切割装置

技术领域

本发明涉及核电切割技术领域，特别是涉及切割装置。

背景技术

在核电厂所用的截止阀中，阀体与阀盖唇边焊接固定，在每次解体检查或者维修时均需要对焊接位置进行切割，而后重装并使用丝焊重新焊接阀体和阀盖唇边。现有常用手锯进行切割，然后这种方式导致切割时间较长，而且无法较好的控制切割位置、切割深度和切割平面度，还会伴随有损坏阀杆的风险。即便后期有针对手锯进行改进，形成较为快速精准的切割工具，但是仍然需要操作人员手动进行切割，而且操作需要具有技巧性。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中进行阀体和阀盖切割时，切割操作不便，不仅耗时较长，且切割质量较低的技术问题，提供一种切割装置。

一种切割装置，包括：

切割刀组；

导向环，所述导向环具有套装口，所述导向环通过所述套装口安装于阀门切割处；所述切割刀组安装于所述导向环；

传动机构，所述传动机构与所述导向环传动连接，驱动所述导向环绕所述导向环的轴线转动，带动所述切割刀组转动；

驱动件，所述驱动件连接于所述传动机构的动力输入端。

在其中一个实施例中，所述导向环的外侧壁设置有第一齿牙结构；

所述传动机构包括传动轴，所述传动轴的外侧设置有第二齿牙结构，所述第一齿牙结构和所述第二齿牙结构啮合传动。

在其中一个实施例中，所述导向环包括至少两个绕周向排布的夹紧块，且任意相邻的所述夹紧块之间可拆卸连接，每个所述夹紧块的外侧均具有所述第一齿牙结构。

在其中一个实施例中，所述夹紧块的数量为两个，每个所述夹紧块呈半圆形设置，且所述夹紧块具有安装避让孔；

所述导向环还包括紧固件，两个所述夹紧块扣合，所述紧固件穿过每个所述夹紧块对应的所述安装避让孔固定。

在其中一个实施例中，所述传动机构还包括机架，所述机架具有一传动腔，所述传动轴容设于所述传动腔，且所述传动轴转动连接于所述机架，所述驱动件安装于所述机架，所述机架用于与阀门管道连接。

在其中一个实施例中，所述机架具有朝向所述导向环一侧延伸的延伸臂，所述延伸臂构造有导槽，所述导向环沿自身轴线的至少一侧设置有导轨，所述导轨与所述导槽滑动连接。

在其中一个实施例中，所述切割刀组包括刮刀和切割刀，所述刮刀和所述切割刀绕所述导向环的周向切割设置。

在其中一个实施例中，以所述切割刀的刀刃与所述导向环的轴线的距离为第一长度，以所述刮刀的刀刃与所述导向环的轴线的距离为第二长度，所述第一长度小于所述第二长度。

在其中一个实施例中，所述切割刀的轴线与所述刮刀的轴线之间的夹角在38度-42度之间。

在其中一个实施例中，所述切割刀和/或所述刮刀包括刀片、刀套、调节柱和弹性件；

所述刀套具有安装腔，所述弹性件容设于所述安装腔内，所述刀片插入所述刀套并抵接于所述弹性件的一端；所述调节柱连接于所述刀套背离所述刀片的一端，所述调节柱驱动所述刀套沿所述调节柱的轴向移动。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种切割装置，包括切割刀组、导向环、传动机构和驱动件。导向环具有套装口，以便于导向环通过该套装口套设在阀门切割处。切割刀组安装在导向环上。驱动件通过传动机构驱动导向环能够绕导向环的轴线转动，带动切割刀组同步转动。也就是说，本发明提供的切割装置，采用驱动件和传动机构的配合，驱动导向环圆周转动，导向环带动切割刀组同步圆周转动，以进行切割操作。相较于现有手动切割而言，导向环的驱动方式不仅切割操作方便，提高切割效率，缩短切割耗时。而且每次切割进给量以及切割作用力基本均匀，能够实现精确切割，提高切割质量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的切割装置的示意图；

图2为图1中提供的切割装置的局部示意图；

图3为图2中提供的切割装置中导向环的内部平面示意图；

图4为图1中提供的切割装置中切割刀或刮刀的示意图。

附图标记：10-切割刀组；11-切割刀；12-刮刀；20-导向环；21-夹紧块；30-传动机构；31-传动轴；32-机架；40-驱动件；50-阀门切割处；101-刀片；102-刀套；103-调节柱；104-弹性件；201-套装口；202-第一齿牙结构；311-第二齿牙结构；321-连接板；322-第一侧板；323-第二侧板；3211-延伸臂；3212-观察口。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，除非另有明确的限定。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小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1-图3所示，本发明一实施例提供的一种切割装置，包括切割刀组10、导向环20、传动机构30和驱动件40。导向环20具有套装口201，导向环20通过套装口201安装于阀门切割处50，切割刀组10安装在导向环20上。驱动件40连接于传动机构30的动力输入端，传动机构30与导向环20传动连接，以能够导向环20绕导向环20的轴线转动，带动切割刀组10转动。

在实际使用时，利用导向环20上的套装口201，将导向环20套装在阀门切割处50(即阀体和阀盖唇边焊接处)。启动驱动件40，驱动件40的动力输出轴与传动机构30传动连接，以通过传动机构30驱动导向环20做圆周运动，安装于导向环20的切割刀组10随导向环20同步做圆周运动，从而作用于导向环20内部的阀体和阀盖唇边焊接处，以进行切割。相比较现有技术中采用手动的方式进行切割而言，本发明提供的切割装置利用驱动件40提供动力，通过传动机构30驱动导向环20转动，从而带动切割刀组10运动以进行切割。在整个切割过程中均无需人工施加外力，而且正是因为驱动件40的设置代替人工，更便于控制切割进给量和切割作用力，从而提高切割质量。而且，驱动件40与传动机构30的设置，使得切割效率得以提升，缩短切割耗时。

其中，能够根据不同的直径选择相适应的导向环20。

在一个具体的实施例中，驱动件40采用电机，电机的电机轴与传动机构30的动力输入端传动连接。电机驱动的方式驱动精确度较高，调速也方便，进一步提高该切割装置的使用便利性。同时，为了切割的更为稳定，在电机与传动机构30之间还设置有减速齿轮结构。

如图1-图3所示，在一些实施例中，导向环20的外侧壁设置有第一齿牙结构202；传动机构30包括传动轴31，传动轴31的外侧设置有第二齿牙结构311，第一齿牙结构202和第二齿牙结构311啮合传动。具体而言，驱动件40的驱动轴与传动轴31传动连接，以驱动传动轴31能够绕传动轴31的轴线转动，传动轴31通过第二齿牙结构311与第一齿牙结构202与导向环20进行动力传动，从而实现导向环20的周向转动。在一个具体的实施例中，传动轴31采用螺杆，螺杆朝向驱动轴的一端设置有轴孔，以便于驱动轴的端部插入，并与轴孔的孔壁键连接。电机驱动螺杆转动，螺杆与导向环20齿牙啮合传动。其中，螺杆上第二齿牙结构311的旋向对导向环20的转动方向具有影响，例如左旋促使导向环20顺时针转动，右旋促使导向环20逆时针转动。同时，电机只能正向转动，不能反向转动，从而确保传动轴31只能单向转动，进一步使得导向环20只能反向转动。这样的设置对安装于导向环20中的切割刀组10形成保护作用，确保不会出现崩刀或者导致刀片101断裂。在其他的实施例中，传动机构包括与电机的电机轴传动连接的齿轮轴和与齿轮轴键连接的齿轮结构，齿轮结构上的齿牙其实就是上述的第二齿牙结构311。此时，电机驱动齿轮结构转动，齿轮结构与导向环通过齿牙结构啮合传动。其中，电机轴与齿轮轴之间利用联轴器连接，提高扭矩传递的稳定性。

如图1-图3所示，在又一个具体的实施例中，导向环20呈圆环结构，导向环20的内环形成上述的套装口201，导向环20的外环侧壁设置有第一齿牙结构202。其中，导向环20具有环形腔体，该环形腔体分成有多个安装部，上述的切割刀组10安装于该环形腔体内。同时，在该环形腔体内还安装有导向滚轮。

如图1-图3所示，在一些实施例中，导向环20包括至少两个绕周向排布的夹紧块21，且任意相邻的夹紧块21之间可拆卸连接，每个夹紧块21的外侧均具有第一齿牙结构202。具体的，每个夹紧块21朝内的一侧均具有圆弧面，以便于当多个夹紧块21拼接形成导向环20时形成环形的套装口201。任意相邻的两个夹紧块21的外侧壁均设置有安装口，利用沉头螺钉等紧固件穿过安装口将两个夹紧块21固定。在一个具体的实施例中，夹紧块21呈弧形结构设置，当然夹紧块21可以呈具有顶角和圆弧面的结构设置，其只要能够将多个夹紧块21拼接形成完成的导向环20即可。

如图1-图3所示，在一些实施例中，夹紧块21的数量为两个，每个夹紧块21呈半圆形设置，且夹紧块21具有安装避让孔；导向环20还包括紧固件，两个夹紧块21扣合，紧固件穿过每个夹紧块21对应的安装避让孔固定。具体而言，每个夹紧块21呈半弧形设置，将两个夹紧块21相对阀体与阀盖唇边处扣合，然后利用紧固件将两个夹紧块21固定。紧固件采用沉头螺钉。两个夹紧块21上的第一齿牙结构202能够连续组成完整的齿牙结构。在另一个实施例中，每个夹紧块21的轴向端面处设置有安装孔，然后利用卡扣或夹具等紧固件将任意相邻的两个夹紧块21固定。此时，夹紧块21的周向侧壁无安装孔，确保第一齿牙结构202连续。

如图1所示，在一些实施例中，传动机构30还包括机架32，机架32具有一传动腔，传动轴31容设于传动腔，且传动轴31转动连接于机架32，驱动件40安装于机架32，机架32用于与阀门管道连接。具体而言，传动腔沿传动轴31的轴向两端分别设置有转动孔，转动孔与传动腔连通，传动轴31的两端均与转动孔的孔壁转动连接，且传动轴31的一端与驱动件40的驱动轴传动连接。驱动件40安装于机架32上，从而与传动机构30形成完整的结构。其中，机架32朝向导向环20的一侧具有敞口，以便于导向环20能够与传动轴31啮合传动。

如图1所示，在一个具体的实施例中，机架32包括沿导向环20的厚度方向相对且间隔设置的两个连接板321，以及设置在两个连接板321之间的三个侧板，三个侧板(即第一侧板322和第二侧板323)呈U字形拼接，其中两个第一侧板322沿传动轴31的轴线相对且间隔设置，第二侧板323位于两个相对的第一侧板322之间，与导向环20相对设置，敞口位于该第二侧板323的相对侧。两个相对的第一侧板322上均设置有转动孔，驱动件40连接于其中一个第一侧板322上。在又一个具体的实施例中，驱动件40具有安装壳，安装壳与上述的第一侧板322固定，从而实现驱动件40相对机架32的安装。其中，连接板321上设置有观察口3212，以便于查看传动轴31与导向环20的啮合情况。

如图1所示，在一些实施例中，机架32具有朝向导向环20一侧延伸的延伸臂3211，延伸臂3211构造有导槽，导向环20沿自身轴线的至少一侧设置有导轨，导轨与导槽滑动连接。具体而言，上述的两个连接板321均朝向靠近导向环20的一侧延伸，构造成延伸臂3211，延伸臂3211具有圆弧凹槽，以便于避让阀体和阀盖唇边。同时，两个连接板321分别设置于导向环20的轴向两侧，且每个连接板321沿轴向朝向导向环20的一侧设置有导槽。对应的，导向环20的内环边缘出设置有凸设于导向环20轴向端面的导轨，导轨能够滑动连接于导槽内，从而实现机架32相对导向环20的装配。在一个具体的实施例中，导槽呈T型槽、L型槽、燕尾槽等，导轨呈T字形、L形、燕尾形等，其只要能够实现机架32与导向环20的安装及活动连接即可。

如图2和图4所示，在一些实施例中，切割刀组10包括刮刀12和切割刀11，刮刀12和切割刀11绕导向环20的周向切割设置。具体而言，本实施例提供的切割装置中的切割刀组10具有两种功能，一种是进行切割的切割刀11，一种是进行刮毛边的刮刀12。切割刀11用于将阀体和阀盖唇边的焊接处进行切断，而后利用刮刀12对断口处的毛刺进行修整，确保端口光滑平整即可。刮刀12和切割刀11周向切割设置确保二者不会产生干涉，从而提高加工质量。其中，刮刀12和切割刀11均相对导向环20固定设置。此时，当导向环20在传动轴31的作用下转动时，能够带动刮刀12和切割刀11转动，以实现对切割位置的切割。

如图2所示，在一些实施例中，以切割刀11的刀刃与导向环20的轴线的距离为第一长度，以刮刀12的刀刃与导向环20的轴线的距离为第二长度，第一长度小于第二长度。也就是说，刮刀12相较于切割刀11位于稍微远离阀盖唇边的位置处，从而确保切割刀11在进行切割时，刮刀12不会造成切割干涉。

如图2所示，在一些实施例中，切割刀11的轴线与刮刀12的轴线之间的夹角在38度-42度之间。这样的设置，切割刀11与刮刀12处于最优角度范围内，从而确保切割刀11和刮刀12之间不会发生干涉，从而提高切割质量和刮出质量，确保切割面平整。优选地，切割刀11与刮刀12之间的夹角为40度。

如图4所示，在一些实施例中，切割刀11和/或刮刀12包括刀片101、刀套102、调节柱103和弹性件104；刀套102具有安装腔，弹性件104容设于安装腔内，刀片101插入刀套102并抵接于弹性件104的一端；调节柱103连接于刀套102背离刀片101的一端，调节柱103驱动刀套102沿调节柱103的轴向移动。

具体的，调节柱103采用调节螺丝。以切割刀11为例，当需要刀片101靠近被切割位置时，转动调节螺丝，能够促使刀套102朝向靠近被切割位置的一侧移动。此时还包括有刀座，刀套102滑动连接于刀座，调节柱103穿过刀座抵接于刀套102背离刀片101的一端。弹性件104(也就是弹簧)的设置为刀片101相对被切割位置提供一定的浮动量，以便于导向环20相对阀体和阀盖唇边安装时，不会对刀片101造成损坏。也就是说，本实施例提供的切割装置中，通过调节柱103的设置能够调节刀套102的位置，从而调整切割厚度。当然，也需要通过调节柱103的设置，通过调节刀套102的位置，从而实现刮刀12位置的调节，以便于在切割后实现毛刺的刮除。

综上可知，本发明提供的切割装置，通过电机驱动的方式代替人力驱动，动力强劲、安全可靠，最大程度降低现场作业人员的劳动强度，缩短加工耗时。同时，带动齿牙啮合的传动方式，动力传递更为稳定，使用寿命较长。而且，整个切割装置采用整体结构设计，具有较好的结构刚性，而且80％以上的结构采用铜材料制造，在满足强度的前提下，实现轻量化设计。另外，采用圆环形的导向环20实现快速装夹工作，且在一次装夹后即可完成焊缝的外圆加工、焊缝切割以及切断坡口修整，进一步提高操作实用性和操作效率。其中，电机的工作电流可调，当遇到不好切割的加工面时，可以采用输入高电流的方式加大电机的转速，从而实现切割加工。通过该切割装置切割后的断面均匀精细，延长阀门的使用寿命。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。