ТРУБОРЕЗ Российский патент 1999 года по МПК B23D21/04 

Изобретение относится к обработке металлов резанием, точнее - к устройствам для механической резки труб, которые предназначены, главным образом, для использования в строительстве и ремонте магистральных нефте- и газопроводов, но может быть также использовано и в других областях, например, для резки полых емкостей.

В промышленности нашли применение труборезы с приводом не только от электродвигателя во взрывобезопасном исполнении, но так же и от гидромотора, питающегося от гидросистемы тракторной, подъемно-транспортной и др. техники, оснащенной гидростанциями.

Эти труборезы конструктивно выполнены таким образом, что исключают взаимозаменяемость приводов электромеханического на гидравлический и наоборот.

Преимуществами труборезов с гидромотором перед электромеханическим являются меньшая масса и меньший зазор между поверхностью разрезаемой трубы и стенками приямка.

Наличие трубореза, снабженного взаимозаменяемыми приводами, расширяет технические возможности использования трубореза при выполнении ремонтных работ на магистральных трубопроводах.

При выполнении ремонтных работ магистральных трубопроводов большое значение имеет точное выполнение реза (в котором несовпадение начала и конца реза составляет не более 3 мм).

На отклонение от линии реза влияет следующее:
- наклонное расположенное разрезаемой трубы;
- неодинаковое или недостаточное натяжение цепей, охватывающих разрезаемую трубу;
- затупление фрезы и т.п.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному является труборез, содержащий тележку, установленный на ней на валу режущий инструмент с механизмом его подачи, а также механизм вращения режущего инструмента с приводом вращения (см. авторское свидетельство СССР N 1620223, B 23 D 21/00, 15.01.91).

В этом труборезе источником энергии является электродвигатель, вал которого соединен с входным валом раздаточной коробки, снабженной двумя выходными валами: первым - для привода режущего инструмента и вторым - для привода тележки, механизма врезания режущего инструмента и зажимного механизма с натяжным устройством. В труборезе не может быть использован в качестве привода гидромотор.

Механизм корректировки траектории перемещения режущего инструмента выполнен в виде вала, снабженного резьбой в центральной части и имеющего возможность вращения от воздействия гаечного ключа. На резьбовой части вала помещена гайка, снабженная проушиной с цапфами, к которой прикреплен демпфер с пружиной, соединенной с цепью.

Такое выполнение корректировки направления реза имеет следующие недостатки:
- обслуживающий персонал обязан постоянно наблюдать за ходом реза (появляющаяся стружка закрывает нанесенную ранее риску на поверхность трубы, и, кроме этого, не везде доступно отследить отклонение от линии реза в полевых условиях;
- в полевых условиях ограничен доступ к валу, который снабжен резьбой, из-за стесненных условий.

Задачей создания изобретения является разработка конструкции трубореза, расширяющего его технические возможности при эксплуатации за счет использования взаимозаменяемого привода (гидро- или электропривода), а также выполнения реза, в особенности наклонного (до 30^o к линии горизонта) трубопровода.

Поставленная задача решается тем, что труборез, содержащий тележку, уставленный на ней на валу режущий инструмент с механизмом его подачи, а также механизм вращения режущего инструмента с приводом вращения, снабжен механизмом врезания режущего инструмента, редуктором механизмов вращения и подачи режущего инструмента, гибкой связью, переустанавливаемым валиком с опорными колесами, кронштейном, направляющим роликом и подпружиненным рычагом, при этом привод вращения режущего инструмента выполнен сменным и установлен к одной из стенок указанного редуктора, последний установлен с возможностью передачи крутящего момента на овал режущего инструмента посредством жидкой связи, механизм подачи режущего инструмента выполнен в виде ведущих звездочек с цепями с возможностью охвата разрезаемой трубы, кронштейн установлен с возможностью поворота вокруг оси переустанавливаемого валика и последующей фиксации подпружиненным рычагом, а направляющий ролик выполнен с профилем, имитирующим профиль режущего инструмента, и установлен в кронштейне на одном из концов переустанавливаемого валика эксцентрично его оси со стороны режущего инструмента с возможностью вращения вокруг своей оси, при этом гибкая связь выполнена в виде цепи.

Выполнение привода сменным и установка его в определенном месте на труборезе с использованием для передачи вращательного движения гибкой связи (новая компоновка) позволяют значительно расширить технические возможности трубореза при эксплуатации.

Наличие направляющего ролика, установленного в кронштейне, и системы регулировки положений как направляющего ролика, так и кронштейна позволяют значительно повысить точность выполнения реза, в особенности наклонного трубопровода.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид трубореза с электроприводом; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 изображен общий вид трубореза с гидромотором; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 1 и 3; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 - сечение Д-Д на фиг. 1 и 3; на фиг. 1 и 3; на фиг. 8 - сечение Е-Е на фиг. 1 и 3; на фиг. 9 - изображен редуктор механизма вращения и подачи режущего инструмента; на фиг. 10 - вид Ж на фиг. 9; на фиг. 11 изображен редуктор электромеханического привода вращения режущего инструмента и приводных звездочек; на фиг. 12 изображена кинематическая схема трубореза с гидромотором; на фиг. 13 изображена кинематическая схема трубореза с электроприводом.

Труборез содержит тележку 1 (фиг. 1, 2, 3, 4), состоящую из редуктора 2 механизма вращения и подачи режущего инструмента, установленного между стенок 3 и 4 с возможностью поворота вокруг оси ведущего вала 5 от воздействия механизма 6 врезания, состоящего в свою очередь из винта 7 и гайки 8, шарнирно установленной на кронштейне 9 редуктора 2.

Винт 7 (фиг. 7) имеет возможность поворота на оси 10, закрепленной в стенках 3 и 4. редуктор 2 (фиг. 9 и 10) имеет шпиндель 11 для закрепления режущего инструмента 12 (фрезы). На стенках 3 и 4 тележки 1 установлены отклоняющая звездочка 13 и натяжное устройство 14 (фиг. 8), состоящее из звездочки 15, вилки 16, гайки 17 и рычага 18, закрепленного на торсионе 19, жестко установленного на противоположной стенке. Тележка 1 содержит переустанавливаемый валик 20 (фиг. 5), предназначенный для изменения опорной базы трубореза при резке труб 21 разного диаметра, а также для повышения точности реза. На одном конце переустанавливаемого валика 20, несущем два опорных колеса 22, со стороны режущего инструмента 12 эксцентрично его оси установлен в кронштейне 23 на оси 24 направляющий ролик 25, по профилю имитирующий профиль режущего инструмента 12 и имеющий возможность вращения вокруг своей оси, причем кронштейн 23 имеет возможность поворота вокруг оси переустанавливаемого валика 20 с последующей фиксацией подпружиненным пружиной 26 рычагом 27. На ведущем валу 5 установлены ведущие звездочки 28. Переустанавливаемый валик 20 имеет лыски 29 (фиг. 6), а стенки 3 и 4 имеют гнезда 30, предназначенные для установки валика 20 и последующего его крепления посредством шпонок 31 винтами 32. Привод трубореза выполнен сменным. Электромеханический привод 33 или гидромотор 34 установлен к стенке 35 редуктора 2 и соединен (для передачи крутящего момента) со шпинделем 11 гибкой связью 36, например, цепью. Электромеханический привод 33 содержит редуктор 37 (фиг. 11), к плоскости 38 которого прикреплен электродвигатель (на чертеже не показан). Позицией 39 на чертежах обозначена рукоятка переключения (включение - выключение подачи). Позицией 40 - защитный кожух (фиг. 2). Позицией 41 - устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости (фиг. 3). Позицией 42 дано обозначение цепей (преимущественно втулочно-роликовых) предназначенных для прижима трубореза к поверхности разрезаемой трубы 21. Торец валика 20 снабжен радиальными канавками (на чертеже не показаны) для фиксации кронштейна 23 рычагом 27. Позицией 43 обозначено посадочное отверстие для гидромотора 34 или электромеханического привода 33.

Труборез работает следующим образом.

В зависимости от технической возможности на труборез устанавливают электромеханический 33 либо гидравлический 34 привод. В зависимости от диаметра разрезаемой трубы 21 в одну из пар гнезд 30 устанавливают валик 20 с опорными колесами 22 и направляющим роликом 25, закрепляют его шпонками 31 и винтами 32, после чего труборез устанавливают на поверхность разрезаемой трубы 21 опорными колесами 22.

Цепями 42 охватывают разрезаемую трубу 21, заправляя их на звездочки трубореза, после чего осуществляют равномерное натяжение цепей 42 натяжными устройствами 14, достаточное для противодействия усилию резания и передвижению трубореза по поверхности трубы 21.

На шпинделе 11 закрепляют фрезу 12. Направление вращения фрезы 12 должно быть направлено навстречу движению трубореза.

Включают электродвигатель или гидромотор, вследствие чего вращательное движение гибкой связью 36 передается шпинделем 11 фрезе 12. Вращая ключем (на чертеже не показан) гайку 8 механизма врезания 6, осуществляют поворот редуктора 2 относительно оси ведущего вала 5 в направлении поверхности трубы 21, осуществляя врезание фрезы 12 в стенку трубы 21, затем рукояткой 39 включают подачу трубореза, вследствие чего ведущий вал 5 приводится во вращательное движение и жестко установленные на него звездочки 28, обкатываясь по неподвижным цепям 42, перемещают труборез по поверхности трубы 21.

В процессе работы трубореза в зону резания устройством 41 подают СОЖ для охлаждения фрезы 12.

По достижении оси переустанавливаемого валика 20 начала реза выключают подачу для того, чтобы поместить направляющий ролик 25 в паз реза. Для этого рычаг 27 выводят из зацепления с валиком 20 и поворачивают кронштейн 23, помещая направляющий ролик 25 в паз реза, освобождают рычаг 27 и он под воздействием пружины 26 входит в одну из радиальных торцевых канавок валика 20 (на чертеже не показаны).

После установки направляющего ролика 25 в паз реза, вновь рукояткой 39 включают подачу, осуществляется рез трубы 21. В процессе резания во избежание защемления фрезы 12 в разрез вбивают клинья (на чертеже не показаны). После окончания реза положение фрезы 12 и натяжные устройства 14 возвращают в исходное положение, демонтируют цепи 42, а затем снимают труборез с трубы.

Изобретение относится к обработке металлов резанием, а именно к устройствам для механической резки труб, которые предназначены, главным образом, для использования в строительстве и ремонте магистральных нефте- и газопроводов, и может быть также использовано и в других областях, например, для резки полых емкостей. Труборез содержит тележку с установленным на ней режущим инструментом и приводом его вращения, механизм врезания и механизм подачи инструмента, выполненный в виде ведущих звездочек с цепями, охватывающими трубу, а также переустанавливаемый валик, несущий опорные колеса. Привод выполнен сменным, установлен к одной из стенок редуктора механизма вращения и подачи режущего инструмента. Редуктор передает крутящий момент на вал режущего инструмента посредством гибкой связи, например цепи. На одном конце переустанавливаемого валика со стороны режущего инструмента эксцентрично его оси установлен в кронштейне направляющий ролик, по профилю имитирующий профиль режущего инструмента и имеющий возможность вращения вокруг своей оси. При этом кронштейн имеет возможность поворота вокруг оси переустанавливаемого валика с последующей фиксацией подпружиненным рычагом. Такое выполнение трубореза позволит расширить его технические возможности при эксплуатации за счет использования взаимозаменяемого привода, а также улучшить качество обработки концов труб за счет повышения точности выполнения реза. 1 з.п.ф-лы, 13 ил.

1. Труборез, содержащий тележку, установленный на ней на валу режущий инструмент с механизмом его подачи, а также механизм вращения режущего инструмента с приводом вращения, отличающийся тем, что он снабжен механизмом врезания режущего инструмента, редуктором механизмов вращения и подачи режущего инструмента, гибкой связью, переустанавливаемым валиком с опорными колесами, кронштейном, направляющим роликом и подпружиненным рычагом, при этом привод вращения режущего инструмента выполнен сменным и установлен к одной из стенок указанного редуктора, последний установлен с возможностью передачи крутящего момента на вал режущего инструмента посредством гибкой связи, механизм подачи режущего инструмента выполнен в виде ведущих звездочек с цепями с возможностью охвата разрезаемой трубы, кронштейн установлен с возможностью поворота вокруг оси переустанавливаемого валика и последующей фиксации подпружиненным рычагом, а направляющий ролик выполнен с профилем, имитирующим профиль режущего инструмента, и установлен в кронштейне на одном из концов переустанавливаемого валика эксцентрично его оси со стороны режущего инструмента с возможностью вращения вокруг своей оси. 2. Труборез по п.1, отличающийся тем, что гибкая связь выполнена в виде цепи.