CN112536725A - 水刀组件 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种水刀组件，包括底座、水刀枪头和环形轨道，水刀枪头设置在底座上，底座可以沿着环形轨道运动。采用了上述水刀组件，在进行水下作业的过程中，通过底座带动水刀枪头沿着环形轨道运动，可以实现水刀枪头对管道进行360°的切割。相对于传统的水下切割装置，本方案中采用水刀枪头对管道进行切割，潜水员只需切割作业前将水刀枪头固定在管道的相应位置即可，在水刀枪头对管道进行切割作业的过程中，潜水员无需呆在水下，只需在陆地上等待即可，避免了传统的电弧‑氧切割技术中在切割作业时潜水员需要手握切割炬对管道进行切割，从而降低了潜水员水下切割作业的风险，使得潜水员水下作业安全性较高。

Description

水刀组件

技术领域

本发明涉及水下切割技术领域，尤其涉及一种水刀组件。

背景技术

现在越来越多的油气通过水下进行运输，在对油气进行运输的过程中需要使用油气管道，这就避免不了在水下对油气管道进行切割操作。

目前市场上水下切割主要采用传统的电弧-氧切割技术，其工作原理是利用水下电弧产生的高温和氧气同被切割金属元素产生的化学反应热，加热和熔化被切割金属并借助氧气流的冲力将切割缝中的熔融金属及氧化熔渣吹除，从而形成割缝。随着水下电弧的不断移动和氧气的不断供给获得所需要的切割长度，达到切断被割金属材料的目的。在进行切割作业时，潜水员一手握切割炬，另一手持割条，将割条装入切割炬钳口内，拧紧固定，然后将切割条置于切割点上。切割时，为了不使割条内孔堵塞，必须在通知供电的同时开启氧气，引弧进行切割。当更换割条或停止切割时，应先通知断电后，再关氧气。当切割作业人员交替时，必须切断电源，切割炬应妥善放在割缝附近，不可随意搁置。

在采用传统的电弧-氧切割技术时，作业中的安全操作是十分重要的，潜水员应注意以下事项：(一)水下进行切割作业应做好充分的作业准备，接好切割的电路和气路，清除作业区域内可能危及作业安全的障碍物和各种易爆物品；(二)水下进行切割作业，在任何情况下都禁止利用油管、钢缆、船体、锚链或海水作为接地线，接地线必须使用具有足够导电截面积的软电缆，直接同被割结构连接，并且必须连接牢固。(三)水下进行切割作业，应设置作业平台或工作架，由于潜水员在悬浮状态作业具有很大的危险性，稍有不慎，可能造成潜水事故，因此不允许潜水员在悬浮状态下进行工程切割。(四)潜水员应随时警惕水下挤压伤。进行切割时，构件割断前应留有足够的避让位置，使自己处于最安全可靠的位置后，才进行最后割断工作，防止压伤自身和损伤佩戴的设备。(五)水下进行切割作业时，禁止将切割炬触及自身或其他的作业人员身体的任何部位，特别不要触及金属头盔，防止意外事故。

传统的电弧-氧切割技术安全隐患大，通常水下作业(特别是深水作业)时潜水员对水下的工作环境要求较高，并且在管道切割作业中很容易发生氧爆危险，使得潜水员水下作业安全性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水刀组件，旨在解决潜水员水下作业安全性不高的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例提供如下技术方案：

一种水刀组件，包括底座、水刀枪头和环形轨道；

所述水刀枪头设置在所述底座上，所述底座可以沿着所述环形轨道运动。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

采用了上述水刀组件，在进行水下作业的过程中，通过底座带动水刀枪头沿着环形轨道运动，可以实现水刀枪头对管道进行360°的切割。相对于传统的水下切割装置，本方案中采用水刀枪头对管道进行切割，潜水员只需切割作业前将水刀枪头固定在管道的相应位置即可，在水刀枪头对管道进行切割作业的过程中，潜水员无需呆在水下，只需在陆地上等待即可，避免了传统的电弧-氧切割技术中在切割作业时潜水员需要手握切割炬对管道进行切割，从而降低了潜水员水下切割作业的风险，使得潜水员水下作业安全性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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。

其中：

图1为本发明实施例水刀组件的一方向结构示意图。

图2为如图1所示的水刀组件的B区域的局部放大图。

图3为如图1所示的水刀组件的另一方向工作原理图。

图4为如图1所示的水刀组件的底座的结构示意图。

附图标记：

100-底座，101-调节杆，102-第一转盘，103-调节夹，104-第二转盘，105-固定夹，106-弹簧，107-动力齿轮，108-辅助轮，109-环形绑定带，110-传动机，111-液压马达，112-滑轮；

200-水刀枪头；

300-环形轨道；

400-管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果所述特定姿态发生改变时，则所述方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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所述特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明实施例提供一种水刀组件，包括底座100、水刀枪头200和环形轨道300。

水刀枪头200设置在底座100上，底座100可以沿着环形轨道300运动。

在进行水下作业的过程中，通过底座100带动水刀枪头200沿着环形轨道300运动，可以实现水刀枪头200对管道400进行360°的切割。相对于传统的水下切割装置，本方案中采用水刀枪头200对管道400进行切割，潜水员只需切割作业前将水刀枪头200固定在管道400的相应位置即可，在水刀枪头200对管道400进行切割作业的过程中，潜水员无需呆在水下，只需在陆地上等待即可，避免了传统的电弧-氧切割技术中在切割作业时潜水员需要手握切割炬对管道400进行切割，从而降低了潜水员水下切割作业的风险，使得潜水员水下作业安全性较高。

在本实施方式中，底座100设置在环形轨道300的外侧。

具体来说，底座100设置在环形轨道300的外侧，可以便于调整水刀枪头200的位置和角度以及可以更方便的观察水刀枪头200对管道400的切割情况。

在其他的实施方式中，底座100也可设置在环形轨道300的内侧或相对的两侧。具体来说，只需要环形轨道300和管道400之间具有足够大的空隙，即可将底座100设置在环形轨道300的内侧。

在本实施方式中，水刀组件还包括沿着环形轨道300的周向设置的环形绑定带109，环形绑定带109位于环形轨道300的外侧，底座100夹设在环形绑定带109和环形轨道300之间。通过环形绑定带109和环形轨道300可以对底座100起到固定的作用，防止底座100沿着环形轨道300运动的过程中脱离环形轨道300。

在其他的实施方式中，环形绑定带109也可沿着环形轨道300其他方向设置。

在本实施方式中，底座100上设有动力件，环形绑定带109与动力件匹配。动力件可以提供动力，由于底座100夹设在环形绑定带109和环形轨道300之间，在环形绑定带109的配合下，可以使得底座100可沿着环形轨道300进行360°的运动。

在本实施方式中，动力件为动力齿轮107，环形绑定带109为与动力齿轮107啮合的环形链条109。

具体来说，动力齿轮107通过传动机110与液压马达111连接，液压马达111通过液压管路和陆地上的动力站相连接。当在水下对管道400进行切割作业时，陆地上的动力站为液压马达111提供必需的流量和压力，从而推动液压马达111运转，进而液压马达111驱动传动机110，接着传动机110驱动动力齿轮107转动，由于动力齿轮107和环形链条109啮合连接，进而驱动底座100沿着环形轨道300运动。

在其他的实施方式中，动力件为动力齿轮107，环形绑定带109为与动力齿轮107啮合的环形齿条。

并且，通过底座100上的动力齿轮107与环形链条109传动连接，一方面可以将底座100夹设在环形链条109和环形轨道300之间，可以对底座100起到固定的作用，防止底座100在沿着环形轨道300进行360°运动的过程中脱离环形轨道300；另一方面可以驱动底座100沿着环形轨道300运动，对底座100起到驱动的作用，进而使得底座100上的水刀枪头200可以对管道400进行360°切割作业。

在本实施方式中，底座100上还设有与环形绑定带109匹配的辅助轮108，辅助轮108与底座100间连接有弹簧106。

通过辅助轮108和弹簧106的配合，使得辅助轮108和环形绑定带109可以通过弹簧106的伸缩实现上下调节，使得底座100沿着环形轨道300的运动更加稳定。并且，动力齿轮107和辅助轮108位于一条直线上，可避免底座100沿着环形轨道300运动时左右偏离的情况的出现。

具体来说，结合图4，本实施方式中，辅助轮108为与环形链条109啮合的齿轮。

优选的，环形轨道300为圆环形。环形轨道300为圆环形，便于环形轨道300固定在圆形的管道400上。

结合图4，底座100上设有两组滑轮112，两组滑轮112分别位于环形轨道300的两侧面的外侧，从而使得环形轨道300夹设在两组滑轮112之间。

具体来说，环形轨道300夹设在两组滑轮112之间，使得滑轮112沿着环形轨道300运动时不会发生偏离，运动更加稳定。

结合图4，本实施方式中，底座100上设有调节杆101，调节杆101上贯穿有调节夹103，调节夹103上连接有用于固定水刀枪头200的固定夹105。

底座100上设有调节杆101。

具体来说，底座100内设有通孔，调节杆101置于底座100的通孔内，调节杆101在底座100的通孔内可以左右移动。底座100的表面设有开口，底座100的开口内有内螺纹，底座100还包括第一转盘102，第一转盘102的表面有外螺纹，第一转盘102和底座100的开口螺纹连接。当调节杆101在左右方向上调节到合适的位置后，通过旋转第一转盘102对调节杆101进行固定，如此可以通过控制调节杆101和第一转盘102来实现对水刀枪头200与管道400之间的左右距离的调节。

调节杆101上贯穿有调节夹103。

具体来说，调节夹103设有通孔，调节杆101穿过调节夹103的通孔，调节杆101在调节夹103的通孔中可以上下移动。调节夹103的表面设有开口，调节夹103的开口内有内螺纹，底座100还包括第二转盘104，第二转盘104的表面有外螺纹，第二转盘104和调节夹103的开口螺纹连接。当调节夹103在上下方向上调节到合适的位置后，通过旋转第二转盘104来对调节夹103进行固定，如此可以通过控制调节杆101和调节夹103来实现水刀枪头200与管道400之间的上下距离的调节。

水刀枪头200与管道400之间的距离调节灵活，并且操作方便。

在本实施方式中，水刀组件还包括水射流系统和磨料混合系统，水射流系统通过磨料混合系统与水刀枪头200连接。

具体来说，水射流系统产生的高压水流通过高压软管输送至磨料混合系统，在磨料混合系统中高压水流与磨料充分混合，并带动磨料加速，最后形成高压磨料射流，接入水刀枪头200进行切割作业，不但效率高并保障了作业安全。

以上所述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申请专利范围的限制。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。

Claims (10)

1.一种水刀组件，其特征在于，包括底座、水刀枪头和环形轨道；

所述水刀枪头设置在所述底座上，所述底座可以沿着所述环形轨道运动。

2.如权利要求1所述的水刀组件，其特征在于，所述底座设置在所述环形轨道的外侧。

3.如权利要求2所述的水刀组件，其特征在于，还包括沿着所述环形轨道的周向设置的环形绑定带，所述环形绑定带位于所述环形轨道的外侧，所述底座夹设在所述环形绑定带和所述环形轨道之间。

4.如权利要求3所述的水刀组件，其特征在于，所述底座上设有动力件，所述环形绑定带与所述动力件匹配。

5.如权利要求4所述的水刀组件，其特征在于，所述动力件为动力齿轮，所述环形绑定带为与所述动力齿轮啮合的环形链条或环形齿条。

6.如权利要求4所述的水刀组件，其特征在于，所述底座上还设有与所述环形绑定带匹配的辅助轮，所述辅助轮与所述底座间连接有弹簧。

7.如权利要求1所述的水刀组件，其特征在于，所述环形轨道为圆环形。

8.如权利要求1～7中任意一项所述的水刀组件，其特征在于，所述底座上设有两组滑轮，两组所述滑轮分别位于所述环形轨道的两侧面的外侧，从而使得所述环形轨道夹设在两组所述滑轮之间。

9.如权利要求8所述的水刀组件，其特征在于，所述底座上设有调节杆，所述调节杆上贯穿有调节夹。

10.如权利要求8所述的水刀组件，其特征在于，所述水刀组件还包括水射流系统和磨料混合系统，所述水射流系统通过所述磨料混合系统与所述水刀枪头连接。

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