1.本技术属于切割机械领域,尤其涉及一种提取管切割设备及切割方法。
背景技术:2.在对海洋沉积物进行分析前,需要将装有沉积物的提取管(常为pvc材质)沿轴线x切割其外表面,以使得内部的沉积物较为完整地展现出来。目前用于切割沉积物提取管的切割设备体积较大,不便于移动,科考船空间有限,无法在船上使用,因此目前科研人员需要在现场切割沉积物提取管时只能使用手持电锯,这种切割方式操作麻烦,对工作人员的操作要求较高,如果操作不当,很容易将提取管内的沉积物损坏,更严重的是很容易受伤,存在很大的安全风险。同时,这种切割方式切割效率低,在遇到大批量或急需分析的沉积物时不能及时完成切割工作。
技术实现要素:3.本技术的目的在于提供一种提取管切割设备及切割方法,该切割设备体积轻巧、结构简单,可以应用于科考船上的沉积物提取管的切割。
4.本技术的第一方面提供了一种提取管切割设备,其包括调节件和安装架,其中:
5.所述调节件具有杆体,杆体上设有能够随杆体转动的齿轮;
6.所述安装架上设有导轨,导轨内设有能够沿导轨运动的滑动件;
7.所述滑动件上设有与所述齿轮啮合的齿条;所述滑动件与切割部连接,以移动切割部去切割提取管;
8.驱动装置与切割部连接,以驱动切割部旋转而切割提取管。
9.可选地,所述提取管切割设备还包括压紧结构,能够压在待切割的提取管的外表面。
10.可选地,所述杆体上设有第一螺纹;所述压紧结构包括运动件以及与运动件连接的能够用于压紧提取管的压紧件,其中,运动件上开设有第一螺纹通孔,杆体的第一螺纹与运动件的第一螺纹通孔相互配合;所述提取管切割设备还包括限制运动件转动的限制件。
11.可选地,限制件通过以下方式中的一种实现限制:
12.(1)所述安装架上设有限制轨道,运动件的至少一部分位于限制轨道中;(2)所述运动件开设凹槽,安装架上设有与凹槽匹配的长条状凸起。
13.可选地,齿轮和齿条间形成第一传动结构,杆体和压紧结构间形成第二传动结构;配置第一传动结构和第二传动结构,使得当调节件转动时,能够控制切割部和压紧结构同步和/或同时接触待切割的提取管。
14.可选地,所述安装架上具有两套对称设置的传动运动组件;具体地,所述安装架上对称地设有两个相互平行的导轨,每个导轨内分别设有能够沿对应导轨运动的滑动件,滑动件为两个对称设置的滑动件;每个滑动件上均设有分别与齿轮啮合的齿条,齿条也为两个对称设置的齿条;每个滑动件上均连接有切割部,两个切割部对称地设置并在其间形成
切割空间。
15.可选地,所述滑动件大致为l形,具有相互垂直连接的第一部和第二部;其中,第一部位于导轨中,第一部第一面设有齿条,第一部第二面靠近导轨;第二部连接切割部。当具有两套对称设置的传动运动组件时,两个切割部分别连接对应的滑动件的第二部;滑动件的第二部的自由端可滑动地位于相对的导轨中。
16.可选地,所述安装架上设有防止杆体沿其自身轴向运动但不限制其自身转动的支撑板。具体地,所述杆体具有较大的第一段和较小的第二段,所述支撑板开设有供杆体穿过的第二通孔,第二通孔直径小于第一段,大于第二段。
17.可选地,限制轨道与导轨相互垂直,或者长条状凸起与导轨相互垂直。
18.可选地,所述提取管切割设备还包括切割部和压紧结构到位后用于紧固滑动件的固定组件。具体地,所述固定组件包括具有紧固部和螺纹杆部的螺栓、开设在安装架上的第三通孔、以及开设在滑动件上的与螺栓杆部的螺纹匹配的第二螺纹孔;紧固部大于第三通孔,螺纹杆部穿过第三通孔,并安装在第二螺纹孔中。可选地,第三通孔为长孔,与导轨平行设置。
19.可选地,所述所述杆体具有头部,头部设有防滑部,使调节件形成调节手轮。
20.可选地,所述驱动装置为电机,切割部为锯片;电机安装于滑动件上,锯片安装在电机上并电连接电机。
21.可选地,所述运动件通过桥接板连接至压紧件,所述压紧件为与提取管平行的压杆。
22.可选地,所述安装架上对称设有两个把手。
23.可选地,所述安装架还安装有防护板,所述防护板上开设有多个第四通孔。
24.本技术的第二方面提供了一种提取管切割方法,可以采用前文任一实施方式所述的提取管切割设备;该切割方法包括:
25.旋转调节件,使得压紧结构和切割部均远离切割空间;
26.将待切割的提取管放置在切割空间中,旋转调节件,使得压紧结构和切割部均靠近切割空间;
27.启动驱动装置;
28.待切割部贴近提取管外表面时,在驱动装置的驱动下切割部开始切割提取管;
29.待切割部到达提取管内表面时,停止切割;
30.反向旋转调节件,使得切割部和压紧结构远离切割空间。
31.本技术的第三方面提供了一种提取管切割设备的应用,其为前文任一实施方式所述的提取管切割设备,应用于装有沉积物的提取管的切割;所述沉积物包括但不限于海底沉积物。
32.与现有技术相比,本技术的有益效果为:
33.本技术至少一种实施方式提供的提取管切割设备能更好的完成对沉积物提取管的切割,提高了工作效率。
34.本技术至少一种实施方式提供的提取管切割设备,其重量、体积更小,便于携带、操作方便,可以对不同直径、不同长度的提取管进行切割,提高切割效率并且价格低廉,适合大范围推广使用,满足高校和科研院所对提取管切割设备的使用需求。
35.本技术至少一种实施方式提供的提取管切割设备中,齿轮齿条机构对两个切割电锯的位置进行同时调节,同时调节压紧件位置,使得本设备可以适应不同管径的沉积物提取管的切割;并且设备体积小、重量轻,便于携带与单人使用。
附图说明
36.图1是一种实施方式的提取管切割装置的立体示意图;
37.图2是图1的俯视图;
38.图3是调节件的结构示意图;
39.图4是去掉部分安装板后的一种实施方式的切割装置的立体示意图;
40.图5是去掉部分安装板后的一种实施方式的切割装置的立体示意图;
41.图6是一种实施方式的局部的切割装置的爆炸图;
42.图中编号:1调节件,101杆体,1011杆体第一段,1012杆体第二段,102头部,2安装架,3齿轮,4导轨,401第一导轨,402第二导轨,5滑动件,501第一滑动件,502第二滑动件,503第一部,504第二部,6齿条,601第一齿条,602第二齿条,7切割部,701第一切割部,702第二切割部,8提取管,9驱动装置,10切割空间,11压紧结构,12第一螺纹,13运动件,131第一螺纹通孔,14压紧件,15桥接板,16限制轨道,17支撑板,171第二通孔,18螺栓,19第三通孔,20第二螺纹孔,21限制件,22把手,23防护板。
具体实施方式
43.以下结合具体实施方式对本技术的技术方案进行详实的阐述,然而应当理解,在没有进一步叙述的情况下,一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
44.在本技术的描述中,需要理解的是,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一个或者更多个该特征。
45.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,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技术的限制。
46.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“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,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
47.本技术的第一种实施方式提供了一种提取管切割设备(以下可简称为切割设备),如图1-6所示,其包括调节件1和安装架2,其中,
48.所述调节件1为具有头部102的杆体101,杆体101上设有可随杆体101转动的齿轮3,例如可将齿轮3固定设置在杆体101上。旋转调节件1的头部102通过杆体101的转动带动齿轮3转动。所述头部102上可设有增大摩擦力的防滑部,使调节件1形成调节手轮,更加便于手动调节。
49.所述安装架2上安装有导轨4,导轨4内设置可沿导轨4运动的滑动件5。滑动件5上设有与齿轮3啮合的齿条6,可通过齿轮3的转动而驱动齿条6移动,进而带动滑动件5在导轨4中移动。
50.所述滑动件5与切割部7连接,可移动切割部7去切割提取管8,以实现对切割部7的位置控制。
51.驱动装置9与所述切割部7连接,可驱动切割部7旋转而切割提取管,为切割部7提供切割动力。如图4和5所示,驱动装置9可选择电机,其安装在滑动件5上;所述切割部7可选择切割用的圆形锯片,其安装在电机下方,通过与电机电连接而被电机驱动旋转;在该实施方式中,滑动件5间接地连接至切割部7。当驱动装置9和切割部7选择成型的产品时,例如直接选用同时具有驱动装置9和切割部7的电锯设备时,可以将整个电锯设备安装在滑动件5上,并调整好锯片的位置。
52.优选地,如图2和图4所示,所述安装架2上具有两套对称设置的传动运动组件;具体地,所述安装架2上对称地设有相互平行的第一导轨401和第二导轨402;第一导轨401内设有可沿其运动的第一滑动件501,第一滑动件501设有第一齿条601;第二导轨402内设有可沿其运动的第二滑动件502,第二滑动件502设有第二齿条602;第一齿条601和第二齿条602从相对侧分别与齿轮3啮合。本实施方式可通过齿轮3的转动同时驱动两个齿条6移动,进而带动滑动件5在对应的导轨4中移动。第一滑动件501上设有第一切割部701,第二滑动件502上设有第二切割部702,两个切割部对称地设置,从而在二者之间形成可容纳待切割的提取管的切割空间10。当转动调节件1时,齿轮3转动,带动两个齿条相向运动,从而使得两个切割部同时靠近或同时远离。这样的配置可以同时切割同一提取管的两侧,使得切割效率更高,且控制精度更高。
53.如图5所示,所述滑动件5大致为l形,具有大致相互垂直连接的第一部503和第二部504;第一部503位于导轨4中,第一部503的第一面设有齿条6,第一部的第二面靠近导轨4;第二部504上设有驱动装置9或切割部7。
54.当具有两套对称设置的传动运动组件时,切割部7分别安装在对应的滑动件5的第二部504上,优选地,滑动件5的第二部504的自由端位于相对的导轨中,并可在其中滑动;例如第一滑动件501的第二部504的自由端位于第二导轨402中(如图5所示),第二滑动件502的第二部504的自由端位于第一导轨401中;从而同一滑动件可以同时被两个导轨所支撑和限制,大大提高了设备的稳定性和精确性。
55.如图4和图5所示,所述提取管切割设备还包括压紧结构11,可压于待切割的提取管8的外圆周面上,防止切割过程中提取管8的移动。所述切割空间10可由压紧结构11和切割部7共同形成。当具有两套对称设置的传动运动组件时,压紧结构11与两个切割部7一起形成更稳定的切割空间10。
56.进一步地,所述杆体101上设有第一螺纹12。所述压紧结构11包括运动件13和与运动件13连接的能够用于压紧提取管的压紧件14;如图5所示,压紧件14可通过桥接板15安装在运动件13上;所述压紧件14可为两根平行设置的压杆,压杆的轴向与待切割的提取管8的轴向x平行。运动件13为具有第一螺纹通孔131的板状结构,杆体101穿过第一螺纹通孔131,其中杆体101的第一螺纹12与第一螺纹通孔131相匹配,使得运动件13可沿杆体101上下移动。
57.进一步地,所述提取管切割设备还包括限制运动件13转动的限制件21。具体地,作为一种实施方式,如图6所示,所述安装架2上设有限制轨道16(图中仅示出了轨道的右部,左部被齿轮遮挡),所述运动件13的至少一部分位于限制轨道16中,使得运动件13只能沿着限制轨道16上下运动,从而限制运动件13随杆体101转动,使得杆体101与运动件13之间实现丝杠传动。其中,限制轨道16分别与第一导轨401和第二导轨402垂直,从而使得切割部7从左右两侧靠近切割空间10的同时,压紧件14从垂直的上方靠近切割空间10。作为另一种可替换的实施方式(附图中未示出),所述运动件13上设置凹槽,安装架2上设有与凹槽匹配的长条状凸起,其中,长条状凸起分别与第一导轨401和第二导轨402垂直,从而将运动件13限制在垂直于第一导轨和第二导轨的方向上运动,实现杆体101与运动件13之间的丝杠传动。本处的两种实施方式所采用的丝杠传动原理是相同的;当杆体101旋转时,压紧结构11沿着杆体101上下移动,从而可带动压紧件14从上方远离或靠近待切割的提取管8。
58.齿轮3和齿条6之间形成第一传动结构,杆体101和压紧结构11之间形成第二传动结构;优选地,预先配置第一传动结构和第二传动结构使得当调节件1转动时,能够控制切割部7和压紧结构11同步接触待切割的提取管8。通过这样的设置,调节同一调节件至少可实现两种功能,一方面能够压紧待切割的提取管,另一方面可以切割该提取管;从而能够大大精简设备的结构,使得设备更轻巧化,携带更方便。并且这样的预先配置可使得切割设备适合各种不同管径的圆形提取管的切割。
59.可选地,所述安装架2上设有防止杆体101沿其自身轴向运动(即图中体现为上下运动)但不限制其自身转动的支撑板17。具体地,如图3和图5所示,所述杆体101具有较大的第一段1011和较小的第二段1012;安装架2上配置开设有第二通孔171的支撑板17,第二通孔171的直径小于第一段1011,大于第二段1012,从而杆体第二段1012穿过第二通孔171与压紧结构11连接。由于杆体第一段1011较大,其位于支撑板17上方被支撑板17所支撑,而防止杆体101上下移动,但不限制其转动。然而杆体101的支撑方式不限于此,也可以采用其他常规的技术方案实现。
60.可选地,所述提取管切割设备还具有固定组件,用于切割部7和压紧结构11到位后紧固滑动件5,以便保证切割时的稳定性。如图1和图5所示,所述固定组件包括具有紧固部和螺纹杆部的螺栓18、开设在安装架2上的第三通孔19、以及开设在滑动件5上的与螺栓18的螺栓杆部的螺纹匹配的第二螺纹孔20;紧固部大于第三通孔19,螺纹杆部穿过第三通孔19,并安装在第二螺纹孔20中。滑动件5在移动状态下,可以松动螺栓18,滑动件5需要固定时,拧紧螺栓18,使得螺栓18紧固部与安装架2之间形成摩擦力,从而限制滑动件5的移动。如图1所示,所述第三通孔19开设在导轨4处,为与滑动件5的移动方向一致的长孔;第二螺纹孔20开设在齿条6上或滑动件第一部503的第二面上。
61.可选地,所述安装架2上对称设有两个把手22,可以从左右两侧握住切割设备,从而沿轴向x切割提取管8。
62.可选地,所述安装架2还安装有防护板23,所述防护板23上开设有多个第四通孔;可以同时防止切割部伤人、实现电机散热、以及便于观察切割情况。
63.本技术的第二种实施方式提供了一种提取管切割方法,可以采用前文任一实施方式所述的提取管切割设备;
64.s1:旋转调节件,使得压紧结构11和切割部7均远离切割空间10;
65.s2:将提取管8放置在切割空间10中,旋转调节件,使得压紧结构11和切割部7均靠近切割空间;
66.s3:启动驱动装置9;
67.s4:待切割部7贴近提取管外表面时,驱动装置9驱动切割部7开始切割提取管8;
68.s5:待切割部8到达提取管内表面时,停止驱动装置9;
69.s6:反向旋转调节件,使得切割部7和压紧结构11远离切割空间10。
70.值得注意的是,本实施方式的切割方法的顺序并非被文字描述顺序所限制,可以根据实际的操作进行相关顺序的调整。
71.本技术的第三种实施方式提供了一种提取管切割设备的应用,其为前文任一实施方式所述的提取管切割设备,应用于装有沉积物的提取管的切割;所述沉积物包括但不限于海底沉积物。
72.所述的实施方式仅仅是对本技术的优选实施方式进行描述,并非对本技术的范围进行限定,在不脱离本技术设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本技术的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本技术权利要求书确定的保护范围内。