一种基于切口控制的建筑施工用管道冲压截断装置的制作方法

1.本发明属于无切削加工技术领域，具体是指一种基于切口控制的建筑施工用管道冲压截断装置。


背景技术：

2.在智慧建筑的厂内模块化预置和现场施工的过程中，经常需要对管件进行压扁和截断，方便作为结构支撑件并且连接螺栓，但是传统的施工流程具有以下问题：a：一般需要两个工序分开、独立操作，因此想要保证截断的位置位于压扁区域的正中心，难度很大，需要在截断的时候进行测量、标记；b：很难保证压扁后的扁平口刚好位于圆管的直径上；c：如果要求压扁之后的扁平口依然具有密封性，则需要在两道工序结束之后单独进行测量验证；d：在压合的过程中，圆柱段和扁平段之间会自动形成过渡的弧形鼓包，这个弧形鼓包的形状一般与管道的直径和壁厚有关，一般无法自主控制，这种外形上的不可控已经无法满足部分智慧建筑施工场景的工况需求。


技术实现要素：

3.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种通过一次操作就能压扁管件的、并且在扁平区域的中间部位截断管件的、能够自主调整扁平口的位置的、并且控制弧形鼓包大小的基于切口控制的建筑施工用管道冲压截断装置；为了解决传统的管件冲压截断工序步骤繁琐，并且难以精确控制截断位置的技术难题，本发明基于液压与气压传动原理，创造性地提出了定点限位式外扩型截断机构，在没有任何液压控制阀的情况下，仅仅通过巧妙的液压和限位结构，就实现了对冲压和截断两个工序的序列化控制。
4.不仅如此，本发明还创造性地提出了内部顶撑式鼓包调控机构，通过改变内部压力（气压和液压）的方式，控制弧形鼓包的形状，并且能够通过内部的压力自动对密封碗口进行预紧，在待截断管道本体中的压力增大时，能够自适应地跟随增大密封碗口和待截断管道本体之间的预紧力，防止待截断管道本体脱落。
5.本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种基于切口控制的建筑施工用管道冲压截断装置，包括定点限位式外扩型截断机构、内部顶撑式鼓包调控机构、液压驱动组件和升降调节机构，所述液压驱动组件设于升降调节机构上，通过升降调节机构能够调节进水泵的中心位置的高度，从而根据管径不同或者压扁位置的不同要求作出相应调节，通过液压驱动组件对定点限位式外扩型截断机构进行驱动，所述定点限位式外扩型截断机构对称设于液压驱动组件上，定点限位式外扩型截断机构的序列运动能够通过机构和液压系统自动控制，所述内部顶撑式鼓包调控机构设于升降调节机构上，通过内部顶撑式鼓包调控机构能够自适应地增大密封碗口的紧固力和密封性，优化水压控制的效果。
6.进一步地，所述定点限位式外扩型截断机构包括滑动限位压合组件和伸缩截断组
件，所述滑动限位压合组件固接于液压驱动组件上，所述伸缩截断组件滑动设于滑动限位压合组件中，通过滑动限位压合组件对伸缩截断组件的限位，能够控制自动、序列化地控制压合和截断的工艺步骤，在没有任何传感器和压力控制装置的情况下，仅仅通过一组液压驱动源，就实现了多个步骤的有序控制。
7.作为优选地，所述滑动限位压合组件包括液压箱体、方形限位销和分体式液压锤，所述液压箱体固接于液压驱动组件上，所述液压箱体上对称设有箱体垂板，所述液压箱体在箱体垂板上对称设有方形固定孔，所述方形限位销卡合设于方形固定孔中，方形限位销具有对分体式液压锤进行导向的作用，所述液压箱体上还设有箱体接头，所述液压箱体的侧面对称设有箱体侧斜坡面，所述分体式液压锤卡合滑动设于液压箱体中，所述分体式液压锤上设有液压锤f形限位槽，所述方形限位销卡合滑动设于液压锤f形限位槽中，通过方形限位销和液压锤f形限位槽的配合，能够实现压合和拉伸两个步骤的有序控制，所述分体式液压锤上还设有与箱体侧斜坡面相应的液压锤斜坡面，通过液压锤斜坡面和箱体侧斜坡面的配合，能够保证分体式液压锤朝向两侧分开时，油压腔室的密封性，所述分体式液压锤的内侧设有液压锤内凹滑槽和液压锤斜坡槽。
8.作为本发明的进一步优选，所述伸缩截断组件包括t形截断刀具和滑动密封片，所述t形截断刀具卡合设于液压锤斜坡槽中，当两组分体式液压锤分离之后t形截断刀具才能够从分体式液压锤中伸出，将待截断管道本体截断，所述t形截断刀具上设有刀具平台，所述刀具平台滑动设于液压锤内凹滑槽中，所述t形截断刀具在刀具平台上对称设有滑动限位凸台，所述滑动密封片的中间设有密封片柔性部，当分体式液压锤分开时，碗口凹槽柔性部会在液压的额作用下平铺展开，保证滑动密封片的侧面始终和液压锤内凹滑槽接触，所述滑动密封片的两侧对称设有与滑动限位凸台相应的密封片滑动凹槽，所述滑动密封片通过密封片滑动凹槽卡合滑动设于滑动限位凸台上，所述滑动密封片的侧面和液压锤内凹滑槽的侧壁滑动密封接触，滑动密封片在液压油的压力作用下始终紧贴在液压锤内凹滑槽的侧壁上，从而在分体式液压锤分开之后，依然能够保持油压腔室的密封性。
9.进一步地，所述内部顶撑式鼓包调控机构包括待截断管道本体、输水组件和自适应膨胀组件，所述输水组件放置在升降调节机构上，所述输水组件设于升降调节机构上，所述自适应膨胀组件滑动设于输水组件中。
10.作为优选地，所述输水组件包括进水泵、输水管、密封碗口和水管固定法兰，所述进水泵设于升降调节机构上，所述输水管的一端设于进水泵上，所述输水管的另一端设有刚性管道部，所述刚性管道部卡合设于密封碗口中，所述输水管在刚性管道部的端部设有管道限位凸台，所述密封碗口卡合设于刚性管道部上，所述密封碗口上设有碗口凹槽柔性部，通过碗口凹槽柔性部的膨胀能够增大密封碗口在待截断管道本体中的内部支撑力和静摩擦力，将密封碗口固定在待截断管道本体中，利于保证对待截断管道本体内部水压的控制，所述水管固定法兰卡合设于管道限位凸台上。
11.作为本发明的进一步优选，所述自适应膨胀组件包括弹性顶撑密封环、滑动活塞盘、顶撑连杆和复位弹簧，所述弹性顶撑密封环设于碗口凹槽柔性部中，所述弹性顶撑密封环上环形均布设有顶撑环铰接台，所述滑动活塞盘卡合滑动设于刚性管道部上，所述滑动活塞盘卡合滑动设于密封碗口中，所述滑动活塞盘上环形均布设有活塞盘铰接台，所述顶撑连杆的一端转动设于顶撑环铰接台上，所述顶撑连杆的另一端转动设于活塞盘铰接台
上，当滑动活塞盘在水压作用下滑移时，能够通过顶撑连杆对弹性顶撑密封环进行顶撑，从而增大密封碗口和待截断管道本体之间的预紧力，进而将密封碗口固定在待截断管道本体中，所述复位弹簧的一端设于密封碗口上，所述复位弹簧的另一端设于滑动活塞盘上。
12.进一步地，所述液压驱动组件包括主体机架、液压泵和液压动力管道，通过液压驱动组件为定点限位式外扩型截断机构的运动提供动力，所述主体机架设于升降调节机构上，所述主体机架上设有机架侧安装面，所述液压箱体固接于机架侧安装面上，所述液压泵设于主体机架上，所述液压动力管道的一端设于液压泵上，所述液压动力管道的来给你一端设于箱体接头中。
13.进一步地，所述升降调节机构包括升降导向组件和升降驱动组件，所述升降驱动组件设于升降导向组件上。
14.作为优选地，所述升降导向组件包括主体底板、升降导向杆和升降平台，所述升降导向杆对称设于主体底板上，所述升降平台上对称设有平台导向圆台，所述升降平台通过平台导向圆台卡合滑动设于升降导向杆上，所述主体机架设于主体底板上，所述进水泵设于升降平台上，所述待截断管道本体置于升降平台上，所述升降平台上还设有平台缺口和螺母安装座。
15.作为本发明的进一步优选，所述升降驱动组件包括驱动电机、驱动丝杆和方形螺母，通过升降驱动组件能够调节升降平台的高度，从而在待截断管道本体的管径不同或者压扁的收口位置需要改变时进行自主调节，所述驱动电机设于主体底板上，所述驱动丝杆卡合设于驱动电机的输出轴上，所述方形螺母和驱动丝杆螺纹配合，所述方形螺母卡合设于螺母安装座中。
16.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：（1）通过升降调节机构能够调节进水泵的中心位置的高度，从而根据管径不同或者压扁位置的不同要求作出相应调节，通过液压驱动组件对定点限位式外扩型截断机构进行驱动；（2）通过内部顶撑式鼓包调控机构能够自适应地增大密封碗口的紧固力和密封性，优化水压控制的效果；（3）通过滑动限位压合组件对伸缩截断组件的限位，能够控制自动、序列化地控制压合和截断的工艺步骤，在没有任何传感器和压力控制装置的情况下，仅仅通过一组液压驱动源，就实现了多个步骤的有序控制；（4）通过液压锤斜坡面和箱体侧斜坡面的配合，能够保证分体式液压锤朝向两侧分开时，油压腔室的密封性；（5）当分体式液压锤分开时，碗口凹槽柔性部会在液压的额作用下平铺展开，保证滑动密封片的侧面始终和液压锤内凹滑槽接触；（6）滑动密封片在液压油的压力作用下始终紧贴在液压锤内凹滑槽的侧壁上，从而在分体式液压锤分开之后，依然能够保持油压腔室的密封性；（7）通过碗口凹槽柔性部的膨胀能够增大密封碗口在待截断管道本体中的内部支撑力和静摩擦力，将密封碗口固定在待截断管道本体中，利于保证对待截断管道本体内部水压的控制；（8）当滑动活塞盘在水压作用下滑移时，能够通过顶撑连杆对弹性顶撑密封环进
行顶撑，从而增大密封碗口和待截断管道本体之间的预紧力，进而将密封碗口固定在待截断管道本体中；（9）通过升降驱动组件能够调节升降平台的高度，从而在待截断管道本体的管径不同或者压扁的收口位置需要改变时进行自主调节。
附图说明
17.图1为本发明提出的一种基于切口控制的建筑施工用管道冲压截断装置的立体图；图2为本发明提出的一种基于切口控制的建筑施工用管道冲压截断装置的主视图；图3为本发明提出的一种基于切口控制的建筑施工用管道冲压截断装置的俯视图；图4为图2中沿着剖切线a-a的剖视图；图5为图4中沿着剖切线b-b的剖视图；图6为图4中沿着剖切线c-c的剖视图；图7为本发明提出的一种基于切口控制的建筑施工用管道冲压截断装置的定点限位式外扩型截断机构的结构示意图；图8为本发明提出的一种基于切口控制的建筑施工用管道冲压截断装置的内部顶撑式鼓包调控机构的结构示意图；图9为本发明提出的一种基于切口控制的建筑施工用管道冲压截断装置的液压驱动组件的结构示意图；图10为本发明提出的一种基于切口控制的建筑施工用管道冲压截断装置的升降调节机构的结构示意图；图11为图4中ⅰ处的局部放大图；图12为图5中ⅱ处的局部放大图；图13为图6中ⅲ处的局部放大图。
18.其中，1、定点限位式外扩型截断机构，2、内部顶撑式鼓包调控机构，3、液压驱动组件，4、升降调节机构，5、滑动限位压合组件，6、伸缩截断组件，7、液压箱体，8、方形限位销，9、分体式液压锤，10、t形截断刀具，11、滑动密封片，12、箱体垂板，13、方形固定孔，14、箱体接头，15、箱体侧斜坡面，16、液压锤f形限位槽，17、液压锤斜坡面，18、液压锤内凹滑槽，19、液压锤斜坡槽，20、刀具平台，21、滑动限位凸台，22、密封片柔性部，23、密封片滑动凹槽，24、待截断管道本体，25、输水组件，26、自适应膨胀组件，27、进水泵，28、输水管，29、密封碗口，30、水管固定法兰，31、弹性顶撑密封环，32、滑动活塞盘，33、顶撑连杆，34、复位弹簧，35、刚性管道部，36、管道限位凸台，37、碗口凹槽柔性部，38、顶撑环铰接台，39、活塞盘铰接台，40、主体机架，41、液压泵，42、液压动力管道，43、机架侧安装面，44、升降导向组件，45、升降驱动组件，46、主体底板，47、升降导向杆，48、升降平台，49、驱动电机，50、驱动丝杆，51、方形螺母，52、平台缺口，53、平台导向圆台，54、螺母安装座。
19.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
20.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做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。
21.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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。
22.如图1所示，本发明提出了一种基于切口控制的建筑施工用管道冲压截断装置，包括定点限位式外扩型截断机构1、内部顶撑式鼓包调控机构2、液压驱动组件3和升降调节机构4，液压驱动组件3设于升降调节机构4上，通过升降调节机构4能够调节进水泵27的中心位置的高度，从而根据管径不同或者压扁位置的不同要求作出相应调节，通过液压驱动组件3对定点限位式外扩型截断机构1进行驱动，定点限位式外扩型截断机构1对称设于液压驱动组件3上，定点限位式外扩型截断机构1的序列运动能够通过机构和液压系统自动控制，内部顶撑式鼓包调控机构2设于升降调节机构4上，通过内部顶撑式鼓包调控机构2能够自适应地增大密封碗口29的紧固力和密封性，优化水压控制的效果。
23.如图1、图2、图4、图10所示，升降调节机构4包括升降导向组件44和升降驱动组件45，升降驱动组件45设于升降导向组件44上；升降导向组件44包括主体底板46、升降导向杆47和升降平台48，升降导向杆47对称设于主体底板46上，升降平台48上对称设有平台导向圆台53，升降平台48通过平台导向圆台53卡合滑动设于升降导向杆47上，主体机架40设于主体底板46上，进水泵27设于升降平台48上，待截断管道本体24置于升降平台48上，升降平台48上还设有平台缺口52和螺母安装座54；升降驱动组件45包括驱动电机49、驱动丝杆50和方形螺母51，通过升降驱动组件45能够调节升降平台48的高度，从而在待截断管道本体24的管径不同或者压扁的收口位置需要改变时进行自主调节，驱动电机49设于主体底板46上，驱动丝杆50卡合设于驱动电机49的输出轴上，方形螺母51和驱动丝杆50螺纹配合，方形螺母51卡合设于螺母安装座54中。
24.如图1、图9所示，液压驱动组件3包括主体机架40、液压泵41和液压动力管道42，通过液压驱动组件3为定点限位式外扩型截断机构1的运动提供动力，主体机架40设于升降调节机构4上，主体机架40上设有机架侧安装面43，液压箱体7固接于机架侧安装面43上，液压泵41设于主体机架40上，液压动力管道42的一端设于液压泵41上，液压动力管道42的来给你一端设于箱体接头14中。
25.如图1、图3、图4、图7、图11、图12所示，定点限位式外扩型截断机构1包括滑动限位压合组件5和伸缩截断组件6，滑动限位压合组件5固接于液压驱动组件3上，伸缩截断组件6滑动设于滑动限位压合组件5中，通过滑动限位压合组件5对伸缩截断组件6的限位，能够控制自动、序列化地控制压合和截断的工艺步骤，在没有任何传感器和压力控制装置的情况下，仅仅通过一组液压驱动源，就实现了多个步骤的有序控制；滑动限位压合组件5包括液压箱体7、方形限位销8和分体式液压锤9，液压箱体7固接于液压驱动组件3上，液压箱体7上对称设有箱体垂板12，液压箱体7在箱体垂板12上对称设有方形固定孔13，方形限位销8卡
合设于方形固定孔13中，方形限位销8具有对分体式液压锤9进行导向的作用，液压箱体7上还设有箱体接头14，液压箱体7的侧面对称设有箱体侧斜坡面15，分体式液压锤9卡合滑动设于液压箱体7中，分体式液压锤9上设有液压锤f形限位槽16，方形限位销8卡合滑动设于液压锤f形限位槽16中，通过方形限位销8和液压锤f形限位槽16的配合，能够实现压合和拉伸两个步骤的有序控制，分体式液压锤9上还设有与箱体侧斜坡面15相应的液压锤斜坡面17，分体式液压锤9的内侧设有液压锤内凹滑槽18和液压锤斜坡槽19；伸缩截断组件6包括t形截断刀具10和滑动密封片11，t形截断刀具10卡合设于液压锤斜坡槽19中，当两组分体式液压锤9分离之后t形截断刀具10才能够从分体式液压锤9中伸出，将待截断管道本体24截断，t形截断刀具10上设有刀具平台20，刀具平台20滑动设于液压锤内凹滑槽18中，t形截断刀具10在刀具平台20上对称设有滑动限位凸台21，滑动密封片11的中间设有密封片柔性部22，滑动密封片11的两侧对称设有与滑动限位凸台21相应的密封片滑动凹槽23，滑动密封片11通过密封片滑动凹槽23卡合滑动设于滑动限位凸台21上，滑动密封片11的侧面和液压锤内凹滑槽18的侧壁滑动密封接触，滑动密封片11在液压油的压力作用下始终紧贴在液压锤内凹滑槽18的侧壁上，从而在分体式液压锤9分开之后，依然能够保持油压腔室的密封性。
26.如图1、图3、图4、图5、图6、图8、图13所示，内部顶撑式鼓包调控机构2包括待截断管道本体24、输水组件25和自适应膨胀组件26，输水组件25放置在升降调节机构4上，输水组件25设于升降调节机构4上，自适应膨胀组件26滑动设于输水组件25中；输水组件25包括进水泵27、输水管28、密封碗口29和水管固定法兰30，进水泵27设于升降调节机构4上，输水管28的一端设于进水泵27上，输水管28的另一端设有刚性管道部35，刚性管道部35卡合设于密封碗口29中，输水管28在刚性管道部35的端部设有管道限位凸台36，密封碗口29卡合设于刚性管道部35上，密封碗口29上设有碗口凹槽柔性部37，通过碗口凹槽柔性部37的膨胀能够增大密封碗口29在待截断管道本体24中的内部支撑力和静摩擦力，将密封碗口29固定在待截断管道本体24中，利于保证对待截断管道本体24内部水压的控制，水管固定法兰30卡合设于管道限位凸台36上；自适应膨胀组件26包括弹性顶撑密封环31、滑动活塞盘32、顶撑连杆33和复位弹簧34，弹性顶撑密封环31设于碗口凹槽柔性部37中，弹性顶撑密封环31上环形均布设有顶撑环铰接台38，滑动活塞盘32卡合滑动设于刚性管道部35上，滑动活塞盘32卡合滑动设于密封碗口29中，滑动活塞盘32上环形均布设有活塞盘铰接台39，顶撑连杆33的一端转动设于顶撑环铰接台38上，顶撑连杆33的另一端转动设于活塞盘铰接台39上，当滑动活塞盘32在水压作用下滑移时，能够通过顶撑连杆33对弹性顶撑密封环31进行顶撑，从而增大密封碗口29和待截断管道本体24之间的预紧力，进而将密封碗口29固定在待截断管道本体24中，复位弹簧34的一端设于密封碗口29上，复位弹簧34的另一端设于滑动活塞盘32上。
27.具体使用时，首先用户需要将待截断管道本体24放置在升降平台48上，然后将带有自适应膨胀组件26的输水管28塞入待截断管道本体24中，并且通过进水泵27向输水管28中灌入水，在灌水的初期，需要先手动扣住输水管28放置密封碗口29从待截断管道本体24中脱落；随着待截断管道本体24的内部压力的升高（水压和小部分气压），滑动活塞盘32会压缩复位弹簧34、并且朝向密封碗口29的内部滑动，当滑动活塞盘32和密封碗口29发生相
对滑动时，能够通过顶撑连杆33将弹性顶撑密封环31撑起、膨胀、增大碗口凹槽柔性部37和待截断管道本体24之间的压力，当碗口凹槽柔性部37已经被压紧在待截断管道本体24的内壁上之后，密封碗口29便无法在待截断管道本体24中滑动，此时便可以取消对输水管28的固定；根据压合弧面的形状，将待截断管道本体24的内部压力调节到合适的数值，然后由液压泵41通过液压动力管道42朝向液压箱体7中输入液体；然后根据待截断管道本体24的管径不同或者压扁的收口位置的高度不同，启动驱动电机49，通过驱动丝杆50和方形螺母51的传动使升降平台48在升降导向杆47的导向下升降至合适位置；当进水泵27中的液体增多时，压力增加，分体式液压锤9首先会在方形限位销8的限位下朝向待截断管道本体24移动，并且将待截断管道本体24压扁，此时由于待截断管道本体24中的液体压力不同，待截断管道本体24压扁时产生的弧形鼓包的形状也不相同，在将待截断管道本体24压扁的过程中，需要通过进水泵27保持待截断管道本体24的内部压力平衡；当分体式液压锤9下压到极限位置之后，此时待截断管道本体24的中间位置已经被压扁，并且弧形鼓包也已经成型，此时可以通过进水泵27撤去待截断管道本体24的内部压力，由于此时分体式液压锤9在方形限位销8的导向下允许朝向两侧滑动，当分体式液压锤9分离之后，t形截断刀具10在液体压力的作用下从分体式液压锤9中滑出，对压扁之后的待截断管道本体24进行切割截断；截断之后按照相反的工序，即可将本装置复位；以上便是本发明整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。
28.需要说明的是，在本文中，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。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
30.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。