本发明涉及管路维修技术领域，具体是一种地铁隧道冷冻管割管机和切割方法。
背景技术：
在当前联络通道与洞门的后期施工中，需要将冷冻管管头割除，目前割管的工艺采用气割技术。这种方法依赖电焊工，设备用起来也有所不方便。施工人员需要穿戴防护劳保，在气割割管过程中，不仅高温容易破坏冻结壁，且容易炸枪，危险系数高，效率低。
技术实现要素：
为了提高割管效率，降低割管危险，本发明提供一种地铁隧道冷冻管割管机和切割方法，
本发明通过以下技术方案实现：一种地铁隧道冷冻管割管机，
包括上端敞口的壳体，壳体上端具有固定一体的壳体压板；
壳体中转动安装有切割轴和进刀轴；
所述切割轴上滑动套装有进刀管；所述进刀管上端开设有外螺纹，所述进刀轴通过齿轮传动结构与进刀管外螺纹连接；
所述切割轴下端伸出壳体，切割轴下端固定有旋转头支座，刀架以沿着旋转头支座径向方向滑动的方式安装在旋转头支座上，刀架上安装有刀具；
所述进刀管下端连接有锥形头；所述锥形头下侧面为斜面，刀架上侧面为斜面，锥形头下侧面与刀架上侧面滑动连接。
其进一步是：所述切割轴上端通过轴承ⅰ安装在壳体上，轴承ⅰ外安装有大压盖，切割轴、轴承ⅰ通过轴用弹性挡圈ⅰ、孔用弹性挡圈ⅰ定位。
所述进刀轴上端通过轴承ⅱ安装在壳体上，进刀轴下端通过轴承ⅲ安装在壳体上；轴承ⅱ外安装有小压盖，进刀轴、轴承ⅱ通过轴用弹性挡圈ⅱ、孔用弹性挡圈ⅱ定位。
所述切割轴和进刀轴平行布置；进刀轴下端通过键安装有齿轮ⅱ；所述进刀管外螺纹段上套装有齿轮ⅰ，齿轮ⅰ内壁具有与进刀管外螺纹配合的内螺纹，齿轮ⅰ与齿轮ⅱ相互啮合。
所述壳体内安装有轴承盖，轴承盖与进刀管上端之间安装有轴承ⅳ。
所述锥形头轴心开设有通孔，进刀管下端伸入锥形头轴心孔上端；在所述进刀管下端与锥形头轴心孔之间安装有轴承ⅵ；所述轴承ⅵ与锥形头轴心孔之间通过卡簧和孔用弹性挡圈ⅲ定位；所述锥形头轴心孔下端与切割轴之间安装有铜套。
所述切割轴下端通过垫片、螺母固定所述旋转头支座；所述旋转头支座上表面开设有均布的径向滑槽；所述刀架下端安装有滚轮，滚轮滚动安装在径向滑槽中；所述刀具固定在刀架下端外侧；旋转头支座上通过螺栓安装有刀架压板，刀架压板上具有供刀架滑动的长形槽，刀架压板压在滚轮上侧。
所述锥形头下斜面上开设有t型的滑槽，所述刀架上斜面设有t型的滑条，刀架上斜面的滑条滑动安装在锥形头下斜面的滑槽中。
还包括小车，小车上安装有切割电机、进刀电机以及控制柜；所述切割电机通过切割软轴连接所述切割轴；所述进刀电机通过进刀软轴连接所述进刀轴；小车上安装有用于放置切割软轴、进刀软轴的软轴箱。
一种地铁隧道冷冻管切割方法，步骤如下：
第一步：在地铁隧道施工，把装好设备的小车推到冻结区适合做切割的地点，选择摆放地点固定好小车，连接设备，把切割软轴、进刀软轴、切割电机、进刀电机接好；
第二步：在现场选择合适的配电柜接电，试电柜电机，试割管机，切割软轴、进刀软轴顺着劲走；
第三步：将割管机中切割轴伸进冻结管中约15到20公分的位置，将割管机与冻结管尽量放到一条直线上，割管机前部的夹头夹住冻结管伸出部分的外部，保持同线和固定；
第四步：通电开机，先开切割电机，保持切割状态，紧接着开进刀电机，调速调到慢速匀速进给，使得刀具根据刀架的后退而前进，保持状态，使得刀具伸开慢慢将冻结管切断开来；
第五步：当刀具不再吃力或者刀具深入到极点说明加工完成，翻转进给，使得刀具缩回；
第六步：将割管机和切断的管子拔出，再去割另外一个冷冻管，对于各个角度的冷冻管需要挪小车位置，切割软轴、进刀软轴摆放根据现场情况调节。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、结构紧凑，设计合理，方便使用，可以用小车推到现场随时使用；
2、应用范围广，可以适应各个角度的冻结管割除；
3、使用安全，全程只要按照施工步骤操作，科学安全，避免气割的炸枪和破坏冻结壁；
4、效率高，施工步骤简便快速，电动控制，机械化程度高；
5、成本降低，避免原有的气割工艺，人工和材料费大大降低。
附图说明
图1为本发明割管机结构示意图；
图2是壳体俯视图；
图3是图2中c-c向视图；
图4是锥形头主视图；
图5是锥形头左视图；
图6是图4中a-a向视图；
图7是图4中b-b向视图；
图8是旋转头支座俯视图；
图9是图8中左视图；
图10是刀架主视图；
图11是图10中左视图；
图12是小车结构示意图；
图中：1、切割轴；2、大压盖；3、轴承ⅰ；4、进刀轴；5、小压盖；6、壳体压板；7、进刀管；8、轴承盖；9、轴承ⅳ；10、齿轮ⅰ；11、壳体；12、齿轮ⅱ；13、锥形头；14、卡簧；15、轴承ⅵ；16、铜套；17、刀架；17-1、刀具；17-2、滚轮；18、刀架压板；19、旋转头支座；19-1、径向滑槽；20、垫片；21、螺母；22、轴用弹性挡圈ⅱ；23、孔用弹性挡圈定位ⅰ；24、轴用弹性挡圈ⅰ；25、孔用弹性挡圈ⅱ；26、轴承ⅲ；27、键；28、螺栓；29、孔用弹性挡圈ⅲ；30、轴承ⅱ；31、小车；32、切割电机；33、进刀电机；34、控制柜；35、软轴箱。
具体实施方式
为使本发明创新的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明创新进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的结构创新仅仅用以解释本发明创新，并不用于限制本发明创新的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明创新的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明创新。
实施例一
结合图1至图3所示，一种地铁隧道冷冻管割管机，包括上端敞口的壳体11，壳体11上端通过螺钉固定壳体压板6。切割轴1上端通过轴承ⅰ3安装在壳体11上，轴承ⅰ3外安装有大压盖2，切割轴1、轴承ⅰ3通过轴用弹性挡圈ⅰ24、孔用弹性挡圈ⅰ23定位。进刀轴4上端通过轴承ⅱ30安装在壳体11上，进刀轴4下端通过轴承ⅲ26安装在壳体11上；轴承ⅱ30外安装有小压盖5，进刀轴4、轴承ⅱ30通过轴用弹性挡圈ⅱ22、孔用弹性挡圈ⅱ25定位。
切割轴1上滑动套装有进刀管7；壳体11内安装有轴承盖8，轴承盖8与进刀管7上端之间安装有轴承ⅳ9。进刀管7上端开设有外螺纹，进刀轴4通过齿轮传动结构与进刀管7外螺纹连接。具体的：切割轴1和进刀轴4平行布置；进刀轴4下端通过键27安装有齿轮ⅱ12；进刀管7外螺纹段上套装有齿轮ⅰ10，齿轮ⅰ10内壁具有与进刀管7外螺纹配合的内螺纹，齿轮ⅰ10与齿轮ⅱ12相互啮合。进刀轴4转动时，通过齿轮ⅱ12带动齿轮ⅰ10转动，齿轮ⅰ10与进刀管7外螺纹段相当于螺母丝杠结构，通过齿轮ⅰ10的转动带动进刀管7的升降。
结合图8至图11所示，切割轴1下端通过垫片20、螺母21固定旋转头支座19；旋转头支座19上表面开设有4个均布的径向滑槽19-1。刀架17下端安装有滚轮17-2，滚轮17-2滚动安装在径向滑槽19-1中；刀具17-1固定在刀架17下端外侧。旋转头支座19上通过螺栓28安装有刀架压板18，刀架压板18上具有供刀架17滑动的长形槽，刀架压板18压在滚轮17-2上侧。刀架17能够沿着径向滑槽19-1向内、外滑动。
再结合图4至图7所示，锥形头13轴心开设有通孔，进刀管7下端伸入锥形头13轴心孔上端。在进刀管7下端与锥形头13轴心孔之间安装有轴承ⅵ15；轴承ⅵ15与锥形头13轴心孔之间通过卡簧14和孔用弹性挡圈ⅲ29定位。锥形头13轴心孔下端与切割轴1之间安装有铜套16。
锥形头13下侧面为斜面，锥形头13下斜面上开设有t型的滑槽。刀架17上侧面为斜面，刀架17上斜面设有t型的滑条，刀架17上斜面的滑条滑动安装在锥形头13下斜面的滑槽中。锥形头13由进刀管7带动向下或者向上滑动时，锥形头13能够推动刀架17向外或者向内移动，进而调节刀具17-1的径向位置。
结合图12所示，割管机安装在小车31上，小车31安装有切割电机32、进刀电机33以及控制柜34；切割电机32通过切割软轴连接切割轴1；进刀电机33通过进刀软轴连接进刀轴4；小车31上安装有用于放置切割软轴、进刀软轴的软轴箱35。
实施例二
在上述实施例一的基础上，一种地铁隧道冷冻管切割方法，步骤如下：
第一步：在地铁隧道施工，把装好设备的小车31推到冻结区适合做切割的地点，选择摆放地点固定好小车31，连接设备，把切割软轴、进刀软轴、切割电机32、进刀电机33接好；
第二步：在现场选择合适的配电柜接电，试电柜电机，试割管机，切割软轴、进刀软轴顺着劲走；
第三步：将割管机中切割轴1伸进冻结管中约15到20公分的位置，将割管机与冻结管尽量放到一条直线上，割管机前部的夹头夹住冻结管伸出部分的外部，保持同线和固定；
第四步：通电开机，先开切割电机32，保持切割状态，紧接着开进刀电机33，调速调到慢速匀速进给，使得刀具17-1根据刀架17的后退而前进，保持状态，使得刀具17-1伸开慢慢将冻结管切断开来；
第五步：当刀具17-1不再吃力或者刀具17-1深入到极点说明加工完成，翻转进给，使得刀具17-1缩回；
第六步：将割管机和切断的管子拔出，再去割另外一个冷冻管，对于各个角度的冷冻管需要挪小车31位置，切割软轴、进刀软轴摆放根据现场情况调节。
本发明中锥形进刀机构为一种全新的进刀机构，进刀电机带动进刀软轴连接进刀轴，进刀轴通过齿轮传动到进刀管，进刀管下移带动锥形头下移，锥形头下移带动刀架伸出。这种进刀机构在和切割轴同心，亮点是互不影响可独立完成相应工作。切割轴通过其外部所接电机提供动力，带动旋转支座，锥形头，刀架刀具旋转切割。根据工况设计配合一个小车，将设备分项安装其上，可以放置和移动和随时施工，这些共同组成一套设备。本发明替代原来的气割技术，效率翻倍，使用简单，有效满足工程施工需要。
本发明主要是为了隧道冷冻管的割除，主要适用于隧道联络通道和洞门冻结施工中，冷冻管后期施工结束割除，一般用于φ89mm的冻结管割管施工；后期推广应用中，可以根据实际需要在各行业，各种不同管径，多角度条件下，调整加工部件的尺寸来满足的端头割除，可以应用在无特种作业人员时管路割除或禁止明火作业的施工区域中施工。
以上所述为本发明创新的核心创意，还有传动，管夹，凡在本发明创新的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种地铁隧道冷冻管割管机，
其特征在于：
包括上端敞口的壳体（11），壳体（11）上端具有固定一体的壳体压板（6）；
壳体（11）中转动安装有切割轴（1）和进刀轴（4）；
所述切割轴（1）上滑动套装有进刀管（7）；所述进刀管（7）上端开设有外螺纹，所述进刀轴（4）通过齿轮传动结构与进刀管（7）外螺纹连接；
所述切割轴（1）下端伸出壳体（11），切割轴（1）下端固定有旋转头支座（19），刀架（17）以沿着旋转头支座（19）径向方向滑动的方式安装在旋转头支座（19）上，刀架（17）上安装有刀具（17-1）；
所述进刀管（7）下端连接有锥形头（13）；所述锥形头（13）下侧面为斜面，刀架（17）上侧面为斜面，锥形头（13）下侧面与刀架（17）上侧面滑动连接。
2.根据权利要求1所述的一种地铁隧道冷冻管割管机，其特征在于：所述切割轴（1）上端通过轴承ⅰ（3）安装在壳体（11）上，轴承ⅰ（3）外安装有大压盖（2），切割轴（1）、轴承ⅰ（3）通过轴用弹性挡圈ⅰ（24）、孔用弹性挡圈ⅰ（23）定位。
3.根据权利要求1所述的一种地铁隧道冷冻管割管机，其特征在于：所述进刀轴（4）上端通过轴承ⅱ（30）安装在壳体（11）上，进刀轴（4）下端通过轴承ⅲ（26）安装在壳体（11）上；轴承ⅱ（30）外安装有小压盖（5），进刀轴（4）、轴承ⅱ（30）通过轴用弹性挡圈ⅱ（22）、孔用弹性挡圈ⅱ（25）定位。
4.根据权利要求1所述的一种地铁隧道冷冻管割管机，其特征在于：所述切割轴（1）和进刀轴（4）平行布置；进刀轴（4）下端通过键（27）安装有齿轮ⅱ（12）；所述进刀管（7）外螺纹段上套装有齿轮ⅰ（10），齿轮ⅰ（10）内壁具有与进刀管（7）外螺纹配合的内螺纹，齿轮ⅰ（10）与齿轮ⅱ（12）相互啮合。
5.根据权利要求1所述的一种地铁隧道冷冻管割管机，其特征在于：所述壳体（11）内安装有轴承盖（8），轴承盖（8）与进刀管（7）上端之间安装有轴承ⅳ（9）。
6.根据权利要求1所述的一种地铁隧道冷冻管割管机，其特征在于：所述锥形头（13）轴心开设有通孔，进刀管（7）下端伸入锥形头（13）轴心孔上端；在所述进刀管（7）下端与锥形头（13）轴心孔之间安装有轴承ⅵ（15）；所述轴承ⅵ（15）与锥形头（13）轴心孔之间通过卡簧（14）和孔用弹性挡圈ⅲ（29）定位；所述锥形头（13）轴心孔下端与切割轴（1）之间安装有铜套（16）。
7.根据权利要求1所述的一种地铁隧道冷冻管割管机，其特征在于：所述切割轴（1）下端通过垫片（20）、螺母（21）固定所述旋转头支座（19）；所述旋转头支座（19）上表面开设有均布的径向滑槽（19-1）；所述刀架（17）下端安装有滚轮（17-2），滚轮（17-2）滚动安装在径向滑槽（19-1）中；所述刀具（17-1）固定在刀架（17）下端外侧；旋转头支座（19）上通过螺栓（28）安装有刀架压板（18），刀架压板（18）上具有供刀架（17）滑动的长形槽，刀架压板（18）压在滚轮（17-2）上侧。
8.根据权利要求1所述的一种地铁隧道冷冻管割管机，其特征在于：所述锥形头（13）下斜面上开设有t型的滑槽，所述刀架（17）上斜面设有t型的滑条，刀架（17）上斜面的滑条滑动安装在锥形头（13）下斜面的滑槽中。
9.根据权利要求1至8任一所述的一种地铁隧道冷冻管割管机，其特征在于：还包括小车（31），小车（31）上安装有切割电机（32）、进刀电机（33）以及控制柜（34）；所述切割电机（32）通过切割软轴连接所述切割轴（1）；所述进刀电机（33）通过进刀软轴连接所述进刀轴（4）；小车（31）上安装有用于放置切割软轴、进刀软轴的软轴箱（35）。
10.一种地铁隧道冷冻管切割方法，使用权利要求9所述的一种地铁隧道冷冻管割管机，步骤如下：
第一步：在地铁隧道施工，把装好设备的小车（31）推到冻结区适合做切割的地点，选择摆放地点固定好小车（31），连接设备，把切割软轴、进刀软轴、切割电机（32）、进刀电机（33）接好；
第二步：在现场选择合适的配电柜接电，试电柜电机，试割管机，切割软轴、进刀软轴顺着劲走；
第三步：将割管机中切割轴（1）伸进冻结管中约15到20公分的位置，将割管机与冻结管尽量放到一条直线上，割管机前部的夹头夹住冻结管伸出部分的外部，保持同线和固定；
第四步：通电开机，先开切割电机（32），保持切割状态，紧接着开进刀电机（33），调速调到慢速匀速进给，使得刀具（17-1）根据刀架（17）的后退而前进，保持状态，使得刀具（17-1）伸开慢慢将冻结管切断开来；
第五步：当刀具（17-1）不再吃力或者刀具（17-1）深入到极点说明加工完成，翻转进给，使得刀具（17-1）缩回；
第六步：将割管机和切断的管子拔出，再去割另外一个冷冻管，对于各个角度的冷冻管需要挪小车（31）位置，切割软轴、进刀软轴摆放根据现场情况调节。
技术总结