專利名稱：管道鉆孔機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種直接或間接固定在用鋼鐵制造的管道上的鉆孔設(shè)備，它主要適用于石油、化工、水利等行業(yè)的各種輸液體、氣體管道的現(xiàn)場(chǎng)鉆孔。
目前，國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有這種類型管道鉆孔機(jī)。因此，為了在油田現(xiàn)場(chǎng)的輸油管道上鉆孔，不得不首先停止輸油，然后動(dòng)用各種清洗設(shè)備清洗管道，待徹底清洗干凈后，在管道的兩端各放置一臺(tái)消防車，這時(shí)，才敢用氣焊在管道中間的某一個(gè)部位開(kāi)孔。在輸水管道上開(kāi)孔雖然不用在現(xiàn)場(chǎng)放置消防車，起碼也要停止輸水，為了在管道上開(kāi)孔而使輸油，輸水停止，這樣勢(shì)必影響生產(chǎn)。再者，清洗油管的工作很困難，既要?jiǎng)佑们逑丛O(shè)備又要?jiǎng)佑孟榔鞑暮脱b備，這樣勢(shì)必加大生產(chǎn)成本。
鑒于目前用氣焊在輸液，輸氣管道上開(kāi)孔的落后工藝，本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種能夠直接或間接固定在用鋼鐵制造的輸液，輸氣管道上且能在管壁上鉆孔的設(shè)備，該鉆孔機(jī)能夠在管道不停止輸液，輸氣的情況下在管壁上鉆孔。以達(dá)到改變液體或氣體流向的目的。
管道鉆孔機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由液壓馬達(dá)1，減速箱2，筒體3，主軸4，刀具5等五個(gè)部分組成。減速箱的動(dòng)力來(lái)自安裝其上的液壓馬達(dá)或電機(jī)。動(dòng)力帶動(dòng)蝸桿6旋轉(zhuǎn)，蝸桿帶動(dòng)蝸輪7旋轉(zhuǎn)，蝸輪的輪幅由傳扭輪幅8和傳扭進(jìn)刀輪幅9兩部分組成，在傳扭輪幅的內(nèi)孔上加工有和主軸花鍵23滑動(dòng)配合的花鍵槽11。其主要功能是將扭矩傳遞給主軸，在傳扭進(jìn)刀輪幅外側(cè)臺(tái)肩上加工有園柱齒輪12，其主要功能是將部分扭矩通過(guò)支承在上蓋13上的齒輪14、15傳遞給滑套齒輪16，滑套齒輪的內(nèi)孔加工三角花鍵17，通過(guò)三角花鍵槽和絲母18上的三角花鍵19將部分扭矩傳遞給絲母，使絲母獲得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。兩部分輪幅通過(guò)螺栓20和蝸輪呈剛性連接。主軸安裝在蝸輪的回轉(zhuǎn)軸線的位置上在主軸上部先加工與傳扭輪幅的花鍵槽呈滑動(dòng)配合的花鍵23，然后在其上面再加工出與梯形螺紋絲母相配合的梯形螺紋24，這種把梯形螺紋和矩形花鍵重合在同一個(gè)園柱表面上的結(jié)構(gòu)形式使主軸既可以接受傳扭輪幅傳遞的扭矩獲得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；又可以接受絲母?jìng)鬟f的部分扭矩，使主軸又可以同時(shí)獲得沿軸線的直線運(yùn)動(dòng)。正是由于絲母和主軸的差動(dòng)旋轉(zhuǎn)，而使主軸獲得了沿軸線的工作進(jìn)給速度。通過(guò)螺紋和花鍵把刀具聯(lián)結(jié)在主軸下端，刀具主要由刀體25，中心鉆26，永久磁力吸盤(pán)27等組成，在刀體的下邊緣上鑲嵌若干個(gè)刀頭，以實(shí)現(xiàn)鉆孔的主切削。在中心鉆鉆柄上加工有中間大兩端小的臺(tái)肩孔28，中間大孔內(nèi)安裝一個(gè)壓縮彈簧29，兩端小孔各安裝一個(gè)帶臺(tái)肩的回代爪30，依靠外力，回代爪可以縮回至鉆柄外園母線以內(nèi)，依靠彈力，其園頭部分也可以突出鉆柄外園母線之外，以實(shí)現(xiàn)將刀體切削下來(lái)的廢盤(pán)帶回的功能。永久磁力吸盤(pán)安裝于U型刀體內(nèi)，其功能是把中心鉆及刀體切削下來(lái)的廢削吸附在上面，以盡量減少留在管道里的鋼屑。筒體是支撐部件，它上端聯(lián)結(jié)支撐變速箱，下端支撐主軸，即支撐刀具。另外下端的法蘭盤(pán)31是與被鉆孔的管道的聯(lián)結(jié)元件。
本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比具有突出實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)和積極效果?，F(xiàn)有技術(shù)在管道上開(kāi)孔均需在停止輸液或輸氣的狀態(tài)下進(jìn)行即在停止生產(chǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行，如果管道里輸送的是油類或可燃?xì)怏w，均需動(dòng)用清洗設(shè)備徹底清洗管道后才能用氣焊在管壁上切割園孔。另外，在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)還要準(zhǔn)備消防車輛和器材，以防火災(zāi)。而本實(shí)用新型可以在“帶液”“帶壓”的管道壁上鉆孔，即在不停產(chǎn)的情況下進(jìn)行“接甩頭”作業(yè)。這樣，大大的節(jié)約了開(kāi)孔的時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，能夠提高在管壁上開(kāi)孔的質(zhì)量。另外，使用時(shí)，操作簡(jiǎn)單，安全可靠。


圖1、管道鉆孔機(jī)在管道上安裝示意圖。
圖2、管道鉆孔機(jī)減速箱裝配圖；圖3、管道鉆孔機(jī)主軸裝配圖；
圖4、管道鉆孔機(jī)筒體裝配圖；圖5、管道鉆孔機(jī)刀具裝配圖；圖1、圖2、圖3、圖4、圖5示出了管道鉆孔機(jī)的一種實(shí)施例，管道鉆孔機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由液壓馬達(dá)、減速箱、筒體、主軸、刀具等五個(gè)部分組成。圖2示出了管道鉆孔機(jī)減速箱的裝配圖。減速箱的動(dòng)力來(lái)自安裝其上的液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)帶動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn)蝸桿帶動(dòng)蝸輪旋轉(zhuǎn)，蝸輪的輪幅由傳扭輪幅和傳扭進(jìn)刀輪幅兩部分組成，在傳扭輪幅的內(nèi)孔上加工有和主軸花鍵滑動(dòng)配合的花鍵槽。其主要功能是將扭矩傳遞給主軸；在傳扭進(jìn)刀輪幅外側(cè)臺(tái)肩上加工有園柱齒輪，其主要功能是將部分扭矩通過(guò)支承在上蓋上的兩個(gè)齒輪傳遞給滑套齒輪，滑套齒輪的內(nèi)孔加工三角花鍵槽，通過(guò)三角花鍵槽和絲母上的三角花鍵將部分扭矩傳遞給絲母，使絲母獲得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。兩部分輪幅，通過(guò)螺栓和蝸輪呈剛性連接。如圖1、圖2、圖3所示，主軸的上部由傳扭輪幅的花鍵以及絲母支撐；下端由裝配在筒體上的滾動(dòng)軸承支撐。主軸主要由主軸標(biāo)尺21主軸體22等組成。在主軸上部先加工出與傳扭輪幅的花鍵槽滑動(dòng)配合的花鍵，然后在其上面再加工出與絲母相配合的梯形螺紋，這種把梯形螺紋和矩形花鍵重合在一起的結(jié)構(gòu)形式，使主軸既可以接受傳扭輪幅傳遞的扭矩獲得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；又可以接受絲母?jìng)鬟f的部分扭矩，使主軸又可以同時(shí)獲得沿軸線的直線運(yùn)動(dòng)。正是由于絲母和主軸的差動(dòng)旋轉(zhuǎn)，而使主軸獲得了沿軸線的工作進(jìn)給速度。操縱手輪32通過(guò)鍵33和滑套齒輪聯(lián)結(jié)，當(dāng)操縱手輪向離開(kāi)鉆孔機(jī)的方向拉出時(shí)，滑套齒輪和齒輪14接合，使鉆孔機(jī)獲得“工作進(jìn)給”速度，此時(shí)操縱手輪有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)操縱手輪向著鉆孔機(jī)的方向推入，且用手把住操縱手輪不使其回轉(zhuǎn)時(shí)，滑套齒輪和齒輪14分離，使鉆孔機(jī)獲得“快進(jìn)”的速度。依靠定位鋼球34，可以把操縱手輪限位于“工作進(jìn)給”或“快進(jìn)”的位置上。主軸標(biāo)尺和螺母35的內(nèi)孔是動(dòng)配合，依靠裝配于螺母和和主軸標(biāo)尺之間的橡膠密封環(huán)36對(duì)主軸標(biāo)尺的磨擦阻力，使主軸標(biāo)尺可以在軸線的任何位置上停留，以顯示刀具進(jìn)給的實(shí)際位置。如圖5所示，通過(guò)螺紋和花鍵把刀具聯(lián)結(jié)在主軸下端，刀具主要由刀體，中心鉆、永久磁力吸盤(pán)等組成，在刀體的下邊緣上鑲嵌若干個(gè)刀頭，以實(shí)現(xiàn)鉆孔的主切削。在中心鉆鉆柄上加工有臺(tái)肩孔，孔內(nèi)安裝一個(gè)壓縮彈簧和兩個(gè)回代爪，依靠外力，回代爪可以縮回至鉆柄外母線以內(nèi)，依靠彈力，其園頭部分也可以突出鉆柄外園母線之外，以便將刀體切削下來(lái)的廢園盤(pán)“帶回”。永久磁力吸盤(pán)安裝于U型刀體內(nèi)，其功能是把中心鉆及刀體切削下來(lái)的廢削吸附在上面，以盡量減少留在管道里的鐵屑。如圖1圖4所示，筒體是支撐部件，它上端聯(lián)結(jié)并支撐變速箱，下端支撐主軸，即支撐刀具。另外，下端的法蘭盤(pán)也是與被鉆孔的管道37的聯(lián)結(jié)元件。一般情況下，為了將鉆孔機(jī)固定于管道上先將帶法蘭盤(pán)的“甩管接頭”38焊接于管道上，再把楔式閘板閥39連接在“甩管接頭”法蘭盤(pán)上，然后把管道鉆孔機(jī)固定在楔式閘板閥上，待鉆孔完畢，將刀具退至初始進(jìn)刀位置，將閘板關(guān)閉，這樣即為鉆孔甩頭作業(yè)完成。
權(quán)利要求1.管道鉆孔機(jī)，其特征在于變速箱內(nèi)的蝸輪輪幅由傳扭輪幅和傳扭進(jìn)刀輪幅兩部分組成，在傳扭輪幅的內(nèi)孔上加工有花鍵槽；在傳扭進(jìn)刀輪幅外側(cè)臺(tái)肩上加工園柱齒輪，通過(guò)若干個(gè)中間齒輪將傳扭進(jìn)刀輪幅的扭矩傳遞給絲母，主軸安裝在蝸輪的回轉(zhuǎn)軸線上，在主軸上部先加工出與傳扭輪幅滑動(dòng)配合的花鍵，然后在其上面加工出與絲母相配合的矩形或其它形式的螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道鉆孔機(jī)，其特征在于鉆孔刀具安裝在主軸下端，刀具主體呈U字型，在其邊緣鑲嵌切削刀頭，中心鉆位于刀具主體的回轉(zhuǎn)軸線上，在中心鉆的鉆柄上，垂直于鉆柄的軸心線加工有中間大，兩端小的臺(tái)肩孔，中間大孔內(nèi)放置的壓縮彈簧的彈力使放置在兩端小孔內(nèi)的帶臺(tái)肩的回帶爪的園頭部分露出鉆柄外園母線以外，永久磁力吸盤(pán)安裝于U型刀具主體的內(nèi)側(cè)。
專利摘要管道鉆孔機(jī)，主要適用于石油、化工、水利等行業(yè)的各種輸送液體，氣體管道的現(xiàn)場(chǎng)鉆孔。在主軸上部的圓柱表面上既加工有梯形螺紋，又加工有矩形花鍵，這種結(jié)構(gòu)形式使主軸既可以接受傳扭輪輻傳遞的扭矩獲得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又可以同時(shí)接受絲母?jìng)鬟f的部分扭矩而獲得沿軸線的直線運(yùn)動(dòng)。這種鉆孔機(jī)可以在“帶液”“帶壓”的管道壁上鉆孔，改變了用氣焊開(kāi)孔的傳統(tǒng)工藝，該機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作安全可靠，能提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B23B41/00GK2062662SQ89214578
公開(kāi)日1990年9月26日 申請(qǐng)日期1989年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月27日
發(fā)明者張炳起, 陳英祿 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春市機(jī)械工業(yè)研究所