、切缝宽度和切缝间距等确定连接杆4的长度，切割组件3与连接杆4连接时，连杆的一端穿过一个连接环22与前一个无刷电机31相连，另一端穿过另一个连接环22与后一个无刷电机31相连，并在无刷电机31一侧安装刀具33，使刀具33与无刷电机31通过螺丝34相固定，此时刀具33套设于连杆外周表面。无刷电机31、刀具33和连接杆4安装完毕后，通过使用紧固件35将连接杆4与连接环22固定，具体的，在连接杆4两端通过锁紧螺母与连接杆4螺纹连接，并将锁紧螺母与最外侧的管体固定件11上的导轨21抵接。根据不同的情况，可以选择使用不同厚度、不同直径的圆形刀具33，刀具33侧缘锋利，可以切割出不同规格的聚能管。依靠数控设备统一控制无刷电机31的转速、扭矩、功率，从而为刀具33切割提供动力。

在上述实施例的基础上，本实施例中，固定组件1还包括底座10，管体固定件11可拆卸连接于底座10上，底座10上设置有刻度标记。底座10包括了基座100、滑轨101和钳台102，基座100顶端固定有滑轨101，滑轨101可以实际情况布置一条或多条，在每个滑轨101上均滑动连接有多个钳台102。钳台102与管体固定件11可拆卸连接，具体的，在外环110表面固定安装杆111，在底座10上安装管体固定件11时，使用钳台102将安装杆111夹紧固定。在滑轨101上设置刻度标记，当管体固定件11设置有一个时，调整聚能管位置时，可以根据刻度标记确定聚能管的位移量；当管体固定件11设置有多个时，可以根据刻度标记确定相邻两个管体固定件11之间的间距和刀具33的设置位置。因为钳台102可以相对于滑轨101滑动，因此可以根据实际情况随时调整钳台102的位置，当钳台102位置确定后，将钳台102与滑轨101临时固定，提高聚能管加工过程装置的稳定性。

在制备聚能管前，应确认所需切缝间距与所需切缝宽度，据此选择连接杆4的长度与刀具33尺寸，例如，需制备切缝间距4cm，切缝宽度3mm的聚能管，则需要选择刀具33厚度为3mm，连接杆4长度应为切缝间距的整数倍，例如8cm。然后工作人员先在底座10上根据所需切缝间距调整管体固定件11的位置，并将底座10与管体固定件11固定，然后将切割组件3安装于连接杆4上，将安装切割组件3的连接杆4与顶推组件2连接，将管体固定件11、底座10、顶推组件2和切割组件3组装完成后，接着通过数控设备设定顶推杆23的行程大小与无刷电机31的转速大小，随后启动数控设备进行空切调试，观察整个装置是否运转稳定，这主要包括观察在导轨21中的连接环22是否能在导轨21中正常滑动、连接杆4是否因为顶推杆23行程不一致出现异常屈曲、刀具33与无刷电机31、连接杆4与无刷电机31是否连接牢靠等。确认该装置稳定性后，应旋开内环112上的锁紧件12，将需要切割的聚能管放入，通过滑轨101上的刻度标记对聚能管进行定位，再旋紧锁紧件12，通过数控设备启动驱动机构和无刷电机31。聚能管切割时，各顶推杆23在导轨21内发生等量位移，带动连接杆4一起产生等量位移，无刷电机31带动刀具33一起高速转动，且被连接杆4带动产生等量位移进而不断靠近待切割的聚能管，待顶推杆23的位移行程结束，聚能管的一次切割也相应完成，如需多次切割，则应先控制顶推杆23回到原位，再松开内环112上的锁紧件12，调整聚能管位置，再重复上述切割过程，所有切割任务完成后，应首先关闭无刷电机31，再控制顶推杆23回到原位，防止产生二次伤害，切割过程中产生的废屑在本次生产工作完成后，将切割组件3、钳台102等取下后，由工作人员进行清理，严禁在聚能管切割过程中对废屑进行处理。

通过上述技术方案，能够使该切割装置具有良好的可改造性与高度模块化属性，使其在施工现场灵活架设，也使得整套装置具备生产各种规格聚能管的能力；能对刀具33以及聚能管进行精准定位，从而实现了聚能管的高精度、高效率加工；通过控制钳台102之间的距离、刀具33厚度、连接杆4长度、内环112外环110尺寸等，使该切割装置具备控制聚能管切缝间距、切缝宽度等能力，从而能够生产各种不同规格的聚能管；还通过集成化的数控系统，使得工作人员只需简单控制顶推杆23行程即可完成聚能管生产任务，具备操作简单的特性。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。