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 (12) с установленным на тележке режущим инструментом (7) с приводом его вращения, механизм врезания и механизм подачи инструмента (перемещение тележки относительно наружной поверхности трубопровода). В заявляемом устройстве редуктор (4) привода режущего инструмента выполнен планетарным двухступенчатым, входной вал которого расположен на одной оси с выходным валом планетарного редуктора привода подачи. Механизм привода подачи содержит фиксатор, жестко соединяющий при его включении центральное колесо (15) планетарного редуктора (8) с корпусом привода (25). Механизм врезания инструмента снабжен независимым мотор-редуктором с электродвигателем постоянного тока с автоматической системой регулирования вращающего момента. Предлагаемое устройство имеет улучшенные массогабаритные показатели (15-20%), пониженный уровень энергопотребления (25-30%) и шума, а также повышает безопасность работы оператора за счет автоматической врезки инструмента, 2 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:

- относительно низкий КПД привода вращения инструмента и значительный шум при работе, обусловленный конструкцией планетарного редуктора выполненного по дифференциальной схеме типа 3К. Кроме того в данном устройстве включение привода подач осуществляется торможением центрального колеса планетарного редуктора с помощью ленточного тормоза. Такая конструкция не обеспечивает надежное включение и работу привода вследствие проскальзывания и механического износа пары трения между солнечным колесом редуктора подачи и лентой тормоза;

- значительный осевой размер устройства затрудняет резку коротких отводов трубопроводов;

- 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 КПД и снижения шума привода вращения инструмента, уменьшение осевого размера и массы устройства, повышение безопасности работы оператора.

Поставленная задача решается тем, что устройство для резки труб, содержащее тележку с установленным на ней режущим инструментом с приводом его врезания, механизмом врезания и механизмом подачи инструмента с планетарными редукторами механизма вращения инструмента и механизма подач расположенными на одной оси, являющейся осью поворота устройства в ходе врезания инструмента, при этом выходная шестерня привода вращения фрезы установлена на водиле выходной ступени планетарного двухступенчатого редуктора, выполненного по схеме 2К-Н, а механизм врезания снабжен мотор-редуктором с автоматической системой регулирования вращающего момента.

Применение двухступенчатого планетарного редуктора по схеме 2К-Н в приводе вращения инструмента позволяет снизить шум при его работе, повысить КПД привода, и, как следствие, снизить энергопотребление. А установка выходной шестерни привода вращения фрезы непосредственно на водиле выходной ступени планетарного двухступенчатого редуктора позволяет сократить осевой размер устройства, что дает возможность резки коротких отводов трубопроводов.

Сущность полезной модели поясняется рисунком, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства, а на фигуре 2 разрез по сечению Б-Б.

Устройство для резки труб содержит тележку 1, привод режущего инструмента, состоящий из электродвигателя 2, ременной передачи 3, планетарного редуктора 4, цилиндрической зубчатой передачи 5, шпинделя 6 с установленным на нем режущим инструментом 7.

Привод подачи включает планетарный редуктор 8, на выходном валу 9 которого установлена с помощью срезного штифта 10 приводная звездочка 11, находящаяся в зацеплении с неподвижной цепью 12. Выходной вал планетарного редуктора 4 привода вращения фрезы жестко соединен с ведущей шестерней 13 редуктора 8 привода подач. Одно из центральных колес 14 планетарного редуктора соединено жестко с его выходным валом 9, а другое центральное колесо 15 установлено свободно. На наружной поверхности центрального колеса 15 нарезан зубчатый венец 16. Механизм включения привода подачи содержит фиксатор, выполненный в виде зубчатого сектора 17, винта 18 и ручки 19. Механизм врезания инструмента содержит мотор-редуктор 20 с электродвигателем постоянного тока 21, опорную поперечину 22 тележки 1, винт 23. Гайку 24, шарнирно соединенную с корпусом 25, который установлен в тележке 1 на втулках 26, 27 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 этого редуктора через цилиндрическую зубчатую передачу 5 на шпиндель 6 и установленный на нем режущий инструмент (фрезу) 7. Врезание режущего инструмента производится с помощью механизма врезки. При этом вращение от мотор-редуктора 20 передается на винт 23, который вызывает перемещение гайки 24 и поворот корпуса 25 на втулках 26, 27 корпуса тележки 1.

Подача инструмента (перемещение тележки 1 по трубе) производится приводом подачи, который приводится в движение от ведомого вала редуктора 4 привода вращения инструмента. Вращение от этого вала передается на ведущую шестерню 13 планетарного редуктора 8. При остановленном центральном колесе 15 вращение передается ведомому валу 9 и установленной на нем с помощью срезного штифта 10 приводной звездочке 11. Звездочка 11, которая находится в зацеплении с неподвижной цепью 12, охватывающей разрезаемую трубу, приводит в движение тележку 1, а вместе с ней режущий инструмент 7. Включение механизма подачи осуществляется фиксацией центрального колеса 15 с корпусом привода 25 путем ввода зубчатого сектора 17 с помощью винта 18 в соединение с зубчатым венцом 16 центрального колеса 15. При отвинчивании винта 18 с помощью ручки 19 зубчатый сектор 17 выходит из зацепления с зубчатым венцом 16 центрального колеса 15 и передача вращения приводной звездочке 11 прекращается. В результате тележка 1 останавливается, подача (перемещение тележки по трубе) прекращается.

При аварийных перегрузках в приводе подачи происходит разрушение срезного штифта 10 и вращение на приводную звездочку 11 не передается, подача останавливается.

Пример конкретного осуществления.

Спроектировано устройство для резки труб диаметром 315-1440 мм и толщиной стенки до 30 мм.

Промышленная применимость.

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

Источники информации.

Патент на полезную модель 44271. Устройство для резки труб / Лопатин Б.А., Зайнетдинов Р.И. и др. // БИ. - 2005, 7.

Устройство для резки труб, содержащее тележку с установленным на ней режущим инструментом с приводом его врезания, механизмом врезания и механизмом подачи инструмента с планетарными редукторами механизма вращения инструмента и механизма подачи, расположенными на одной оси, являющейся осью поворота устройства в ходе врезания инструмента, отличающееся тем, что выходная шестерня привода вращения инструмента установлена на водиле выходной ступени планетарного двухступенчатого редуктора, выполненного по схеме 2К-Н, а механизм врезания снабжён мотор-редуктором с автоматической системой регулирования вращающего момента.

РИСУНКИ