Устройство для резки труб

Устройство предназначено для резки труб большого диаметра и может быть использовано при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов. Устройство содержит тележку (1), закрепленную на трубе с помощью охватывающих цепей (13) с установленным на тележке режущим инструментом (7) с приводом его вращения, независимые приводы врезания и подачи инструмента (перемещение тележки относительно наружной поверхности трубопровода). В заявляемом устройстве механизм врезания и механизм подачи инструмента, снабжены независимыми приводами с мотор-редукторами, при этом ведущий вал мотор-редуктора (14) привода врезки жестко соединен с винтом (16) механизма врезки, а ведущий вал мотор-редуктора (8) привода подачи - с входным валом планетарного редуктора (9) механизма подачи инструмента. В качестве электродвигателя мотор-редуктора механизма врезания и подачи инструмента используется вентильная машина с автоматической системой регулирования вращающего момента. Система управления электродвигателями механизмов врезания и подачи инструмента снабжена пультом со световой индикацией, сигнализирующей при перегрузке о превышении заданного момента на приводах врезки и перемещения. Устройство имеет повышенную надежность, снижает стоимость и время ремонта трубопровода, а также повышает безопасность работы оператора, 1 ил.

Полезная модель относится к области обработки металлов резанием и может быть использована при строительстве и ремонте магистральных трубопроводов.

Известно устройство для резки труб [1], принятое за прототип, содержащее тележку, закрепленную на трубе с помощью охватывающих трубу цепей, с установленным на тележке режущим инструментом с приводом его вращения, механизмом врезания и механизмом подачи инструмента, выполненным в виде планетарного редуктора с приводной звездочкой и устройством его включения. При этом оси приводного двигателя редуктора привода режущего инструмента и редуктора подач расположены параллельно оси трубы, а валы планетарного редуктора привода режущего инструмента и планетарного редуктора подач установлены на одной оси, являющиеся осью поворота устройства при врезании инструмента.

Это устройство имеет следующие недостатки:

- жесткая кинематическая связь привода подачи и привода вращения инструмента. В этом случае при затуплении режущего инструмента возрастают нагрузки на привод подачи, и значительная часть мощности двигателя передается на ведущую звездочку привода подачи, что приводит к поломке инструмента и отдельных деталей машин, это снижает надежность работы машины и увеличивает время ремонта трубопровода;

- ручная подача инструмента при его врезке вызывает необходимость присутствия оператора в непосредственной близости от зоны резания, что является опасным из-за возможного возгорания остатков нефтепродуктов в трубопроводе. Кроме того, ручная врезка инструмента не обеспечивает оптимальных режимов резания и соответственно времени врезания, т.к. зависит от субъективного фактора - квалификации оператора.

В основу полезной модели положена техническая задача повышения надежности машины, снижение стоимости и времени ремонта трубопровода, а также повышение безопасности работы с машиной.

Поставленная задача решается тем, что устройство для резки труб, включающее тележку с установленным на ней режущим инструментом с приводом его вращения, механизмом врезания и механизмом подачи инструмента, снабжено независимыми приводами с мотор-редукторами, при этом ведущий вал мотор-редуктора привода врезки жестко соединен с винтом механизма врезки, а ведущий вал мотор-редуктора привода подачи - с входным валом планетарного редуктора механизма подачи инструмента. В качестве электродвигателя мотор-редуктора механизма врезания и подачи инструмента используется вентильная машина с автоматической системой регулирования вращающего момента. Система управления электродвигателями механизмов врезания и подачи инструмента снабжена пультом со световой индикацией, сигнализирующей при перегрузке о превышении заданного момента на приводах врезки и перемещения.

Применение независимого привода подачи с системой регулирования вращающего момента позволяет исключить поломку инструмента и элементов машины, что повышает надежность работы машины, снижает затраты и время ремонта трубопровода.

Применение независимого привода врезки инструмента с системой регулирования вращающего момента обеспечивает оптимальные режимы резания при врезании инструмента и исключает присутствие оператора в непосредственной близости от зоны резания, что повышает безопасность работы оператора.

Сущность полезной модели поясняется рисунком, где на фиг.1 изображен общий вид устройства.

Устройство для резки труб содержит тележку 1, привод режущего инструмента, состоящий из электродвигателя 2, ременной передачи 3, цилиндрического редуктора 4, цилиндрической зубчатой передачи 5, шпинделя 6 с установленным на нем режущим инструментом 7. Привод подачи включает мотор-редуктор 8, планетарный редуктор 9, на выходном валу 10 которого установлена с помощью штифта 11 приводная звездочка 12, находящаяся в зацеплении с неподвижной цепью 13. Привод врезания инструмента содержит мотор-редуктор 14, опирающийся на поперечину тележки 15, винт врезки 16, гайку 17, шарнирно соединенную с корпусом привода 18, который установлен в тележке 1 на втулках 19, 20 с возможностью поворота на них.

Устройство для резки труб работает следующим образом.

Вращение от вала двигателя 2 через ременную передачу 3 передается на ведущий вал редуктора 4, от ведомого вала редуктора через цилиндрическую зубчатую передачу 5 на шпиндель 6 и установленный на нем режущий инструмент (фрезу) 7. Врезание режущего инструмента производится с помощью привода врезки, вращение от мотор - редуктора 14 передается на винт врезки 16, который вызывает перемещение гайки 17 и поворот корпуса 18 на втулках 19, 20 корпуса тележки 1.

Подача инструмента (перемещение тележки 1 по трубе) производится приводом подачи, который приводится в движение мотор-редуктором 8. Вращение от выходного вала мотор-редуктора через планетарную передачу 9 передается ведомому валу 10 и установленной на нем звездочке 12. Звездочка 12, которая находится в зацеплении с неподвижной цепью 13, охватывающей разрезаемую трубу, приводит в движение тележку 1, а вместе с ней режущий инструмент 7. Включение и отключение механизма подачи осуществляется оператором дистанционно с пульта управления.

При аварийных перегрузках в приводах подачи или врезания инструмента, увеличивается потребление тока вентильным двигателем мотор-редукторов. В этом случае автоматически уменьшается подача инструмента, что снижает нагрузку на инструмент, предотвращая его поломку. Одновременно с уменьшением подачи на пульте оператора загорается световая индикация, уведомляющая об изменении режимов резания. При сильном затуплении инструмента подача прекращается (срабатывает токоограничение двигателя подачи) и подается сигнал о смене инструмента.

Пример конкретного осуществления.

Спроектирован и изготовлен опытный образец устройства для резки труб диаметром 315-1440 мм и толщиной стенки до 30 мм, представленный на фиг.2.

Промышленная применимость.

Устройство для резки труб может быть рекомендовано при строительстве и ремонте магистральных нефтепроводов.

Источники информации.

Патент на полезную модель 94497. Устройство для резки труб/ Лопатин Б.А., Лопатин Д.Б., Полуэктов Е.А., Хазиев Т.Р. // БИ. - 2010, 15.

1. Устройство для резки труб, содержащее тележку с установленным на ней режущим инструментом с приводом его вращения, механизмом врезания и механизмом подачи инструмента, отличающееся тем, что механизм врезания и механизм подачи инструмента снабжены отдельными приводами с мотор-редукторами, при этом ведущий вал мотор-редуктора привода механизма врезания жестко соединен с винтом механизма врезания, а ведущий вал мотор-редуктора привода механизма подачи - с входным валом планетарного редуктора механизма подачи инструмента.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено электродвигателем мотор-редукторов приводов механизма врезания и механизма подачи инструмента, в качестве которого использована вентильная машина с автоматической системой регулирования вращающего момента.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно снабжено системой управления электродвигателями механизмов врезания и подачи инструмента, имеющей пульт со световой индикацией, сигнализирующей при перегрузке о превышении заданного момента на приводах врезания и подачи инструмента.